DE2352906A1 - METHOD OF MANUFACTURING BEER WORT USING ENZYMES - Google Patents

METHOD OF MANUFACTURING BEER WORT USING ENZYMES

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DE2352906A1 DE19732352906 DE2352906A DE2352906A1 DE 2352906 A1 DE2352906 A1 DE 2352906A1 DE 19732352906 DE19732352906 DE 19732352906 DE 2352906 A DE2352906 A DE 2352906A DE 2352906 A1 DE2352906 A1 DE 2352906A1
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Description

CBA-GEIGYCBA-GEIGY

CfBA-GEIGY AG. CH-4002 BaselCfBA-GEIGY AG. CH-4002 Basel

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann . £ 4 Q £ U UDr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann. £ 4 Q £ U U

Dr.R.Koentgsbarger-Dipl. Phys. R. Holzhauer Dr. F. Zumstein jun. ·Dr R. Koentgsbarger-Dipl. Phys. R. Holzhauer Dr. F. Zumstein jun. ·

P ο t β η t α η w α I f β 8 München 2, Bräuhcjusstraß» 4/HI P ο t β η t α η w α I f β 8 Munich 2, Bräuhcjusstraß » 4 / HI ; ϊ

5-8492/= '5-8492 / = '

Verfahren zur Herstellung von Bierwürze unter Verwendung von Enzymen Process for the production of wort using enzymes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bierwürzen aus Malz mit Hilfe von Enzymzusätzen.The invention relates to a method of manufacture of beer wort from malt with the help of enzyme additives.

Malz ist seit alters her als Grundstoff für die Gewinnung der Bierwürze bekannt. Als Rohstoff für die Malzherstellung dient Braugerste, die zunächst keinen vergärbaren Extrakt enthält. Durch das Keimen der Gerste in der Mälzerei werden Enzyme vor allem Amylasen und Proteasen gebildet, die den Gerstenkorninhalt beim Maischen in eine lösliche Form Überführen* So wandeln die Amylasen die unlösliche Stärke in löslichen Zucker um, der vergärbar ist. Weitere hochmolekulare Stoffe wie die Gerstenproteine werden durch die Proteasen zu, Bruchstücken wie Polypeptide, "Peptide und'Aminosäuren abgebaut» die ebenfalls für die Durchführung des Brauprozesses sowie die Entwicklung bestimmter Qualitätsmerkmale im Bier notwendig sind. Diese enzymatischen Vorgänge stellen die eigentliche Hauptaufgabe der Malzvermaischung dar, deren Resultat dann die Bierwürze ist. Die,Leistungsfähigkeit der malzeigenen Enzyme ist also mit an erste Stelle entscheidend für die Qualität der Bierwürze, die wiederum Brauverfahren und Qualität des daraus hergestellten Bieres stark beeinflusst. Für eine schlechte Malzqualität, deren wichtigstes Merkmal in den meisten Fällen eine stark eingeschränkte EnzymaktivitätMalt has long been known as a raw material for the production of wort. As a raw material for the Malt production serves brewing barley, which initially does not contains fermentable extract. By germinating the barley In the malt house, enzymes are mainly formed, amylases and proteases, which remove the barley grain during mashing Converting into a soluble form * This is how the amylases convert converts the insoluble starch into soluble sugar that is fermentable. Other high-molecular substances such as barley proteins are broken down by the proteases to, fragments such as polypeptides, "peptides and amino acids" which also for the implementation of the brewing process as well as the Development of certain quality characteristics in beer necessary are. These enzymatic processes represent the actual main task of the malt mashing, the result of which is then the wort is. The efficiency of the painting's own So enzymes are first and foremost decisive for the quality of the wort, which in turn is the brewing process and Strongly influenced the quality of the beer produced from it. For poor malt quality, its most important characteristic in most cases severely limited enzyme activity

