Способ приготовления пива
В способе приготовления пива низового брожения при затирании используют крупку, содержащую от 15 до 50 вес.% по сухому веществу пшеничных или ржаных отрубей и от 40 до 85 вес.% по сухому веществу солода. В затор добавляют ферменты, расщепляющие крахмал, процесс ведут при температуре от 60 до 65°С и рН от 5,0 до 5,6. Пиво, полученное по данному способу, содержит более чем 0,5 и до 5 мг общей феруловой кислоты на г сухого вещества (СВ), более чем 0,7 и до 5 мг кремния на г СВ, а соотношение С19:0 алкилрезорцинола к сумме С17:0, С 19:0, С21:0, С23:0 и С25:0 алкилрезорцинолов, содержащихся в пиве, составляет от, по меньшей мере, 16% и до 50% по весу. Изобретению позволяет приготовить пиво, имеющее превосходные вкусовые качества и стабильность вкусовых качеств во время старения, при сравнительно низкой стоимости исходных материалов, а также повышенное содержание полезных для здоровья фитопитательных веществ. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил., 9 табл., 3 пр.
Настоящее изобретение относится к способу приготовления пива низового брожения, такой способ включает использование отрубей зерновых культур, предпочтительно пшеничных отрубей или ржаных отрубей, в количестве более чем 10%, предпочтительно при отношении, по меньшей мере, от 15% и до 40 вес.% от общего веса крупки. Способ по изобретению позволяет приготовить пиво, имеющее превосходные вкусовые качества и стабильность вкуса во время старения при сравнительно низкой стоимости исходных материалов.
Зерновой солод, в частности ячменный солод, является главным ингредиентом, используемым в пивоварении. Зерновой солод обеспечивает как полисахаридами, так и ферментами для преобразования полисахаридов в простые моносахариды и олигосахариды, которые могут сбраживаться с помощью дрожжей до этанола и диоксида углерода. В способе приготовления пива солодовая крупка может быть частично замещена другими ингредиентами, обогащенными углеводами, которые, как правило, называют добавками. Добавки, используемые для приготовления пива, включают несоложенные зернопродукты (такие как кукуруза, рис, рожь ячмень и пшеница), фракцию эндосперма несоложенных зернопродуктов, крахмал, гидролизованный или частично гидролизованный крахмал, мальтозу, глюкозу, патоку или сахарозу. Причинами замены солода добавками могут быть уменьшение стоимости, изменение вкусовых качеств, улучшение стабильности вкусовых качеств, изменение цвета пива или изменение свойств вспенивания или коллоидных свойств. Наиболее часто используемыми добавками, при приготовлении прозрачного пива низового брожения, являются несоложенная кукуруза и несоложенный рис, которые используют главным образом для понижения затрат при производстве пива, поскольку их цена ниже, чем у ячменного солода. Проблема, связанная с использованием таких добавок, заключается в том, что они приводят к слабому вкусу пива, что связано с более низким действительным количеством экстракта готового пива. В данной области техники существует необходимость в решении этой проблемы, если возможно, без значительного изменения стандартного способа приготовления пива. Настоящее изобретение основывается на том, что неожиданно было обнаружено, что крупка, содержащая более чем 10 вес.%, например, от 15% и до 50 вес.% отрубей, может использоваться для приготовления пива низового брожения с улучшенными и стабильными вкусовыми качествами.
Отруби зерновых культур использовались в прошлом в качестве добавки для получения пива верхового брожения, в частности столового пива или слабоалкогольного пива. Washington (1757), Coppinger (1815) и Byrn (1873) описали способы получения столового пива или слабоалкогольного пива, изготовленных на основе смеси патоки и пшеничных отрубей, которые варят после короткого верхового брожения без дозревания. Однако эти виды пива, а также варианты с более высоким содержанием спирта, получаемые из них, как правило, рассматриваются как неудовлетворяющие современным стандартам по вкусовым качествам (смотри, например, современную оценку в http.7/brewery.org/brewery/cm3/recs/13 07.html). В US 81214 описан способ приготовления пива низового брожения с затиранием крупки, содержащей ячменный солод, термообработанную кукурузную крупку, отруби зерновых и фосфаты. В описанной формуле для получения 10 баррелей пива (приблизительно 1190 литров) количества ячменного солода, несоложенной кукурузы, пшеничных и овсяных отрубей, содержащихся в крупке для затирания, составляют 17 бушелей (578 фунтов), 200 фунтов, 2 бушеля (40 фунтов) и 2 бушеля (40 фунтов) соответственно. Перевод бушеля в фунт для различных продуктов осуществляется в соответствии с информацией, представленной в http://archive1.mdarchives.state.md.us/megafile/msa/speccol/sc2900/sc2908/000001/000572/html/am572-1268.html. Содержание добавленных пшеничных отрубей в крупке для этого пива, таким образом, составляет не более чем 4,7%, а совместное содержание добавленных пшеничных отрубей и овсяных отрубей составляет 9,3%. Добавление отрубей в рецептуру для приготовления пива в US 81214 предназначено компенсировать низкое содержание белка в кукурузной муке для улучшения питательного состава пива. Несмотря на эту идею присутствие значительных количеств материалов, подобных отрубям зерновых культур, например, присутствующих в крупке, как правило, избегают, поскольку они, как считается, имеют нежелательное воздействие на вкусовые качества и на стабильность вкусовых качеств пива. Специфический вкус отрубей и вареных отрубей хорошо известен и является препятствием для использования их в высоких концентрациях в тех пищевых продуктах и напитках, которые потребляются главным образом для получения удовольствия от их вкусовых качеств, например, таких как пиво.
Принимая во внимание режимы технологии приготовления пива, в частности то, что при приготовлении светлого пива низового брожения специалист в данной области будет рассматривать отруби зерновых, включая пшеничные отруби и ржаные отруби, как добавки, непригодные для пивоварения из-за низкого содержания в них сбраживаемых углеводов (15-30% против 50-70% для зернового солода), высокого содержания белка (15-20% против 10-15% для зернового солода), высокого содержания коричневого пигмента и высокого содержания бета-глюканов. Добавка с низким содержанием сбраживаемых углеводов, как правило, считается нежелательной при приготовлении пива, поскольку она приводит к низкому результату сбраживания. Добавка с высоким содержанием белка, как правило, считается нежелательной при приготовлении светлого пива лагер, поскольку она может вызвать увеличение мутности готового пива и нестабильность его вкусовых качеств. Добавка с высоким содержанием пигмента, как правило, считается непригодной при приготовлении светлого пива, поскольку она может вызвать отклонение от желаемого желтого цвета. Наконец, добавка с высоким содержанием бета-глюканов, как правило, считается менее пригодной, поскольку бета-глюканы могут вызвать нежелательное увеличение вязкости сусла и пива и, таким образом, вызвать проблемы во время стадий фильтрования.
Настоящее изобретение основывается на неожиданном обнаружении того, что высокие степени содержания пшеничных или ржаных отрубей могут использоваться в качестве экономически эффективной добавки при приготовлении пива низового брожения высокого качества. Отруби являются относительно дешевым побочным продуктом помола зерновых, образуемых, например, во время производства зерновой муки для выпечки хлеба.
Следовательно, первой целью настоящего изобретения является создание способа приготовления пива низового брожения с использованием крупки, содержащей, по меньшей мере, 10%, предпочтительно, по меньшей мере, от 15% и до 50%, предпочтительно до 40 вес.% по сухому веществу отрубей, таких как пшеничные или ржаные отруби, и дополнительно содержащих солод, предпочтительно ячменный солод. Крупка может также дополнительно содержать одну или несколько добавок при приготовлении, известных в данной области техники. Пиво, получаемое в соответствии со способом по изобретению, имеет превосходные вкусовые качества и стабильность вкусовых качеств во время старения. Кроме того, было обнаружено, что указанное пиво содержит повышенные дозировки полезных для здоровья фитопитательных веществ, таких как феруловая кислота, кремний и алкилрезорцинолы, более конкретно C19-алкилрезорцинолы.
