[发明专利]改进的发酵方法

说明书

技术领域

本发明涉及啤酒发酵的方法。具体地，本发明涉及加速发酵啤酒的方法，所述方法涉及脯氨酸特异性蛋白酶。

背景技术

在传统啤酒制造方法中，用啤酒酵母接种通过提取麦芽获得的麦芽汁，并在8-15℃之间的最高温度下进行约7天的发酵，最高温度取决于使用冷发酵方法还是暖发酵方法。该发酵也称为初级发酵。一旦发酵完成，大部分可发酵的糖转已化为醇时，沉淀出酵母。在储藏(larger)啤酒的情况下，酵母在发酵底部收集，在其它啤酒中，它们在发酵顶部收集。得自该初级发酵的“未成熟”啤酒仍然含有一些未沉淀的酵母以及相对高水平的不期望的气味成分，特别是二酮如二乙酰和乙酰基醛。

这些后来的不期望气味成分向无味化合物的转化是随后的啤酒成熟阶段的重要方面。特别地，将二乙酰(具有黄油异味的化合物)还原为3-羟基丁酮是费时但是极为重要的工艺。在传统的啤酒工艺中，该成熟步骤进行约一周。在随后的啤酒酿造阶段(所谓的稳定阶段)，保持啤酒以促进蛋白质多酚聚集体的形成，然后去除沉淀的聚集体。这些蛋白质多酚聚集体由多酚和来自麦芽的富含脯氨酸(所谓的混浊活性(haze active))蛋白质组成。在稳定阶段，通过将啤酒冷却至0或甚至-2℃约7到10天，以便这些聚集体聚集并随后沉淀。根据Narziss(Narziss，L.1990 ferment.3，54-62)，后面这种冷稳定时期是不可缺少的。去除沉淀物质后，通常去除未沉淀的多酚和/或混浊活性蛋白质，以防止在包装的产品中形成“冰冷混浊”。为达到此目的，可通过吸附在聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)上来去除残留的未沉淀多酚，和/或可通过吸附在硅胶上来去除残留的混浊活性蛋白质。之后可通过硅藻土过滤，将分别含有吸附的多酚和/或混浊活性蛋白质的PVPP和/或硅胶一起去除，并去除任何残余的酵母。

总之，上述传统啤酒制造方法耗时约20天。得到的产物完全清澈并稳定，从而在其保质期期间不会发生可见的变化。

为了提高酿酒厂的适应性和节约资本成本，近年来已经进行了大量工作，以使得酿造方法中的发酵、成熟和稳定阶段最短(Narziss，L.1990ferment.3，54-62)。例如在“压力发酵”方法中，通过将发酵和成熟温度通常提高至约14-18℃加速发酵和成熟。在该方法中，发酵加成熟在7天时期内完成。整个制造过程(即包括稳定)显著缩短至略大于2周。然而，得到的啤酒可能会发展出轻微的酵母味道和总体上口味较差的口味等级。

在流行的备选方法(所谓的“冷发酵-温成熟”方法)中，通过坚持传统的低温发酵过程得到口味较好的啤酒。通过将成熟阶段的温度提高到18至22℃来获得所期望的更短的加工时间。结果，新鲜啤酒的未成熟口味在2到3天时间段内被克服。通过传统方法来获得啤酒稳定性。尽管获得的啤酒具有极佳的质量，但该方法的能量消耗相对较高。

在加速啤酒成熟的另一方法中，对未成熟的啤酒进行彻底的离心，以去除酵母，然后使其经过含有高密度的被固定酵母的生物反应器。组合厌氧加热到90℃的步骤，在1-2小时时间段内所有的二乙酰都被还原为3-羟基丁酮。此外，也用通常的冷储藏期和PVPP或硅胶处理来稳定该快速成熟的啤酒。然而，该生物反应器方法易于产生酵母异味，且由于使用了先进科技设备，资产花费很可能较高。

此外，引入新开发的酶(其在啤酒发酵阶段添加)正开始对啤酒制造产生影响。在最近的方法中，使用脯氨酸特异性内切蛋白酶作为PVPP或硅胶处理的替代品来预防冷冻混浊的形成(EP 1 326 957)。在啤酒发酵期间，该酶选择性地水解混浊活性、富含脯氨酸的蛋白质，从而预防蛋白质-多酚复合物的沉淀。该方法的已报导的优点在于PVPP或硅胶成为多余，因为该酶能有效预防冷冻混浊。另外，该方法在啤酒加工中该最终和最脆弱的阶段产生了被显著简化的加工步骤，而对啤酒酿造过程的长度没有显著影响。实际上，PVPP和多酚之间和/或硅胶和混浊活性蛋白质之间的反应几乎是瞬时的。因此，去除PVPP或硅胶处理并不能导致产生更短的啤酒酿造过程。在另一酶促方法中，向倾斜的(pitched)麦芽汁中加入α-乙酰乳酸脱羧酶。这种添加防止在啤酒发酵中形成二乙酰，从而可将成熟期(其主要目的在于降低二乙酰水平)减少2到3天(参照US 5,108,925和US 4,708,875)。