使用克魯維畢赤酵母的酵母菌株的低酒精或無酒精啤酒的生產的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通過發酵制備低酒精或無酒精飲料的領域。特別地，本發明涉及一種 制備具有提高水平的所期望的源于發酵的風味化合物的低酒精或無酒精飲料的方法，所述 方法包括使用克魯維畢赤酵母的酵母菌株發酵麥芽汁以獲得低酒精或無酒精飲料的步驟， 涉及一種通過該方法可獲得的低酒精或無酒精飲料，以及一種包含高濃度的特定風味化合 物，比如乙酸異戊酯和辛酸乙酯的低酒精或無酒精飲料。
【背景技術】
[0002] 由于對更健康食物和飲料需求的不斷增加，減少酒精飲料，特別是啤酒和葡萄酒 中的乙醇具有相當大的商業利益。
[0003] 低酒精啤酒，無酒精啤酒或酒精減少型啤酒（也被稱為輕啤酒，無醇啤酒，非酒精 啤酒，淡啤酒，低度麥芽啤酒，薄啤酒）都是不含酒精或者低酒精含量的啤酒，其目的是再 現通常含超過4%(體積比）酒精的標準啤酒的全部風味。在大多數歐盟國家中將低酒精 含量的啤酒分為含有不超過〇. 5% (體積比）酒精的無酒精啤酒，以及不超過1. 2% (體積 比）酒精的低酒精啤酒。在美國，無酒精啤酒意味其中不存在酒精，而上限為0.5% (體積 比）酒精的啤酒對應的是所謂的非酒精啤酒或薄啤酒（Montanarietal. 2009)。
[0004] 麥芽汁轉化成含酒精的啤酒是酵母菌屬（Saccharomycesssp.)酵母發酵過程的 結果，導致酒精和源于發酵的風味化合物的產生，所述風味化合物例如酯類（如，乙酸異戊 酯）和高級醇。乙酸異戊酯是啤酒中關鍵的風味化合物（Saerensetal. 2010)。原料（主要 為麥芽和酒花）的風味與發酵過程組合在一起，導致了啤酒獨特的風味和口感（Swiegers etal. 2007,Saerensetal. 2010)〇
[0005] 目前低酒精含量的啤酒一般是通過生產高濃度（full-strength)的啤酒（酒精濃 度高于4% (體積比）），然后經物理過程除去酒精（煮沸除酒精/蒸餾或反滲透）制成的。 就一些非酒精（non-alcoholic)或無酒精（alcohol-free)的啤酒而言，并沒有經過發酵， 且在某些情況下簡單地以水稀釋高濃度的啤酒來生產。
[0006] 因為物理過程導致發酵產生的風味化合物蒸發，損失或稀釋（或如未經發酵的 非酒精或無酒精啤酒的情況，完全缺乏發酵產生的風味化合物），這些類型的啤酒通常 的特征是不如高濃度的啤酒有風味或可能具有不期望的麥芽汁樣的口感（Zufalland ffackerbauer. 2000)。
[0007] 德國專利DD288619A5描述了使用粉狀畢赤酵母（Pichiafarinosa)酵母菌株發 酵未加酒花的啤酒麥芽汁以獲得一種具有水果香味的無酒精飲料。
[0008] 無論如何，存在對制備低酒精或無酒精的發酵飲料的改進方法的需求，其中所希 望的風味化合物，例如酯和高級醇的存在增加。
【發明內容】
[0009] 本發明是基于發明人出乎意料地發現只能發酵啤酒麥芽汁中的葡萄糖的克魯維 畢赤酵母（Pichiakluyveriyeaststrains)的酵母菌株，能產生高濃度的期望的風味化 合物，而只有少量乙醇產生。
