DE69714999T2 - Verfahren zur herstellung von würze mit verbesserter filtrierbarkeit und/oder erhöhter ausbeute - Google Patents
Verfahren zur herstellung von würze mit verbesserter filtrierbarkeit und/oder erhöhter ausbeuteInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen von Würze mit verbesserter Filtrierbarkeit vor und/oder welche gesteigerte Brauereiausbeute zeigt. Die Erfindung sieht ebenfalls Verfahren zum Brauen von Bier, Herstellen von Wein und trinkbarem Alkohol aus Würze vor, welche gemäß der Erfindung hergestellt wurde. Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung von Enzymen beim Verbessern von Filtrierbarkeit und/oder Ausbeute von Würze, welche aus vermälztem und/oder unvermälztem Getreide hergestellt wurde, als auch Zusammensetzungen, welche Gemische aus Enzymaktivitäten gemäß der Erfindung umfassen.
- Die Verwendung von Enzymen bei der Herstellung von fermentierbarer Würze ist seit langer Zeit bekannt. Zum Beispiel werden zum Brauen von Bier Getreidekörner und/oder vermälzte Getreidekörner verflüssigt und verzuckert, um fermentierbare Zucker zu erhalten. Verflüssigungsschritte können durch die Verwendung von thermostabilen α-Amylasen verbessert werden, wie zum Beispiel in US-4285975 oder US-5180669 beschrieben. Auch werden Proteasen verwendet, um die Menge an frei verfügbarem Stickstoff in der Würze zu erhöhen, um die Fermentierung zu verbessern. Nach Filtration der verflüssigten und verzuckerten Maische wird die erhaltene Würze mit speziellen Hefestämmen (Saccharomyces sp.) inokuliert, welche Zucker in Ethanol und charakteristische Geschmacksverbindungen umwandeln.
- Jedoch sind neben Stärke andere Polysaccharide in Getreidekörnern vorhanden. Zum Beispiel sind β-Glucane vorhanden (R. J. Henry, J. Sci Food Agric. (1985) 36, 1243-1253), wie unten für verschiedene Getreide aufgelistet:
- Getreide % β-Glucane
- Weizen 0,5-8,0
- Gerste 4,0-8,0
- Roggen 5,0-10,0
- Reis 1,0-3,0
- Hafer 5,0-10,0
- Diese β-Glucane bestehen in β-1,3/β-1,4-Verbindungen zwischen β-D-Glucopyranosekomponenten (M. J. Edney, B. A. Marchylo und A. W. MacGregor J. Inst. Brew. (1991) 97, 39-44). 13-Glucane sind hochviskos (N. Wagner et al. Monatschrift für Brauwissenschaft (1988) Heft 10, 384-395) und bringen Würze- und Bierfiltrationsprobleme mit sich (S. Aastrup, Carlsberg Res. Commun. (1979) 44, 289-304), falls sie nicht während des Verflüssigungsschritts hydrolysiert werden. Dies ist der Grund, warum β-Glucanasen von Bacillus subtilis (R. Borriss, Zeitschr. für allgem. Mikrobiol. (1981) 21 (1), 7-17), Penicillium emersonii (A. P. Moloney et al, Enzym. Microb. Technol. (1983) 5, 260-264), Mucor miehei (F. Branislav, European Patent 0504947 A2, 1992) oder Trichoderma sp. (S. P. Shoemaker und R. D. Brown, Jr. Biochim. Biophys. Acta (1978) 523, 133-146) weit verbreitet in industriellem Maßstab verwendet werden, und zwar zusätzlich zu der im Malz vorhandenen β-Glucanase; das Letztere ist nicht ausreichend thermostabil, um während der Bräu-Diagrammverarbeitung aktiv zu sein (M. Hrmova und G. B. Fincher, Biochem. J. (1993) 289, 453- 461).
