CS214854B2 - Method of making the brewery wort - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu přípravy pivovarské sladiny enzymatickým zpracováním ječmene ve formě zrn nebo v rozemletém stavu amylázou nebo· kombinací amylázy a proteázy, přičemž uvedená amyláza je produkována . při aerovní kultivaci mikroorganismů rodu Streptomyces a proteáza je produkována mikroorganismy rodu Aspergillus.

Z : dosavadního stavu techniky je velmi dobře známo, že postup vaření piva zahrnuje následující fáze: mladina :se podrobí alkoholickému kvašení za použití pivovarských· kvasnic, přičemž sladina se připraví . vystíráním ječného sladu a, v případě, že to je nutné, : přídavného škrobovitého: materiálu skupinou enzymů ve sladu, které vzniknou během sladování. Jak je tedy uvedeno, vyžaduje běžný postup přípravy pivovarské sladiny nezbytné tak zvané sladování za účelem přípravy sladu, přičemž tento postup se provádí máčením, klíčením a hvozděním ječmene. Během provádění sladování dochází k přeměně různých složek ječmene jako: je například škrob, a vytváří se skupina enzymů, které jsou nutné k provedení vystírání.

Během, provádění vystíracího procesu se rozpustné složky, přítomné ve sladu a přídavný škrobový materiál, extrahují a nerozpustné složky se rozpustí a štěpí účinkem enzymů ze sladu.

Hlavním . cílem sledovacího postupu je připravit skupinu enzymů, které jsou nutné pro vystírací proces. Uvedené sladování je ovšem časově velmi náročný postup, který vyžaduje mnohá opatření a zařízení a dále vyžaduje komplikovanou provozní kontrolu.

Je rovněž znám postup, podle kterého se eliminuje sladování, přičemž se slad nahradí nesledovaným ječmenem a přídavnými enzymy. Tento postup je obsažen v pat. Spojených států amerických č. 3, 081 172 (z roku 1963), přičemž v následujícím období bylo vyvinuto větší .množství postupů v tomto směru. K tomu aby bylo varným postupem připraveno pivo, které by mělo vynikající organoleptické vlastnosti, je nezbytné připravit sladinu, která . obsahuje .složky v určitém stanoveném rozmezí. V prvé řadě je . důležité, aby při štěpení škrobu, které je nejdůležitější fází .postupu vaření piva, vznikly zkvasitelné cukry . a dextriny v určitém množství ve sladině při vystíracíím procesu.

,'Uvedené zkvasitelné cukry jsou důležité jako hlavní substrát pro pivovarské kvasnice. Nedostatek těchto cukrů způsobuje špatný průběh kvašení . a z . toho vyplývá zhoršení organoleptických . vlastností výsledného piva. Uvedené dextriny přispívají ke koloidní povaze piva a k plnosti piva. Z výše uvedeného je, tedy zřejmé, že kontrolování tvorby zkvasitelných cukrů ,a dextrinů ve, sladině na požadovanou úroveň podle typu piva, které má být varným způsobem· připraveno·, je velmi důležité a jedině tak je možno připravit pivo o vynikajících organoleptických vlastnostech. Ovsem je třeba uvést, že ηβ sladovaný ječmen je obtížněji štěpitelný , ve srovnání se sladem, nebol neproběhne do požadovaného, stupně tvorba enzymů a přeměna škrobu v ječmenu. Podle dosavadního stavu techniky, který je reprezentován uvedenými postupy, je zřejmé, že enzymatické štěpení škrobu z ječmene za účelem přípravy pivovarské , sladiny neproběhne zcela úspěšně. V případech, kdy se slad zcela nahradí nesledovaným ječmenem a přídavnými enzymy, což bylo rovněž navrženo· , postupy podle dosavadního stavu' techniky, není možné dosáhnout dostatečného štěpení škrobu z ječmene během vystírání, jak již bylo· uvedeno výše, a tím připravit zkvasitelné cukry v dostatečném' množství. Pozorovaný pokles zcukření sladiny, rezultující z ječmene a enzymů, je nižší než pokles zcukření v běžně používané sladině připravené ze sladu.

Kromě toho je ještě nutno uvést, že je nutné použít .sladu v případě vystírání ječmene s přídavnými enzymy. V tomto· směru je možno poukázat například: Eur. Brew. Conv., Proč., -149 (1971), J. Inst. Brewing, 80, 236 (1974); MBAA, Technical Quarterly, 9, 12 (197.2); Brewer‘s Digest, July, 56, (1969) a patent Ve-lké Británie·· č. 1 303 644.

Běžný postup přípravy sladiny při rmutování za použití nesladovaného ječmene a přídavných · enzymů je · následující. Ječmen, jako hlavní surovina, se vloží do vystírací kádě .společně s vodou, sladem a přídavnými enzymy. Tato kaše še udržuje při teplotě pohybující se v rozmezí od 45 do 50 °C hlavně za účelem proteinového . štěpení, potem se zahřívá na teplotu pohybující se v rozmezí od 60 do 65 °C a dále se udržuje při této teplotě hlavně za účelem . přídavy zkvasitečných cukrů. Toto vystírání· .se v · podstatě neliší . od běžně . používaného postupu ¹ vystírání sladu. ' .

V. . tomto bodě . je nutno poznamenat, že na jedné - straně nebyly prováděny pouze pokusy souvicící s výběrem vhodných . přídavných enzymů, které by byly vhodné pro rmutování za použití nesladovaného . ječmene a přídavných enzymů,' ale byly rovněž učiněny snahy upravit vlastnosti zrn ječmene takovým způsobem, aby složky přítomné v tomto· ječmenu, jako je například škrob, byly . snadno štěpitelné stejně jako složky sladu, přičemž tyto snahy byly dovedeny až k praktickému použití výsledků. Například je možno v tomto .směru uvést, že bylo vyzkoušeno předběžné zahřívání ječmene za účelem ztekucení.

V těchto případech je ovšem zcukernění zkapalněného ječmene prováděno· za přídavku .sladu jako zdroje beta-amylázy, neboť předběžné zpracovávání zrn ječmene při vysokých teplotách inaktivuje latentní beta-amylázu v zrnech. V tomto směru je možno poukázat na patenty Spojených států amerických č. 3 712 820, 3 713 840 a 3 719 500.

Rovněž je známa z dosavadního. stavu techniky příprava pivovarské sladiny bez použití jakéhokoliv sladu, vařením ječmene a přidáváním škrobového materiálu, po němž následuje enzymatické zpracovávání. Ovšem je třeba poznamenat, že jelikož se používá přídavek cukrového· sirupu v množství, které je třikrát větší než · obsah ječmene (jak je uvedeno například v japonské zveřejněné patentové přihlášce č. 44'28/65), není možno tento postup striktně označovat jako úplné nahražení sladu ječmene · a enzymy.

Jak již bylo shora uvedeno, je velmi důležité při přípravě pivovarské sladiny enzymatickým zpracováním ječmene v prvé řadě to opatření, aby pozorovatelný pokles zcukření sladiny z ječmene a enzymů byl srovnatelný s poklesem zcukření u běžné sladiny ze sladu, ovsem je rovněž velmi důležité, aby složení dusíkatých sloučenin ve sladině z ječmene a z enzymů bylo srovnatelné se složením sladiny ze sladu. Pokud se týče dusíkatých sloučenin n, které jsou velmi důležitou složkou společně s uhlohydráty, je nezbytné, aby vzniklo dostatečné •množství -amlnokyselin a peptidů a aby bylo toto množství udržováno na vhodné úrovni.