Фиг. 1 показывает результат органолептического анализа (n = 8) ключевых составляющих вкуса двух экспериментальных видов пива, полученных из пивного сусла 1 (100% солода) и пивного сусла 2 (90% солода, 10% ржаных отрубей). Столбики отображают средние значения оценок, а черта ошибок показывает стандартное отклонение. Столбики со звездочкой показывают существенное отклонение от значения наблюдателей в соответствии с критерием Уилкоксона при p < 0,05.
Фигура 2 показывает результаты органолептического анализа (n=22) ключевых составляющих вкуса для двух экспериментальных видов пива, полученных из пивного сусла 3 (100% солода) и пивного сусла 4 (75% солода, 25% пшеничных отрубей). Столбики отображают средние значения оценок, а черта ошибок показывает стандартное отклонение. Столбики со звездочкой показывают существенное отклонение от значения наблюдателей в соответствии с ранговым критерием Уилкоксона при p < 0,05.
Фигура 3 показывает результаты органолептического анализа (n = 6) для экспериментальных видов пива, полученных из пивного сусла 3 (100% солода), пивного сусла 4 (75% солода, 25% пшеничных отрубей) и пивного сусла 5 (75% солода, 25% ржаных отрубей) после форсированного старения в течение 2 месяцев при 30°C. Виды пива ранжируются от 1 (наименее состаренное) до 3 (наиболее состаренное). Столбики отображают значения ранжирования, а черта ошибок показывает стандартное отклонение. Столбики, обозначенные другой буквой, существенно отличаются друг от друга в соответствии с односторонним критерием Фридмана ANOVA при ранговом критерии p < 0,05.
Фигура 4 показывает результат органолептического анализа (n = 8) экспериментальных видов пива, полученных из пивного сусла 3 (100% солода) и пивного сусла 4 (75% солода, 25% пшеничных отрубей), после форсированного старения в течение 2 месяцев при 30°C. Виды пива оценивают на степень старения с помощью оценочного ранжирования от 0 (нет ощутимого старения) до 8 (очень сильно состарившееся, непригодное для питья). Столбики отображают значения ранжирования, а черта ошибок показывает стандартное отклонение. Столбики, обозначенные другой буквой, существенно отличаются друг от друга в соответствии с ранговым критерием Уилкоксона при p < 0,01.
Настоящее изобретение показывает, что крупка, содержащая от 10 до 50 вес.% отрубей зерновых культур, таких как пшеничные отруби или ржаные отруби, и дополнительно содержащие, по меньшей мере, 40 вес.% ячменного солода, могут использоваться для приготовления пива низового брожения, имеющего содержание спирта, сходное с содержанием спирта в традиционном пиве низового брожения. Неожиданно пиво, полученное с использованием крупки, содержащей отруби, оценивалось дегустационной комиссией как имеющее лучшие вкусовые качества и лучшую стабильность вкусовых качеств во время старения, чем сравниваемые виды пива, приготовленные с использованием традиционных солодовых крупок, содержащих, главным образом, ячменный солод. В то же время общая стоимость исходных материалов для пива на основе отрубей значительно ниже, чем для традиционного пива.
Следовательно, первая цель настоящего изобретения предусматривает способ приготовления пива низового брожения с использованием крупки, содержащей более чем 10 вес.% по сухому веществу, предпочтительно, по меньшей мере, 15 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 18 вес.%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 20 вес.%, например, по меньшей мере, 25 вес.% отрубей зерновых культур, таких как пшеница или рожь. Предпочтительно, крупка содержит не более 50 вес.%, более предпочтительно, не более 40 вес.%, например, не более 35 вес.% отрубей зерновых культур. Остальная часть крупки содержит солод, такой как ячменный, пшеничный или ржаной солод или их сочетание, и необязательно, одну или несколько пивоваренных добавок, таких как несоложенные зернопродукты, несоложенные зернопродукты, отделенные от ростков, кукурузную муку грубого помола, хлопья кукурузы, крахмал гидролизованный или частично гидролизованный, мальтоза, глюкоза, патока или сахароза. В зависимости от количества отрубей и пивоваренных добавок, содержащихся в крупке, они предпочтительно содержат, по меньшей мере, 40 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 50%, например, более чем 60 вес.% или более чем 70 вес.% солода. Предпочтительно, крупка содержит не более 90 вес.% солода, более предпочтительно, не более 85 вес.%, например, менее 80 вес.% солода. В предпочтительном варианте осуществления более половины солода, содержащегося в крупке, представляет собой ячменный солод. Предпочтительно указанные пивоваренные добавки в целом составляют менее 45 вес.% крупки, например, менее 35%, 25% или 20 вес.%, например, менее 15 или 10 вес.%.
Отруби, как правило, имеют низкую насыпную плотность, поэтому для уменьшения затрат на транспортировку и хранения их иногда прессуют, например, посредством экструдера или гранулятора. Как отруби с низкой насыпной плотностью, так и прессованные отруби являются пригодными для использования в способе по изобретению.
Было отмечено, что использование молотых или измельченных отрубей зерновых культур, имеющих уменьшенный размер частиц, упрощает перемешивание смеси, содержащей отруби, в частности, при приготовлении пива с высокой плотностью. Использование молотых или измельченных отрубей дополнительно приводит к уменьшению удержания сусла в пивной дробине и к более низкому объему пивной дробины после фильтрации сусла. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления способа приготовления пива по изобретению используют измельченные или молотые отруби зерновых культур, содержащие фракцию, по меньшей мере, 50 вес.% с размером частиц ниже 0,5 мм. Предпочтительно отруби перемалывают или измельчают перед затиранием зернопродуктов. Указанные измельченные или молотые отруби могут быть получены посредством обработки отрубей с использованием оборудования для помола, такого как ударная мельница, молотковая мельница, вальцовая мельница, шаровая мельница, штифтовая мельница, вихревая мельница или дисковая мельница. Помол или измельчение для уменьшения среднего размера частиц отрубей зерновых культур может осуществляться при использовании либо сухих, либо влажных отрубей перед добавлением в крупку или сухой или влажной крупки после добавления отрубей в них.
Предпочтительно отруби, используемые в способе приготовления пива по изобретению, получают посредством помола зерен зерновых культур, из которых, по меньшей мере, часть наружного перикарпия удаляют посредством обрушивания или шелушения. Удаление наружного перикарпия устраняет большую часть микробных загрязнений и микотоксинов, которые накапливаются на поверхности зерен и в наружном перикарпии соответственно.
Для устранения избыточной активности бета-глюканазы и протеазы во время затирания является предпочтительным, чтобы крупку, содержащую отруби, затирали при начальной температуре (температуре затирания) между 55°C и 65°C, наиболее предпочтительно между 60°C и 65°C. Таким образом, устраняется избыточная активность бета-глюканазы и активность протеазы. Кроме того, это может быть преимуществом при выполнении стадии затирания с pH смеси между 5,0 и 5,6, наиболее предпочтительно между 5,0 и 5,4. pH смеси может доводиться до указанных значений посредством добавления кислот, например таких как молочная кислота, лимонная кислота, фосфорная кислота, яблочная кислота, винная кислота или серная кислота, но не ограничиваясь этим.
Благодаря более низкому содержанию солода в крупке, содержащей отруби, активность эндогенной амилазы является сравнительно низкой. По этой причине является предпочтительным, чтобы в способе приготовления пива по изобретению выбранные ферменты, расщепляющие экзогенный крахмал, такие как альфа-амилазы и бета-амилазы, добавлялись во время стадии затирания.
После затирания способ приготовления пива по изобретению может осуществляться в соответствии с процедурами приготовления, известными в данной области. По этой причине способ приготовления пива по изобретению имеет то преимущество, что за исключением добавления отрубей к затираемой крупке и установления параметров затирания он не требует никаких изменений в традиционном способе приготовления пива. Кроме того, отметим, что при использовании настоящего способа время, необходимое для фильтрации пивного сусла, может быть уменьшено.
