AT514016B1 - Verfahren zur separaten Isomerisierung von alpha-Säuren im Rahmen der Bierherstellung - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur separaten Isomerisierung von α-Säuren im Rahmen der Bierherstellung, wobei Hopfen oder ein Hopfenprodukt zur Isomerisierung der α-Säuren einem wässerigen Medium zugegeben und erhitzt wird, wonach es einer Bierwürze zugegeben wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Hopfen bzw. Hopfenprodukt enthaltende wässerige Medium in Gegenwart von Calciumhydroxid auf maximal 130 °C erhitzt wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die im Bereich von 90-120 Sekunden pro Grad Celsius liegt.

Description

Beschreibung

VERFAHREN ZUR SEPARATEN ISOMERISIERUNG VON α-SÄUREN IM RAHMEN DERBIERHERSTELLUNG

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur separaten Isomerisierung von α-Säuren im Rah¬men der Bierherstellung.

[0002] Hopfen beeinflusst stark den Geschmack des Bieres. Grundsätzlich wird Hopfen wäh¬rend des Würzekochens zugesetzt und gekocht. Bei der Zugabe des Hopfens gehen die enthal¬tenen α-Säuren nicht in Lösung, es wird aber durch den Kochvorgang eine Isomerisierung derα-Säuren zu wasserlöslichen Iso-a-Säuren erreicht, wodurch im Bier der bittere Geschmackerzeugt wird.

[0003] Bei der sogenannten „separaten“ Isomerisierung wird die zu isomerisierende Mischungnicht der Würze zugegeben und mit ihr gekocht, sondern separat von ihr erhitzt, wobei dieIsomerisierung stattfindet, und erst danach der Würze zugegeben.

[0004] Aus der AT 510 617 A1 ist ein Verfahren zur separaten Isomerisierung von Bitterstoffenim Zuge eines Brauprozesses bekannt. Hierzu wird die zu isomerisierende Mischung nicht nurauf eine bestimmte Temperatur erhitzt und heißgehalten, sondern durchläuft ein speziellesTemperaturprofil, wobei sie auf mindestens einer weiteren Temperatur, welche niedriger ist alsdie erste, heißgehalten wird.

[0005] Aus der GB 1308671 A1 ist ebenfalls ein Isomerisierungsverfahren bekannt, wobeiwässeriger Hopfenextrakt unter alkalischen Bedingungen (Calciumhydroxid) erhitzt wird.

[0006] Aus der DE 10 2007 061 639 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hopfenextraktesmit einem erhöhten Anteil an Iso-alpha-Säuren bekannt, wobei die Isomerisierung in einemgeschlossenen Behälter bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25°C bis etwa 80°C vorge¬nommen wird. Aus der EP 0 240 210 A2 wiederum ist ein Verfahren zur Herstellung von isome¬risierten Hopfenpräparationen bekannt, wobei Hopfen mit einem festen oder wässerigen Alkali¬oder Erdalkalisalz gemischt wird. Die Isomerisierung wird unter Druck bei einer Temperatur vonmindestens 80 °C in einem geschlossenen Gefäß vorgenommen.

[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren zur separaten Isomerisierung von α-Säuren im Rah¬men der Bierherstellung, wobei Hopfen oder ein Hopfenprodukt zur Isomerisierung der a-Säuren einem wässerigen Medium zugegeben und erhitzt wird, wonach es einer Bierwürzezugegeben wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hopfen bzw. Hopfenprodukt enthalten¬de wässerige Medium in Gegenwart von Calciumhydroxid auf maximal 130 °C erhitzt wird, undzwar mit einer Geschwindigkeit, die im Bereich von 1,5-2,0pC/min liegt. Zur Vervollständigungder Isomerisierung wird das Erhitzen danach beendet und das Gemisch z.B. 40 - 60 Minutengehalten, wobei die Temperatur leicht abnimmt, z.B. von 125°C auf 116Ό.

[0008] Das Hopfenprodukt kann z.B. ein Hopfenextrakt, Hopfenpellets oder Rohhopfen sowiebeliebige Mischungen daraus sein.

[0009] Dem wässerigen Medium wird vorteilhafterweise Kalkmilch, d.h. gelöschter Kalk, zuge¬geben, und zwar am Besten in einer Menge zwischen 0,1 - 0,4 g Calciumoxid pro Gramm a-Säuren, wobei vorteilhaft 0,2 g Calciumoxid pro Gramm α-Säuren eingesetzt wird.

