ES2824494T3 - Bebidas refinadas a base de cereales - Google Patents

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Toni Wendt
Katarzyna Krucewicz
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Abstract

Un método para producir un extracto acuoso de un cereal, comprendiendo dicho método las etapas de: a. proporcionar granos de un cereal; b. someter los granos de cereal a una etapa de germinación obteniendo así granos germinados, en donde dicha etapa de germinación comprende incubar dichos granos en una solución acuosa 5 hasta que los granos tengan un contenido de agua de al menos un 30 %, en donde se hacen pasar a través de dicha solución acuosa al menos L de O2 por kg de peso seco de granos de cereal por h; c. dividir finamente dichos granos germinados, mientras dichos granos germinados tienen un contenido de agua de al menos un 20 %, con la condición de que dichos granos de cereal no tengan un contenido de agua por debajo de 20 en ningún momento entre las etapas b) y c); d. preparar un extracto acuoso de dichos granos germinados molidos, produciendo así un extracto acuoso del cereal.

Description

DESCRIPCIÓN
Bebidas refinadas a base de cereales
Campo técnico
La presente divulgación se refiere, en general, a la germinación y preparación de extractos acuosos de cereales (por ejemplo, preparados mediante maceración), incluidos los procesos utilizados para producir cerveza. Por tanto, la invención proporciona un proceso continuo, rápido y de bajo consumo para preparar cerveza a partir de grano de cebada. Los métodos pueden realizarse en una sola instalación. La presente invención es igualmente aplicable a la germinación y preparación de extractos acuosos de otros granos de cereal -incluyendo arroz, sorgo, maíz, mijo y trigo- así como a procesos de elaboración de cerveza que comprenden adjuntos.
Antecedentes
En los procesos comerciales de malteado, los granos de cebada se germinan, o se maltean, en condiciones controladas que permiten la movilización parcial de las reservas de almidón y proteínas del endospermo amiláceo durante un período de 4 a 6 días. El proceso de malteado se inicia típicamente sumergiendo el grano de cebada seco en agua. Este proceso se conoce como remojo, donde el objetivo no es solo limpiar el grano, sino también elevar su contenido de humedad a aproximadamente un 40 % (p/p) de modo que la etapa de movilización del endospermo que sigue ocurra más rápidamente. Durante el remojo, el agua se drena una vez para permitir la reaireación del grano. Esta etapa se conoce como 'reposo al aire' y se considera necesaria, principalmente porque el grano sumergido se queda sin oxígeno después de aproximadamente 16 h. Después de un 'reposo al aire' de aproximadamente 8 h, el grano se vuelve a sumergir en agua para completar el tratamiento de remojo durante otro período de 8 h, o en una serie de etapas de nuevo remojo. El proceso de remojo de dos etapas para aumentar el contenido de humedad del grano seco a un 40 %, o más, tarda unas 32 h en total. En algunas malterías, se utilizan técnicas de remojo por aspersión.
El grano remojado se esparce para la germinación, durante la cual las enzimas secretadas desde la aleurona y las células epiteliales escutelares, junto con algunas que preexisten en las células del endospermo amiláceo, degradan las paredes celulares, el almidón y las proteínas. En condiciones normales de germinación, se cree que la fitohormona ácido giberélico (GA, por sus siglas en inglés) se sintetiza en la región nodal, o en cualquier otra parte del embrión, desde donde se difunde a lo largo del gradiente de agua (Fincher, 2011).
El maltero generalmente tiene como objetivo inducir rápidamente la síntesis de tantas enzimas de degradación del almidón en los granos como sea posible. En muchos programas comerciales de malteado, se agrega GA para acelerar el proceso de secreción de enzimas desde la capa de aleurona. Las enzimas que degradan el almidón, que incluyen a-amilasas y pamilasas, enzimas desramificantes del almidón y a-glucosidasas, despolimerizan parcialmente las reservas de almidón del grano formando monosacáridos, oligosacáridos y glucosa (Smith et al., 2005; con respecto a dichas p-amilasas, es de notar que estas se depositan en el endospermo amiláceo durante el desarrollo del grano). Los productos de despolimerización del almidón son posteriormente utilizados por células de levadura como fuente de carbono y se fermentan bajo formación de etanol de cerveza. El poder diastático es un parámetro de calidad del malteado que se refiere a los niveles de actividad de la batería de enzimas que degradan el almidón, con valores altos deseables para la elaboración de cerveza.
Otros componentes importantes del grano de cebada incluyen proteínas de reserva, que también se encuentran en las células del endospermo amiláceo muertas e incluyen hordeínas, así como proteínas solubles en agua y sal. La despolimerización de estos también comienza naturalmente en el proceso de malteado, pero el fabricante de cerveza puede manejar el grado de degradación de estas proteínas para que se liberen suficientes péptidos y aminoácidos para apoyar el crecimiento de la levadura durante la posterior etapa de germinación en la fábrica de cerveza. Sin embargo, si la degradación de las proteínas de reserva avanza demasiado, las proteínas liberadas pueden causar dificultades en el proceso de elaboración de cerveza. En particular, los altos niveles de proteína soluble liberada pueden precipitar y formar una turbidez no deseable en el producto final de cerveza o aumentar el potencial de formación de aldehído de Strecker durante el almacenamiento de la cerveza. En las especificaciones de calidad de malteado, es deseable un nivel adecuado de nitrógeno amínico libre (FAN, por sus siglas en inglés) para el crecimiento de la levadura durante la fermentación. El índice de Kolbach es una medida de la relación proteína soluble:total, prefiriéndose generalmente la malta que da lugar a un índice de Kolbach adecuado. El grado de degradación de las proteínas es, por tanto, un desafío continuo para el maltero. Además del problema de la precipitación de la cerveza que puede estar asociado con el exceso de proteínas extraídas, los niveles muy altos de FAN también pueden generar dificultades, debido a la posibilidad de formación de sabores extraños.
Los malteros también intentan inducir altos niveles de enzimas que degraden los polisacáridos de la pared celular en el grano de cebada, en particular los (1,3;1,4)-p-glucanos y arabinoxilanos. Los (1,3;1,4)-p-glucanos degradados de forma incompleta pueden ser especialmente problemáticos para los fabricantes de cerveza, ya que se pueden extraer de la malta en formas solubles que forman soluciones acuosas muy viscosas que ralentizan los procesos de filtración en la fábrica de cerveza y contribuyen a la turbidez no deseable en la cerveza final. Por tanto, los niveles bajos de (1,3;1,4)-p-glucano soluble representan un parámetro importante de la calidad del malteado, mientras que los niveles altos de enzimas (1,3;1,4)-p-glucanasa siguen siendo medidas importantes de la calidad de la malta.
Como se señaló anteriormente, el proceso de malteado generalmente tarda alrededor de 4 a 5 días. Después de las etapas de germinación controlada, la malta húmeda se seca desde aproximadamente un contenido de humedad del 40 % hasta un 4 a un 5 %. Este proceso de secado, denominado secado en horno, consume mucha energía y representa un costo importante para la industria.
El secado en horno se ha considerado una parte importante de la producción de cerveza por múltiples razones. Una razón importante es que durante la germinación se forman raicillas (también denominadas "culmos"). Las raicillas tienen un sabor amargo, que afecta al regusto de la cerveza y, además, las raicillas pueden agregar un color no deseable a la cerveza (véase Beer Brewing Technology (1999): 183, publicado por Shokuhin Sangyo Shimbun, así como el documento US9,326,542). Una vez que la malta verde se ha secado en el horno, las raicillas se pueden quitar fácilmente, por ejemplo, con un eliminador de culmos. Según el libro de texto general sobre "Maltas y malteado" de DE Briggs, entonces "se deben quitar los culmos [...] ya que son extremadamente hidroscópicos, ricos en sustancias nitrogenadas solubles, contienen sustancias amargas y de mal sabor y pueden ser ricos en dióxido de azufre y/o nitrosaminas. La eliminación de culmos (deculming) debería realizarse poco después de que la malta se haya retirado del horno para ayudar a enfriarla y antes de que las raicillas recojan humedad del aire, se vuelvan flojas y flexibles (menos quebradizas) y, por lo tanto, más difíciles de romper y separar" (DE Briggs, Malts and Malting, p695 primera edición, 1998 Publicado por Blackie & Professionals, Londres, ISBN041229800).
La malta secada en horno generalmente tiene un nivel de humedad de un 4,5 a 5,0 %. La malta secada en horno se transporta posteriormente desde la maltería hasta la fábrica de cerveza por carretera, ferrocarril o mar. Esto está relacionado con el hecho de que los procesos de malteado y elaboración de cerveza han sido llevados a cabo tradicionalmente en diferentes lugares y, a menudo, por diferentes entidades corporativas.
En la fábrica de cerveza, la malta secada en horno se muele para romper el grano y el contenido resultante se extrae con agua caliente en un proceso conocido como maceración. El material extraído incluye almidón, proteínas y moléculas de pared celular parcialmente degradados como se describió anteriormente, y estos se degradan aún más por las enzimas de grano endógenas que se extrajeron de la malta. En esta etapa, algunos fabricantes de cerveza agregan fuentes de carbono adicionales, y generalmente más baratas (adjuntos), para apoyar el proceso de fermentación de levadura posterior y compensar los costos más altos de la malta. Dichos adjuntos pueden ser cebada, arroz, trigo u otras harinas de cereales a partir de granos no germinados, pero su adición puede requerir la adición concomitante de enzimas hidrolíticas, porque no hay suficientes enzimas endógenas en la malta para degradar los componentes del adjunto. Las enzimas añadidas generalmente provienen de extractos de cultivos fúngicos y/o bacterianos no purificados y relativamente baratos. La adición de enzimas exógenas no es legal en algunos países, particularmente donde la cerveza debe producirse en entornos estrictamente regulados.
La degradación adicional del almidón y otros componentes del endospermo extraídos en agua caliente se desarrolla en un proceso conocido como sacarificación. Después de la maceración, los extractos se filtran, a menudo en una cuba de filtración, y se enfrían. El extracto se puede hervir en presencia de lúpulo o extractos de lúpulo, y después de enfriarlo se agregan cultivos de levadura para la fermentación de azúcares liberados a etanol. La cerveza así producida generalmente se añeja y se filtra antes de embotellarla. La cerveza también se puede carbonatar antes de embotellarla.
El documento WO 86/06740 divulga procesos de malteado que comprenden someter a remojo granos de cebada, permitiendo que el grano remojado germine en presencia de ácido giberélico, exponiendo los granos de cebada a un flujo de aire y moliendo los granos antes de proporcionar un extracto acuoso. La malta húmeda se seca en un horno.
Compendio
La presente divulgación proporciona métodos para una rápida germinación y preparación de extractos acuosos de cereales. Los métodos aceleran significativamente el proceso de preparación de mosto para la producción de bebidas a base de cereales, manteniendo al mismo tiempo el potencial para preparar dicho mosto con altos niveles de azúcares fermentables, preferiblemente con bajos niveles de p-glucano y xilano. En particular, las bebidas preparadas a partir de dicho mosto pueden caracterizarse por un bajo nivel de sabor astringente.
La divulgación demuestra que es posible realizar en un solo lugar un proceso de elaboración de cerveza continuo e integrado que va desde el grano de cebada seco hasta la cerveza. A ese respecto, la presente divulgación proporciona métodos para someter a remojo y hacer germinar de manera combinada el grano de cereal hasta un contenido de humedad de, por ejemplo, >30 %, preferiblemente >35 % a través de una aireación constante. Por tanto, la divulgación puede proporcionar ahorros de agua significativos mediante la eliminación del secado de la malta, así como ahorros de energía significativos, por ejemplo, mediante la omisión de la etapa de secado en horno.
En la presente divulgación, los granos se sumergen y se incuban en una solución acuosa (típicamente agua), suministrándose O2 a dicho líquido. Típicamente, dicho O2 se suministra de manera continua durante toda la incubación, que por ejemplo puede estar en un intervalo de 20 a 72 h y en general permite que el grano no solo alcance el contenido de humedad adecuado, sino también que germine de manera controlada. La etapa de germinación también puede comprender uno o más reposos al aire típicamente después de la etapa de incubación en solución acuosa con aireación. Este proceso de germinación controlada puede acortarse mediante la adición de uno o más compuestos capaces de acelerar la germinación. Por ejemplo, se puede añadir al líquido acuoso la fitohormona ácido giberélico (GA), ya sea desde el inicio o durante la incubación. El GA 'activa' la expresión genética en sus células diana, a saber, la aleurona y el epitelio escutelar del grano de cebada, incluidos genes que codifican enzimas endógenas necesarias para la hidrólisis del almidón, proteínas de reserva y polisacáridos de la pared celular. Por tanto, el tiempo total requerido para el remojo y la germinación puede reducirse de más de 5 d en los procesos de elaboración de cerveza convencionales a ~2 d o menos usando la presente divulgación.
Después de los procesos combinados de remojo y germinación, los métodos de la presente divulgación comprenden una etapa de dividir finamente los granos de cereal germinados. Un aspecto particularmente interesante de la divulgación es que los métodos de la divulgación permiten proceder a dividir finamente los granos de cereal germinados inmediatamente después de la germinación. Por consiguiente, los métodos en general no comprenden una etapa de secado de los granos de cereal germinados. En particular, los métodos no comprenden una etapa de secado en horno de los granos de cereal germinados. Como se describió anteriormente, un aspecto importante del secado en horno es permitir la eliminación fácil de las raicillas. Antes del secado, la eliminación de las raicillas es difícil de lograr. Sin embargo, los granos de cereal germinados preparados de acuerdo con los métodos de la presente divulgación tienen raicillas significativamente reducidas (típicamente menos de 4 g por 100 g de cebada germinada (peso seco)), y, como se muestra en la presente divulgación, la etapa de secado en horno no es necesaria con respecto al cereal germinado de acuerdo con los métodos de la divulgación.
Los granos de cereal germinados pueden, por ejemplo, dividirse finamente sometiendo los granos de cereal germinados a una molienda húmeda, seguida de una etapa de preparación de un extracto acuoso, por ejemplo, mediante maceración a una temperatura predeterminada durante cualquier tiempo adecuado como se describe posteriormente en la presente memoria en la sección "Preparación de un extracto acuoso". La conversión de los sacáridos liberados, por ejemplo, los polisacáridos, y las proteínas puede facilitarse durante la maceración mediante la adición de mezclas de enzimas exógenas que catalicen la degradación del almidón, las proteínas de reserva y los polisacáridos de la pared celular. Las enzimas se pueden purificar parcialmente a partir de la propia cebada, de malta o de otras fuentes o, como alternativa, de mezclas de enzimas fúngicas y/o bacterianas que pueden adquirirse de fuentes comerciales.
Aparte de los beneficios descritos anteriormente, la presente divulgación obvia no sólo la necesidad de secar en el horno la malta, sino también la necesidad de transportar el grano seco desde la maltería a la sala de cocción. Se pueden lograr ahorros de coste energético de hasta un 50 % a través de esta divulgación de remojo y germinación combinados, lo que puede reducir en gran medida la huella de carbono de la industria. Esto es importante debido a las crecientes presiones legislativas y tributarias mundiales en la mayoría de los países para reducir la huella de carbono de las industrias de la maltería y cervecera.
Además, en el contexto de la sostenibilidad, la presente divulgación permite que toda la producción de cerveza se lleve a cabo en equipos de elaboración de cerveza ya existentes, de modo que se requieren pocos gastos de capital adicionales.
La invención se define adicionalmente en las reivindicaciones adjuntas.
Descripción de los dibujos
La figura 1 muestra un ejemplo de equipo útil para realizar el método de la divulgación en el que los granos pueden sumergirse en una solución acuosa y airearse de manera continua. El equipo comprende una entrada (1) para granos de cereal, un tanque, por ejemplo un tanque (2) de remojo; entradas de gas, p. ej. piedras sinterizadas (3); una bomba, por ejemplo, una bomba (4) de aire; una salida (5) para granos de cereal; una bomba (6) de granos; un equipo para dividir finamente granos de cereal, por ejemplo, un molino (7); una entrada (8); un recipiente, por ejemplo un recipiente (9) de maceración, y; una salida (10).
