專利名稱：制備格瓦斯麥汁的糖化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備格瓦斯(Kvass)麥汁的糖化(mashing)方法以及制備格瓦斯的方法。
背景技術(shù)：
格瓦斯是一種非常古老的飲料，傳統(tǒng)上使用面包、谷物、麥芽和糖制備，通常也向其中加入其他蔬菜物質(zhì)。在大多數(shù)情況下，用酵母菌和乳酸菌的混合培養(yǎng)液進(jìn)行發(fā)酵，因此，所述含二氧化碳的軟飲料有明顯的酸性，同時(shí)其僅含有少量酒精。格瓦斯的保健效果已經(jīng)被承認(rèn)近幾個(gè)世紀(jì)了，在俄羅斯，烏克蘭和東歐一些其他國(guó)家，它躋身于全國(guó)性的飲品。 近年來(lái)，這個(gè)傳統(tǒng)的產(chǎn)品主要在俄羅斯和烏克蘭受到了吹捧。今天，格瓦斯通常在50年歷史的廠房中并由同樣古老的技術(shù)制備。在傳統(tǒng)的制備工藝中，有時(shí)會(huì)由于黑麥成分的原因而出現(xiàn)相當(dāng)多的問(wèn)題，例如，因?yàn)楹邴湴缥炀厶穷惖奈镔|(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)沒(méi)有被充分分解，或者在引入大量的氧氣時(shí)，它們可能有很強(qiáng)的增加粘度的效果，從而對(duì)過(guò)濾/分離產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，格瓦斯黑麥麥芽包含谷粒部分，所述谷粒部分難以溶解并會(huì)妨礙進(jìn)一步的加工性。截至目前，格瓦斯麥汁生產(chǎn)者一直采用非常冗長(zhǎng)且消耗能源的制備工藝，其中，糖化時(shí)期長(zhǎng)達(dá)5個(gè)小時(shí)。現(xiàn)有技術(shù)已知的糖化方法如圖3所示。在此，并行或者依次制備兩部分醪液(mash)。一開(kāi)始，在大多數(shù)情況下，將大部分的醪液(未加工谷料(raw grain)), 未發(fā)芽的谷粒(例如黑麥、大麥、玉米)與水一起在低溫條件下糖化。此外，加入工藝酶 (technical enzyme)和/或少量的麥芽部分(作為酶的給體)。隨后，未加工谷料醪液被分階段地加熱到沸點(diǎn)(大約100°C，優(yōu)選在不同的溫度下保持一些停留)，且將混合物在此溫度下保持幾分鐘。在大多數(shù)情況下，與此并行的(時(shí)間上錯(cuò)開(kāi))，將較少的第二麥芽醪液在較冷的狀態(tài)下糖化，且其PH值被調(diào)整為約5.0至5. 5。然后，將兩種醪液混合。這是通過(guò)用煮沸的醪液(未加工谷料醪液)燙洗較冷的醪液(麥芽醪液)而實(shí)現(xiàn)的。然而，由于在大多數(shù)情況下，100°C的熱的未加工谷料醪液的比例過(guò)大，因此不能一次性將全部的量加入到第二部分醪液中，否則麥芽醪液的溫度將過(guò)度升高，從而在某個(gè)溫度下的重要停留將會(huì)被略過(guò)。然而，由于某些物質(zhì)必須由酶分解，而且各種酶除了具有最合適的PH值以外，還具有最合適的溫度值，因此這些分別的停留是必要的。因此，如果略過(guò)了一些溫度水平，重要的酶的功能可能會(huì)受限，或者其甚至可能被破壞，從而阻止或惡化了某類物質(zhì)的轉(zhuǎn)換。因此，在每種情況下僅用一部分熱的未加工谷料醪液燙洗麥芽醪液(在圖3中以虛線表示)，以使溫度分階段上升。現(xiàn)在，最終的醪液的濃度為，例如12至16°的柏拉圖度(Plato)。由于未加工谷料醪液只能夠被分階段加入到較冷的麥芽醪液中，因此兩個(gè)糖化設(shè)備(例如，兩個(gè)糖化鍋)被長(zhǎng)期隔開(kāi)，從而僅用兩個(gè)容器不可能實(shí)現(xiàn)高釀造周期。然而，在飲料制備中，希望每天能夠有10至14個(gè)釀造周期。因此，高釀造周期僅能夠通過(guò)設(shè)置大量的設(shè)備(例如，糖化罐或者緩沖罐)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，在已知的糖化工藝中，能量消耗很高。而且，在此工藝中，浪費(fèi)的加工熱量沒(méi)有被最優(yōu)利用。

發(fā)明內(nèi)容