[0010] 巴斯德酵母（Saccharomycespastorianus)，卡爾斯伯酵母（Saccharomyces carlsbergensis)和釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)的釀造酵母利用麥芽汁中的 主要糖--葡萄糖和麥芽糖（BoultonandQuain. 2010)，并導致在發酵過程中形成酒精和 風味化合物。麥芽汁中糖濃度越高，產生的酒精和風味化合物就越多。為產生更少的酒精， 一種解決方法是使用只發酵葡萄糖而不發酵麥芽糖的酵母，從而僅由葡萄糖產生酒精。麥 芽汁中存在的葡萄糖濃度比麥芽糖低很多（表1)，因此相比于使用常規的發酵酵母如巴斯 德酵母或卡爾斯伯酵母時，相同量的麥芽汁將產生更少的酒精。存在這些類型的酵母，實例 包括某些酵母屬（Saccharomyces)和非酵母屬（non-Saccharomyces)的酵母菌株，例如類 酵母屬（Saccharomycodesssp)(Liuetal. 2011) 〇
[0011] 然而，這些酵母菌株從有限量的葡萄糖產生僅相對少量的風味，導致啤酒中關鍵 的風味化合物濃度低于酒精超過4%(體積比）的啤酒。
[0012] 表1麥芽汁的典型糖譜（Stewart. 2〇 10)
[0013]
[0014] 解決這個問題的一個方法是要鑒別不能利用麥芽糖的高度芳香的酵母，以從有限 量的葡萄糖產生高濃度的相關的源于發酵的風味化合物，獲得與進行全發酵時類似濃度或 更高濃度的關鍵風味化合物。
[0015] 本發明的發明人已經發現，通過采用這種方法和克魯維畢赤酵母的酵母菌株，生 產與標準的高濃度啤酒風味相同的無酒精啤酒和低酒精啤酒（根據EU法規）是可能的。而 使用常規的釀造酵母如釀酒酵母、巴斯德酵母或卡爾斯伯酵母、稀釋、物理去除酒精工藝或 從非發酵底物產生的啤酒，這是不可能的。
[0016] 因此，本發明的第一個方面涉及一種制備低酒精飲料或無酒精飲料的方法，包括 步驟：
[0017] a)提供麥芽汁；和
[0018] b)使用至少一種克魯維畢赤酵母的酵母菌株發酵所述麥芽汁以獲得低酒精飲料 或者無酒精飲料。
[0019] 本發明的另一方面涉及一種通過根據本發明第一方面的方法可獲得的低酒精飲 料或無酒精飲料。
[0020] 本發明進一步的方面涉及一種低酒精飲料或無酒精飲料，其中所述低酒精飲料或 無酒精飲料的乙酸異戊酯含量為至少〇. 5ppm(mg/L)。
[0021] 本發明再進一步的方面涉及使用一種克魯維畢赤酵母的酵母菌株用于制備低酒 精飲料或無酒精飲料的用途。
【附圖說明】
[0022] 圖1說明了一種克魯維畢赤酵母啤酒的優化的啤酒釀造工藝。比較了標準的（左） 和克魯維畢赤酵母（右）的釀造過程。將不同于標準釀造工藝的步驟強調顯示。
[0023] 圖2說明了對5種不同的無酒精啤酒的風味分布比較：堡駿，荷蘭帝亞，寶龍（都 是0%酒精的），克魯維畢赤酵母菌株A生產的啤酒（0. 1% (體積比）酒精）和克魯維畢赤 酵母菌株B生產的啤酒（0.2% (體積比）酒精）。含4. 6% (體積比）酒精的嘉士伯皮爾 森啤酒作為參考皮爾森啤酒，也顯示了其他兩種皮爾森啤酒：斯特拉（5.2% (體積比）酒 精）和喜力（5. 0% (體積比）酒精）。使用頂空-GC-FID測量5種不同的風味化合物：乙 酸異戊酯，異戊醇，丁酸乙酯，己酸乙酯和辛酸乙酯。嘉士伯皮爾森啤酒中的風味化合物濃 度作為參考并按比例換算為1。所有啤酒中的風味濃度進行相同比例的換算以能比較數值。
