Арабиноксилоолигосахариды в пиве

Арабиноксилоолигосахариды в пиве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способам увеличения уровня растворимых арабиноксилоолигосахаридов в пиве, чтобы улучшить его вкус и ощущение во рту от такого пива. Кроме того, настоящее изобретение относится к видам пива, обогащенного растворимыми арабиноксилоолигосахаридами.

Пиво богато калориями из-за относительно высокой концентрации алкоголя и перевариваемых углеводов, в частности мальтодекстринов, мальтозы и глюкозы. Перевариваемые углеводы оказываются в пиве в результате неполной деградации крахмала до мальтозы и глюкозы и/или неполной ферментации мальтозы и глюкозы до алкоголя. Уменьшение калорийности пива путем снижения спиртового содержания и/или содержания перевариваемых углеводов, обычно приводит к потере желаемого вкуса и/или ощущения во рту, что отрицательно воспринимается большинством потребителей. При производстве низкокалорийных видов пива и низкоалкогольных видов пива требуется найти баланс между уменьшением уровня перевариваемых углеводов и поддержанием приемлемого вкуса и/или ощущения во рту, которое обычно придают эти углеводы. В данной области существует потребность в решении этой задачи с сохранением умеренной стоимости продукта и, по возможности, без значительных модификаций традиционных технологий пивоварения.

Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что увеличение концентрации растворимых низкомолекулярных арабиноксиланов выше концентрации, естественно присутствующей в пиве, улучшает вкус и/или ощущение во рту от указанного пива. В таблице 1 приведен обзор содержания растворимых арабиноксиланов в различных коммерчески доступных видах пива, показывающий, что большинство видов пива содержат ограниченное количество растворимых арабиноксиланов, обычно, менее чем около 2,0 г/л. Кроме того, концентрация указанных низкомолекулярных растворимых арабиноксиланов изменяется в зависимости от типа пива. Аналогичную степень изменения растворимых арабиноксиланов в соответствии с типом пива ранее наблюдали Schwarz and Han, 1995 с использованием своего неутвержденного метода для определения содержания арабиноксиланов в пиве.

Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что концентрация растворимых арабиноксиланов, главным образом, низкомолекулярных арабиноксилоолигосахаридов, определяет вкус и/или вкусовое ощущение различных видов пива, особенно видов пива низового брожения. Кроме того, обнаружили, что вкус и/или вкусовое ощущение пива улучшают увеличением концентрации арабиноксилоолигосахаридов (далее обозначаемых здесь «AXOS» - структур по Фиг.1 EP-1418819-B1) со средней степенью полимеризации ниже 50 в указанном пиве выше конкретного уровня. AXOS обычно существуют в виде гетерогенной смеси родственных олигосахаридов, отличающихся друг от друга степенью полимеризации (далее обозначаемой «DP») бета-1,4-ксилозного остова и степени замещения (DS) бета-1,4-ксилозного остова звеньями арабинозы. AXOS могут также нести замещения либо ксилозных, либо арабинозных звеньев такими остатками, как 4-O-метилглюкуроновая кислота, уксусная кислота, феруловая кислота или п-кумаровая кислота. AXOS можно получать из арабиноксилана частичным гидролизом, с использованием, например, либо кислот, либо ферментов эндоксиланаз. Арабиноксилан, обозначаемый также как пентозан (поскольку он состоит из моносахаридов пентозного типа ксилозы и арабинозы), обладает таким же составом, как и AXOS, за исключением того, что полисахаридные цепи намного длинней, обычно, с DP 5000 или выше. Арабиноксилан и AXOS представляют собой неперевариваемые углеводы. Цельные зерна ячменя и пшеницы, сырье, традиционно применяемое для изготовления пива, являются особенно богатыми арабиноксиланом и содержат до 6-10% этого полисахарида. Во время традиционного пивоварения главная часть арабиноксиланов не экстрагируется из зерен и остается в пивной дробине после фильтрации. Известно, что растворимые арабиноксиланы производят серьезные проблемы в пивоварении, включая уменьшенные скорости разделения сусла, низкие скорости выделения экстракта солода, укороченное время службы фильтра и уменьшенные скорости фильтрации пива.

