DE2654160C3

DE2654160C3 - Mittel und Verfahren zur Schaumstabilisierung bei Bier und bierähnlichen Getränken und ihren Vorstufen

Info

Publication number: DE2654160C3
Application number: DE19762654160
Authority: DE
Inventors: Winfried Dr. 6530 Bingen Hartmeier
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1976-11-30
Publication date: 1981-10-15
Also published as: CH634099A5; DE2654160B2; DE2654160A1; NL7713127A; BE861322A; AT356046B; ATA833277A; FR2372228B1; FR2372228A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Schaumstabilisierung von Bier und bierähnlichen Getränken und ihrer Vorstufen auf der Basis von thermisch inaktivierter Hefe oder aus derartiger Hefe gewonnenen, nicht autolysierten Extrakten. Weiterhin betrifft die Erfindung die Herstellung des genannten Mittels.

Als Mittel zur Schaumstabilisierung von Bier sind bisher Metallsalze sowie Kombinationen von Metallsalzen mit Eiweißverbindungen und Reduktionsmitteln bekannt (vgl. L. Narziß: Abriß der Bierbrauerei, 3. Aufl., S. 273, Verlag Enke, Stuttgart, 1972). Weiterhin werden Alginsäurederivate, Gummi arabicum, Polyäthylßnoxide, Mannanphosphate, Agar sowie Celluloseether zur Schaumstabilisierung vorgeschlagen (vgl. G. Kamm: Über Bierschaum-stabilisierende Mittel, Brauwissenschaf 121,209 - 217 f 1968]).

Eine Reihe der bekannten Mittel stört jedoch die Harmonie des Biergeschmacks und setzt auch die Geschmacksstabilität herab. Metallsalze führen darüber hinaus zu einer unerwünschten Bräunung des Schaumes, die nur durch die zusätzliche Verwendung von Reduktionsmitteln herabgesetzt werden kann. Ein schwerwiegender Nachteil aller genannten Mittel ist, daß sie in Deutschland als bierfremde Stoffe verboten sind.

Bier und andere Getränke, die Eiweißstoffe und Polyphenole (Gerbstoffe; enthalten, neigen häufig zum Trübwerden. Beim Bier tritt diese kolloidale, nichtbiologische Trübung vor allem bei wechselwarmer und bei sehr kalter Lagerung auf. Sie wird auch »Eiweißtrübung« oder »Kältetrübung« genannt. Die Trübstoffe enthalten neben Polyphenyl-Polypeptidkomplexen oft noch Kohlenhydrate und andere Substanzen in mehr oder weniger reversibler Bindung.

Mittel zur Stabilisierung von Bier sind grundsätzlich bekannt (vgl. L. Narziss: Abriß der Bierbrauerei, S. 274—278; Enke-Verlag, Stuttgart 1972). Sie basieren alle auf der mehr oder weniger selektiven Entfernung oder Modifizierung der für die Trübstoffbildung im Getränk oder in den Getränkevorstufen vorhandenen Reaktionspartner, insbesondere der Eiweißstoffe und der phenolischen Substanzen (Gerbstoffe). Hierzu wird auf die DE-PS 12 82 581 sowie die DE-OS 19 41 695, 23 39 268 und 23 39 975 verwiesen.
In der Bundesrepublik Deutschland haben nur adsorbierend wirkende Mittel für die Bierbehandlung größere Bedeutung erlangt, weil der Einsatz anderer Mittel (z. B. Enzyme, Tannin u. ä.) auf rechtliche Schwierigkeiten stößt Die bekannten Mittel mit

ίο eiweißadsorbierender Wirkung, wie z. B. Alurniniumsilikate (Bentonite) und Kieselgel (s. »Brauwelt« 114 [1974], Nr. 72, S. 1527—35), haben vor allem den Nachteil, die Schaumhaltbarkeit und den Bitterstoffgehalt des Bieres herabzusetzen. Ähnliche Verluste an Bitterstoffen treten auch bei Anwendung von gerbstoffadsorbierenden Mitteln, wie z. B. Polyamiden (Nylon®, Perlin®) auf. Diese Kunststoffe sind zudem wegen ihrer nur unzureichend gegebenen Bierunlöslichkeit rechtlich in der Bundesrepublik Deutschland nicht zugelassen.

