ФЕРМЕНТИРОВАННЫЙ НАПИТОК НА ОСНОВЕ ПИВНОГО СУСЛА, СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СТАБИЛИЗАТОР ПОМУТНЕНИЙ В ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ НАПИТКАХ НА ОСНОВЕ ПИВНОГО СУСЛА Российский патент 2001 года по МПК C12C5/00 C12C7/00 

Изобретение относится к ферментированному напитку на основе пивного сусла.

Оно также относится к способу получения ферментированного напитка на основе пивного сусла.

Наконец, оно относится к применению соединений для улучшения некоторых качеств ферментированных напитков.

Обычно при приготовлении пива типа пльзенского используют ряд стадий, предназначенных для получения пива, которое является настолько прозрачным, насколько это возможно. Эти различные стадии включают в себя, в частности, осаждение, адсорбцию, центрифугирование и фильтрование пивного сусла. Считают, что пиво типа пльзенского является коллоидно стабильным, если в нем больше не развивается никакое помутнение в конце цикла его приготовления и во время его хранения.

В отличие от пива типа пльзенского, чтобы угодить потребителю, некоторые специальные сорта пива, основной характерной чертой которых является проявление, во время их потребления, помутнения, которое является обильным и устойчивым в большей или меньшей степени и которое придает им вид нефильтрованного пива и непромышленный натуральный характер.

В этих типах пива помутнение обычно имеет место благодаря присутствию дрожжей, суспендированных частиц, главным образом белков, которые могут сильно отличаться по размеру и составу. Действительно, основная фракция суспензии зависит от способа приготовления и условий хранения готового пива, особенно от предшествующей продолжительности декантации и от температуры, при которой ее проводят.

Обычно различают два основных типа помутнения согласно их поведению в зависимости от температуры.

Первый тип соответствует так называемым необратимым помутнениям, которые сохраняются после нагревания пива до температуры порядка 15^oC. Основные частицы, встречающиеся в необратимых помутнениях, обычно представляют собой дрожжи, белковые или крахмальные частицы и оксалатные кристаллы.

Второй тип соответствует так называемым обратимым помутнениям, которые образуются во время охлаждения пива до температуры потребления, обычно менее чем примерно 12^oC, и которые исчезают полностью или частично при нагревании пива. Обратимое помутнение в основном состоит из белков и полифенолов.

После приготовления большинство помутнений, встречающихся в пиве, имеет тенденцию осаждаться во время хранения с получением, в конечном итоге, пива, которое осветлено в большей или меньшей степени, а также осадка.

Этот осадок может быть заново суспендирован встряхиванием во время подачи пива с тем, чтобы снова получить напиток, обладающий адекватным помутнением.

Нетрудно понять, однако, что такой образ действий не наблюдается потребителем систематически.

Следовательно, для пивовара важно иметь возможность предложить пиво, обладающее помутнением хорошего качества и способным продолжать существовать, по меньшей мере до потребления пива, без необходимости специальной операции, производимой потребителем.

Цель изобретения состоит в том, чтобы в большей степени отвечать этой цели путем обеспечения нового ферментированного напитка на основе пивного сусла, обладающего улучшенным помутнением.

Известен [WO 96/04363] способ улучшения стабильности пены, продуцируемой некоторыми напитками, такими как пиво, заключающийся в добавлении одного или более чем одного пектина во время или после процесса приготовления такого напитка.

Известно также, что другие полисахариды имеют такое же свойство, например камеди или модифицированные крахмалы, или производные целлюлозы.

Известно также, что добавление каррагенана в горячее сусло стимулирует коагуляцию растворимых белков, содержащихся в этом сусле, и облегчает седиментацию белков и, следовательно, осветление пива.

Первой задачей настоящего изобретения является создание ферментированного напитка на основе пивного сусла, стабильность которого улучшена.

Другая задача настоящего изобретения относится к способу получения ферментированного напитка на основе пивного сусла, имеющего помутнение с улучшенной устойчивостью.

