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DE2000689A1 - Verfahren zur Extraktions-Behandlung von Hopfen - Google Patents

Verfahren zur Extraktions-Behandlung von Hopfen

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Publication number
DE2000689A1
DE2000689A1 DE19702000689 DE2000689A DE2000689A1 DE 2000689 A1 DE2000689 A1 DE 2000689A1 DE 19702000689 DE19702000689 DE 19702000689 DE 2000689 A DE2000689 A DE 2000689A DE 2000689 A1 DE2000689 A1 DE 2000689A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acids
alpha
acid
extract
extraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702000689
Other languages
English (en)
Inventor
Brown Roger Gordon
Whitear Anthony Leslie
Bishop Laurence Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Watney Mann London and Home Counties Ltd
Original Assignee
Watney Mann London and Home Counties Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Watney Mann London and Home Counties Ltd filed Critical Watney Mann London and Home Counties Ltd
Publication of DE2000689A1 publication Critical patent/DE2000689A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C3/00Treatment of hops
    • C12C3/12Isomerised products from hops
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C3/00Treatment of hops
    • C12C3/04Conserving; Storing; Packing
    • C12C3/08Solvent extracts from hops
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C5/00Other raw materials for the preparation of beer
    • C12C5/02Additives for beer
    • C12C5/026Beer flavouring preparations

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

DIPL.-JNG. DR.JUR. W.BÖHME «500 NÜRNBERG,*» DIPL -ING. E. KESSEL Frtuentoreraben 73 (am Plirrer)
.T β XTiY^ c Telefon: ((WII) 2273M, 20429«, 2042*7
DIPL.-ING. V. BÖHME Telegrammadresse: PATBOM PATENTANWÄLTE
Bankkonto: Deutsche Bank Nürnberg Nr. 137315 Postscheckkonto: Amt Nürnberg Nr. 44852
7.1.197-0 ·
Anmelderin: Firma Watney Mann (London & Home Counties) Limited
Titel:
Verfahren zur Extraktions-Behandlung von Hopfen
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Extraktions-Behandlung von harzhaltigem Hopfenmaterial. Sie betrifft also Hopfen und insbesondere solches Material von Hopfen oder Hopfenblüten, das durch mechanische oder extraktive Behandlung gewonnen wird und reich an Harzen ist. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung solches durch mechanische Bearbeitung gewonnenes Hopfenmaterial, das reich an Lupulin ist.
Hopfen wird in der Brauereiindustrie für verschiedene Zwecke verwendet und enthält verschiedene bestimmte Gruppen wichtiger Verbindungen. Eine dieser Gruppen sind die sogenannten Alpha-Säuren, die anderen sind die sogenannten Beta-Säuren, welche beide mehr oder weniger harzartig sind, und eine
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dritte Gruppe wird von ätherischen Ölen gebildet. Diese Bestandteile verhalten sich verschieden und werden bei verschiedenen Stufen der Bierherstellung gebraucht; jedoch treten beträchtliche Verluste ein, wenn die Bestandteile nicht von den Hopfenblüten getrennt sind und nicht zumindest die ätherischen Öle von den Harz-Säuren getrennt sind. So werden die Harz-Säuren dazu verwendet, dem Bi?r Bitterkeit zu verleihen; aber diese Bitterkeit entwickelt sich nur bei einer erhöhten Temperatur, weshalb der Hopfen üblicherweise vor oder während des Siedens zur Würze gegeben wird. Auf diese Weise gehen selbstverständlich die meisten ätherischen Öle verloren. Auf der anderen Seite werden die ätherischen Öle, die unterscheidenden Geschmack und Aroma geben, üblicherweise zugesetzt, nachdem die Würze gekocht ist, und können mit Vorteil zugesetzt werden, nachdem die Gärung stattgefunden hat, so daß der Alkoholgehalt die Extraktion der Öle unterstützt. Wenn Hopfenblüten oder lupulinreiches Hopfenkonzentrat bei dieser Verfahrensötufe verwendet wird, dann sind die Harz-Säuren selbstverständlich normalerweise verloren.
Auch die Harz- Säuren weisen voneinander verschiedenes Verhalten auf. Die Alpha-Säuren werden herkömmLicherwrise durch Kochen mit Würze in die erwünschten Iao-Alpha-Säuren umgewandelt, welche die Bitterkeit oder einen Teil der Bitterkeit
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verleihen. Andererseits werden die Beta-Säuren überhaupt nicht beim Brauvorgang gebraucht, wenn sie nicht bewußt oxydiert sind.