La figura 2 muestra granos de cebada sin cáscara después de una incubación en agua a 15 °C o 25 °C durante 24 h o 48 h bajo el flujo de aire indicado. En A se muestra un grupo de granos, mientras que B muestra granos representativos individuales. Es de destacar que ya después de 24 h a 15 °C los granos habían iniciado la germinación (con un brote visible incluso con solo 30 L/h de flujo de aire, y después de 48 h eran visibles varias raicillas pequeñas. Después de 24 h a 25 °C, los granos habían iniciado la germinación y contenían un brote visible, incluso con un flujo de aire de solo 30 L/h. Con un flujo de aire mayor, o después de 48 h, eran visibles varias raicillas pequeñas.
La figura 3 muestra granos de cebada con cáscara después de una incubación en agua a 15 °C o 25 °C durante 24 h o 48 h bajo el flujo de aire indicado. A muestra un grupo de granos, mientras que B muestra granos representativos individuales.
La figura 4 muestra diagramas relacionados con las actividades de a-amilasa (panel A), p-amilasa (panel B) y dextrinasa límite (panel C) en granos germinados en presencia de diversas cantidades de GA en agua bajo aireación.
La figura 5 muestra un ejemplo de un proceso de maceración con granos remojados, germinados y molidos en húmedo.
La figura 6 muestra un diagrama de la filtrabilidad del mosto, que se había preparado a partir de granos germinados bajo aireación variable en presencia o ausencia de la mezcla de enzimas de elaboración Ultraflo Max (UFM).
La figura 7 muestra un diagrama sobre el nivel de azúcares fermentables en mosto preparado a partir de granos germinados durante 48 h a 25 °C bajo diferentes condiciones de aireación. Las muestras complementadas con la mezcla de enzimas de elaboración Ultraflo Max están marcadas con UFM.
La figura 8 muestra un ejemplo de equipo útil para realizar las etapas de la divulgación en el que los granos pueden sumergirse en una solución acuosa y airearse de manera continua. El equipo comprende: una entrada (1) para granos de cereal; un tanque, por ejemplo, un FlexTank (2); una rejilla o una malla, por ejemplo, una metamalla (3); entradas de gas, p. ej. piedras sinterizadas (4) y; una bomba, por ejemplo, una bomba (5) de aire.
La figura 10 muestra la a-amilasa en 8 variedades de cebada después de una germinación bajo aireación (1 - Alexis, 2 -Chief, 3 - Chill, 4 - Paustian, 5 - Planet, 6 - Prestige, 7 - Quench, 8 - Tipple)
La figura 11 muestra la actividad de a-amilasa, p-amilasa y dextrinasa límite en cebada con cáscara pelada para eliminar la cascarilla y posteriormente germinada bajo aireación.
La figura 12 muestra la actividad de a-amilasa, p-amilasa y dextrinasa límite en cebada germinada en solución acuosa bajo aireación (AA) con o sin reposo(s) al aire (A) durante los tiempos indicados en la cebada Sin cáscara 01 (figura 11A) y en la cebada Con cáscara 02 (figura 11B).
La figura 13 muestra el % de pérdida de peso después de la eliminación de las raicillas en cebada con cáscara y en cebada sin cáscara germinada por incubación en solución acuosa con aireación durante 48 h (48 h AA) y cebada germinada en condiciones estándar de remojo durante 96 h (Malteado 96 h).
La figura 14 muestra el contenido de NDMA en cebada sin germinar, en cebada germinada mediante los métodos de la divulgación (Malta 1a) y en 3 maltas convencionales diferentes (Malta 1b, Malta 2 y Malta 3).
Definiciones
El término "aproximadamente" cuando se usa en la presente memoria en relación con valores numéricos significa preferiblemente ±10 %, más preferiblemente ±5 %, aún más preferiblemente ±1 %.
El término "adjunto" como se usa en la presente memoria se refiere a fuentes de materias primas ricas en carbono que se agregan durante la preparación de la cerveza. El adjunto puede ser un grano de cereal no germinado, que se puede moler junto con los granos germinados preparados de acuerdo con la divulgación. El adjunto también puede ser un jarabe, azúcar o similar.
El término "brote" como se usa en la presente memoria se refiere a la yema de crecimiento embrionario que es visible durante la fase de germinación de un grano de cereal.
El concepto "contenido de agua" de un grano como se usa en la presente memoria se refiere al % de agua p/p en dicho grano.
El concepto "grano germinado", como se usa en la presente memoria, se refiere a granos que han desarrollado un brote visible, preferiblemente un brote de al menos 1 mm, tal como de al menos 2 mm.
El término "p-glucano" como se usa en la presente memoria, a menos que se especifique lo contrario, se refiere al polímero de la pared celular del cereal "(1,3;1,4)-p-glucano".
De manera similar, el término "xilano" como se usa en la presente memoria, a menos que se especifique lo contrario, se refiere al polímero de la pared celular del cereal "arabinoxilano".
Los conceptos "malta secada en horno" y "malta horneada", como se usan en la presente memoria, se refieren a granos de cereales germinados que se han secado mediante secado en horno.
El concepto "grano brotado", como se usa en la presente memoria, se refiere a un grano que ha desarrollado un brote visible y un tallo visible.
El término "remojo", como se usa en la presente memoria, se refiere al proceso de aumentar el contenido de agua de un grano de cereal.
El término "P-glucanasa", como se usa en la presente memoria, se refiere a enzimas con la capacidad para despolimerizar el p-glucano de cereales. Por consiguiente, a menos que se especifique lo contrario, el término "P-glucanasa" se refiere a una endoenzima o exoenzima o una mezcla de las mismas caracterizada por una actividad de (1,3;1,4)-p-glucanasa y/o (1,4)-p-glucanasa.
El término "xilanasa" como se usa en la presente memoria se refiere a enzimas con la capacidad para degradar cadenas principales y laterales de xilano y arabinoxilano. Por consiguiente, a menos que se especifique lo contrario, el término "xilanasa" se refiere a una enzima o una mezcla de enzimas caracterizada por actividades enzimáticas procedentes de una o más de las siguientes clases de enzimas: endo-1,4-xilanasa; exo-1,4-xilanasa; arabinofuranosidasa; esterasa de ácido ferúlico.
Las actividades enzimáticas de granos de cereales, como se usan en la presente memoria, se refieren a las actividades medidas en harina preparada a partir del tipo de grano especificado. Por ejemplo, 10 U/g de actividad de a-amilasa por gramo de grano de cereal se refiere a dicha actividad de a-amilasa (10 U) medida en un extracto acuoso obtenido a partir de 1 g de harina (materia seca) de dicho cereal. La actividad de la a-amilasa se determina mediante K-CERA 01/12 (protocolo y kit disponibles en Megazyme, Irlanda). La actividad de la p-amilasa se determina mediante el K-BETA3 (protocolo y kit disponibles en Megazyme, Irlanda). La actividad de la dextrinasa límite se determina mediante el T-LDZ1000 (protocolo y kit disponibles en Megazyme, Irlanda).
El volumen de un gas como se indica en la presente memoria se refiere al volumen de dicho gas a 1 atm y 20 °C.
El volumen de O2 como se indica en la presente memoria se refiere al volumen de O2 a 1 atm y 20 °C. En realizaciones de la divulgación en las que el O2 está comprendido en una mezcla de gases, se puede determinar entonces el volumen total de la mezcla de gases y se puede calcular el volumen de O2 como el porcentaje del volumen total constituido por O2. A modo de ejemplo, el aire atmosférico comprende entonces un 21 % de O2. Por tanto, el volumen de O2 en el aire atmosférico, como se utiliza en la presente memoria, es el 21 % del volumen total de aire atmosférico.
Descripción detallada
La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas. Cualquier realización que no se encuentre dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas no forma parte de la invención.
Granos de cereal
Los métodos de la presente divulgación comprenden una etapa de germinación, que comprende incubar granos de cereal en una solución acuosa. Cabe señalar que la mezcla de solución acuosa y granos de cereal puede considerarse una suspensión.
El grano de cereal puede ser el grano de cualquier cereal, por ejemplo, un cereal seleccionado del grupo que consiste en cebada, arroz, sorgo, maíz, mijo, triticale, centeno, avena y trigo. En realizaciones preferidas de la divulgación, los granos de cereal son granos de cebada. Dichos granos pueden ser granos de cualquier variedad de cebada, tal como cualquiera de las variedades de cebada descritas posteriormente en la presente memoria en la sección "Cebada".
Los granos de cereal pueden tener un contenido de agua relativamente bajo antes de la incubación en dicha solución acuosa. Por ejemplo, los granos de cereal pueden tener un contenido de agua de como máximo un 30 %, preferiblemente como máximo un 20 %, tal como a lo sumo un 15 %, por ejemplo, en un intervalo de un 5 a un 15 %.
Antes de la incubación en dicha solución acuosa, el grano de cereal puede haber sido sometido a una o más etapas de tratamiento antimicrobiano. Dicho tratamiento antimicrobiano puede ser cualquier tratamiento antimicrobiano útil, que no perjudique la capacidad de germinación de los granos. El tratamiento antimicrobiano podría ser, por ejemplo, un tratamiento con uno o más agentes antimicrobianos. Dichos agentes antimicrobianos pueden ser cualquier agente antimicrobiano, que a las concentraciones utilizadas no sea tóxico para los granos de cereal. Por ejemplo, el agente antimicrobiano puede ser un compuesto que contenga cloro, por ejemplo, hipoclorito. El agente antimicrobiano también puede ser peróxido, por ejemplo, peróxido de hidrógeno y/o ácido peracético. Los ejemplos no restrictivos de agentes antimicrobianos comerciales útiles incluyen P3-Hypochloran® , P3-peroxysan® o P3-oxonia active 150® . Los granos de cereal pueden tratarse con hypochloran en una concentración en un intervalo de un 0,1 a un 10 %, tal como en un intervalo de un 0,5 a un 5 %, por ejemplo, aproximadamente un 1 %, tal como un 1 %. Los granos de cereal pueden tratarse con dicho hypochloran durante un tiempo que oscila entre 15 min y 10 h, tal como entre 1 y 5 h, por ejemplo, entre 2 y 4 h. Después del tratamiento, los granos de cereal se pueden lavar una o más veces.
En algunas realizaciones de la divulgación, el tratamiento antimicrobiano se realiza incubando granos de cereal en una solución acuosa que comprende el agente antimicrobiano. Inmediatamente después de dicha incubación, se puede iniciar la etapa de germinación, por ejemplo, iniciando la aireación. Por tanto, en tales realizaciones, no es necesario cambiar la solución acuosa y se puede usar la misma solución acuosa para el tratamiento antimicrobiano y al menos durante el inicio de la etapa posterior de germinación. Este puede ser el caso, en particular, cuando el agente antimicrobiano es un peróxido, por ejemplo, peróxido de hidrógeno.
Puede ser preferible que dichos granos de cereal no hayan sido sometidos a germinación antes de la incubación en solución acuosa según la divulgación. Por consiguiente, se puede preferir que los granos de cereal no se hayan sometido a una etapa de pregerminación.
Como se describió anteriormente, el grano de cereal puede ser cualquier grano de cereal. Algunos granos de cereal tienen cáscara, mientras que otros granos de cereal no tienen cáscara. Los granos de cereal con cáscara pueden tratarse para eliminar al menos parte de la cáscara antes de la etapa de germinación. En general, el tratamiento para eliminar la cáscara no es necesario si se utiliza un grano de cereal sin cáscara. Los cereales sin cáscara incluyen, por ejemplo, las variedades de cebada sin cáscara y el trigo.
Los granos de cereal con cáscara pueden tratarse para eliminar la cáscara sometiendo los granos de cereal a un tratamiento físico para eliminar la cáscara. Dicho tratamiento físico puede, por ejemplo, seleccionarse del grupo que consiste en pulir, lijar, pelar y alisar. Preferiblemente, el tratamiento físico da como resultado una pérdida de la cáscara. La pérdida de la cáscara se puede determinar como una pérdida de peso total. Por lo tanto, el tratamiento físico lleva preferiblemente a una pérdida en un intervalo de un 1 a un 4 %, tal como una pérdida en un intervalo de un 1,5 a un 3,0 % del peso total de los granos de cereal.
Germinación
Los métodos de la presente divulgación comprenden una etapa de germinación de granos de cereal. La etapa de germinación comprende una etapa de incubación de granos de cereal en una solución acuosa típicamente bajo aireación.
Incubación en una solución acuosa bajo aireación
Los granos de cereal pueden ser cualquiera de los granos de cereal descritos anteriormente en la presente memoria en la sección "Granos de cereal", y la solución acuosa puede ser cualquiera de las soluciones acuosas descritas posteriormente en la presente memoria en la sección "Solución acuosa".
Puede ser preferible que durante dicha incubación en solución acuosa, los granos de cereal estén completamente cubiertos por dicha solución acuosa durante toda la incubación. Así pues, los granos de cereal pueden, por ejemplo, incubarse en al menos 1, preferiblemente al menos 1,5, más preferiblemente al menos 2, por ejemplo, en un intervalo de 1 a 10, tal como en un intervalo de 1 a 5, por ejemplo, en un intervalo de 1,5 a 3 L de solución acuosa por kg de grano de cereal (peso seco).
Por tanto, en algunas realizaciones de la divulgación, los granos de cereal se sumergen en la solución acuosa durante toda la incubación.
En otras realizaciones de la divulgación, los granos de cereal absorben la solución acuosa de tal manera que al final de la incubación en dicha solución acuosa los granos de cereal han absorbido la totalidad de dicha solución acuosa.
En otras realizaciones de la divulgación, la solución acuosa que queda después de la incubación bajo aireación se puede drenar de los granos de cereal. En algunas realizaciones de la divulgación, se prefiere que después de la incubación de los granos de cereal en dicha solución acuosa, la mayoría, por ejemplo, al menos un 70 %, preferiblemente al menos un 80 %, más preferiblemente al menos un 90 %, aún más preferiblemente al menos un 95 %, tal como esencialmente la totalidad de los granos de cereal contengan un brote visible de al menos 1 mm.
En algunas realizaciones de la divulgación, después de la incubación de los granos de cereal en dicha solución acuosa, la mayoría, por ejemplo, al menos un 70 %, tal como al menos un 80 %, por ejemplo al menos un 90 %, tal como al menos un 95 %, tal como esencialmente la totalidad de los granos de cereal contienen una o más raicillas visibles.
En algunas realizaciones de la divulgación, después de la incubación de los granos de cereal en dicha solución acuosa, la mayoría, por ejemplo, al menos un 70 %, tal como al menos un 80 %, por ejemplo, al menos un 90 %, tal como al menos un 95 %, tal como esencialmente la totalidad de los granos de cereal contienen una o más raicillas visibles y un tallo visible.
En algunas realizaciones de la divulgación, después de la incubación de los granos de cereal en dicha solución acuosa, los granos de cereal tienen un contenido de agua de al menos un 30 %, preferiblemente al menos un 35 %, más preferiblemente de al menos un 37 %, por ejemplo, en un intervalo de un 35 a un 60 %, tal como en un intervalo de un 35 a un 50 %, por ejemplo, en un intervalo de un 37 a un 60 %, tal como en un intervalo de un 37 a un 50 %.
El contenido de agua de los granos de cereal se puede determinar determinando el peso de los granos de cereal y después secando dichos granos de cereal y determinando el peso de los granos de cereal secos. La diferencia de peso de los granos de cereal húmedos y secos se considera agua, y el contenido de agua se proporciona como el peso del agua dividido por el peso total de los granos de cereal (granos de cereal húmedos). El contenido de agua proporcionado en % es por tanto un % p/p.