從這些情況出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能的、改進(jìn)的用于制備格瓦斯麥汁的糖化方法，所述格瓦斯麥汁可以進(jìn)一步加工為格瓦斯麥汁濃縮液或者直接加工為格瓦斯。根據(jù)本發(fā)明，所述目的是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的格瓦斯糖化方法和根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，在糖化中第一部分醪液已不再被加熱到沸點(diǎn)(約100°C )，通過(guò)這樣可以在此減少能量消耗。此外，本法的優(yōu)點(diǎn)在于，由于混合溫度不會(huì)過(guò)度升高，即，優(yōu)選不會(huì)超過(guò)60°C至65°C，因此，熱的第一部分醪液并不需要分階段加入到第二部分的較冷醪液中，而是兩部分醪液可以一次性混合。在實(shí)踐中，這意味著，隨后，空的糖化容器可以更快用于下一次釀造。因此，每日的釀造次數(shù)可以通過(guò)此方法明顯增加，或者可以不需要更多的 (糖化)容器進(jìn)行釀造。部分醪液的加熱(在步驟a中)可以在第一糖化裝置中完成，且第二部分醪液的糖化(在步驟b中)可以在第二糖化裝置中完成，其中，所述兩部分醪液可以隨后在第一糖化裝置或者第二糖化裝置中混合。然而，還有這樣的可能所述第二部分醪液也在第一糖化裝置中被糖化，這樣也節(jié)約了一個(gè)糖化容器。還有可能首先向熱的第一部分(黑麥)醪液中添加冷水，然后將麥芽磨碎加入。然后可以直接在所述糖化裝置，即糖化鍋中，或者通過(guò)預(yù)糖化裝置完成糖化。特別地，在步驟a中第一部分醪液被加熱的溫度為75°C至90°C之間，但優(yōu)選在 80°C至85°C。然而，所述溫度優(yōu)選達(dá)到這樣的熱度，使得能達(dá)到并稍稍超過(guò)所有原材料，特別是黑麥產(chǎn)品的膠凝溫度。然后，75°C至90°C，優(yōu)選80°C至85°C的第一部分的醪液的溫度將足夠以確保黑麥淀粉的糖化作用并得到熱穩(wěn)定淀粉酶制品的活性。在進(jìn)一步的制備過(guò)程中淀粉酶活性還節(jié)省了額外的酶制品的成本。優(yōu)選地，在第一部分醪液的加熱期間，在56°C至70°C的溫度范圍內(nèi)保持一個(gè)停留或者幾個(gè)較短停留。這樣，結(jié)晶的淀粉分子可以被更有效地打破，即凝膠化(這是根據(jù)類型和年份，由黑麥在56°C至70°C之間的溫度下完成的)。由于通常不可能實(shí)現(xiàn)分類進(jìn)料，而且各自的凝膠化溫度的精確測(cè)定需要相當(dāng)高的成本，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的此范圍內(nèi)的停留，可以實(shí)現(xiàn)高效率以及特定原材料的糖化工藝。第一部分醪液的糖化溫度為30°C至65°C，優(yōu)選35°C至55°C。這樣有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一方面，可以防止在大多數(shù)情況下的精細(xì)碾磨過(guò)的谷物形成結(jié)塊；另一方面，可以更有效地進(jìn)行熱回收。如此，例如煮沸期間在盤狀蒸汽冷凝器中，和/或在麥汁或濃縮物的冷卻中產(chǎn)生的溫水可以被有效地利用。此外，可能合理地利用在過(guò)濾中產(chǎn)生的溫的尾餾分(含提取物的沖洗水)。因此，根據(jù)本發(fā)明的糖化溫度范圍可以經(jīng)濟(jì)有效地回收熱，而且具有較低的能量消耗。優(yōu)選地，第一部分醪液是這樣的黑麥醪液部分，其包含水、工藝酶和調(diào)節(jié)pH值的裝置，而且包含黑麥或黑麥產(chǎn)品，特別是黑麥粉和被稱作“發(fā)酵的”格瓦斯黑麥麥芽作為原材料。
由于作為原材料的第一部分醪液主要包含整個(gè)醪液的全部黑麥比例(在第一部分醪液中的黑麥的比例優(yōu)選為全部醪液的全部黑麥比例的90%至100% )，通過(guò)溫度控制和調(diào)節(jié)PH值，人們可以特別地滿足黑麥產(chǎn)品的要求。因此，第一部分醪液優(yōu)選只包括黑麥或者黑麥產(chǎn)品作為原材料，其中，可以添加一小部分麥芽作為“酶給體”。第二部分醪液包含水、優(yōu)選包含工藝酶、調(diào)節(jié)pH值的裝置、以及大麥和大麥麥芽。 然而，作為替代或額外地，也可以添加小麥、玉米、蕎麥、大米(應(yīng)事先煮熟)和/或土豆或其他谷物和/或這些谷物的產(chǎn)品。第一部分醪液由較高比例的原材料制備，其中，“原材料量(kg)/水量(1)”的糖化料水比(主要為液體與碎麥芽比)為1 2至1 3.4之間，特別是1 2.5至1 3之間。這種較濃部分的醪液涉及較高濃度的第一麥汁，特別是在18至超過(guò)柏拉圖度之間。由于在許多工廠中麥汁為了發(fā)酵而被稀釋或預(yù)先蒸發(fā)，其目的應(yīng)該是較高的提取物濃度。據(jù)此，相應(yīng)的釀造容器和配件可以被設(shè)計(jì)得較小，且同時(shí)提供相同的性能，從而節(jié)省投資成本。此外，可以減少用于加熱醪液的能量消耗。如果蒸發(fā)麥汁，更高的起始濃度提高了蒸發(fā)設(shè)備的效能，這是由于必須排出的水更少。相應(yīng)地，上述的糖化料水比是用于產(chǎn)生較高濃度的第一麥汁濃縮物的最佳值，而且投資和操作成本也可以因此降低。