Nízkomolekulární dusíkaté -látky, včetně aminokyselin jsou důležité jako hlavní substrát pro pivovarské kvasnice. Jestliže je těchto dusíkatých sloučenin -nedostatek, potom zkvašení sladiny neproběhne normálním způsobem a soulad organických vlastností není ve výsledném pivu normální. Na jedné straně přispívají vysokcmoilekulární dusíkaté látky ke koloidní povaze piva a dále k plnosti piva. Z tohoto důvodu je při přípravě pivovarské sladiny rovněž důležité opatření,· aby výsledné pivo mělo vynikající organoleptické vlastnosti, upravit obsah nízkomolekulárních dusíkatých sloučenin a vy- sokomolekulárních dusíkatých sloučenin ' na hodnotu, která leží v požadovaném rozmezí.

Ovšem podle dosavadního stavu techniky, která se týká enzymatického zpracování ječmene, se úplné nahražení sladovnického' ječmene a přídavných enzymů projeví ve složení dusíkatých sloučenin ve výsledné sladině, které -se liší · od složení v běžně používané sladině ze sladu. V běžné -sladině, která je připravována ze sladu, je poměr formolového dusíku, který označuje množství nízkomolekulárních dusíkových sloučenin, k celkovému množství dusíku asi 1 : 3, zatímco' ve sladině, která se připraví způsobem, při kterém -se úplně nahradí slad ječmene a přídavnými enzymy, je tento poměr asi 1: 4. V tomto směru je možno poukázat na: Inst. Brew. Austrálie a New Zéland Sec. III (1966).

Při enzymatickém zpracování ječmene -se projevuje trend ke snížení obsahu nízkomolekulárních -sloučenin ve -sladině ve srovnání s běžně používanou sladinou, jak je to uvedeno v: Eur. Brew. Conv. Proč. Congr. 283 (1967), a i - přesto, že se toto enzymatické zpracovávání provádí v kombinaci s -asi 20% sladu, zůstává tento trend ke snižování obsahu -nízkomolekulárních dusíkatých látek nezměněn. V tomto směru je -možno pouká zat -na patent Spojených států amerických č. 3 713 840, a -dále na Brěweťs Digest, July, 56 (1969) a -na proces Biochemistry, -srpen, 46 (1970).

Z výše uvedeného plyne, že- při enzymatickém zpracovávání ječmene, jestliže je nutno upravit množství celkového dusíku ve sladině ve srovnání s běžně používanou sladinou ze -sladu, dochází k tomu, že množství nízkomolekulárních dusíkatých látek jako substrátu pro - pivovarské kvasnice, - je nedostatečné. ' .^:·*ΜΙίίί

Na druhé straně, jestliže je projevována snaha upravit množství nízkomolekulárních dusíkatých sloučenin, které slouží jako- zdroj substrátu pro pivovarské kvasnice, podle množství obsaženého v běžné pivovarské sladině ze sladu, potom celkové množství dusíku bude nadbytečné. - Je dále nutno poznamenat, že je velmi obtížné připravit - varným způsobem- pivo, které by mělo vynikající organoleptické vlastnosti z těchto uvedených druhů sladin, ve - kterých by se složení dusíkatých -sloučenin lišilo -od složení, -které je v běžné sladině. .

Autoři předmětného vynálezu zjistili, že mikroorganismy, které náleží -k -rodu St-reptomyces, produkují -amylázu, která projevuje zvláštní enzymatickou aktivitu, jak je - to úvede.no v japonské zveřejněné patentové přihlášce č. 1871/74, v patentu Spojených států amerických č. 3 804 717, v patentu Velké Británie č. 1 377 223, v kanadském patentu - č. 973 492, a - ve francouzském· patentu č. 7 138 545 (zveřéjněná přihláška číslo 2 110 070). Tato- amyláza je tepelně -stabilní a projevuje velkou schopnost produkovat maltózu stejně jako schopnost ztekucovat škrob. Ovšem jestliže - se tato amyláza ponechá působit přímo -na -surový ječmen, potom pozorovaný pokles zcukření -a --složení dusíkatých sloučenin ve výsledné sladině nebude srovnatelný s poklesem zcukření a- se složením dusíkatých sloučenin ve -sladině připravené ze sladu.

Cílem postupu podle uvedeného· vynálezu je -navrhnout a vyvinout způsob přípravy pivovarské sladiny zpracováním nesladovaného ječmene amylázou, produkovanou mikroorganismy z rodu Streptomyces, přičemž tato -sladina by měla obsahovat - -dostatečné množství zkvasitelných cukrů, které by bylo srovnatelné s množstvím v běžně používané sladině, připravené ze sladu, a -složení dusíkatých -sloučenin by bylo srovnatelné -se složením v běžné -sladině, připravené ze sladu.

Podstata způsobu přípravy pivovarské sladiny enzymatickým zpracováním ječmene ve formě zrn nebo v - rozemletém stavu amylázou nebo kombinací amylázy -a proteázy -spočívá podle uvedeného vynálezu v tom, že -se škrobový podíl štěpí při pH 5,0 až 6,5 při teplotě v rozmezí od 45 do 55 °C po dobu v rozmezí -od 30 -do 90 minut a potom při teplotě v rozmezí od 60 do 70 °C po· dobu v rozmezí od 30 do 120 minut účinkem amylázy produkované při aerobní kultivaci mikro organismů náležícím k rodu Streptomyces, což je St. hygroscopicus ATCC č. 21722, St, . viridochromogenes ATCC č. 21724, St. albus ATCC č. 21725 nebo St. tosaensis nov. ·sp. ATCC č. 21723, nebo se zpracovávání provádí · výše uvedenou amylázou a proteázou produkovanou mikroorganismy náležícími k rodu Aspergillus, což je Asp. oryzae, Asp. melleus nebo Asp. niger, v podstatě v nepřítomnosti sladu.

Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu se enzymatické zpracovávání provádí v přítomnosti kombinace amylázy Streptomyces a proteázy Aspergillus a celluázy.

Výhody postupu podle uvedeného vynálezu vyplývají z popisu následujících dvou možných provedení postupu podle uvedeného vynálezu.

Podle prvého· provedení přípravy pivovarské sladiny se enzymaticky zpracovává škrobový · materiál, přičemž v prvém stupni se připraví škrobový materiál, které obsahuje převážné množství ječmene, který byl předem zmazovatěn, a ve druhém stupni se ponechá působit na škrobový materiál amyláza za účelem- zcukernění tohoto- materiálu, přičemž se uvedená amyláza získá aerobní kultivací mikroorganismu produkujícího amylázu, který náleží k rodu Streptomyces, a v případě, že se použije škrobu, potom má enzymatickou aktivitu . a' charakteristiky takové, že optimální hodnota pH se pohybuje v · ·rozmezí od 4,5 do- 5,0, hranice hydrolýzy škrobu je · minimálně 75 °/o, vzhledem k teoreticky vzniklé maltóze, a hmotnostní poměr glukózy k maltóze, vzniklé ze škrobu, je maximálne · 0,00 : 1. Uvedená amyláza bude v dalším označována . jako Streptomyces amyláza, · · což je amyláza produkovaná mikroorganismy rodu Streptomyces.