При более низком содержании сбраживаемых углеводов в ржаных или пшеничных отрубях по сравнению с солодом специалист поймет, что способ приготовления пива по изобретению требует большего количества указанной крупки, содержащей отруби, чем необходимо для приготовления пива с таким же содержанием спирта, с использованием крупки традиционного состава, которая, как правило, содержит 95 вес.% или более ячменного солода. Предпочтительно, количество сухого вещества в крупке, содержащей отруби, для приготовления пива низового брожения в соответствии с настоящим изобретением, увеличивается, по меньшей мере, на одну четверть и вплоть до трех четвертей от весового процентного содержания отрубей по сухому веществу, содержащихся в крупке, для приготовления пива с таким же содержанием спирта, с использованием традиционной солодовой крупки. Например, при использовании крупки по изобретению с содержанием 24 вес.% пшеничных отрубей или ржаных отрубей крупки требуется примерно на 6-18 вес.% по сухому веществу больше, чем при приготовлении сравниваемого пива с таким же содержанием спирта, с использованием крупки, содержащей 95 вес.% или более ячменного солода. Хотя способ приготовления пива по изобретению зависит от использования большего количества крупки, чем для приготовления сравниваемых традиционных видов пива с таким же содержанием спирта, тем не менее это позволяет получать пиво при более низких затратах на исходные материалы.
Кроме того, было отмечено, что способ приготовления пива по изобретению приводит к получению пива с относительно высоким действительным содержанием экстрактивных веществ, которые, как правило, влияют на вкусовую гамму пива и на вкусовые ощущения от пива. В самом деле, органолептический анализ, проведенный экспертами дегустационной комиссии по оценке вкусовых качеств, показывает, что вкусовые качества пива, приготовленного в соответствии со способом по изобретению, являются предпочтительными по сравнению со сравниваемым пивом примерно с таким же содержанием спирта, полученным способом, известным в данной области. Кроме того, обнаружено, что стабильность вкусовых качеств во время старения пива, приготовленного в соответствии с настоящим изобретением, лучше, чем у традиционных сравниваемых видов пива.
Способ по изобретению может использоваться при приготовлении пива, получаемого с помощью низового брожения из сусла низкой плотности, с помощью низового брожения разбавленного сусла или посредством разбавления сусла низового брожения. Эта группа видов пива включает много так называемых видов низкоалкогольного или безалкогольного пива и низкокалорийного или «легкого» пива. Низкоалкогольное пиво, как правило, содержит менее 3,5% (объем/объем), предпочтительно менее 1,5% (объем/объем), более предпочтительно менее 0,5% (объем/объем) спирта. Низкокалорийные или «легкие» виды пива, как правило, содержат более чем 3,5% (объем/объем) спирта, но содержат менее 3 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл, предпочтительно менее 2,5 г на 100 мл. Способ по изобретению может также использоваться для приготовления пива лагер, получаемого с помощью низового брожения, такого как пиво Пилзнер. Многие такие виды пива содержат между 3,5% и 8% (объем/объем) спирта, например, в пределах между 3,5% и 6% (объем/объем) спирта и в пределах между 3,0 и действительное содержание экстрактивных веществ 5,0 г на 100 мл. Однако виды пива низового брожения, содержащие более чем 8% (объем/объем) спирта и действительное содержание экстрактивных веществ до 12% (объем/объем) и/или более чем 5,0 г на 100 мл, также могут быть получены с использованием способа по изобретению.
Пиво, полученное в соответствии с настоящим изобретением, имеет высокое содержание полезных для здоровья фитопитательных веществ и минералов. Анализ этого пива показывает, что общее значение содержания феруловой кислоты, в частности, связанной феруловой кислоты, превышает 0,5 мг на г сухого вещества, значение содержания кремния выше 0,7 мг на г сухого вещества и/или значения содержания C19 алкилрезорцинолов, превышает 50 нг на г сухого вещества. Насколько заявителю известно, это первое сообщение о пиве, содержащем такие высокие значения либо общего содержания феруловой кислоты, либо кремния, либо C19 алкилрезорцинолов. Кроме того, как показано в таблице 9, анализ коммерчески доступного пива с содержанием спирта, изменяющимся в пределах между 5 и 8,6% (объем/объем), не показывает сравниваемые значения содержания рассмотренных выше соединений в таком коммерческом пиве. По этой причине вторая цель настоящего изобретения состоит в получении пива низового брожения, имеющего повышенные значения общего содержания любого вещества из феруловой кислоты, кремния и C19 алкилрезорцинолов или всех их. Пиво низового брожения по изобретению предпочтительно имеет содержание кремния, главным образом, в форме ортосиликата, выше чем 0,7 мг/г сухого вещества, как, например, выше чем 0,8 мг/г сухого вещества, например, выше чем 0,85 мг/г сухого вещества. Предпочтительно содержание кремния в указанном пиве составляет не более 5 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 4 мг/г сухого вещества, например, менее 3 или 2 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества.
Пиво низового брожения по изобретению предпочтительно имеет общее содержание феруловой кислоты, из которого более чем 70% связывается с помощью связей сложных эфиров или простых эфиров, выше чем 0,5 мг/г сухого вещества, например, выше чем 0,6 мг/г сухого вещества, например, выше чем 0,65 мг/г сухого вещества. Предпочтительно общее содержание феруловой кислоты в указанном пиве составляет не более 10 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 5 мг/г сухого вещества, например, менее 2,5 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества.
Пиво низового брожения по изобретению предпочтительно имеет содержание C19:0 алкилрезорцинола выше чем 50 нг/г сухого вещества, например выше чем 60 нг/г сухого вещества, предпочтительно выше чем 70 нг/г сухого вещества, например выше чем 80 нг/г сухого вещества или выше чем 90 нг/г сухого вещества. Предпочтительно содержание C19:0 алкилрезорцинола в указанном пиве составляет не более 1000 нг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 500 нг/г сухого вещества, например, менее 250 нг/г сухого вещества, например, менее 150 нг/г сухого вещества. Предпочтительно, отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов в таком пиве низового брожения выше чем 16 вес.%, например, выше чем 18%, предпочтительно выше чем 20%, например, выше чем 22% или выше чем 24%. Предпочтительно, отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов в таком пиве низового брожения составляет не более 50 вес.%, более предпочтительно, не более 40 вес.%, например, менее 30 вес.%.
В более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает пиво низового брожения с общим содержанием феруловой кислоты выше чем 0,5, более предпочтительно выше чем 0,6, наиболее предпочтительно выше чем 0,65 мг/г сухого вещества и с содержанием кремния выше чем 0,7, более предпочтительно выше чем 0,8, наиболее предпочтительно выше чем 0,85. Предпочтительно, содержание кремния в указанном пиве составляет не более 5 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 4 мг/г сухого вещества, например, менее 3 или 2 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества. Предпочтительно общее содержание феруловой кислоты в указанном пиве составляет не более 10 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 5 мг/г сухого вещества, например, менее 2,5 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества.
В другом более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает пиво низового брожения с общим содержанием феруловой кислоты выше чем 0,5, более предпочтительно выше чем 0,6, наиболее предпочтительно выше чем 0,65 мг/г сухого вещества и где отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов выше чем 16 вес.%, предпочтительно выше чем 18%, более предпочтительно выше чем 20%, наиболее предпочтительно выше чем 22%, например, выше чем 24%. Предпочтительно общее содержание феруловой кислоты в указанном пиве составляет не более 10 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 5 мг/г сухого вещества, например, менее 2,5 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества. Предпочтительно отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов в пиве низового брожения составляет не более 50 вес.%, более предпочтительно не более 40 вес.%, например, менее 30 вес.%.
Еще в одном предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает пиво низового брожения с содержанием кремния выше чем 0,7, более предпочтительно выше чем 0,8, наиболее предпочтительно выше чем 0,85 и где отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23,0 и C25:0 алкилрезорцинолов выше чем 16 вес.%, предпочтительно выше чем 18%, более предпочтительно выше чем 20%, наиболее предпочтительно выше чем 22%, например, выше чем 24%. Предпочтительно содержание кремния в указанном пиве составляет не более 5 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 4 мг/г сухого вещества, например, менее 3 или 2 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества. Предпочтительно отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов в таком пиве низового брожения составляет не более 50 вес.%, более предпочтительно не более 40 вес.%, например, менее 30 вес.%.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает пиво низового брожения, имеющее предположительные характеристики:
i. общее содержание феруловой кислоты выше чем 0,5, более предпочтительно выше чем 0,6, наиболее предпочтительно выше чем 0,65 мг/г сухого вещества,
ii. содержание кремния выше чем 0,7, более предпочтительно выше чем 0,8, наиболее предпочтительно выше чем 0,85 мг/г сухого вещества и
iii. отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов, содержащихся в указанном пиве, выше чем 16 вес.%, предпочтительно выше чем 18%, более предпочтительно выше чем 20%, наиболее предпочтительно выше чем 22%, например, выше чем 24%.