由于第一部分的黑麥醪液優(yōu)選包含40%至80%，第二部分的醪液(殘留醪液)優(yōu)選包含20%至60%的所使用的全部原材料。由于上述原因，第二部分的醪液也被制備為較濃的，其麥芽汁液料水比為1 2至 1 3. 4，優(yōu)選為 1 2. 5 至 1 3。為了減少第一部分黑麥醪液的溫度，依糖化方法，第二部分醪液的糖化溫度優(yōu)選為5°C至25°C，更優(yōu)選為10°C至15°C。然而，由于可能有這樣的風(fēng)險(xiǎn)——在這樣的低溫下可能形成結(jié)塊，因此用于第二部分醪液的冷水也可以首先與第一部分黑麥醪液結(jié)合，從而調(diào)節(jié)相應(yīng)的較冷的35°C至65°C的混合溫度。隨后，可以將剩余的(冷的)原材料磨碎加入到目前稀釋的，較冷的無(wú)結(jié)塊的黑麥醪液中。通過(guò)此工藝，可以得到全部醪液的麥芽汁液料水比為1 2至1 3. 4，優(yōu)選 1 2. 5至1 3。開(kāi)始時(shí)的總的醪液溫度應(yīng)為小于65°C。然而，優(yōu)選地，在整個(gè)糖化和糖化工藝期間醪液至少在步驟c中通過(guò)振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)對(duì)淀粉的酶分解有積極效果并且減少了氣體對(duì)顆粒的吸附。通過(guò)振動(dòng)， 可以減少糖化的時(shí)間。此外，可以改進(jìn)最終格瓦斯的可濾性。在制備格瓦斯的方法中，提供了第一原材料，特別是磨碎的麥芽和碾碎或碾磨的原材料(谷物)。將與水混合的原材料進(jìn)行糖化工藝。為了分離醪液中仍包含的顆粒，例如，通過(guò)濾桶、麥芽汁過(guò)濾器和/或離心分離機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。進(jìn)行加熱，隨后進(jìn)行格瓦斯麥汁的發(fā)酵以及非必須地過(guò)濾制備的格瓦斯。最后，加入添加劑，例如糖和/或香料和酸、著色劑、穩(wěn)定劑和防腐劑。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在過(guò)濾(lautering/filtering)/分離后，可以加熱格瓦斯麥汁，從而優(yōu)選在隨后分離熱絮凝物。麥汁也可以在發(fā)酵之前被蒸發(fā)從而濃縮。制備的濃縮液可以進(jìn)一步被煮沸，從而調(diào)整想要的感官性質(zhì)。然而，也可以加入相應(yīng)的添加劑，如香料和著色劑代替。


以下，將參照下述附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。圖1圖示說(shuō)明了為進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的方法的格瓦斯釀造廠的流程圖，圖2顯示出根據(jù)本發(fā)明的糖化方法，依時(shí)間的熱行為，圖3顯示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的糖化方法，依時(shí)間的熱行為。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1所示的格瓦斯釀造廠流程圖，以下將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的格瓦斯制備方法。首先，提供原材料，特別是碾磨過(guò)的麥芽和碾碎的谷物?？墒褂煤邴?如黑麥和/或黑麥麥芽、和/或所謂的“發(fā)酵的”格瓦斯黑麥麥芽、 和/或(混合)黑麥面包的形式)，大麥(大麥和/或大麥麥芽和/或(混合)大麥面包)， 小麥(小麥和/或小麥麥芽和/或(混合)小麥面包)，玉米(玉米和/或(混合)玉米面包)作為原材料。還可能的原材料是蕎麥和蕎麥制品、大米和大米制品、馬鈴薯和馬鈴薯制品、以及其他谷物和/或糖和/或含淀粉的成分。從圖1中所示的實(shí)施方式中可以看出，所提供的原材料通過(guò)例如進(jìn)料1清空并通過(guò)傳輸裝置傳輸?shù)筋A(yù)清洗系統(tǒng)2。隨后，從粗雜質(zhì)中釋放的產(chǎn)物進(jìn)入到存儲(chǔ)它們的筒倉(cāng)3 中。如果需要，谷物隨后從筒倉(cāng)中排出，并由套篩和石塊分離機(jī)4清洗。由此，它們被傳輸?shù)较鄳?yīng)的碾磨系統(tǒng)中。在此方法中，麥芽在輾壓機(jī)5[kl]中被濕磨，而原料谷物通過(guò)(錘)磨機(jī)，特別是錘磨機(jī)6_被碾碎。例如，預(yù)碾碎的產(chǎn)物可以在(蝸管)輸送器中通過(guò)相應(yīng)的裝置7與氯化鈣、酸或苛性堿溶液，和/或與其他調(diào)節(jié)PH值的試劑混合，從而其達(dá)到對(duì)于酶分解而言理想的pH值。