Weiterhin ist zu erwähnen, daß der Hopfen und auch lupulinreiches Hopfenpuder und manche Hopfenextrakte verschiedene unerwünschte Säurestoffe enthalten, insbesondere die Gerbsäuren. Diese sind weitgehend verantwortlich für die Trübung, die sich in dem sich ergebenden Bier entwickeln kann, wenn nicht Schritte unternommen werden, um sie zu entfernen oder fernzuhalten.
Demgemäß ist es äußerst wünschenswert, für eine wirksame Zerlegung de.? Lupulin-Bestandteiles des Hopfens in verschiedene Bestandteile zu sorgen, welche die Alpha-Säuren, die Beta-Säuren und die ätherischen Öle getrennt enthalten. Die Erfindung sieht hierzu ein Verfahren der anfangs genannten Art vor, las dadurch gekennzeichnet ist, daß Extraktion des I.'.ateriales mit wässrigem Alkali bei kontrollierter erhöhter Tempel1.-1 tür und bei kontrolliertem pH-Wert erfolgt, um selektiv die Alpha-S:iuren zu extrnhieren, und dann Extraktion des bestes erfolgt, um die Beta-SMuren zu extrahieren.
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Generei] gesehen bestellt die Erfindung1 in einem Verfahren zur Behandlung von harzhaltigem Hopfenmaterial, bei welchem aus dem Material mit einem wässrigen Medium, vorzugsweise einer Natrium- oder Kaliurnhydrogenphosphat-Lösung oder einer anderen Puffer-Lösung, unter Kontrolle von Temperatur und pH-Wert gesondert Gerbsäure und andere von Alpha- und Beta-Säuren verschiedene üäurestoffe als ein Vorextrakt extrahiert werden, aus dem Rest mit wässrigem Alkali, vorzugsweise Dinatriun- oder Dikaliumhydrogenphosphat, bei einer kontrollierten erhöhten Temperatur, im allgemeinen über 40 C, und kontrolliertem pH-Wert gesondert die Alpha-Säuren extraliiert v/erden, um ein erstes Extrakt zu bilden, und dann der Rest mit anderem wässrigem Alkali extrahiert wird, um Beta-Säuren als einen zweiten Extrakt herauszulösen. Die ätherischen Öle werden als ein dritter Extrakt abgetrennt, wenn das zurückbleibende, verbrauchte Lupulin oder anderes harziges Hopfenmaterial zum Abfall gegeben werden.
Der Ausdruck "harzhaltiges Hopfenmaterial" bezeichnet ein Hopfenmaterial, dessen Alpha-Säure-Gehalt wenigstens 1? i>ew,i;5 oder dessen gesamter Harzgehalt wenigstens 24 Gew.^ betrat, Dies erfordert häufig eine Konzentration des Harzgehaltea, z.B. durch mechanische Behandlung, aber einige harzreiche Hopfenarten haben einen ausreichend hohen Harzsäure-Gehalt, der es zuläßt, den Hopfen j η verkleinerter Form zu verwenden«
Man hat festgestellt, daß die verschiedenen Gruppen säurehaltiger Verbindungen getrennt extrahiert werden können
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ohne zu Hilfenahme organischer Lösungsmittel, wenn Temperatur und pH-//ert während der Extraktionsschritte ausreichend berücksichtigt werden. Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist die Möglichkeit, Gerbsäuren, die fettigen Säuren und andere unerwünschte säurehaltige Stoffe abzutrennen, bevor die Alphao:-iuren abgetrennt werden; und es ist insbesondere vorteilhaft, daß diese beiden Trennungen mit derselben Puffer-Lösung oder rJem gleichen Alkali durchführbar sind.
Das verwendete harzhaltige Hopfenmaterial hat normalerweise einen Alpha-Säure-Gehalt von 20 bis 30 Gew./ό. Überschreitet der Alpha-Säure-Gehalt 30 $, dann ist das erfindungsgemäße Verfahren änderbar, indem der Vorextraktionsschritt ausgelassen wird, da der Gehalt an vorhandenen unerwünschten Säurearten dann ziemlich gering ist. tienn andererseits der Alpha-Säure-Gehalt unter 20$, jedoch über 12?S, liegt, dann läßt sich das Hopfenmaterial mit Vorteil einer Anfangswaschung mit einer Puffer-Lösung eines pH-Wertes von 4 bis 9, z.B. einer Natrium- oder ä Kaliurahydrogenphosphat-Puffer-Lösung, unterziehen. Das sich ergehende Vorextrakt, das die unerwünschten Gerbsäuren enthält, kann zum Abfall gegeben werden. Im allgemein wird die Waschung kalt durchgeführt; wenn jedoch der pH-Wert unter etwa 6 liegt, dann werden Temperaturen über etwa 40° C unter Berückaichti-
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gung der Lösbarkeit der Alpha-oäuren angewen ie t, /Vi rd der pll-//ert unter etwa 7 gehalten, so ist eine iriphr in die Länge gezogene Waschung mit wirksamerer Gerbsäure-.ontferrung möglich. Der erste Extrakt wird vorzugsweise gewonnen unter Verwendung von wässrigem, eßbaren Säuresalz, wie z.B. Dinntrium- oder Dikaliumhydrogenphosphut rrii t einen pll-,7ert in Bereich von 7 bis 9» jedoch mit einer Temperatur über 50" C, vorzugsweise im Bereich von 60° G bis 90° G. In diesem Fall ist die Lösung im allgemeinen weniger kräftig. 3o ergibt eine 1,4 Gew./S-Lösung von Dikaliumhydrogenphosphat einen pH-Wert 8,5 bei etwa 80° G.