Предпочтительно общее содержание феруловой кислоты в указанном пиве составляет не более 10 мг/г сухого вещества, более предпочтительно не более 5 мг/г сухого вещества, например, менее 2,5 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества. Предпочтительно, содержание кремния в указанном пиве составляет не более 5 мг/г сухого вещества, более предпочтительно, не более 4 мг/г сухого вещества, например, менее 3 или 2 мг/г сухого вещества, например, менее 1 мг/г сухого вещества. Предпочтительно отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов в таком пиве низового брожения составляет не более 50 вес.%, более предпочтительно не более 40 вес.%, например, менее 30 вес.%.
Пиво в соответствии со второй целью настоящего изобретения может представлять собой низкоалкогольное пиво или низкокалорийное пиво. Низкоалкогольное пиво, как правило, содержит менее 3,5% (объем/объем), предпочтительно, менее 1,5% (объем/объем), более предпочтительно, менее 0,5% (объем/объем) спирта. Низкокалорийное или «легкое» пиво, как правило, содержит более чем 3,5% (объем/объем) спирта, но содержит действительное содержание экстрактивных веществ менее 3 г на 100 мл, предпочтительно менее 2,5 г на 100 мл. Пиво в соответствии со второй целью настоящего изобретения может также представлять собой более традиционное пиво низового брожения, такое, например, как пиво лагер стиля пилзнер. Многие виды этого пива содержат в пределах между 3,5% и 8% (объем/объем) спирта, например, в пределах между 3,5% и 6% (объем/объем), и действительное содержание экстрактивных веществ в пределах между 3,0 и 5,0 г на 100 мл. Однако пиво низового брожения в соответствии со второй целью настоящего изобретения может содержать более чем 8% (объем/объем) спирта до 12% (объем/объем) спирта и/или действительное содержание экстрактивных веществ более чем 5,0 г на 100 мл.
Для полноты обзора ниже приводятся стадии типичного способа приготовления пива. Специалист в данной области поймет, что в соответствии со стилем пива могут осуществляться альтернативные стадии.
"Соложение" предусматривает проращивание зерен хлебных злаков посредством замачивания и пропитки в воде для прорастания. В процессе проращивания образуется несколько типов ферментов, включая те, которые катализируют преобразование крахмала в простые сбраживаемые сахара. Затем пророщенные зерна сушат и обжаривают (процесс, называемый "печная сушка"), чтобы уничтожить ростки и придать зерну аромат и цвет поджаренного зерна. Зерна, обработанные таким образом, называют соложенные зерна или просто "солод". Солод перемалывают для разрушения зерен и для удаления ростков, что позволяет содержимому соложенных зерен лучше подвергаться взаимодействию с водой во время затирания и кипячения.
"Затирание" включает в себя смешивание крупки, содержащей размолотые соложенные зерна, с водой, с получением так называемого "затора". Затор нагревают для достижения оптимальных температур для активности ферментов солода или дополнительно введенных ферментов. Затирание, как правило, выполняют при температурах, находящихся в пределах примерно от 45°C примерно до 75°C. Во время затирания олигосахариды, дисахариды и моносахариды образуются посредством ферментативного расщепления сложных углеводов, главным образом, крахмала. Такие простые сахара образуют источник углерода и энергии для микроорганизмов во время сбраживания.
"Фильтрование пивного сусла" включает в себя разделение затора на жидкий экстракт, называемый "сусло", и нерастворимые материалы, называемые "пивная дробина". Фильтрование пивного сусла, как правило, осуществляют при температуре примерно от 75°C примерно до 100°C.
"Варка сусла" включает нагрев сусла до температуры кипения воды. Основные цели варки заключаются в (i) уничтожении микроорганизмов для устранения конкуренции с микроорганизмами сбраживания, (ii) коагуляции и осаждения белков или других твердых веществ, которые могут вызвать помутнение пива и (iii) в экстрагировании и химической модификации горьких, ароматических и придающих запах веществ из растений, таких как хмель, или растительных экстрактов, добавляемых до или во время варки сусла.
"Охлаждение и внесение дрожжей" включает охлаждение сваренного сусла до температуры, которая является оптимальной для микроорганизмов сбраживания. Эти микроорганизмы сбраживания, например, пивные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), либо добавляют целенаправленно к суслу (это называется "засевание сусла дрожжами"), либо добавляют с помощью самопроизвольного засевания.
"Сбраживание" включает в себя выдержку сусла, засеянного микроорганизмами ферментации. Во время сбраживания простые сахара преобразуются микроорганизмами в диоксид углерода, этанол и другие многочисленные побочные продукты.
"Обработка после сбраживания" представляет собой стадии, следующие после первичного сбраживания вплоть до получения и упаковки готового пива. В зависимости от типа пива и используемого способа такая обработка после сбраживания может включать в себя один или несколько из следующих пунктов: пиво может созревать для дополнительного проявления желательных запахов и ароматов и/или для понижения уровней нежелательных запахов и ароматов; пиво может фильтроваться для удаления оставшихся дрожжей и других веществ, вызывающих помутнение; пиво может обрабатываться абсорбентом для удаления определенных веществ, таких как гидрофильные белки или полифенолы; пиво может подвергаться воздействию дополнительных стадий сбраживания (с добавлением дополнительного источника углерода или без него); могут быть добавлены растения или растительные экстракты; могут быть добавлены фрукты или фруктовые экстракты; пиво может быть газировано для увеличения аспекта образования пузырьков в пиве; пиво может пастеризоваться или подвергаться микрофильтрованию для повышения микробной стабильности; и пиво может быть упаковано, например, розливом в бутылки, розливом в банки или розливом в бочки.
В настоящем изобретении термин "пиво" относится к любому сброженному напитку, изготовленному из зерновых культур, предпочтительно ячменя, пшеницы, тритикале, овса, ржи, кукурузы, сорго, пшена или риса, а также молотых зерновых культур или солода, полученного из таких зерновых культур, с добавлением частей или экстрактов ароматических растений, таких как хмель, кориандр, можжевельник, лавр, розмарин, имбирь, мята, лакрица, тысячелистник, анис или цитрус или без него, и с добавлением фруктов или фруктовых экстрактов или без них. Термин «пиво», используемый в настоящем изобретении, включает, без ограничения, эль, крепкий эль, средний эль, горький эль, светлый эль, кислый эль, крепкое пиво, портер, лагер, солодовый раствор, ячменное вино, японское пиво happoushu, крепкое темное пиво, доппельбок, пиво Кельш, пиво Мюнхенер, пиво Дортмундер, пиво Старый Дюссельдорфер, пиво Пилзнер, пиво марцен, немецкое Вайзенбир, Берлинское белое, Сезонное пиво, монастырское пиво, пиво Траппист, пиво гез, пиво ламбик, фруктовое пиво, Бельгийское белое пиво, высокоалкогольное пиво, низкоалкогольное пиво, безалкогольное пиво, низкокалорийное пиво, легкое пиво и тому подобное.
В настоящем изобретении термин "пиво низового брожения" относится к пиву, которое подвергается сбраживанию с помощью микроорганизмов, содержащих, по меньшей мере, один вид из рода Saccharomyces, с последующим созреванием (также называемым "выдержка пива в лагерном танке") в течение, по меньшей мере, 1 дня при температуре ниже 10°C, такой как между 0°C и 4°C.
В настоящем изобретении термин "светлое" относится к свойству пива, отличающегося тем, что оно имеет значение мутности согласно EBC (EBC=European Brewery Convention) ниже 40.
Термин "действительное содержание экстрактивных веществ", в контексте настоящего изобретения, определяется как граммы сухого вещества на 100 мл пива, получаемые после выпаривания жидкости и газообразной фракции (воды, спирта, растворенных газов) пива.