Los granos de cereal pueden incubarse en dicha solución acuosa durante un tiempo suficiente para permitir la germinación de la mayoría de dichos granos de cereal como se ha descrito anteriormente. Los granos de cereal también se pueden incubar en dicha solución acuosa durante un tiempo suficiente para obtener el contenido de agua mencionado anteriormente. En algunas realizaciones de la divulgación, la etapa de germinación comprende una incubación en la solución acuosa seguida de un reposo al aire. En tales realizaciones, la incubación en solución acuosa se realiza durante un tiempo suficiente para permitir una actividad enzimática suficiente en los granos de cereal germinados después del reposo al aire. La actividad enzimática es preferiblemente como se describe posteriormente en la presente memoria en la sección "Granos de cereal germinados".
Típicamente, los granos de cereal se incuban en la solución acuosa durante al menos 20 h, tal como al menos 24 h. Típicamente, los granos se incuban en dicha solución acuosa durante como máximo 72 h, tal como durante como máximo 60 h, por ejemplo, durante como máximo 48 h. Por lo tanto, en algunas realizaciones de la divulgación, los granos de cereal se incuban en dicha solución acuosa durante un tiempo que oscila entre 20 y 72 h, tal como entre 20 y 60 h, por ejemplo, entre 20 y 48 h, por ejemplo, entre 20 y 30 h, tal como entre 22 y 26 h.
En algunas realizaciones de la divulgación, los granos de cereal se incuban en la solución acuosa bajo aireación durante un tiempo que oscila entre 24 y 60 h, preferiblemente entre 40 y 55 h, más preferiblemente entre 45 y 50 h. Este puede ser el caso en particular en realizaciones de la divulgación en las que la germinación no comprende una etapa de reposo al aire, por ejemplo, en realizaciones en las que los granos de cereal se dividen finamente en esencia inmediatamente después de la incubación en la solución acuosa.
En algunas realizaciones de la divulgación, los granos de cereal se incuban en la solución acuosa bajo aireación durante un tiempo que oscila entre 24 y 70 h, preferiblemente entre 40 y 60 h, más preferiblemente entre 45 y 55 h. Este puede ser el caso en particular en realizaciones de la divulgación en las que la germinación no comprende una etapa de reposo al aire, por ejemplo, en realizaciones en las que los granos de cereal se dividen finamente en esencia inmediatamente después de la incubación en la solución acuosa.
En algunas realizaciones de la divulgación, los granos de cereal se incuban en la solución acuosa bajo aireación durante un tiempo que oscila entre 16 y 40 h, preferiblemente entre 16 y 30 h, tal como entre 20 y 30 h, más preferiblemente entre 22 y 26 h. Este puede ser el caso en particular en las realizaciones de la divulgación en las que la germinación comprende además una etapa de reposo al aire.
El grano de cereal se puede incubar a cualquier temperatura útil, sin embargo, puede ser preferible que la incubación se realice a una temperatura suficientemente alta para permitir un rápido aumento del contenido de agua. Como se muestra posteriormente en la presente memoria en el ejemplo 1, entonces un aumento en la temperatura puede hacer avanzar significativamente el aumento en el contenido de agua. Por tanto, puede ser preferible que los granos de cereal se incuben en dicha solución acuosa a una temperatura de al menos 15 °C, tal como al menos 20 °C, tal como al menos 25 °C. En particular, los granos de cereal se pueden incubar a una temperatura en un intervalo de 10 a 35 °C, preferiblemente en un intervalo de 15 a 30 °C, tal como en un intervalo de 20 a 30 °C, por ejemplo, en un intervalo de 25 °C a 30 °C.
En particular, en realizaciones de la divulgación en las que los granos de cereal se incuban a una temperatura en un intervalo de 20 a 30 °C, dichos granos de cereal pueden incubarse durante un tiempo que oscila entre 20 y 48 h.
Como se describió anteriormente en la presente memoria, dichos granos de cereal se incuban frecuentemente en dicha solución acuosa mientras se hace pasar O2 a través de la solución acuosa. Esto también se denomina incubar dichos granos de cereal en la solución acuosa bajo aireación. Preferiblemente, se hace pasar O2 a través de la solución acuosa de forma continua durante toda la incubación. Dicho O2 puede hacerse pasar a través de la solución acuosa de cualquier manera útil, sin embargo, frecuentemente se introduce un gas que contiene O2 en el fondo y/o en la parte inferior del recipiente que comprende la solución acuosa con los granos de cereal. Típicamente, el gas se difundirá a través de la solución acuosa/mezcla de granos de cereal y abandonará la solución acuosa/mezcla de granos de cereal por la parte superior de la solución acuosa. En particular, la incubación se puede realizar en un aparato como se describe posteriormente en la presente memoria en la sección "Aparato". También existe la posibilidad de que se extraigan gases pesados, en particular CO2, del fondo del recipiente, por lo que el aire fresco/O2 pueden proporcionarse desde la parte superior del recipiente.
Dicho O2 se puede añadir a dicha solución acuosa como O2 puro. Sin embargo, con frecuencia dicho O2 está contenido en una mezcla de gases. En una realización de la divulgación, dicho O2 está contenido en aire atmosférico. Por tanto, el método de la divulgación puede comprender hacer pasar aire atmosférico a través de dicha solución acuosa.
En general, a través de dicha solución acuosa pasan al menos 2 L, preferiblemente al menos 3 L, más preferiblemente al menos 4 L, aún más preferiblemente al menos 5 L, incluso más preferiblemente al menos 6 L de O2 por kg de granos de cereal por h. El peso de dichos granos de cereal es el peso seco. Por ejemplo, a través de dicha solución acuosa/mezcla de granos de cereal pasa una cantidad en un intervalo de 2 a 100 L, por ejemplo, en un intervalo de 2 a 75 L, tal como en un intervalo de 2 a 50 L, por ejemplo, en un intervalo de 4 a 100 L, por ejemplo, en un intervalo de 4 a 75 L, tal como en un intervalo de 4 a 50 L, por ejemplo, en un intervalo de 6 a 100 L, por ejemplo, en un intervalo de 6 a 75 L, tal como en un intervalo de 6 a 50 L de O2 por kg de granos de cereal (peso seco) por h.
En una realización de la divulgación, se prefiere hacer pasar a través de dicha solución acuosa/mezcla de granos de cereal al menos 20 g de O2 por kg de granos de cereal, más preferiblemente al menos 30 g de O2 por kg de granos de cereal, aún más preferiblemente al menos 40 g de O2 por kg de granos de cereal, por ejemplo, en un intervalo de 40 a 100 g de O2 por kg de granos de cereal, tal como en un intervalo de 40 a 80 g de O2 por kg de granos de cereal, por ejemplo, del orden de 60 g de O2 por kg de granos de cereal por h. El peso del grano de cereal se proporciona como peso seco. Durante la incubación, los granos de cereal absorben típicamente al menos parte de la solución acuosa y, por consiguiente, la concentración de O2 en la solución acuosa variará típicamente durante la incubación. Típicamente, la cantidad de O2 suministrada por L de solución acuosa por h está en un intervalo de 40 a 200 g, preferiblemente en un intervalo de 50 a 150 g.
Como se ha indicado anteriormente, con frecuencia lo que se hace pasar a través de la solución acuosa es aire atmosférico. Por lo tanto, el método puede comprender hacer pasar al menos 10 L, preferiblemente al menos 15 L, más preferiblemente al menos 20 L, aún más preferiblemente al menos 25 L, incluso más preferiblemente al menos 30 L de aire atmosférico a través de dicha solución acuosa por kg de granos de cereal por h. El peso de dichos granos de cereal es el peso seco. Por ejemplo, se hace pasar a través de dicha solución acuosa una cantidad en un intervalo de 10 a 500 L, por ejemplo, en un intervalo de 10 a 375 L, tal como en un intervalo de 10 a 250 L, por ejemplo, en un intervalo de 20 a 500 L, por ejemplo, en un intervalo de 20 a 375 L, tal como en un intervalo de 20 a 250 L, por ejemplo, en un intervalo de 30 a 500 L, por ejemplo, en un intervalo de 30 a 375 L, tal como en un intervalo de 30 a 250 L de aire atmosférico por kg de granos de cereal (peso seco) por h. En una realización de la divulgación, se hace pasar a través de dicha solución acuosa una cantidad en un intervalo de 50 a 110 L, preferiblemente de 80 a 100 L de aire atmosférico por kg de granos de cereal (peso seco) por hora.
Reposo al aire
Además de dicha incubación en solución acuosa bajo aireación, los granos de cereal también pueden incubarse en aire (por ejemplo, en ausencia de solución acuosa). La etapa de incubación en aire también se puede denominar "reposo al aire". Por tanto, después de la incubación en solución acuosa bajo aireación, se puede drenar la solución acuosa restante y se pueden incubar en aire los granos de cereal. Como alternativa, después de la incubación en solución acuosa bajo aireación, toda la solución acuosa ha sido absorbida por los granos de cereal, que luego pueden incubarse en aire. Dicha incubación en aire se realiza preferiblemente bajo aireación, por ejemplo, puede hacerse pasar O2 a través del recipiente que comprende los granos de cereal. Preferiblemente, se hace pasar O2 a través de dicho recipiente durante todo el reposo al aire. La cantidad de O2 que se hace pasar a través del recipiente que comprende los granos de cereal puede ser la misma cantidad de O2 que se hace pasar a través de la solución acuosa como se ha descrito anteriormente. El O2 se puede proporcionar en forma de aire atmosférico.
El reposo al aire se puede realizar durante cualquier cantidad de tiempo adecuada, preferiblemente durante un tiempo que oscila entre 18 y 50 h, más preferiblemente entre 18 y 38 h, por ejemplo, entre 22 y 35 h.
Durante el reposo al aire, se puede añadir agua o solución acuosa adicional a los granos de cereal, por ejemplo, mediante riego o aspersión. Sin embargo, durante el reposo al aire, los granos de cereal no deberían sumergirse en solución acuosa.
Métodos de germinación
La germinación también puede comprender varias etapas de incubación en solución acuosa y/o varias etapas de reposo al aire. En general, la primera etapa es una etapa de incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente. Por tanto, la germinación puede comprender o consistir en las siguientes etapas:
• incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
• incubación de granos de cereal al aire como se ha descrito anteriormente en la sección "Reposo al aire" En esta realización de la divulgación, la incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación se puede realizar, por ejemplo, durante un tiempo que oscila entre 16 y 30 h, tal como entre 20 y 30 h, por ejemplo, entre 22 y 26 h, mientras que el reposo al aire puede realizarse durante un tiempo que oscila entre 18 y 38 h, por ejemplo, entre 22 y 35 h. La germinación también puede comprender o consistir en las siguientes etapas:
• incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
• incubación de granos de cereal en aire como se ha descrito anteriormente en la sección "Reposo al aire" • incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
La germinación también puede comprender o consistir en las siguientes etapas:
• incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
• incubación de granos de cereal en aire como se ha descrito anteriormente en la sección "Reposo al aire" • incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
• incubación de granos de cereal en aire como se ha descrito anteriormente en la sección "Reposo al aire" La germinación también puede comprender o consistir en las siguientes etapas:
• incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
• incubación de granos de cereal en aire como se ha descrito anteriormente en la sección "Reposo al aire" • incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
• incubación de granos de cereal en aire como se ha descrito anteriormente en la sección "Reposo al aire" • incubación de granos de cereal en una solución acuosa bajo aireación como se ha descrito anteriormente en la sección "Incubación en una solución acuosa bajo aireación"
El tiempo para cada incubación puede variar, sin embargo, típicamente la etapa completa de germinación, es decir, el tiempo total para todas las incubaciones en solución acuosa y todos los reposos al aire no sobrepasa las 72 h, más preferiblemente no sobrepasa las 60 h, aún más preferiblemente no sobrepasa las 54 h. Por tanto, puede ser preferible que la etapa completa de germinación se realice durante un tiempo que oscila entre 20 y 72 h, tal como entre 24 y 60 h, por ejemplo, entre 24 y 48 h. Por consiguiente, si la germinación comprende varias etapas de incubación en solución acuosa y/o reposos al aire, entonces cada etapa de incubación es generalmente más corta.
Se prefiere que todas las etapas de la germinación se realicen dentro del mismo recipiente. Dicho recipiente puede ser en particular un tanque, tal como cualquiera de los tanques que se describen posteriormente en la presente memoria en la sección "Aparato".
En algunas realizaciones de la divulgación se pueden añadir una o más enzimas exógenas. Por ejemplo, se pueden añadir una o más enzimas durante la etapa de germinación, por ejemplo, como se describe en el documento WO2016/071463.
Preferiblemente, los granos de cereal se dividen finamente en esencia inmediatamente después de la germinación. Por consiguiente, los métodos de la divulgación preferiblemente no comprenden una etapa de secado entre la etapa de germinación y la división fina de los granos de cereal.
Granos de cereal germinados
La divulgación se refiere a un método que comprende una etapa de producción de granos de cereal germinados.
Los granos de cereal germinados comprenden preferiblemente una o más actividades enzimáticas hidrolíticas, por ejemplo, proporcionadas por a-amilasas, p-amilasas, enzimas desramificantes del almidón (tales como dextrinasas límite), a-glucosidasas y proteasas.
Con frecuencia, el inicio de la actividad enzimática hidrolítica puede ocurrir de manera oportunamente coordinada y, por tanto, la actividad de algunas enzimas hidrolíticas puede usarse como marcador para otras actividades enzimáticas hidrolíticas.
Por consiguiente, se prefiere que los granos de cereal germinados tengan un nivel adecuado de actividad de a-amilasa medible. Preferiblemente, los granos de cereal germinados tienen una actividad de a-amilasa medible de al menos 4 U/g, tal como al menos 10 U/g de grano de cereal (peso seco). Por lo tanto, preferiblemente, los granos de cereal germinados pueden tener una actividad de a-amilasa medible de al menos 20 U/g, por ejemplo, de al menos 30 U/g, tal como al menos 40 U/g, por ejemplo, al menos 50 U/g de granos de cereal (peso seco). En realizaciones de la divulgación en las que el grano de cereal es trigo, la actividad de la a-amilasa puede ser de al menos 30 U/g. En algunas realizaciones de la divulgación, el grano de cereal puede tener una actividad de a-amilasa de al menos 50 U/g, por ejemplo de al menos 60 U/g, tal como al menos 70 U/g de granos de cereal (peso seco). Este puede ser el caso, en particular, en realizaciones de la divulgación en las que los granos de cereal se incuban en una solución acuosa bajo aireación seguida de un reposo al aire.
La actividad de la a-amilasa se determina preferiblemente de acuerdo con métodos estándar, por ejemplo, usando el kit Ceralpha (K-CERA) de Megazyme, Irlanda. En particular, la actividad de la a-amilasa se puede determinar como se describe posteriormente en el ejemplo 2.
También se puede preferir que los granos de cereal germinados tengan un nivel adecuado de actividad de p-amilasa medible. Preferiblemente, los granos de cereal germinados tienen una actividad de p-amilasa medible de al menos 5 U/g de grano de cereal (peso seco). Por lo tanto, preferiblemente, los granos de cereal germinados pueden tener una actividad de p-amilasa medible de al menos 10 U/g, por ejemplo, al menos 15 U/g de granos de cereal (peso seco).
Preferiblemente, la actividad de la p-amilasa se determina de acuerdo con métodos estándar, por ejemplo, usando el kit Betamyl (K-BETA3) de Megazyme, Irlanda. En particular, la actividad de la p-amilasa se puede determinar como se describe posteriormente en el ejemplo 2.
También se prefiere que los granos de cereal germinados tengan un nivel adecuado de actividad de dextrinasa límite. Preferiblemente, los granos de cereal germinados tienen una actividad de dextrinasa límite de al menos 5 mU/g de grano de cereal (peso seco). Por tanto, preferiblemente, los granos de cereal germinados pueden tener una actividad de dextrinasa límite de al menos 10 mU/g, por ejemplo, de al menos 15 mU/g, tal como al menos 20 mU/g de granos de cereal (peso seco). En realizaciones de la divulgación en las que el grano de cereal es trigo, la actividad de la dextrinasa límite puede ser de al menos 8 U/g. En algunas realizaciones de la divulgación, el grano de cereal puede tener una actividad de dextrinasa límite de al menos 20 U/g, por ejemplo, de al menos 22 U/g, tal como al menos 25 U/g de granos de cereal (peso seco). Este puede ser el caso, en particular, en realizaciones de la divulgación en las que los granos de cereal se incuban en una solución acuosa bajo aireación seguida de un reposo al aire.
Preferiblemente, la actividad de la dextrinasa límite se determina de acuerdo con métodos estándar, por ejemplo, usando el kit Limit Dextrizyme T-LDZ1000 de Megazyme, Irlanda. En particular, la actividad de la dextrinasa límite se puede determinar como se describe posteriormente en el ejemplo 2.
Curiosamente, los granos de cereal germinados según la divulgación tienen raicillas significativamente reducidas en comparación con la malta verde convencional. Por lo tanto, los granos de cereal germinados según la divulgación contienen preferiblemente como máximo 4 g de raicillas por 100 g de cebada germinada, preferiblemente como máximo 3 g de raicillas por 100 g de cebada germinada, aún más preferiblemente como máximo 2 g de raicillas por 100 g de cebada germinada, por ejemplo, como máximo 1,1 raicillas por 100 g de cebada germinada, proporcionándose tanto la masa de las raicillas como la masa de la cebada germinada como peso seco. La masa de las raicillas se determina preferiblemente como se describe posteriormente en el ejemplo 10.
Las nitrosaminas (NDMA) son compuestos químicos de estructura química R1N(-R2)-N=O, es decir, un grupo nitroso enlazado a una amina. La mayoría de las nitrosaminas son cancerígenas. Aunque los niveles de nitrosaminas en las maltas modernas son bajos, los granos de cebada germinados según la divulgación tienen, sin embargo, un contenido significativamente reducido de NDMA en comparación con la malta convencional. En una realización, los granos de cebada germinados según la divulgación comprenden como máximo 0,15 |jg/kg de NDMA, preferiblemente como máximo 0,12 |jg/kg de NDMA, por ejemplo, como máximo 0,10 jg/kg de NDMA.
Solución acuosa
La solución acuosa puede ser cualquier solución acuosa. La solución acuosa puede considerarse una solución aunque la mezcla de solución acuosa y granos de cereal pueda considerarse una suspensión. Con frecuencia, la solución acuosa es agua, tal como agua corriente. Pueden añadirse uno o más agentes adicionales a dicha agua y, por tanto, la solución acuosa puede ser agua, tal como agua corriente, que comprenda uno o más agentes adicionales. Dichos agentes adicionales pueden estar comprendidos en la solución acuosa desde el inicio o pueden añadirse durante la incubación.
Dichos agentes adicionales pueden ser, por ejemplo, compuestos capaces de acelerar la germinación de granos de cereal. Por lo tanto, la solución acuosa puede comprender ácido giberélico (GA), por ejemplo, la solución acuosa puede comprender GA en una concentración de al menos 100 nM, por ejemplo, en una concentración de al menos 1.000 nM, tal como en una concentración en un intervalo de 100 a 100.000 nM, por ejemplo, en una concentración en un intervalo de 500 a 2.000 nM. Dicho GA puede estar presente en la solución acuosa desde el inicio de la incubación o puede añadirse durante la incubación. Dicho GA puede ser cualquier GA, por ejemplo, GA3 o GA7. En una realización de la divulgación, dicho GA es GA3.
El agente adicional también puede ser un agente antiespumante. Dicho agente antiespumante puede ser, por ejemplo, cualquier agente antiespumante de calidad alimentaria, por ejemplo, Foamzol FCD511 (AB Vickers, Reino Unido).
Aparato
Los métodos de la divulgación se pueden realizar usando uno o más aparatos adecuados para realizar los métodos.
Por ejemplo, la etapa de incubar granos de cereal en una solución acuosa puede realizarse en un recipiente equipado con una o más bombas de aire. El recipiente puede ser cualquier recipiente en el que se puedan incubar granos de cereal en una solución acuosa. En algunas realizaciones de la divulgación, el recipiente puede ser un tanque, por ejemplo, un tanque como se describe posteriormente.
En la figura 8 se proporciona un ejemplo de un aparato útil para incubar granos de cereal. El aparato comprende un tanque (2), que debe tener un volumen suficiente para contener los granos de cereal y la solución acuosa. El tanque que se muestra en la figura 8 es cilíndrico, pero el tanque que se utilizará con la divulgación puede tener cualquier forma adecuada, por ejemplo, puede ser un tanque cilíndrico, por ejemplo, un tanque cilíndrico que tenga una parte inferior cónica. El tanque puede prepararse a partir de cualquier material adecuado, por ejemplo, plástico (tal como plexiglás) o metal (por ejemplo, acero inoxidable o cobre).
El tanque comprende al menos una entrada (1) para granos de cereal, que se puede utilizar para agregar granos de cereal al tanque. La entrada también se puede usar para agregar otros compuestos al tanque, por ejemplo, la entrada se puede usar para agregar la solución acuosa, por ejemplo, agua. La entrada se puede colocar en cualquier posición útil en el tanque, y en algunas realizaciones de la divulgación la entrada se coloca en la parte superior del tanque, por ejemplo, en la parte más alta del tanque. La entrada debe tener un tamaño suficiente para permitir la adición de granos de cereal. Aunque no es necesario, el tanque puede comprender entradas adicionales además de la entrada para granos de cereal.
El tanque puede comprender opcionalmente una rejilla o malla (3) colocada esencialmente en horizontal en el tanque. Si está presente, tal rejilla o malla se coloca típicamente en el tercio inferior, tal como en el quinto inferior, del tanque. La rejilla o malla preferiblemente solo contiene aberturas más pequeñas que los granos de cereal. La rejilla o malla puede estar hecha de cualquier material adecuado, tal como plástico o metal, y puede ser, por ejemplo, una malla metálica. Por tanto, la rejilla o malla se puede utilizar para separar los granos de cereal de la parte inferior del tanque. Sin embargo, el tanque frecuentemente no comprenderá una malla. En particular, si el tanque comprende una salida para granos de cereal en el fondo o cerca del fondo, entonces dicho tanque en general no comprende una rejilla de malla.
Además, el tanque comprende una o más entradas de gas (4). Dichas entradas pueden ser cualquier entrada a través de la cual se pueda hacer pasar un gas que comprenda O2 al tanque. Las entradas de gas pueden tener una forma que permita que el gas entre en la solución acuosa a alta velocidad asegurando la difusión del gas a través de la solución acuosa. Así, por ejemplo, las entradas de gas pueden ser toberas, inyectores, piedras difusoras o piedras sinterizadas. En una realización de la divulgación, las entradas de gas son piedras sinterizadas. Las entradas de gas están conectadas en general a una bomba (5), que bombea gas al tanque a través de dichas entradas. La bomba puede ser cualquier bomba capaz de bombear gas, por ejemplo, aire a través de las entradas de gas. Se prefiere que el tanque comprenda múltiples entradas de gas, por ejemplo, al menos 2, tal como al menos 3, por ejemplo, en un intervalo de 3 a 20. Las entradas de gas se pueden colocar en cualquier posición en el tanque, pero generalmente se colocan en el tercio inferior, tal como en el quinto inferior del tanque. Esto permite que el gas entre en la solución acuosa desde el fondo y se difunda hacia arriba a través de la solución acuosa. El exceso de gas puede salir del tanque a través de cualquier abertura del tanque, por ejemplo, a través de la entrada para agregar cereales. En una realización de la divulgación, puede ser preferible que dichas entradas (3) estén colocadas directamente en las paredes laterales del tanque (2), preferiblemente en la parte inferior de las paredes laterales, por ejemplo, como se muestra en la figura 1.
En la figura 1 se muestra un ejemplo de un aparato útil para realizar varias etapas de los métodos de la divulgación. El aparato comprende una entrada (1) para granos de cereal, un tanque (2), una o varias entradas (3) de gas y una bomba (4), que pueden ser cualesquiera de las entradas para granos de cereal, tanques, entradas de gas y bombas descritos anteriormente en la presente memoria en relación con la figura 8. El tanque (2) puede comprender una salida (5) para granos de cereal colocada en el tercio inferior, tal como el quinto inferior del tanque, por ejemplo, colocada en el fondo del tanque. Dicha salida se puede utilizar tanto para retirar granos de cereal como para retirar otros componentes guardados en el tanque, por ejemplo, la solución acuosa. Dicha salida puede estar conectada a una bomba (6) de grano, por ejemplo, mediante una tubería. Dicha bomba (6) de grano puede ser cualquier bomba capaz de bombear granos desde el tanque (2) al equipo (7) para dividir finamente los granos de cereal y opcionalmente después al recipiente (9) de maceración.
El aparato comprende un equipo (7) para dividir finamente los granos de cereal. Dicho equipo puede ser cualquier equipo capaz de dividir finamente granos de cereal que tengan un contenido de agua de más de un 20 %, por ejemplo, más de un 35 %. El equipo puede ser en particular una trituradora o un molino, por ejemplo un molino en húmedo. El equipo (7) se puede conectar al tanque (2) y al recipiente (9) mediante una o varias tuberías. El movimiento de granos desde el tanque (2) al equipo (7) y después al recipiente (9) se puede asegurar mediante una bomba (6).
El aparato también puede comprender un recipiente (9). El recipiente (9) puede ser cualquier recipiente que pueda contener un extracto acuoso y que pueda soportar las temperaturas utilizadas para la maceración, por ejemplo, temperaturas de hasta 90 °C, tales como hasta 85 °C, por ejemplo, hasta 80 °C. Por tanto, el recipiente puede estar hecho de cualquier material que tolere tales temperaturas, por ejemplo, de metal, tal como acero inoxidable o cobre. El recipiente puede tener cualquier forma útil, por ejemplo, puede ser esencialmente cilíndrico. El recipiente puede estar asociado con equipo para el control de la temperatura. El recipiente se puede usar para preparar un extracto acuoso de los granos de cereal finamente divididos mediante un proceso que implica la incubación a una o más temperaturas predefinidas como se describe en la presente memoria en la sección "Preparación de un extracto acuoso". Dicho equipo para el control de la temperatura es capaz de controlar la temperatura de un líquido dentro del recipiente, incluyendo ser capaz de calentar un líquido dentro del recipiente a una temperatura predeterminada, por ejemplo, a cualquiera de las temperaturas descritas en la presente memoria en la sección "Preparación de un extracto acuoso". El recipiente (9) también puede comprender un equipo para agitar o hacer girar cualquier líquido contenido en dicho recipiente. En particular, el recipiente (9) puede ser un recipiente de maceración. Los recipientes de maceración son bien conocidos en la técnica, y el recipiente (9) puede ser cualquier recipiente de maceración convencional.
El recipiente (9), en general, contiene una entrada (8), a través de la cual los granos de cereal germinados finamente divididos pueden entrar en el recipiente. Dicha entrada (8) se coloca típicamente en la mitad superior del recipiente, por ejemplo en el tercio superior, tal como en el quinto superior del recipiente, por ejemplo en la parte más alta del recipiente. Los granos de cereal finamente divididos pueden ser conducidos a través de tuberías desde el equipo (7) para dividir finamente los granos de cereal hasta la entrada (8) del recipiente (9).
Generalmente, el recipiente (9) también contiene una salida (10), a través de la cual el extracto acuoso puede salir del recipiente después de la preparación del extracto acuoso (véanse los detalles sobre el extracto acuoso posteriormente en la presente memoria en las secciones "Extracto acuoso" y "Preparación de un extracto acuoso". La salida se coloca normalmente en la mitad inferior, por ejemplo en el tercio inferior, tal como en el quinto inferior del recipiente, por ejemplo, en el fondo del recipiente.
Granos de cereal germinados finamente divididos
Los métodos de la divulgación comprenden una etapa de dividir finamente los granos de cereal germinados mediante incubación en una solución acuosa bajo aireación.
En el momento en que dichos granos de cereal se dividen finamente, preferiblemente tienen todavía un alto contenido de agua, preferiblemente dichos granos de cereal tienen un contenido de agua de al menos un 20 %, más preferiblemente de al menos un 25 %, aún más preferiblemente de al menos un 30 %, incluso más preferiblemente de al menos un 35 %. Por ejemplo, los granos de cereal germinados pueden transferirse directamente de la incubación en dicha solución acuosa al equipo para dividir finamente los granos de cereal. Por consiguiente, los granos de cereal germinados pueden tener el mismo contenido de agua en el momento de ser finamente divididos que el que tienen los granos de cereal inmediatamente después de la incubación de los granos de cereal en la solución acuosa, por ejemplo, el contenido de agua descrito anteriormente en la presente memoria en la sección "Germinación". En particular, los métodos en general no comprenden una etapa de secado de los granos de cereal germinados mediante un sometimiento a temperaturas elevadas. Preferiblemente, los granos de cereal germinados no tienen un contenido de agua inferior a un 20 %, preferiblemente no menos de un 25 %, aún más preferiblemente no menos de un 30 %, incluso más preferiblemente no menos de un 35 % en cualquier momento después de la germinación y antes de dividir finamente dichos granos de cereal. Por tanto, los métodos preferiblemente no comprenden una etapa de secado en horno de los granos de cereal germinados.
Los granos de cereal germinados se pueden dividir finamente utilizando cualquier equipo adecuado para dividir finamente granos de cereal que tengan un contenido de agua de más de un 20 %, tal como más de un 25 %, por ejemplo, más de un 30 %, tal como más de un 35 %. Por ejemplo, los granos de cereal germinados pueden someterse a molienda, por ejemplo molienda húmeda. Los molinos útiles para moler granos de cereal germinados incluyen los molinos disponibles en Millstar, EE.UU. Los granos de cereal germinados también se pueden someter a trituración.
Los granos de cereal, en general, se dividen finamente en una medida tal que se pueda preparar un extracto acuoso de los azúcares fermentables de los granos de cereal. Así, los granos de cereal se dividen suficientemente de modo que un extracto acuoso de 7 L de 1 kg de dichos granos de cereal finamente divididos tenga un peso específico de al menos 8 °Plato.
En las realizaciones de la divulgación en las que el extracto acuoso se prepara a partir de los granos de cereal germinados y uno o más adjuntos, dichos adjuntos también pueden dividirse finamente. En particular, este puede ser el caso cuando dichos adjuntos comprenden granos de cereal sin germinar. Dichos adjuntos pueden dividirse finamente, por ejemplo, molerse en procesos separados. Sin embargo, también se incluye en la divulgación que los adjuntos se dividan finamente junto con los granos de cereal germinados. De manera similar, si el extracto acuoso se prepara a partir de granos de cereal germinados y malta secada en horno, entonces dicha malta secada en horno puede dividirse finamente, por ejemplo, molerse en procesos separados. Sin embargo, también se incluye en la divulgación que la malta secada en horno se divida finamente junto con los granos de cereal germinados.
Preparación de un extracto acuoso
Los métodos de la divulgación también comprenden una etapa de preparación de un extracto acuoso de los granos de cereal germinados finamente divididos. Dicha etapa puede ser, por ejemplo, una etapa de maceración.
El extracto acuoso mencionado anteriormente se puede preparar, en general, incubando en agua o en una solución acuosa los granos de cereal finamente divididos. La solución acuosa para la preparación de un extracto acuoso es, en general, una solución acuosa diferente a la solución acuosa utilizada para la incubación de los granos de cereal durante la germinación.
Para distinguir, la solución acuosa para preparar un extracto acuoso también puede denominarse "solución de maceración". La solución de maceración puede ser cualquier solución acuosa, pero típicamente consiste en agua, tal como agua corriente, a la que se pueden añadir uno o más agentes adicionales. Para distinguir entre agentes adicionales añadidos durante la germinación, estos agentes adicionales pueden denominarse "agentes adicionales de maceración". Por tanto, la solución de maceración puede consistir en agua (por ejemplo, agua corriente) a la que se añadan uno o más agentes adicionales de maceración. Los agentes de maceración pueden estar presentes en la solución de maceración desde el inicio o se pueden añadir durante el proceso de preparación de un extracto acuoso.
Dichos agentes adicionales de maceración pueden ser enzimas. Por tanto, la solución de maceración puede comprender una o más enzimas. Dichas enzimas se pueden añadir a la solución de maceración desde el inicio o posteriormente durante el proceso.
Dichas enzimas pueden ser, por ejemplo, una o más enzimas hidrolíticas. Las enzimas adecuadas incluyen lipasas, enzimas que degradan el almidón (por ejemplo, amilasas), glucanasas [preferiblemente (1-4)- y/o (1,3;1,4)-p-glucanasas], y/o xilanasas (tales como arabinoxilanasas), y/o proteasas, o mezclas de enzimas que comprenden una o más de las enzimas antes mencionadas, por ejemplo, Cereflo, Ultraflo u Ondea Pro (Novozymes). Por ejemplo, la solución de maceración puede comprender una o más enzimas hidrolíticas en las que al menos una enzima hidrolítica esté seleccionada del grupo que consiste en a-amilasa, p-amilasa, dextrinasa límite, pululanasa, p-glucanasa, xilanasa, glucoamilasa y proteasa.
En una realización de la divulgación, la solución de maceración comprende una o más de las siguientes enzimas:
• Una p-glucanasa, tal como una endo-(1,3;1,4)-p-glucanasa o una endo-1,4-p-glucanasa.
• Una xilanasa, tal como una endo- o exo-1,4-xilanasa, una arabinofuranosidasa o una esterasa de ácido ferúlico
• Una a-amilasa
• Una pululanasa o una dextrinasa límite
• Una glucoamilasa.
El añadir o no enzimas a la solución de maceración, y las decisiones sobre qué enzimas añadir, pueden depender de los granos de cereal utilizados. Por lo tanto, en las realizaciones de la divulgación en las que el cereal es una planta de cebada con niveles bajos de p-glucano (por ejemplo, como se describe posteriormente en la presente memoria en la sección "Cebada"), puede añadirse poca p-glucanasa, o no añadirse p-glucanasa, a la solución de maceración.
En una realización de la divulgación, se prefiere que no se añada proteasa exógena durante la maceración. La adición de proteasa puede ser menos preferible, porque las proteasas pueden afectar la actividad enzimática. En una realización de la divulgación, se prefiere que no se añada lipasa exógena durante la maceración.
En una realización de la divulgación se prefiere que se usen como máximo 700U, preferiblemente como máximo 350U de glucoamilasa exógena por g de granos de cereal germinados (materia seca) durante la preparación del extracto acuoso.
En una realización de la divulgación, se prefiere que se usen como máximo 400 AGU, preferiblemente como máximo 200 AGU de glucoamilasa exógena por kg de granos de cereal germinados (materia seca) durante la preparación del extracto acuoso. La determinación de AGU se puede realizar como se describe en el documento US7060468.
En otra realización de la divulgación, se prefiere que la glucoamilasa exógena y la a-amilasa combinadas utilizadas durante la preparación del extracto acuoso no sobrepasen las 700U, preferiblemente no sobrepasen las 350U por g de granos de cereal germinados (materia seca). La actividad combinada de glucoamilasa y a-amilasa se puede determinar, por ejemplo, usando K-CERA 01/12 (protocolo y kit disponibles en Megazyme, Irlanda).
En una realización de la divulgación, se prefiere que se usen como máximo 20 U de pululanasa exógena o dextrinasa limitada por kg de granos de cereal germinados (materia seca) durante la preparación del extracto acuoso.
En una realización de la divulgación, se prefiere que se usen como máximo 100 PUN de pululanasa por kg de granos de cereal germinados (materia seca) durante la preparación del extracto acuoso. La determinación de PUN se puede realizar como se describe en el documento US7060468.
Dichos agentes adicionales de maceración también pueden ser adjuntos, por ejemplo, granos de cereal sin germinar, jarabes o azúcares. Si se añaden adjuntos, estos también pueden haberse dividido finamente, por ejemplo, mediante molienda o trituración. Si el adjunto es un grano de cereal, por ejemplo, un grano de cereal que no haya sido sometido a germinación, entonces normalmente se puede dividir finamente o moler. Si el adjunto son jarabes, azúcares o similares, estos generalmente no se molerán. Se pueden añadir adjuntos tales como azúcares o jarabes a la solución de maceración en cualquier momento del proceso; sin embargo, tales adjuntos también pueden añadirse al extracto acuoso o más tarde durante el proceso para preparar una bebida como se describe posteriormente. En general, los adjuntos se añaden en cantidades menores que los granos de cereal germinados. Así, al menos un 50 %, preferiblemente al menos un 70 %, por ejemplo, al menos un 90 % de los carbohidratos del extracto acuoso proceden de los granos de cereal germinados, mientras que los adjuntos preferiblemente solo representan una pequeña parte de los carbohidratos. Si el adjunto es un grano de cereal sin germinar, entonces se prefiere que los granos de cereal germinados constituyan al menos un 50 % (p/p), preferiblemente al menos un 70 % (p/p), más preferiblemente al menos un 90 % (p/p) del total de granos de cereal determinado por peso seco.
Los agentes adicionales de maceración también pueden ser malta secada en horno. Si se añade malta secada en horno, también puede haber sido finamente dividida, por ejemplo, mediante molienda o trituración. En general, la malta secada en horno se añade en cantidades menores que los granos de cereal germinados. Así, los granos de cereal germinados constituyen al menos un 80 % (p/p), preferiblemente al menos un 90 % (p/p), más preferiblemente al menos un 95 % (p/p) del total de granos de cereal y malta determinado por peso seco. En realizaciones preferidas de la divulgación, no se añade malta secada en horno.
Dichos agentes adicionales de maceración, preferiblemente de calidad alimentaria, también pueden ser una sal, por ejemplo, CaCl2 .
Dichos agentes adicionales de maceración también pueden ser un ácido, preferiblemente un ácido de calidad alimentaria, por ejemplo, H3PO4.
El extracto acuoso se prepara generalmente mediante una incubación de los granos de cereal germinados finamente divididos en la solución de maceración a una o más temperaturas predeterminadas. Dicha temperatura predeterminada también puede denominarse en la presente memoria "temperatura de maceración". Dichas temperaturas de maceración pueden ser, por ejemplo, temperaturas convencionales utilizadas para macerar.
La temperatura de maceración en general se mantiene constante (maceración isotérmica) o se aumenta gradualmente, por ejemplo, se aumenta de forma secuencial. En cualquier caso, las sustancias solubles presentes en los granos de cereal germinados finamente divididos se liberan en dicha solución de maceración formando así un extracto acuoso.
La o las temperaturas de maceración son típicamente temperaturas en un intervalo de 30 a 90 °C, tal como en un intervalo de 40 a 85 °C, por ejemplo, en un intervalo de 50 a 85 °C. Las temperaturas de maceración pueden elegirse según el tipo de cereal utilizado. Por consiguiente, en realizaciones de la divulgación en las que los granos de cereal son cebada con niveles bajos o ausencia de actividad de lipoxigenasa (LOX) y/o actividad de metil metionina transferasa (MMT) (véanse los detalles posteriormente en la presente memoria en la sección "Cebada"), la temperatura de maceración puede ser menor, por ejemplo, en un intervalo de 35 a 69 °C.
La incubación en la solución de maceración se puede realizar durante cualquier cantidad de tiempo adecuada. El tiempo de incubación en la solución de maceración en el recipiente de maceración puede, por ejemplo, estar en un intervalo de 60 a 300 min, tal como en un intervalo de 60 a 240 min, por ejemplo, en un intervalo de 90 a 300 min, tal como en un intervalo de 90 a 240 min, por ejemplo, en un intervalo de 90 a 270 min. Por ejemplo, dicho tiempo de incubación en la solución de maceración puede ser cualquier tiempo utilizado en la maceración convencional. Un ejemplo no restrictivo de una maceración adecuada es:
(1) Maceración a una temperatura en un intervalo de 50-60 °C, tal como aproximadamente 55 °C, en un intervalo de 10 a 30 min, tal como aproximadamente 15 min.
(2) Calentamiento a una temperatura en un intervalo de 60 a 70 °C, preferiblemente en un intervalo de 60 a 65 °C, tal como aproximadamente 62 °C, en un intervalo de 30 a 90 min, tal como aproximadamente 60 min.
(3) Calentamiento a una temperatura en un intervalo de 70 a 75 °C, tal como aproximadamente 72 °C, en un intervalo de 5 a 30 min, tal como aproximadamente 15 min.
(4) Calentamiento a una temperatura en un intervalo de 75 a 80 °C, preferiblemente en un intervalo de 75 a 78 °C, tal como aproximadamente 78 °C, en un intervalo de 5 a 15 min, tal como aproximadamente 10 min.
Después de la incubación en la solución de maceración en el recipiente de maceración, los granos de cereal germinados finamente divididos presentes en la solución de maceración pueden transferirse a otro recipiente, por ejemplo, una cuba de filtración e incubarse durante un tiempo adicional a temperatura elevada, por ejemplo, en un intervalo de 70 a 78 °C durante un tiempo que oscila entre 30 y 120 min.
Por lo tanto, la incubación en la solución de maceración puede comprender, además de las etapas antes mencionadas, también una etapa (5) de:
(5) Calentamiento a una temperatura en un intervalo de 70 a 78 °C, preferiblemente en un intervalo de 75 a 78 °C, tal como aproximadamente 78 °C, en un intervalo de 30 a 120 min, tal como aproximadamente 60 min.
En la figura 5, en la presente memoria, se muestra un ejemplo no restrictivo de temperaturas y tiempo de maceración útiles. La incubación durante los primeros 120 minutos aproximadamente puede realizarse, por ejemplo, en un recipiente de maceración, mientras que el resto de la incubación, por ejemplo, se puede realizar en otro recipiente. Se pueden encontrar otros ejemplos no restrictivos en la bibliografía sobre elaboración de cerveza, por ejemplo, en Briggs et al. (supra) y Hough et al. (supra).
Después de la incubación en la solución de maceración, el extracto acuoso puede típicamente separarse, por ejemplo, mediante filtración para obtener el extracto acuoso y partículas sólidas residuales no disueltas, estas últimas también denominadas "bagazo". La filtración se puede realizar, por ejemplo, en una cuba de filtración. Como alternativa, la filtración puede ser filtración a través de un filtro de mosto. El extracto acuoso así obtenido también se puede denominar “primer mosto”.
Se puede añadir líquido adicional, tal como agua, al bagazo durante un proceso también denominado lavado de bagazo. Después del lavado de bagazo y la filtración, se puede obtener un “segundo mosto”. Se pueden preparar mostos adicionales repitiendo el procedimiento.
Por tanto, el extracto acuoso puede ser mosto, por ejemplo, un primer mosto, un segundo mosto, un mosto adicional o una combinación de los mismos.
Extracto acuoso
El extracto acuoso preparado mediante los métodos de la divulgación puede tener varias propiedades útiles, que incluyen, pero no se limitan a, las propiedades descritas en esta sección.
Como se ha mencionado anteriormente, el extracto acuoso puede someterse a una etapa de filtración. Por consiguiente, se puede preferir que el mosto tenga una buena filtrabilidad. Por ejemplo, puede resultar técnicamente complicado filtrar un líquido muy viscoso, una razón por la que puede ser preferible que el extracto acuoso tenga una viscosidad baja.
La filtrabilidad se puede determinar de varias formas. En una realización de la divulgación, la filtrabilidad se determina como la cantidad de líquido obtenida después de una filtración a través de un embudo de filtración equipado con un papel de filtro durante 1 h. Preferiblemente, el extracto acuoso tiene una filtrabilidad de al menos 250 mL, cuando se añaden 400 mL de solución de maceración que comprende 100 g de granos de cereal finamente divididos a dicho embudo de filtración. La filtrabilidad también se puede determinar como el porcentaje del volumen de líquido obtenido después de una filtración durante 60 minutos como se ha descrito anteriormente en comparación con el volumen de líquido del extracto acuoso añadido a dicho embudo. Por tanto, la filtrabilidad puede ser de al menos un 50 %, tal como de al menos un 60 % (v/v). En particular, la filtrabilidad se puede determinar como se describe posteriormente en la presente memoria en el ejemplo 3.
La filtrabilidad puede depender frecuentemente del nivel de p-glucano. Por consiguiente, puede ser preferible que el nivel de p-glucano no sea demasiado alto. Por ejemplo, el extracto acuoso puede comprender como máximo 200 mg/L, preferiblemente como máximo 150 mg/L de p-glucano.
También se prefiere que el extracto acuoso comprenda un nivel adecuado de azúcares fermentables. En particular, puede ser preferible que el extracto acuoso comprenda al menos 10 g, tal como al menos 15 g de maltosa por L. Por ejemplo, puede ser preferible que el extracto acuoso comprenda al menos 1 g/L por °Plato de maltosa. También puede ser preferible que dicho extracto acuoso comprenda al menos 1 g, tal como al menos 2 g de glucosa por L.
En general, es deseable que el mosto contenga nitrógeno amínico libre (FAN) en niveles lo suficientemente altos para obtener una buena viabilidad de la levadura, mientras que los niveles muy altos pueden no ser deseables. Por consiguiente, puede ser preferible que el extracto acuoso comprenda una cantidad en un intervalo de 150 a 400 mg/L, tal como en un intervalo de 150 a 300 mg/L, por ejemplo, en un intervalo de 150 a 250 mg/L de FAN.
Generalmente es deseable que el mosto contenga niveles altos del aminoácido valina, porque eso puede reducir la probabilidad de formación de diacetilo no deseada. Por consiguiente, puede ser preferible que el extracto acuoso comprenda al menos 55 mg/L, por ejemplo al menos 60 mg/L de valina. En una realización de la divulgación, el extracto acuoso comprende al menos 65 mg/L de valina.
Los niveles de azúcares, FAN y aminoácidos antes mencionados son preferiblemente niveles en el extracto acuoso antes de cualquier fermentación.
Preparación de bebidas
En algunas realizaciones, los métodos de la divulgación también comprenden una etapa de procesamiento del extracto acuoso preparado mediante los métodos de la divulgación para obtener una bebida.
El extracto acuoso puede hervirse con o sin lúpulo, después de lo cual puede denominarse mosto hervido.
El primer mosto, el segundo mosto y los mostos adicionales se pueden combinar y someter posteriormente a calentamiento o ebullición. El extracto acuoso se puede calentar o hervir durante cualquier cantidad de tiempo adecuada, por ejemplo, en un intervalo de 60 min a 120 min. Durante el calentamiento o la ebullición, el volumen del extracto acuoso puede reducirse debido a la evaporación. Puede ser preferible que el volumen del extracto acuoso se reduzca en menos de un 8 %, preferiblemente en menos de un 5 %. Esto puede reducir significativamente el consumo de energía.
La bebida se puede preparar mediante fermentación del extracto acuoso, por ejemplo, mediante fermentación de mosto. Por tanto, la bebida puede prepararse mediante fermentación del extracto acuoso con levadura.
En una realización de la divulgación, la bebida puede ser una bebida alcohólica, tal como la cerveza. En otras realizaciones de la divulgación, la bebida puede ser una bebida no alcohólica basada en granos de cereal germinados. La bebida no alcohólica puede ser, por ejemplo, una cerveza sin alcohol u otras clases de bebidas no alcohólicas, tales como la maltina.
En una realización preferida de la divulgación, la bebida es cerveza, por ejemplo, la cerveza puede ser una cerveza Lager o una Ale. Por tanto, la cerveza se puede seleccionar, por ejemplo, del grupo que consiste en Altbier, Amber Ale, Barley Wine, Berliner Weisse, Biére de Garde, Bitter, Blonde Ale, Bock, Brown Ale, California Common, Cream Ale, Dortmunder Export, Doppelbock, Dunkel, Dunkelweizen, Eisbock, Fruit Lambic, Golden Ale, Gose, Gueuze, Hefeweizen, Helles, India Pale Ale, Kolsch, Lambic, Light Ale, Maibock, Malt Liquor, Mild, Marzenbier, Old Ale, Oud Bruin, Pale Ale, Pilsener , Porter, Red Ale, Roggenbier, Saison, Scotch Ale, Steam Beer, Stout, Schwarzbier, Lager, Witbier, Weissbier y Weizenbock. El extracto acuoso según la divulgación se prepara a partir de granos de cereal germinados, que no han sido sometidos a secado en horno. Los granos de cereal germinados que no se han secado en horno generalmente tienen un color más claro y, por lo tanto, los métodos de la divulgación son particularmente útiles para la preparación de cervezas más claras, en particular para la preparación de cerveza Lager. También se pueden preparar cervezas más oscuras mediante los métodos de la divulgación, por ejemplo, añadiendo una o más maltas secadas en horno durante la maceración, como se describe en la sección "Preparación de bebidas".
Por tanto, la invención también se refiere a métodos para producir una bebida que comprenden las etapas de:
• Preparar un extracto acuoso mediante el método según la divulgación.
• Procesar dicho extracto para obtener una bebida.
Las bebidas alcohólicas, tales como la cerveza, pueden fabricarse de acuerdo con los métodos de la divulgación a partir de granos de cereal germinados. Los granos de cereal germinados, además del lúpulo y la levadura, contribuyen al sabor y color de la cerveza.
Una vez que se ha preparado el extracto acuoso, se puede transformar en cerveza mediante cualquier método, incluidos los métodos de elaboración de cerveza convencionales. Se pueden encontrar descripciones no limitadas de ejemplos de métodos adecuados para la elaboración de cerveza, por ejemplo, en publicaciones de Briggs et al. (1981) y Hough et al. (1982). Se dispone de numerosos métodos actualizados regularmente para el análisis de productos de cebada y cerveza, por ejemplo, pero no limitados a, American Association of Cereal Chemists (1995), American Society of Brewing Chemists (1992), European Brewery Convention (1998) e Institute of Brewing (1997). Es un hecho conocido que se emplean muchos procedimientos específicos para una fábrica de cerveza determinada, estando relacionadas las variaciones más significativas con las preferencias de los consumidores locales. Cualquiera de tales métodos para producir cerveza se puede usar con la presente divulgación.
La primera etapa para producir cerveza a partir del extracto acuoso implica preferiblemente un calentamiento de dicho extracto acuoso como se ha descrito anteriormente en la presente memoria, seguido de una fase posterior de enfriamiento y, opcionalmente, reposo en remolino (whirlpool). Pueden añadirse al extracto acuoso uno o más compuestos adicionales, por ejemplo, uno o más de los compuestos adicionales descritos posteriormente en la sección "Compuestos adicionales". Una vez enfriado, el extracto acuoso puede transferirse a tanques de fermentación que contengan levadura, por ejemplo, levadura de cerveza, tal como S. pastorianus o S. cerevisiae. El extracto acuoso puede fermentarse durante cualquier período de tiempo adecuado, en general en un intervalo de 1 a 20, tal como 1 a 10 d. La fermentación se realiza a cualquier temperatura útil, por ejemplo, a una temperatura en un intervalo de 10 a 20 °C. Los métodos también pueden comprender la adición de una o más enzimas, por ejemplo, pueden añadirse una o más enzimas al mosto antes de la fermentación o durante la misma. En particular, dicha enzima puede ser una endoproteasa específica de prolina. Un ejemplo no restrictivo de una endoproteasa específica de prolina es "Brewer's Clarex" disponible en DSM. En otras realizaciones de la divulgación, no se añaden enzimas exógenas durante los métodos.
Durante el proceso de fermentación de varios días, el azúcar se convierte en alcohol y CO2 de manera concomitante con el desarrollo de algunas sustancias aromatizantes. La fermentación puede terminarse en cualquier momento deseable, por ejemplo, una vez que no se observe más caída en el %P.
Posteriormente, la cerveza puede procesarse adicionalmente, por ejemplo, enfriarse. También se puede filtrar y/o someter a fermentación inferior, un proceso que desarrolla un aroma agradable y un menor sabor a levadura. T ambién se pueden añadir aditivos. Asimismo, se puede añadir CO2. Por último, la cerveza se puede ser pasteurizar y/o filtrar antes de envasarla (por ejemplo, transferirla a recipientes o barriles, embotellarla o enlatarla). La cerveza también se puede pasteurizar mediante métodos estándar.
La cerveza producida mediante los métodos de la divulgación tiene típicamente un sabor agradable y tiene poca astringencia o carece de esta. El sabor puede ser analizado, por ejemplo, por un jurado de degustación de cerveza especializado.
Cebada
En realizaciones preferidas de la divulgación, los granos de cereal que se utilizarán con los métodos de la divulgación son granos de cebada.
Dichos granos pueden ser granos de cualquier planta de cebada. Sin embargo, en algunas realizaciones de la divulgación, la planta de cebada puede comprender una o más características específicas, por ejemplo, una o más de las características que se describen posteriormente en la presente memoria. Aunque las diversas características se tratan de manera individual posteriormente en la presente memoria, la planta de cebada de la divulgación puede tener una combinación de estas características.
En una realización de la divulgación, la cebada puede ser una variedad (var.) de cebada sin cáscara. También se incluye en la divulgación que la cebada sea una var. de cebada con una cascarilla naturalmente fina, tal como la var. Admiral. Por ejemplo, la cascarilla puede constituir menos de un 7 % del peso total de grano y cascarilla.
Como se ha mencionado anteriormente, es preferible que el extracto acuoso obtenido durante la maceración tenga una viscosidad suficientemente baja para permitir una buena filtrabilidad de la mezcla de maceración. Como también se ha descrito en detalle anteriormente, los p-glucanos solubles pueden contribuir a una alta viscosidad de un extracto acuoso. Por consiguiente, en algunas realizaciones de la divulgación, puede ser preferible utilizar una planta de cereal, y en particular una planta de cebada, que tenga un nivel bajo de p-glucano, por ejemplo, sin p-glucano, tal como un nivel de pglucano que esté por debajo del nivel de detección. Estas plantas de cebada son conocidas en la técnica e incluyen, por ejemplo, plantas de cebada que llevan una mutación en el gen que codifica una p-glucano sintasa. Dicho gen puede ser un gen que codifique el polipéptido de SEQ ID n°:2 expuesto en el documento US2012/0030784. Por ejemplo, la planta de cebada puede ser una cebada que comprenda un gen deficiente en p-glucano como se expone en SEQ ID n°:1 o SEQ ID n°:18 del documento US2012/0030784. La planta de cebada también puede contener un gen CsIF6 silenciado, lo que da lugar a granos de cebada con niveles muy bajos de (1,3;1,4)-p-glucano (como lo describen Taketa et al., 2011).
La planta de cebada también puede ser una planta de cebada que tenga un nivel bajo de actividad LOX. Tales plantas de cebada son conocidas en la técnica e incluyen, por ejemplo, plantas de cebada que llevan una mutación en el gen que codifica LOX-1. Por ejemplo, la planta de cebada puede ser una planta de cebada que lleve cualquiera de las mutaciones en el gen LOX-1 descritas en los documentos WO 02/053721, WO 2005/087934 y Wo 2004/085652.
La planta de cebada también puede ser una planta de cebada que lleve una mutación en el gen que codifica la lipoxigenasa 1 (LOX-1) y/o en el gen que codifica LOX-2. Por ejemplo, la planta de cebada puede ser una planta de cebada que lleve cualquiera de las mutaciones en los genes LOX-1 y LOX-2 descritas en el documento WO 2010/075860.
La planta de cebada también puede ser una planta de cebada que tenga un nivel bajo de actividad MMT. Tales plantas de cebada son conocidas en la técnica e incluyen, por ejemplo, plantas de cebada que llevan una mutación en el gen que codifica MMT. Específicamente, la planta de cebada puede ser una planta de cebada que lleve cualquiera de las mutaciones en el gen MMT descritas en el documento WO 2010/063288. La planta de cebada también puede ser cualquiera de las plantas de cebada descritas en el documento WO 2011/150933.
La planta de cebada también puede ser una planta de cebada caracterizada por una mayor señalización de GA. En particular, la planta de cebada puede ser una planta de cebada que lleve una mutación en el gen Slenderl, que codifica la proteína DELLA. Por ejemplo, la planta de cebada puede ser una planta de cebada que lleve cualquiera de las mutaciones descritas por Chandler et al., Journal of Experimental Botany, vol. 64, núm. 6, págs. 1603-1613, 2013, doi:10.1093/jxb/ert022, por ejemplo, en la tabla 1 del mismo. Por ejemplo, la planta de cebada puede llevar una mutación en el gen Slenderl dando como resultado un gen Slenderl mutante que codifica una proteína DELLA mutante, llevando dicha proteína DELLA mutante una mutación en uno o más de los aminoácidos número 46, 490, 280, 268, 271,277, 231, 481,282, 277, 227, 485 o 237, por ejemplo, una mutación seleccionada del grupo que consiste en G46E, S490F, R268H, G271D, A277T, V231M, R481H, V282F, A277T, G227E, S485F y C237Y. La numeración de aminoácidos se proporciona en relación con la secuencia de la proteína DELLA disponible bajo el número de acceso de Genbank AK372064 o AF035820 (versión a partir del 4 de febrero de 2013).
Bebida
Las bebidas preparadas procesando un extracto acuoso de acuerdo con la divulgación para obtener una bebida pueden tener varias propiedades útiles, que incluyen, pero no se limitan a, las propiedades descritas en esta sección.
Generalmente es deseable que las bebidas según la divulgación contengan la menor cantidad posible de diacetilo. Por consiguiente, puede ser preferible que la bebida comprenda diacetilo en un nivel que esté por debajo del umbral considerado de sabor extraño en la cerveza Lager. Preferiblemente, la bebida comprende como máximo 30 ppmm de diacetilo, más preferiblemente como máximo 25 ppmm de diacetilo, aún más preferiblemente como máximo 20 ppmm de diacetilo. Este es en particular el caso si la bebida es cerveza, por ejemplo, cerveza Lager.
La bebida según la presente divulgación puede ser, por ejemplo, un extracto acuoso como se describe en la presente memoria, que opcionalmente ha sido fermentado. Por tanto, la bebida puede comprender o consistir en dicho extracto acuoso o extracto acuoso fermentado y opcionalmente uno o más compuestos adicionales. Dichos compuestos adicionales pueden ser, por ejemplo, cualquiera de los compuestos adicionales descritos posteriormente en la presente memoria en la sección "Compuestos adicionales".
Compuestos adicionales
Los métodos de la divulgación pueden comprender la etapa de añadir uno o más compuestos adicionales. Dichos compuestos adicionales pueden ser, por ejemplo, un compuesto aromatizante, un conservante, un ingrediente funcional, un color, un edulcorante, un agente regulador del pH o una sal. El agente regulador del pH puede ser, por ejemplo, un tampón o un ácido, tal como el ácido fosfórico.
Los ingredientes funcionales pueden ser cualquier ingrediente añadido para obtener una función determinada. Preferiblemente, un ingrediente funcional hace que la bebida sea más saludable. Los ejemplos no restrictivos de ingredientes funcionales incluyen vitaminas o minerales.
El conservante puede ser cualquier conservante de calidad alimentaria, por ejemplo, puede ser ácido benzoico, ácido sórbico, sorbatos (por ejemplo, sorbato de potasio), sulfitos y/o sales de los mismos. El compuesto adicional también puede ser CO2. En particular, se puede añadir CO2 para obtener una bebida carbonatada.
El compuesto aromatizante que se utilizará con la presente divulgación puede ser cualquier compuesto aromatizante útil. El compuesto aromatizante puede seleccionarse, por ejemplo, del grupo que consiste en aromas, extractos de plantas, concentrados de plantas, partes de plantas e infusiones de hierbas. En particular, los compuestos aromatizantes pueden ser lúpulos.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar aún más la divulgación. Los ejemplos que no se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la invención. Todas las muestras de cebada utilizadas en los ejemplos que figuran posteriormente en la presente memoria se analizaron de la siguiente manera:
• Prueba de germinación
Todas las muestras de cebada utilizadas en los ejemplos se evaluaron para los parámetros índice de germinación, energía de germinación y sensibilidad al agua. Los datos se basaron en un tamaño de muestra de 100 granos de cebada para una prueba de germinación de 4 mL y un tamaño de muestra de 100 granos de cebada para una prueba de germinación de 8 mL de acuerdo con el Método 3.6.2 Analytica-EBC Energía Germinativa de Cebada (método BRF).
• Caracterización de muestras de cebada
■ Se determinaron los pesos de mil granos mediante conteo automático utilizando un instrumento Data Count JR, mientras que el fraccionamiento por tamaños utilizó un Pfeuffer Sortimat K3 ajustado a 4 clases de grano diferente con (X): X>2,8 mm; 2,8<X>2,5 mm; 2,5<X>2,2 mm; X<2,2 mm. Los datos de fraccionamiento por tamaños se calcularon sobre la base de muestras de grano de 100 g.
■ Los contenidos de proteína, agua y almidón de las muestras de cebada se determinaron utilizando un instrumento Foss 1241 NIT, usando la calibración de cebada (FOSS BY213271; proporcionado por Foss, DK). Antes (por ejemplo, 24 h) de la incubación en solución acuosa, se volvió a determinar el contenido de agua de las muestras de grano de 100 g utilizando un instrumento Foss 1241 NIT usando la calibración de cebada Foss BY303300 (Foss, Dinamarca).
■ El contenido de agua del grano se determinó midiendo primero el peso de la muestra de cebada correspondiente, luego secando dicha muestra y determinando el peso de la muestra seca. La diferencia de peso de las muestras húmeda y seca se considera agua, y el contenido de agua es igual al peso del agua dividido por el peso total de la muestra (muestra húmeda).
• Análisis de granos germinados
Se analizaron muestras de granos germinados para los siguientes parámetros (p/p): contenido de agua, contenido de proteína, proteína soluble y extracto de la muestra de malta. Los valores se determinaron utilizando un instrumento Foss 1241 NIT calibrado de acuerdo con los datos proporcionados por Foss (DK; calibración MA000010).
Ejemplo 1. Remojo y germinación en una sola etapa
En los experimentos a escala de laboratorio, se colocó 1 kg de grano de cebada seco en un cilindro de plexiglás y se aireó constantemente con aire atmosférico desde debajo de la columna de grano. En la figura 8, en la presente memoria, se proporciona un dibujo esquemático del equipo utilizado. El grano se aireó desde debajo con diferentes niveles de aire atmosférico durante diferentes períodos de tiempo, durante los cuales el contenido de humedad del grano aumentó como se muestra en la tabla 1 y se inició la germinación. En este análisis se utilizaron diferentes variedades de cebada, como se indica en la leyenda de la figura. El flujo de aire se estableció usando un medidor y controlador de flujo másico SmartTrak® 50 (Sierra, CA, EE.UU.) y la temperatura se midió usando un termómetro de precisión Testo 735 (Testo, Alemania).
En este sistema se incorporaron sensores para medir el flujo de aire, la temperatura, el pH, la conductividad, el potencial redox y el contenido de O2 del agua de remojo. Los sensores permiten no solo monitorear el proceso en tiempo real, sino también ajustar las condiciones de remojo y germinación durante los procesos; este nivel de control no es posible siguiendo los protocolos actuales de elaboración de cerveza y malteado.
Se transfirieron granos de una línea de cebada sin cáscara al cilindro de plexiglás y primero se incubaron durante 3 h en P3-hypochloran (Ecolab, Suiza) al 1 % y después se incubaron durante 45 h en agua ajustada a ácido giberélico (GA) 1 nM y Foamazol FCD511 (AB Vickers, Burton on T rent, Reino Unido) al 0,01 %. La incubación se realizó a 15 o 25 °C y los granos se airearon con 30, 60, 90 o 120 L/h de aire atmosférico. Las muestras se recogieron después de 24 h y 48 h. Los resultados se resumen en la figura 2. Como se muestra, el acceso al aire promovió fuertemente la germinación de la cebada. Comparadas con la muestra no aireada (0 L/h), todas las muestras sometidas a flujo de aire se caracterizaron por una diferencia notable en el desarrollo del grano. En particular, los granos tenían un brote visible de más de 1 mm incluso después de 24 h, a 15 °C y 30 L/h de flujo de aire. El aumento del flujo de aire provocó un desarrollo adicional de brotes después de 24 h a 15 °C. A 25 °C, algunos granos incluso desarrollaron raicillas visibles (60, 90 o 120 L/h). El aumento del tiempo de incubación conduce a un avance en el desarrollo, con todos los granos sometidos a un flujo de aire caracterizados por la germinación y el desarrollo de raicillas visibles después de 48 h. Con el aumento de la temperatura de incubación, se incrementó el desarrollo de brotes y raicillas. Un flujo de aire de 90 L/h corresponde a 51 g de O2 por h. Si se calcula como O2 por L de H2O, la cantidad variará con el tiempo, porque los granos de cereal absorben agua durante la incubación. Típicamente, un flujo de aire de 90 L/h corresponde a 64-121 g de O2 por L de H2O por h.