- Nicht-Stärke Polysaccharide schließen ebenfalls Pentosane ein, deren Strukturen kürzlich weitgehend untersucht wurden (H. Gruppen et al., Carbohydr. Res. (1992) 233, 45-64; G. Annison et al., Carbohydr. Polym (1992) 19, 151-159; T. Ito et al., J. Carbohydr. Chem. (1994) 13 (3), 491-498), insbesondere jene von Gerste und Malz (R. J. Vietor et al., Carbohydr. Res. (1994) 254, 245-255; R. J. Vietor et al., Carbohydr. Polym. (1994) 24, 113- 118). Das britische Patent 2150933 zeigt das Interesse für eine Pentosanase von Penicillium emersonii, um die Herstellung und Extraktion von fermentierbaren Zuckern beim Brauen zu verbessern. US-Patent 4746517 zeigt die hohe Effizienz des xylanolytischen Systems von Disporotrichum dimorphosporum, um Würze und Bierfiltrierbarkeit zu verbessern.
- Die Verwendung von Xylanase B, um Filtrierbarkeit der Würze zu verbessern, ist ebenfalls in WO-94/14965 erwähnt worden.
- Anmeldungen, welche in Verbindung mit der Verwendung von Enzymen beim Herstellung von Würze für Fermentierung erwähnt werden können sind:
- WO-94/21785.
- Trotz der Fortschritte, welche in diesem Bereich gemacht wurden, gibt es immer noch einen Bedarf für Verfahren zum Herstellen von Würze mit weiter verbesserter Filtrierbarkeit und/oder höheren Ausbeuten und für Enzympräparate zur Verwendung dabei.
- Die vorliegende Erfindung sieht Würzen mit gesteigerter Ausbeute und verbesserter Filtrierbarkeit vor, als auch ein Verfahren zum Herstellen besagter Würze, welches die Schritte umfasst:
- (a) Herstellen einer Maische aus vermälztem oder unvermälztem Getreide oder einem Gemisch aus vermälztem oder unvermälztem Getreide in Gegenwart eines Gemisches aus Enzymaktivitäten,
- (b) Filtrieren der so erhaltenen Maische, um die Würze zu erhalten,
- wobei besagtes Gemisch aus Enzymaktivitäten ausgewählt wird aus einem Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität und α-L- Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst, oder einem Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität Endoxylanaseaktivität und α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst. Vorzugsweise wird gemäß dem Verfahren der Erfindung α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität durch ein Enzym vorgesehen, welches ausgewählt wird aus α-L-Arabinofuranosidase (EC 3.2.1.55) und (1-> 4)-β-D-Arabinoxylan-arabinofuranohydrolase (AXH) oder einem Gemisch der besagten Enzyme. Die Verwendung von α-L-Arabinofuranosidase oder AXH, erhältlich vom Aspergillus-Stamm, wird noch mehr bevorzugt. Gemäß einer Ausführungsform wird α-L- Arabinofuranosidase A von Aspergillus niger verwendet.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Bier und/oder trinkbarem Alkohol und anderen alkoholischen Getränken vor, wobei eine Würze fermentiert wird, welche gemäß der Erfindung erhältlich ist.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform zieht die Erfindung die Verwendung von α-L-Arabinofuranosidase B von Aspergillus niger bei einem Verfahren zum Verbessern der Filtrierbarkeit von Würze in Betracht.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung die Verwendung von α-L-Arabinofuranosidase A in einem Verfahren zum Steigern der Ausbeute von Würze vor.
- Die Erfindung sieht ebenfalls ein Enzympräparat vor, welches zur Verwendung in einem Verfahren zum Herstellen von Würze geeignet ist, wobei besagte Zusammensetzung ein Gemisch aus Enzymaktivitäten umfasst, ausgewählt aus einem Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität und α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst, oder einem Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität Endoxylanaseaktivität und α-L- Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst.