Другая задача настоящего изобретения относится к применению конкретных соединений для стабилизации помутнений в ферментированных напитках на основе пивного сусла.

Ферментированный напиток по настоящему изобретению, на основе пивного сусла, отличается тем, что он содержит природную или синтетическую добавку, способную образовывать по меньшей мере временно стабильные комплексы с белковыми фракциями указанного сусла или указанного напитка, или образовывать суспензию, по меньшей мере временно стабильную в указанном сусле или указанном напитке, причем указанная добавка присутствует в указанном ферментированном напитке по меньшей мере во время его приготовления в количественном соотношении, достаточном для получения удовлетворительного помутнения в готовом напитке.

Авторы настоящей патентной заявки к удивлению обнаружили, что помутнения могут быть улучшены воздействием соединений, способных ингибировать коагуляцию и осаждение белков, содержащихся в сусле, используемом для приготовления указанного напитка, или в готовом напитке, например образуя с ними комплексы, которые являются стабильными в течение определенного периода, или образуя суспензию в сусле.

Согласно изобретению добавка растворима в воде. В рамках настоящего изобретения, "растворимый в воде" следует понимать как обозначение продукта, который может образовать водный раствор при концентрации по меньшей мере примерно 10 мг/л воды.

Преимущественно добавка состоит из одного или более чем одного полисахарида, выбранного из группы, включающей в себя в частности производные крахмала, производные целлюлозы, пектин или его производные, в частности амидированный пектин (Е 440), камеди углеводов или их производные.

В качестве не ограничивающих примеров производных целлюлозы, которые могут применяться в рамках настоящего изобретения, могут быть упомянуты гемицеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза (Е 460), метилцеллюлоза (Е 461), гидроксипропилцеллюлоза (Е 463), гидроксипропилметилцеллюлоза (Е 464), метилэтилцеллюлоэа (Е 465) и карбоксиметилцеллюлоза (Е 466).

В качестве не ограничивающих примеров производных крахмала, которые могут применяться в рамках настоящего изобретения, могут быть упомянуты модифицированные крахмалы от Е 1404 до Е 1450, как описано в European Directive 95/2/ЕС N L61/1 от 20/02/1995.

В качестве не ограничивающих примеров камедей, которые могут быть использованы в рамках настоящего изобретения, могут быть упомянуты ксантановая камедь (Е 415), камедь трагаканта (Е 413), аравийская камедь, альгиновая кислота (Е 400) и ее соли, особенно натриевая (Е 401), калиевая (Е 402), аммониевая (Е 403), кальциевая (Е 404), пропиленгликольальгинат (Е 405), камедь карайи (Е 416).

Другие полисахариды, которые могут применяться в рамках настоящего изобретения, включают в себя полисахариды, принадлежащие к семейству каррагенанов.

Номера, согласно Европейскому законодательству в области пищевых продуктов [Eurofood Monitor, European Union Legislation on Foodstuffs, Agra Europe (London) Ltd.], для некоторых продуктов, которые могут применяться в рамках настоящего изобретения, указаны в предшествующем тексте.

В соответствии с первым воплощением настоящего изобретения, добавка включает в себя полисахарид, такой как определено выше.

В соответствии с другим воплощением настоящего изобретения, добавка включает в себя смесь нескольких полисахаридов, таких как определено выше.

Предметом изобретения является также способ приготовления ферментированного напитка на основе пивного сусла. Способ по изобретению, предпочтительно включающий в себя стадии варки, кипячения, охлаждения, ферментирования сусла и хранения полученного напитка, отличается тем, что природную или синтетическую добавку, способную образовывать по меньшей мере временно стабильные комплексы с белковыми фракциями указанного сусла или указанного напитка или образовывать суспензию, по меньшей мере временно стабильную, в указанном сусле или указанном напитке, добавляют во время приготовления указанного напитка.

