DE2225270B2 - Verfahren zur fermentierung bei der herstellung von gaergetraenken - Google Patents

Verfahren zur fermentierung bei der herstellung von gaergetraenken

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DE2225270B2 DE19722225270 DE2225270A DE2225270B2 DE 2225270 B2 DE2225270 B2 DE 2225270B2 DE 19722225270 DE19722225270 DE 19722225270 DE 2225270 A DE2225270 A DE 2225270A DE 2225270 B2 DE2225270 B2 DE 2225270B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Verfahrens zur Fermentierung von aus Ge- ao treide- oder Malzmaischen bereiteten Würzen zur Herstellung von alkoholarmen oder alkoholfreien, geschmacklich ansprechenden Gärgetränken oder deren Konzentraten.
Es sind verschiedene Gär- bzw. Brauverfahren be- as kannt, um mehr oder weniger hoch vergorene, alkohol- und kohlensäurehaltige Gärgetränke herzustellen. Verwendet man dabei als Rohstoffe Getreidearten, wie Gerste bzw. Gerstenmalz, oder andere stärke- bzw. zuckerhaltige Rohstoffe sowie Hopfen oder Hopfenderivate und mehr oder weniger aufbereitetes Wasser, z. B. Brauwasseir, so werden die dabei durch Hefegärung gewonnenen alkohol- und kohlensäurehaltigen Gärgetränke allgemein als Biere bezeichnet.
Der sich dabei ergebende Alkoholgehalt ist gemäß Ballings Attenuationslehre sowohl von der Konzentration der Stammwürze als auch vom Vergärungsgrad abhängig. Dies gilt, wenn auch in verschiedener Weise, nicht nur für untergärige Lagerbiere, sondern auch für obergärige Biere. Bei einem Stammwürzegehalt von etwa 12° Plato entspricht einem Vergärungsgrad von
ungefähr 8O°/o ein Alkoholgehalt von etwa 4°/o, ungefähr 60% ein Alkoholgehalt von etwa 3°/o, ungefähr 40% ein Alkoholgehalt von etwa 2%, ungefähr 20% ein Alkoholgehalt von etwa l<70.
Die genauen Relationen sind dabei noch vom Verhältnis der vergärbaren zu den nicht vergärbaren Extraktanteilen, also von Zucker zu Nichtzucker, und von der Art der Hefevermehrung abhängig. Unter Zucker sollen im Rahmen dieser Beschreibung sämtliche vergärbaren Kohlenhydrate, und zwar gerechnet als Disaccharid, verstanden werden. Üblicherweise findet bei der Bierherstellung eine im wesentlichen anaerobe alkoholische Gärung statt. Dabei entstehen aus 100 kg Zucker etwa 58 bis 61 1 Alkohol (Weingeist, zu 100% gerechnet) und 5 bis 8 kg Hefetrockensubstanz sowie entsprechende Mengen Kohlensäure.
Die Herstellung alkoholarmer Biere war bisher nur durch entsprechende Herabsetzung des Vergärungsgrads (Unterbrechung der Gärung) möglich. Es führ- ten jedoch sämtliche bisher bekannt gewordenen Arbeitsweisen zur Herstellung alkoholarmer oder sogenannter »alkoholfreier« Biere zu unbefriedigenden Ergebnissen. Der Hauptgrund hierfür besteht darin, daß die durch frühzeitiges Unterbrechen der Gärung niedrig vergorenen Biere, insbesondere wegen der dadurch bedingten nur mangelhaften Ausbildung des Aromas, weder in geschmacklicher Hinsicht noch bezüglich der sonstigen gewohnten Eigenschaften die Erwartung der Konsumenten erfüllen. Es sind bereits auch Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchen bei normal vergorenen Bieren der Alkohol aus diesen durch physikalische Behandlung, wie Destillation od. dgl., abgetrennt wird. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie nur in mehreren Arbeitsgängen durchführbar und daher kompliziert und kostspielig
sind.