tat ist, können verschiedene Faktoren verantwortlich sein. Dazu zählen vor allem die Qualität der Braugersten, die jahrgangsweise in Abhängigkeit von Anbaugebiet und Klima beträchtlich, schwanken können, und Fehler bei der Vermälzung, die vor allem die optimalen Keimungsbedingungen wie Feuchtigkeit , Temperatur und Dauer betreffen. Meistens ist es ein aisammenspiel mehrerer Ursachen, das eine schlechte MaIzqualitMt bedingt. Die Folgen für eine brautechnische Verwertung solch minderwertiger Malze können in verschiedener Weise beim Brauprozess selbst wie auch beim produzierten Bier nachteilig in Erscheinung toten. So werden u.a. in den Würzen niedrigere Extaktgehalt zu geringe Konzentrationen löslicher Stickstoffverbindungen, zu lange Verzuckerungs- und Abläuterszeiten, Nachkleisterungsgefahr beim Abläutern, schlechte Endvergärungsgrade, Gärschwierigkeiten sowie Filtrationsprobleme beim Bier registriert. Die angeführten Beispiele können nicht als Ausnahme betrachtet werden, da sie wegen der genannten verschiedenen Ursachen eher regelmässig vorkommen (s. Brauwelt .112, 56 (1972) 1152). Die vor allem auf die schlechten Enzymaktivitäten des Malzes zurückzuführenden in der Bierwürze bzw. im übrigen Brauprozess auftretenden Schwierigkeiten sind weitgehend irreparabel und können nur unter Aufwand zusätzlicher brautechnologischer Mittel in Gernzen gehiten werden. Daraus ergeben sich zwangsläufig schwerwiegende wirtschaftliche Nachteile für die betroffenen Brauereien.fact, various factors can be responsible. These include, above all, the quality of the malting barley, which varies from year to year depending on the cultivation area and climate considerable, can fluctuate, and errors in malting, especially the optimal germination conditions such as moisture , Temperature and duration. Most of the time it is a combination of several causes that makes the quality of the corn poor conditional. The consequences for the utilization of such poor quality malts for brewing purposes can be in different ways dead in appearance in the brewing process itself as well as in the beer produced. So are among other things in the wort lower extract content too low concentrations of soluble nitrogen compounds, too long saccharification and purification times, Danger of post-pasteurisation during lautering, poor final degrees of fermentation, fermentation difficulties and filtration problems with beer. The examples given cannot be regarded as an exception, as they occur more regularly due to the various causes mentioned (see Brauwelt. 112, 56 (1972) 1152). Which are mainly due to the poor enzyme activities of the malt Difficulties occurring in the wort or in the rest of the brewing process are largely irreparable and can only with additional brewing technology resources in Glad to be walked. This inevitably results in serious economic disadvantages for those affected Breweries.

Die vorliegende Erfindung schlägt nun ein Verfahren zur Herstellung von Bierwürze aus Malz mit Hilfe von Enzymzusätzen vor, wobei die Enzyme einer Malz-Maische zugegeben werden, und ist dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens ein Enzym aus der Gruppe: Protease, gewonnen aus Aspergillus melleus JAM 2066, Protease,' gewonnen aus Rhizopus niveas JAM 6035, Protease, gewonnen aus Aspergillus niger JAM 2020, α-Amyla gewonnen aus Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, Glucoamylase, gewonnen aus Rhizopus nodosus FER-P 1635 und ß-Glucanase, gewonnen aus Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813 anwendet.The present invention proposes a method for the production of wort from malt with the aid of enzyme additives before, wherein the enzymes are added to a malt mash, and is characterized in that at least an enzyme from the group: protease, obtained from Aspergillus melleus JAM 2066, protease, 'obtained from Rhizopus niveas JAM 6035, protease obtained from Aspergillus niger JAM 2020, α-Amyla obtained from Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, glucoamylase, obtained from Rhizopus nodosus FER-P 1635 and ß-glucanase, obtained from Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813 applies.

