(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が不完全に発芽し、残部は発芽していない、従って実質的にβ−グルカナーゼ活性を欠除するが澱粉分解酵素活性を有する穀物または穀物混合物から可溶性β−グルカンを高含有量で有する穀物麦汁またはビールを製造する方法。
【請求項２】
上記穀物または穀物混合物が不完全に発芽し、従って実質的にβ−グルカナーゼ活性を欠除するが澱粉分解酵素活性を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
下記の工程からなる、穀物または穀物混合物から可溶性β−グルカンを高含有量で有する穀物ビールを製造するための請求項１又は２に記載の方法：
−実質的にβ−グルカナーゼ活性を欠除する少なくとも１種の湿式または乾式製粉された穀物を１０ないし３０重量パーセント含む穀物の水性スラリーを形成すること；
−少なくとも１種の澱粉分解酵素の存在下で５０℃以上の温度で該スラリーをマッシュにすること；
−５０℃以下の温度まで冷却すること；
−不溶性物質を除去して麦汁を生成すること；
−すべての酵素活性を破壊するために十分な条件で該麦汁をホップと共に煮沸し、煮沸麦汁を生成すること；
−煮沸麦汁を室温またはそれ以下の温度まで冷却すること；
−イースト菌を煮沸麦汁に添加すること；及び
−高含有量の可溶性β−グルカンを有する穀物ビールを製造するために該混合物を醗酵させること。
【請求項４】
煮沸工程の前に該穀物麦汁と煮沸したモルト麦汁とを組み合わせる段階を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記穀物がオート麦、大麦及びそれらの混合物から選ばれた少なくとも１部が不完全に発芽された穀物であって、すべてのグルカナーゼ活性を実質的に破壊するために熱処理されたものであることを特徴とする請求項３の方法。
【請求項６】
穀物中に含まれる実質的にすべてのβ−グルカナーゼを不活性化するために十分に穀物を熱処理する段階を含む請求項３の方法。
【請求項７】
マッシュにする温度が５４ないし６５℃である請求項３の方法。
【請求項８】
穀物中に含まれる可溶性β−グルカンの５０％以上が最終生成物中に保持されるように条件を制御することを特徴とする請求項３の方法。
【請求項９】
澱粉分解酵素がアミラーゼである請求項３の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は穀類、特にオート麦、大麦、及びそれらの混合物から高い栄養価のビールを製造する方法、及び対応する生成物、特にオート麦、大麦、及びそれらの混合物から作られた高い栄養価を有する麦汁及びビールに関する。
【０００２】
発明の背景
水溶性の天然β−グルカンは栄養上大きな興味がある。それは“可溶性食物繊維”の化学成分、ＳＤＦであり、オートムギ生成物と冠状心臓疾患の危険性を減少させることとの間の 関連性について責任をもつものであると考えられている。この関係において“天然”という語は、その分離中に炭水化物が実質的な程度に酵素的に分解されていないということを示す。最近では種々のＳＤＦ豊富な健康食品生成物が市販されている。
【０００３】
オート麦は特にＳＤＦに富む。オート麦のＳＤＦは特に健康的であると記載されている。しかし大麦や他の穀類もＳＤＦを含む。
【０００４】
従来の麦芽処理では、麦芽発生工程中に発達するか、またはビールの濾過を容易にするためにマッシュにβ−グルカナーゼを添加することによって引き起こされるβ−グルカナーゼ活性の存在が有利である。β−グルカナーゼによる可溶性β−グルカンの分解は栄養価の損失という結果になる。
【０００５】
発明の目的
本発明の目的は、穀類、特にオート麦、大麦及びそれらの混合物から高い栄養価をもつビールを製造する方法を提供することである。
【０００６】
本発明のもう１つの目的は、オート麦、大麦及びそれらの混合物から作られた対応する生成物、特に高栄養価の麦汁及びビールを提供することである。“高栄養価”とは、原料中に含まれる可溶性β−グルカンの実質的な部分の保持によって得られる可溶性β−グルカンの高い含有量を意味する。
【０００７】
発明の概要