Postup podle tohoto· prvého provedení je v podstatě charakterizován tím, že se použije specifické amylázy, to znamená amylázy produkované mikroorganismy rodu Streptomyces, a. substrát na který uvedený enzym působí je zmazovatělý škrobový materiál, který obsahuje ječmen jako hlavní složku. Podle tohoto provedení postupu podle vynálezu · se připraví pivovarská sladina, která má složení srovnatelné se složením sladiny připravované ze sladu. Konkrétně je možno uvést, že použitím amylázy produkované mikroorganismy rodu · · Streptomyces se snadným způsobem získá sladina, která vykazuje pozorovaný pokles zcukernění až například 87 %, jak je to · uvedeno v dále uvedeném postupu podle příkladu 7, v příkladové části.

Tato vlastnost Streptomyces amylázy může být považována za zcela unikátní a jedinečnou, neboť jak již bylo uvedeno shora, zmazovatění ječmene způsobuje inaktivaci beta-amylázy v zrnech ječmene, což v případě použití jiných enzymů než je uvedená Streptomyces amyláza vede k poklesu v hodnotě pozorovatelného poklesu zcukernění, jak je· to· uvedeno v postupu podle příkla du 7, který bude uveden v příkladové · části. Kromě toho· je nutno uvést, že zmazovatění materiálu se projeví ve zlepšení organoleptických · vlastností piva, jak to bude· ještě uvedeno v příkladech 1 až 4, které budou následovat. Z výše uvedených důvodů je podle uvedeného- vynálezu možné připravit pivovarskou sladinu zpracováváním ječmene pouze amylázou produkovanou mikroorganismy rodu Streptomyces, aniž by bylo třeba použít sladu.

Podle druhého možného provedení postupu podle uvedeného· . vynálezu se enzymaticky zpracovává škrobový materiál tak, že se v prvém stupni připraví škrobový materiál, který obsahuje převážné množství ječmene, a ve druhém stupni se nechá · na uvedený škrobový materiál působit amyláza a proteáza za účelem štěpení tohoto- materiálu, · přičemž uvedená amyláza je produkována · aerobní kultivací mikroorganismu produkujícího amylázu, který náleží k rodu · Streptomyces, a v případě použití tohoto· výše uvedeného škr^c^b^c^vzéélio· materiálu má enzymatickou aktivitu a charakteristiky takové, že optimální hodnota pH se pohybuje v rozmezí od 4,5 do 5,0, hranice hydrolýzy škrobu je minimálně 75 · % · vzhledem k teoreticky · vzniklé maltóze a hmotnostní poměr glukózy k maltóze vzniklé ze škrobu je maximálně 0,06 : 1, přičemž tato· amyláza je stejně jako v prvém provedení označována · v dalším jako Streptomyces amyláza, a uvedená proteáza je produkována mikroorganismem náležícím k rodu Aspergillus, přičemž tato proteáza bude v dalším textu označována jako Aspergillus· proteáza.

V případě, že se podle uvedeného· vynálezu ponechá působit tato zvláštní· amyláza, to znamená Streptomyces amyláza, na zmazo-^v^l^ělý škrob z ječmene, získá se sladina, která má hodnotu· pozorovatelného poklesu zcukření podobnou jako je tato hodnota běžně · používané sladiny připravené ze sladu, přičemž není · potřeba použít při tomto postupu sladu. Ovsem v případě, kdy se enzymatické zpracovávání' ječmene amylázou Streptomyces provádí za současného působení zvláštní proteázy, to znamená Aspergillus proteázy, potom se podle tohoto druhého provedení podle uvedeného vynálezu získá výsledná sladina, která je srovnatelná · s běžně používanou sladinou připravenou ze sladu, pokud se týče složení nejenom uhlohydrátů, ale rovněž · i dusíkatých sloučenin. To znamená, že· je možno tímto · postupem připravit produkt, ve kterém je poměr formolového dusíku k celkovému dusíku 1 : · 3, přičemž tento poměr je · srovnatelný s poměrem u běžně používané sladiny připravené ze sladu, a dále· je ve výsledném pivu připraveném z této sladiny zachována plnost a · organoleptické vlastnosti · které jsou srovnatelné · s · vlastnostmi piva, které se připraví z běžné sladiny ze sladu.

Kro-mě toho je nutné uvést, že v případě, kdy se · použije proteáza produkovaná mikro organismy rodu Aspergillus při enzymatickém zpracovávání ječmene amylázou produkovanou imikroorganismy rodu Streptomyces, potom je možno dosáhnout vysoké hodnoty pozorovaného poklesu zcukernění, a rovněž tak i vysokého- poměru formulového dusíku к celkovému dusíku, přičemž tento poměr je srovnatelný s poměrem, který se vyskytuje u běžně používané sladiny, i přesto že není uvedený škrob z ječmene předem zmazovatěn.

Vliv 'kombinovaného- účinku uvedené zvláštní amylázy a proteázy se jeví jako ro-zhodující činitel, pokud se týče dosažených výhod postupu podle vynálezu. Jinými slovy řečeno, při použití jiné amylázy než Streptomyces amylázy se dosáhne hodnoty poklesu zcukernatění, který je pouze nedostatečný, a při použití bakteriální proteázy se získá poměr formulového dusíku к celkovému dusíku takový, který není srovnatelný s poměrem existujícím v běžné sladině připravené ze sladu.

Výše uvedené výhody postupu podle uvedeného vynálezu jsou zcela neočekávatelné. Je nutno v této* souvislosti poznamenat, že podle dosavadního stavu techniky je známo a poukazováno na proteázu, která je produkována bakteriemi, které náleží například к rodu Bacillus, přičemž tato látka je nejvhodnější pro použití při enzymatickém zpracování ječmene, jak je to uvedeno· například v patentu Velké Británie č. 1 202 976. 1 304 00'5 a 1 303 644 a v patentu Spojených států amerických č. 3 719 500. Ve skutečnosti tyto patenty a další odkazy [jako například: Prikladnaja Biochimija i mikrobiologija XII (6), 897 (1975)], uvádí, že. proteáza produkovaná plísněmi (například rodu Aspergillus) může být použita v kombinaci s amylázou. Ovšem naprosto není možno předpokládat z těchto pramenů, ze kombinace zvláštního druhu amylázy, to znamená Streptomyces amylázy, a zvláštního· druhu proteázy, to znamená Aspergillus pr-oteázy, může rězultovat ve zcela jedinečném a unikátním účinku, to znamená, že je možno dosáhnout současně uspokojivého složení uhlohydrátů s obsahem dusíkatých sloučenin, aniž by bylo· nutné použít současně sladu.

Další zcela neočekávatelný výsledek tkví v tom, že podle druhého provedení postupu podle uvedeného vynálezu není nutno použít zmazovatělý ječmen za účelem získání dostatečného· množství zvasltelných cukrů ve sladině, ačkoliv podle prvého provedení postupu po-dle uvedeného vynálezu se ječmen předem zmazovatí.

Výše uvedené druhé provedení postupu podle uvedeného vynálezu je nejvýhodnější pro průmyslové využití, nhboť je možno podle tohoto provedení připravit pivovarskou sladinu, která je srovnatelná co do složení uhlohydrátů a obsahu dusíkatých sloučenin s běžně používanou sladinou, připravenou ze sladu, aniž by bylo nutné provádět zmazovatění škrobu z ječmene.

Významná výhoda postupu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že není nutné použít přídavného množství sladu. V případech kdy by to bylo· nutné je možno použít přídavek sladu, což je zahrnuto v rozsahu uvedeného vynálezu. Rovněž je možno použít, jak již bylo uvedeno ve výhodném provedení postupu podle vynálezu, i další látky, jak bude ještě v dalším podrobně rozvedeno.