- Bevorzugt wird gemäß der Erfindung ein Enzympräparat, worin besagte α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität durch ein Enzym vorgesehen wird, welches ausgewählt wird aus α-L-Arabinofuranosidase (EC 3.2.1.55) und AXH oder einem Gemisch davon. Bevorzugt wird gemäß der Erfindung ein Enzympräparat, worin besagte α-L-Arabinofuranosidase oder besagte AXH von einem Aspergillus-Stamm erhältlich ist.
- Wir haben nun überraschend herausgefunden, dass wenn Würze in Gegenwart eines Gemisches aus Enzymaktivitäten hergestellt wird, welches, β-Glucanaseaktivität, α-L-Arabinofuranosidaseaktivität und vorzugsweise Endo-β-1,4-xylanase umfasst, eine verflüssigte und verzuckerte Maische erhalten wird, welche viel leichter filtriert werden kann als Maische, welche unter Verwendung von β-Glucanase allein oder Gemischen aus β-Glucanasen und Endo-xylanase erhalten wird. Darüber hinaus zeigt die nach Filtration der Maische erhaltene Würze eine höhere Ausbeute. Ausbeute in diesem Zusammenhang betrifft die Menge an fermentierbaren Zuckern in der Würze, ausgedrückt als Prozentsatz von in den Rohstoffen vorhandenen Zuckern.
- Die Ausbeuteverbesserung der Würze hängt von dem gewählten Malz ab. Die hierin beispielhaft dargestellten Malze zeigen bereits gute Ausbeuten ohne die Enzymaktivitäten gemäß der Erfindung. Es wird in Betracht gezogen, dass mit Malzen von schlechterer Qualität, mit unvermälztem Getreide oder mit gemischten Gebräuen dramatischere Verbesserungen erhalten werden können.
- Die Herstellung der Würze kann konventionell durchgeführt werden, was Verflüssigung und Verzuckerung von Getreidematerial, üblicherweise mit Hilfe von α-L-Amylasen und Proteasen einbezieht, um eine verflüssigte und verzuckerte Maische zu erhalten.
- Geeignete Ausgangsmaterialien sind Getreide, entweder sogenanntes rohes oder unvermälztes Material, oder vermälzt, oder Gemische daraus (gemischtes Gebräu). Zum Beispiel können Getreide wie Gerste, Weizen, Mais, Sorghum, Hafer und Reis verwendet werden, entweder vermälzt oder roh, oder gemischt. Vorzugsweise wird das Verfahren gemäß der Erfindung bei 100% Malzgebräu verwendet.
- Im Fall von rohem Getreide umfasst der Verflüssigungsschritt üblicherweise mahlen des Getreiderohstoffs, um ein Mehl von geeigneter Partikelgröße zu erhalten, sein Hydrieren mit von etwa 1 bis etwa 4, vorzugsweise etwa 3 Teilen Wasser und gegebenenfalls, je nach verwendeter Endoprotease von etwa 50 bis etwa 300 ppm Calcium, vorzugsweise 200 ppm Ca²&spplus;. Enzyme von Bacillus stearothermophilus erscheinen weniger Calcium-abhängig. Folglich ist in dem Fall keine Ca²&spplus;-Ergänzung erforderlich. Die Partikelgröße des gemahlenen Getreides sollte etwa 3 mm nicht überschreiten; nicht mehr als 3,5% sollten 1,3 mm überschreiten; nicht mehr als 1,5% sollten kleiner als 0,25 mm sein. Enzyme, welche zusätzlich verwendet werden können, sind Cellulasen, β- Glucanasen und oder andere Pflanzenzellwand abbauende Enzyme.