本発明は、高い含有量で可溶性β−グルカンを有する穀類の麦汁、特にオート麦または大麦の麦汁または混合オート麦／大麦の麦汁を作る場合には、従来のモルト法は避けなければならないという洞察に基づいている。従来のモルト法の回避はβ−グルカンを分解するβ−グルカナーゼが形成されるのを防ぐ。本発明の醸造工程ではモルト工程は実質的に改変されている。澱粉及び任意に蛋白質を分解するために必要とする酵素をモルト工程で生成または活性化するのではなく、マッシュ工程の前または／及びマッシュ工程の間に添加し、従来のモルト法と類似ではあるがβ−グルカンの分解を回避する。酵素は純粋な形で添加してもよく、また、該酵素に加えて、または該酵素の代りに実質的な量の炭水化物を含有する穀物から得られた物質の形で添加してもよい。
【０００８】
“従来のモルト法”とは、穀物に澱粉や蛋白質を代謝する酵素を生成するために、制御された温度条件（約１５℃、相対湿度１００％）下で、浸漬した穀物を数日間発芽させる工程として定義される。発芽は、乾いた空気を流して湿度を減少させ、ゆるやかに加熱する（kilning）ことにより停止させ、そこで工程中に生成した小さい根を除去する。
【０００９】
本発明による従来のモルト法の変更は、この発芽段階を完全に省略するか、または実質的にそれを減少させ、不完全に発芽した穀物を与えることからなる。種々の炭水化物分解酵素の活性化は、発芽の出発時点から同じ速さで進行するのではない。特に、α−アミラーゼのような澱粉分解酵素の活性化速度はβ−グルカナーゼの活性化速度よりも速い。これにより、β−グルカナーゼの活性がまだほんの僅かであるかまたは全く検知し得ない時に穀物中には澱粉分解酵素活性が実質的に発達しているという点まで発芽をすすめることができる。この最適点は、使用する穀物の種類、発芽温度及び湿度などに依存するが、個々の酵素の活性をモニターすることによって決定することができる。このようにβ−グルカナーゼ活性は実質的に欠除しているが澱粉分解活性は実質的に有しているという、部分的に発芽したオートムギ、大麦または他の穀物粒を与えるために発芽段階の長さを選択すべきである。“β−グルカナーゼ活性が実質的に欠除している”とは、発芽していない穀物の相当する供給源から得られる収量と比較して可溶性β−グルカンの収量が２０重量％、より好ましくは１０重量％より多く減少しない程度の活性を意味する。
【００１０】
本発明による変更されたモルト工程は、制御されたモルト法及び任意に選択された酵素不活性化法からなり、そして望ましくないβ−グルカン分解を回避して、実質的な量の可溶性β−グルカンを含有する穀物麦汁及び穀物ビールの製造に有用である。本発明はまた、多くの国の法律上の要求、たばドイツ国の“純度法”に適合する可溶性β−グルカン豊富な麦汁及びビールを製造する方法をも含む。
【００１１】
本発明によれば、穀物または穀物の混合物、特にロールドオートムギ、ロールド大麦、オート麦粉末、大麦粉末、そのような粉末のβ−グルカン豊富な部分、不完全に発芽したオート麦及び不完全に発芽した大麦の１種または数種から、可溶性β−グルカンの高い含有量を有する穀物麦汁またはビール、特にオート麦、大麦またはオート麦／大麦混合麦汁またはビールを製造する方法を開示する。
【００１２】
前記の種類のビールを製造するための本発明方法は、下記の工程からなる；
−例えばロールドオート麦、ロールド大麦、熱処理したオート麦粉末、熱処理した大麦粉末、不完全に発芽したオート麦、不完全に発芽した大麦、及びそれらの混合物のような湿式製粉穀物または湿式製粉穀物の混合物を重量で１０％ないし３０％、好ましくは１５重量％ないし２５重量％含む水性穀物スラリーを生成すること；
−澱粉分解酵素例えばα−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ及びプルラナーゼ及び任意に蛋白質分解酵素の存在下で５０℃以上の温度、好ましくは５４−５６℃、最も好ましくは約５８℃で該スラリーをマッシュにすること；
−５０℃以下、好ましくは約４０℃の温度に冷却すること；
−不溶性物質を除去して麦汁を生成すること；
−任意に，不溶性物質を水で抽出し、抽出液を麦汁に加えること；
−麦汁を煮沸タンクへ移すこと、任意に該煮沸タンクへ移す前にそれを貯蔵タンクへ移してもよい；
−好みによってホップと共に、すべての酵素活性を破壊するのに十分な条件で麦汁を煮沸し、それによって煮沸麦汁を生成すること；
−煮沸麦汁を室温またはそれ以下の温度、好ましくは約１０℃の温度まで冷却すること；