Нет необходимости более детально описывать стадии варки, кипячения или ферментирования сусла. Они несомненно соответствуют стадиям, обычно применяющимся в пивоваренной промышленности. Специалисты могут обратиться к общепринятым технологиям затирания, соложения и охмеления, таким как описано, например, в публикации "Biere et Coolers (Beers and Coolers)" M. Moll, Collection Sciences et Techniques agroalimentaires, Apria, Paris 1991.

Согласно изобретению добавка по существу состоит из одного или более чем одного полисахарида, такого как определено в предшествующем тексте.

Добавку добавляют в порошкообразной форме или предпочтительно в форме водного раствора на любой стадии приготовления ферментированного напитка. В соответствии с первым воплощением настоящего изобретения добавку добавляют в любое время между началом стадии кипячения сусла и началом стадии охлаждения сусла.

В соответствии с еще одним воплощением способа по настоящему изобретению добавку добавляют в готовый продукт.

Добавку добавляют согласно изобретению в количественном соотношении в интервале от примерно 5 до примерно 2000 мг/л сусла или напитка, предпочтительно от примерно 10 до примерно 1000 мг/л сусла или напитка, еще более предпочтительно от примерно 50 до примерно 500 мг/л сусла или напитка.

Используемые более низкие количественные соотношения зависят от типа используемого полисахарида, физико-химического состава напитка, времени добавления и степени чистоты полисахарида.

Критерий чистоты полисахаридов не является существенным фактором для применения изобретения, поскольку используемые количественные соотношения просто должны быть отрегулированы. Так например, пектин может быть введен в форме неочищенного или загрязненного источника, такого как фруктовая фракция, экстракт или концентрат.

В особых случаях, когда полисахарид должен быть экстрагирован и растворен во время осуществления способа, предпочтительной формой для добавления является добавление в горячее сусло.

Более высокие количественные соотношения обычно ограничены проблемами вторичных эффектов видимых или органолептических отклонений, которые специфичны для каждого полисахарида и каждого типа напитка, такими как например образование осадка, слишком высокая вязкость, дестабилизация пены или появление неприемлемого вкуса.

Специалисты легко смогут найти оптимальные условия для добавления, которые являются характерными для их собственного напитка, путем проведения ограниченных серий систематических эмпирических испытаний.

Предметом изобретения является также применение для повышения качества помутнений ферментированных напитков, приготовленных из пивного сусла, одного или более чем одного натурального или синтетического водорастворимого полисахарида, способного образовывать по меньшей мере временно стабильные комплексы с белковыми фракциями пивного сусла или образовывать суспензию, по меньшей мере временно стабильную, в указанном сусле или указанном напитке.

Согласно изобретению полисахариды, которые можно применять, являются такими, как определено в предшествующем тексте.

Дополнительные преимущества и характеристики изобретения возникнут также в свете более подробного описания, которое следует за примерными воплощениями настоящего изобретения, которые даны только в целях иллюстрации и не связаны с ограничениями и графическими материалами, относящимися к таковым и в которых:
фиг. 1 представляет собой график, на котором представлено влияние добавки по настоящему изобретению на выпадение в осадок белка;
фиг. 2 представляет собой график, иллюстрирующий влияние увеличения количественных соотношений добавки по настоящему изобретению на помутнение сусла;
фиг. 3 представляет собой гистограммы распределения по размеру белковых частиц первого образца пива, которое не получило добавку по настоящему изобретению;
фиг. 4 представляет собой гистограммы распределения по размеру белковых частиц второго образца пива, которое получило добавку по настоящему изобретению;
фиг. 5 представляет собой график, на котором представлено изменение помутнения в двух образцах пива в зависимости от продолжительности хранения на холоду и температуры, при которой пиво подают.

Основной принцип изобретения заключается в том, чтобы продуцировать комплексы между введенными полисахаридами и белками в сусле или в пиве. В зависимости от реактивности полисахаридов и времени их применения эти комплексы могут самопроизвольно осаждаться в форме помутнения или могут модифицировать условия для осаждения белков в ходе процесса или в готовом пиве.