Настоящее изобретение относится к способу увеличения по меньшей мере приблизительно на 5%, предпочтительно, по меньшей мере на 20%, более предпочтительно, по меньшей мере на 30%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере на 40%, например, по меньшей мере на 50% уровней содержания растворимых арабиноксилоолигосахаридов в пиве, например, деградацией арабиноксиланов из зерновых во время изготовления пива посредством экзогенно добавляемых ферментов, или дополнением сусла или пива полученными внешним образом арабиноксилоолигосахаридами. В одном варианте осуществления изобретения экзогенно добавляемые ферменты, применяемые во время изготовления пива, представляют собой эндоксиланазы. В другом варианте осуществления изобретения полученными внешним образом арабиноксилоолигосахариды получены из природных источников, таких как растительный материал, и более предпочтительно, из зерновых источников. Виды пива по этому изобретению с увеличенными уровнями арабиноксилоолигосахаридов обладают улучшенным вкусом и вкусовым ощущением.

На прилагаемых иллюстрациях:

фиг.1 - данные органолептического анализа коммерческого пива (Bud Light), к которому добавляли либо 2 г/л, либо 10 г/л AXOS. Столбцы представляют средние баллы, и планки погрешностей указывают стандартное отклонение. Столбцы с разными буквами значимо отличаются друг от друга согласно тесту Фридмана в ANOVA при p<0,05.

Фиг.2 - данные органолептического анализа двух видов экспериментального пива, сваренных из одного и того же сусла, до и после обогащения AXOS. Столбцы представляют средние баллы, и планки погрешностей указывают стандартное отклонение. Для столбцов со звездочкой показали значимое отличие от соответствующего значения согласно знаковому ранговому критерию Уилкоксона при p<0,05.

Анализ содержания растворимого арабиноксилана в различных видах коммерчески доступного пива показал, что большинство видов пива содержат ограниченное количество растворимых арабиноксиланов, обычно, менее чем около 2,0 г/л. Концентрация указанных растворимых арабиноксиланов меняется согласно типу пива, как показано в таблице 1 ниже, однако на основании содержания растворимого арабиноксилана коммерчески доступные в настоящее время виды пива можно разделить на две отдельные группы.

Первая группа содержит виды пива, которые, обычно, получают низовым брожением сусла малой плотности или разведенного сусла, или разведением сусла после низового брожения, и которые содержат менее 0,75 г растворимых арабиноксиланов на литр. Внутри указанной первой группы можно идентифицировать два различных типа пива:

(i) виды пива, содержащие менее 3,5% (об./об.) алкоголя, предпочтительно, менее 1,5% (об./об.), и обычно обозначаемые как низкоалкогольные виды пива или «безалкогольные» виды пива; содержание мальтодекстрина в этом типе пива может являться довольно высоким, обычно, по меньшей мере 30 г на литр;

(ii) виды пива, содержащие более 3,5% (об./об.) алкоголя, но содержащие менее 3 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл, предпочтительно, менее 2,5 г на 100 мл, и обычно обозначаемые как низкокалорийные виды пива или «светлые» виды пива; обычно, содержание мальтодекстрина в этом типе пива менее чем около 15 г на литр.

Вторая группа содержит виды пива, обладающие содержанием алкоголя выше 3,5% (об./об.) и содержащие более 3 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл. Виды пива, содержащиеся в этой второй группе, обычно, содержат от около 0,7 до около 2,0 г растворимых арабиноксиланов на литр, и внутри указанной группы можно идентифицировать два главных типа пива:

(i) Пиво «лагер», т.е. низового брожения, называют также пивом «пильзенер». Многие из видов пива этого типа содержат между 3,5% и 6% (об./об.) алкоголя и между 3,0 и 5,0 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл. Однако лагерные виды пива, содержащие более 6% (об./об.) алкоголя и/или более 5,0 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл, могут также являться коммерчески доступными.

(iii) Виды пива верхового брожения, содержащие более 3,5% (об./об.) алкоголя и более 3,0 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл. Они могут содержать до приблизительно 12,0% (об./об.) алкоголя и/или до 9,0 г действительного содержания экстрактивных веществ на 100 мл.

Настоящее изобретение основано на обнаружении, что увеличение по меньшей мере на приблизительно 5% концентрации растворимых арабиноксиланов в пиве улучшает вкус и/или вкусовое ощущение указанного пива. Таким образом, первый объект настоящего изобретения относится к способу улучшения вкуса и/или вкусового ощущения пива увеличением концентрации растворимых арабиноксиланов по меньшей мере приблизительно на 5%, например, по меньшей мере приблизительно на 30%, например, по меньшей мере на 40% или по меньшей мере на 50% и до увеличения приблизительно на 150% или более, выше концентрации, полученной в результате обычного способа пивоварения, как в настоящее время известно в данной области. Увеличенные уровни растворимых арабиноксиланов в сусле или пиве не влияют отрицательно на процесс пивоварения, когда такие растворимые арабиноксиланы имеют среднюю степень полимеризации (DP) ниже 50. Кроме того, органолептический анализ видов пива, обогащенных такими растворимыми арабиноксиланами, обладающих DP ниже 50, не выявил каких-либо нежелательных увеличений ощущаемой вязкости пива. Таким образом, настоящее изобретение относится к обогащению пива растворимыми арабиноксиланами, обладающими средней DP ниже 50, предпочтительно, с DP между 3 и 40, более предпочтительно, между 3 и 30, например между 5 и 20.