[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,dass das wässerige Medium, dem der Hopfen bzw. das Hopfenprodukt zugegeben wird, eineTemperatur im Bereich von 85 - 95Ό besitzt.

[0011] Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch ge¬kennzeichnet, dass das wässerige Medium, dem der Hopfen bzw. das Hopfenprodukt zugege¬ben wird, Brauwasser wegen des niedrigen Gehalts an Restalkalität ist.

[0012] Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass der Hopfen bzw. das Hopfenprodukt in einer Menge dem wässerigen Medium zugegeben wird,sodass maximal 1g α-Säuren in 100 - 150 ml wässeriges Medium vorhanden sind. GeringereVerdünnungen der α-Säuren führen zu Ausbeuteverlusten.

[0013] Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens: [0014] 1. Stabilität [0015] Cis/trans Verhältnis erhöht sich gegenüber der klassischen Hopfung, d.h. die Alterungs¬stabilität wird verbessert.

[0016] 2. Aroma [0017] Die Leitaromakomponente Linalool erhöht sich je nach Entlüftungsdauer gegenüber derklassischen Hopfung um bis zu 25%.

[0018] 3. Zeit [0019] Das Verfahren ermöglicht eine Verkürzung der Kochzeit durch die Hopfenisomerisierungin einem eigenen Behälter.

[0020] 4. Die Ausbeute an iso-Alphasäuren erhöht sich durchs Verfahren um 40-45%.

[0021] 5. Durch dieses Verfahren kann Hopfenextrakt (C02- oder Ethanolextrakt) alleine eben¬so mit einer Ausbeute von 40-45% verarbeitet werden [0022] 6. Qualität [0023] Alle relevanten Substanzen wie die Gruppe der Gerbstoffe, Hopfenöle, iso-Xanthohumole, Betasäuren usw. werden durchs Verfahren nicht verändert und die mit HOISOgehopfte Würze ist mit einer klassisch gehopften Würze qualitativ bis auf die oben genanntenVorteile gleichwertig.

[0024] 7. Kalthopfung [0025] Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Hopfenlösung gewonnen werden,sodass die Konzentrationen der Hopfenöle in gewünschter Ausprägung (in Abhängigkeit desAusgangshopfen) der Würze oder dem Bier im “kalten“ Verfahrensschritt zugesetzt werdenkann. Ziel ist es, mit ein- und demselben Hopfen unterschiedliche Hopfennoten zu erzielenwobei die Variationen viel größer als bei der klassischen Hopfung sind.

[0026] Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgendbeschrieben.

[0027] Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Figur 1dargestellt. Diese Anlage besteht aus Komponenten, die wie folgt beschrieben werden: [0028] 1 ist ein zylindrokonischer Druckbehälter mit Pelletsdosierung, [0029] 2 ist der Cip Vorlauf, [0030] 3 ist eine Entlüftung, [0031] 4 ist eine Extraktdosierung, [0032] 5 ist eine Dampfleitung, [0033] 6 ist eine Heizfläche, [0034] 7 ist eine Pumpe, [0035] 8 ist ein induktiver Durchflussmesser, [0036] 9 ist eine Hopfendosierleitung, [0037] 10 ist eine Brauwasserleitung, [0038] 11 ist eine Kondensatleitung, [0039] 12 ist eine Mischleitung, [0040] 13 ist das Mannloch für händische Hopfendosierung, [0041] 14 ist ein Sicherheitsventil, [0042] 15 ist ein Kalklösebehälter, [0043] 16 ist ein Rührwerk, und [0044] 17 ist eine Wiegezelle.

[0045] 18 ist ein Drucktransmitter, [0046] 19 ist eine Temperaturmessung und [0047] 20 ist eine Spiraldüse [0048] Ansatz Kalkmilch: 1 Teil Braukalk (gelöschter Kalk) und 1 Teil Kieselgur in 10 TeilenWasser.

[0049] Ansatz Hopfensuspension: 1g Alpha als Hopfenextrakete, Hopfenpellets oder Rohhop¬fen sowie beliebige Mischungen daraus in 0,15 Liter Brauwasser lösen.

