ES3060492A1 - Procedimiento de fabricación de cerveza y cerveza obtenida por dicho procedimiento - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de cerveza en el que se prepara el mosto a temperaturas entre 78 °C y 82 ºC y se eliminan los azucares hasta una concentración menor de 0,5 g/100 ml, incorporando probióticos en formato esporulado de Bacillus subtilis o Bacillus coagulans dispersado en agua. Así, la cerveza de la invención no contiene azúcar ni alcohol y contiene, al menos, 1*109 de Bacillus subtilis o Bacillus coagulans en formato esporulado dispersado en 330 ml de cerveza. Preferentemente, la cerveza de la invención presenta una concentración en gluten menor de 10 ppm y una fibra prebiótica en una cantidad de, al menos, 5.6 g por 330 ml de cerveza.

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Procedimiento de fabricación de cerveza y cerveza obtenida por dicho procedimiento

[0005] OBJETO DE LA INVENCIÓN

[0007] La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de cerveza que permite obtener una cerveza 0,0 % vol de alcohol, sin azúcar y apta para celíacos con capacidad para vehicular a la dieta sincronizadamente probióticos viables y prebióticos.

[0009] Por tanto, la presente invención se refiere también a la propia cerveza obtenida conforme al procedimiento de fabricación desarrollado.

[0011] ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0013] La alimentación de la sociedad actual requiere una intensa manufactura de los alimentos para asegurar su seguridad evitando la transmisión de enfermedades. La necesidad de mantener su calidad a través de la larga cadena logística que traslada los alimentos a los puntos de consumo, mayoritariamente urbanos, tiene implicaciones adicionales que impactan en su coste y en el mantenimiento de su aporte nutricional. Fruto de esta situación, los alimentos procesados han ido perdiendo capacidad de aportar fibra y han disminuido su capacidad de mantener la cantidad y variedad asociada a una microbiota equilibrada y sana (Zinöcker MK, Lindseth IA. The Western Diet-Microbiome-Host Interaction and Its Role in Metabolic Disease. Nutrients. 2018 Mar 17;10(3):365. doi: 10.3390/nu10030365. PMID: 29562591; PMCID: PMC5872783.).

[0015] Numerosos estudios muestran la importancia de mantener una microbiota sana y equilibrada para evitar el desarrollo de enfermedades asociadas al modo de vida moderno (Yatsunenko, T., Rey, F., Manary, M. et al. El microbioma intestinal humano visto a través de la edad y la geografía. Naturaleza 486, 222–227 (2012). https://doi.org/10.1038/nature11053).

[0017] La incorporación de fuentes de probióticos a la dieta moderna se enfrenta a numerosas barreras tecnológicas, entre ellas la aceptación del sabor y su coste.

[0019] Hasta la fecha, los alimentos enriquecidos en probióticos del mercado están en su mayoría asociados a lácteos (Probiotics Market Size, Share & Growth Analysis Report 2030) ya que tradicionalmente son las propias bacterias las encargadas de transformar la leche en productos con mayor duración; el yogurt es el ejemplo más representativo. Esa matriz alimentaria láctea limita la presencia de probióticos a aquellos microrganismos compatibles y excluye del consumo a la población intolerante a los lácteos o que evita el consumo de productos de origen animal.

[0021] La invención que se propone se refiere a una cerveza que puede ser consumida por un grupo de población general al no contener ingredientes de origen animal, constituyendo una cerveza, sin alcohol y sin azúcares, beneficiosa para la salud del consumidor por sus propiedades probióticas ventajosas.

[0023] DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[0025] En la presente invención se propone una cerveza que no contiene alcohol ni azucares, mientras que incluye una concentración de probióticos relevante para el cuidado de la microbiota del consumidor.

[0027] La presente invención permite incorporar a la dieta bacterias probióticas viables a través de una cerveza sin alcohol, un alimento popular y asequible.