Ebenso ist es bekannt, Bierkonzentrate durch physikalische Methoden, z. B. Eindampfen oder Ausfrieren, aus normal vergorenen Bieren herzustellen. Auch diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie nur in mehreren Arbeitsgängen durchführbar und daher kompliziert und kostspielig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Gewinnung von alkoholarmen oder alkoholfreien, geschmacklich ansprechenden Gärgetränken sowie deren Konzentraten zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung eines Verfahrens zur Fermentierung von aus Getreide- oder Malzmaischen bereiteten Würzen, bei welchem die Fermentierung oder ein wesentlicher Teil desselben aerob als Vertiefung geführt wird, erzielt.
Dadurch und durch entsprechende Gärführung lassen sich außerdem auch als Nebenprodukt Hefeausbeuten von 50 bis 60 kg Hefetrockensubstanz und mehr pro 100 kg Zucker erreichen, wobei praktisch kein Alkohol gebildet wird. Dabei können in die gärende Würze etwa 0,5 bis 5 kg Sauerstoff pro kg zu verhefenden Zuckers eingebracht werden. Die genaue Menge ergibt sich aus der Wirksamkeit der zur Verfügung stehenden Begasungseinrichtung.
Es ist allerdings bereits aus der Technologie der Hefeerzeugung bekannt, daß bei starker Belüftung einer in Gärung befindlichen Maische gute Hefeausbeuten erzielbar sind, wobei gleichfalls kein Alkohol gebildet wird. Es war jedoch keineswegs vorauszusehen, daß durch ein solches Verfahren Getränke, insbesondere Biere oder bierähnliche Getränke, hergestellt werden können, zumal die bei der üblichen aeroben Hefeerzeugung, z. B. aus Melasse, anfallenden Schlempen kaum einer wirtschaftlichen Verwendung zuführbar sind.
Sehr gut können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Würzen verwendet werden, bei denen das Verhältnis von vergärbaren zu nicht vergärbaren Extraktanteilen, also das Verhältnis von Zucker zu Nichtzucker, etwa 1:0,1 bis 1:10, am besten 1:0,3 bis 1:3, beträgt. Dem Brauer sind heute Methoden der Sudhausarbeit bekannt, nach denen die Zusammensetzung der erhaltenen zuckerhaltigen Würzen in weiten Grenzen variiert und demnach den obengenannten Erfordernissen angepaßt werden kann. Einige wichtige veränderbare Parameter des Sudprozesses sind die Wasserqualität, die Art von Malz und Rohfrucht und deren Mengenverhältnis zueinander, deren Konzentration in der Maische, die Aufschließungstemperaturen und die Zeitpunkte, an denen sie eingehalten werden, weiter der Zusatz von nicht aus Malz stammenden Aufschlußenzymen u. dgl. Auch kontinuierlich arbeitende Sudprozesse sind bereits bekannt. Damit ist es möglich, das Ver-
hältnis von Zucker zu Nicfatzucker in der Würze, aber auch die Eiweißlösung, in weiten Grenzen zu variieren. Würzekonzentrationen bis etwa 40° Plato lassen sich direkt im Sudhaus erzielen. Konzentrierte
Hinblick auf die weitere Verarbeitung der Hefe günstig sind. Bei Verwendung von ungehopften Würzen kanu die vergorene Würze kalt gehopft werden. Wenn ein alkoholarmes oder alkoholfreies Ge-
Würzen mit bis zu etwa 72° Plato können aber auch 5 tränk gewünscht wird, dann sind die Bedingungen
z. B. durch einen Eindampfprozeß hergestellt werden. Für eine gute Ausbeute ist die zur Vertiefung gelangende Zuckennenge mit dem Angebot an anderen für die Vertiefung erforderlichen Nährstoffen,
