DE3616093A1 - Verfahren zur herstellung von alkoholarmen oder alkoholfreien bieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von alkoholarmen oder alkoholfreien Bieren.

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von alkoholarmen und alkoholfreien Bieren bekannt. Zu diesem Zweck kann einem nach herkömmlichen Brauverfahren hergestellten Bier mit normalem Alkoholgehalt nachträglich wenigstens ein Teil des Alkohols entzogen werden. Das in der DE-OS 14 42 238 beschriebene Verfahren dieser Art sieht ein Abdampfen des Alkohols in einem Dünnschichtverdampfer bei Temperaturen unterhalb von 70°C vor. Aus der DE-AS 12 66 266 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei welchem das Bier zunächst einer Zerstäubungsverdampfung im Vakuum und dann anschließend einer Dünnschichtverdampfung im Vakuum unterworfen und der Rückstand rückverschnitten und mit Kohlensäure imprägniert wird.

Aus der DE-OS 24 05 543 und der DE-PS 7 21 249 sind ferner Verfahren zur adsorbtiven Alkoholentfernung aus Bier bekannt. Ein Verfahren zur Herstellung von alkoholarmem Bier durch Umkehrosmose ist in der DE-OS 23 23 094 offenbart.

Schließlich werden auch Verfahren vorgeschlagen, bei denen der Alkohol in der Sudpfanne ausgekocht wird.

Andererseits wurden Verfahren zur Herstellung von alkoholarmen und alkoholfreien Bieren entwickelt, die von vornherein eine verminderte Alkoholbildung während des Herstellungsprozesses vorsehen.

Dieses wird entweder dadurch erreicht, daß man mit Hefen arbeitet, die die Bierwürze nur unvollkommen vergären können, oder man reprimiert bzw. unterbricht die Gärung; vgl. DE-PS 5 20 363 und DE-PS 7 28 871.

Insgesamt haftet den genannten Verfahren der Nachteil an, daß die daraus gewonnenen alkoholarmen oder alkoholfreien Biere geschmacklich nicht normalen alkoholhaltigen Bieren entsprechen. Die nachträglich entalkoholisierten Biere schmecken leer und unharmonisch, während die Biere, bei denen von vornherein die Alkoholbildung ausgeschlossen bzw. vermindert wurde, einen typischen unangenehmen Bierwürzgeschmack aufweisen. Hinzu kommt noch, daß die verwendeten Entalkoholisierungsverfahren sehr aufwendig und störanfällig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung alkoholarmer oder alkoholfreier Biere zu schaffen, bei dem in einem kombinierten Prozeß einem normal hergestellten Bier einerseits Alkohol entzogen wird und andererseits das durch die Entfernung desselben entstehende sensorische Defizit durch einen während dieses Prozesses ebenfalls ablaufenden Harmonisierungsprozeß wieder kompensiert wird. Das Bier wird erfindungsgemäß in einem aeroben Prozeß unter Zusatz von Hefen einer Behandlung ausgesetzt, bei der einerseits der Alkohol durch Verdunstung und/oder aeroben Stoffwechsel der Hefen eliminiert und die schädliche Wirkung des Sauerstoffs durch die reduzierende Wirkung der Hefen kompensiert wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von alkoholarmem oder alkoholfreiem Bier, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein alkoholhaltiges Bier mit einem Gehalt an vergärbaren Substanzen unter aeroben Bedingungen mit einer Hefe behandelt, wobei ein Teil des vorhandenen Äthanols verdampft und wobei die Hefe einen Teil der vorhandenen vergärbaren Substanzen unter Erzeugung von biertypischen Aromastoffen verwertet und gegebenenfalls gleichzeitig einen weiteren Teil des vorhandenen Äthanols abbaut.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von alkoholarmem oder alkoholfreiem Bier, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein alkoholhaltiges Bier unter aeroben Bedingungen mit einer Hefe behandelt, wobei ein Teil des vorhandenen Äthanols verdampft und die Hefe gegebenenfalls einen weiteren Teil des vorhandenen Äthanols abbaut, und daß man nach der Behandlung dem Bier Kräusen zusetzt.

In der ersten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird ein alkoholhaltiges Bier eingesetzt, das einen Gehalt an vergärbaren Substanzen aufweist.