−冷却の前、または冷却に続いて、任意に煮沸麦汁中に従来のモルト法でホップと共に煮沸した麦汁を添加すること；
−イースト菌培養液を加えること；
−混合物を醗酵させて可溶性β−グルカンを高含有量で有する穀物ビールを生成すること。
【００１３】
本発明の方法を適当な段階で停止することにより、ホップと共に煮沸した麦汁またはしない麦汁を生成することができる。可溶性β−グルカンを高い含有量でもつ麦汁のこの製造方法もまた本発明によって包含される。
【００１４】
本発明による方法の変更法は、煮沸前の本発明の麦汁に煮沸した従来のモルト法麦汁を加えること、または、可溶性β−グルカンの高い含有量を有するビールを製造する方法において、本発明の麦汁を従来のモルト法で煮沸した麦汁中に加えることを含む。本発明によるこの変更方法を適当な段階で停止することにより、本発明の麦汁、ホップと共に煮沸したもの、またはホップなしで煮沸したもの及び従来法により煮沸した麦汁からなる混合麦汁を生成することができる。可溶性β−グルカンを高い含有量で有するそのような“混合”麦汁を製造するためのこの方法もまた本発明によって包含される。
【００１５】
オート麦粉末及び／又は大麦粉末のβ−グルカンの豊富な部分またはそれらの混合物を使用するのが好ましい。特にそのようなオート麦粉末部分の使用が好ましい。
【００１６】
本発明の方法は、澱粉の分解のために使用した酵素が実質的にβ―グルカナーゼ活性をもたないので、そしてこの方法の間に、主として不溶性の繊維類は除去されるので、穀物中に見出された可溶性のβ−グルカンの大部分、例えばその５０％以上を保持している。これはβ−グルカンに可溶性の食物繊維を麦汁中に残すことになる。伝統的な醸造方法では、モルト工程の間に発生するβ−グルカナーゼ活性によって可溶性食物繊維（ＳＤＦ）は分解される。
【００１７】
本発明の方法において、添加した酵素は澱粉及び蛋白質を小さな醗酵可能な分子に分解する。澱粉の分解は主としてマルトースとグルコース、及び少量のマルトース三量体を生じる。蛋白質の分解は小さいペプチド及びアミノ酸を生じる。β−アミラーゼとアミログルコシダーゼまたはα−アミラーゼを組み合わせるとマルトースとグルコースを生成する。β−アミラーゼをプルラナーゼと組み合わせるとマルトースを生成する。
β−アミラーゼ、プルラナーゼ及びアミログルコシダーゼの組み合わせではグルコースを生じる。α−アミラーゼをアミログルコシダーゼと組み合わせると多量のグルコースを生成する。実質的に変化のないＳＤＦをもった醗酵しうる麦汁を生成するこれらの酵素の如何なる組合せでも使用することができる。酵素またはその部分はそのままで加える必要はなく、麦芽発生していない大麦、ある程度の酵素活性を保有するような方法で発芽した大麦またはオート麦を含む、酵素含有原料から導かれた穀物の形で、及び従来の熱処理されたモルト麦汁の形で与えることができる。
【００１８】
可溶性β−グルカン豊富なビールを製造するための特に好ましい本発明による方法は下記の工程からなる。
−湿式製粉されたロールドオート麦、熱処理されたオート麦粉末または不完全に発芽したオート麦を１５重量％ないし２５重量％含む水性オート麦スラリーを形成すること；
−添加されたβ−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、プロテアーゼの１種または数種の存在下でスラリーを約５８℃の温度でマッシュにすること；
−５０℃以下の温度まで冷却すること；
−固形物を除去して可溶性β−グルカン豊富な麦汁を形成すること；
−任意に固体残渣を水で抽出してその抽出液をオート麦汁に加えること；
−オート麦汁を煮沸タンクへ移すこと；
−好みの味によってホップと一緒にオート麦汁を煮沸すること；
−煮沸したオート麦汁を室温またはそれ以下の温度、好ましくは約１０℃の温度まで冷却すること；
−任意に、煮沸工程の前または後にホップと共に煮沸した従来のモルト法の麦汁を添加すること；
−イースト菌培養液を加えること；
−混合物を醗酵させ、可溶性β−グルカンの高い含有量を有するオート麦ビールを製造すること。
【００１９】
本発明の方法は従来の醸造方法に直接組み入れることができる。通常その場所で見出される装置につけ加えて要求される唯一の装置は、オート麦粉末部分の代りにロールドオート麦を使用するなら、大麦及びロールドオート麦の粉砕装置、熱交換機及びデカンター遠心分離機または類似の分離装置である。タンクは通常どんな醸造所でも余っている。