Термин "ощущение вкуса" используют для отображения газированности, полноты вкуса и послевкусия пива, здесь эти признаки используют для описания внешних структурных свойств, которые ответственны за получение характерных тактильных ощущений на поверхности полости рта.
Термин "вкусовые качества" определяют как впечатление аромата и запаха, получаемое при вступлении в контакт пива с полостью рта.
Термин "стабильность вкусовых качеств" используют для описания различия вкусовых качеств между свежим полученным готовым пивом и этим же пивом после хранения в течение продолжительного периода времени, обычно при температуре окружающей среды. Термин "стабильность вкусовых качеств" также относится к понижению при старении уровня содержания благоприятно воспринимаемых компонентов вкусовых качеств, таких как получаемые из горького хмеля изо-альфа-кислоты, и к увеличению при старении неблагоприятно воспринимаемых компонентов вкусовых качеств.
Термин "крупка" или «солодовая крупка» в контексте настоящего изобретения означает группу продуктов, включающую молотые соложенные зерна, отруби зерновых культур, предпочтительно пшеничные отруби или ржаные отруби, и добавки, которые смешивают с водой во время стадии затирания способа приготовления пива.
Термин "добавка" в контексте настоящего изобретения означает ингредиенты, обогащенные углеводами, иными, чем молотые соложенные зерна, которые смешивают с водой во время стадии затирания способа приготовления пива.
Термин "отруби" в контексте настоящего изобретения означает молотую фракцию, полученную из зерен зерновых культур, которая обогащена любой или всеми тканями, которые должны быть выбраны из алейрона, перикарпия, оболочки семян, чашелистиков и лепестков, по сравнению с соответствующим цельным зерном зерновых культур. Примеры таких фракций помола включают, но не ограничиваясь этим, отруби, мелкие отруби, фракции от шелушения, фракции от обрушения, кормовую муку, крупку, высевки и отходы.
Термин "алкилрезорцинолы" в настоящем изобретении означает фенольные липиды с алкильной цепью с нечетным количеством атомов углерода в положении 5 1,3-дигидроксибензольного кольца. В зерновых культурах имеются главным образом алкилрезорцинолы с алкильными цепями C15:0, C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0, C19:0 алкилрезорцинол представляет собой алкилрезорцинол, алкильная цепь которого в положении 5 1,3-дигидроксибензольного кольца имеет 19 атомов углерода и состоит только из одинарных связей углерод-углерод.
Термин "действительное содержание экстрактивных веществ" в контексте настоящего изобретения определяют как граммы сухого вещества на 100 мл пива, получаемые после выпаривания жидкой и газообразной фракции (воды, спирта, растворенных газов) пива.
Настоящее изобретение может, если это необходимо для контроля качества способа производства, включать измерение и/или анализ концентрации общего содержания феруловой кислоты, кремния и C15:0, C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов в жидкостях и в пиве на одной или нескольких стадиях способа приготовления пива. Указанный способ включает аналитические методики, описанные в примере 2 настоящего изобретения.
Настоящее изобретение иллюстрируется далее с помощью неограничивающих иллюстративных вариантов осуществления, описанных ниже.
Пример 1: светлое пиво низового брожения, полученное с использованием отрубей в качестве добавки
Материалы
Солод Пилзнер покупают от Mouterij Albert (Puurs Belgium). Пшеничные отруби и ржаные отруби получают от Dossche Mills & Bakery (Deinze, Belgium) и Molens Goethals (Gent, Belgium) соответственно. Состав углеводов фракции отрубей, показанный в таблице 1, определяют способом Courtin et al. 2000, при этом углеводы сначала гидролизуются до моносахаридов посредством кислотного гидролиза, а полученные моносахариды распознаются как альдитолацетаты с помощью газовой хроматографии. Termamyl 120 L (термоустойчивый препарат альфа-амилазы), Attenuzyme (препарат амилоглюкозидазы) и Promozyme (препарат пуллуланазы) покупают от Novozymes (Bagsvaerd, Denmark).
Аналитические методики
Содержание спирта в образцах пива измеряют с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области (Alcolyzer Plus, от Anton Paar), действительное содержание экстрактивных веществ измеряют с помощью измерителя плотности с осциллирующей U-образной трубкой (Alcolyzer Plus, от Anton Paar) в соответствии со стандартными методами, изложенными в Analytica EBC (1998).
Приготовление пива
Пиво получают в количестве 50 литров в соответствии со следующим способом. Содержание затора и схема температур затирания приведены ниже. Пивоваренная вода состоит из воды, очищенной с помощью обратного осмоса, к которой добавляют Ca2+ до конечной концентрации 40 мг/л. pH затора регулируют до 5,6 с использованием молочной кислоты. Фильтрование пивного сусла осуществляют в чане для фильтрования пивного сусла при температуре 78°C в течение 60 минут. Отфильтрованное сусло кипятят в течение 60 минут. Сусло охмеляют добавлением экстракта изомеризованной хмелевой кислоты (20% изокислот, масс/объем, от Botanix Ltd., Paddock Wood, England) до конечной концентрации 25 мг/л изо-кислот за 5 минут до конца кипения. Zn2+ добавляют до содержания 0,2 мг/л за 5 минут до конца кипячения. Прокипяченное сусло осветляют с использованием турбулентного чана. Охлажденное осветленное сусло заправляют дрожжами (Saflager 3470, от Lesaffre) при 107 клеток/мл с последующим сбраживанием в течение 8 дней при 12°C и выдерживают пиво в лагерном подвале в течение 7 дней при 0°C. Горечь пива регулируют посредством добавления экстракта изомеризованных хмелевых кислот (20% изо-альфа-кислот, мас./объем, Botanix Ltd., Paddock Wood, England) до конечной концентрации 25 мг/л изо-альфа-кислот. Пиво фильтруют через слой кизельгур/целлюлозы (1 мкм) и, наконец, разливают и закрывают в коричневых стандартных бутылках по 250 мл (содержание O2 80 миллиардных долей) с использованием машины для изобарического заполнения с двойной предварительной откачкой (моноблок America, от Cimec, Italy).
Старение пива
Свежее сваренное пиво хранят в течение одного месяца при 0°C, после чего его переносят в темную комнату и хранят в течение 2 месяцев при 30°C.
Органолептический анализ
Органолептический анализ пива в спокойной комнате осуществляют эксперты дегустационной комиссии. Все образцы кодируют случайно выбранным числом из двух цифр, и порядок, в котором образцы представляют экспертам, является случайным. Органолептическим составляющим сладости, кислоты, горечи, терпкости и комплексному ощущению во рту вкуса (полноте вкуса) присваивают оценку по шкале от 0 (не выявлено) до 8 (очень сильное). Оценки анализируют статистически посредством непараметрического критерия Уилкоксона, основанного на использовании рангов значений в случае, когда сравнивают два вида пива, или посредством непараметрического одностороннего критерия Фридмана ANOVA с помощью рангового критерия, в случае, когда сравнивают более двух видов пива. Экспертов также просят указать предпочтение одному из двух видов пива. Данные ранжирования предпочтения при сравнении двух видов пива анализируют статистически с помощью теста Мак-Немара. Весь статистический анализ осуществляют с помощью программного обеспечения Analyse-it, версия 1.73. Для исследования стабильности вкусовых качеств пива экспертов просят дать оценки старения (адаптированы из процедуры Araki et al. (1999), 0: свежее; 2: очень слабо состаренное; 4: умеренно состаренное; 6: сильно состаренное; 8: очень сильно состаренное, непригодное для питья) и ранжировать образцы состаренного пива в соответствии с их степенью старения. Баллы старения анализируют статистически посредством непараметрического критерия Уилкоксона в случае, когда сравнивают два вида пива, или с помощью непараметрического одностороннего критерия Фридмана ANOVA с помощью рангового критерия в случае, когда сравнивают более двух видов пива. Данные ранжирования старения анализируют статистически с помощью одностороннего критерия Фридмана ANOVA с помощью рангового критерия, в случае, когда сравнивают более двух видов пива, и с помощью теста Мак-Немара в случае, когда сравнивают два вида пива. Все статистические анализы осуществляют с помощью программного обеспечения Analyse-it, версия 1.73.