Streptomyces amyláza

Amyláza produkovaná mikroorganismy τοdu Streptomyces, která se podle postupu podle uvedeného vynálezu nechá působit na škrobové materiály, má enzymatickou aktivitu a charakteristiky takové, že optimální hodnota pH se pohybuje v rozmezí od 4,5 do 5,0, hranice hydrolýzy škrobu není menší než 75 % vzhledem к teoreticky získané ihaltóze, a hmotnostní poměr glukózy к maltóze, která se připraví ze škrobu, je maximálně 0,06 : 1, přičemž se tato· amyláza získá aerobní kultivací mikroorganismu produkujícího amylázu, náležícím к rodu Streptomyces. V tomto směru je možno poukázat na japonskou zveřejněno-u patentovou přihlášku č, 1871/74, patent Spojených států amerických č. 3 804 717, patent Velké Británie č. 1 377 223, kanadský patent č. 973 492, a francouzský patent č. 7 138 545. Tyto· odkazy jsou zde uvedeny pouze za účelem porovnání.

Jako příklady druhů mikroorganismů produkujících amylázu, které náleží к rodu Streptomyces, je možno uvést následující:

1. Stireptomyces aureo-faciens (FERM* č. P606)

2. Streptomyces flavus (FERM č. P605)

3. Streptomyces hydroscoplcus var. angustomyceticus (FERM č. P607)

4. Streptomyces hygroscopicus (FERM č. P602, ATCC** č. 21 722).

Tento druh je popsán ve Waksman: The Actinomycetes, Vol. 2 (1961) a ve Applied Microbiology, Vol. 10, P. 258-263 (1962). Tento druh je jeden z nejvýhodnějších pro postup podle uvedeného' vynálezu.

5. Streptomyces viridochromogenes (FERM č. P603, ATCC č. 21 724). Tento druh je popsán ve Waksman: The Actinomycetes, Vol. 2 (196-1) a v Jo-urnal cf Bacteriology, Vol. 85, P. 676—690 (1963).

Tento druh je jedním z nejvýhodnějších pro postup po-dle uvedeného· vynálezu.

6. Streptomyces albus (FERM č. P604, ATCC č. 21 725). Tento druh je popsán ve Waksman: The Actinomycetes, Vol. 2 (1961). Tento· druh je jedním z nejvýhodnějších druhů pro postup p-odle uvedeného vynálezu.

7. Streptomyces tosaensis nov. sp.

(FERM č. P601, ATCC č. 21 723). Tento druh

214 8'54 byl izolován některými autory uvedeného vynálezu, přičemž' detaily je možno zjistit z výše- uvedené japonské- patentové - zveřejněné přihlášky č. 1871/74 a z jiných odkazů. Tento druh je jedním z nejvýhodnějších druhů pro postup podle uvedeného vynálezu.

*) -číslo FERM je depozitní číslo Fermentation Research Institute, Agency of. Industrial Science -and Technology of -the Ministry of International Trade and Industry, Inage, Chiba-Shi, Japonsko.

**] ATCC -znamená Američan Type Culture Collection, Rockville, Maryland, Spojené státy americké.

Kultivace těchto druhů za aerobních podmínek - a shromažďování a čištění vzniklé amylázy, která je - nahromaděna v kultivačním prostředí, může- být provedena některou z běžně používaných metod, jako jsou například metody -všeobecně používané pro Actlnomycetes, jak je- například -uvedeno - v již výše uvedené japonské - zveřejněné přihlášce patentu č. 1871/74 a - v jiných odkazech. Například druh Streptomyces hygroscopicus (ATCC č. 21722) se inokuluje -na inokul-ační médium, které obsahuje 2 % kukuřičného šrotu, 1% pšeničných klíčků a - 0,5 procent média Ferma (toto médium je dodáváno firmou Trader‘s Oil MiM Co., - Texas, USA), -a- které- má hodnotu pH -asi 7,0, při teplotě -2-8 °C po dobu 24 hodin, -přičemž dochází -k produkci zákvasné kultury.

Inokulační médium se potom zaočkuje do kultivačního- média, které obsahuje 12 % rozpustného škrobu, 3 %- sójové - mouky a 0,2 % dihydrofosforečnanu draselného, a jehož hodnota pH je 7,0, a potom se - provádí kultivace při teplotě 35 °C po dobu 90 hodin. Výsledné kulturní prostředí -se odfiltruje a filtrát -se zkoncentruje na objem, který činí 1/5 objemu původního·. Potom se- k takto získanému zkoncentrovanému roztoku - přidá chladný ethanol v množství, -které - je dvakrát větší než objem - roztoku - ke srážení amylázy. Vysrážená amyláza se potom suší, čímž vznikne surový - enzym.

Aspergillus proteáza

Podle druhého provedení podle postupu podle uvedeného vynálezu se nechá působit proteáza na škrobový materiál, -přičemž uvedená proteáza je produkována mikroorganismem, který náleží k rodu ^pergillus. Jako příklad druhů mikroorganismů náležících k rodu - Aspergillus, které produkují uvedenou proteázu, je možno uvést: Aspergillus oryzae, Aspergillus mellius, Aspergillus nlger - a Aspergillus oryzae 0,8.1 (FERM 3745; ATCC - č. 20 498), - přičemž tyto druhy byly izolovány autory uvedeného vynálezu. Kromě těchto druhů proteáz, které se získají kultivací uvedených plísní, je možno rovněž s úspěchem použít i jiných běžně dostupných druhů proteáz. Jako - příklad těchto běžně dostupných druhů proteázy produkované mikroorganismy rodu Aspergillus, je možno- uvést: „Proteáza Amano A (Amano Pharmaceutical Co., Ltd., Japonsko), Denazym“ (Nagase - and Co., Ltd., Japonsko), „Rhozyme- A 4“ (Rohm and Ha-as, Penn„ USA), a „Fermex“ (Wallerstren N.- Y., USA). Obecnými vlastnostmi těchto uvedených proteáz je optimální hodnota pH pohybující se v rozmezí od 6,5 do 7,5 -optimální teplota se pohybuje v rozmezí od 45 do 55 °C, a -stabilní rozmezí hodnoty pH v rozmezí od

5,5 do 10,0. .

Velmi důležitý znak postupu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že není potřeba žádného přídavného množství -sladu, přičemž se při tom^i^o· postupu provádí - zpracovávání zmazovatělého ječmene - amylázou produkovanou mikroorganismem rodu -Streptomyces v -kombinaci s proteá-zou produkovanou mikroorganismy rodu Aspergillus. V případě, - kdy -to je ovšem nezbytné, je možno rovněž - použít přídavek sladu v kombinaci s těmito uvedenými materiály, přičemž i toto provedení náleží - do rozsahu -podle -uvedeného vynálezu. Do rozsahu uvedeného- vynálezu rovněž náleží provedení, kdy --se místo použití sladu v - kombinaci s- uvedenými složkami použije přídavku malého množství diastázy, získané extrakcí ze -sladu, - nebo se použije jiných -druhů amyláz, proteáz, celuláz, glukanáz a podobně, současně -s amylázou produkovanou mikroorganismy rodu Streptomyces -a proteázou produkovanou mikroorganismy rodu Aspergillus.