Es wurde nun gefunden, daß mittels (gesundheitlich unbedenklicher) thermisch inaktivierter Hefe neben einer Kältestabilisierung auch eine Schaumstabilisierung bei schäumenden Getränken wie Bier erzielt werden kann. Hierzu wird die Hefe in das Bier suspendiert und die nicht in Lösung gehenden Bestandteile anschließend wieder abgetrennt Man kann auch so verfahren, daß man thermisch inaktivierte Hefe in kaltem Wasser suspendiert und den dabei aus der Hefe in Lösung gehenden Extrakt in gelöster oder trockener Form dem Bier zusetzt.

Die Hitzeinaktivierung (Abtötung) der Hefezellen kann in verschiedener Weise, z. B. durch Sprühtrocknung bei hohen Temperaturen, durch Trocknung im Trockenschrank, in Fließbett-Trocknern oder auch durch einfaches Erhitzen in wäßriger Suspension erfolgen. Grundsätzlich hat sich eine plötzliche Inaktivierung durch sprunghafte Temperaturerhöhung als günstiger herausgestellt als die allmähliche Inaktivierung, bei der es zu autolytischen Effekten kommen kann.

Es wurde weiter gefunden, daß dann eine besonders gute Schaumstoffstabilisierung erzielt wird, wenn die Hefe vor, während oder nach der Hitzeinaktivierung alkalisch gewaschen wird. Das kann z. B. mit 0,5 bis 2%iger Na₂CO₃- oder NaHCO₃-Lösung oder mit O,l°/oiger NaOH- oder KOH-Lösung geschehen. Nach der alkalischen Waschung können die Alkalisubstanzen durch Nachwaschen mit Wasser wieder entfernt werden, was normalerweise im Sinne einer Reinhaltung des zu behandelnden Getränkes von Alkali gewünscht wird.

Eine Behandlung mit enzymfällenden Lösungsmitteln wie Aceton oder Isopropanol vor, während oder nach der Hitzeinaktivierung hat sich ebenfalls als günstig erwiesen, während eine Lösungsmittelbehandlung ohne Hitzeschritt nicht so gute Ergebnisse bringt. Auch hier werden die Lösungsmittel zweckmäßig durch Nachwaschen mit Wasser wieder entfernt

Die Aufwandmenge der hitzeinaktivierten Hefe liegt normalerweise in der Größenordnung von 5 bis 30 g/hl zu behandelnden Getränks (z. B. Bier). Im Falle des Einsatzes von im wesentlichen nicht autolysiertem Hefeextrakt werden üblicherweise 2 bis 20 g Extrakttrockensubstanz pro hl eingesetzt. Die Dosierung kann jedoch erheblich von diesen Werten abweichen, z. B.

wenn nur eine sehr schwache Schaum- oder Kältestabilisierung gewünscht wird.

Die Herstellung von im wesentlichen nicht autolysiertem Hefeextrakt kann in der Weise geschehen, daß nicht

autolysierte intakte Hefe ζ. B. durch Sprühtrocknung getrocknet und anschließend in kaltes Wasser suspendiert wird. Dabei wird etwa ein Drittel der Hefetrockenmasse als Extraktstoffe in das kalte Wasser gelöst Diese gelösten Extraktstoffe können gewünschten falls von den unlöslichen Bestandteilen getrennt und in gelöster oder, falls erwünscht, auch in getrockneter Form verwendet werden.

Die Behandlung von Bier mit dem erfindungsgemäßen Mittel kann in der Weise geschehen, daß die hitzeinaktivierte Hefe und/oder der hieraus gewonnene, im wesentlichen nicht autolysierte Hefeextrakt in das Bier oder dessen Vorstufe (z. B. die Bierwürze) eingebracht werden. Die Wirkung tritt in der Regel sofort ein. Eine besondere Einwirkungszeit muß daher nicht eingehalten werden, längere Einwirkung ist jedoch unschädlich. Die wasserunlöslichen Bestandteile der hitzeinaktivierten Hefe können anschließend in üblicher Weise, z. B. durch Filtration oder Separation, wieder aus dem Bier entfernt werden. Eine Vorquellung ist — im Gegensatz zu vielen bekannten Stabilisierungsmitteln — nicht erforderlich.