[0029] La presente invención posibilita la adición de bacterias probióticas a una matriz alimentaria, cerveza, elaborada a partir de cereales tradicionales como la cebada. Los probióticos son añadidos en su forma esporulada, lo que les permite mantenerse viables tanto durante el proceso de elaboración como en el de almacenamiento y gestión logística del producto terminado. La forma esporulada es también responsable de su capacidad para llegar al intestino grueso sin sufrir el ataque de jugos gástricos y enzimas digestivas.

[0031] La innovación de la invención se centra en proponer una cerveza que sea compatible con la presencia de las esporas bacterianas, para ello se debe eliminar la presencia de azúcar en la bebida ya que los azúcares sencillos constituyen una señal que estimula la germinación de las esporas. De hecho, si la germinación se produjese, el probiótico comenzaría su ciclo vital, perdiendo así las propiedades de resistencia que le aporta la forma esporulada.

[0033] La eliminación del azúcar de una cerveza sin alcohol requiere un proceso multietapa. En particular, es objeto de la presente invención el procedimiento de fabricación de cerveza formado por las siguientes etapas:

[0034] - elaboración de un mosto cervecero a partir de agua, malta y lúpulo que comienza y termina a una temperatura entre 78ºC y 82ºC -, minimizando la actividad de enzimas beta-amilasas lo que restringe la generación de azúcares sencillos fermentables por la levadura cervecera; acabado del mosto cervecero mediante la filtración, ebullición, lupulado, clarificado, enfriado e inoculación de levadura;

[0035] - eliminación de los azúcares mediante su transformación en etanol por la actividad metabólica de la levadura, obteniendo una cerveza con una concentración de azúcar menor de 0,5 g/100 ml;

[0036] - eliminación del alcohol de la cerveza por destilación a alto vacío por debajo de 80 mbar y a una temperatura entre 40ºC y 50ºC; y

[0037] - adición en régimen turbulento, por recirculación de la cerveza, de CO<2>y probióticos en formato esporulado de Bacillus subtilis y/o Bacillus coagulans dispersado en agua, - Envasado y pasteurizado, donde el pasteurizado se realiza a una temperatura menor de 75 ºC.

[0039] Entre las levaduras empleadas para la fabricación de la presente cerveza, se debe tener presente que se empelarán aquellas consideradas seguras para su uso en la cadena alimentaria (QPS, de sus siglas en inglés Qualified Presumption of Safety, por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria - conocida por sus siglas en inglés, EFSA). Por ejemplo, Saccharomyces bayanus, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces pastorianus con capacidad para asimilar por lo menos maltotriosa lo que asegura la eliminación de los azúcares del medio

[0041] Por tanto, a partir del procedimiento propuesto se obtiene una cerveza sin azúcar y sin alcohol contiene, al menos, 1*10<9>de Bacillus subtilis o Bacillus coagulans en formato esporulado dispersado en 330 ml de cerveza. Preferentemente, se emplea HU58 de la cepa Bacillus subtilis.

[0043] Las esporas de Bacillus Subtilis HU58 no son simplemente células en reposo; son una reserva biológica diseñada para sobrevivir a condiciones extremas de calor, desecación, radiación y agentes químicos durante décadas. Este estado de latencia es reversible mediante un proceso denominado germinación, el cual transforma la espora inerte en una célula vegetativa activa capaz de proliferar siguiendo su ciclo vital activo incluyendo la reproducción.

[0045] Para mantenerse en estado latente, las esporas no pueden estar en contacto con azúcares ya que su presencia en formulaciones líquidas produciría la activación de estas esporas. Los azúcares no actúan meramente como fuentes de carbono para el crecimiento posterior, sino que funcionan como ligandos de señalización primaria que activan receptores específicos en la membrana interna de la espora.