В первом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу улучшения вкуса и/или вкусового ощущение пива, полученного способом низового брожения, в котором пиво содержит либо уровень алкоголя ниже 3,5% (об./об.), либо действительное содержание экстрактивных веществ менее 3,0 г на 100 мл, посредством обогащения указанного пива растворимыми арабиноксиланами, как описано в настоящем описании выше, таким образом, получая концентрацию более 1,2 г растворимых арабиноксиланов со средней DP ниже 50, предпочтительно, между 3 и 40, более предпочтительно, между 3 и 30, например между 5 и 20 на литр пива, например более 1,4 г на литр, предпочтительно, более 1,6 г на литр, более предпочтительно, более 1,8 г на литр, и наиболее предпочтительно, более 2,0 г на литр, например более 3,0 г на литр или даже более 4,0 г на литр, и до приблизительно 20 г на литр. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, указанное пиво является так называемым низкоалкогольным или «безалкогольным» пивом, содержащим менее 3,5% (об./об.) алкоголя, предпочтительно, менее 1,5% (об./об.) алкоголя, более предпочтительно, менее 1,0% (об./об.) алкоголя. В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанное пиво представляет собой так называемое низкокалорийное или «светлое» пиво, содержащее менее 3,0 г на 100 мл действительного содержания экстрактивных веществ, более предпочтительно, менее 2,0 г на 100 мл.

Во втором варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу улучшения вкуса и/или вкусового ощущения пива, содержащего уровень алкоголя между 3,5 и 6% (об./об.) алкоголя и действительное содержание экстрактивных веществ между приблизительно 3,0 и 5,0 г на 100 мл, посредством обогащения указанного пива растворимыми арабиноксиланами способом, как описано в настоящем описании выше, таким образом, получая концентрацию более приблизительно 2,0 г растворимых арабиноксиланов со средней DP ниже 50, предпочтительно, между 3 и 40, более предпочтительно, между 3 и 30, например между 5 и 20 на литр пива, например более 2,5 г на литр, предпочтительно, более 3,0 г на литр, более предпочтительно, более 3,5 г на литр, наиболее предпочтительно, более 4,0 г на литр, например, более 4,5 г на литр или более 5,0 или 6,0 г на литр, и до приблизительно 25 г на литр. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное пиво получают с использованием способа низового брожения, хорошо известного в данной области. Предпочтительно, такие виды пива, полученные низовым брожением, обогащают растворимыми арабиноксиланами способом, как описано в настоящем описании, таким образом, получая концентрацию более приблизительно 2,0 г растворимых арабиноксиланов со средней DP ниже 50, предпочтительно, между 3 и 40, более предпочтительно, между 3 и 30, например между 5 и 20 на литр пива, например более 2,5 г на литр, предпочтительно, более 3,0 г на литр, более предпочтительно, более 3,5 г на литр, наиболее предпочтительно, более 4,0 г на литр, например, более 4,5 г на литр или более 5,0 или 6,0 г на литр, и до приблизительно 25 г на литр.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанное пиво получают с использованием способа верхового брожения, хорошо известного в данной области. Предпочтительно, такие виды пива, полученные верховым брожением, обогащают растворимыми арабиноксиланами способом, как описано в настоящем описании, таким образом, получая концентрацию более приблизительно 2,0 г растворимых арабиноксиланов со средней DP ниже 50, предпочтительно, между 3 и 40, более предпочтительно, между 3 и 30, например между 5 и 20 на литр пива, например более 2,5 г на литр, предпочтительно, более 3,0 г на литр, более предпочтительно, более 3,5 г на литр, наиболее предпочтительно, более 4,0 г на литр, например более 4,5 г на литр или более 5,0 или 6,0 г на литр, и до приблизительно 25 г на литр. В конкретном варианте осуществления такие виды пива, полученные верховым брожением, обогащают указанными растворимыми арабиноксиланами, таким образом, получая концентрацию более приблизительно 7,0 г, более предпочтительно, более 8,0 г указанных растворимых арабиноксиланов на литр и до приблизительно 25 г на литр.