Результаты
Три экспериментальных вида пива из пивного сусла 3, 4 и 5, приготовленных из заторов, состав которых указан в таблице 5. Пивное сусло 3 является эталонным, крупка для которого состоит из 100% солода Пилзнер. Крупка для пивного сусла 4 содержит 75% солода Пилзнер и 25% пшеничных отрубей, и общее количество крупки на объем затора повышают на 12% по сравнению с эталонным пивом. Крупка для пивного сусла 5 идентична по составу крупке для пивного сусла 4, за исключением того, что используют ржаные отруби вместо пшеничных отрубей. Пиво из пивного сусла 3, 4 и 5 имеет примерно одинаковое содержание спирта, но значение действительного содержания экстрактивных веществ для пива, содержащего отруби, из пивного сусла 4 и 5 является на 23% и 30% более высоким, чем для эталонного пива соответственно (таблица 6). Органолептическая оценка видов пива показывает, что оба вида пива из пивного сусла 4 и 5 являются значимо предпочтительными по сравнению с эталонным пивом (таблица 7, таблица 8). Органолептическая характеристика главных составляющих вкусовых качеств видов пива 3 и 4 показывает, что пиво 4 является значительно менее терпким, чем эталонное пиво 3 (фигура 2). Следовательно, уменьшение терпкости может быть одной из причин, из-за которых виды пива, содержащие отруби, являются предпочтительными по сравнению с солодовым эталонным пивом.
Виды пива 3, 4 и 5 подвергают старению в течение 2 месяцев при 30°C. При первой органолептической оценке виды пива 3, 4 и 5 ранжируют по степени старения. Эта оценка показывает, что оба вида пива, содержащие отруби 4 и 5, ранжируются как значительно менее состаренные по отношению к эталонному пиву 3 (фигура 3). При второй и независимой органолептической оценке видов пива 3 и 4 - все восемь экспертов единогласно ранжируют пиво 4 как менее состаренное, чем пиво 3. Кроме того, оценки степени старения подтверждают, что пиво 4 показывает значительно меньшее ухудшение вкуса по сравнению с пивом 3 (фигура 4). Следовательно, виды пива, приготовленные с заменой части солода отрубями зерновых культур, не только являются предпочтительными в свежем состоянии, но также показывают значительное улучшение стабильности вкусовых качеств.
Пример 2: анализ пива низового брожения, полученного с использованием отрубей в качестве добавки
Материалы
Пиво 3 и 4 получают из пивного сусла 3 и 4, как описано в примере 1. Коммерческое пиво покупают в местном магазине.
Анализ свободной феруловой кислоты и общего содержания феруловой кислоты
Образцы пива (90 мл) подвергают обработке ультразвуком, а затем лиофилизируют. Общее содержание феруловой кислоты (сумма содержаний связанной и свободной феруловой кислоты) определяют на образцах по 10-50 мг, суспендированных в гидроксиде натрия (5 мл; 2 M, не содержит кислорода). Газовое пространство над раствором очищают продувкой азота и осуществляют гидролиз связанной феруловой кислоты в течение 18 часов при комнатной температуре. o-Кумаровую кислоту (100 мкл, 50 мг/100 мл) добавляют в качестве внутреннего проба и раствор подкисляют хлористоводородной кислотой (4 мл; 4 M). Затем раствор экстрагируют три раза этилацетатом (по 3 мл, соответственно) и органические фазы объединяют и сушат с помощью азота. Остаток растворяют в метаноле (5 мл) и фильтруют (фильтр с размером пор 0,45 мкм) перед анализом ВЭЖХ (HPLC). Содержание свободной феруловой кислоты определяют на образце в 200 мг, суспендированном в хлористоводородной кислоте (2 мл; 0,1 M). o-Кумаровую кислоту (50 мкл, 50 мг/100 мл) добавляют в качестве внутреннего проба. Затем раствор экстрагируют три раза этилацетатом (по 3 мл, соответственно) и органические фазы объединяют и сушат с помощью азота. Остаток растворяют в метаноле (2,5 мл) и фильтруют (фильтр с размером пор 0,45 мкм) перед анализом ВЭЖХ (HPLC). Используют систему ВЭЖХ (HPLC) Kontron Kroma System 2000 (Biotek) с модульным насосом 522, УФ детектором 535 и колонкой Superspher 60 RP8 (125 x 4,0 мм; Merck), с предварительной колонкой ODS2 (25 x 4,0 мм; Waters). Объем инжектирования равен 100 мкл, скорость потока равна 0,8 мл/мин, и выявление осуществляют посредством измерения коэффициента поглощения на 310 нм. Растворитель (вода:ацетонитрил:уксусная кислота; 75:25:0,04 объем/объем/объем) добавляют изократически. Количественное определение основывается на площадях пика на 310 нм, а калибровочные кривые получают посредством инжектирования пробных растворов с различными молярными соотношениями феруловой кислоты и внутренним пробом (1:5, 1:1, 5:1).
Анализ кремния
Анализ кремния в целом осуществляют на образцах жидкого пива с помощью оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES; Jobin-Yvon Horiba JY2000-2; Longjumeau, France) на 251,611 нм. Прибор снабжен концентрическим распылителем и циклонной распылительной камерой, образцы вносят при скорости потока 1 мл/мин. Профили пиков используют, как описано в Burden et al (1995; 1998), с использованием размера отверстий 0,1 нм (по 0,05 нм в каждую сторону пика), с 21 шагом на весь профиль и со временем интегрирования 0,5 секунды на шаг. Образцы вносят вместе с пробами на основе индивидуальных образцов и с пробами на основе собранных образцов. Пробы на основе индивидуальных образцов получают впрыскиванием 20 ppm Si из пробы Si при 9680 ppm (Aldrich Chemical Co, UK) в аликвоту индивидуальных образцов. Пробы на основе собранного образца получают сначала, сбором по 3 мл каждого образца, а затем впрыскиванием в аликвоты собранного образца Si (0, 10, 20 и 40 ppm) из пробы при 9680 ppm. Хоть и получены значения использованных проб на основе индивидуальных образцов, они хорошо согласуются со значениями, полученными с использованием проб на основе собранных образцов. Все образцы анализируют по три раза. Чтобы установить данные по основному сухому веществу, содержание кремния (в мг/100 мл) делят на действительное содержание экстрактивных веществ (г/100 мл, определяют, как описано в примере 1).
Анализ алкилрезорцинолов
Образцы для анализа алкилрезорцинолов (AR) получают следующим образом:
1) Образцы пива (20 мл) помещают в 50 мл стеклянную пробирку, дегазируют обработкой ультразвуком и подвергают сублимационной сушке в лиофилизаторе.
2) Помещают 100 мг образца пива, полученного сублимационной сушкой, в 20 мл стеклянную пробирку с герметичной резьбовой крышкой.
3) Добавляют 0,90 мкг синтетического C20:0 AR (концентрация 10,3 мкг/мл) в качестве внутреннего проба (Reseachem Life Science, Burgdorf, Switerland).
4) Добавляют 12 мл этилацетата и экстрагируют образец при непрерывном встряхивании на роликовом миксере в течение 24 часов.
5) Выпаривают экстракты образцов досуха в вакуумной центрифуге.
6) Повторно растворяют образец в 1 мл этилацетата и фильтруют экстракт через 0,45 мкм фильтры GHP Acrodisc® (VWR, Darmstadt, Germany), соединенные с 1 мл шприцевыми фильтрами Omnifix®-F (Braun, Germany), в новых пробирках.
7) Выпаривают досуха в вакуумной центрифуге и силилируют с помощью 200 мкл QSM (пиридин: гексаметилдисилазан:триметилхлорсилан, 9:3:1) при комнатной температуре в течение 30 мин.
8) Переносят силилированный образец во флакон для газовой хроматографии (ГХ-флакон) и инжектируют 1,0 мкл в прибор для газовой хроматографии-масс-спектрометрии с электронной ионизацией (GC-EIMS).