[0047] Es conocido en el estado de la Técnica que el sistema de receptores de B. subtilis opera bajo una lógica de compuertas moleculares. El receptor específico de glucosa al activarse, coopera obligatoriamente con otros receptores para iniciar la germinación en respuesta a mezclas de nutrientes. Más aún, la presencia de glucosa genera un efecto alostérico positivo sobre receptores de aminoácidos que incrementa significativamente la sensibilidad de la espora a aminoácidos traza. En consecuencia, la eliminación de azúcares de la formulación no solo retira el combustible metabólico, sino que desactiva el mecanismo de "disparo" sensorial, manteniendo a la espora en un estado de “superlatencia” e impidiendo el inicio de la cascada que desencadena la actividad metabólica de la bacteria y con ella cambios en el producto que le llevarían a modificaciones indeseadas en propiedades organolépticas y nutricionales.

[0049] Ventajosamente, cabe señalar que la cerveza de la invención puede ser distribuida a través de redes logísticas a temperatura ambiente ya que no necesita refrigeración para mantener las células vivas de los probióticos contenidos en ella.

[0051] De forma opcional, durante la etapa de eliminación de los azúcares, explicada anteriormente, se elimina el gluten procedente de la cebada mediante la adición de enzimas endo peptidasas de origen fúngico, obteniendo una cerveza con una concentración en gluten menor de 10 ppm.

[0052] Igualmente, en el procedimiento desarrollado, es posible incluir en la fase de mezclado la adición de una fibra prebiótica en una cantidad de, al menos, 5.6 g por 330 ml de cerveza. Preferentemente, la fibra prebiótica añadida durante el procedimiento de fabricación de la cerveza de la invención tiene una concentración de 60% a 70% de materia seca.

[0054] Cabe señalar que la eliminación del gluten de la cerveza (hasta concentraciones menores de 10 ppm), así como la adición de una fibra prebiótica, son etapas opcionales, pudiendo tener lugar ambas en el procedimiento de fabricación de la cerveza de la invención para obtener una cerveza que presenta, al menos, 1*10<9>de Bacillus subtilis o Bacillus coagulans en formato esporulado dispersado en 330 ml de cerveza, sin incluir azúcar ni alcohol, y que, opcionalmente, incluye una concentración en gluten menor de 10 ppm, teniendo una cantidad de fibra prebiótica de, al menos, 5.6 g por 330 ml de cerveza.

[0056] En este sentido, la incorporación de fibras solubles prebióticas - conforme a una de las realizaciones de la invención detalladas - aumenta las posibilidades de un desarrollo fructífero de los probióticos durante su tránsito por el intestino grueso del consumidor, por lo que la cerveza desarrollada, sin alcohol base, sin azúcares y sin gluten permite incorporar ambos beneficios a la dieta de una manera universal.

[0058] Finalmente, es necesario destacar que el procedimiento propuesto permite generar una cerveza sin alcohol y sin azúcar a costes socialmente asumibles, y se basa en un proceso de producción que aprovecha el 100% de la materia prima usada, un 60% de la materia prima se destina a la elaboración directa de esta cerveza y un 40% se desvía a la producción de cerveza con alcohol tradicional. Otros procesos tradicionales o no pueden garantizar la eliminación de los azúcares o sólo pueden aprovechar el 40% de la materia prima directamente para la elaboración de cerveza sin alcohol.

[0060] DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0062] Figura 1. Resultados del ensayo realizado a temperatura de 4ºC durante 12 meses para evaluar la supervivencia de los probióticos contenidos en la cerveza de la invención, conforme a la realización preferente detallada.

[0064] Figura 2. Resultados del ensayo realizado a temperatura de 20ºC durante 12 meses para evaluar la supervivencia de los probióticos contenidos en la cerveza de la invención, conforme a la realización preferente detallada.

[0066] Figura 3. Resultados del ensayo realizado a temperatura de 26ºC durante 12 meses para evaluar la supervivencia de los probióticos contenidos en la cerveza de la invención, conforme a la realización preferente detallada.