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Durch die Erfindung wird einmal die Kompensation der mangelhaften Enzymaktivitäten in den häufig verwendeten Malzsorten minderer Qualität erreicht, sodass auch aus diesen Malzchargen eine Bierwürze mit; guten brautechnologischen Eigenschaften hergestellt werden kann. Zum andern wird darüber hinaus an technologischem und arbeitsmässigem Aufwand beim VermMlzen der Braugerste in den Mälzereien wesentlich gespart, da durch die erfindungsgemässe Anwendung der Enzyme die Vermälzungszeiten durch geringere Keimdauer zum Teil bis auf die Hälfte reduziert werden können. Aus der verminderten Keimaktivität der Gerste ergibt sich noch ein weiterer wichtiger Vorteil, der darin besteht, dass-der durch intensive Vermälzung bedingte sogenannte Schwand stark verringert wird. Das bedeutet, dass die fUr den Brauprozess wertvollen Inhaltsstoffe des Gerstenkornes, die durch die mit dem Keimungsprozess verbundenen biochemischen Vorgänge wie Atmung und Ausbildung des Wurzelkeims verloren gehen, weitgehend erhalten bleiben. Die Entstehung der' wichtigen Färb- und Aromastoffe im Malz wird durch die Verkürzung der Vermäzungszeit-jedoch nicht berührt, da das Darren als wesentlicher Teil der Vermälzung nicht eingeschränkt wird. Die mit der Verkürzung der Keimungsdauer ansonsten verbundene Verminderung der malzeigenen Enzymaktivitäten wird durch die erfindungsgemässe Zugabe der vorgeschlagenen Enzyme in praxisgerechter Weise ausgeglichen, sodass eine Vermaischung derartiger Kurzzeit-Malze brautechnologisch keine Schwierigkeiten bereitet. Zusäzlieh wird durch entsprechende Dosierung der externen Enzyme eine vorteilhafte Verkürzung der Maischdauer erzielt.The invention compensates for the inadequate enzyme activities in the frequently used types of malt of inferior quality, so that a wort is also made from these malt batches ; good brewing properties can be produced. On the other hand, there is also substantial savings in terms of technological and labor-related effort when mixing the brewing barley in the malting houses, since the use of the enzymes according to the invention means that the malting times can be reduced by up to half due to shorter germination times. The reduced germination activity of the barley results in another important advantage, which is that the so-called shrinkage caused by intensive malting is greatly reduced. This means that the ingredients of the stye, which are valuable for the brewing process and which are lost through the biochemical processes associated with the germination process, such as breathing and the formation of the root germ, are largely preserved. The shortening of the malting time does not, however, affect the formation of the 'important coloring and flavoring substances' in the malt, since the kiln, which is an essential part of the malting, is not restricted. The reduction in the malt's own enzyme activities, which is otherwise associated with the shortening of the germination time, is compensated in a practical manner by the addition of the proposed enzymes according to the invention, so that mashing of such short-term malts does not cause any difficulties in terms of brewing technology. In addition, an advantageous shortening of the mashing time is achieved by appropriate dosing of the external enzymes.

Xm einzelnen haben die erfindungsgemäss angewendeten Enzymzusätze in der Malz-Maische folgende Wirkungen. Die Proteasen bewirken den Abbau des im Malz vorhandenen Proteins zu einem für den Brauprozess günstigen Verhältnis von gelösten Stickstoffsubstanzen während die Amylase eine schnelle Verflüssigung der Malzstärke herbei.führtί was optimaleXm individually have those used according to the invention Enzyme additives in the malt mash have the following effects. The proteases break down the protein present in the malt to a ratio of dissolved nitrogen substances that is favorable for the brewing process, while the amylase has a rapid Liquefaction of the malt starch leads to what is optimal

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Extraktgehaltwerte in der Würze zur Folge hat. Die Glucoamylase bewerkstelligt durch schnelle Verzuckerung eine . allgemeine Erhöhung des Endvergärungsgrades der Würze. Die jS-Glucanase beschleunigt durch die Erniedrigung der Viskosität der Maische, die vor allem auf schlecht lösliches Malz zurückzuführen ist, die Läuterung, sodass sich die Abtrennung der Würze vom Treber im Läuterbottich oder in der Filterpresse in kurzer Zeit einwandfrei durchführen lässt.Results in extract content values in the wort. The glucoamylase accomplishes one through rapid saccharification. general increase in the final degree of fermentation of the wort. the jS-glucanase accelerates by lowering the viscosity the mash, which is mainly due to poorly soluble malt, the purification, so that the separation the wort from the spent grains in the lauter tun or in the filter press can be carried out properly in a short time.