В следующем варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу улучшения вкуса и/или вкусового ощущения пива, содержащего уровень алкоголя выше 6% (об./об.) алкоголя и действительное содержание экстрактивных веществ выше 5,0 г на 100 мл, посредством обогащения указанного пива растворимыми арабиноксиланами способом, как описано в настоящем описании выше, таким образом, получая концентрацию более 2,4 г растворимых арабиноксиланов со средней DP ниже 50, предпочтительно, между 3 и 40, более предпочтительно, между 3 и 30, например между 5 и 20 на литр пива, предпочтительно, более 3,0 г на литр, более предпочтительно, более 4,0 г на литр, например более 5,0 г на литр или более 6,0 г на литр, и до приблизительно 30 г на литр. В предпочтительном варианте осуществления указанное пиво получают с использованием способа низового брожения, хорошо известного в данной области. В другом предпочтительном варианте осуществления указанное пиво получают с использованием способа верхового брожения, хорошо известного в данной области.

Концентрацию растворимого арабиноксилана в образцах пива предпочтительно определяют следующим образом. Сначала образец пива декарбонизируют обработкой ультразвуком в течение 10 минут с последующей фильтрацией через общепринятую бумажную мембрану. 2,5 мл указанного декарбонизированного образца пива смешивают с 2,5 мл 4,0 M трифторуксусной кислоты (конечная концентрация 2,0 M) и инкубируют при 110°C в течение 60 минут. После гидролиза смесь фильтруют и 3,0 мл фильтрата дополнительно обрабатывают добавлением 1,0 мл раствора внутреннего стандарта (100 мг бета-D-аллозы в 100 мл насыщенного до 50% раствора бензойной кислоты), 1,0 мл раствора аммиака (25% об./об.) и 3 капель 2-октанола. Моносахариды восстанавливают до альдитов добавлением 200 мкл раствора борогидрида натрия (200 мг борогидрида натрия в 1,0 мл 2 M аммиака) и образец инкубируют в течение 30 минут при 40°C. Реакцию останавливают добавлением 400 мкл ледяной уксусной кислоты. Для реакции ацетилирования 500 мкл образца, содержащего альдиты, добавляют к 5,0 мл уксусного ангидрида и 500 мкл 1-метилимидазола. Через 10 минут избыток уксусного ангидрида удаляют добавлением 900 мкл этанола к образцу. Затем ацетаты альдитов концентрируют в органической фазе добавлением воды (10 мл) и раствора гидроксида калия (2 раза по 5,0 мл 7,5 M раствора, с промежуточной выдержкой несколько минут). Раствор бромфенолового синего (500 мкл, 0,04% мас./об.) добавляют в качестве индикатора для водной фазы. Аликвоты по 1 мкл органической фазы, содержащей образованные ацетаты альдитов, разделяют газовой хроматографией на подходящей полярной колонке (например, колонке Supelco SP-2380, 30 м X 0,32 мм I.D.; толщина пленки 0,2 мкм, Supelco, Bellefonte, PA, USA) в хроматографе (например, серий Agilent 6890, Wilmington, DE, USA), оборудованном детектором ионизации пламени. Очищенные моносахариды D-ксилозу, L-арабинозу и, необязательно, D-галактозу обрабатывают параллельно с каждым набором образцов для целей калибровки.

Для цели по настоящему изобретению содержание растворимых арабиноксиланов в образцах пива предпочтительно рассчитывают с использованием формулы:

содержание растворимого арабиноксилана = 0,88×(% арабинозы +% ксилозы) (1).

Однако специалист в данной области будет сознавать, что в предшествующем уровне техники содержание арабиноксилана иногда рассчитывали с использованием коррекции на содержание арабиногалактана с использованием предполагаемой формулы:

содержание растворимого арабиноксилана_корр.=0,88×(% арабинозы -0,7 ×% галактозы +% ксилозы) (2).