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，實(shí)際的糖化工藝在兩個(gè)糖化容器8a、8b中進(jìn)行，這兩個(gè)糖化容器可以具有相似的設(shè)計(jì)，并可以用作糖化罐。糖化容器以公知的方式裝配有攪拌器和加熱裝置。在糖化容器8a、8b中，如下文詳述的，原材料與水一起被糖化。為了確保改進(jìn)的、低氧的運(yùn)行過(guò)程，糖化容器包括了使醪液機(jī)械振動(dòng)的振動(dòng)器9。在此過(guò)程中，振動(dòng)器 (例如至少一個(gè)振動(dòng)棒)在醪液中機(jī)械地往復(fù)運(yùn)動(dòng)(例如，在不同的頻率)?？梢韵蝓惨褐屑尤胂鄳?yīng)的酶和調(diào)節(jié)PH值的試劑。在此，酶通過(guò)探孔10手動(dòng)加入。在此過(guò)程中，隨著糖化過(guò)程的終止，S卩，達(dá)到碘正常(iodine normality)時(shí)，過(guò)濾醪液，并例如，將其泵入濾桶11中。然而，過(guò)濾也可以通過(guò)麥芽汁過(guò)濾器、離心分離機(jī)或其他任何用于分離的裝置來(lái)完成。澄清后的麥汁被收集在下面的桶(imdertaCk)12中。在充分浸濾廢麥糟以后，在尾餾分容器13中收集尾餾分，然后將廢麥糟傳輸?shù)綇U麥糟儲(chǔ)槽14 中。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，麥汁可以轉(zhuǎn)送到煮沸裝置15以將麥汁煮沸。后者配備有(啤酒花)投配箱16，從而可以在工藝中的這點(diǎn)添加水果或其他添加劑。在煮沸期間產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)冷水的逆向流動(dòng)被冷卻，例如，通過(guò)盤狀蒸汽冷凝器17。以此方式產(chǎn)生的溫水在溫水罐18中被收集，并可以在例如，下次釀酒的糖化中使用。煮沸一結(jié)束，麥汁通過(guò)，例如，渦流器和/或其他裝置19而除去熱絮凝物。從這里，麥汁被泵入到緩沖罐20中，所以可以保證持續(xù)供應(yīng)到蒸發(fā)裝置21。由于隨后濃縮液的煮沸可能是不連續(xù)的，濃縮液被收集
7在收集容器22中。然后，其被加熱，特別是通過(guò)板式或管式熱交換器23，然后被引入濃縮煮沸器M中。在那里，在連續(xù)攪拌下進(jìn)行過(guò)壓煮沸。沸騰終止后，熱濃縮液再次通過(guò)熱交換器特別是板式或管式熱交換器25冷卻，并泵入到濃縮液存儲(chǔ)罐沈中。如果需要，它可以從那里被裝瓶以出售，或者，如下所述，在設(shè)備內(nèi)進(jìn)一步處理。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，格瓦斯麥汁的煮沸用儀器15至18完成，且未進(jìn)行熱絮凝物的分離。過(guò)濾后，麥汁可以被供應(yīng)到緩沖罐中，隨后進(jìn)行加熱，然后非必須地蒸發(fā)(或先加熱，然后進(jìn)行緩沖，再蒸發(fā))，以獲得濃縮液。還可能不蒸發(fā)格瓦斯麥汁而直接制備格瓦斯。然后，可以省略部件20至觀。在由格瓦斯麥汁濃縮液制備格瓦斯的過(guò)程中，格瓦斯麥汁濃縮物在混合裝置27 中用水稀釋，并與相應(yīng)量的糖漿混合。如果在之前沒(méi)有制備濃縮物，則麥汁可以不混合使用，或者其也可以用水稀釋以得到相應(yīng)的麥汁含量。為了在發(fā)酵中避免外來(lái)污染物，可以通過(guò)加熱裝置觀對(duì)麥汁-糖漿的混合物進(jìn)行巴氏滅菌或高溫瞬間滅菌。隨后，可以從同化器四向麥汁流中按劑量摻入乳酸菌和從同化器30向麥汁流中按劑量摻入酵母。格瓦斯應(yīng)始終是一種發(fā)酵產(chǎn)品。以下內(nèi)容將取決于生產(chǎn)者 他們是否應(yīng)用混合發(fā)酵，其中有機(jī)體共同位于罐中，或者 他們是否在分開(kāi)的容器中分別進(jìn)行酵母和乳酸發(fā)酵，然后混合兩種生成的產(chǎn)物 (在此，甚至有機(jī)體的單個(gè)株系可以單獨(dú)進(jìn)行處理)?；蛘?他們是否可以僅用酵母進(jìn)行發(fā)酵，然后添加工藝乳酸，或者僅用乳酸進(jìn)行發(fā)酵， 然后非必須地加入由酵母發(fā)酵獲得的味道。在發(fā)酵罐31中進(jìn)行發(fā)酵，在此表示為組合的發(fā)酵和壓力罐。發(fā)酵以后，在大多數(shù)情況下仍是溫?zé)岬漠a(chǎn)品(發(fā)酵通常在15°C至42°C的溫度下，優(yōu)選30°C至40°C的溫度下進(jìn)行)被冷卻，優(yōu)選首先在熱交換器32 (優(yōu)選為板式或管式熱交換器)中。隨后，較冷的格瓦斯被過(guò)濾。