lieber Weise die Zufuhr der Nährlösung und/oder Luft in Abhängigkeit vom Alkoholgehalt der gärenden Würze bzw. von jenem der Abluft geregelt wird. Es ist möglich, die Fermentierung sowohl chargenweise als auch kontinuierlich zu führen. Bei chargenweisem Betrieb kann Nährlösung mit einer Konzentration bis etwa 72° Plato zugeführt werden, bei kontinuierlichem Betrieb mit einer Konzentration bis etwa 40° PSato. Bei chargenweiser Arbeit kann im Fermenter eine gewisse Menge Wasser oder auch Würze niedriger Konzentration, z. B. Anschwänzwasser, zusammen mit der Stellhefe sowie allfälligen zusätzlichen Nährstoffen vorgelegt werden, worauf
bei der Fermentierung so zu wählen, daß das jeweilige Sauerstoffangebot der zu verhefenden jeweiligen Zuckennenge entspricht, so daß es zu keiner nennenswerten Alkoholbildung kommt. Aus diesem
vor allem Stickstoff und" Phosphor, die in assimilier- io Grund kann sehr gut die aerobe Fermentierung im barer Form vorliegen müssen, in Einklang zu brin- Zulaufverfahren durchgeführt werden, wobei in übgen. Dazu können Würzen mit einem Gehalt an
assimilierbarem Stickstoff von 0,025 bis 0,05 kg und
einem Gehalt an assimilierbarem PaOs von 0,01 bis
0,02 kg je kg zu verhefenden Zuckers verwendet 15
werden. Erforderlichenfalls können diese Nährstoffe
durch Zusatz von entsprechenden Verbindungen, wie
z. B. Eiweißhydrolysaten, Ammoniak und Phosphorsäure oder deren Salzen, Harnstoff, Spurenelementen, Wuchsstoffen u. dgl., in das Substrat eingebracht
werden. Solche Zusätze sind an sich unbedenklich,
sofern reine Materialien verwendet und weitgehend
assimiliert werden. In vielen Fällen wird jedoch ein
Verfahren zu bevorzugen sein, bei welchem alle gg
Nährstoffbedürfnisse aus dem Ausgangsmaterial ge- »5 unter Belüftung und Umwälzung des Fermenterindeckt werden. halts konzentrierte Würze mit bis zu 72° Plato und
Wenn z. B. ein gewisser Gehalt an Alkohol oder gegebenenfalls weitere zusätzliche Nährstoffe in dem anderen Stoffwechselprodukten der anaeroben Gä- Maße zulaufen gelassen werden können, als sie durch rung im vergorenen Substrat erwünscht ist, oder die Hefe verbraucht werden, und zwar so lange, wenn z. B. Reste von gelöstem Sauerstoff daraus ent- 3° bis die gewünschte Endkonzentration erreicht ist. Bei fernt werden sollen, dann kann an die aerobe Ver- kontinuierlicher Vertiefung kann man den Prozeß hefung eine Phase der anaeroben Vergärung ange- ebenfalls mit einer Vorlage geringer Konzentration schlossen werden. Dabei können dieselben Mikroor- anfahren, dann aber unter Zulauf von konzentrierganismen sowie Temperatur- und pH-Bedingungen ter Würze mit bis zu etwa 40° Plato ohne nennenswie bei der Verhefung angewendet werden; es ist 35 werte weitere Verdünnung fortsetzen, wobei zusätzaber auch möglich, andere zu wählen, indem man liehe Nährstoffe ebenfalls kontinuierlich beigegeben z. B. auf eine Verhefung gemäß der Erfindung nach werden können. Der 1' >zeß kann erforderlichenfalls Abtrennung der Mikroorganismen und Zusatz wei- zur Beschleunigung des Gärvorgangs auch mit Hefeterer unvergorener Würze sowie neuer Stellhefe eine rückführung erfolgen. Sobald der stationäre Zustand Gärung der in der Brauerei üblichen Art folgen läßt. 4<> erreicht ist, weist der kontinuierliche Abzug von ver-Ebenso kann die Stellhefeherführung anerobe Gär- gorenem Substrat die gewünschte Konzentration auf. phasen einschließen. Es ist somit möglich, den er- Bei der herkömmlichen, alkoholischen Würzevergafindungsgemäßen Prozeß weitgehend den Gegeben- rung zu Bier bzw. Gärgetränken wird als Substrat heiten und dem gewünschten Endprodukt anzupas- eine Würze relativ niedriger Konzentration (meist sen. Die Verhefung wird dabei in bei der Hefeerzeu- 45 12° Plato) eingesetzt. Eine wesentliche Steigerung gung üblichen Fermentern erfolgen. Da im allgemei- der Konzentration ist selbst nach dem Zulaufverfah- - ren nicht möglich, zumal die Bierhefe erfahrungsge
