JPH04197167A

JPH04197167A - 酒類の製造法

Info

Publication number: JPH04197167A
Application number: JP2331685A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamauchi; 山内　芳弘
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の背景〕く技術分野〉本発明は、酒類の連続的製造法に関し、さらに詳細には
本発明は、ダイアセチル類濃度の高くない香味の安定し
た酒類の急速製造法に関するものである。

〈従来の技術〉酒類の製造工程は、一般に、酵母を加えた醸造原料液で
酵母が増殖しながら発酵か進行する発酵前期と、この後
の、酵母が増殖しないで発酵が進行する発酵後期とから
実質的になる。発酵前期では酵母によるその基質の窒素
、炭素両者の消費が進行すると共に副生物として避ける
べきダイアセチル類（本発明で「ダイアセチル類」とい
うときは、ダイアセチル、ペンタンジオン等のビシカル
ジケトン並びにこれらの前駆体であるアセト乳酸、アセ
トヒドロキシ酪酸等のアセトヒドロキシ酸を総称するも
のとする）が不可避的に生成し、一方発酵後期では、基
質の炭素の消費が主として進行する。発酵後期は、また
、発酵前期で生成したダイアセチル類を消失させる工程
でもある。

発酵前期に発酵液中に存在するに至ったダイアセチル類
は、大部分がビシナルジケトン前駆体であって、そのま
までは使用微生物、すなわち酵母、によって分解されな
いが、それがビシナルジケトン本体となってはじめて分
解されるようになる。

しかし、ビシナルジケトン前駆体がビシナルジケトン本
体に変換される反応は非生物学的な純粋な化学反応であ
るので、発酵後期が比較的低温で行われるところから、
この化学反応の速度か遅く、それが律速となって、ダイ
アセチル類濃度の低い酒類の製造には長時間か必要であ
る。

麦汁の連続醸造に関しては、従来より種々の方法が提案
されている。例えば、酵母を含水ゲル中に包接させて固
定化する技術が進歩し、このような固定化酵母を使用す
る連続醸造法が提案されている（Ｊ、　Ｉｎ５ｔ、　Ｂ
ｒｅｗ、、　８４．２２８．　（１９７ｇ）　、ＥＢＣ
Ｃｏｎｇｒｅｓｓ、　Ｐｒｏｃ、、　５０５　（１９８
１）　、およびＢｒａｕｖｉｓｓｅｎｓｃｈａｆ’ｔ、
　３５．２５４．　（１９８２）　）。

これらの方法は、酵母を高濃度で使用できるので上記高
酵母濃度の利点としての醸造期間の短縮が可能であるが
、高酵母濃度固有の問題、すなわち生成発酵液がダイア
セチル類濃度の高いものであるとの問題、から逃れるこ
とができず、従って、長期間の熟成が必要となるという
点からその実用化が阻まれてきている。

一方、固定化酵母等による高酵母濃度法において、実質
的に酵母の増殖を伴わない発酵条件（例えば、嫌気発酵
、低温発酵等）を採用することにより、ダイアセチル類
の生成を抑制することが考えられる。しかし、このよう
な発酵条件下では、醸造原料液中のアミノ酸の酵母によ
る消費も抑制されるため、得られる発酵液は、アミノ酸
含量が高いものとなるか、あるいは、アミノ酸の消費に
伴って生成する香味成分が少なくなるという別の問題を
生ずる。

他に、固定化酵母法により得られた発酵液中のダイアセ
チル類を加熱処理で解決しようとの試みも報告されてい
るが（Ｊ、　Ｉｎ５ｔ、　Ｂｒｅｗ、、　７９．４８７
゜（１９７３））　、前記したアミノ酸に関する問題を
同時に解決するには至っていない。

〔発明の概要〕

く要　旨〉本発明は、上記の点に解決を与えることを、すなわち、
アミノ酸の消費による香味成分を十分に確保した上で、
異臭味を分解して香味を向上させたダイアセチル類濃度
の高くない香味の安定した酒類を短期間で製造する酒類
の製造法を提供することを目的とするものであり、ダイ
アセチル類濃度が高くならない条件で実質的に酵母の増
殖を伴う第一の発酵を行った後に、この発酵に使用され
た遊離酵母を固定化酵母と共存させて実質的に酵母の増
殖を伴わない第二の発酵を行うことを基本とし、また、
ダイアセチル類濃度を更に低下させるために第二の発酵
の後に加熱処理に続くダイアセチル類分解のための新た
な酵母による第三の発酵を行うこと、によってこの目的
を達成するものである。