Обогащение видов пива по меньшей мере на 5%, предпочтительно, по меньшей мере на 20%, более предпочтительно, по меньшей мере на 30%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере на 40%, например, по меньшей мере на 50% растворимых арабиноксиланов, обладающих желательной DP, можно получать, с использованием, т.е. добавлением, препарата, содержащего растворимые арабиноксиланы, в качестве ингредиента в способе пивоварения. Предпочтительно, указанный содержащий арабиноксилан препарат получают из зерновых, например, таких как пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, сорго или кукуруза, и он может содержать более приблизительно 15 вес.% арабиноксилана, имеющего среднюю DP менее 50, предпочтительно, между 3 и 40, еще предпочтительнее между 3 и 30, например между 5 и 20, предпочтительно, более 30 вес.% таких растворимых арабиноксиланов, более предпочтительно, более 40 вес.%, например более 50% в указанном препарате. В подходящем варианте осуществления способ по изобретению включает добавление указанного содержащего растворимый арабиноксилан препарата в качестве вспомогательного средства или добавки во время одной из стадий затирания, варки сусла, охлаждения сусла, брожения или вторичного брожения процесса пивоварения. Если указанный содержащий растворимый арабиноксилан препарат используют как добавку для предоставления ингредиента по этому изобретению для вкуса и/или вкусового ощущения в изготовлении низкоалкогольного или низкокалорийного пива, преимущественно, указанный препарат не должен содержать значительных или высоких уровней поддающихся ферментации или метаболизируемых углеводов.

Альтернативно, обогащение различных видов пива по меньшей мере на 5%, предпочтительно, по меньшей мере на 20%, более предпочтительно, по меньшей мере на 30%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере на 40%, например по меньшей мере на 50% растворимыми арабиноксиланами, обладающими желательной DP, можно получать с использованием препарата эндоксиланазы, содержащего отдельную эндоксиланазу или комбинацию различных типов эндоксиланаз, во время процесса пивоварения. Предпочтительно, указанную эндоксиланазу или комбинацию эндоксиланаз выбирают так, чтобы стимулировать солюбилизацию как экстрагируемых водой, так и не экстрагируемых водой арабиноксиланов из содержащих арабиноксилан ингредиентов пивоварения, таких как осоложенное зерно злаков, не осоложенное зерно злаков, или полученные из зерен злаков фракции. Предпочтительно, добавление данного количества препарата эндоксиланазы должно приводить к повышенному на 30%, более предпочтительно, на 40%, например на 50%, присутствию растворимых арабиноксиланов в сусле по сравнению с суслом, полученным в отсутствие какой-либо добавленной эндоксиланазы. Пригодность данной концентрации эндоксиланазы или комбинации эндоксиланаз для обогащения пива растворимыми арабиноксиланами в соответствии с настоящим изобретением можно определять следующим образом:

• получение при 45°C сусла, содержащего 200 г солода /л воды, где указанный солод может, например, содержать 100% ячменного солода или 80% ячменного солода и 20% пшеничного солода;

• добавление указанного препарата эндоксиланазы в данной концентрации;

• инкубация сусла при 45°C в течение 2 часов;

• нагревание сусла до 70°C при скорости 1°C в минуту и поддержание сусла при 70°C в течение 60 минут;

• фильтрация сусла посредством фильтрации с последующей варкой жидкой фракции в течение 30 минут;

• получение образца для анализа растворимого арабиноксилана после центрифугирования (10000 г, 15 мин) сваренного сусла для удаления суспендированных частиц;

• определение растворимых арабиноксиланов в указанном образце сусла и сравнение содержания растворимого арабиноксилана в указанном образце с содержанием растворимого арабиноксилана в контрольном образце сусла, полученном, как описано выше, но в отсутствие каких-либо добавленных эндоксиланаз. В случае, когда концентрация растворимых арабиноксиланов в образце, содержащем эндоксиланазу или комбинацию эндоксиланаз, выше более чем на 25%, более предпочтительно, более чем на 30%, наиболее предпочтительно, более чем на 40%, например более чем на 50%, чем в контрольном образце, можно решить, что эндоксиланаза или комбинация эндоксиланаз в тестируемой концентрации является пригодной для обогащения пива растворимыми арабиноксиланами в соответствии с настоящим изобретением.

Одну или более эндоксиланаз предпочтительно добавляют во время затирания, однако может являться благоприятным также добавлять эндоксиланазу в течение любой другой стадии процесса пивоварения, такой как варка сусла, охлаждение сусла, брожение и вторичное брожение. Если более одного типа эндоксиланаз используют в способе пивоварения, можно либо добавлять различные типы эндоксиланаз одновременно, либо можно каждый тип эндоксиланазы добавлять во время различной стадии процесса пивоварения. Поскольку является особенно важным солюбилизировать не экстрагируемые водой арабиноксиланы, содержащиеся в осоложенном зерне, чтобы увеличивать общую концентрацию растворимых арабиноксиланов в пиве, является преимущественным, чтобы на стадии затирания процесса пивоварения добавляли по меньшей мере одну эндоксиланазу, способную легко солюбилизировать не экстрагируемые водой арабиноксиланы, такую как эндоксиланаза семейства гликозидгидролаз 11. Кроме того, обнаружили, что из-за присутствия ингибиторов эндоксиланаз в злаках некоторые ингибированные эндоксиланазы, включая семейство 11 эндоксиланаз, являлись неэффективными для солюбилизации соответствующих количеств арабиноксиланов. Таким образом, является предпочтительным, чтобы одна или более из добавленных эндоксиланаз менее легко поддавались ингибированию видом ингибиторов эндоксиланаз, часто присутствующих в злаках.