Škrobový materiál

Škrobový materiál se podle -uvedeného vynálezu zpracovává - amylázou Streptomyces buďto - samostatně - nebo -společně- s proteázou - Aspergillus, - přičemž - tento uvedený - škrobový- materiál obsahuje- - převážný podíl ječmene. V textu byl několikrát použit termín „obsahuje -převážný podíl ječmene“, který znamená, že škrobový materiál obsahuje kromě ječmene dále ještě 0 až 80 % -hmotnostních škrobového materiálu jiného než ječmen, přičemž uvedená - hodnota je vztažena na ječmen, jako je například škrob, rýže, kukuřice, kaoliang a brambory, a zvláště se používá škrob z nevyklíčených obilných materiálů.

.V případě, že se postupuje podle druhého provedení podle uvedeného vynálezu, při kterém se zpracovává škrobový materiál amylázou Streptomyces v kombinaci s proteázou Aspergillus, potom nemusí být škrob z ječmene předběžně - zmazovatěn. Ovšem· podle prvého provedení postupu podle ' uvedeného vynálezu, kdy se -nepoužívá proteázy AspergiMus, přičemž se používá ke - zpracovávání škrobového- materiálu pouze amylázy Streptomyces, je zmazovatění škrobu z ječmene podstatné. V případě, že se použije - jiného škrobového- materiálu než je ječmen, jako přídavného škrobového materiálu, potom tento- přídavný škrobový materiál může nebo nemusí být zmazovatěn. V případě, že se použije přídavného škrobového materiálu ve zmazovatělém stavu, potom se toto zmazovatění může provést buďto současně nebo odděleně od provádění zmazovatění ječmene.

Podle uvedeného vynálezu se toto zmazovatění ječmene nebo přídavného materiálu může provést jakoukoliv běžně používanou metodou používanou při zmaz.ovatění škrobových materiálů. Jako příklad této metody . je možno. uvést vaření ječmene ve formě zrn nebo meliva. Toto· uvedené vaření zahrnuje zahřívání ječmene v přítomnosti vody v množství, které činí přinejmenším jednu polovinu -množství ječmene, za tlaku a při teplotách přinejmenším 100 °C, ve výhodném provedení při teplotě pohybující se v rozmezí od 110 do 130· °C, po dobu přinejmenším· 20- . minut, ve výhodném provedení po dobu pohybující se v rozmezí od 30 do 03 minut. . Toto- vaření je rovněž možno- provést účinkem· páry.

Jako další příklad provádění tohoto zmazovatění škrobového materiálu může být uvedeno- zpracovávání v protlačovacím zařízení za zvýšené teploty a tlaku. Toto- protlačovací zařízení obsahuje jako hlavní -součást zahřívací nádobu pro zahřívání- a plastifikování uvedeného - materiálu, který má být zpracován a dále -obsahuje šnekové prostředky pro posun takto připraveného uhněteného materiálu za tlaku [viz například: Ind. Eng. Chem. 45, 970 (1953)]. Použitý ječmen ve formě zrn nebo· meliva se zmazovatí v tomto protlačovacím zařízení za zvýšených teplot -a tlaků. V tomto zařízení je rovněž možné provádět zmazovatění dalšího přídavného škrobového materiálu, -kromě ječmene, přičemž hmotnost tohoto přídavného - škrobového materiálu je -maximálně 80- % hmotnostních vztaženo na uvedený ječmen.

Po provedení tohoto zmazovatění se ječmen buďto ještě ve vlhkém stavu nebo po -usušení (například na obsah vlhkosti maximálně 5 % hmotnostních), podrobí enzymatickému zpracování podle uvedeného vynálezu.

Dále je nutno uvést, že použitý „škrobový materiál“ v postupu podle uvedeného vynálezu může být takovým materiálem, který byl podroben různému zpracovávání, zvláště enzymatickému zpracovávání, kromě již uvedeného zmazovatění. Například je možno uvést, že škrobový materiál je možno před samostatným zmazovatěním nebo po zmazovatění, případně současně -s prováděním zmazovatění, podrobit -enzymatickému zpracovávání účinkem alfa-amylázy, -celulázy, nebo proteázy. Jako příklad takového zpracování podle postupu podle uvedeného· vynálezu je možno uvést, - že -se škrobový materiál vaří v přítomnosti -alfa-amylázy, přičemž dojde -k současnému zmazovatění - a zteKucení. Konkrétně je možno dále uvést, že při praktickém provádění tohoto kroku se ječmen a přídavný škrobový materiál - - o hmotnosti pohybující se v rozmezí -od 0 -do 80 °/o hmotnostních, vztaženo na uvedený ječmen, přidají k vodě o množství - 2 až 4krát větším než je hmotnost pevné směsi za vzniku kašovité hmoty. Potom -se k této kaši přidá - alfa-amyláza v množství - pohybujícím -se v rozmezí -od 0,1 do 0,3 °/o, vztaženo na celkové množství škrobového materiálu -a na sušinu, a takto připravená kaše se zahřívá na teplotu pohybující . -se v rozmezí od 70 do 90 °C, přičemž toto zahřívání -se provádí po dobu pohybující se v rozmezí -od 5 do 30 minut za účelem· ztekucení škrobu. Potom se získaná kaše vaří při teplotě pohybující se v rozmezí od 100 do- 120 °C po dobu pohybující se od 5 do 30 minut za účelem úplného ztekucení škrobu.

Vystírací proces (enzymatické zpracování škrobového materiálu)

Podle uvedeného vynálezu -se - - nechá působit amyláza Streptomyces nebo· tato amyláza - a - proteáza AspergTlus, - na škrobový materiál připravený shora uvedeným postupem, přičemž je možno použít jakéhokoliv vystíračího procesu, kterého -se používá při běžném· rmutování za použití nesledovaného ječmene a přídavných enzymů, nebo je možno použít jakéhokoliv jiného vhodného procesu.

Jako jeden příklad tohoto postupu je možno uvést infúzní postup, při kterém -se celkový obsah kašovité hmoty podrobí zahřívání v přítomnosti enzymu -v samostatné vystírací - kádi, aniž by -byla uvedená -kašovitá hmota rozdělována. V tomto případě se uvedený zahřívací postup provádí takovým způsobem, že -se se - zahříváním započne při nejnižších teplotách a teplota se v dalším postupu postupně zvyšuje, nebo se postupuje takovým způsobem, že se započne při nejvyšší teplotě -a teplota se potom v dalším postupu postupně snižuje.

Rovněž je možno použít dekokční postup. Tento postup se provádí takovým způsobem, že se kašovitá hmota zahřívá - v přítomnosti enzymu ve vystírací kádi, ovšem na rozdíl od předcházejícího- postupu se část kaše odebere a vaří se ve- vystíracím kotli. Tato kašovitá hmota ve vystíracím kotli -se potom vrací do vystírací kádě a výsledkem je- to, že se teplota celého -obsahu kašovité hmoty zvýší.