mäß bei Erreichung eines Alkoholgehalts von etwa 5,5 bis 6,0 Gewichtsprozent ihre Gärtätigkeit einstellt. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß erfindungsgemäß im verheften Substrat Endkonzentrationen erreichbar sind, die einer Ausgangskonzentration (Stammwürzegehalt) von etwa 40° Plato entsprechen. Dies offenbar deshalb, weil die
etwa 12° C gehalten werden. Dabei kann der pH- 55 Hemmwirkung des Alkohols wegfällt. Wert der Würze während der aeroben Fermentie- Aus dem vergorenen Substrat wird man die Hefe
auf bekannte Art, z. B. durch Sedimentieren, Zentrifugieren oder Filtrieren, abtrennen. Es kann dann die vergorene Würze nach Abtrennung der Hefe 60 nachbehandelt:, insbesondere karbonisiert, aufgekräust, bzw. ihr Alkohol zugesetzt werden. Die vergorene Würzes kann vor dem Abfüllen noch auf den gewünschten Extraktgehalt, z. B. durch Verdünnen, eingestellt werden. Sie kann aber auch als Ausgangskann, wodurch das Verfahren besonders wirtschaft- 65 material tür ein weiteres Konzentrierverfahren herlich wird. angezogen werden, wobei diese Konzentrierung dann Es können zur Vergärung gehopfte und unge- sehr wirtschaftlich durchgeführt werden kann, da hopfte Würzen eingesetzt werden, wobei letztere im weniger Wasser abzutrennen ist, als bei Heranzie-
nen ein Zusatz von Schaumdämpfungsmittel im Hinblick auf die Erzeugung eines Getränks unerwünscht ist, kann der während der Fermentierung gebildete Schaum mechanisch zerstört werden.
Im Hinblick auf eine gute Geschmacksausbildung kann die Temperatur während der aeroben Fermentierung in einem Bereich zwischen 5 und 35° C, insbesondere zwischen 10 uj.d 20° C, am besten auf
rung zwischen 4,0 und 6,0, am besten zwisdien 4,3 und 4,4, gehalten werden.
Sehr gut kann als Hefe eine solche der Gattung Saccharomyces eingesetzt werden.
Nach der Fermentierung kann die Hefe abgetrennt werden, wobei die als Nebenprodukt anfallende Hefe als Nähr-, Futter-, oder Backhefe bzw. für die Gewinnung von Hefederivaten Verwendung finden
hung von ζ. B. herkömmlichem Bier als Ausgangs- Karbonisierung wurde ein trinkfertiges alkoholarmes,
material. bierähnliches Gärgetränk erhalten. Die angefallene
Die Erfindung ergibt zusammenfassend vor allem Hefemenge entspricht 73,0 g Hefetrockensubstanz, folgende Vorteile: Beispiel 2
L HTte^ „f^0!^1; ·?ΐΓ6Λ 5™*" Im selben Kleinfermenter wurden Stellhefe ent-
üscfa alkoholfreier Gargetranke bei Endver- ^αά 40 Hefetrockensubstanz und Brauwas-
garung oder gewunsduenfalls beliebig darun- P S von ^0 m} d difi
tci einstellbarem Vergarungsgrad, wobei ein BeIüfterdrehzahi auf 1500 u/min wd die Luftmenge Optimum an Aiomabüdung und1 koltodaler eingestellt. Ein TeUstrom der Ab-
Stabüitat und eine weitgehende Annahe- ^ ein Analysengerät zur kontinuier-
SS SUS S nOnnal VerßOrener "Chen Bestimmung des Alkoholgehalts geführt. Als
Biere erreicnt wird, wurden 1550 ml einer Würze mit 61° Plato
2. Herstellung von Gargetranken bzw. Garge- ^u'aui WU1"C" -" .... . 1 - ος
.. ,, , . . . » ι. ·» und einem ZuckeriNichtzucker-Verhaltnis von l:2,ys
trankkonzen Taten in einem Arbeitsgang . cmci" ΓΓ , - <- · Ί· t,o,ori cf'u.