在此，大部分的微生物以及所含的顆粒優(yōu)選首先用離心分離機(jī)33分離。隨后進(jìn)行過(guò)濾，優(yōu)選預(yù)涂過(guò)濾(precoat filtration)。在此過(guò)程中，復(fù)合硅藻土混合物通過(guò)供給罐；34按劑量摻入到產(chǎn)品流中，而且通過(guò)預(yù)涂過(guò)濾器，例如預(yù)涂管式過(guò)濾器35過(guò)濾產(chǎn)品。隨后，可以非必須地進(jìn)行無(wú)菌過(guò)濾。然后，格瓦斯通過(guò)收集容器36被引入到壓力罐(在此情況下發(fā)酵和壓力罐)中。 為了調(diào)節(jié)在最終飲料中的比例(糖酸比)，通常需要額外的糖。理想情況下糖應(yīng)該以糖漿的形式存在，或者以此形式制備。例如，這是通過(guò)向自動(dòng)排液站37引入供應(yīng)的冰糖而完成的。 由此，其可以被傳輸?shù)教峭矀}(cāng)38中，從而可以為溶液過(guò)程提供充分的進(jìn)料。在糖在容器39 中持續(xù)溶解以后，通過(guò)巴氏滅菌器/高溫瞬間滅菌器40對(duì)糖漿進(jìn)行巴氏滅菌或高溫瞬間滅菌。如果需要，可以通過(guò)儀器41添加活性炭，并通過(guò)42進(jìn)行過(guò)濾。然后，糖漿在相應(yīng)的罐 43中存儲(chǔ)。其他的添加劑可以以粉末狀提供，然后必須在將它們引入到工藝中之前在相應(yīng)的溶液罐44中混合/溶解成濃縮液。然后，這些濃縮液被存儲(chǔ)到濃縮液存儲(chǔ)罐45中。然后，對(duì)在桶中輸送的糖漿進(jìn)行同樣的工藝。然后在混合器46中混合格瓦斯。在此過(guò)程中， 發(fā)酵的格瓦斯麥汁(現(xiàn)稱為格瓦斯)可以與，例如以下添加劑混合糖(糖漿)、酸、格瓦斯麥汁、著色劑、穩(wěn)定劑、香料、濃縮液、果汁、花蜜和/或防腐劑。終產(chǎn)物通過(guò)加熱器47被高溫瞬間滅菌，并轉(zhuǎn)送到過(guò)濾器48、49，在那里它被裝入許多不同的包裝中。對(duì)于廢物處理裝置，用過(guò)的硅藻土被直接引入到罐50中，且有機(jī)體被傳輸?shù)阶匀芄?1中。以下，以實(shí)例的方式結(jié)合圖2更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的格瓦斯-糖化方法。首先，第一部分的醪液，特別是一部分黑麥醪液可以在糖化區(qū)域7中或者在糖化鍋(例如，8a) 中被糖化。在此，黑麥醪液部分包含，例如，黑麥粉、所謂“發(fā)酵過(guò)的”格瓦斯黑麥麥芽和水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在此的糖化是在30°C至65°C，理想的是35°C至55°C之間的溫?zé)釥顟B(tài)下進(jìn)行的。在此，先前冷的釀造水被源自過(guò)程(Pi)的廢熱加熱。由于發(fā)酵過(guò)的或者烘烤過(guò)的黑麥麥芽的酸性很強(qiáng)，在糖化過(guò)程中必須調(diào)節(jié)pH值至例如5. 6至6. 5 (非必須地通過(guò)加入苛性堿溶液)，從而使酶可以發(fā)揮最佳效力。加入溶細(xì)胞性的、水解蛋白的和水解淀粉的以及分解戊聚糖的酶，以及加入熱穩(wěn)定的淀粉酶對(duì)于所述黑麥醪液部分是合理的，而且應(yīng)該根據(jù)配方進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。然而，也可以使用其他的酶。有利的是，“原材料的含量(kg)/水的含量(1)”的糖化料水比(麥芽汁液料水比) 為1 2至1 3. 4之間，特別是1 2.5至1 3之間。更濃的醪液允許更經(jīng)濟(jì)的糖化過(guò)程，由于可以制備出具有18°至高于柏拉圖度的更高的第一麥汁濃度的格瓦斯麥汁，而且由此可以在保持同樣性能的同時(shí)減少儀器的數(shù)量，以及可以削減直接的成本(例如，用于糖化加熱和泵的操作)和間接的成本(例如，用于蒸發(fā)麥汁)。由于在許多工廠中麥汁為了發(fā)酵而被稀釋或甚至預(yù)先蒸發(fā)，其目的應(yīng)該是這種較高的提取物濃度。據(jù)此，相應(yīng)的釀造容器和配件可以被設(shè)計(jì)得較小，且同時(shí)提供相同的性能，從而節(jié)省投資成本。此外， 可以節(jié)省用于加熱醪液的能量消耗。如果蒸發(fā)麥汁，更高的起始濃度增加了蒸發(fā)設(shè)備的效能，這是因?yàn)楸仨毰懦龅乃^少。然而，由于較濃的醪液惡化了酶反應(yīng)，相應(yīng)的，需要加入更多的工藝酶，人們需要單獨(dú)地，并根據(jù)配方來(lái)確定在合理的糖化料水比和酶制品的額外開(kāi)銷之間的關(guān)系。在糖化后，結(jié)晶的淀粉分子必須被打破，即凝膠化。這是用黑麥根據(jù)類型和年份在 56°C至70°C之間的溫度下完成的。