Konkrétně je možno tento postup charakterizovat například tak, že se -amyláza Streptomyces- přidá v množství - pohybujícím - se v rozmezí od 1 do 8 miligramů na gram ječmene ke směsi horké vody a škrobového materiálu, - který byl předem v případě, kdy to je -nezbytné, zmazovatěn a ztekucen postupem, který byl již popsán shora, a potom se v případě nutnosti přidá - k uvedené kaši proteáza Asperglllus v množství pohybujícím se v rozmezí -od 0,5 - do 5,0 miligramů na gram ječmene, nebo papain jako· proteolytický enzym v množství pohybujícím se v rozmezí -od 1 do 4 miligramů na - giram ječmene,

1S a dále celulóza v množství pohybujícím se v rozmezí od 1 do 4 miligramů na gram ječmene. Takto připravená kaše se udržuje na teplotě pohybující se v rozmezí od 45 do 55 °C po dobu pohybující se v rozmezí od 30 do 90 minut, potom se teplota uvedené kaše upraví na hodnotu pohybující se v rozmezí od 60 do 65 °C a udržuje se při této tep’ lotě pc dobu v rozmezí od 30 do 60 minut. Potom se část této kašovité hmoty (v množství asi 1/3 až 1/2 z celkového množství kaše) oddělí a vaří se ve vystíracím kotli po dobu pohybující se v rozmezí od 5 do 10 minut a potom se opět vrátí do vystírací kádě. Během provádění tohoto posledního kroku, se teplota zbývající kašovité hmoty ve vystírací kádi udržuje na hodnotě pohybující se v rozmezí od 60 do 65 °C. Tímto· způsobem’je možno připravit vhodnou sladinu pro varný postup výroby piva, přičemž tato sladina a výsledný produkt, pivo, mají vynikající organoleptické vlastnosti. Výše uvedený krok vaření může být proveden dvakrát. Například po provedení výše uvedeného postupu se opět spojená kašovitá hmota zahřívá na teplotu pohybující se v rozmezí od 73 do 75 °C a potom se odebere asi 1/3 až 1/2 uvedené opět spojené kašovité hmoty a tento druhý oddělený podíl se opět zahřívá po dobu pohybující se v rozmezí od 5 do 10 minut. Zbývající kašovitá hmota se udržuje při teplotě pohybující se v rozmezí od 70 do 75 °C po dobu v rozmezí od 20 do- 40 minut, a potom se spojí s kaší, která byla odděleně zahřívána.

Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného· vynálezu se přídavný škrobový materiál, jiný než ječmen, zpracuje amylázcu Streptomyces společně s ječmenem, který byl předem zmazc*vatěn. Je ovšem třeba poznamenat, že v tomto případě nemusí být přídavný škrobový materiál přítomen od Samého počátku provádění vystíracího postupu ječmene. V případě, že to je nutné, může být tento* přídavný škrobový materiál předem zpracován alfa-amylázou a/nebo celulázou a potom, se tento· .materiál přidá do vystíracího· procesu ječmene.

Takto připravená zápara se zfiltruje a získaný extrahovaný filtrát (sladká sladina) se upraví na požadovanou úroveň (například na 10 až 12° Plato). Potom se přidá vhodné množství chmelu, jako například množství pohybující se v rozmezí od 2 do 5 g/1, к takto připravené sladké sladině a směs se uvede do varu po dobu 1 až 2 hodin. Potom se získaná mladina podrobí kvašení účinkem pivovarských kvasnic.

V dalším budou uvedeny praktické příklady provedení, které jsou zde uvedeny za účelem bližšího objasnění podstaty a použitelnosti postupu podle vynálezu, přičemž je nutno poznamenat, že tyto příklady pouze ilustrují tento postup podle vynálezu aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezovaly.

Přikladl

Podle tohoto· příkladu se surový ječmen vaří za tlaiku společně s ekvivalentní hmotností vady při teplotě 120 °C po· dobu 33 minut. Potom se uvařený ječmen suší na horkém vzduchu při teplotě 85 °C po dcbu 6 hodin, přičemž se získá zmazovatělý ječmen.

Potom se takto připravený zmazovatělý ječmen rozemílá a 9 kilogramů takto připraveného ječmene se umístí do, vystírací kádě, do které se současně přidá 30 litrů horké vody při teplotě 50 °C, 20 gramů amylázy Streptomyces, 10 gramů papainu a 10 gramů celulázy. Takto získaná kašovitá hmo·ta se míchá při teplotě 50 °C po dobu 63 minut.

Vedle toho se vlcží do varné nádoby 3,5 kilogramu kukuřičného škrobu, 15 litrů horké vody o teplotě 59 °C a 10 gramů alf a-amylázy. Obsah varné nádoby se zahřívá při teplotě 70 °C po dobu 10 minut a dáie se udržuje při této teplotě po dobu 10 m nut. Potom se teplota této směsi zvýší na 100 ^CC během 15 minut a obsah se uvede do varu a vaření se provádí 25 nrnut. Během tohoto postupu se provede ztekuc-ení kukuřičného škrobu.

Po dokončení těchto dvofa separátních postupů se obě kašovité hmoty sloučí a výsledná kašovitá hmota se zahřeje na teplotu 65 °C a při této teplotě se udržuje po dobu 30 minut. Potom se asi 50 % této spojené kašovité hmoty přemístí do vystíracího kotle a obsah tohoto kotle se uvede do varu. Zbývající kašovitá hmota se udržuje na teplotě 65 °C po dobu 60 minut ve výše uvedené vystírací kádi. Během tohoto kroku se vytváří zkvasitelné cukry.

Ke konci vystíracího postupu se obě kašovité hmoty z vystírací kádě a z vystíracího kotle spojí a zahřejí na teplotu 80 °C. Potom se získaná kašovitá hmota zfiltruje a takto získaný koláč se postřikuje horkou vodou. Potom co se upraví extrahovaný obsah výsledné sladké sladiny, se tato sladina vaří s chmelem. Takto získaná mladina se ochladí a v dalším se podrobí kvašení účinkem pivovarských kvasnic. Kvašení, dokvašování, filtrace a stáčení se provádí běžným způsobem známým dostatečně v pivovarnictví.

Příklad 2

Podle provedení podle tohoto příkladu se přidá 9 kilogramů ječmene, 3,5 kilogramu kukuřičného škrobu, 10 gramů alfa-amylázy a 5 gramů celulázy do 50 litrů horké vody o teplotě 50 °C, a potom se výsledná kašovitá himoita udržuje při teplotě 50 °C po dobu 30 minut, po-tom se zahřeje tento obsah •na teplotu 90 °C během 10 minut, při této teplotě se udržuje po dobu 10 minut, a nakone*c se vaří po dobu 30 minut. Vzniklá kašovitá hmota se ochladí na teplotu 50 °C, а к této kaši se potom přidá 20 gramů amylázy Streptomyces, 10 gramů papainu a 10 gra mů celulázy. Potom se takto připravená kaše udržuje při teplotě 50 °C po dobu 30 minut a nakonec se teplota, zvýší na 65 °C.

V dalším se provede stejný postup jako je uveden v příkladu 1.

Příklad 3

Podle tohoto příkladu se provede stejný postup jako je uveden v příkladu 1 s tím rozdílem, že se při přidávání amylázy Stre-ptomyces a dalších enzymů dále použ'je přídavku 5 gramů diastázy jako přídavného enzymu vzhledem k amyláze Streptomyces.

P ř i k 1 · a d 4

Podle tohoto příkladu se provede stejný postup jako je· uveden v příkladu 2, s tím rozdílem, že se použije při přidávání arnylázy Streptomyces a dalších enzymů přídavku. 5 gramů diastázy jako přídavného enzymu vzhledem k amyláze Streptomyces.

P ř í k 1 a d 5

Podle tohoto příkladu se surový ječmen pořádně rozemele a potom se zmazovatí ve vytlačováním zařízení. Zmazovatělý ječmen se· zpracuje enzymy podle postupu uvedeném v příkladu 1.