Кроме того, гидролиз и/или солюбилизация арабиноксиланов, содержащихся в осоложенном зерне, обычно увеличивается, когда по меньшей мере одна эндоксиланаза из указанных одной или более эндоксиланаз остается активной в пределах полного диапазона температур, применяемых во время стадии затирания и стадии фильтрации, где указанные температуры, обычно, меняются от приблизительно 40°C до приблизительно 80°C, предпочтительно, между 45°C и 78°C, например, между 60°C и 72°C. Кроме того, является преимущественным, чтобы по меньшей мере одна эндоксиланаза из указанных одной или более эндоксиланаз проявляла при 72°C ферментативную активность, соответствующую не менее 20% ее ферментативной активности в пределах оптимального диапазона температур для указанного фермента, в сусле на основе злаков.

В конкретном варианте осуществления этого изобретения добавление или использование эндоксиланазы(эндоксиланаз), подходящей для солюбилизации не экстрагируемых водой арабиноксиланов, можно сочетать с добавлением материала, содержащего соответствующие количества не экстрагируемых водой арабиноксиланов, такого как кожура семян, отруби из семян или полученный из отрубей материал, к ингредиентам для пивоварения. Указанную кожуру, отруби или полученный из отрубей материал можно, например, получать в виде фракций размола зерен злаков, таких как пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, сорго или кукуруза. Массовое соотношение отрубей или полученного из отрубей материала к осоложенному или не осоложенному зерну в солоде предпочтительно составляет более чем приблизительно 1:30, более предпочтительно, более чем приблизительно 1:20, например более чем приблизительно 1:15. В этом варианте осуществления изобретения обогащение пива растворимыми арабиноксиланами происходит в результате солюбилизации и фрагментации арабиноксиланов, содержащихся в осоложенном зерне, и добавления содержащего арабиноксилан материала.

Обогащение видов пива растворимыми арабиноксиланами в соответствии с настоящим изобретением можно также получать с использованием смесей ферментов, обладающих, помимо активности эндоксиланазы, одной или более дополнительными ферментативными активностями, выбранными из группы α-L-арабинофуранозидаз (которые отщепляют боковые цепи арабинозы от арабиноксилана), метилглюкуронидаз (которые удаляют от него боковые цепи метилглюкуроновой кислоты), ферулоилэстераз (которые гидролизуют эфирную связь между феруловой кислотой и арабиноксиланом), бета-глюканаз (которые гидролизуют бета-глюканы, которые могут являться связанными с арабиноксилан) и целлюлаз (которые гидролизуют целлюлозу, которая может являться связанной с арабиноксиланом).

Известно, что рожь и ржаной солод содержат относительно высокие количества арабиноксиланов. Таким образом, можно рассматривать использование эндоксиланазы(эндоксиланаз) для изготовления видов пива в соответствии с настоящим изобретением с использованием солода, содержащего рожь или ржаной солод. Однако наблюдали, что использование ржи или ржаного солода являлось связанным с проблемами на нижележащих стадиях пивоварения, таких как фильтрация сусла и фильтрация, в частности, в сочетании с препаратом эндоксиланазы в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, является предпочтительным, чтобы солод видов пива, полученного в соответствии с настоящим изобретением, не содержал или содержал только ограниченные количества ржи, ржаного солода или полученного из ржи солода, например, менее 25%, более предпочтительно, менее 15%, например менее 10%.

Второй объект изобретения относится к видам пива, полученным в соответствии с настоящим изобретением.