由于通常不可能實(shí)現(xiàn)分類加料，而且各自的凝膠化溫度的精確測(cè)定需要相當(dāng)高的成本，因此使用通常適用的糖化方案是合理的。相應(yīng)地，在代表性實(shí)例中，保持了在56°C和70°C之間的停留(P2)(也可能在所述溫度范圍內(nèi)有幾個(gè)較短的停留)。停留的總共期間為約10至40分鐘，但是，優(yōu)選為10分鐘。在圖2中所示的實(shí)施方式中，停留在約下保持10分鐘。低溫度用于使蛋白質(zhì)等被分解，從而在糖化作用停留中可以接近淀粉分子。加熱速率為，例如在0.5°C/min至2.5°C/min的范圍內(nèi)。黑麥醪液部分，即第一醪液不需要被煮沸(至約100°C)。70°C至90°C，特別是75°C至85°C的最大加熱溫度或者醪液部分溫度對(duì)于使黑麥淀粉糖化和得到熱穩(wěn)定淀粉酶制品的活性是足夠的。所述淀粉酶活性還在進(jìn)一步的制備工藝中節(jié)省了額外的酶制品的開(kāi)銷。然后，第一部分醪液在80°C至90°C，或80°C至85°C的醪液部分的高溫下分別維持了約5至40分鐘，特別是10 分鐘。因此，在圖2中所示的實(shí)例顯示在80°C下維持了 10分鐘。由于工業(yè)制備的格瓦斯應(yīng)具有黑麥面包的味道(還由于可供性和價(jià)格)，黑麥(面粉)的比例優(yōu)選達(dá)到總共所使用的原材料的30%至80%含量。所謂“發(fā)酵過(guò)的”格瓦斯黑麥麥芽額外地和決定性地負(fù)責(zé)風(fēng)味和著色。因此，發(fā)酵過(guò)的格瓦斯黑麥麥芽的比例有利地為總共所使用的原材料的10%至50%。因此，第一部分黑麥麥芽，優(yōu)選導(dǎo)致40%至80%的總共原材料比例。為了同樣糖化其他原材料如大麥麥芽和大麥(但是也可以是上述其他原材料)， 這些也經(jīng)過(guò)糖化過(guò)程(P3)。由于上述原因，第二部分醪液也被制備為較濃的，其麥芽汁液料水比為1 2至 1 3. 4，優(yōu)選為 1 2. 5 至 1 3。為了減少第一部分黑麥醪液的溫度，依糖化方法，第二部分醪液的糖化溫度有利地為5°C至25°C，優(yōu)選為10°C至15°C。然而，由于可能有這樣的風(fēng)險(xiǎn)——在這樣的低溫下可能會(huì)形成結(jié)塊，也有可能首先加入用于第二部分醪液的冷水，以及第一部分黑麥醪液，從而調(diào)節(jié)到相應(yīng)較冷的35°C至65°C的混合溫度。隨后，可以將剩余的(冷的)原材料磨碎加入到目前稀釋的、較冷的無(wú)結(jié)塊的黑麥醪液中。此工藝可以得到全部醪液的麥芽汁液料水比為1 2至1 3.4，優(yōu)選1 2. 5至 1 3。開(kāi)始時(shí)的總糖化溫度應(yīng)為小于65°C。然后，總醪液的溫度分階段增加，直到總醪液達(dá)到碘正常。由于這部分黑麥醪液未經(jīng)過(guò)煮沸(且比傳統(tǒng)制備的未加工谷料蒸煮醪液相應(yīng)地更冷)，冷的麥芽醪液的總含量可以不經(jīng)過(guò)溫度過(guò)高的情況(60°C以上至65°C，P4)就被供應(yīng)。為此，以實(shí)例為代表的設(shè)備提供了多種可能性，包括 一種可能性是在糖化區(qū)域7中用冷水混合原材料(同樣優(yōu)選麥芽汁液料水比為 1 2.5至1 3)。隨后，可以向第一部分黑麥醪液(例如，在容器8a中)提供混合物(第二部分醪液)，從而使總醪液相應(yīng)地冷卻(在該實(shí)例中至)。 或者，也可以首先只向第一部分黑麥醪液(例如，在8a中)添加第二部分醪液的冷水，從而有相應(yīng)地冷卻和稀釋這部分黑麥醪液。隨后，可以將剩余的原材料引入到所述稀釋的、較冷的黑麥醪液中。 另一種可能性是提供其自身，如果在其他的糖化鍋(例如，8b)中，第二部分醪液是在錯(cuò)開(kāi)的時(shí)間上在較冷的狀態(tài)中制備的。然后，或者容器8a中的內(nèi)容物可以被加入到 8b中，或者反之亦然。實(shí)際上，這意味著，優(yōu)選地，總是一個(gè)糖化容器被排空，并能夠用于進(jìn)一步的釀造， 從而通過(guò)這種方法，每日釀造的次數(shù)可以被明顯增加，和/或可以省去另一個(gè)糖化容器。為了獲得想要的總醪液的性能(優(yōu)選麥芽汁液料水比為1 2.5至1 3，pH值為約5. 5至6. 5，溫度為65°C以下和所需的總醪液的酶裝置)，可以加入進(jìn)一步的能夠產(chǎn)生這些性能的成分(例如，苛性堿溶液、酸、酶、原材料)。在此，兩種醪液的混合溫度為約53°C。相應(yīng)地，如果預(yù)先改變了用量，則醪液第一和第二部分醪液的溫度可以增加或者降低?？傰惨罕贿M(jìn)一步加熱，其中，特別地，保持在45°C至60°C的溫度內(nèi)持續(xù)5至50分鐘的蛋白質(zhì)停留，在60°C至70°C持續(xù)5至50分鐘的麥芽糖停留，在70°C至80°C的溫度內(nèi)持續(xù)5至50分鐘的糖化反應(yīng)停留。理想地，得到超過(guò)18至觀°柏拉圖度的第一麥汁濃度。在完整的糖化和糖化過(guò)程中，需要小心的是工藝需要在很少量氧氣和很少量空氣下進(jìn)行的。在完整的糖化和糖化過(guò)程中，優(yōu)選使用振動(dòng)系統(tǒng)。進(jìn)行糖化方法直到糖化反應(yīng)完全，即得到碘正常為止。