El mismo experimento se realizó utilizando granos de una línea de cebada con cáscara y los resultados se resumen en la figura 3. Los granos de la línea de cebada con cáscara también tenían un brote visible de más de 1 mm después de una incubación a las 24 h, a 25 °C y con 30 L/h de flujo de aire. El aumento del tiempo de incubación conduce a un avance en el desarrollo, con todos los granos sometidos a un flujo de aire de 60 L/h caracterizados por la germinación y el desarrollo de raicillas visibles después de 48 h.
La absorción de agua en los granos se afirmó determinando el contenido de agua como % (p/p) en una línea de cebada sin cáscara y en una línea de cebada con cáscara, a 15 °C y 25 °C como se ha descrito anteriormente. Los resultados se resumen a continuación en la tabla 1 (cebada sin cáscara) y la tabla 2 (cebada con cáscara). El contenido de agua parece no depender en gran medida del flujo de aire, si el flujo de aire es de al menos 30 L/h. En cambio, el contenido de agua fue mucho mayor después de 24 h a 25 °C que a 15 °C.
Tabla 1. Absorción de agua (%), granos de cebada sin cáscara
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Tabla 2. Absorción de agua (%), granos de cebada con cáscara
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Por consiguiente, los resultados de la presente divulgación muestran que una temperatura de 25 °C puede ser más preferible para las tasas tempranas de absorción de agua por el grano y, por tanto, en la velocidad total de germinación. Ejemplo 2. Actividad enzimática
Durante la germinación, el grano de cebada comienza a secretar una variedad de enzimas hidrolíticas, tales como aamilasas, dextrinasas límite y (1,3;1,4)-p-glucanasas. Típicamente, estas actividades enzimáticas se detectan de una manera oportunamente coordinada, siendo las actividades de a-amilasa, p-amilasa y/o dextrinasa límite útiles como marcador general de la actividad de las enzimas hidrolíticas. Por tanto, las actividades de la a-amilasa y la dextrinasa límite se determinaron después de la germinación realizada de acuerdo con el método de la divulgación.
El GA es una fitohormona que activa la capa de aleurona en la cebada en germinación. Muchos malteros añaden GA a baja concentración durante el proceso de malteado. Aquí, agua complementada con diversas concentraciones de GA para la incubación de los granos al inicio del proceso. Se preparó una solución de GA3 a partir de ácido giberélico (G7645, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) en etanol absoluto y se añadió al agua. Las actividades enzimáticas se controlaron midiendo las actividades enzimáticas hidrolíticas en extractos de granos a las 24 horas y 48 horas.
Preparación de la muestra
Antes del análisis de la actividad enzimática, las muestras de granos germinados se molieron utilizando un molino Foss Cyclotech estándar (Foss, Dinamarca), equipado con un anillo triturador de carburo de tungsteno (Foss 10004463), un impulsor niquelado (Foss 10002666) y una rejilla de salida de 1 mm (Foss 10001989). Todas las mediciones de la actividad enzimática en los granos de cebada germinados se realizaron dentro de las 48 h posteriores a la molienda de la muestra. Actividad de a- amilasa
La actividad de la a-amilasa de los granos germinados se basó en harina preparada como se ha descrito anteriormente en la sección "Preparación de la muestra". Los ensayos para la determinación de la actividad de la a-amilasa utilizaron un kit Ceralpha de Megazyme utilizando equipo de laboratorio estándar. Los ensayos se realizaron de acuerdo con el protocolo del fabricante (K-CERA 01/12), incluido el cálculo de la actividad de la a-amilasa.
Actividad de p-amilasa
Cuando se midió la actividad de la beta-amilasa de los granos germinados, se preparó harina como se ha descrito anteriormente en la sección "Preparación de la muestra". Los ensayos de la actividad de la p-amilasa siguieron las recomendaciones proporcionadas con el kit Betamyl de Megazyme (K-BETA3).
Actividad de dextrinasa límite:
Para medir la actividad de la dextrinasa límite en granos germinados, se preparó harina como se ha descrito anteriormente en la sección "Preparación de la muestra". La actividad de la dextrinasa límite se determinó utilizando un kit Limit Dextrizyme T-LDZ1000 de Megazyme. Los ensayos, incluidas las mediciones de actividad, se realizaron de acuerdo con el protocolo del fabricante (T-LDZ100007/9).
Las actividades de la a-amilasa, p-amilasa y dextrinasa límite se determinaron en una línea de cebada sin cáscara. Los granos de cebada se germinaron esencialmente como se ha descrito en el ejemplo 1 mediante incubación en agua en presencia de FCD511 Foamzol al 0,01 % y cantidades variables de GA bajo aireación. El flujo de aire se estableció en 90 L/h usando un medidor y controlador de flujo másico SmartTrak® 50 (Sierra, CA, EE.UU.) sin saneamiento a 25 °C (medido con un termómetro de precisión Testo 735, Testo, Alemania). Las actividades enzimáticas en los granos germinados se midieron a las 24 y 48 h después de la imbición, y los resultados se muestran en la figura 4.
Además, se determinaron las actividades de la a-amilasa, p-amilasa y dextrinasa límite tanto en una línea de cebada sin cáscara como en una línea de cebada con cáscara. Los granos de cebada se germinaron esencialmente como se ha descrito en el ejemplo 1 mediante incubación en agua en presencia de FCD511 Foamzol al 0,01 % y GA 1.000 nM bajo aireación. Se usó un flujo de aire variable como se indica a continuación en las tablas 3 y 4 usando un medidor y controlador de flujo másico SmartTrak® 50 (Sierra, CA, EE.UU.) sin saneamiento a 25 °C (medido con un termómetro de precisión Testo 735, Testo, Alemania). Las actividades enzimáticas en los granos germinados se midieron a las 24 y 48 h, y los resultados se muestran en la tabla 3 (cebada sin cáscara) y la tabla 4 (cebada con cáscara).
Tabla 3. Actividades enzimáticas en granos de cebada sin cáscara.
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Tabla 4 Actividades enzimáticas en granos de cebada con cáscara *).
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Como se ilustra en la figura 4, los niveles tanto de a-amilasa como de dextrinasa límite aumentaron significativamente después de la adición de GA.
Ejemplo 3. Maceración
Se germinaron granos de cebada como se ha descrito anteriormente en la presente memoria en el ejemplo 1. Después de 2 d de remojo y germinación continuos, la fase líquida se drenó de los granos y el grano se molió en húmedo en un homogeneizador a escala de laboratorio (Omega Juicer 8226, Omega, EE.UU.). La extracción de los granos molidos en agua se realizó utilizando el programa de maceración descrito en la figura 5. Este proceso también puede denominarse "maceración". Durante la maceración también se produce una sacarificación en general. Durante la maceración, normalmente se añaden al agua CaCl2 y H3PO4.
Durante el proceso de maceración industrial, se pueden agregar preparaciones de enzimas exógenas para continuar la conversión de almidón parcialmente degradado, proteína de reserva y polisacáridos de la pared celular en azúcares fermentables y aminoácidos que posteriormente apoyan el crecimiento de la levadura durante la fermentación. Se compararon las características de maceración en presencia y ausencia de la mezcla de enzimas de elaboración Ultraflo Max (Novozymes, Dinamarca). Ultraflo Max es una mezcla de enzimas que comprende actividades de p-glucanasa y xilanasa. Después de la maceración, los extractos se filtraron usando un filtro de maceración estándar.
La eficacia de la mezcla de enzimas exógenas se analizó midiendo la filtrabilidad de la mezcla de maceración que quedaba después del proceso de maceración. La filtrabilidad se determinó utilizando un embudo de filtración TOP ID de 140 mm (Urbanti Pequannock, N.J. EE.UU.) equipado con MN 614 % 0 320 mm REF 527032 (Macherey Nagel Düren Alemania). El peso de las muestras se registró utilizando una balanza estándar (MPB1502 L, Mettler Toledo, Suiza). La filtrabilidad se determinó como la cantidad total de líquido obtenido después de filtrar durante 60 min una mezcla de maceración que comprendía 400 mL de solución de maceración, previamente complementada con 100 g de cebada molida y germinada. Los resultados experimentales se resumen en la figura 6 para granos de una línea de cebada sin cáscara, que se hizo germinar durante 48 h a 25 °C con aireación como la descrita para el experimento detallado en el ejemplo 1.
Ejemplo 4. Mosto
El mosto se preparó como se detalla en los experimentos del ejemplo 3, usando granos de cebada germinados preparados como se describe en el ejemplo 1. Los granos de cebada de una línea sin cáscara se incubaron durante 48 h a 25 °C en presencia de GA, como se describe en el ejemplo 1, bajo aireación con aire atmosférico a 45 L/h o 90 L/h. Los granos de cebada germinados se molieron en húmedo y se maceraron como se describe en el ejemplo 3, en presencia o ausencia de la mezcla de enzimas Ultraflo Max (Novozymes, Dinamarca).
Los niveles de azúcares fermentables -fructosa, sacarosa, glucosa, maltosa y maltotriosa- se determinaron de la siguiente manera. Después de hervir el mosto, éste se diluyó 1:2.000 con agua milliQ y posteriormente se filtró a través de un filtro de membrana de nailon de 0,2 |jm (Titan3 30 mm, Thermo Scientific, CA, EE.UU.). Primero se aplicaron alícuotas de 10 |jL a una columna CarboPac SA10-4 jm y posteriormente se analizaron las mismas en un sistema de HPLC sin reactivo Dionex ICS 5000+ equipado con una precolumna CarboPac SA10-4 jm (4 x 50 mm). La elución de las moléculas separadas se realizó con KOH isocrático 25 mM durante 20 min. Después de la resta de la línea de base y el empleo de carbohidratos puros de grado HPLC como estándares de referencia [D-(+)-glucosa, D-fructosa, D-(+)-maltosa maltotriosa], los carbohidratos se cuantificaron mediante una integración del área de los picos. Los resultados se muestran en la figura 7.
Ejemplo 5.
Fermentación
El mosto, preparado como se describe en el ejemplo 3, se hierve en presencia de lúpulo o extracto de lúpulo y el proceso de fermentación se inicia mediante la inoculación convencional del extracto con una cepa de levadura de cerveza apropiada. La fermentación, la filtración de la cerveza y el embotellado se realizan según protocolos tradicionales.
Elaboración de cerveza a pequeña escala
El ejemplo compara cerveza preparada a partir de dos variedades de cebada, tratada de acuerdo con los métodos descritos en la presente memoria, con cerveza preparada a partir de cebada sin maltear tratada con una mezcla de enzimas de elaboración de cerveza disponible comercialmente. El mosto y las cervezas finales se analizaron y compararon con una cerveza Lager de referencia comercial (denominada "Referencia" en la presente memoria) cuando fue posible. Los datos sobre la cerveza Lager de referencia se obtuvieron por separado de otras fuentes.
Material
A menos que se indique lo contrario, el material se utilizó tal cual.
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Molienda
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Elaboración de cerveza
La elaboración de cerveza se realizó en condiciones estándar utilizando una relación materiales abrasivos/agua de 1 a 4.
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La cebada germinada, el material sin tratar y/o la malta se maceraron usando un programa de maceración estándar con una sacarificación de 2 etapas en presencia de las enzimas indicadas.
Ultraflo® Max, Attenuzyme® Flex, Attenuzyme® Core y OndeaPro® están disponibles en Novozymes, Dinamarca. Según el fabricante:
• Ultraflo® Max contiene p-glucanasa (700 EGU/g) y xilanasa (250 FXU/g)
• Attenuzyme® Flex contiene glucoamilasa (400 AGU/g) y pululanasa (80 PUN/g) según la ficha de producto del fabricante
• Attenuzyme® Core contiene glucoamilasa (1.600 AGU/g)
• OndeaPro® contiene p-glucanasa, xilanasa, a-amilasa, pululanasa (637 PUN/g), proteasa y lipasa.
Al determinar la actividad de Attenuzyme® Flex como se describe en el ejemplo 2, se comprobó que se había usado una cantidad de Attenuzyme® Flex correspondiente a 16.243 mU de actividad de dextrinasa límite de cebada por g de solución enzimática. Además, se comprobó que la actividad combinada de la glucoamilasa y la a-amilasa era de 628.863 U por g de solución enzimática.
El mosto frío se recogió después de una filtración (lautering) estándar y una ebullición del mosto con lúpulo añadido al comienzo de la ebullición.
El extracto original se ajustó con agua corriente para lograr un plato final (en %P) de 11,5 después de la ebullición y evaporación y el color del mosto se ajustó para lograr un color similar al color de la cerveza de referencia.
Fermentación
• se añadió Brewers Clarex® (disponible en DSM) al mosto frío a 0,1 g/kg MS
• el mosto se inoculó con 8E6 células/ml de levadura Lager (S. pastorianus),
• el mosto inoculado se aireó con aire durante 30 min
• se realizó una fermentación en un tanque de fermentación sin presión a 15 °C hasta el final de la fermentación • la cerveza terminada de fermentar se mantuvo a 4 °C hasta que se transfirió a un tanque
Transferencia al tanque
• se transfirió a un tanque cerveza con menos de 5E5 células/ml en suspensión
• el tanque se lavó con CO2 a 0,5 bares antes y después del llenado
• s e añadió CO2 hasta una sobrepresión de 0,5 bares y se mantuvo la cerveza a 4 °C hasta la filtración Filtración
• se filtró la cerveza a través de tres capas de láminas filtrantes de profundidad
• se aplicaron 1,2 bares de presión de CO2 a la cerveza en el tanque después de la filtración
• se mantuvo la cerveza a 4 °C hasta el envasado
Envasado
La cerveza se envasó en botellas de 33 cl y se mantuvo a 4 °C para pruebas finales y análisis sensorial. Resultados de análisis
Azúcares en mosto antes de la fermentación
La concentración de azúcares fermentables totales se determinó esencialmente como se describe en el ejemplo 4 y los resultados se muestran en la tabla 5. Los niveles de glucosa son notablemente más altos en ambas elaboraciones preparadas según los métodos de la divulgación en comparación con la elaboración preparada a partir de cebada sin maltear.
Tabla 5
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Nitrógeno amínico libre y p-glucano
La concentración de nitrógeno amínico libre (FAN) en el mosto antes de la fermentación, así como en la cerveza final, se determinó de acuerdo con el protocolo estándar ThermoFisher, Gallary Beermaster para FAN, método colorimétrico. Los valores típicos de nitrógeno amínico libre (FAN) en el mosto son 200 mg/L. El FAN es importante para una buena viabilidad de la levadura durante la fermentación. En general, son deseables niveles de FAN que sean suficientemente altos para obtener una buena viabilidad de la levadura. Los resultados de FAN en el mosto antes de la fermentación se muestran en la tabla 6a y en la cerveza en la tabla 6b.
El p-glucano generalmente se degrada durante el malteado convencional. Los niveles demasiado altos de p-glucano no son deseables, porque esto puede causar una filtración problemática. El nivel de p-glucano en el mosto antes de la fermentación, así como en la cerveza, se determinó utilizando el kit "Beta-Glucan (High MW)" de Thermo Scientific según las instrucciones del fabricante y los resultados se muestran en la tabla 6a (mosto antes de la fermentación) y la tabla 6b (cerveza).