Пробы для количественного определения приготавливают следующим образом:
1) Приготавливают пробную смесь AR посредством растворения синтетических AR (Reseachem Life Science, Burgdorf, Switerland) в хлороформе при следующих концентрациях: 0,484 мкг/мл для C17:0 AR, 0,376 мкг/мл для C19:0 AR, 0,484 мкг/мл для C21:0 AR, 0,391 мкг/мл для C23:0 AR, 0,404 мкг/мл для C25:0 AR.
2) Помещают 0, 1, 5, 10, 30, 50, 100, 500 мкл пробной смеси AR в 10-мл пробирки и добавляют 0,90 мкг AR C20:0 (концентрация 10,3 мкг/мл).
3) Выпаривают досуха в вакуумной центрифуге и силилируют с помощью 200 мкл QSM (пиридин:гексаметилдисилазан: триметилхлорсилан 9:3:1) при комнатной температуре в течение 30 мин.
4) Переносят силилированный образец во флакон для ГХ и инжектируют 1,0 мкл в GC-EIMS.
Образцы и пробы анализируют в газовом хроматографе, соединенном с детектором для масс-спектрометрии с электронной ионизацией, настройка которого имеет следующие характеристики:
• Температура на входе: 300°C
• Температура транспортной линии: 310°C
• Температура источника ионов: 250°C
• Программа изменения температуры: 200°C (0 мин), 280°C (11,4 мин), 300°C (13,4 мин), 300°C (18,4 мин)
• Газ-носитель: гелий, постоянный поток при 1,0 мл/мин (линейная скорость приблизительно 30 см/сек)
• Энергия ионизации: 70 эВ
• Колонка: колонка HP-5 (15м x 0,25мм х 0,25мкм; Thermo Fischer, USA) или эквивалентная.
• Образцы и пробы запускают в режиме полного сканирования (детектируемые m/z 50-650).
• Идентичность пика подтверждают посредством экстрагирования основного иона (m/z 268, который является общим для всех гомологов AR) и соответствующих конкретных молекулярных ионов (m/z 492 для C17:0 AR, m/z 520 для C19:0 AR, m/z 548 для C21:0 AR, m/z 576 для C23:0 AR и m/z 604 для C25:0 AR).
Образцы анализируют по четыре раза. Алкилрезорцинолы в целом определяют как сумму C17:0 AR, C19:0 AR, C21:0 AR, C23:0 AR и C25:0 AR.
Результаты
Использование отрубей во время способа приготовления пива может увеличить содержание полезных фитопитательных веществ, которые, как известно, присутствуют в больших количествах в отрубях. Первым примером таких веществ являются феруловая кислота, гидроксикоричная кислота с сильными антиоксидантными свойствами (Kikuzaki et al. 2002) и противоопухолевой активностью (Kampa et al. 2004; Lee, 2005). Вторым примером являются алкилрезорцинолы, специфичные для отрубей соединения, которые обеспечивают антиоксидантную защиту, когда присутствуют в биологических мембранах (Kozubek и Nienartowich 1995), и которые замедляют процесс окисления LDL in vitro (Parikka et al. 2006). Третьим примером является ортосиликат, минерал, содержание которого в несколько раз выше в тканях отрубей, чем в тканях эндосперма. Пиво является одним из основных источников поступления кремния в организм человека (Powell et al. 2005). Силикат играет важную роль в укреплении костей (Schwarz и Milne 1972; Jugdaohsingh et al. 2006) и препятствует развитию болезни Альцгеймера (Gonzalez-Munoz et al 2008a, 2008b). Эксперименты, проводимые на мышах, у которых индуцировали алюминием болезнь Альцгеймера, демонстрируют защитные воздействия ортосиликата, присутствующего в пиве, на организм (Gonzalez-Munoz et al 2008a, 2008b).
Пиво из пивного сусла 3 примера 1, приготовленное без отрубей, и пиво из пивного сусла 4 примера 1, приготовленное с добавлением пшеничных отрубей в крупку, анализируют на содержание в них общей феруловой кислоты, свободной феруловой кислоты, кремния (как единицы ортосиликата) и C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов. Содержание общей феруловой кислоты, кремния и C19:0 алкилрезорцинола заметно выше для пива на основе пшеничных отрубей из пивного сусла 4, чем для эталонного пива, полностью из солода, из пивного сусла 3 и для любого из ряда видов коммерческого пива, включая два вида пива, изготовленных с помощью несоложенной пшеницы (Belgian Witbier, Hoegaarden®) или пшеничного солода (German Weizenbier, Erdinger Weissbier©) (таблица 9). Отношение C19:0 алкилрезорцинола к сумме C17:0, C19:0, C21:0, C23:0 и C25:0 алкилрезорцинолов составляет 25,1% для пива из пивного сусла 4, в то время как оно менее 14% для всех других анализируемых видов пива (таблица 9).
Пример 3: Влияние pH на виды пива низового брожения, приготовленных с использованием отрубей в качестве добавки
Два вида пива приготавливают с добавлением пшеничных отрубей к крупке, как описано для пивного сусла 4 в примере 1. Один из видов пива приготавливают при pH 5,6 во время стадии затирания, другое приготавливают при pH 5,2 с использованием молочной кислоты в качестве подкисляющего агента. Анализ показывает уменьшение присутствия, среди прочих, соединений, связанных с липоксигеназой, ухудшающих вкус пива, приготовленного при pH 5,2, по сравнению с тем, которое было приготовлено при pH 5,6.
| Таблица 1 Композиция углеводов (выраженная в вес.% по сухому веществу моносахаридов, полученных после кислотного гидролиза) фракций пшеничных отрубей и ржаных отрубей, используемых в экспериментах по пивоварению, описанных в примере 1. Глюкоза главным образом отражает содержание крахмала и не учитывает содержание целлюлозы, которая не гидролизуется кислотным гидролизом, используемым в способе |
||
| Моносахарид (вес.% по сухому веществу после кислотного гидролиза) | Пшеничные отруби | Ржаные отруби |
| L-арабиноза | 8,5% | 8,2% |
| D-ксилоза | 14,2% | 13,9% |
| D-манноза | 0,4% | 0,7% |
| D-галактоза | 1,4% | 1,3% |
| D-глюкоза | 32,8% | 37,9% |
| Таблица 2 Композиция затора для пивного сусла 1 и 2. Схема температуры затирания -63°C (45 минут), 72°C (45 минут), 78°C (1 минута) |
||||
| Обозначение пивного сусла | Вода для пивоварения и промывки (литры) | солод Пилзнер (кг) |
Ржаные отруби (кг) |
Термамил (мл) |
| Пивное сусло 1 | 50 | 10 | 0 | 7,5 |
| Пивное сусло 2 | 50 | 9 | 1 | 7,5 |
| Таблица 3 Характеристика пива, полученного из пивного сусла 1 и 2 |
||
| Обозначение пива | Спирт (% объем/объем) |
Действительное содержание экстрактивных веществ (г/100 мл) |
| Пивное сусло 1 | 5,1 | 3,99 |
| Пивное сусло 2 | 5,1 | 4,23 |
| Таблица 4 Органолептическая оценка пива, полученного из пивного сусла 1 и 2. |
|||
| Обозначение пивного сусла | n | Эксперты, указывающие предпочтение | p-величина |
| Пивное сусло 1 | 10 | 7 | |
| Пивное сусло 2 | 10 | 3 | |
| 0,21 |
| Таблица 5 Композиция затора пивного сусла 3, 4 и 5. Схема температуры затирания - 63°C (60 минут), 72°C (30 минут), 78°C (1 минута) |
||||||
| Обозначение пивного сусла | Вода для пивоварения и промывки (литр) | Солод пилзнер (кг) | Пшеничные отруби (кг) | Ржаные отруби (кг) |
Аттенузим (мл) | Промозим (мл) |
| Пивное сусло 3 | 50 | 10 | 0 | 0 | 25 | 25 |
| Пивное сусло 4 | 50 | 8,4 | 2,8 | 0 | 25 | 25 |
| Пивное сусло 5 | 50 | 8,4 | 0 | 2,8 | 25 | 25 |
| Таблица 6 Характеристика пива, полученного из пивного сусла 3, 4 и 5 |
||
| Обозначение пива | Спирт (% объем/объем) |
Действительное содержание экстрактивных веществ (г/100 мл) |
| Пиво из пивного сусла 3 | 5,3 | 3,2 |
| Пиво из пивного сусла 4 | 5,5 | 3,9 |
| Пиво из пивного сусла 5 | 5,3 | 4,2 |
| Таблица 7 Органолептическая оценка пива, полученного из пивного сусла 3 и 4 |
|||
| Обозначение пивного сусла | n | Эксперты, указывающие предпочтение | p-величина |
| Пиво из пивного сусла 3 | 22 | 5 | |
| Пиво из пивного сусла 4 | 22 | 17 | |
| 0,02 |
| Таблица 8 Органолептическая оценка пива, полученного из пивного сусла 3 и 5 |
|||
| Обозначение пивного сусла | n | Эксперты, указывающие предпочтение | p-величина |
| Пиво из пивного сусла 3 | 6 | 0 | |
| Пиво из пивного сусла 5 | 6 | 6 | |
| 0,03 |
Ссылки
Araki S., Kimura T., Shimizu C., Furusho S., Takashio M., Shinotsuka K. (1999) Journal of the American Society of Brewing Chemists, 57: 34-37.