[0068] Figura 4. Resultados del ensayo realizado a temperatura de 30ºC durante 12 meses para evaluar la supervivencia de los probióticos contenidos en la cerveza de la invención, conforme a la realización preferente detallada.

[0070] Figura 5. Muestra el contenido del probiótico HU58 de la cepa Bacillus subtilis por botella medido para las cuatro temperaturas de almacenamiento testeadas y en cada momento tomada durante los 12 meses testeados (figuras 1-4) que permite evaluar la supervivencia de los probióticos contenidos en la cerveza de la invención, conforme a la realización preferente detallada.

[0072] Figura 6. Resultados de la extrapolación de concentración de UFC (unidades formadoras de colonias) en la cerveza de la invención conforme a los registros de temperatura mensual de 2024 de la ciudad de Zaragoza.

[0074] REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

[0076] Se detalla seguidamente un procedimiento preferente de fabricación de cerveza conforme al objeto de la presente invención.

[0078] Comienza por de la elaboración de un mosto cervecero bajo condiciones que minimizan la generación de azúcares sencillos. El procedimiento propuesto difiere de los tradicionales cerveceros que se caracterizan por aplicar temperaturas ascendentes que comienzan en el rango de los 40ºC para continuar ascendiendo a valores que van de los 64 a los 72ºC.

[0079] Sin embargo, en la presente invención, el procedimiento de elaboración del mosto cervecero se realiza a partir de agua, malta y lúpulo, y comienza y termina a una temperatura entre los 78 ºC y los 82 ºC (preferentemente 80 ºC), lo que produce una mínima actividad de las enzimas beta-amilasas (generadoras de azúcares sencillos) otorgando todo el protagonismo para solubilizar el almidón a las alfa-amilasas y pullulanasas.

[0081] El mosto cervecero elaborado pasa a una etapa de acabado mediante la filtración, ebullición, lupulado, clarificado, enfriado e inoculación de levadura, similar a una cerveza tradicional.

[0082] Al control habitual del progreso de la fermentación se añade el control de la evolución de los azúcares. Los azúcares del mosto son transformados en etanol por la actividad metabólica de la levadura, este proceso es crítico ya que esta transformación es la única oportunidad para eliminar a los azúcares del líquido. En particular, la eliminación de los azúcares se realiza mediante su transformación en etanol por la actividad metabólica de la levadura, obteniendo una cerveza con una concentración de azúcar menor de 0,5 g/100 ml;

[0084] De forma preferente, la fermentación es también el proceso en el que se elimina el gluten procedente de la cebada. El procedimiento de la presente invención se basa en la adición de una endo peptidasa comercial de origen fúngico.

[0086] Una vez la cerveza está fermentada se controlan los valores de gluten y azúcar para confirmar que ambos están dentro de las estrictas especificaciones, <10 ppm para el gluten (medición mediante tiras cromatográficas y ELISA R5 competitivo) y <0,5 g/100 ml (medición mediante HPLC) para los azucares.

[0088] La eliminación del alcohol de la cerveza se realiza tras su filtración por destilación a alto vacío (80 mbar) y baja temperatura (40-50ºC).

[0090] Tras la eliminación del alcohol se debe reincorporar el CO<2>de la fermentación y reconstituir la parte aromática de la cerveza para hacerla organolépticamente atractiva. En este paso se realiza un mezclado en régimen turbulento, por la recirculación de la propia cerveza, que permite incorporar probióticos en formato esporulado de Bacillus subtilis o Bacillus coagulans dispersado en agua y la fibra soluble prebiótica.

[0092] Los probióticos en formato esporulado son adquiridos en formato polvo que debe ser dispersado en agua antes de incorporarlo a la cerveza. La fibra prebiótica se adquiere en solución a una concentración de 60 a 70% de materia seca.

[0094] La cerveza obtenida conforme al procedimiento detallado se envasa, pasteriza, etiqueta y empaqueta siguiendo los protocolos habituales.