Аравийская камедь содержит фракцию гликопротеина, которая обладает свойствами стабилизации коллоидных систем. Реактивность этой камеди слабая в том смысле, что она не создает немедленного помутнения в пиве, но ее влияние становится ощутимым в процессе образования, в результате декантации, обратимого помутнения на холоду. Эту камедь предпочтительно добавляют в конце процесса для того, чтобы исключить ее тепловое разложение.

Пектин реагирует с белками, которые осаждаются во время охлаждения сусла или пива. Следовательно, первым результатом добавления в горячее сусло будет образование необратимого помутнения, которое будет оставаться в ходе процесса и в готовом пиве, а вторым результатом будет модифицирование условий образования и осаждения обратимого помутнения на холоду в готовом пиве.

Пектин может быть также введен в пиво с тем, чтобы предпочтительно воздействовать на стабилизацию обратимой фракции помутнения, образованной при низкой температуре.

Добавление каррагенанов в сусло является обычной практикой в пивоварении с целью содействия осветлению сусла путем ускорения осаждения и флокуляции осадка белка. Напротив, в данном изобретении высокую реактивность каррагенанов в отношении белков используют для того, чтобы создать и сохранить необратимое помутнение в пиве при комнатной температуре. Действие этого полисахарида также проявляет себя в замедлении скорости седиментации белковых частиц в помутнении, которое образуется во время охлаждения готового пива.

Пример 1
В этом примере исследуют влияние добавки по изобретению на качество помутнения пива.

Чтобы сделать это, два образца сусла пива отбирают в ходе цикла производства специального пива, во время стадии варки. Первый образец (образец А) не получает никакой добавки и служит контролем. Второй образец (образец Б) получает добавку, состоящую из пектина, в количественном соотношении 0,30 г/л сусла.

Используемый пектин является продуктом компании Sanofi, Франция, имеющимся в продаже под наименованием Pectin E 440.

Два образца А и Б помещают в градуированные пробирки емкостью 500 мл.

Качество помутнения двух образцов сусла оценивают следующим способом. Измеряют объем декантации осадка белка, содержащего коагулированные белковые фракции и осажденные.

Этот способ оценки помутнения сусла в частности описан в публикации "Biereset Coolers", Paris, 1991, p. 130.

Теперь, обращаясь к фиг. 1, видно, что образование осадка белка образца Б (кривая C2) происходит медленнее по сравнению с формированием осадка белка образца А (кривая C1).

Данные показывают, что быстрое и резкое выпадение в осадок белка соответствует помутнению слабой устойчивости, следовательно, пектин действует как фактор, ингибирующий и снижающий выпадение в осадок белка, и, следовательно, как фактор, который повышает качество помутнения в пиве.

Это ясно продемонстрировано на фиг. 2, где показано влияние концентрации пектина Q40, добавленного в горячее сусло, на образование помутнения при 20^oC в охлажденном и центрифугированном сусле.

Результаты, показанные на фиг. 2, получены следующим образом:
Горячее сусло (100^oC) отбирают в конце стадии варки и делят на образцы без добавления пектина (0 г/л) или с добавлением пектина (0,1 г/л, 0,2 г/л, 0,3 г/л, 0,5 г/л, 0,75 г/л или 1 г/л). После растворения пектина путем легкого перемешивания в течение 5 минут образцы сусла охлаждают до 20^oC и центрифугируют, измеряют в каждом супернатанте, поглощением (А 700 нм) или нефелометрией (единицы ЕВС).

Относительное распределение размера частиц белка в пиве, полученное из двух образцов сусла типа А и Б, затем измеряют фотонной корреляционной спектроскопией с использованием прибора Mastersizer (Malvern Instruments, Great Britain). Результаты приведены на фиг. 3 и 4.

Из фиг. 3 видно, что частицы пива типа А имеют средний диаметр примерно 0,8 мкм, тогда как, обращаясь теперь к фиг. 4, частицы пива типа Б имеют средний диаметр примерно 0,3 мкм, что демонстрирует роль пектина в ингибировании коагуляции и осаждении белков в сусле.