Als alkoholhaltiges Bier kann ein endvergorenes Bier eingesetzt werden, dem vor oder während der aeroben Behandlung vergärbare Substanzen zugesetzt werden. Als derartige vergärbare Substanzen kommen Bierwürze, Kräusen oder Zucker in Betracht.

Es kann auch ein nicht endvergorenes alkoholhaltiges Jungbier eingesetzt werden, das noch einen Restgehalt an vergärbaren Substanzen aufweist.

Das der aeroben Behandlung zu unterziehende Bier hat einen Gehalt von 0,25 bis 1,8 Gew.%, vorzugsweise 0,33 bis 1,50 Gew.% und insbesondere 0,4 bis 1,2 Gew.% vergärbare Substanzen. Die aerobe Behandlung führt nicht zu einer vollständigen Verwertung der vergärbaren Substanzen durch die eingesetzte Hefe; die Behandlung wird vielmehr nur bis zu einem Restgehalt an vergärbaren Substanzen von 0,1 bis 1,5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 1,3 Gew.% durchgeführt.

Durch die teilweise Metabolisierung der vergärbaren Substanzen durch die zugesetzte Hefe werden biertypische Aromastoffe erzeugt, die das geschmackliche Defizit, das durch den Abbau bzw. die Verdunstung des Äthanols entsteht, ausgleichen. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn die vergärbaren Substanzen Bierwürze oder Zucker sind. Bei der Verwendung von Kräusen als vergärbare Substanz kommt dagegen der metabolischen Erzeugung von biertypischen Aromastoffen durch die Hefe keine so wichtige Rolle zu, da der Kräusen die benötigten biertypischen Aromastoffe bereits enthält.

Dementsprechend kann in der zweiten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung die aerobe Behandlung des alkoholhaltigen Biers in Gegenwart der Hefe ohne Anwesenheit von vergärbaren Substanzen durchgeführt werden, da die biertypischen Aromastoffe, die für den vollmundigen Geschmack des herzustellenden alkoholarmen oder alkoholfreien Biers wünschenswert sind, bereits im Kräusen enthalten sind und bei dessen Zusatz nach Beendigung der aeroben Behandlung in das Bier gelangen.

Die aerobe Behandlung wird im Verfahren der Erfindung bei einer Temperatur von 15 bis 50°C, vorzugsweise 20 bis 40°C und insbesondere 25 bis 35°C durchgeführt. Die Dauer der Behandlung beträgt in Abhängigkeit von der Temperatur 45 bis 180 Minuten, wobei eine niedrigere Temperatur eine längere Behandlungsdauer erforderlich macht. Bei einer Temperatur von 35°C soll beispielsweise eine Behandlungsdauer von 90 Minuten nicht überschritten werden.

Die Art der bei der aeroben Behandlung verwendeten Hefe ist nicht besonders kritisch. Die Hefe muß allerdings bei der gewählten Behandlungstemperatur lebensfähig sein, wobei jedoch zu bemerken ist, daß die Behandlung im Vergleich zu einem Gärungsprozeß in verhältnismäßig kurzer Zeit durchgeführt wird. Da Hefen bei erhöhter Temperatur in der Regel nicht sofort absterben, können im Verfahren der Erfindung auch Hefen eingesetzt werden, die die gewählte Verfahrenstemperatur zumindest eine gewisse Zeit aushalten.

Im Verfahren der Erfindung können Hefen der Gattung Saccharomyces eingesetzt werden. Bevorzugt sind dabei Hefen der Art Saccharomyces rouxii, wobei sich insbesondere die Hefestämme S. rouxii DSM 2531 oder DSM 70535 bewährt haben.

Die verwendete Hefemenge ist ebenfalls nicht besonders kritisch; vorzugsweise werden 20 bis 40 × 10⁶ Zellen/ml verwendet.

Das Verfahren der Erfindung kann in einem Reaktor durchgeführt werden. Der Reaktor kann eine offene Bütte sein, sollte aber vorzugsweise ein Behälter sein, der den hygienischen Anforderungen Rechnung trägt; er darf im Inneren keine Kondensationsbereiche für die sich in der durchgesetzten Luft befindlichen Flüssigkeitsanteile besitzen. Er kann auch als in sich geschlossenes System konstruiert sein, bei dem die durchgesetzte Gasmenge ständig durch ein geeignetes Trocknungssystem von den mitgeführten Flüssigkeitsmengen befreit wird (z. B. Kältetrocknung).