[0096] Por otro lado, en cuanto a la dosificación de los probióticos y de los prebióticos, cabe señalar lo siguiente:

[0097] - Las bacterias se reciben en forma de polvo a razón de 1.5*10<10>bacterias/gramo por lo que se dosifican 0.4 g/L del polvo bacteriano. - Los prebióticos se dosifican a razón de 20 g/L.

[0098] - Teniendo en cuenta que el contenido en fibra de la materia prima se establece en un 85%, una botella de 330 ml aporta 5.6 g de fibra. Teniendo en cuenta las recomendaciones nutricionales de la EFSA - de un mínimo 25 g/día para un adulto y los niveles actuales medios de ingesta en el rango de los 16 a los 24 g/día, la cerveza de la presente invención es una opción asequible para cubrir la deficiencia media observada (adjunto artículo que recoge las bases para los informes de la EFSA).

[0099] Finalmente, cabe señalar que se realizaron ensayos para determinar la supervivencia de los probióticos contenidos en la cerveza de la invención. Para ello, se realizó un estudio de estabilidad durante 12 meses a diferentes temperaturas. Las muestras han sido expuestas de manera constante a la temperatura de cada uno de los estudios.

[0101] Las figuras 1 a 4 muestran los datos obtenidos durante los ensayos llevados a cabo durante 12 meses con medición a los: 0 días (que corresponde a la barra “a” representada en las figuras 1-4), 2 meses (que corresponde a la barra “b” representada en las figuras 1-4), 3 meses (que corresponde a la barra “c” representada en las figuras 1-4), 4 meses(que corresponde a la barra “d” representada en las figuras 1-4), 6 meses (que corresponde a la barra “e” representada en las figuras 1-4), 9 meses (que corresponde a la barra “f” representada en las figuras 1-4) y 12 meses (que corresponde a la barra “g” representada en las figuras 1-4), en los que se ha medido el contenido del probiótico HU58 de la cepa Bacillus subtilis por botella.

[0103] Se realizaron los ensayos en a cuatro temperaturas de almacenamiento distintas, a saber: a 4ºC (resultados representados en la figura 1), a 20 ºC (resultados representados en la figura 2), a 26 ºC (resultados representados en la figura 3) y a 30 ºC (resultados representados en la figura 4).

[0105] Así, en el eje de abscisas de las figuras 1-4 se representa el tiempo, expresado en meses, mientras que en el eje de ordenadas se representa el contenido de UFC por porción de HU58

[0106] Así, la figura 5 recoge los valores de contenido de HU58 para las cuatro temperaturas de almacenamiento testeadas y en cada momento tomada durante los 12 meses testeados.

[0107] Así, en el eje de abscisas de la figura 5 se representa el tiempo, expresado en meses, mientras que en el eje de ordenadas se representa el contenido de UFC por porción de HU58 para cada temperatura ambiente testeada

[0109] Los valores representados en la figura 5 también son reproducidos seguidamente: Tabla 1: Contenido de UFC por porción de HU58 para cada botella de cerveza conforme al objeto de la invención, a diferentes temperaturas de almacenamiento y en diferentes momentos para evaluar la supervivencia de los probióticos con el tiempo.

[0111]

[0114] Así, los ensayos detallados permiten concluir que a temperaturas de almacenamiento bajas (es decir, de 4 ºC y 20 ºC conforme a lo representado en las figuras 1 y 2), no se observa perdida de estabilidad durante los 12 meses testeados.

[0116] Por otro lado, los ensayos realizados permiten concluir que a temperaturas de almacenamiento que no superan los 26ºC (conforme a lo representado en la figura 3), se observa estabilidad durante al menos los primeros 9 meses. Sin embargo, a temperaturas de 30ºC hay una pérdida de estabilidad tras los 6 meses de almacenamiento (conforme a lo representado en la figura 4).