Neben der Behandlung von Bier unterschiedlicher Typen kann das erfindungsgemäße Mittel natürlich auch zur Schaum- und/oder Trübungsstabilisierung anderer eiweiß- und/oder polyphenolhaltiger Getränke (z. B. Berliner Faßbrause) verwendet werden. Im übrigen ist der hier gebrauchte Ausdruck »Bier« in weitem Sinne zu verstehen und schließt auch Getränke wie z. B. AIe, Lagerbier, Malztrunk, Starkbier und andere ähnliche Flüssigkeiten ein, bei welchen Schäumungs- und Trübungsprobleme auftreten.

Beispiel 1
(Stand der Technik; Bier ohne Stabilisierung)

35

In eine Flasche mit 0,5 I eines hellen, 4°C warmen Handelsbieres vom Exporttyp wurde unter CCvAtmosphäre und unter Ausschluß von Luft ein Magnetrührstab eingebracht Die Flasche wurde sofort wieder verschlossen und 2 Minuten mit einem Magnetrührer mit 300 Umdrehungen pro Minute durchgerührt. Dann wurde der Flascheninhalt durch Einpumpen von CO2 unter Ausschaltung von Luftsauerstoff über einen Schichtenfilter (Seitz Type EK, 70 mm 0) in 2 farblose, klare Meßflaschen mit 180 ml Inhalt gedrückt. Der verbleibende Bierrest wurde verworfen. Die Meßflaschen mit Bier wurden jeweils sofort nach der Befüllung mittels Bügelverschluß geschlossen. Das Bier in diesen Flaschen zeigte bei der analytischen Bestimmung die in Tabelle 1 wiedergegebenen Werte.

Tabelle 1

Zahl der Warmtage bis zum Erreichen
von EBC-Trübungseinheiten bei

wechselwarmer Lagerung (40° /0° /40°) 2

Anthocyanogengehalt [mg/1] 64

Bittereinheiten [BE] " 23,8

Schaumzahl nach Ross und Clark 128

55

60

Die angewandten Analysenmethoden sind weiter unten erläutert

Beispiel 2

(Erfindungsgemäße Stabilisierung)
500 g Bäckerhefe (Preßhefe) wurden in 2 1 Leitungs-

65 wasser bei Raumtemperatur suspendiert und über einen Laborsprühtrockner mit Zweistoffdüse bei 220⁰C Luft-Eingangstemperatur, 120°C Luft-Ausgangstemneratur, 2 atü Verdüsungsdruck und 450 Nm³/h Luftdurchsatz sprühgetrocknet 0,07 g der sprühgetrockneten, nicht mehr lebenden Hefe wurden bei 4°C in 0,51 ( = 1 Flpsche) Bier derselben Charge wie im Beispiel 1 eingebracht Dabei und im weiteren wurde wie im Beispiel 1 vorgegangen. Tabelle 2 gibt die Analysenwerte des derart behandelten Bieres wieder.

Tabelle 2

Zahl der Warmtage bis zum Erreichen von 2 EBC-Trübungseinheiten bei wechselwarmer Lagerung

(40°/0°/40°) 6

Anthocyanogengehalt [mg'I] 58

Bittereinheiten [BE] 23,8

Schaumzahl nach Ross und Clark 135

Die angewandten Analysenmethoden sind weiter unten erläutert.

Beispiel 3 (Erfindungsgemäße Stabilisierung)

500 g dickbreiige Bierhefe wurde mit 1 Liter l,5%iger Na2CO3-Lösung 30 Minuten lang verrührt. Dann wurde abzentrifugier* und der feuchte Heferückstand nochmals 30 Minuten lang mit 1 Liter l,5%iger Na2CCVLösung aufgerührt. Danach wurde wieder zentrifugiert und der feuchte Heferückstand mit 1 Liter Wasser aufgerührt. Nach abermaligem Zentrifugieren wurde der feuchte Heferückstand mit 2 Liter destilliertem Wasser aufgerührt und auf einem Labor-Sprühtrockner mit Zweistoffdüse bei 250°C Luft-Eingangstemperatur, 140° C Luft-Ausgangstemperatur, 2 atü Verdüsungsdruck und 500 NmVh Luftdurchsatzmenge sprühgetrocknet. 0,2 g der sprühgetrockneten, nicht mehr lebenden Hefe wurden bei 4°C zusammen mit einem Magnetrührstab in eine Flasche Bier der gleichen Charge wie im Beispiel 1 eingebracht Dabei und im weiteren wurde wie im Beispiel 1 vorgegangen. Tabelle 3 gibt die Analysenwerte des derart behandelten Bieres wieder.