- Das Verflüssigungsmedium wird üblicherweise an einen pH von zwischen etwa 5 und 8 angepasst, vorzugsweise zwischen etwa 6 und 7, unter Verwendung von zum Beispiel Calciumhydroxid. Es ist wichtig, α-Amylase, vorzugsweise eine thermostabile α-Amylase zum Verflüssigungsmedium zuzugeben, als auch eine Endoprotease in einer Dosierung, welche ausreichend ist, die Getreidestärke mindestens teilweise zu verflüssigen und Protein mindestens teilweise abzubauen. Geeignete Dosierungen von α-Amylase sind von etwa 0,5 bis etwa 2,0, vorzugsweise etwa 1-1,5 kg pro Tonne, wenn B.A.T.S. verwendet wird. Geeignete Dosierungen von Proteasen sind im Fall von Brewers Protease 2000 mehr als 0,5 kg/Tonne Getreidekörner (kg/T), vorzugsweise mehr als 1 kg/T. Im Fall von Panstimase 400 sollten mehr als 2 kg/T, vorzugsweise mehr als 5, bevorzugterweise mehr als 10 kg/T verwendet werden.
- Im Verflüssigungsverfahren wird üblicherweise eine Anzahl an Schritten bei erhöhter Temperatur durchgeführt: nach Zugeben von α-Amylase und Protease wird das Gemisch bei einer Temperatur zwischen etwa 40ºC und 65ºC, vorzugsweise zwischen etwa 45 und 55ºC, bevorzugterweise 50ºC gehalten, bis eine ausreichende Verflüssigung erhalten wird. Die benötigte Zeit hängt vom verwendeten Getreide oder Getreidegemisch ab, aber üblicherweise sind von etwa 30 Minuten bis etwa 2 Stunden zufriedenstellend. Nachfolgend wird die Temperatur allmählich erhöht, wobei die Geschwindigkeit nicht kritisch ist, und zwar bis etwa 90-95ºC und bei der Temperatur für etwa 30 Minuten bis etwa 1 Stunde belassen. Dann wird das Gemisch zu einer Temperatur gekühlt, bei welcher Verzuckerung stattfindet: üblicherweise bei etwa 50ºC bis etwa 70ºC, vorzugsweise zwischen etwa 55ºC und 65ºC, bevorzugterweise etwa 60ºC. Etwas höhere Temperaturen als 70ºC sollten möglich sein, je nach Thermostabilität der im Verzuckerungsschritt verwendeten Enzyme. Wenn die bevorzugte Temperatur erreicht ist, werden Verzuckerungsenzyme zugegeben, wie Brewers fermex (α-Amylase) oder Novamyl (rekombinierte β-Amylase), und zwar in Mengen, welche üblicherweise von etwa 400 g/T bis etwa 1 kg/T für Brewers fermex reichen. Auch werden häufig Glucoamylasen verwendet. Die Verzuckerung dauert von etwa 30 Minuten bis etwa 2 Stunden, wonach die Temperatur auf etwa 75ºC bis etwa 85ºC gesteigert wird, unter anderem um Enzyme und ungewollte Mikroorganismen zu inaktivieren, und bei der bevorzugten erhöhten Temperatur für etwa 10 Minuten gehalten wird; der Zeitraum ist nicht sehr kritisch.
- Die so erhaltene Maische wird unter Verwendung von nach Stand der Technik gut bekannter Ausrüstung nachfolgend filtriert; ein Trichter mit Schleicher & Schuell Papierfilter funktioniert zufriedenstellend. Nach der Filtration wird die Würze durch eine geeignete Hefe fermentiert, und zwar unter Bedingungen, welche vom verwendeten Stamm und dem Endzweck abhängen; Zusätzlich zum Brauen von Bier werden die Herstellung von Alkohol als Bio-Brennstoff oder als alkoholisches Getränk durch die unmittelbare Erfindung in Betracht gezogen, Geeignete Stämme und geeignete Bedingungen sind dem Fachmann gut bekannt.