Два пива А и Б затем хранят при 0^oC в течение двух недель. Помутнение оценивают измерением поглощения при 700 нм посредством видимой УФ спектроскопии (кювета 1 см) после 24 часов, одной недели, двух недель и трех недель хранения, и нагреванием пива от 0^oC до 20^oC.

Из фиг. 5 видно, что интенсивность помутнений двух образцов пива уменьшается во время хранения, но при этом пиво, которое не получило пектин (кривая C3), имеет помутнение более низкой интенсивности, чем пиво, которое получило пектин (кривая C4).

Улучшение стабильности помутнения во время хранения возникает через экспрессию двух явлений. С одной стороны, так называемое "необратимое" помутнение, поскольку оно остается после нагревания до 20^oC в стеклянной посуде, в 4-10 раз выше в данном опыте по сравнению с пивом без пектина, даже после продолжительного периода декантации при 0^oC. Более того, фракция так называемого "обратимого" помутнения на холоду, вычисленная как разница между значением, измеренным при 2^oC, и значением, измеренным при 20^oC, также выше в данном опыте по сравнению с пивом без пектина после 3 недель декантации при 0^oC. Последнее стабилизирующее влияние на обратимую фракцию помутнения аналогично влиянию, описанному в таблице 1 в приложении.

Пример 2
В этом примере исследуют несколько добавок по изобретенью.

Добавки, используемые в примере 2, больше не добавляют во время варки сусла, как это было в примере 1, а добавляют в готовое пиво. Образцы хранят при 0^oC в течение четырех недель. Помутнение декантированного пива оценивают при 2^oC и после нагревания в стеклянной посуде при 20^oC, используя тот же способ, который описан в примере 1.

Результаты приведены в таблице.

Из полученных результатов следует, что все используемые добавки обладают эффектом уменьшения скорости седиментации обратимой фракции помутнения пива и, следовательно, продлевают устойчивость помутнения в продукте. С другой стороны, соотношения, которые будут использовать для каждого продукта, могут значительно изменяться от одного продукта к другому.

Осуществление изобретения позволяет производить напитки, обладающие необратимым помутнением хорошего качества в течение по меньшей мере четырех недель при температуре хранения 20^oC, и напитки, обладающие обратимым помутнением хорошего качества в течение по меньшей мере трех недель при температуре хранения 0^oC.

В конкретном случае добавки 2 (каррагенан) наблюдается также слабое увеличение необратимого помутнения, измеренное при 20^oC (0,074 А в среднем, по меньшей мере 0,027 А в контроле).

Само собой разумеется, что настоящее изобретение не ограничено примерными воплощениями, которые только что были описаны, а, напротив, охватывают все варианты.

Специалисты всегда смогут адаптировать настоящее изобретение к своим нуждам просто осуществлением операций оптимизации не выходя за рамки существенных признаков настоящего изобретения, как определено в формуле изобретения.

Добавка 1: аравийская камедь, имеющаяся в продаже, компании Jannssen Pharmaceuticals, Бельгия, при дозе 1000 мг/л пива.

Добавка 2: каррагенан Е 407, имеющийся в продаже, компании Sanofi, Франция, при дозе 10 мг/л пива.

Добавка 3: пектин Е 440 (чистота от 70 до 80%), имеющийся в продаже, компании Sanofi, Франция, при дозе 100 мл/л пива.