Burden T.J., Powell J.J., Taylor P.D., and Thompson, R.P.H. (1995) Optical accuracy, precision and sensitivity of inductively coupled plasma optical emission spectrometry: Bioanalysis of aluminium. J Anal Atom Spectrom. 10:259-266.
Burden T.J., Whitehead M.W., Thompson R.P.H., and Powell J.J. (1998) Preparation of urine samples for trace metal determination: a study with aluminium analysis by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Ann Clin Biochem. 35:245-253.
Byrn M.L. (1873) The complete practical brewer. Published by Henry Carey Baird.
Coppinger J. (1815) The American practical brewer and tanner. Reprint Edition 2007 published by Beerbooks.com, Cleveland Ohio, 1SBN-13: 978-0-9662084-9-8.
Courtin C.M., Van den Broeck H. and Delcour J.A. (2000). Determination of reducing end sugar residues in oligo- and polysaccharides by gas liquid chromatography. Journal of Chromatography A, 866, 97-104.
Gonzalez-Mufioz MJ, Pena A, Meseguer I. (2008a) Role of beer as a possible protective factor in preventing Alzheimer's disease. Food Chem. Toxicol. 46:49-56.
Gonzalez-Mufioz MJ, Meseguer I, Sanchez-Reus Ml, Schultz A, Olivero R, Benedi J, Sanchez-Muniz FJ. (2008b) Beer consumption reduces cerebral oxidation caused by aluminum toxicity by normalizing gene expression of tumor necrotic factor alpha and several antioxidant enzymes. Food Chem Toxicol. 46:1111-1118.
Jugdaohsingh R, O'Connell MA, Sripanyakorn S, Powell JJ (2006) Moderate alcohol consumption and increased bone mineral density: potential ethanol and non-ethanol mechanisms. Proc. Nutr. Soc. 65:291-310.
Kampa M, Alexaki VI, Notas G, Nifli AP, Nistikaki A, Hatzoglou A, Bakogeorgou E, Kouimtzoglou E, Blekas G, Boskou D, Gravanis A, Castanas E (2004) Antiproliferative and apoptotic effects of selective phenolic acids on T47D human breast cancer ceils: potential mechanisms of action. Breast Cancer Res. 6:R63-74.
Kikuzaki H., Hisamoto M., Hirose K., Akiyama K. and Taniguchi H. (2002) Antioxidant properties of ferulic acid and its related compounds. J. Agric. Food Chem. 50: 2161-2168.
Kozubek A, Nienartowich B. (1995) Cereal grain resorcinolic lipids inhibit H202-induced peroxidation of biological membranes. Acta Biochim Pol. 1995;42:309-15.
Lee YS (2005) Role of NADPH oxidase-mediated generation of reactive oxygen species in the mechanism of apoptosis induced by phenolic acids in HepG2 human hepatoma cells. Arch. Pharm. Res. 28:1183-1189.
Powell JJ, McNaughton SA, Jugdaohsingh R, Anderson SH, Dear J, Khot F, Mowatt L, Gleason KL, Sykes M, Thompson RP, Bolton-Smith C, Hodson MJ. (2005) A provisional database for the silicon content of foods in the United Kingdom. Br. J. Nutr. 94:804-812.
Schwarz K, Milne DB (1972) Growth promoting effects of silicon in rats. Nature. 239:333-334.
Szwajgier D, Wasko A, Zapp J, and Targonski Z (2007) An attempt to identify the low molecular feruloylated oligosaccharides in beer. J. Inst. Brew. 113:185-195.
Washington G. (1757) George Washington. 'To Make Small Beer." From his 1757 notebook. George Washington Papers. Manuscripts and Archives Division. The New York Public Library.
Yuan X, Wang J, and Yao H. (2005) Antioxidant activity of feruloylated oligosaccharides from wheat bran. Food Chem.. 90:759-764.
Parikka K, Rowland IR, Welch RW, Wahala K. (2006) In Vitro Antioxidant Activity and Antigenotoxicity of 5-n-Alkylresorcinols. J Agric Food Chem. 54:1646-50.
1. Способ приготовления пива низового брожения, включающий стадии затирания, фильтрации сусла, варки сусла, охлаждения сусла, внесения микроорганизмов для сбраживания и низовое брожение с получением пива, причем стадия затирания включает затирание крупки, содержащей от 15 до 50 вес.% по сухому веществу пшеничных отрубей или ржаных отрубей и от 40 до 85 вес.% по сухому веществу солода.
2. Способ по п.1, в котором крупка содержит от 20 до 40 вес.% пшеничных или ржаных отрубей.
3. Способ по п.1, в котором указанная крупка содержит от 20 до 30 вес.% пшеничных или ржаных отрубей.
4. Способ по п.1, в котором солод представляет собой ячменный, пшеничный или ржаной солод.
5. Способ по п.1, в котором пшеничные или ржаные отруби получают размалыванием пшеничных или ржаных зерен, из которых удаляют внешний слой перикарпия лущением или обрушиванием.
6. Способ по п.1, в котором пшеничные или ржаные отруби размалывают или измельчают перед их добавлением в затор.
7. Способ по п.6, в котором указанные молотые или измельченные пшеничные или ржаные отруби содержат фракцию, состоящую, по меньшей мере, из 50 вес.% частиц, имеющих размер меньше, чем 0,5 мм.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором температура затирания составляет от 60 до 65°С.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором рН затора устанавливают от 5,0 до 5,6.
10. Способ по любому из пп.1-9, в котором в затор добавляют ферменты, расщепляющие крахмал.
11. Пиво низового брожения, в котором соотношение С19:0 алкилрезорцинола к сумме С17:0, С19:0, С21:0, С23:0 и С25:0 алкилрезорцинолов, содержащихся в пиве, составляет от, по меньшей мере, 16 и до 50 вес.%, получено посредством способа варки, включающего стадии затирания, фильтрации сусла, варки сусла, охлаждения сусла, внесения микроорганизмов для сбраживания и низового брожения с получением пива, причем стадия затирания включает затирание крупки, содержащей от 15 до 50 вес.% по сухому веществу пшеничных отрубей или ржаных отрубей и от 40 до 85 вес.% по сухому веществу солода.
12. Пиво низового брожения по п.11, содержащее более чем 0,5 и до 5 мг общей феруловой кислоты на грамм сухого вещества.
13. Пиво низового брожения по п.11, содержащее более чем 0,6 и до 5 мг общей феруловой кислоты на грамм сухого вещества.
14. Пиво низового брожения по п.11, содержащее более чем 0,7 мг и до 5 мг кремния на грамм сухого вещества.
15. Пиво низового брожения по п.11, содержащее более чем 0,8 мг и до 5 мг кремния на грамм сухого вещества.
16. Пиво низового брожения по п.11, в котором соотношение С 19:0 алкилрезорцинола к сумме С17:0, С19:0, С21:0, С23:0 и С25:0 алкилрезорцинолов, содержащихся в указанном пиве, составляет, по меньшей мере, от 18 и до 50 вес.% или, по меньшей мере, от 20 и до 50 вес.%.