Příklad 6

Podle- tohoto příkladu se jednak surový ječmen a jednak kukuřičné melivo zmazovatí ve vytlačovacím zařízení. Potom se 9 milogramů zmazovatělého ječmene a 3,5 kilogramů zmazovatělého kukuřičného meliva umístí ve vystírací kádi a potom se do této vystírací kádě přidá 50 . · litrů horké vody o teplotě 50:· °C a dále enzymy podle příkladu 1. Výsledná kaše se udržuje na teplotě 50 °C po dobu 6|9 minut a potom se teplota zvýší na 65° C.

Potom se uvedená kaše zpracuje stejným postupem jako je uveden v příkladu 1. Složení získané sladiny podle uvedených příkladů 1, 2, 3 a. 4 je uvedeno . · v tabulce 1.

Pokud se týče tabulky 1, složení uhlohydrátů bylo zjištěno gelovou. filtrační metodou (Am. Soc. Brew. Chem.. . Proč. 154, 1970), a množství bylo stanoveno EBC metodou (Analytica EBC 3 rd Edition, 1975).

Tabulka 1

Sladina

Složení* sladiny

Příklad 1 Příklad 2 Příklad 3 Příklad 4 Kontrolní příklad**

Pozorovaný pokles

zcukernění ( ·%)	84,4	83,2	86,5	85,1	83,2 až 86,7
Monosa-charidy (%)	8,5	8,3	9,3	9,0	8,4 až 10,5
Disacharidy (%)	49,2	49,1	50,8	51,0	49,8 až 51,9
Trisacharidy (%)	17,3	16,8	16,2	15,9	15,2 až 16,7
Zkvasit-elné cukry (%)	75,0	74,2	76 · 3	75,9	73.4 až 78,5
Ollgosacharidy (°/o)	9 3	9,3	9.1	8,7	8,6 až 10,5
Dextrin (%)	15,7	16,5	14,6	15,4	1.2,9 až 16,1
Celkový obsah dusíku
(mg N/100 ml)	80,2	81,0	83,3	84,6	76,2 až 84,7

* složení se· vztahuje na sladinu 11° ** v tomto provedení bylo použito sladu místo ječmene a enzymů v příkladu 1

Jak je patrné z tabulky 1, v případě že se zmazovatělý ječmen zpracuje amylázou Streptomyces, jako je tomu v příkladech 1 a 2, · potom je složení karbohydrátů ve výsledné sladině vhodné pro přípravu piva.

Organoleptické vlastnosti piva, které bylo připraveno ze sladiny získané podle prvélooprovedení postupu podle uvedeného vynálezu, byly srovnatelné s vlastnostmi kontrolního piva, které bylo připraveno ze sladu, .·. což bylo zjištěno· na základě senzorického ' hodnocení (ze tří vzorků). Porota sestavená ze 20 porotců nezaznamenala žádný podstatnýrozdíl mezi pivem připraveným ze sladiny získané podle uvedeného vynálezu a mezi kgntrolním pivem. Kromě toho je · nutno urest, že pivo získané podle uvedeného vy nálezu má sladovou příchuť a pivní příchuť, a · neprojevovalo · žádný zápach po mlátu a diacetylu. U piva, které se připraví ze sladiny získané · · •běžným enzymatickým zpracováváním ječmene, se stěží dosáhne těchto uvedených vlastností.

Příklad 7

Podle tohoto příkladu se ječmen nebo zmazovatělý ječmen zpracuje enzymem v množství které odpovídá diastatické mohutnosti sladu, přičemž teplotní schéma je stejná jako v příkladu · 1. Pozorovaný pohled zcukření výsledné sladiny je uveden v tabulce 2.

Tabulka 2

Pozorovaný pokles zcukření sladiny (%)

Materiál Enzym

Amyláza Běžný BěžnýSlad*

Streptomyces produkt A produkt B (kontrolní látka) Škrob z ječmene a kukuřice 76 80 72—

Zmazovatělý škrob z ječmene a kukuřice 87 73 53—

Škrob ze sladu a kukuřice — — —. 82 až 87

*) V tomto* provedení podle příkladu 1 bylo použito· . pět druhů sladu místo ječmene a různých enzymů.

Z tabulky 2 je zřejmé, že v případě, že .se zpracovává zmazovatělý ječmen amylázou Streptomyces jako hlavním zdrojem enzymu, potom pozorovaný pokles zcukření výsledné sladiny je srovnatelný s poklesem zcukření kontrolního· vzorku, přičemž . tento výsledek není možno dosáhnout použitím žádných jiných enzymů.

Příklad 8

Podle tohoto· provedení se do vystírací .kádě vloží 9 kilogramů rozemletého ječmene současně se· 30 litry horké vody .o teplotě 50. °C, a dále· se přidá 15 gramů proteázy Aspergillus, 20 . gramů amylázy Streptomyces a 10 gramů celulázy. Takto připravená kaše se míchá při teplotě 50 °C po dobu 60 minut, přičemž se v hlavní míře vytvoří dusíkaté sloučeniny.

Dále se .odděleně vloží do varné nádoby 3,5 kilogramů kukuřičného škrobu, 15 litrů horké vody o. teplotě 50. °C a 10 gramů alfa-amylázy. Tento obsah ve varné nádobě se potom zahřeje na teplotu 70 °C během 10 .minut a potom se tento obsah udržuje na této teplotě po· dobu 10 minut. V dalším postupu se kaše zahřeje na teplotu 100 °C během 15 minut a dále se tato kaše vaří při této teplotě po .dobu 25 minut. Během tohoto postupu .dojde ke ztekucení škrobu.

Po dokončení těchto· postupů se obě kašové hmoty spojí, vzniklá hmota se zahřeje na teplotu 65 °C a při této. teplotě se potom udržuje po dobu. 30 minut. Potom; se asi 50- % této kašovité hmoty přemístí do. vystíracího kotle a tato kaše se potom vaří. Kašovitá hmota, která zůstala ve vystírací kádi, se udržuje na teplotě 65. °C po dobu 60 minut. Během tohoto postupu dochází ke tvorbě zkvasitelných cukrů.

Ke konci vystíracího procesu se obě . kašovité hmoty jednak z vystírací kádě a jednak z vystíracího kotle, spojí, potom se zahřejí na teplotu 80 °C a . nakonec se provede filtrace. Poté co se upraví vzniklá sladká sladina .se sladina vaří s chmelem. Takto připravená vzniklá mladina se ochladí a po tom .se podrobí kvašení účinkem pivovarských. .kvasnic. Kvašení, dokvašení, filtrace a vaření se provádí . běžným pivovarnickým způsobem.

Příklad 9

Podle tohoto. příkladu se přidá . 9 kilogramů rozemletého ječmene, 3,5 kilogramu kukukuřičného škrobu, 10 gramů alfa-amylázy a 5 gramů celulázy do 50 litrů horké vody o teplotě 50 °C. Takto. získaná kašovitá hmota se udržuje při teplotě 50 °C po dobu . 30 minut, potom se· tato hmota zahřeje na teplotu 90 °C během 10 .minut, při této teplotě se udržuje po dobu 10 minut, a nakonec se vaří po dobu 30 minut. Výsledná kašovitá hmota, získaná tímto postupem se ochladí na teplotu 50 °C, a potom se k této kaši přidá 15 gramů proteázy . Aspergillus, 20 gramů amylázy Streptomyces, 10 gramů celulázy a 10 gramů beta-glukanázy. Takto připravená kaše se udržuje na teplotu 50 °C po .dobu 30 minut a potom se teplota této hmoty zvýší na 65 °C.