schon während der eigentlichen Gärung bit 1^ umgesetzt, welche pro 7 5 g asaimUerbaren St.^-
zu einem Stammwürzegehalt von 40° Plato ξ°? d 3'2S f sinuherbares P2O5 entb» It Die
und mehr durch Einsäte entsprechend kon- ^^"f™*?* so ungeregelt, daß da.Alkohol-
d G dh
und mehr durch Einsäte entsprechend kon- ^^"f,™*?* so ungeregelt, daß da.Alkohol-
yentrierter Wüiven- SehaIt der Maische wahrend der Garung durchwegs
3. Gleichzeitiges Anfallen höherer Mengen von etWi\ °'2 /,ΐ^^ο r ΐ^H^ ί "ΪΤ^Κ
Hefe als Nebenprodukt, die auf verschie- ao ^W* 12J^ I** S η S Z? I αϊ?'ϊ η
denste Weise verwendet werden kann (z. B. 5'° f^f- Der Zulauf dauerte 40 h. Anschl.eßend
als Nähr- bzw. Futterhefe, Backhefe, Hefe für τά* 1 * ^Jf^ W°bet dff ^Alkoholgehalt
die Gewinnung von Derivaten usw.) und der Maische auf 0,03 Volumprozent absank. H.erauf
beim Einsatz ungehopfter Würzen frei von ™αε die Hefe ^" ateentnfiigiert. Die resultie-
Bilterstoffen erhalten wird. Das Getränk kann a5 rende vergor_en^ Wurze ^„Ρί^Α^ΐ^Γ«^
nachträglich nach Wunsch z. B. mit Hilfe wf ei"en ?t ehal* ™.1^ Gew,ditsPro,ent wirk-
pit-isomerisierter Hopfenextrakte ,ebittert ^e" E^T tra^."nd °'03 V^P™26"1 Aftohol auf werden p '· Durch Nachbitterung mit Hopfenextrakt entstand
eine Art Bierkonzentrat, welches sich durch Ver-
Im folgenden sind noch Beispiele angeführt, aus 3° dünnen mit 5 Teilen Wasser, Zusatz von Alkohol welchen die vorteilhaften Anwendungsmöglichkeiten und Karbonisieren in ein Getränk ähnlich einem des Erfindungsgegenstands hervorgehen. etwa 12%igen Lagerbier umwandeln ließ. Die durch
das Zentrifugieren abgetrennte Hefemenge betrug
_ . . , 198 g Hefetrockensubstanz.