すなわち、本発明による酒類の製造法は、殺菌された醸
造原料液を、第一の発酵域において遊離酵母の存在下に
、微好気的条件で希釈率が０．０１〜０．１／ｈの運転
条件で第一の発酵を行って醸造原料液中の遊離アミノ酸
量を５０％以上消費させ、次いで第二の発酵域において
上記遊離酵母と固定化酵母とが共存する状態で嫌気的条
件で第二の発酵を行うこと、を特徴とするものであり、
また、ダイアセチル類濃度を更に低下させるための製造
法は、上記第二の発酵域より得られた発酵液について、
遊離酵母を分離し、加熱処理をした後、第三の発酵域に
おいて新たな酵母を用いて嫌気的条件で第三の発酵を行
うこと、を特徴とするものである。

く効　果〉本発明は高酵母濃度発酵法の改良といえようが、高酵母
濃度に対するダイアセチル類の生成については、第一の
発酵域の溶存酸素濃度か０．５■ｇ／Ｌ以下で運転され
るので、第二の発酵域が常に安定した嫌気状態を維持す
ることが出来、第一の発酵域から移入されてくる遊離酵
母によって新たにダイアセチル類が生成されることはな
い。

更に、第二の発酵域に第一の発酵域からの遊離酵母を共
存させることによって、単位体積当りの酵母濃度が高ま
ることによりアルコールの生産効率が上がり、発酵液の
異臭味を分解して香味を向上させるという効果が生じた
。これは活性の低下した固定化酵母だけでは期待出来な
い効果である。

また、嫌気状態の第二の発酵域、ビシナルジケトン前駆
体をビシナルジケトン本体に転換させる加熱工程及び嫌
気状態の第三の発酵域を組合わせることにより、ダイア
セチル類を発酵液からほぼ完全に除去することかできる
。

従って本発明は、高酵母濃度法を用いた方法でありなが
ら、アミノ酸の消費に伴って生成する香味成分か十分確
保されると共に異臭味がなく香味の向上した香味の安定
したダイアセチル類濃度の高くない酒類を短期間に製造
することができる。

〔発明の詳細な説明〕

本発明による製造法は、基本的には、醸造原料液を第一
の発酵域（具体的には発酵槽）において遊離酵母を用い
てダイアセチル類濃度が高くならない条件で実質的に酵
母の増殖を伴う第一の発酵に付して遊離アミノ酸を所望
程度に十分消費させ、次いで第二の発酵域（具体的には
発酵槽）において上記遊離酵母と固定化酵母の共存状態
で実質的に酵母の増殖を伴わない第二の発酵に付すこと
からなるものであり、また更に、ダイアセチル類をほぼ
完全に除くために、第二の発酵により得られた発酵液に
ついて加熱処理後に第三の発酵域（具体的には発酵槽）
において新たな酵母を用いて実質的に酵母の増殖を伴わ
ない第三の発酵に付すものである。

醸造原料液は使用する酵母の基質を含むものであって、
それは通常は基質としての糖を含む溶液ないし分散液で
ある。このような醸造原料液の具体例としては麦芽汁、
果汁、公知の糖液、穀類を原料とした糖化液などがある
。

このような基質を代謝してアルコールその他を産生させ
る酵母も公知であって、具体的にはサツカロミセスΦウ
バラム、サツカロミセス・セルビシエ、その他がある。

これらの酵母は一般に適性嫌気性である。

第一の発酵、第二の発酵および第三の発酵は、同一種の
酵母を使用して実施しても、別種の酵母を使用して実施
してもよい。

酵母に関して、第一の発酵域では泥状酵母のように固定
化しない遊離酵母を使用するが、・第二の発酵域では固
定化酵母を使用する。第三の発酵域では固定化酵母ある
いは遊離酵母のどちらの酵母を使用してもよい。

本発明においては、酵母を固定化する固定化担体として
は、多孔質セラミックビーズ（好ましくは２〜５１１！
ｌ程度の粒径）、シラン担体などの非膨潤性のものが望
ましく、アルギン酸ビーズ等の膨潤性のものは好ましく
ない。

発酵条件等は、本発明による方法に必要となる条件を除
いては、従来公知のものと基本的には変わらない。

く第一の発酵〉第一の発酵は、殺菌された醸造原料液を、第一の発酵域
において遊離酵母の存在下に、微好気的条件で希釈率が
０．０１〜０．１／ｈ、好ましくは０．０１〜０．０５
／ｈ、の運転条件で第一の発酵を行って醸造原料液中の
遊離アミノ酸量を５０％以上消費させるものである。

ここで希釈率とは、発酵域（具体的には発酵槽）に流入
する醸造原料液の単位時間当りの液量と槽容量との比率
を表すものである。

第一の発酵は上記したように実質的に酵母の増殖を伴う
発酵であり、具体的には酵母の増殖に伴ってアミノ酸を
企画した所定値まで消費させる発酵であり、上記のよう
な希釈率で微好気的条件、通常は通気条件下で行う。通
気量は発酵における上記希釈率、温度、酵母の種類など
によって変わるが、一般に１０〜２０ｍ１Ｚ分・リット
ル程度にすればよい。

第一の発酵に使用する酵母濃度は、発酵の際の通気量、
温度、希釈率、酵母の種類などによって変わるが、遊離
アミノ酸を企画した所定値まで消費させ、しかもダイア
セチル類の濃度を高くならないようにすることを考慮す
れば、一般に０，１〜０．３、好ましくは０．１〜０．
２重量％程度である。

第一の発酵の発酵条件は、使用酵母を増殖させるのに必
要なものであればよいが、具体的には、たとえば、温度
が１０〜１５℃程度で微好気的に通気発酵するものであ
る。第一の発酵の発酵時間は、遊離アミノ酸が５０％以
上、好ましくは６０〜７０％、程度消費され、ダイアセ
チル類濃度か０．８■／Ｌ程度を超えない範囲のものが
望ましいが、本発明における第一の発酵では、遊離アミ
ノ酸およびダイアセチル類の濃度は通常この範囲のもの
になる。

また、上記のような微好気的条件での第一の発酵では、
第一の発酵域（具体的には発酵槽）の溶存酸素が通常０
．５ａ＋ｇ／Ｌ以下で運転されるので、次の第二の発酵
域（具体的には発酵槽）か常に安定した嫌気状態を維持
することかできる。

く第二の発酵〉第二の発酵は、第一の発酵域で生成された発酵液を、第
二の発酵域（具体的には発酵槽）において第一の発酵域
で使用された遊離酵母と固定化酵母とが共存する状態で
嫌気的に発酵させるものである。

この発酵では、第一の発酵で増殖した活性力のある遊離
酵母と第二の発酵域の固定化酵母により、発酵液中の糖
が消費されると共に異臭成分が分解されて香味が安定す
る。

第二の発酵では、第一の発酵で増殖した酵母を分離除去
せずにそのまま第二の発酵域に、好ましくは連続的に、
送り込むようにすることが必要である。

固定化酵母もしくは酵母の固定化については、それ自体
は公知であり、−射的な底置または文献、たとえば講談
社発行：バイオリアクター、福井三部監修・編（１９８
９）、化学工学：バイオリアクターによるビール醸造、
５０１２号（１９８６）などを参照することができる。

この発酵は実質的に酵母の増殖を伴わないものであるの
で、使用する酵母濃度は高ければ高い程よいが、第一の
発酵域から活性が高い酵母が持ち込まれるので固定化酵
母量は、基本的には通常使用されるものであればよい。

また、第二の発酵域における固定化酵母量を、糖類をア
ルコールに変換するのに必要な量よりも多くして外観最
終発酵度と外観エキスとの差を３％以下にすることによ
り、固定化酵母の活性が低下しても運転条件を変更する
ことなく一定品質の酒類を連続的に製造することが可能
である。

なお、ここでいう外観最終発酵度とは、醸造原料液を使
用酵母によって最高度に発酵させた場合の発酵度をいい
、外観発酵度とは、発酵液中のアルコール分を除かずに
測定した外観エキスから求めた発酵度を意味するもので
あり、それぞれ次式のように表わされる。

ＡＡＬ：　　外観最終発酵度ＡＡ　：　外観発酵度ＯＥ　：　原麦汁エキスＡＥ　：　外観エキスＥ　　：　発酵液中のエキス第二の発酵は嫌気的条件下で行われるが、具体的にはた
とえば発酵原料液の溶存酸素濃度が０．５ｍｇ／Ｌ以下
、発酵温度が８℃以下、好ましくは５〜８℃、の低温条
件下、あるいは両条件を組み合わせたものであればよい
。

第二の発酵の発酵時間は、発酵液中の炭素の消費が企画
した所定値になるまでの時間とすればよい。

第二の発酵では、前述したように第一の発酵域において
は溶存酸素濃度が通常０．５ｍｇ／Ｌ以下て運転される
ので、常に安定した嫌気状態を維持することが出来、第
一の発酵域から移入されてくる遊離酵母によって新たに
ダイアセチル類が生成されることはない（特開昭６０−
２１４８７３号参照）。

〈第三の発酵〉第三の発酵は、第二の発酵域より得られた発酵液につい
て、遊離酵母を分離し、加熱および通常はそれに続く冷
却処理をした後、第三の発酵域（具体的には発酵槽）に
おいて新たな酵母を用いて嫌気的に発酵を行うものであ
る。

これは、第三の発酵域に発酵液を導く前に加熱工程を通
してビシナルジケトン前駆体をビシナルジケトン本体に
転換させ、発酵液を冷却して嫌気状態にある第三の発酵
域で新たに酵母を添加したビシナルジケトン本体を分、
解させ、ダイアセチル類をほぼ完全に除去した（具体的
には約０．０６■／Ｌ以下の程度）異臭味のない香味の
安定した酒類とするものである。

第二の発酵液中の遊離酵母の分離は、遠心分離機あるい
は沈降分離機などの従来公知の分離手段により行うこと
ができる。

加熱処理は、ビシナルジケトン前駆体がビシナルジケト
ン本体に転換される条件であればよく、通常発酵液を６
０〜１００℃で３０〜６０分間程度処理することからな
る。加熱処理のための手段としては、プレート式熱交換
機、チューブ式熱交換器などの従来公知の間接式熱交換
器を使用することができる。

加熱処理された発酵液は、第三の発酵のために通常冷却
処理が行われる。冷却処理は、発酵液を第三の発酵のた
めに必要な温度まで低下させるためのものであり、プレ
ート式熱交換機、チューブ式熱交換器などの従来公知の
間接式熱交換器を使用することができる。

第三の発酵に用いられる新たな酵母は、前述したように
固定化酵母あるいは遊離酵母のどちらを使用してもよく
、酵母濃度はこの目的の発酵に使用される通常の濃度、
たとえば０．５〜１．０重量％程度、でよい。

第三の発酵の発酵条件については、上記したようなこの
発酵に必要な条件を除いては、嫌気条件下などに関して
基本的に第二の発酵の場合と同様である。

第三の発酵の発酵時間は、発酵液中のダイアセチル類の
濃度がほぼ除去された値、具体的には０．０６Ｉ１ｇ／
Ｌ以下の程度、になるまでの時間とすればよい。

く好ましい態様〉本発明を実施するための好ましい方法もしくは装置の基
本構成例は第１図に示されており、これは殺菌機１、第
一槽２（第一の発酵域に対応）、第二槽３（第二の発酵
域に対応）、酵母分離機４、加熱冷却機５、第三槽６（
第三の発酵域に対応）を基本要素として構成される。

殺菌機１は、麦芽汁を無菌状態で第一槽２に送るための
ものである。

第一槽１は、通気運転され、麦芽汁中のアミノ酸の５０
％以上を酵母によって消費させるためのものであり、こ
こで希釈率は０．０１〜０．１、望ましくは０．０５／
ｈ程度で運転される。

第二槽３は、非膨潤性の固定化担体を充填し、酵母によ
って糖をアルコールに変換するとともに異臭味の除去を
おこなうためのものであり、嫌気状態、１０℃以下で運
転される。

酵母分離機４は、遠心分離機、沈降分離機あるいは吸着
分離機等によって遊離酵母を連続的あるいは半連続的に
分離するためのものである。

加熱冷却装置５は、所定の温度、時間加熱することによ
ってダイアセチル類前駆体をダイアセチル類に変換する
ためのものである。

第三槽６は、嫌気的に発酵させダイアセチル類等の異臭
成分を除去し香味を安定させるためのものである。

〈実施例〉以下の実施例は本発明を更に具体的に説明するためのも
のであり、これによって本発明は限定されるものではな
い。

実施例：通気量２０ｍ１／ｓｉｎ　Ｌ、攪拌速度２０　Ｏｒ、ｐ
、ｓ、容量１５００ｍｌの第一槽に糖度１１°Ｐに調製
した麦芽汁を１３℃において７５０ｍ１／ｈで通液して
麦酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｓｙｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉ
ｓｉａｅ）による連続発酵を行った。次いで第一槽から
でてくる発酵液を８℃に冷却し、第二槽に７５０ｍ１／
ｈで送液した。第二槽は多孔質セラミックビーズ（粒径
３〜４龍）を容量２０．０００ｍ１の円筒カラムに最密
充填したものである。濁度が安定した段階で本運転に入
り発酵開始時の外観エキスは１．７”　Ｐであり、酵母
濃度はＯ，Ｄ、−１，７で安定していた。