【００２０】
本発明によれば、本発明による麦汁と他の原料から生成された伝統的なモルト法による麦汁との組み合わせ、例えば本発明による麦汁を３０％以上、好ましくは５０％以上含有する混合麦汁から作られたビールを含む、可溶性β−グルカンを高い含有量で含む穀物ビールをも開示している。ロールドオート麦またはオート麦粉末部分のみから作られた本発明の穀物ビールは０．３重量％以上、好ましくは０．５％以上、更に０．６％以上さえもの可溶性β−グルカンを含む。麦汁の組み合わせから作られた穀物ビールは、少なくとも対応する量、即ちオート麦から作られたビールの容積％にほぼ比例する量の可溶性β−グルカンを含有し、好ましくは０．２重量％以上の量の可溶性β−グルカンを含有する。
【００２１】
本発明によれば、０．３重量％以上、好ましくは０．５％、更に０．６％以上さえもの可溶性β−グルカンを含むオート麦汁をも開示する。混合麦汁中のオート麦汁の割合に少なくとも相当する量の可溶性β−グルカンを含む混合麦汁、好ましくは可溶性β−グルカンの量が０．２重量％以上である麦汁をも開示する。
【００２２】
当業者は、オート麦単独、またはオート麦と大麦との組合せ、または大麦単独を使用する代りに他の適当な穀物または穀物の混合物、例えばとうもろこし、ソルガム、米、小麦、ライ麦及びじゃがいもを使用することができることを理解するであろう。本発明の方法は、使用する特別の穀物または穀物混合物の要求に適応される。
【００２３】
適するならば、“穀物類”とは、穀物または穀物混合物から誘導された物質を含む。“有効な量”の炭水化物分解酵素とは、出発原料中に含まれる澱粉のグルコシド結合を少なくとも０．１％分解するのに十分な量である。“最終生成物”とは本発明の方法で得られるすべての生成物、例えば煮沸されていないオート麦汁を意味し、この最終生成物は、更に処理する前に短時間、または長時間保管しておくことができる。一般的な醸造技術の背景についてはT.O‘Rourke著、醸造、工業的酵素学、第２版、p.105-131及びそこに引用されている文献を参照すること。
【００２４】
本発明の更に有利な点は、特許請求の範囲に開示されそして多くの好ましい本発明の実施例からも明らかであるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２５】
好ましい実施態様の記載
材料
β−グルカン豊富な市販の熱処理オート麦粉末部分“ハヴレムイエル  C４５”をスケネ−メラン社（テガルプ, スウエーデン）から得た。オート麦に米国特許第5,063,078号（Frohse）の教示を適用することによってβ−グルカン豊富なオート麦粉末部分を得ることもできる。ロールドオート麦はフアルガルダ社（スウエーデン）、スケネ−メラン社及び他の所から市販されている。β‐アミラーゼ（大麦）はGenencor International社（Rochester,  NY. USA）及びローデイア社（Cheshire, UK）から得た。プルラナーゼ及びα‐アミラーゼはGenencorまたはNovo Nordisk Nordisk(Valby, デンマーク)から得た。アミログルコシダーゼはNovo Nordiskから得た。適当なプロテアーゼは多様な製造者から得ることができる。
【００２６】
参考例１
ロールドオート麦からのオート麦汁及びオート麦ビールの製造
ロールドオート麦を約６２℃の温度で湿式粉砕してスラリーを生成し、これを効率的な攪拌装置を備え、（加熱のために）二重に被覆されたステンレススチール製反応タンクに移す。水に対するオート麦の割合は広い範囲内で変更することができる。大部分の用途のためには、約１５％w/vないし約２５％w/vの割合が適当である。それぞれの醸造所で使用されているモルト法と類似する酵素の組合せを使用する。例えば、澱粉のマルトースへの分解を開始するためにオート麦１kgについて10,000ないし22,000Dp°、好ましくはオート麦１kgについて18,000Dp°の投与量でβ‐アミラーゼを添加する。プルラナーゼ及び／又はアミログルコシダーゼは麦汁の醗酵能力を改善するためにオート麦１kgについて各酵素調製品を300‐1,200酵素単位の投与量でスラリーに加える。