- Andere Enzyme bei der Herstellung der Würze, die konventionell verwendet werden, sind β-Glucanasen. Die β-Glucanase ist vorzugsweise thermostabil genug, um während des ersten Schritts eines Standardbräudiagramms (typischerweise mehrere Minuten bei 50ºC und pH 5,6) aktiv zu sein. Mehrere mikrobiologische Enzyme können diese Anforderung erfüllen, z. B. β-Glucanase von Penicillium emersonii, Trichoderma longibrachiatum, Bacillus amyloliquefaciens. Hervorragende Ergebnisse können mit β-Glucanase von Bacillus amyloliquefaciens erhalten werden, welches von Gist- Brocades unter dem Warenzeichen Filtrase L (+) im Handel erhältlich ist, und eine Aktivität von 600 BGR/g hat. Vorzugsweise wird β-Glucanase von einem rekombinierten Stamm von Bacillus amyloliquefaciens erhalten. Üblicherweise können auch Proteasen verwendet werden, wie Brewers Protease und ähnliches.
- Endo-xylanasen, die verwendet werden können, sind in dem Abschnitt Hintergrund Stand der Technik beschrieben worden.
- Endo-β-1,4-xylanase (vorzugsweise Isoenzym Endo I (R. A. Fournier, Biotechnology and Bioeng. (1985) XXVII, 539-546) und α-L-Arabino-furanosidase (vorzugsweise Isoenzym A (F. J. M. Kormelink et al., Carbohydr. Res. (1993) 24, 345-353)) können von wilden, mutierten oder rekombinierten Stämmen von Aspergillus niger erhalten werden.
- Bezüglich der α-L-Arabinosefuranose-freisetzenden Aktivitäten können mehrere Enzyme in Betracht gezogen werden. Wir haben gezeigt, dass AXH zu besserer Filtrierbarkeit führt. Zwei α-L- Arabinosidasen von Aspergillus niger schienen zu deutlich höheren Filtrationsraten zu führen. Da sich die Wirkungsweisen von AXH, α-L-Arabinosidase A und B alle unterscheiden kann erwartet werden, dass ein Gemisch aus den drei α-L-Arabinofuranose- freisetzenden Aktivitäten noch bessere Filtrationsraten ergeben kann.
- Unter Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung können wesentlich verbesserte Filtrationsraten der verflüssigten und verzuckerten Maische erhalten werden. Dieses bringt Vorteile bezüglich eines schnelleren Verfahrens, weniger Verstopfen der Filter und größeren Würzevolumina.
- Auch führt die verbesserte Ausbeute zu einem wirtschaftlicheren Brauverfahren. Die Würze gemäß der Erfindung kann beim Brauen von Bier, oder Herstellen von trinkbarem Alkohol oder Bio-Brennstoff, oder in einem Verfahren zum Herstellen anderer alkoholischer Getränke verwendet werden. Das Praktizieren der Erfindung und die damit verbundenen Vorteile werden detaillierter in den folgenden, nicht einschränkenden Beispielen veranschaulicht.
- In den Beispielen wurde β-Glucanase von Bacillus amyloliquefaciens verwendet, welches von Gist-Brocades unter dem Warenzeichen Filtrase L (+) im Handel erhältlich ist und eine Aktivität von 600 BGR/g hat.
- Endoxylanase wurde von einer reinen Kultur von Aspergillus niger in einem sterilen Behälter und Medium erhalten. Das Kulturmedium enthält passende Kohlenstoff- und Stickstoffquellen nur als Mineralsalze. Die Fermentation wird bei einer konstanten Temperatur zwischen 30-40ºC durchgeführt und der pH wird im Bereich von 3-5 gehalten. Die Aktivität des Enzyms wird durch Hydrolyse von Xylan von Haferspelzen, suspendiert (35 g/l) in 1 M Glycinpuffer, pH 2,75 gemessen. Die Viskosität dieser Lösung wird unter Verwendung eines kapillaren Viskositätsmessers (Typ Ubbelhode) bei 47ºC bestimmt. Die Zeit dt, welche für den oberen Meniskus der Flüssigkeit gebraucht wird, um zwischen zwei Referenzpunkte herunterzufallen, wird innerhalb der Zeit T gemessen. Die Neigung des Plots T gegenüber 1/dt ergibt eine offensichtlich kinetische Konstante. 1 Lyx-Einheit ist die Menge an Enzym, welche gebraucht wird, um einen Wert von 1 min-1 für jene kinetische Konstante zu erreichen.