然后，轉(zhuǎn)送制備的麥汁以去除顆粒(在此在濾桶中)。根據(jù)本發(fā)明的糖化方法節(jié)約能源，降低投資成本和設(shè)備的運(yùn)行成本，并適用于許多不同的配方和黑麥種類，而且增加原材料的產(chǎn)率。在格瓦斯的制備中，除了原材料和基本材料以外，也可以使用添加劑?？梢蕴砑佣喾N甜味劑或酸性成分以及調(diào)味成分(如水果和蔬菜)以及芳香成分作為添加劑。它們的例子為糖及糖制品(焦糖糖果、焦糖、糖蜜等)、甜味劑(人工制品，如阿斯巴甜，或天然產(chǎn)物，如蜂蜜)、酸(人工或天然的檸檬酸或乳酸等)、水果和水果制品(梨果類，果核和小水果)、堅(jiān)果和堅(jiān)果制品(草莓)、芳香物質(zhì)薄荷、啤酒花、蔥、蒜、香菜、鹽、 胡椒、辣椒等，自然和/或人工香料，如香蘭素，還有煙香精、面包香精和焦香精。香料可以添加到不同的工藝步驟中，例如在發(fā)酵前或在發(fā)酵/過(guò)濾后。制備格瓦斯的實(shí)施例在制備的格瓦斯中，黑麥粉、大麥、大麥麥芽和發(fā)酵過(guò)的格瓦斯黑麥麥芽被用作生產(chǎn)格瓦斯麥汁濃縮液的原材料。為此，選擇以下的配方20%的發(fā)酵過(guò)的格瓦斯麥芽，15% 的大麥麥芽，25%的大麥，40%的黑麥面粉。將發(fā)酵過(guò)的格瓦斯麥芽和大麥麥芽在雙輥碾磨機(jī)中進(jìn)行碾磨(輥間的距離 0. 8mm)。大麥通過(guò)錘式碾磨機(jī)進(jìn)行碾磨，且在糖化過(guò)程中使用不同的工藝酶制品。醪液的pH值通過(guò)按劑量摻入工藝乳酸和NaOH調(diào)節(jié)。麥芽汁液料水比為1 3。糖化是用Krones/^teinecker公司的Shakesbeer振動(dòng)器系統(tǒng)在Shakesbeer糖化鍋中完成的。在加入所述的原材料的過(guò)程中，試圖向系統(tǒng)中引入盡可能少的氧氣。首先， 將冷的釀造水加熱到32°C，且格瓦斯麥芽與黑麥粉一起被相應(yīng)地糖化(麥芽汁液料水比 1 2.8)。在糖化以后，？11值被調(diào)整到約5.6，加入熱穩(wěn)定淀粉酶(讓61~1^1^1)和耐熱普魯蘭酶(promozymes)，然后打開(kāi)振動(dòng)器，將醪液在此溫度下保持約15分鐘。隨后，黑麥醪液部分被加熱到，加熱速率為0. 5°C /分鐘，且停留約10分鐘的。然后，黑麥醪液部分被加熱到83°C，并在此溫度下保持約15分鐘。在這個(gè)過(guò)程中，已經(jīng)達(dá)到了該醪液部分的碘正常。第二冷醪液部分并未在單獨(dú)的糖化鍋中制備，而是在第一糖化鍋中制備。在熱保留階段以后，剩余量的水以冷狀態(tài)被傾倒進(jìn)醪液中，從而調(diào)節(jié)混合溫度為56°C。再次開(kāi)啟振動(dòng)器，并加入剩余的大麥麥芽和大麥(在室溫下)，從而使總醪液的溫度為約M°C。隨后，加入剩余的上述酶，并使糖化溫度在42°C保持40分鐘。隨后，在62°C 停留40分鐘并在42°C停留35分鐘，然后將碘正常的醪液傳輸?shù)筋A(yù)熱的麥芽汁過(guò)濾器以在 83°C過(guò)濾。第一部分黑麥醪液與總的醪液的比例為65%。兩部分醪液的麥芽汁液的量為
1 . 2.8 ο醪液分離或過(guò)濾是在麥芽汁過(guò)濾器中完成的。在此過(guò)程中，建立起恒定的Ibar的過(guò)壓。濾液清亮地排出，第一麥汁濃度為23°柏拉圖度。在噴灑熱水后，底盤全麥汁的濃度為18°柏拉圖度。在此實(shí)施例中，制備的格瓦斯麥汁被煮沸。麥汁的煮沸是在Krones/Steinecker公司的Mromboli型煮沸系統(tǒng)中進(jìn)行的，持續(xù)30分鐘。沸點(diǎn)為約98°C。麥汁在渦流器中被澄清。在此過(guò)程中，麥汁沿切線方向被引入到圓柱形容器中，其中在渦流器的底部中心形成了沉淀物錐體。隨后，進(jìn)行渦流器停留。這持續(xù)了大約10分鐘。在此實(shí)施例中，僅使用了一個(gè)糖化容器。當(dāng)然，以上所示的例子還可以使用兩個(gè)糖化裝置或者糖化鍋8a、8b分別進(jìn)行。在此實(shí)施例中所示的參數(shù)只是通過(guò)舉例的方式給出，其可以根據(jù)不同工藝而改變。