[0024] 圖3顯示了 4種不同啤酒的風味分布比較：采用克魯維畢赤酵母菌株A的無酒精 啤酒（0? 1% (體積比）酒精），采用克魯維畢赤酵母菌株A的低酒精啤酒（0.7% (體積比） 酒精），作為參考皮爾森啤酒（對照）的嘉士伯皮爾森啤酒（4.6% (體積比）酒精）和麥 芽啤酒（1. 8% (體積比）酒精）。使用頂空-GC-FID測定5種不同的風味化合物：乙酸異 戊酯，異戊醇，丁酸乙酯，己酸乙酯和辛酸乙酯。嘉士伯皮爾森啤酒中的風味化合物濃度作 為參考并按比例換算為1。3種啤酒中的風味濃度進行相同比例的換算以能比較數值。
[0025] 圖4說明了采用克魯維畢赤酵母菌株A和釀酒酵母啤酒酵母的啤酒試驗中的丁二 酮濃度。
[0026] 圖5描繪了在發酵過程中的酵母細胞生長。
[0027] 圖6顯示了在采用路德類酵母（SaccharomycodesIudwigii)和克魯維畢赤酵母 的所有發酵產物中以及在基礎麥芽汁中（有或無酒花）的乙酸異戊酯、癸酸乙酯和乙酸苯 乙酯的濃度。w/o=沒有。
[0028]圖7說明了在采用路德類酵母和克魯維畢赤酵母的所有發酵產物中以及在基礎 麥芽汁中（有或無酒花）的乙酸異丁酯和乙酸丁酯的濃度。w/o=沒有。
[0029]圖8顯示了在采用路德類酵母和克魯維畢赤酵母的所有發酵產物中以及在基礎 麥芽汁中（有或無酒花）的異丁醇、1-丁醇和異戊醇的濃度。w/o=沒有。
[0030]圖9描繪了在采用路德類酵母和克魯維畢赤酵母的所有發酵產物中以及在基礎 麥芽汁中（有或無啤酒花）的己酸、辛酸和癸酸的濃度。w/o=沒有。
【具體實施方式】
[0031] 本發明的發明人已出乎意料地發現，克魯維畢赤酵母的酵母菌株能夠提高以克魯 維畢赤酵母的酵母菌株發酵麥芽汁制備的飲料中所希望的風味化合物。特別是，發現啤酒 所希望的風味化合物的濃度得到提高，所述風味化合物例如乙酸異戊酯，異戊醇和辛酸乙 酯。
[0032] 令人驚奇的是，在不存在常規的釀造酵母菌株例如酵母屬和酒香酵母屬 (Brettanomyces)的酵母菌株的情況下使用克魯維畢赤酵母種的酵母菌株時，存在啤酒風 味化合物的提高。
[0033] 釀造啤酒的工藝是本領域技術人員熟知的并可以被概述成如下方式（參見圖1): 由干燥的、已發芽的谷粒（主要是大麥或小麥）制備麥芽，將麥芽磨成可包含未發芽的輔料 的碎麥芽。將碎麥芽糖化（與水混合并浸泡）以允許麥芽中的酶將淀粉轉化為糖。在被稱 為過濾的過程中谷粒顆粒和輔料被從液體麥芽汁中分離。通過將水添加到麥芽提取物中可 省略麥芽制備和糖化步驟。加入酒花和/或例如香草和糖的其他成分后，將麥芽汁煮沸（也 可以在煮沸之后添加酒花），冷卻并且通氣。然后將麥芽汁轉移到發酵罐中并加入啤酒酵母 發酵。初期發酵通常持續5至10天，隨后可使用啤酒酵母進入二次發酵步驟。發酵后，對 新鮮的啤酒或"生"啤酒進行調節，可選地進行過濾和加入二氧化碳。將啤酒裝瓶以及可選 地巴氏殺菌。
[0034] 可以添加酒花到麥芽汁中以用苦味平衡麥芽的甜味并給予啤酒所希望的風味和 香氣。存在一些品種，包括但不限于阿坦姆、亞麻黃、阿波羅、布拉沃、卡利普索、卡斯卡特、 世紀、車蘭、奇努克、西楚、克雷斯特、哥倫布、考梅脫、水晶、埃爾多拉多、伊瑞卡、格林納、冰 川