Tabla 6a Mosto antes de la fermentación
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Tabla 6b - cerveza
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Aminoácidos en el mosto antes de la fermentación
La concentración de todos los aminoácidos estándar en el mosto antes de la fermentación se determinó utilizando el kit Waters AccQ^Tag Ultra siguiendo el procedimiento allí descrito. El resultado de los aminoácidos en el mosto antes de la fermentación se muestra en la tabla 7.
En particular, la concentración de valina antes de la fermentación es importante. Cuanta más valina esté presente en el mosto, menor será la probabilidad de una formación de "diacetilo no deseado" durante la fermentación y, por lo tanto, un mayor tiempo de reposo de DA. La concentración de valina es 5 veces (prueba 1) y 2 veces (prueba 2) mayor en el mosto preparado de acuerdo con la divulgación en comparación con la prueba 3.
Tabla 7
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Se determinaron varios números clave de fermentación y elaboración, que se compararon con la referencia. Los resultados se muestran en la tabla 8. Es de notar que las cervezas preparadas mediante los métodos de la divulgación tenían niveles de diacetilo significativamente menores. Generalmente se prefiere que los niveles de diacetilo sean lo más bajos posible. Tabla 8
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Evaluación del jurado sensorial
Todas las cervezas preparadas como se describe en este ejemplo fueron sometidas a evaluación por un jurado sensorial. La puntuación total de sabor para todas ellas fue aceptable. Una diferencia entre las diferentes cervezas fue que la cerveza de la prueba 3 tenía la puntuación "notablemente" para el sabor a "jabón, grasa, diacetilo, aceite rancio", mientras que la cerveza de la prueba 2 (preparada de acuerdo con la divulgación) solo tenía la puntuación "ligeramente" para este sabor. Ejemplo 6
Remojo de trigo:
4 variedades de trigo comercialmente disponibles (1-Benchmark, 2-Creator, 3-Pistoria, 4-Sheriff) se desinfectaron durante 1 h en hypochloran al 0,1 %, luego se sometieron a remojo y se hicieron germinar mediante incubación en un tanque durante 24 h o 48 h en agua corriente que contenía GA3 1.000 nM y agente antiespumante (Sigma 204) al 0,01 %. La incubación se realizó a 25 °C y se hicieron pasar 90 l/h de aire a través del agua desde el fondo del tanque durante toda la incubación.
Después de la incubación, se determinó la actividad de la a-amilasa, la p-amilasa y la dextrinasa límite esencialmente como se describe en el ejemplo 2. Los resultados se muestran en la figura 9. Después de 48 h de incubación, la actividad de la a-amilasa y la dextrinasa límite ha aumentado significativamente.
Ejemplo 7
Remojo de cebada con cáscara:
8 variedades de cebada comercialmente disponibles (1 - Alexis, 2 - Chief, 3 - Chill, 4 - Paustian, 5 - Planet, 6 - Prestige, 7 - Quench, 8 - Tipple) se desinfectaron durante 1 h en hypochloran al 0,1 %, luego se sometieron a remojo y se hicieron germinar mediante incubación en un tanque durante 24 h o 48 h en agua corriente que contenía GA3 1.000 nM y agente antiespumante (Sigma 204) al 0,01 %. La incubación se realizó a 25 °C, y se hicieron pasar 90 l/h de aire a través del agua desde el fondo del tanque durante toda la incubación.
Después de la incubación, se determinó la actividad de la a-amilasa esencialmente como se describe en el ejemplo 2. Los resultados se muestran en la figura 10. Después de 48 h de incubación, la actividad de la a-amilasa ha aumentado significativamente.
Ejemplo 8
Pelado de cebada con cáscara:
Se peló cebada con cáscara (Con cáscara 02) mediante un tratamiento mecánico con papel de lija durante 1, 2, 4 o 16 minutos para eliminar parcialmente la cascarilla. El tratamiento dio como resultado un 1, 2, 3 o 5 % de pérdida de peso. Los granos de cebada pelados se desinfectaron durante 1 h en hypochloran al 0,1 % y se sometieron a remojo y se hicieron germinar mediante incubación en un tanque durante 24 h o 48 h en agua corriente que contenía GA3 1.000 nM y agente antiespumante (Sigma 204) al 0,01 %. La incubación se realizó a 25 °C y se hicieron pasar 90 l/h de aire a través del agua desde el fondo del tanque durante toda la incubación.
Después de la incubación, se determinó la actividad de la a-amilasa, la p-amilasa y la dextrinasa límite esencialmente como se describe en el ejemplo 2. Los resultados se muestran en la figura 11. Pelar los granos de cebada hasta una pérdida de peso del 2 % da como resultado actividades de la a-amilasa y de la dextrinasa límite significativamente inducidas.
Ejemplo 9
Reposo al aire en cebada sin cáscara y con cáscara:
Se desinfectaron cebada sin cáscara (Sin cáscara 01) y cebada con cáscara (Con cáscara 02) durante 1 h en hypochloran al 0,1 % y se sometieron a remojo y se hicieron germinar las mismas según diferentes regímenes de remojo.
AA = agua/aire
Incubación en un tanque en agua corriente que contiene GA3 1.000 nM y agente antiespumante (Sigma 204) al 0,01 % a 25 °C, mientras se hacen pasar 90 l/h de aire a través del agua desde el fondo del tanque durante toda la incubación.
A = aire
Incubación de granos de cereal húmedos en un tanque. Durante toda la incubación se hacen pasar 90 l/h de aire a través de los granos de cereal húmedos desde el fondo del tanque. Incubación realizada a 25 °C.
Los granos de cereal se incubaron en AA o AA y A durante los tiempos indicados en la figura 13, y los resultados se muestran en la figura 13. La figura 12A muestra el resultado para Sin cáscara 01 y la figura 12B muestra el resultado para Con cáscara 02. 24 h de incubación en agua bajo aireación, seguidas de 24-32 h de incubación sin agua, pero aún bajo aireación, dan como resultado granos de cereal con actividades enzimáticas muy altas.
Ejemplo 10
Se preparó cebada germinada esencialmente como se ha descrito anteriormente en el ejemplo 1. Más específicamente, se desinfectaron granos de cebada de las variedades Sin cáscara 01 y Con cáscara 02 con un lavado con hypochloran al 0,1 % durante 1 h, luego se sometieron a remojo y se hicieron germinar los mismos mediante incubación durante 48 h en agua corriente que contenía GA 1.000 nM y agente antiespumante al 0,01 %. La incubación se realizó a 25 °C y se hicieron pasar 90 l/h de aire a través del agua desde el fondo del tanque durante toda la incubación. La cebada germinada se liofilizó y se pesó. Las raicillas formadas se eliminaron utilizando un equipo antiguo de Múnich y la cebada germinada se volvió a pesar. La diferencia de masa antes y después de la eliminación de raicillas se consideró la masa de las raicillas. Se determinó el peso de 4 muestras diferentes, pero solo se incluyen las 3 primeras, porque la última muestra contenía polvo. Los resultados se muestran en la tabla 9.
Tabla 9
Sin cáscara 01 Con cáscara 02
Masa antes Masa Masa de Masa antes Masa Masa de (g) después (g) raicillas (g) (g) después (g) raicillas (g)
1 99,864 98,822 1,042 99,882 99,387 0,495
2 100,024 99,135 0,889 99,871 99,47 0,401
3 98,599 97,629 0,97 99,704 99,282 0,422
promedio 0,97 0,44 desv. est. 0,08 0,05
También se sometieron a remojo y se hicieron germinar granos de cebada del mismo lote de Sin cáscara 01 y Con cáscara 02 durante 96 h mediante métodos estándar. La cebada germinada se liofilizó y se pesó y las raicillas se eliminaron utilizando un equipo antiguo de Múnich. Después de la eliminación de las raicillas, la cebada se pesó nuevamente y la diferencia de masa antes y después de la eliminación de las raicillas se consideró la masa de las raicillas. Los resultados se muestran en la tabla 10.
Tabla 10
Sin cáscara 01 Con cáscara 02
Masa antes Masa Masa de Masa antes Masa Masa de (g) después (g) raicillas (g) (g) después (g) raicillas (g)
1 95,167 87,026 8,141 96,343 89,867 6,476
2 95,281 87,046 8,235 95,602 89,102 6,5
3 95,318 87,113 8,205 95,338 89,072 6,266 Sin cáscara 01 Con cáscara 02
promedio 8,19 6,41
desv. est. 0,05 0,13
La tabla 11 muestra una comparación entre la masa (en g) de raicillas de la cebada germinada mediante los métodos de la divulgación (48 h AA) y en cebada sometida a remojo mediante métodos convencionales (Malteado 96 h). Es evidente que la cebada germinada mediante los métodos de la divulgación tiene una formación de raicillas significativamente reducida. La figura 13 muestra la pérdida de peso después de la eliminación de raicillas en %.
Tabla 11
Con cáscara 02_48hAA 0,44 0,05
Sin cáscara 01_48hAA 0,97 0,08
Con cáscara 02_Malteado 96h 6,41 0,13
Sin cáscara 01_Malteado 96h 8,19 0,05
Ejemplo 11
La nitrosamina NDMA se forma especialmente en las raíces durante el horneado de la malta (Wainwright (1986) J Inst Brew 92 73-80). Como se describió anteriormente en el ejemplo 10, una ventaja de los granos de cereal germinados preparados mediante los métodos de la divulgación es que comprenden menos raíces en comparación con la malta verde corriente. El contenido de NDMA en la malta contemporánea es bajo, sin embargo, puede ser ventajoso reducir los niveles aún más.
El contenido de NDMA se analizó en cebada, en granos de cebada germinados preparados de acuerdo con los métodos de la divulgación (denominados "Malta 1a" en este ejemplo) y en tres maltas producidas industrialmente. Todas las maltas producidas industrialmente habían sido tratadas para eliminar las raicillas mediante métodos estándar.
La cebada-1, la Malta-1a y la Malta-1 b se prepararon todas ellas a partir del mismo lote de una variedad de cebada con cáscara (Con cáscara 02), mientras que las otras dos muestras de malta Malta-2 y Malta-3 proceden ambas de otros lotes de cebada. La Malta-1a se produjo esencialmente como se ha descrito anteriormente en el ejemplo 1. Por lo tanto, los granos de cebada se desinfectaron con un lavado con hypochloran al 0,1 % durante 1 hora, luego se sometieron a remojo y se hicieron germinar mediante incubación durante 48 h en agua corriente que contenía GA 1.000 nM y agente antiespumante al 0,01 %. La incubación se realizó a 25 °C y se hicieron pasar 90 l/h de aire a través del agua desde el fondo del tanque durante toda la incubación.
La cebada germinada se liofilizó antes de analizar el contenido de NDMA por CG-EM. Los resultados se muestran en la figura 14. El análisis indica claramente que hay menos NDMA presente en la Malta-1a en comparación con las maltas producidas mediante el malteado estándar que incluye un horneado, a pesar de que el estándar haya sido sometido a una eliminación de culmos.
Resumen
Los desafíos de la futura escasez de agua y energía deben abordarse de una manera responsable desde el punto de vista social, económico y del medio ambiente. A ese respecto, la presente divulgación contribuye a la sostenibilidad a largo plazo de la producción de cerveza en términos de uso reducido de agua y energía. Mediante la eliminación del proceso de secado en horno, combinada con la integración directa del remojo y la germinación en el proceso de elaboración de la cerveza, la aplicación de los métodos de la presente divulgación reduce en gran medida los costos de los insumos y de explotación de la fabricación de cerveza.
La presente divulgación puede contribuir a reducir los costos de los insumos y reducir la presión ambiental sobre las industrias de la maltería y la elaboración de cerveza de diversas maneras, que incluyen:
• Los procesos de remojo y germinación que actualmente tardan varios días en completarse pueden completarse mucho más rápido.
• Los procesos de remojo y germinación pueden realizarse en un solo recipiente en un solo lugar • El reposo al aire tradicional y las segundas etapas de remojo del proceso de malteado pueden eliminarse • Los procesos pueden reducir el consumo de agua, por ejemplo, hasta en un 40 %
• Se pueden eliminar los grandes costos del calentamiento para secar en horno la malta
• Se pueden eliminar los grandes costos de transporte para trasladar la malta de la maltería a la fábrica de cerveza o El equipo y la planta necesarios para realizar los métodos de la divulgación pueden ser compatibles con el equipo existente en las salas de cocción y, por lo tanto, no requerirán grandes gastos de nuevo capital.
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Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método para producir un extracto acuoso de un cereal, comprendiendo dicho método las etapas de:
a. proporcionar granos de un cereal;
b. someter los granos de cereal a una etapa de germinación obteniendo así granos germinados, en donde dicha etapa de germinación comprende incubar dichos granos en una solución acuosa hasta que los granos tengan un contenido de agua de al menos un 30 %, en donde se hacen pasar a través de dicha solución acuosa al menos 2 L de O 2 por kg de peso seco de granos de cereal por h;
c. dividir finamente dichos granos germinados, mientras dichos granos germinados tienen un contenido de agua de al menos un 20 %, con la condición de que dichos granos de cereal no tengan un contenido de agua por debajo de 20 en ningún momento entre las etapas b) y c);
d. preparar un extracto acuoso de dichos granos germinados molidos, produciendo así un extracto acuoso del cereal.
2. El método según la reivindicación 1, en donde los granos del cereal se sumergen en la solución acuosa durante toda la etapa de germinación.
3. El método según la reivindicación 1, en donde la etapa de germinación comprende
i. al menos una etapa de incubación de dichos granos en una solución acuosa, en donde se hacen pasar a través de dicha solución acuosa al menos 2 L de O 2 por kg de peso seco de granos de cereal por h; y
ii. al menos una etapa de incubación de dichos granos de cereal en aire.
4. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde se hacen pasar a través de dicha solución acuosa al menos 3 L, más preferiblemente al menos 4 L, aún más preferiblemente al menos 5 L, incluso más preferiblemente al menos 6 L de O 2 por kg de peso seco de granos de cereal por h.
5. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho O 2 está comprendido dentro de una mezcla de gases, siendo la mezcla de gases aire atmosférico.
6. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la etapa completa de germinación no sobrepasa las 72 h, más preferiblemente no sobrepasa las 60 h, aún más preferiblemente no sobrepasa las 54 h.
7. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cereal es un cereal con cáscara y el método comprende una etapa de eliminación de al menos parte de dicha cáscara antes de incubar dichos granos en una solución acuosa.
8. Un método para producir un extracto acuoso de un cereal, comprendiendo dicho método las etapas de:
A. proporcionar granos germinados de un cereal con un contenido de agua de al menos el 20 %, con la condición de que dichos granos de cereal no hayan tenido un contenido de agua por debajo del 20 % en ningún momento posterior a la germinación;
B. dividir finamente dichos granos germinados, mientras dichos granos germinados tienen un contenido de agua de al menos un 20 %;
C. preparar un extracto acuoso de dichos granos germinados molidos, produciendo así un extracto acuoso del cereal.
9. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cereal es cebada.
10. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los granos germinados tienen una actividad de a-amilasa de al menos 4 U/g de grano de cereal tomando como base el peso seco, y/o en donde los granos germinados tienen una actividad de p-amilasa de al menos 5 U/g de grano de cereal tomando como base el peso seco, y/o en donde los granos germinados tienen una actividad de dextrinasa límite de al menos 5 mU/g de grano tomando como base el peso seco.
11. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los granos germinados contienen como máximo 4 g de raicillas (materia seca) por 100 g de granos de cereal germinados (materia seca).
12. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el extracto acuoso comprende al menos 10 g, tal como al menos 15 g de maltosa por L.
13. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el extracto acuoso comprende al menos 60 mg/L de valina.
14. Un método para producir una bebida, comprendiendo dicho método las etapas de
i. preparar un extracto acuoso mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes; ii. procesar dicho extracto para obtener una bebida.
15. El método según la reivindicación 14, en donde la etapa ii. comprende las etapas de:
a. calentar dicho extracto acuoso opcionalmente en presencia de lúpulo o extracto de lúpulo;
b. enfriar el extracto acuoso;
c. fermentar dicho extracto acuoso con levadura, produciendo así una bebida fermentada.
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