[0050] Maximale Kalkmilchgabe Ansatz Hopfensuspension: Pellets 0,30g/g Alpha [0051] Extrakt 0,15g/g Alpha [0052] pH in Suspension vor der Hopfenzugabe im Reaktor ca. 9,5 -10,0 [0053] pH in Suspension bei Erreichen einer Temperatur von 125*0 im Reaktor ca. 6,0 - 7,0 [0054] Schritt 1: Einbringen und Mischen der für das Isomerisieren geeigneten Wasser¬ menge im Verhältnis: 1 gr. Alpha zu 0,15 Liter Brauwasser. Zugabe einergesättigten Kalkmilch im Ausmaß, dass das Löslichkeitsprodukt nichtüberschritten wird, (z. B. 0,6g/l Suspension bei 1000).

[0055] Schritt 2: Mischen und Vorlage des gewünschten Hopfenproduktes [0056] Schritt 3: Mischen und Aufheizen der Hopfen - Wassersuspension pH < 9 bei ge¬ öffneten Entlüftungsventil Fig. 1, Nr. 3, erhitzen mit einer Aufheizge¬schwindigkeit von 1,5- 2,00/min auf 900, Leistung ca. 200 hl/h, mittelsHeizzone oder externen Wärmetauscher (austreiben der unerwünschtenHopfenaromastoffe).

[0057] Schritt 4: Mischen und Aufheizen der Hopfen - Wassersuspension bei geschlosse¬ nen Entlüftungsventil, Fig. 1 Nr. 3 auf 1250 Leistung ca. 200 hl/h, mittelsHeizzone oder externen Wärmetauscher mit einer Aufheizgeschwindigkeitvon 1,5- 2,00/min (zurückhalten der erwünschten Hopfenaromastoffe).

[0058] Schritt 5: Isomerisationszeit ohne heizen und mischen bei geschlossenen Entlüf¬ tungsventil, Fig. 1 Nr. 3, 60 min. (zurückhalten der erwünschten Hopfen-aromastoffe).

[0059] Nach Ablauf dieser Schrittkette ist eine Isomerisierung der α-Säuren zu Iso-a-Säurenvon mindestens 95% gewährleistet.

[0060] Anschließend wird die Hopfen-Wassersuspension der kochenden Würze beigepumpt,dies kann je nach Wunsch in mehreren Gaben erfolgen.

[0061] Durch das System der Hopfenvorisomerisierung vor Ort werden folgende Verbesserun¬gen im Vergleich zur herkömmlichen Hopfengabe ermöglicht: [0062] 1. Eine Einsparung des Hopfenverbrauches von ca. 30 % - 50% im Vergleich zurherkömmlichen Hopfengabe bei gleich bleibender Produktqualität.

[0063] 2. Das System der Hopfenvorisomerisierung ermöglicht es, die Hopfengaben zu jedem beliebigen Zeitpunkt während der Würzekochung vorzunehmen.

[0064] 3. Die Würzekochzeiten können nach dem derzeitigen Stand der Sudhaustechnolo¬gie bei gleich bleibender Hopfenausbeute wesentlich verkürzt werden, wodurch sich eine be¬trächtliche Primärenergieeinsparung ergibt.

[0065] Darüber hinaus erlaubt das System der Hopfenvorisomerisierung Hopfenteilgaben nachder Würzekühlung, sowie nach der Hauptgärung und vor der Filtration. Es ist somit möglich,jedem Bier sein eigenes spezielles Hopfenaroma zu verleihen. Dies ist von besonderem Vorteilbei der Erzeugung von hopfenbetonten Bieren.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur separaten Isomerisierung von α-Säuren im Rahmen der Bierherstellung,wobei Hopfen oder ein Hopfenprodukt zur Isomerisierung der α-Säuren einem wässerigenMedium zugegeben und erhitzt wird, wonach es einer Bierwürze oder Bier zugegeben wird,dadurch gekennzeichnet, dass das Hopfen bzw. Hopfenprodukt enthaltende wässerige Medium in Gegenwart von Calci¬umhydroxid auf maximal 130 °C erhitzt wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die imBereich von 1,5- 2,0qC/min liegt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumhydroxid in einerMenge zwischen 0,1 - 0,4 g pro Gramm α-Säuren eingesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wässe¬rige Medium, dem der Hopfen bzw. das Hopfenprodukt zugegeben wird, eine Temperaturim Bereich von 85 - 95°C besitzt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wässe¬rige Medium Brauwasser ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hopfenbzw. das Hopfenprodukt in einer Menge dem wässerigen Medium zugegeben wird, sodassmaximal 1g α-Säuren in 100- 150 ml wässeriges Medium vorhanden sind. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen