NO159940B - Fremgangsmaate for fremstilling av fermenterte alkoholiskeprodukter. - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av fermenterte alkoholiskeprodukter. Download PDFInfo
- Publication number
- NO159940B NO159940B NO82821138A NO821138A NO159940B NO 159940 B NO159940 B NO 159940B NO 82821138 A NO82821138 A NO 82821138A NO 821138 A NO821138 A NO 821138A NO 159940 B NO159940 B NO 159940B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- acetolactate
- fermentation
- beer
- diacetyl
- converting enzyme
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 34
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 34
- QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N Diacetyl Chemical group CC(=O)C(C)=O QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- WTLNOANVTIKPEE-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxypropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)OC(C)=O WTLNOANVTIKPEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 22
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 18
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 12
- 108010084631 acetolactate decarboxylase Proteins 0.000 claims description 11
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 claims description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 4
- 102000004195 Isomerases Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000769 Isomerases Proteins 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 37
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- ROWKJAVDOGWPAT-UHFFFAOYSA-N Acetoin Chemical compound CC(O)C(C)=O ROWKJAVDOGWPAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- TZMFJUDUGYTVRY-UHFFFAOYSA-N pentane-2,3-dione Chemical compound CCC(=O)C(C)=O TZMFJUDUGYTVRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 4
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- VUQLHQFKACOHNZ-UHFFFAOYSA-N 2-Aceto-2-hydroxybutanoate Chemical compound CCC(O)(C(C)=O)C(O)=O VUQLHQFKACOHNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 235000003534 Saccharomyces carlsbergensis Nutrition 0.000 description 3
- 241001123227 Saccharomyces pastorianus Species 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- GFAZHVHNLUBROE-UHFFFAOYSA-N hydroxymethyl propionaldehyde Natural products CCC(=O)CO GFAZHVHNLUBROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035802 rapid maturation Effects 0.000 description 3
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 241000192132 Leuconostoc Species 0.000 description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 2
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNOPJXBPONYBLB-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-3-methyl-2-oxobutanoic acid Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C(O)=O DNOPJXBPONYBLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 1
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 1
- 241000221961 Neurospora crassa Species 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 241000192001 Pediococcus Species 0.000 description 1
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108091007187 Reductases Proteins 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000037354 amino acid metabolism Effects 0.000 description 1
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 1
- OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N butane-2,3-diol Chemical compound CC(O)C(C)O OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 1
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000019674 grape juice Nutrition 0.000 description 1
- 238000006489 isomerase reaction Methods 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005895 oxidative decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 description 1
- YXVCLPJQTZXJLH-UHFFFAOYSA-N thiamine(1+) diphosphate chloride Chemical compound [Cl-].CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N YXVCLPJQTZXJLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av fermenterte alkoholiske produkter med lavt diacetylinnhold ved fermentering av et karbohydratholdig substrat med en mikroorganisme.
Når karbohydrathoIdige substrater slik som vørter eller grapesaft fermenteres med gjær eller andre mikroorganismer,
skjer forskjellige prosesser i tillegg til alkoholfermen-teringen og som kan forårsake dannelse av uønskede bi-produkter. Et eksempel er dannelse av diacetyl som har en sterk og ubehagelig lukt selv i meget lave konsentrasjoner.
Alkoholiske drikker slik som øl eller vin kan således ha
en uakseptabel aroma og duft hvis innholdet av diacetyl i vesentlig grad overskrider visse grenser som, når det gjelder øl, er ca. 0,1 ppm.
Dannelsen av diacetyl er også ufordelaktig ved industriell fremstilling av etanol fordi det er vanskelig å separere diacetyl fra en alkohol ved destillasjon. Et spesielt problem oppstår ved fremstilling av absolutt etanol der etanol dehydratiseres ved azeotrop destillasjon med benzen. Diacetyl akkumuleres i benzenfasen under den azeotrope destillasjon, noe som gir blandinger av diacetyl og benzen som gjør det vanskelig å gjenvinne benzenen som er benyttet for azeotrop destillasjon.
Den konvensjonelle brygging av øl omfatter fermentering av vørter med egnede gjærarter slik som Saccharomyces cerevisiae eller Saccharomyses carlsbergensis.
Fermenteringen gjennomføres vanligvis i to trinn, således
en hovedfermentering med en varighet på vanligvis 7 til 10 dager og en sekundærfermentering, en såkalt modningsprosess, som kan ta fra 3 til 12 uker. Under hovedfermenteringen blir mesteparten av karbohydratene i vørteren
omdannet til etanol og karbondioksyd. Modningen gjennom-føres ved lav temperatur i nærvær av en liten restmengde gjær. Formålet med denne modningen er bl.a. å felle ut uønskede høymolekylære forbindelser og å omdanne diacetyl, 2,3-pentanedion, a-acetolaktat og a-aceto-a-hydroksy-butyrat til forbindelser slik som dioler som ikke påvirker smak og aroma.
For eksempel påvirker butandiol, sluttproduktet av omdanningen av a^acetolaktat og diacetyl i øl, ikke smak og aroma i konsentrasjoner under 500 mg pr. liter.
De enzymatiske og kjemiske reaksjoner som er viktige for diacetylinnholdet i øl er illustrert i det følgende skjema:
Forløperen for diacetyl, a-acetolaktat, dannes ved fermentering av gjær ved ehzymkatalysert kondensasjon av pyruvat og thiamin pyrofosfat av acetaldehyd og er et mellom-
produkt i biosyntesen av aminosyren valin. a-Acetolaktat kan imidlertid også dekomponeres spontant ved oksydativ dekarboksylering og derved gi acetyl (reaksjon (1)) som deretter reduseres av reduktaser i gjærcellene, tilstede under ølmodningsprosessen. Dekarboksyleringen av a-acetolaktat er en temperaturavhengig reaksjon som skjer relativt langsomt ved lave temperaturer mens den etterfølgende omdanning av diacetyl til acetoin og 2,3-butandiol skjer relativt hurtig, konsekvensen er at de hastighetsbestemmende trinn ved fjerning av aracetolaktat og diacetyl fra øl er dekarboksyleringen av diacetylforløperen. Helt på samme måte er det hastighetsbestemmende trinn ved fjerning av 2,3-pentandion og a-aceto-a-hydroksy-butyrat den spon-
tane dekarboksylering av 2,3-pentandionforløperen.
For å oppnå maksimal utfylling av høymolekylvekststoffer
og et øl med tilfredsstillende kvalitet bør modningen skje ved en temperatur så lav som mulig, slik som ca. 0°C. Ved denne temperaturen kan det ta flere måneder før acetolaktat helt er fjernet og den resulterende diacetyl er redusert av gjæren. Modningstiden kan imidlertid reduseres hvis prosessen tillates å skje ved høyere temperaturer, f.eks.
1 eller 2 uker ved 10°C, 1 eller 2 uker ved 5°C og 1 eller
2 uker ved -1°C. En slik prosedyre vil akselerere omdanningen av acetolaktat til diacetyl.
I forbindelse med akselerert ølbrygging er det foreslått å akselerere dekomponeringen av acetolaktat og a-aceto-a-hydroksybutyrat ved oppvarming av ølet kort til 60 til 80°C, se "J. Inst. Brew." Vol. 79, 1973, side 43-44. Reaksjonen (1) kan i det vesentlige bli ferdig i løpet av 4 til 15 minutter ved disse temperaturer. Smak og aroma vil imidlertid til en viss grad påvirkes ugunstig ved en slik grov behandling. Heller ikke er varmebehandling egnet for konvensjonelle ølbryggingsprosesser og videre er det uhensiktsmessig og økonomisk ugunstig å oppvarme og av-kjøle store mengder øl mellom hovedfermenteringen og modningen, også fordi all gjæren må fjernes før varme-behandlingen og frisk gjær må tilsettes etter varmebehan-dlingen og avkjølingen for å omdanne diacetyl til butandiol.
Foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelse at
den langsomme dekomponering av acetolaktat til diacetyl, reaksjon (1) i det tidligere oppgitte skjema, kan unngås ved bruk av enzymer for å dekomponere acetolaktat. I prinsippet kan ethvert enzym som forårsaker omdanning av acetolaktatet benyttes for dette formål. Et spesielt punkt er dekarboksylering av acetolaktat til acetoin,
se reaksjon (4) i det ovenfor angitte skjema.
Andre eksempler er omdanning av acetolaktat til a-keto-3-hydroksyisovalerat med en isomerase reaksjon (6) eller omdanningen av acetolaktat til a,B-dihydroksyisovalerat med en reduktoisomerase reaksjon (5). Reaksjonsproduktene i begge reaksjoner er forløpere for aminosyren valin.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres således ved behandling av et substrat med et acetolaktat omdannende enzym under eller i fortsettelse av en fermentering.
Et eksempel på et egnet enzym for denne prosess er acetolaktat-dekarboksylase som kan innvinnes fra mikroorganismen Aerobacter aerogenes. Dette enzym er beskrevet av E. Juni i "J. Biol. Chem." Vol. 195, (1952), sidene 714 - 734. Imidlertid kunne det ikke forutsies slik som fermentering av vørter for brygging av øl med lavt diacetylinnhold.
I en utførelsesform av prosessen ifølge oppfinnelsen blir acetolaktat enzymatisk dekarboksylert til actoin med det resultat at dannelsen av det sterkt luktende og uønskede diacetyl fra acetolaktat unngås. Tilsvarende blir i andre utførelsesformer dekomponering av a-acetolaktat til diacetyl unngått ved omdanning av diacetylforløperen ved hjelp av acetolaktat eller reduktoisomeraser eller isomeraser (reaksjonene 5 og 6).
Prosessen kan gjennomføres i forbindelse med konvensjonell brygging av øl. For eksempel kan acetolaktat-dekarboksylase tilsettes under hovedfermenteringen eller modningsprosessen. Bruken av dette enzym gir en betydelig forkortelse av modningsprosessen da acetolaktat hurtig dekarboksylerer til fermenterbart acetoin uten dannelse av diacetyl. I henhold til en spesiell utføreIsesform av oppfinnelsen blir enzymet tilsatt under modningsprosessen idet dannelsen av acetolaktat i det vesentlige er avsluttet etter hovedfermenteringen. Hvis ønskelig kan imidlertid enzymet tilsettes før eller under hovedfermenteringen der pH verdien er høyere enn under modningsprosessen.
I stedet for å bruke enzymet i fri tilstand kan det benyttes
i immobilisert tilstand idet immobilisert enzym tilsettes til vørteren under eller i fortsettelse av fermenteringen. Det immobiliserte system kan også holdes i en kolonne gjennom hvilken fermenteringsvørteren eller ølet føres. Enzymet kan immobiliseres separat eller.man kan benytte medimmobiliserte gjærceller og acetolaktat-dekarboksylase.
Bruken av et immobilisert enzym tillater en akselerert kontinuerlig brygging av øl da ølfermenteringen kan gjennom-føres ved å føre vørteren gjennom kolonner inneholdende immobilisert gjær og immobiliserte enzymer, eventuelt i medimmobilisert tilstand. Hovedfermenteringen og modningen kan kombineres til en kontinuerlig omdanning av vørter til et ferdig øl avhengig av kapasiteten til kolonnene. En slik prosess sparer arbeid og reduserer produksjonsanleggsinvester-ingene.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan ikke bare benyttes
i forbindelse med brygging av øl men er også egnet ved fremstilling av vin der tilsvarende fordeler oppnås,
spesielt en reduksjon av modningsperioden og en forenkling av prosessen. Av spesiell interesse i denne forbindelse er bruken av acetolaktatomdannende enzymer i forbindelse med såkalte "malolactic" fermentering. Denne prosess som gjennomføres ved hjelp av mikroorganismer som arter av Leuconostoc, Lactobacilus eller Pediococcus, utføres etter hovedfermenteringen av vin for å øke pH-verdien i produktet såvel som den biologiske stabilitet og for å utvikle vinens aroma. Videre er det meget ønskelig å utføre denne fermenteringen da dette muliggjør hurtig tapping, noe som for-bedrer anleggets kapasitet. Uheldigvis kan imidlertid prosessen gi grunn til uønsket aroma på grunn av diacetyl, hvis dannelse kan reduseres ved hjelp av acetolaktat-omdannende enzymer. Videre kan prosessen med fordel benyttes for industriell fremstilling av etanol da fermenteringsproduk-ter oppnås uten eller så og si uten innhold av diacetyl,
noe som forenkler destillasjonsprosessen, spesielt når det gjelder azeotrop destillasjon ved fremstilling av absolutt etanol, det vil si en vannfri etanol.
Som nevnt kan det i foreliggende fremgangsmåter benyttes
en acetolaktat-dekarboksylase som for eksempel er isolert fra Aerobacter aerogenes. Imidlertid kan man også
benytte andre acetolaktatomdannende enzymer fra andre kilder, for eksempel arter av Bacillus, Enterobacter, Klebsiella, Leuconostoc, Serratia og Streptococcus, og
noen arter av Actinomycetes og fungi.
Egnede acetolaktat-reduktoisomeraser og -isomeraser kan isoleres fra bakterier slik som arter av E. coli eller Aerobacter aerogenes, eller fra Neurospora crassa, gjærtyper, Salmonella eller planter. Da enzymene det dreier seg om
er enzymer i aminosyre metabolismen må det forventes at de opptrer i så og si alle levende celler.
Da alkoholfermenteringsprosesser ofte skjer ved pH-verdier innen området 4 til 5 og mange lett tilgjengelige acetolaktat-dekarboksylaser som utvinnes fra mikroorganismer ha: optimal stabilitet og aktivitet ved pH-verdier over 5, er det ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig å benytte acetolaktat-dekarboksylase i en kjemisk modifisert tilstand for å oppnå stor stabilitet og/eller optimal aktivitet i et pH-område mellom 4 og 5. Ved en slik modifisering kan for eksempel oppnås som angitt i "Biochem." Vol. 11, No. 22, 1972.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal illustreres nedenfor ved hjelp av noen eksempler.
Eksempel 1
Satsvis fermentering og hurtigmodning av øl ved bruk av acetolaktat-dekarboksylase. 1 liter steril vørter med en vørterstyrke på 17,7°P ble inoksylert med bryggerigjær (Saccharomyces carlsbergensis) 1 en mengde av 2 x 10 celler pr. ml. Etter 6 dager ved 10°G var hovedfermenteringen ferdig og gjæringen (til-synelatende ekstraktinnhold) i ølet ble målt til 2,0°P. Innholdet av fri og bundet diacetyl (dvs. diacetyl avledet fra a-acetolaktat) i ølet ble målt til 0,12 ppm henholdsvis 0,71 ppm (jevnfør A.D. Haukeli og S. Lie: Journal of the Institute of Brewing 1971, 77 538).
Ølet ble deretter dekantert fra utfelt gjær og blandet med 100 ml "Kreuzen", dvs. heftig fermenterende øl, fremstilt fra vørter inokulert med gjær 4 8 timer før. Videre ble 2 5 mg acetolaktat-dekarboksylase, isolert fra Aerobacter aerogenes som beskrevet i "European Journal of Biochemistry 1970, 14, 133, tilsatt. Ved 24 timers henstand under 10°C for sekundærfermentering og modning hadde ølet et innhold av
fritt og bundet diacetyl som ble bestemt til 0,05 ppm henholdsvis 0,10 ppm. Ølet ble deretter avkjølt til -1°C
og satt hen i ytterligere 2 dager ved denne temperatur og det ferdige øl ble deretter filtrert.
Eksempel 2
Kontinuerlig fermentering og hurtigmodning av øl.
35 g bryggerigjær (Saccharomyces carlsbergensis) isolert ved sentrifugering, ble suspendert i 350 ml av en 3%-ig steril oppløsning av natriumalginat. Blandingen ble dråpevis tilsatt til 10 liter steril 0,1 M CaCl2 for å gelatinisere kalsiumalginat for å danne sfæriske gjærholdige partikler med en diameter på ca. 3 mm.
Disse ble satt hen i kalsiumkloridoppløsning i 12 timer ved 4°C og deretter pakket i en kolonne med en diameter på 19 cm og en høyde på 5 cm. Steril vørter ble pumpet gjennom reaktoren ved 10°C i en mengde av 0,15 1 pr., time og vørter-styrken var 10,7°P. Gjæringen i eluatet fra reaktoren ble funnet å være 2,1°P og gasskromatografi viste et innhold av fri og bundet diacetyl på 0,15 ppm henholdsvis 2,21 ppm. Til 1 liter øl fra reaktoren ble det tilsatt 25 mg acetol-aktet-dekarboksylase, fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Ølet ble satt hen ved 1 0°C i 2 4 timer og deretter pumpet gjennom ytterligere en reaktor med immobilisert gjær slik at oppholdstiden var 5 timer. Innholdet av fri og bundet acetyl i eluatet ble bestemt til 0,05 henholdsvis 0,10 ppm. Temperaturen ble deretter redusert til -1°C og etter henstand i 2 dager ved denne temperatur ble det ferdige øl dekantert og tilslutt filtrert.