[0118] Cada botella que contiene 330 ml de cerveza de la presente invención contiene 2*10<9>bacterias (en forma esporulada). El mínimo requerido por la autoridad para poder señalar la presencia de bacterias probióticas es de 1*10<9>, dosificamos el doble para compensar tanto las variaciones de dosificación como la incertidumbre del conteo analítico de las bacterias.

[0120] Finalmente, y como muestra práctica de la invención, se aplican las curvas obtenidas en los ensayos realizados (representados en las figuras 1-5) a las temperaturas anuales de la ciudad de Zaragoza, a modo de ejemplo, pudiendo concluir en dicha extrapolación que la bacteria presente en la cerveza de la invención es capaz de sobrevivir durante la vida útil prevista de 12 meses. El resultado de la extrapolación llevada a cabo se representa en la figura 6 y en la siguiente tabla 2.

[0121] Así, en el eje de abscisas de la figura 6 se representa el tiempo, expresado en meses, mientras que en el eje de ordenadas se representa la previsión del contenido de UFC por porción de HU58 para cada botella de cerveza conforme al objeto de la presente invención.

[0122] Tabla 2: Concentración de UFC (unidades formadoras de colonias) por botella de cerveza de la invención, datos obtenidos mediante extrapolación para cada temperatura media mensual registrada en la ciudad de Zaragoza en 2024.

[0124]

[0127] La cerveza de la invención mantiene la concentración del probiótico deseada durante, al menos, 9 meses sometido a una temperatura ambiente, es decir, menor de 26ºC.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

1.- Procedimiento de fabricación de cerveza que comprende las siguientes etapas:

- elaboración de un mosto cervecero a partir de agua, malta y lúpulo que comienza y termina a una temperatura entre 78ºC y 82ºC,

- acabado del mosto cervecero mediante la filtración, ebullición, lupulado, clarificado, enfriado e inoculación de levadura;

- eliminación de los azúcares mediante su transformación en etanol por la actividad metabólica de la levadura, obteniendo una cerveza con una concentración de azúcar menor de 0,5 g/100 ml;

- eliminación de sólidos en suspensión, incluidas las levaduras de la etapa de fermentación por filtración.

- eliminación del alcohol de la cerveza por destilación a alto vacío por debajo de 80 mbar y a una temperatura entre 40ºC y 50ºC; y

- adición en régimen turbulento, por recirculación de la cerveza, de CO<2>y probióticos en formato esporulado de Bacillus subtilis y/o Bacillus coagulans dispersado en agua, - Envasado y pasteurizado.

donde la cerveza sin azúcar y sin alcohol contiene, al menos, 1*10<9>de Bacillus subtilis o Bacillus coagulans en formato esporulado dispersado en 330 ml de cerveza.

2.- Procedimiento de fabricación de cerveza, según reivindicación 1ª, caracterizado por que durante la etapa de eliminación de los azúcares se elimina el gluten procedente de la cebada mediante la adición de enzimas endo peptidasas de origen fúngico, obteniendo una cerveza con una concentración en gluten menor de 10 ppm.

3.- Procedimiento de fabricación de cerveza, según reivindicación 1ª, caracterizado por que en la fase de mezclado se añade una fibra prebiótica en una cantidad de, al menos, 5.6 g por 330 ml de cerveza.

4.- Procedimiento de fabricación de cerveza, según reivindicación 3ª, caracterizado por que la fibra prebiótica añadida tiene una concentración de 60% a 70% de materia seca.

5.- Cerveza, obtenida conforme al procedimiento detallado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que presenta, al menos, 1*10<9>de Bacillus subtilis o

Bacillus coagulans en formato esporulado dispersado en 330 ml de cerveza, sin incluir azúcar ni alcohol.

6.- Cerveza, según reivindicación 5ª, caracterizado por que presenta una concentración en gluten menor de 10 ppm.

7.- Cerveza, según reivindicación 5ª o 6ª, caracterizado por que presenta una cantidad de fibra prebiótica de, al menos, 5.6 g por 330 ml de cerveza.