- Isoenzym A oder Isoenzym B (F. J. M. Kormelink et al., Carbohydr. Res. (1993) 24, 345-353) oder AXH (F. J. M. Kormelink et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. (1991) 35, 753-758) sind von einer Kultur von rekombinierten Aspergillus niger oder Aspergillus nidulans Stämmen erhalten worden. Die Aminosäuresequenzen, ihre codierende DNA, als auch die Rekombinantproduktion von α-L- Arabinofuranosidase A und B wird detailliert in der Europäischen Patentanmeldung 0506190 A1, veröffentlicht am 30. September 1992 beschrieben, insbesondere in den Beispielen und Figuren und der Sequenzauflistung, wobei relevante Teile hierin durch Verweis einbezogen sind.
- Die Aktivität der Isoenzyme A und B wird durch Hydrolyse von p-Nitrophenyl-α-L-arabinofuranosid gemessen. 1 ARF-Einheit ist die Menge an Enzym, die gebraucht wird, um 1 umol p-Nitrophenol pro Minute unter den in (Z. Gunata et al., J. Agric. Food Chem. (1989) 38, 772) beschriebenen Testbedingungen freizusetzen.
- Würze wurde aus gemäß der Standardspezifikation für Läuterbottichfiltration gemahlenem Malz hergestellt. Das Malz wurde mit der EBC MIAG Mühle gemäß Standardspezifikation gemahlen, also eine Differenz zwischen feinem (1 mm) und grobem (2,5 mm) Extrakt im Bereich von 1,5-2% ergebend. Ein Teil des Malzes wird mit 3 Teilen Wasser oder wässeriger Lösung aus Enzym bei 50ºC hydratisiert. Diese Temperatur wird für 20 Minuten beibehalten; sie wird dann auf 63ºC (1ºC/min) erhöht und bei der Temperatur für 30 Minuten gehalten. Das Medium wird dann bei 72ºC (1ºC/min) erhitzt und bei dieser Temperatur für 20 Minuten gehalten. Es wird zum Schluss auf 76ºC erhitzt und bei der Temperatur für 5 Minuten gehalten. Es wird Wasser zugegeben, um Wasserverdampfung zu kompensieren.
- Die Maische wird in einen Trichter gegossen, welcher Schleicher und Schuell Papierfilter enthält. Das Volumen an filtrierter Würze wird nach 15 Minuten gemessen. Die Dichtezahl wird am Ende der Filtration bestimmt. Dieser Wert erlaubt es, Extrakt und Ausbeute zu errechnen.
- Erste Serie (Britisches Malz).
- Es wurden 5 Brauvorgänge mit unterschiedlichen Enzymen durchgeführt, wie in Tabelle 1 gezeigt:
- In Brauvorgang Nr. 3 ist ARF von α-L-Arabinofuranosidase Isoenzym A.
- In Brauvorgang Nr. 4 ist ARF von α-L-Arabinofuranosidase Isoenzym B.
- In Brauvorgang Nr. 5 wird AXH (F. J. M. Kormelink et al. Appl. Microbiol. Biotechnol. (1991) 35, 753-758) verwendet, um die α-L-Arabinofuranosekomponenten von Arabinoxylanen zu hydrolysieren. Diese Dosis betrug 0,15 mg reines AXH pro kg Malz (AXH ist nicht an p-Nitrophenyl-α-L-arabinofuranosid aktiv, daher hat AXH keine ARF-Aktivität).
- Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 dargestellt:
- Zweite Serie (Französisches Malz)
- Die gleichen Gebräue, wie in der ersten Serie beschrieben, sind aus einem französischen Malz hergestellt worden. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 dargestellt:
- Aus diesen zwei Serien leistet die Kombination β-Glucanase + Endoxylanase + α-L-Arabinofuranosidase Isoenzym B am besten, um Würzefiltration zu verbessern, während die gleich Kombination, in welcher α-L-Arabino-furanosidase Isoenzym A α-L-Arabinofuranosidase Isoenzym B ersetzt, am Besten bei der Verbesserung der Ausbeute leistet, wobei die Filtration im Vergleich mit dem Leerwert (Brauvorgang 1) ebenfalls sehr verbessert wird.
- Auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1, wurden Würzen hergestellt, und zwar immer mit der gleichen Charge Malz aber unter Variieren der Zusammensetzung des Enzymgemisches. Es wurden 12 Brauvorgänge gemäß einem experimentellen Muster durchgeführt, um die Rolle von jedem Bestandteil des Gemisches hinsichtlich Ausbeute- und Filtrationsverbesserung zu bestimmen. In allen Versuchen war α-L-Arabinofuranosidase Isoenzym A von A. niger.
- Alle durchgeführte Durchgänge werden in Tabelle 4 dargestellt:
- Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 dargestellt:
- Von den Brauvorgängen Nr. 9-10-11 können Standardabweichungen bestimmt werden:
- 2,1 ml für filtriertes Volumen nach 15 Minuten 0,03% für die Ausbeute
- Von den Brauvorgängen Nr. 1 bis 8 kann die Wirkung jedes Bestandteils, genau wie jene der Interaktion zwischen Bestandteilen bestimmt werden:
- Nur Zahlen in fett gedruckten Ziffern können als signifikant (> 95%) angesehen werden. α-L-Arabinofuranosidase A allein und in Kombination mit β-Glucanase ergibt die stärkste Wirkung bei der Verbesserung der Filtrierbarkeit, während β-Glucanase, Endoxylanase allein und in Kombinationen signifikant zur Verbesserung der Ausbeute beitragen.
- In dieser Serie wird die gleiche Enzymkombination verwendet:
- 60 BGR/kg Malz
- +750 LYX/kg Malz
- +900 ARF/kg Malz,
- aber es wurden unterschiedliche Malze mit und ohne diese Enzymkombination gebraut. Die Würzen wurden gemäß dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt.
- Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 dargestellt:
- Somit ist das Gemisch aus Enzymaktivitäten für die Verbesserung der Filtration effizient, unabhängig vom gebräuten Malz. Die Wirkung auf die Ausbeute ist niedrig, aber dies ist hauptsächlich deswegen, weil die verwendeten Malze bereits von sehr hoher Qualität sind.
- Weizen wird als roher Zusatz in mehreren Brauereien verwendet. Dieses Getreide enthält eine große Menge an Pentosanen. Dies ist ein Grund, die oben erwähnte Enzymkombination in einem gemischten Gebräu zu testen. Es wurden Würzen gemäß dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, aber 20% Malz wurde durch 20% Weizen ersetzt.
- Tabelle 6 beschreibt alle durchgeführten Durchläufe:
- Die Ergebnisse werden in Tabelle 7 angegeben:
- Die Ergebnisse bestätigen das Interesse für die in der Erfindung beschriebenen Kombination im Fall von Gebräuen, welche Weizenzusatz einbeziehen.
- In diesem Beispiel wurde Würze aus rohen Gerstenkörnern der Sorte PLAISANT hergestellt. Die Gerstenkörner wurden mit der EBC MIAG Mühle gemahlen, um ein filterpressartiges Gerstenmehl herzustellen. 57 g Gerstenmehl werden in 300 ml Wasser oder wässeriger Lösung von Enzymen bei 50ºC zugegeben. Diese Temperatur wird für 1 Std. gehalten; sie wird dann bis zu 63ºC (1ºC/min.) erhitzt und bei der Temperatur für 30 Minuten gehalten. Das Medium wird dann bis zu 90ºC (1ºC/min.) erhitzt und bei der Temperatur für 20 Minuten gehalten. Es wird Wasser zugegeben, um Wasserverdampfung zu kompensieren. Die Maische wird dann in einen Trichter gegossen, welcher Schleicher und Schuell Papierfilter enthält.