Eksempel 3
Satsvis fermentering og hurtigmodning av øl ved bruk av acetolaktat-redukto-isomerase. 1 liter steril vørter ble fermentert med Saccharomyces carlsbergensis som beskrevet i eksempel 1. Etter 6 dager hovedfermentering ble ølets innhold av fri og bundet diacetyl målt til 0,10 henholdsvis 0,61 ppm. Ølet ble deretter dekantert fra utfelt gjær og 100 ml "Kreuzen" ble tilsatt som beskrevet i eksempel 1 sammen med 100 mg av en a-acetolaktat-redukto-isomerase fremstilt fra E. coli som beskrevet av H.E. Umbarger, B. Brown og E.J. Eyring i "Journal of Biological Chemistry" Vol. 235, s. 1425 - 1432. Ølet ble deretter satt hen i ytterligere 24 timer ved 10°C hvoretter innholdet av fri og bundet diacetyl ble bestemt til 0,03 ppm henholdsvis 0,09 ppm. Ølet ble deretter avkjølt til -1°C og satt hen i ytterligere to dager ved denne temperatur og deretter ble det ferdige øl filtrert.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av fermenterte alkoholiske produkter med lavt diacetylinnhold ved fermentering av et karbohydratholdig substrat med en mikroorganisme, karakterisert ved at det fermenterende eller fermenterte substrat behandles med et acetolaktat-omdannende enzym under eller i fortsettelse av fermenteringen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som acetolaktat-omdannende enzym benyttes en acetolaktat-dekarboksylase.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det benyttes en acetolaktat-dekarboksylase som er utvunnet fra mikroorganismen Aerobacter aerogenes.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som acetolaktat-omdannende enzym benyttes en isomerase.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som acetolaktat-omdannende enzym benyttes en reduktoisomerase.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5 hvor substratet underkastes en hovedfermentering og en modningsprosess, karakterisert ved at behandlingen med acetolaktat-omdannende enzym skjer under modningsprosessen.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det som substrat anvendes vørter.
8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at det acetolaktat omdannende enzym benyttes i immobilisert tilstand.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at enzymet benyttes i immobilisert form sammen med gjær.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at acetolaktat-dekarboksylasen benyttes i en kjemisk modifisert form for å oppnå høy stabilitet og/eller optimal aktivitet i pH-onvrådet mellom 4 og 5.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK339880A DK145502C (da) | 1980-08-07 | 1980-08-07 | Fremgangsmaade til fremstilling af fermenterede alkoholiske produkter |
| PCT/DK1981/000076 WO1982000474A1 (en) | 1980-08-07 | 1981-08-06 | Using acetolactate converting enzyme when producing alcoholic products |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO821138L NO821138L (no) | 1982-04-05 |
| NO159940B true NO159940B (no) | 1988-11-14 |
| NO159940C NO159940C (no) | 1989-02-22 |
Family
ID=26067033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO82821138A NO159940C (no) | 1980-08-07 | 1982-04-05 | Fremgangsmaate for fremstilling av fermenterte alkoholiskeprodukter. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO159940C (no) |
-
1982
- 1982-04-05 NO NO82821138A patent/NO159940C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO159940C (no) | 1989-02-22 |
| NO821138L (no) | 1982-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Godtfredsen et al. | Maturation of beer with α-acetolactate decarboxylase | |
| EP0046066B1 (en) | A process for producing fermented alcoholic products | |
| EP2041256A2 (en) | Improved brewing process | |
| Dequin et al. | How to adapt winemaking practices to modified grape composition under climate change conditions | |
| JP2013150577A (ja) | 発酵麦芽飲料の製造方法 | |
| JP4613087B2 (ja) | 発泡酒の製造方法 | |
| JP2022546248A (ja) | アルコールフリー飲料の製造 | |
| JPH0579307B2 (no) | ||
| CA1326219C (en) | Method for the continuous maturation of fermented beer | |
| CN114540138A (zh) | 一种双酵母混合发酵麦芽汁生产新型果味酸啤酒的方法 | |
| JP4002780B2 (ja) | 麦芽アルコール飲料の製造方法 | |
| WO2017214673A1 (en) | A yeast strain and uses thereof | |
| EP1670892B1 (en) | Process for producing concentrated grape juice and wine | |
| NO159940B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av fermenterte alkoholiskeprodukter. | |
| Owades et al. | Nitrogen metabolism during fermentation in the brewing process. II. Mechanism of diacetyl formation | |
| US3402048A (en) | Process for producing beer of the vollbier type | |
| Iserentant | Beers: recent technological innovations in brewing | |
| JPH04197167A (ja) | 酒類の製造法 | |
| SI8111916A8 (sl) | Postopek za proizvodnjo fermentiranih alkoholnih proizvodov | |
| EP0424545B1 (en) | Method for preparing alcoholic beverages | |
| JP2005210939A (ja) | アルコール飲料の製造方法 | |
| KR0173801B1 (ko) | 맥주유사의 신규한 발포주의 제조방법 | |
| KR950010988B1 (ko) | 맥주의 고속숙성방법 | |
| Pozen | Enzymes in brewing | |
| JP2023064993A (ja) | 発酵ビール様発泡性飲料及びその製造方法 |