温度を約５７℃まで低下させ、オート麦１kgについて約800ないし約5,000アミラーゼ単位の投与量で、最適には１kg当り約2,500単位の投与量でα‐アミラーゼを添加する。1時間の反応後マルトース及びグルコースの生成の故に屈折計の読みは約６％ないし約１０％、好ましくは少なくとも８％になるはずである。約１２％、好ましくは約１４％の高い醗酵性麦汁を得るまでスラリーの攪拌を続ける。麦汁サンプルにヨウ素を添加すると実質的にすべての澱粉が消費されたことを示す。オート麦１kgについて３‐１２プロテアーゼ単位の投与量でプロテアーゼを添加し、イースト菌の成長のために後で消費されるべきアミノ酸及び低分子量のペプチドを生成して麦汁の醗酵能力を更に増大させる。プロテアーゼの作用のためには通常約３０分間の反応期間で十分である。攪拌を止め、固形物は反応タンク内に沈殿させて残し、麦汁をタンクの頂上からあけて熱交換機中で４０℃まで冷却する。固形物を連続してデカンター遠心分離機によって除去する。ＳＤＦの定量的な抽出を行うために（オート麦１kgあたり１lの）水を反応タンクの中に残る残渣に加える。スラリーを攪拌し、デカンターを通って煮沸タンク中にポンプで移す。このように調製されたオート麦汁を、例えばオート麦１kgあたり２g−５gのホップと共に約７０分間煮沸する。煮沸したオート麦汁を１０℃まで冷却し、イースト菌を加える。対応する量のロールド大麦から煮沸大麦麦汁を製造するために同じ操作を使用した。
【００２７】
このようにして得られたオート麦または大麦の麦汁（煮沸したものまたは煮沸しないもの）を任意に伝統的な大麦のモルト法麦汁（ホップと煮沸したもの）と、例えば同量で混合する。本発明によるオート麦汁と伝統的な大麦のモルト法麦汁（ラガー）とを同量混合して製造した典型的なビールは４.８容量％のアルコールを含み、少なくとも８.０ＥＢＣの色と５.０のｐＨ値及び約１３‐１４ＥＢＵの苦味を有する。混合麦汁の糖分含有量は約１.２％であった。オート麦汁のβ−グルカン含有量は０.６２％であった。
【００２８】
参考例２
オート麦粉末部分からのオート麦汁及びオート麦ビールの製造
参考例１のロールドオート麦の代りに熱処理したオート麦粉末部分（スケネ−メラン製）を使用する。オート麦粉末部分を水中に約２０‐３０％w/vの濃度で５８‐６５℃の温度で懸濁する。残余の操作は実施例１の操作に従う。
他の穀物粉末、特に大麦粉末から本発明による穀物麦汁またはビールを製造するために同じ操作が利用できる。
【００２９】
参考例３
すぐ使用できる酵素で強化されたオート麦粉末組成物の製造
参考例１の酵素をβ−グルカン豊富なオート麦粉末部分の相当する量と二重コーンブレンダー中で十分に混合する。良好な貯蔵性を確保するために調製品の水分含有量は市販の空気乾燥オート麦粉末の水分量と同じかまたはそれより低くするべきである。温水を添加すると酵素活性が復元する。オート麦以外の他の穀物粉末、例えば大麦粉末も相当する酵素強化穀物粉末組成物を得るために使用できる。
【００３０】
実施例１
添加酵素の不存在下でのオート麦／大麦混合麦汁の製造
熱処理されたオート麦粉末（スケネ−メラン製）及び／又はゆるやかに麦芽処理され、そして任意に熱処理されたオート麦、及び温和な条件下で麦芽処理され、製粉または粉砕された大麦（大麦グリット）（全固形物の約１０％以上）をタンク中で混合する。大麦モルトがβ‐アミラーゼ活性（約５０‐８０Dp°/g）を供給する。そのモルト条件はβ−グルカナーゼ活性の生成を避けるために選択された。これは短いモルト時間を使用するかまたはモルトを熱処理することによって選択的にβ−グルカナーゼを不活性化するかのどちらかによって達成することができる。従来の大麦モルト法を第２のタンク中で行う。
【００３１】
モルト抽出液、即ち大麦のモルトタンクからの液層は種々の酵素を含んでおりその中から、所望の生成物のためにβ−グルカナーゼを不活性化する。従って、これを大麦／オート麦モルトスラリータンクに添加する前にβ−グルカナーゼの不活性化を確実にするために熱交換機によって熱処理する。β−グルカナーゼはα‐アミラーゼよりも熱に対して不安定である。熱処理の間に部分的に失われるβ−アミラーゼは、前述した粉末の（粉砕した）そして特別にモルトされた大麦をオート麦に添加することによって補うことができる。その他は相当する量の原料と添加物を使用して参考例１と同じ方法を実施する。