Одним из существенных преимуществ способа по настоящему изобретению по сравнению с использованием других углеводов, включая инулин, лактосахарозу, лактулозу, рафинозу, стахиозу, арабиногалактаны, устойчивый крахмал, изомальтозу и тагатозу, является то, что растворимые арабиноксиланы со степенью полимеризации ниже 50 (AXOS) уже естественным образом присутствуют на поддающихся детекции уровнях во многих, если не во всех, типах пива. Это означает, что в способе по настоящему изобретению не вводят соединение, чужеродное для обычного пива, а просто увеличивают его содержание, пока не получают уникального эффекта на вкусовое ощущение и/или вкус. Поскольку AXOS уже присутствуют в пиве и их можно экстрагировать из пшеницы или ячменя, т.е. ингредиентов, которые, обычно, используют для изготовления пива, способ по настоящему изобретению отвечает всем нормативным требованиям пивоварения в большинстве, если не во всех, странах, и, в частности, отвечает «закону о чистоте пива» Германии.

Другим преимуществом способа по настоящему изобретению по сравнению с использованием XOS в качестве добавки к пиву является то, что AXOS, в отличие от XOS, не являются сладкими и таким образом лучше соответствуют требованиям к вкусу пива. Показано, что XOS являются приблизительно на 30% настолько сладкими, как сахароза, тогда как AXOS обладают менее 10% сладости сахарозы. Кроме того, XOS обладают очень высоким уровнем цен, который препятствует их использованию в массовом продукте, таком как пиво, тогда как AXOS можно либо получать in situ во время пивоварения посредством добавления соответствующих ферментов, либо добавлять в виде продукта, очень дешевого при изготовлении, например, в виде экстракта из отрубей или в виде побочного продукта промышленного разделения крахмала/глютена.

Другим преимуществом способа по настоящему изобретению по сравнению с известными способами для увеличения содержания неперевариваемых углеводов в пиве является то, что не требуется ни одного изменения в процессе пивоварения, за исключением простого добавления одной или более подходящих эндоксиланаз, или простого добавления богатого AXOS ингредиента в подходящих дозах во время стадий затирания, варки, охлаждения, брожения и/или после брожения. Кроме того, в отличие от конкретных способов, известных в данной области, способ по настоящему изобретению не влечет за собой увеличения содержания перевариваемых углеводов.

По настоящему изобретению термин «пиво» относится к любому ферментированному напитку, изготовленному из зерен злаков, предпочтительно, ячменя, пшеницы, тритикале, овса, ржи, кукурузы, сорго, проса или риса, так же как молотых злаков или солода, полученных из таких зерен злаков, с добавлением или без добавления частей или экстрактов из ароматических растений, таких как хмель, кориандр, можжевельник, лавр, розмарин, имбирь, мята, солодка, тысячелистник, анис или цитрусовые, и с добавлением или без добавления фруктов или экстрактов фруктов. Термин «пиво», как применяют здесь, предназначен, чтобы включать, без ограничения, эль, крепкий эль, средний эль, горький эль, светлый эль, кислый эль, стаут, портер, лагер, солодовый раствор, ячменное вино, happoushu, бок, доппельбок, пиво Кельш, мюнхенское пиво, дортмундское пиво, дюссельдорфское старое пиво, пильзенское пиво, мартовское пиво, немецкое пшеничное пиво, берлинское белое пиво, пиво Сезон, аббатское пиво, пиво Траппист, пиво Гез, пиво ламбик, фруктовое пиво, бельгийское белое пиво, высокоалкогольное пиво, низкоалкогольное пиво, безалкогольное пиво, низкокалорийное пиво, светлое пиво и т.п.

Стадии, включенные в пивоварение, могут отличаться до некоторой степени в соответствии со стилем пива, однако, обычно, они состоят из следующих главных стадий:

«Получение солода» включает проращивание зерен злаков замачиванием и смачиванием в воде, чтобы позволить проращивание. Во время проращивания продуцируется несколько типов ферментов, включая ферменты, катализирующие превращение крахмала в простые ферментируемые сахара. Затем проросшие зерна высушивают и обжаривают (процесс, называемый «убиванием») для уничтожения побегов и для придания зерну вкуса и цвета обжаренного зерна. Зерна, обработанные этим способом, называют осоложенным зерном или просто «солодом». Солод размалывают, чтобы разломить зерна и удалить побеги, что позволяет содержимому осоложенного зерна лучше подвергаться воздействию воды во время затирания и варки.

«Затирание» включает смешивание солода, т.е. молотого осоложенного зерна, в присутствии или в отсутствие вспомогательных веществ, с водой для получения так называемого «сусла». Вспомогательные вещества представляют собой добавляемые к солоду богатые углеводом ингредиенты, отличные от молотого осоложенного зерна. Сусло нагревают для достижения более оптимальных температур для активности ферментов солода или экзогенно добавленных ферментов. Затирание, обычно, выполняют при температурах в диапазоне от приблизительно 45°C до приблизительно 75°C. Во время затирания олигосахариды, дисахариды и моносахариды получают ферментативным разрушением комплексных углеводов, в основном, крахмала. Такие простые сахара составляют источник углерода и энергии для микроорганизмов во время сбраживания.