Bei Vorhandensein eines entsprechenden Luftverteilersystems bekannter Bauarten soll der Reaktor ein günstiges Oberflächen-Volumenverhältnis garantieren. Obwohl dieses in Abhängigkeit von der eingebrachten Luftmenge prinzipiell weit variiert werden kann, sollte es aber zur Vermeidung zu starker Turbulenzen und einer nicht mehr beherrschbaren Schaumbildung so sein, daß im Reaktor eine Flüssigkeitshöhe von 100 mm, vorzugsweise 35 mm nicht überschritten wird.

Die benötigte Luftmenge ist abhängig von der Temperatur, der Füllhöhe des Reaktors und dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft vor und nach Durchströmen der Flüssigkeitsschicht.

Da man aus bereits dargestellten Gründen sinnvollerweise mit geringen Flüssigkeitsfüllhöhen arbeiten sollte, empfiehlt es sich unter großtechnischen Bedingungen, eine Anordnung einer Batterie solcher Flachbettreaktoren übereinander vorzunehmen, weil bei einer Füllhöhe von 100 mm eine Gesamthöhe der einzelnen Reaktoren von nur 200 bis 300 mm erforderlich ist.

Eine weitere Möglichkeit der Prozeßführung besteht in der Verwendung kontinuierlicher Reaktorsysteme bekannter Bauart, bei denen Luft und Flüssigkeit im Gegenstromverfahren geführt werden.

Das so behandelte Bier wird danach vorzugsweise sofort auf Lagertemperatur gekühlt, rückverdünnt und sofort durch CO₂-Wäsche von noch vorhandenen Sauerstoffresten befreit, aufkarbonisiert und noch einige Tage kalt gelagert, um es danach in der für die Bierherstellung üblichen Weise weiterzubehandeln. Die Verfahrensführung sowie die Kombination von aerober Behandlung mit Hefen, die unter diesen Bedingungen vermehrt Äthanol verstoffwechseln und dabei keine bieruntypischen Geschmacks- und Geruchsstoffe bilden, speziell Hefen der Gattung Saccharomyces, vorzugsweise der Art. S. rouxii, insbesondere der DSM-Stämme 2531 und 70535, mit der mehrtägigen Kaltlagerung garantiert die weitgehende Kompensation der durch den Verdunstungsprozeß verlorengehenden biertypischen Aroma- und Geschmacksstoffe.

Eine Definition der biertypischen Aroma- und Geschmacksstoffe ist eindeutig in der bekannten wissenschaftlichen Literatur gegeben (Narziß, L., Abriß der Bierbrauerei, Verlag F. Enke, Stuttgart 1980; Jäger, P., Mitteilungen der Versuchsstation für das Gärungsgewerbe in Wien, Nr. 9/10, 1983, S. 100-106; Nr. 11/12, S. 130-133; Nr. 1/2, 1984, S. 4-8, Nr. 3/4, S. 43-46).

Um Nach dem Verfahren der Erfindung ein alkoholarmes Bier herzustellen, kann man einerseits das gewonnene alkoholfreie Bier mit einer Menge an normalem Bier verschneiden, die der gewünschten Alkoholkonzentration entspricht. Andererseits ist es auch möglich, das Verfahren nur so weit zu treiben, daß der gewünschte Alkoholgehalt im aerob behandelten Bier noch verbleibt.

Die nach dem Verfahren hergestellten alkoholarmen oder alkoholfreien Biere wurden in mehreren Verkostungen eines zehnköpfigen Expertenverkostergremiums als den Vergleichsbieren, die Biere Pilsener Brauart waren, völlig gleichwertig erkannt. Ebenso schnitten sie bei Verkostungen gegen im Handel befindliche alkoholarme Biere signifikant besser ab.

Während letztere Biere im Charakter als bieruntypisch bezeichnet wurden, konnten die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Biere als biertypisch bzw. bieridentisch ausgewiesen werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung anhand von Beispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

Ein endvergorenes Bier Pilsener Brauart wird in einem Reaktor folgender Ausführung entalkoholisiert und geschmacklich harmonisiert.