Der erfindungsgetnässe Enzymeinsatz ermöglicht die Malzvermaischung in der brautechnologisch üblichen Weise, wobei die empfohlenen Enzyme im Verlauf der Vermaischung der Malz-Maische zugefügt werden.The use of enzymes according to the invention enables the malt to be mashed in the usual way in terms of brewing technology, The recommended enzymes are added to the malt mash during the mashing process.

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Beispielexample

Die Wirksamkeit der Enzymzusätze bei der Hervorbringung der gewünschten Qualitätsmerkmale in der auf Malzbasis hergestellten Bierwürze wird am schnellsten mit Hilfe der Kongress· wUrze erfasst.The effectiveness of the enzyme additives in production the desired quality features in the malt-based one The fastest way to get beer wort is with the help of the congress wort captured.

Dazu stellt man sich aus Braugerste mit normalem Weichgrad bei einer Keimtemperatur von 150C mit unterschiedlich langer Keimdauer (4 und,8 Tage) zwei Sorten Malz mit verminderter (4 Tage-Malz) und normaler (8 Tage-Malz) Qualität her. Das abgedarrte Malz wird dann getrennt mit einer Casella-MUhIe zu praxisgerechten Grobschroten mit 25% Mehlgehalt gemahlen. 'These one imagines from malting barley ordinary mild degree at a germination temperature of 15 0 C with varying levels of germination time (4 and 8 days) two kinds of malt with reduced (4 days-malt) and normal (8 days-malt) Quality forth. The hardened malt is then separately ground with a Casella-MUhIe to practical coarse coarse meal with 25% flour content. '

50 g des 4 Tage-Malzes werden mit 150 ml Wasser vermischt, unter Rühren auf 63°C erwärmt und mit 20 mg Protease, 30 mg oc-Amylase, 20 mg Glucoamylse und 3p mg ß-Glucanas,e versetzt. Nun wird das Gemisch 30 Minuten lang bei 63°C weitergerührt und dann mit einer Temperatursteigerung von 1°C pro Minuten auf 70°C erwärmt,. Bei dieser Temperatur wird die Suspension 30 Minuten lang gehalten.50 g of the 4 day malt are mixed with 150 ml of water, heated to 63 ° C with stirring and treated with 20 mg of protease, 30 mg oc-amylase, 20 mg glucoamylse and 3p mg ß-glucanas, e offset. The mixture is now at 63 ° C. for 30 minutes stirred further and then heated to 70 ° C. with a temperature increase of 1 ° C. per minute. At this temperature will held the suspension for 30 minutes.

Anschliessend werden in der so hergestellten Maische wichtige brautechnologische Qualitätsmerkmale geprüft. Parallel zum Beispiel wird für eine vergleichende Bewertung, eine analoge Vermäischung des 8 Tage-Malzes ohne Enzymzugabe durchgeführt. Hierbei wird jedoch Maischedauer auf 153 Minuten verlängert und die Temperatur folgendermassen reguliert. Zu Beginn der Vermäischung wird als Temperatur auf 500C eingestellt, dort 30 Minuten belassen. Dann wird die Temperatur pro Minuten um 1°C auf 63°C erhöht, dort ebenfalls 30 Minuten belassen und dann nochmals pro Minute um 1°C auf 700C erhöht. Diese Temperatur wird dann 30"Minuten eingehalten.Subsequently, important brewing technological quality features are checked in the mash produced in this way. In parallel, for example, for a comparative assessment, an analogous mixing of the 8-day malt is carried out without the addition of enzymes. Here, however, the mashing time is extended to 153 minutes and the temperature is regulated as follows. At the beginning of Vermäischung thereon for 30 minutes is set as the temperature at 50 0 C, left. Then, the temperature per minutes by 1 ° C to 63 ° C is increased, also left there 30 minutes and then again increased by 1 ° C per minute to 70 0 C. This temperature is then maintained for 30 "minutes.

Anschliessend werden in der erhaltenen Maische wichtige brautechnologische Qualitätsmerkmale geprüft.Then important ones are in the obtained mash Brewing technological quality features checked.