Изобретение относится к ферментированному напитку на основе пивного сусла. Напиток содержит натуральную или синтетическую добавку. Причем указанная добавка способна образовывать по меньшей мере временно стабильные комплексы с белковыми фракциями сусла или полученного напитка или образовывать суспензию, по меньшей мере временно стабильную в указанном сусле или указанном напитке. Указанная добавка присутствует в ферментированном продукте по меньшей мере во время его приготовления в количественном соотношении, достаточном для получения удовлетворительного помутнения в готовом напитке. Это позволяет создать новый ферментированный напиток, обладающий улучшенным помутнением. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Применение полисахарида, который по меньшей мере слабо растворим в воде и способен образовывать либо комплексы с белковыми фракциями пивного сусла или ферментированного напитка, приготовленного из указанного пивного сусла, либо суспензию в пивном сусле или ферментированном напитке, приготовленном из указанного пивного сусла, в качестве стабилизатора помутнений в ферментированных напитках на основе пивного сусла. 2. Применение по п.1, где полисахарид выбирают из производных крахмала, особенно из модифицированных крахмалов от Е 1404 до Е 1450. 3. Применение по п.1 , где полисахарид выбирают из пектинов типа Е 440 или их производных. 4. Применение по п.1, где полисахарид выбирают из каррагенанов типа Е 407. 5. Применение по п.1, где полисахарид выбирают из камедей, например камедей Е 400, Е 401, Е 402, Е 403, Е 404, Е 405, Е 413, Е 415 или Е 416 или аравийской камеди. 6. Способ приготовления ферментированного напитка, имеющего устойчивое помутнение, на основе пивного сусла, характеризующийся тем, что в процессе приготовления вводят по меньшей мере один полисахарид, который по меньшей мере слабо растворим в воде и способен образовывать либо комплексы с белковыми фракциями пивного сусла или ферментированного напитка, приготовленного из указанного пивного сусла, либо суспензию в пивном сусле или ферментированном напитке, приготовленном из указанного пивного сусла. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что полисахарид выбирают из производных крахмала, особенно из модифицированных крахмалов от Е 1404 до Е 1450. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что полисахарид выбирают из пектинов типа Е 440 или их производных. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что пектин вводят в горячее сусло с тем, чтобы создать необратимое помутнение. 10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что пектин вводят в готовое пиво с тем, чтобы уменьшить скорость седиментации обратимого помутнения на холоду и сохранить указанное помутнение на холоду в суспензии. 11. Способ по одному из пп.8 - 10, отличающийся тем, что пектин добавляют в количественном соотношении от примерно 10 до примерно 1000 мг/л, преимущественно от примерно 50 до примерно 500 мг/л, предпочтительно порядка от 100 мг/л до примерно 300 мг/л. 12. Спосо6 по п.6, отличающийся тем, что полисахарид выбирают из каррагенанов типа Е 407 и вводят в готовое пиво с тем, чтобы образовать необратимое помутнение и стабилизировать помутнение на холоду. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что каррагенан, который является высокореактивным, добавляют в количественном соотношении по меньшей мере примерно 5 мг/л, предпочтительно порядка примерно 10 мг/л. 14. Способ по п.6, отличающийся тем, что полисахарид выбирают из камедей, например камедей Е 400, Е 401, Е 402, Е 403, Е 404, Е 405, Е 413, E 415 или E 416 или аравийской камеди и предпочтительно вводят в готовое пиво с тем, чтобы стабилизировать и сохранить обратимое помутнение на холоду в суспензии. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что камедь, например аравийскую камедь, которая является слабореактивной, добавляют в количественном соотношении порядка примерно 1000 мг/л. 16. Способ по любому из пп.6 - 15, отличающийся тем, что полисахарид добавляют в количественном соотношении от примерно 5 мг/л до примерно 2000 мг/л сусла или пива, преимущественно от примерно 10 мг/л до примерно 1000 мг/л, предпочтительно от примерно 50 мг/л до 500 мг/л, причем используемое количественное соотношение изменяется обратно пропорционально степени реактивности и степени чистоты полисахарида и зависит от времени, когда указанный полисахарид используют. 17. Способ по любому из пп.6 - 16, отличающийся тем, что природу и количество полисахарида и условия добавления указанного продукта выбирают таким образом, чтобы создать белковые частицы, имеющие средний диаметр примерно 0,3 мкм. 18. Ферментированный напиток, приготовленный из пивного сусла, характеризующийся тем, что его готовят способом по любому из пп.6 - 17.