«Фильтрация» включает разделение сусла на жидкий экстракт, называемый «суслом», и нерастворимые материалы, называемые «пивной дробиной». Фильтрацию, обычно, выполняют при температуре приблизительно 78°C.

«Варка сусла» включает нагревание сусла при температуре варки воды. Ключевыми целями варки является (i) убить микроорганизмы, чтобы исключить конкуренцию с вызывающими брожение микроорганизмами, (ii) коагулировать и преципитировать белки или другие твердые вещества, которые могут вызывать мутность пива, и (iii) экстрагировать и химически модифицировать горькие, ароматические и вкусовые соединения из трав или экстрактов трав, добавленных до или во время варки сусла.

«Охлаждение и инокуляция» включает охлаждение сваренного сусла до температуры, оптимальной для вызывающих брожение микроорганизмов. Эти вызывающие брожение микроорганизмы, например пивные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), либо специально добавляют в сусло (что называют «засеванием»), либо добавляют посредством спонтанной инокуляции.

«Брожение» включает инкубацию сусла, инокулированного вызывающими брожение микроорганизмами. Во время брожения эти микроорганизмы превращают простые сахара в диоксид углерода, этанол и многочисленные другие побочные продукты.

«Обработка после брожения» представляет собой стадии после первичного брожения до получения и упаковки готового пива. В зависимости от используемых типа пива и способа такая обработка после брожения может включать одно или более из следующего: пиво можно кондиционировать, чтобы дополнительно развивать желательные вкусы и запахи и/или уменьшать уровни нежелательных вкусов и запахов; пиво можно фильтровать для удаления остаточных дрожжей и других вызывающих мутность материалов; пиво можно обрабатывать абсорбентом для удаления конкретных соединений, таких как гидрофильные белки или полифенолы; пиво можно подвергать дополнительным стадиям брожения (с добавлением или без добавления дополнительного источника углерода); можно добавлять травы или экстракты трав; можно добавлять фрукты или экстракты фруктов; пиво можно насыщать углекислым газом для увеличения свойства образования пены пива; пиво можно подвергать пастеризации или микрофильтрации для улучшения устойчивости к микроорганизмам; и пиво можно упаковывать, например, разливом в бутылки, банки или бочки.

Термин «действительное содержание экстрактивных веществ», в контексте этого изобретения, определяют в граммах сухого вещества на 100 мл пива, полученного после испарения жидкой и газообразной фракции (вода, спирт, растворенные газы) из пива.

В контексте настоящего изобретения термин «эндоксиланаза» относится к ферменту, способному гидролизовать гликозильные связи, связывающие остатки ксилозы в содержащих ксилозу полисахаридах. Эндоксиланазы можно получать из множества организмов, включая растения, грибы (например, виды Aspergillus, Penicillium, Disporotrichum, Neurospora, Fusarium, Humicola, Trichoderma) или виды бактерий (например, виды Bacillus, Aeromonas, Streptomyces, Nocardiopsis, Thermomyces). Коммерчески доступные очищенные или частично очищенные препараты эндоксиланаз, подходящие для практического осуществления этого изобретения, включают в качестве неограничивающих примеров, Shearzyme™ (Novozymes), Biofeed Wheat™ (Novozymes), Pentopan™ Mono (Novozymes), Pulpzyme™ (Novozymes), Ecopulp™ (AB Enzymes), Veron™ 191 (AB Enzymes), Veron™ Special (AB Enzymes), Multifect™ Xylanase (Genencor/Danisco), Multifect™ 720 (Genencor/Danisco), Spezyme™ CP (Genencor/Danisco), Grindamyl™ H640 (Danisco), и Grindamyl™ Powerbake™ (Danisco).

Термин «неингибируемая эндоксиланаза» относится к ферменту эндоксиланазе, активность которого в течение 1 час инкубации ингибируют менее чем на 20% посредством присутствия белкового ингибитора эндоксиланазы, присутствующего в концентрациях, типичных в обычном сусле на основе злаков с начальной плотностью в диапазоне приблизительно от 7 до 25 г/100 мл. Неограничивающим примером коммерчески доступной неингибируемой эндоксиланазы, подходящей для практического осуществления эт