- Es wurden 6 Brauvorgänge mit unterschiedlichen Enzymen durchgeführt, wie in Tabelle 8 gezeigt. (ARF, falls erwähnt, stammt von Ara A):
- (*) gemäß der Erfindung
- (**) im Handel erhältlich von Gist-brocades unter dem Handelsnamen Filtrase® NL
- (***) im Handel erhältlich von Gist-brocades unter dem Handelsnamen Filtrase® Br
- (****) im Handel erhältlich von Gist-brocades unter dem Handelsnamen Natugrain®
- Die Ergebnisse werden in Tabelle 9 dargestellt:
- Diese Ergebnisse zeigen, dass die in der Erfindung beschriebene Kombination mindestens so gut oder sogar besser leistet, als bestehende Präparate im Fall von Brauvorgängen, welche 100% unvermälzte Gerste einbeziehen.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Würze, umfassend die
Schritte:
(a) Herstellen einer Maische aus vermälztem oder
unvermälztem Getreide oder einem Gemisch aus vermälztem oder
unvermälztem Getreide in Gegenwart eines Gemisches aus
Enzymaktivitäten,
(b) Filtrieren der Maische, um die Würze zu erhalten,
wobei besagtes Gemisch aus Enzymaktivitäten ausgewählt wird
aus einem Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität und
α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst, oder einem
Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität
Endoxylanaseaktivität und α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität
umfasst.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagte
α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität durch ein Enzym vorgesehen wird,
welches ausgewählt wird aus α-L-Arabinofuranosidase (EC
3.2.1.55) und (1-> 4)-β-D-Arabinoxylan-arabinofuranohydrolase
(AXH) oder einem Gemisch der besagten Enzyme.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagte
α-L-Arabinofuranosidase oder besagte (1->
4)-β-D-Arabinoxylan-arabinofuranohydrolase (AXH) von einem Aspergillus-Stamm erhältlich
ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei besagte
α-L-Arabinofuranosidase α-L-Arabinofuranosidase A von Aspergillus niger
ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei besagte
α-L-Arabinofuranosidase α-L-Arabinofuranosidase B von Aspergillus niger
ist.
6. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-5, wobei die Würze weiter
fermentiert wird, um Bier und/oder trinkbaren Alkohol herzustellen.
7. Verwendung von α-L-Arabinofuranosidase B von Aspergillus
niger in einem Verfahren zum Verbessern der Filtrierbarkeit von
Würze.
8. Verwendung von α-L-Arabinofuranosidase A in einem Verfahren
zum Steigern der Ausbeute von Würze.
9. Enzympräparat, welches zur Verwendung in einem Verfahren
zum Herstellen von Würze geeignet ist, wobei besagte
Zusammensetzung ein Gemisch aus Enzymaktivitäten umfasst, ausgewählt aus
einem Gemisch, welches mindestens β-Glucanaseaktivität und α-L-
Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst, oder einem
Gemisch, welches mindestens α-Glucanaseaktivität
Endoxylanaseaktivität und α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität umfasst.
10. Enzympräparat gemäß Anspruch 9, worin besagte
α-L-Arabinofuranose-freisetzende Aktivität durch ein Enzym vorgesehen wird,
welches ausgewählt wird aus α-L-Arabinofuranosidase (EC
3.2.1.55) und (1-> 4)-β-Arabinoxylan-arabinofuranohydrolase (AXH)
oder einem Gemisch davon.
11. Enzympräparat gemäß Anspruch 10, worin besagte
α-L-Arabinofuranosidase oder besagte (1->
4)-β-D-Arabinoxylan-arabinofuranohydrolase (AXH) von einem Aspergillus-Stanm erhältlich ist.
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