Potom .se provede stejný postup jako je uveden v příkladu 8.

P ř í k 1 a d 10

V tomro provedeni se provede stejný postup jako* je uveden v příkladu 8 s tím rozdílem, že se ječmen zmazovatí za tlaku ve výtlačném zařízení a tento. zmazovatělý ječmen . se použije místo surového ječmene.

P ř í k 1 a d 11 ,

Podle tohoto provedení se provede stejný postup jako je uveden v příkladu 8 s tím rozdílem, že se- kaše zahřeje na teplotu 65 °C, a při této. teplotě se .kaše udržuje po dobu 90· minut.

Složení sladin, získaných podle příkladu 8 až 11 je uvedeno v tabulce 3.

Sladina byla analyzována metodou EBC (Analyťca EBC, 3rd Edition 1975).

Tabulka 3

Složení* sladiny •Složka

Příklade · Příklad 9 Příklad 10 Příklad 11 Kontrolní př.**

Celkový dusík

(mg N/100 ml)	80,8	79,8	82,1	82,5	76,2 až 84,7
Formolový dusík (mg N/100 ml)	25,6	25,7	25,5	26,7	23,9 až 27,0
Poměr formolového dusíku k celkovému dusíku (%)	31,7	32,2	31,1	32,4	30,9 až 32,7
Pozorovaný pokles zcukření (% )	83,9	85,3	84,7	85,0	83,2 až 86,7
*) · Uvedená data se vztahují na sladinu 11° **j V postupu podle příkladu 8 bylo použito	pět	druhů sladu	místo ječmene	a enzymů.

Jak je zřejmé z tabulky 3, v případě že se použije při enzymatickém zpracování ječmene amylázou Streptomyces proteáza Aspergillus, potom poměr formolového dusíku k celkovému ' dusíku ve výsledné sladině je srovnatelný s poměrem ve sladině ' připrave* né ze sladu.. Rovněž je možno z tabulky 3 zjistit, že v případě kdy je ječmen zmazovatěn nebo není zmazovatěn, dosáhne se vysoké pozor ováné hodnoty poklesu zcukření ve výsledné sladině, která je srovnatelná s hodnotou získanou při použití sladu, takže je možno konstatovat, že použití proteázy Aspergillus při enzymatickém' zpracování ječmene amylázou Streptomyces umožňuje, že není nutné použít zmazovatění ječmene.

Organoleptic.ké vlastnosti piva, které se připraví ze sladiny získané podle druhého provedení postupu podle uvedeného vynálezu, byly srovnány s ' vlastnostmi kontrolního piva, ikteré se připraví ze sladu, na základě senzorické zkoušky [ze tří vzorků). Porota sestavená z 20 porotců nezaznamenala žádnou podstatnou odchylku mezi pivem připraveným ze slatiny získané podle uvedeného vynálezu a kontrolním pivem. Pivo připravené ze sladiny podle uvedeného vynálezu mělo sladovou příchuť a pivní chuť, přičemž neprojevovalo· žádný mlátový zápach a diacetylový zápach. Tyto dobré vlastnosti piva se ztěží dosáhnou u piva připraveného běžným enzymatickým zpracováním.

Sladina, získaná na · základě enzymatického štěpení ječmene amylázou Streptomyces měla následující pozorovaný pokles zcukření.

Tabulka 4

Proteáza

Pozorovaný pokles zcukření sladiny

Materiál

Škrob ze surového Zmazovatělý škrob Kontrolní ječmene a kukuřice z ječmene a kukuřice provedení¹'

Papain 74 %²⁾

Proteáza Aspergillus 84 %⁴'

Poznámky: .

1) Kontrolní pokus: v postupech podle příkladů 1 nebo 8 bylo· použito místo- ječmene a enzymů pět druhů sladu.

2) V příkladu 1 byl použit místo zmazovatělého ječmene surový ječmen.

3) Příklad 1.

4) Příklad 8.

5) Příklad 10.

Tento uvedený účinek proteázy Aspergillus v kombinaci s působením amylázy Streptomyces na pokles zcukření ve sladině nebylo· možno· dosáhnout s jinými druhy proteá- o/o³' %o) až 87 % zy, jako například s papainem, jak je · to uvedeino· v tabulce 4.

P říklad 12

Poměr formolového dusíku k celkovému dusíku ve sladinách, které byly získány z ječmene a .kukřičného škrobu, které byly zpracovávány různými druhy proteáz, v kombinaci s amylázou Streptomyces, je uveden v tabulce 5. Z tabulky 5 je zřejmé, že poměr formolového dusíku k celkovému dusíku je srovnatelný s · poměrem ve sladině, připravené · pouze ze sladu, v případě že se použije proteáza Aspergillus.

Tabulka 5

Poměr formolového dusíku k celkovému dusíku ve 'sladině.

Formolový dusík/ /celkový dusík ve sladině (%)

Proteáza

Bakteriální alkalická
proteáza	21
B^J^iteiriální neutrální
proteáza	22
Papaln	25
Bromelin	26
Pancreatin	26
Trypsin	24
Proteáza A^^<^'rgillus oryzae	32
Proteáza Aspergillus mellius	31
Proteáza Aspergillus nige-r	33
Sladina připravená ze sladu, a
z kukuřičného škrobu
(kontrolní vz)*	31-33

*) viz tabulka č. 3

Surový ječmen se zpracuje několika běžnými amylázami a současně proteázou Aspergillus. Obchodní běžný produkt A je směsí enzymů pro pivovarnický postup, který obsahuje bakteriální amylázu a obchodní produkt B je bakteriální amyláza.

V tabulce 6 je uveden rozhodující vliv amylázy Streptomyces podle uvedeného vynálezu na úroveň poklesu zcukřeňí ve výsledné sladině.

Tabulka 6

Pclkles zcukřeňí ve sladině

Amyláza Streptomyces 84 %

Obchodní produkt A79

Obchodní produkt B73

Kontrolní vzorek (slad)*82—87

Amyláza Streptomyces se nahradí produktem A nebo' B podle příkladu 8,

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob přípravy pivovarské sladiny enzymatickým zpracováváním ječmene ve formě zrn nebo v rozemletém stavu ' amylázou nebo' kombinací amylázy a proteázy, vyznačující se tím, že se škrobový podíl štěpí při pH 5,0 až 6,5 při teplotě v rozmezí od 45 do 55 '' °C po dobu v rozmezí od ' 30 do 93 minut a potom· při teplotě v rozmezí od 60 'do 73 °C po' ' dobu v rozmezí od 30 do 120 m.inut účnkem amylázy produkované při aerobní kultivaci mikroorganismů náležících k rodu StreptOmyces, což je St. hygroscopicus ATCC

   VYNÁLEZU

   č. 21 722, St. viridochromogenes ATCC 'číslo 21 724, St. albus ATCC č. 21 725 nebo St. tosaensis nov. sp. ATCC č. 21723, nebo se zpracovávání provádí výše uvedenou amylázou a proteázou produkovanou •mikroorganismy náležícími k rodu Aspergillus, což je Asp. oryzae, Asp. melleus ' nebo Asp. niger, v podstatě v nepřítomnosti sladů.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že enzymatické zpracovávání se provádí v přítomnosti kombinace amylázy Streptomyces a proteázy Aspergillus ' a celluázy.