B e ι s ρ ι e 1 1 35
In einem 5-1-Kleinfermenter, welcher mit einer Beispiel 3
Einrichtung zur mechanischen Schaumzerstörung Es wurde zunächst genau wie bei Beispiel 2 verausgerüstet war, wurden 1500 ml Brauwasser und fahren. Nachdem jedoch die halbe, Würzemenge, Stellhefe entsprechend 15,4 g Hefetrockensubstanz d. h. 775 ml, nach 21h zugelaufen und alkoholfrei vorgelegt. Die Drehzahl des rotierenden Belüfters 4° verheft worden war, wurde die Drehzahl des Belüfwurde auf 2000 U/min und die Luftzufuhr auf ters auf etwa 100 U/min herabgesetzt, und die Luft-0,1 Nm3Zh eingestellt. Gleichmäßig über 8 h verteilt zufuhr zum Fermenter abgestellt. Die verbleibenden wurden nun 11 Malzwürze mit 32,2° Plato und ei- 775 ml Würze wurden nun ohne Belüftung über 10 h nem Verhältnis von Z:NZ. von 1:0,92 sowie 500 ml verteilt zugesetzt und somit unter Alkoholbildung einer Lösung von 11 ml Ammoniakwasser und 4,7 g *5 vergoren. Nach weiteren 3 h wurden die vergorene Diammoniumphosphat zulaufen gelassen. Die Gär- Würze und die Hefe durch Zentrifugieren getrennt, temperatur wurde auf 28 bis 30° C und das pH Die Analyse der ersteren wies 27,5 Gewichtsprozent durch Regulierung mit In-NaOH und lnH2SO4 zwi- wirklichen Extrakt und 2,8 Volumprozent Alkohol sehen 4,0 und 5,0 gehalten. Ansch'ießend wurde aus-. Geschmacklich war dieses Konzentrat dem nach noch V2 h weiterbelüftet. Nach beendeter Fermen- 5° Beispiel 2 gewonnenen etwas überlegen. Die angetation und Abtrennung der Hefe in einer Laborzen- fallene Hefemenge betrug 126 g Hefetrockensubstanz. trifuge resultierte eine vergorene Würze mit 7,0% Die Verwertung der Erfindung kann durch gewirklichem Extrakt und 0,66 Volumprozent Aiko- setzliche Bestimmungen, insbesondere durch das hol. Nach Zusatz von Hopfenextrakt, Filtration und Biersteuergesetz, beschränkt, sein.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verwendung eines Verfahrens zur Fermentierung von aus Getreide- oder Malzmaischen bereiteten Würzen, bei welchem die Fermentierung oder ein wesentlicher Teil derselben aerob als Vertiefung geführt wird, zur Herstellung von alkoholarmen oder alkoholfreien, geschmacklich ansprechenden Gärgetränken oder deren Konzentraten.
DE19722225270 1971-06-02 1972-05-24 Verfahren zur Fermentierung bei der Herstellung von Gärgetränken Vogelbusch GmbH, Wien Expired DE2225270C3 (de)

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AT474071 1971-06-02
AT474071A AT309361B (de) 1971-06-02 1971-06-02 Verfahren zur Herstellung von alkoholischen bzw. alkoholfreien Gärgetränken

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DE2225270A1 DE2225270A1 (de) 1972-12-14
DE2225270B2 true DE2225270B2 (de) 1976-09-30
DE2225270C3 DE2225270C3 (de) 1977-05-18

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10362026B4 (de) * 2003-12-19 2009-01-08 Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Verwendung von Palatinose zur Verbesserung der Lagerungsstabilität eines bierähnlichen Erfrischungsgetränkes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10362026B4 (de) * 2003-12-19 2009-01-08 Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Verwendung von Palatinose zur Verbesserung der Lagerungsstabilität eines bierähnlichen Erfrischungsgetränkes
EP2033530A2 (de) 2003-12-19 2009-03-11 Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt Alkoholarme Biere oder bierähnliche Erfrischungsgetränke mit Palatinose

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DE2225270A1 (de) 1972-12-14
DK131159C (de) 1975-11-03
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JPS5328996B1 (de) 1978-08-17
IL39531A0 (en) 1972-07-26
FR2139915A1 (de) 1973-01-12
AT309361B (de) 1973-08-10
NL7207340A (de) 1972-12-05
GB1384309A (en) 1975-02-19
CS156541B2 (de) 1974-07-24
ZA723622B (en) 1973-02-28
BR7203499D0 (pt) 1973-05-24
LU65437A1 (de) 1973-01-22
DK131159B (da) 1975-06-02
SE390978B (sv) 1977-01-31
CA983868A (en) 1976-02-17
IL39531A (en) 1975-08-31
CH572520A5 (de) 1976-02-13
ES402979A1 (es) 1975-04-16
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