然后，以此方式得到的最終麥汁可以被首先蒸發(fā)，然后濃縮，進(jìn)一步處理，或者立即轉(zhuǎn)送至發(fā)酵過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種制備格瓦斯麥汁的糖化方法，所述方法包括以下步驟a)使第一部分醪液，特別是黑麥醪液部分糖化，并加熱第一部分醪液至低于沸點(diǎn)的溫度，特別是< 90°C,b)使第二部分醪液糖化，以及c)分階段加熱混合的第一和第二部分醪液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖化方法，其特征在于，在步驟a)中，所述醪液部分的加熱是在第一糖化裝置(8a)中進(jìn)行的，且在步驟b)中的第二部分醪液的糖化是在第二糖化裝置 (8b)中進(jìn)行的，而且所述兩部分醪液是在第一或者第二糖化裝置中混合在一起的，或者在步驟a)中，第一部分醪液的加熱是在第一糖化裝置(8a)中進(jìn)行的，且第二部分醪液是在第一糖化裝置(8a)中進(jìn)行糖化的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的糖化方法，其特征在于，在步驟a)中的溫度為75°C至 90V之間，特別是80°C至85°C之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，在第一部分醪液的加熱期間，在56°C至70°C之間的溫度范圍內(nèi)保持了一個(gè)停留或者幾個(gè)停留。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，所述第二部分醪液的糖化溫度為5°C至25°C，和/或所述第一部分醪液的糖化溫度為30°C至65°C，優(yōu)選35°C至 55 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，所述第一部分醪液是黑麥醪液部分，所述黑麥醪液部分包含水和作為原材料的黑麥，特別是黑麥粉和發(fā)酵過(guò)的格瓦斯黑麥麥芽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，所述第二部分醪液包含水和至少一種以下原材料或原材料制品大麥、小麥、玉米、蕎麥、大米和土豆。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，所述第一部分醪液是較濃的醪液，其中，所述原材料的用量(kg)/水的用量(1)的糖化料水比在1 2至1 3.4 之間，特別是1 2. 5至1 3之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，所述第一麥汁濃度在 18至觀° P之間，特別是超過(guò)P。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，所述第一部分醪液占總醪液的40%至80%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，其特征在于，至少在所述糖化方法的步驟c)中，醪液是通過(guò)振動(dòng)系統(tǒng)被機(jī)械振動(dòng)的。
12.—種制備格瓦斯的方法，特別是使用了根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的糖化方法，該方法包括以下步驟提供原材料，特別是碾磨過(guò)的麥芽和碾碎的原材料，使與水混合的原材料糖化，從所述醪液過(guò)濾格瓦斯麥汁，加熱所述格瓦斯麥汁。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在格瓦斯麥汁的發(fā)酵以后，非必須地進(jìn)行以下步驟過(guò)濾格瓦斯麥汁，和/或添加糖和/或香料。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，在加熱期間，煮沸所述麥汁且分離熱絮凝物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在發(fā)酵前，蒸發(fā)并濃縮麥汁。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，煮沸濃縮液，特別地，所述煮沸過(guò)程在過(guò)壓攪拌下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備格瓦斯麥汁的糖化方法以及制備格瓦斯麥汁濃縮液和格瓦斯的方法。在所述糖化方法中，第一部分醪液，特別是黑麥醪液部分被糖化并被加熱到其沸點(diǎn)以下的一個(gè)溫度上(≤90°)，第二部分醪液被糖化，且混合的第一和第二部分醪液被分階段加熱。
文檔編號(hào)A23L2/40GK102421303SQ201080020270
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者康拉德·米勒-奧費(fèi)曼 申請(qǐng)人:克朗斯股份公司