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Bewertungvaluation

Extraktgehalt, .Konzentrationen der löslichen N-Verbindungen und der a-Amino-N-Verbindungen, Endvergärungsgrad, Viskositätswerte, Farbe (EBC), Ablauf, Verzuckerungsdauer in Minuten und der pH-Wert in der mit Enzymzusätzen aus 4 Tage-Malz mit um 40 % verkürzter Vermaischungsdauer hergestellten Würze weisen gegenüber dem Parallelansatz mit 8 Tage-Malz und ohne Enzymsätze weitgehend vergleichbare Werte auf.Extract content, .concentrations of soluble N-compounds and the a-amino-N-compounds, final degree of fermentation, viscosity values, color (EBC), drainage, saccharification time in minutes and the pH value in that with enzyme additives from 4 day malt produced with 40% shorter mashing time In comparison to the parallel batch with 8-day malt and without enzyme sets, wort show values that are largely comparable.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung von Bierwürze aus Malz mit Hilfe von Enzymzusätzen gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens eines Enzyms aus der Gruppe: Protease, gewonnen aus Aspergillus melleus JAM 2066, Protease, gewonnen aus Rhiζopus niveus JAM 6035, Protease, gewonnen aus Aspergillus niger IAM 2020, α-Amyläse, gewonnen aus Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, Glucoamylase, gewonnen aus . Rhizopus nodosus FER-P 1635 und ß-Glucanase,' gewonnen aus Bacillus subtilis No, 24 ATCC 21813.1. Process for the production of wort from malt with the aid of enzyme additives characterized by the use at least one enzyme from the group: protease, obtained from Aspergillus melleus JAM 2066, protease from Rhiζopus niveus JAM 6035, protease, obtained from Aspergillus niger IAM 2020, α-amylase, obtained from Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, glucoamylase, obtained from. Rhizopus nodosus FER-P 1635 and ß-glucanase, 'obtained from Bacillus subtilis No, 24 ATCC 21813. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Maischen mindestens eine Protease, gewonnen aus Aspergillus melleus IAM 2066, Rhizopus niveus IAM 6035 oder Aspergillus rlger IAM 2020 zusammen mit einer α-Amyläse, gewonnen aus Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, einer Glucoamylase, gewonnen aus Rhizopus· nodosus FERHP 1635 und einer ß-Glucanase, gewonnen aus Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, anwendet.- * .2. The method according to claim 1, characterized in that at least one protease is obtained during mashing from Aspergillus melleus IAM 2066, Rhizopus niveus IAM 6035 or Aspergillus rlger IAM 2020 together with an α-amylase, obtained from Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, a glucoamylase obtained from Rhizopus · nodosus FERHP 1635 and a ß-glucanase obtained from Bacillus subtilis No. 24 ATCC 21813, applies - *. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bezogen· auf die Malzmenge 0,001 - 2,0 Gew.% Protease, 0,003 - 6,0 Gew.% Amy läse, 0,001 - 2,0 Gew.% Glucoamylase verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that that based on the amount of malt 0.001-2.0% by weight protease, 0.003-6.0% by weight Amy lase, 0.001-2.0% by weight glucoamylase used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bezogen auf die Malzmenge 0,002 - 0,2 Gew.% Protease, 0,006 - 0,6 Gew.% a-Amylase, 0,002 - 0,2 Gew.% Glucoamylase" und 0,006 - 0,6 Gew.% ß-Glucanase verwendet.4. The method according to claim 1, characterized in that, based on the amount of malt, 0.002-0.2% by weight of protease, 0.006-0.6% by weight α-amylase, 0.002-0.2% by weight glucoamylase " and 0.006-0.6 wt% β-glucanase is used. 409819/0302409819/0302 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Malz-Maische verwendet bei der die daraus
hergestellte Bierwürze einen pH-Wert im Bereich von 3,5 6,0 aufweist.
5. The method according to claim 1, characterized in that a malt mash is used in the one made from it
wort produced has a pH in the range of 3.5 6.0.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Malz-Maische verwendet, bei der die Maischtemperatur im Bereich von 20 - 950C liegt.6. The method according to claim 1, characterized in that a malt mash is used, wherein the mashing temperature is in the range of 20 - 95 0 C is located. 40 9819/030240 9819/0302
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