ダイアセチル濃度は０．　１■／Ｌ、アミノ酸の残存率
は３３％で第二槽でのダイアセチル類の生成及びアミノ
酸の消費は見られなかった。７０’Ｃで３０分加熱処理
してから第三槽において０℃で発酵させたビールは長期
発酵による通常法で醸造したビールと香味的にも分析値
的にも全く差異のないビールであった（第１表〜第３表
参照）。すなわち本発明法による高発酵度ビールと通常
法によるラガービール（キリン社）のどちらが好まれる
かを比較したところ、その試飲結果において全く有意差
が得られなかった。

また、第二槽で固定化酵母のみを発酵に用いる方法（参
考法）によるビールと比較したところ、その試飲結果に
おいて本発明法によるビールは参考法によるビールと同
等以上の評価が得られ、また明らかに有意差が得られた
。

第１表　麦酒分析値項　　目　　単位　　分析値色　　　　　　　　　　　Ｅ　Ｂ　Ｃ７，５外観エキス
　　　　　％　　　　　　１．５糖度　　　　　　　　
％　　　　　１１．０アルコール　　　　容量％　　　
　　５．０ｌ全窒素　　　　　　ｍｇ　ＬＤＯｇ　　　　　４５ＰＨ
４，１ダイアセチル類　　８ｇ　１　’　　　　　　０．０３
イソフムロン類　　、ｇｌ−ｔ　　　　　２０第２表　
運転データ単　位　麦芽汁　第一槽　第二槽外観エキス　　％　　１１．０　　８．０　　１．５ア
ルコール　容量％　　０．０　　１．５５　　５．０Ｐ
Ｈ４，８４，２第３表　比較データ外観エキス　　（％’）　　　１．５５　１．９　　　
　２．４２アルコール　　（ｖ／ｖ％）　　５．０９　
４．８　　　　４．７１オリジナルエキス　（’Ｐ）　
　１１．１９　１１．０　　　　　１１ＪＩ外観発酵度
　　（ＡＡ）　　８８．１　８３．０　　　　７８．６
外観最終発酵度　　（ＡＡＬ）　　８Ｂ＋２　８６．０
　　　　　８６　±２Ｐ　　Ｈ４，１４４，２０４，０
４全窒素（ｇ＋ｇ／１００ｇ）　４１．６　５０　　５０
．９ダイアセチル類　　（ｇ／Ｉ）　　０．０３　０．
０２　　　　、　　０．０２有機酸　（ａｇ／Ｉ　’）
　５７３　　　６６ｇエチルアセテート　（Ｉｇ／４２
　）　１３．４　　　−　　　　　　１５．５０−プロ
パツール　　（”　　）　１７．６　　　−　　　　　
１１．４１−ブタノール　　　（〃）　　８．１　　　
−　　　　　　７．４ドアミルアセテート（”　　）　
　１．（１６１，５１０

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい基本構成例を示す説明図で
ある。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims

【特許請求の範囲】１、殺菌された醸造原料液を、第一の発酵域において遊
離酵母の存在下に、微好気的条件で希釈率が０．０１〜
０．１／ｈの運転条件で第一の発酵を行って醸造原料液
中の遊離アミノ酸量を５０％以上消費させ、次いで第二
の発酵域において上記遊離酵母と固定化酵母とが共存す
る状態で嫌気的条件で第二の発酵を行うことを特徴とす
る、酒類の製造法。２、請求項１記載の製造法における第一の発酵および第
二の発酵を実施して得られた発酵液について、遊離酵母
を分離し、加熱処理をした後、第三の発酵域において新
たな酵母を用いて嫌気的条件で第三の発酵を行うことを
特徴とする、酒類の製造法。３、酵母の固定化担体としてセラミックビーズを用いる
、請求項１または２に記載の酒類の製造法。４、第二の発酵域より得られた発酵液の外観最終発酵度
と外観発酵度との差を３％以下にする、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の酒類の製造法。