Zylindrische Bütte in doppelwandiger Ausführung zur Beheizung mit Warmwasser

Durchmesser600 mm Höhe300 mm Ringrohrbelüftungssystem

Der Reaktor wird chargenweise mit 21,25 Liter des zu behandelnden Bieres befüllt, mit einer Hefe versetzt (S. rouxii, DSM 2531; 20 × 10⁶ Zellen/ml) und mit einer Luftmenge von ca. 30 m³/h belüftet. Durch die doppelwandige Ausführung des Reaktors und die vorgewärmte Luft werden das zu behandelnde ebenfalls vorgewärmte Bier sowie alle Wandungsteile des Reaktors auf 35°C gehalten.

Nach einer Belüftungszeit von 15 Minuten werden 3,75 Liter ebenfalls auf 35°C vorgewärmte Anstellwürze mit einem Stammwürzegehalt von 12% aufgelassen und bis auf einen Gehalt des Bieres von 0,0% Alkohol weiterbelüftet (ca. 75 Minuten). Nach dieser Zeit wird das Bier abgepumpt, auf Lagertemperatur abgekühlt, in ein Lagergefäß geleitet, auf Ausgangsvolumen mit karbonisiertem Wasser aufgefüllt und rekarbonisiert. Nach 3 bis 4 Tagen wird das Bier filtriert und abgefüllt.

Folgende Daten stehen sich gegenüber: Alle Prozentangaben stellen Gewichtsprozente dar

Das Endbier unterscheidet sich sensorisch nur unwesentlich vom Ausgangsbier.

Beispiel 2

Aus dem im Beispiel 1 hergestellten alkoholfreien Bier wird nach folgendem Verfahren ein alkoholarmes Bier hergestellt:

65 Teile des alkoholfreien Bieres werden mit 35 Teilen des für die Herstellung des alkoholfreien Bieres verwendeten Ausgangsbieres verschnitten, so daß im Verschnittbier ein Alkoholgehalt von ca. 1,4 Gew.% resultiert.

Das Bier unterscheidet sich ebenfalls nur unwesentlich vom alkoholhaltigen Ausgangsbier.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von alkoholarmem oder alkoholfreiem Bier, dadurch gekennzeichnet, daß man ein alkoholhaltiges Bier mit einem Gehalt an vergärbaren Substanzen unter aeroben Bedingungen mit einer Hefe behandelt, wobei ein Teil des vorhandenen Äthanols verdampft und wobei die Hefe einen Teil der vorhandenen vergärbaren Substanzen unter Erzeugung von biertypischen Aromastoffen verwertet und gegebenenfalls gleichzeitig einen weiteren Teil des vorhandenen Äthanols abbaut.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man endvergorenes Bier einsetzt, dem man vor oder während der aeroben Behandlung vergärbare Substanzen zusetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als vergärbare Substanzen Bierwürze, Kräusen oder Zucker verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nicht endvergorenes Jungbier einsetzt, das noch einen Restgehalt an vergärbaren Substanzen aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Bier mit einem Gehalt von 0,25 bis 1,80 Gew.% vergärbare Substanzen der aeroben Behandlung unterzieht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die aerobe Behandlung bis zu einem gewissen Restgehalt an vergärbaren Substanzen von 0,1 bis 1,5 Gew.% durchführt.

7. Verfahren zur Herstellung von alkoholarmem oder alkoholfreiem Bier, dadurch gekennzeichnet, daß man ein alkoholhaltiges Bier unter aeroben Bedingungen mit einer Hefe behandelt, wobei ein Teil des vorhandenen Äthanols verdampft und die Hefe gegebenenfalls einen weiteren Teil des vorhandenen Äthanols abbaut, und daß man nach der Behandlung dem Bier Kräusen zusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die aerobe Behandlung bei einer Temperatur von 15 bis 50°C durchführt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die aerobe Behandlung 45 bis 180 Minuten lang durchführt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Hefe der Gattung Saccharomyces verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Hefe der Art S. rouxii verwendet.

12. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man einen der Hefestämme S. rouxii DSM 2531 oder DSM 70535 verwendet.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das erhaltene alkoholarme oder alkoholfreie Bier 2 bis 4 Tage kalt lagert.