Tabelle

(40°/0°/40°) 5

Anthocyanogengehalt [mg/1] 54

Bittereinheiten [BE] 23,8

Schaumzahl nach Ross und Clark 137

Die angewandten Analysenmethoden sind weiter unten erläutert.

Beispiel 4 (Erfindungsgemäße Stabilisierung)

500 g Bäckerhefe (Preßhefe) wurden in 2 Liter Leitungswasser bei Raumtemperatur suspendiert und wie im Beispiel 2 sprühgetrocknet. Die sprühgetrocknete Hefe , wurde in 4 Liter eiskaltem dest. Wasser suspendiert und über ein Schichtenfilter (Seitz Typ 2/1250) filtriert. Das Filtrat, das im wesentlichen nicht autolysieirten Hefeextrakt enthielt, wurde sprühgetrock-

net bei 200⁰C Luft-Eingangstemperatur, 100°C Luft-Ausgangstemperatur, 2,5 atü Verdüsungsdruck und 560Nm³ Luftdurchsatz pro h. 0,03 g des derart hergestellten Hefeextraktes wurden bei Raumtemperatur in 0,5 I (1 Fiasche) Bier derselben Charge wie im Beispiel 1 eingebracht und weiter wie im Beispiel 1 behandelt. Tabelle 4 gibt die Analysenwerte des derart behandelten Bieres wieder.

Tabelle 4

Zahl der Warmtage bis zum Erreichen vor. 2 EBC-Trübungseinheiten bei wechselwarmer Lagerung

(40°/0°/40°) 3

Anthocyanogengehalt[mg/1] 63

Bittereinheiten [BE] 24,0

Sch aumzahl nach Ross und Clark 138

Die angewandten Analysenmethoden sind weiter unten erläutert.

Analysenmethoden Trübungsstabilität des Bieres

Zur Ermittlung der Trübungsstabilität des Bieres wurde wechselweise 24 h lang bei 40⁰C und 24 h lang bei 0⁰C temperiert. Jeweils nach der Lagerung bei O⁰C wurde eine Trübungsmessung nach EBC-Trübungseinheiten vorgenommen (siehe L. R. Bishop: Analytica EBD, 2. Auflage, Seite 213, Verlag Elsevier Publishing Company, Amsterdam—London—New York, 1963). Angegeben wurde die Zahl der Warmtage, bis das Bier 2 EBC-Trübungseinheiten erreichte.

Anthocyanogengehalt

Die Anthocyanogene als die wichtigsten Gerbstoffkomponenten des Bieres wurden bestimmt nach der Methode von Harries und Ricketts (siehe J. de Clerck: Lehrbuch der Brauerei, 2. Auflage, Band 2, Seite 638, Verlag Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei, Berlin 1965).

Bitterstoffbestimmung

Die Bestimmung der Bitterstoffe (Isohumulone) im

-Sier erfolgte nach der EBC-Methode (siehe L. R. Bishop: Analytica EBC, 2. Auflage, Seite 210, Verlag Elsevier Publishing Company, Amsterdam—London-New York, 1963).

Schaumhaltbarkeil

Die Schaumhaltbarkeit des Bieres wurde nach Ross und Clark bestimmt (siehe H. A. Bausch u. a.: Arbeits-Vorschriften der chemisch-brautechnischen Betriebskontrolle, 4. Auflage. Seite 124, Verlag Parey, Berlin und Hamburg, 1963).

Claims

Patentansprüche:

1. Mittel zur Schaumstabilisierung bei Bier und bierähnlichen Getränken und ihren Vorstufen, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirkenden Bestandteil thermisch inaktivierte Hefe oder hieraus gewonnene, im wesentlichen nicht autolysierte Extraktstoffe enthält

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe mittels eines plötzlichen Temperatursprungs inaktiviert worden ist.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe außerdem mit Alkalisubstanzen und/oder enzyminaktivierenden Lösungsmitteln vorbehandelt und gewünschtenfalls anschließend mit Wasser ausgewaschen worden ist

4. Verfahren zur Herstellung eines Mittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hefe thermisch inaktiviert, anschließend in kaltem Wasser suspendiert, der Extrakt abfiltriert und gewünschtenfalls zur Trockne eingedampft wird, worauf die Trockensubstanz gewünschtenfalls mit üblichen Hilfs- und/oder Trägerstoffen abgemischt wird.