Wenn kräftigeres Alkali verwendet wird, dann ist seine Konzentration und sein Betrag genau zu kontrollieren, um die erwünschte Selektivität der Extraktion zu erhalten.
Wenn die unerwünschten säurehaltigen Stoffe und die Alpha-Säuren ausgefällt sind, dann wird der verbleibende Rest mit einem geeigneten wässrigen Alkali behandelt, um die verbleibenden Beta-Säuren als zweiten Extrakt zu extrahieren. Hierzu wird vorzugsweise wässriges Natrium- oder Kaliumcarbonat bei einer Temperatur über 40 - 5O0C, vorzugsweise zwischen 60° G und 90° C verwendet. Eine Lösung von ungefähr 0,5 Gew,# wird be vorzugt; aber diese Stärke ist keineswegs kritiach, denn die Stärke kann z.B. zwischen 0,2 und 2 Gew.# liegen. In Abhängig-
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holt vor1 -U ;■' ?i-rwen i·'ten Alkali liegt die Temperatur zwischen 2r;nG und K)O0C einschließlich, wobei -ine stärkere Alkali-J.öHuiTjf-i.r."^r niedrigeren Temperatur entspricht.
nenn die riurrn extrahiert sind, v/erden die ätherischen Öle normalerweise mitteln Lösungsmittel-Extraktion abgetrennt; es int. niier auch möglich, den nach den vorhergehenden Extraktionen ve !'bleiben ien Rest zu verwenden entweder direkt im Brauverf-hrcn entweder durch Zusetzen zur heißen V.'ürze beim J oder n?ihe den jJnae leg Kochvorganges oder durch Zusetzen zum nier i'f-i jedem "ustand. Ks ist ein I.'erkmal der .Erfindung, daß die ätherischen öle in dem Rest belassen werden, der nach der Extraktion der H^rr.snuren verbleibt, und in dieser Form verwendet, v/er den können; wenn natürlich vorbekannte LÖsungsmittel- ^xtraktioris-Techniken angewendet werden, werden die ätherischen Öle zuerst entfernt und der nach Extraktion der Säuren verbleibende liest ist wertlos. Als Lösungsmittel ist insbesondere '.thanol zweckmäßig, das bei Zimmertemperatur, d.h. ohne :-Jrhitzun-'lf verv/endet wird. Selektive Extraktion läßt sich durch Einstellung der Äthanolkonzentration erreichen. Andere eßbare bierverträgliehe Lösungsmittel kennen verwendet werden,
!»ie f.: η meinen oder alle iixtraktionsschritte sind mit den zum lnber:;hrun.;:brin;-en eines festen },örpers und einer Flüssigkeit bekannten Techniken durchfuhrbar. Insbesondere dann, wenn irgendeiner der Extr.-iktion^schritte derart durchgeführt wird, daß das Lupulinkonz^ntrat mit dem flüssigen Extraktionsmittel
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zum Abschluß des Extraktionsschrittes in Berührung gebracht wird, um das,, was als "letzter Durchlauf" bezeichnet werden kann, zu geben, dann werden solche letzte Destillate vorzugs weise getrennt von der entsprechenden Fraktion gehalten und zu dem Lupulinkonzentrat oder Lösungsmittel gegeben, das zur Vorbereitung der nächsten Menge oder Füllung des entsprechenden Extraktes dient. Diese Technik, die sowohl bei kontinuierlichen Extraktionsverfahren als auch bei Füllungs-Extraktion anwendbar ist, dient der Verbesserung der Selekti vität der Extraktion, Sie wird mit besonderes» Vorteil im Falle des ersten Extraktes, das die Alpha-Säuren enthält, angewendet,
Eine bessere Ausnutzung der Harz fraktionell wird durch Verbesserung der Reinheit der Fraktionen erreicht, insbesondere durch Minimisierung des Gehaltee von Beta-Säuren in der Alpha-Säure-Fraktion, Eine größere Reinheit wird erreicht, indem Lupulin oder anderes puderföraiges Hopfenmaterial, daß in ein Bett, eine Schicht, gepackt ist, das während de* Extraktion der verschiedenen Extrakte ungestört ißt, Dies ist z,B, auf folgende zwei feiaen durchführbar^
i) Indem das Alkali durch eine Sfiiile von lupulinreiche» Puder oder anderem harzhaltigen Hopfenbrucb gefiltert wird.
ii) Indem das Puder in eine Jiorb*»Zentrifuge derart
BADORIGINAL
packt wird, daß die Schichttiefe größer als 5,08 cm ist, und das heiße Alkali auf die Innenseite der Lagerung gesprüht wird. Die Drehgeschwindigkeit der Zentrifuge und die Menge des anzuwendenden Alkalis sind dabei so abzustimmen, daß die Schicht weder ernsthaft unter Wasser gesetzt wird noch austrocknet. In beiden Fällen ist es im allgemeinen nötig, Filter-Hilfen zuzusetzen, um eine hinreichende Durchlässigkeit der Schicht sicherzustellen. Bevorzugte Werkstoffe sind entweder Zellu- ä lose oder Sand. Aber auch jegliche ähnliche Materialien, wie z.B. Kieseiguhr, Grlimmerpuder oder Diatomeenpuder, sind anwendbar. Es ist auch vorteilhaft, beim Extrahieren der Alpha-Säure-Fraktion eine inerte Atmosphäre aufrecht zu erhalten, z.B. mittels Kohlendioxyd, aber vorzugsweise mittels Stickstoff, der mit den fraktionierenden und franktionierten Lösungen in Berührung steht, und die alkalische Lösung vor Verwendung zu entlüften, vorzugsweise durch Kochen. Viele kontinuierliche Extrahierungseinrichtungen sind geeignet, vorausgesetzt, daß aie mit einem ungestörten Lager betrieben werden können, und daß die Ausrüstung derart eingeschlossen werden kann, daß eine inerte Atmosphäre in Berührung mit den extrahierenden Alkalien und dem gepackten Bett steht.
Das Vorextrakt, welches die fettigen Säuren und andere unerwUnachte Säureatoffe enthält, wird normalevweiκ:: *"tiggeworfen. Der erste Extrakt wird, unabhängig ve;, -,-.--^m letzten
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Durchlauf, der zu einer nachfolgenden Alpha-Säure-Füllung gegeben wird, z.B. gekocht; z.B. bei Atmosphären-Druck über etwa 2 Stunden bei einem pil-v/ert 9, oder langer bei einem niedrigeren pH-Wert, oder bei einem höheren Druck über eine kürzere Zeitdauer, um die Alpha-Säure zu isomerisieren. Bei dem pH-Wert 10 kann die Alpha-Säure-Fraktion über Nacht bei Extraktions-Temperatur belassen werden« Die sich, ergebende Lösung von Iso-Alpha-Säuren wird vorzugsweise direkt zur Bierwürze oder zum gärenden Bier hinzugefügt. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß eine zufriedenstellende Isomerisation und Ausnutzung der Alpha-Säure nur erreicht wird, wenn diese getrennt von den Beta-Säuren und von Pflanzenteilen gekocht werden. Der zweite Extrakt wird normalerweise mit molekularem Sauerstoff, vorzugsweise gasförmigem Sauerstoff, bei erhöhter Temperatur, z.B. 70 bis 900C, in berührung gebracht, um bittere Oxydationsprodukte, hauptsächlich Hulupone, zu erhalten. Diese können während des Kochens der Würze zugesetzt werden, um dieser einen bitteren Geschmack zu geben, wenn sie auch die nachfolgende Gärung der Würze unterstützen; sie können jedoch auch zur Vergrößerung der Bitterstoffe zu dem gegorenen Bier hinzugesetzt werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, Katalysatoren zuzusetzen, welche die Oxydationsreaktion beginnen lassen. Dies ist erreichbar durch Zusetzen der Oxydationsprodukte zu der nachfolgenden Menge von Beta-Säure-Fraktion, die oxydiert werden soll.
Im allgemeinen ist es vorteilhaft, die wässrigen Extrakte
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iiiwike.l-.t
so zu verwenden, wie sie am Ende des Verfahrens anfallen. In manchen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, die Lösungen zu konzentrieren. Dies kann auf zwei Wegen erfolgen,,
i) Durch Verdampfen oder Kältetrocknung der Fraktionen.
ii) Durch Kristallisieren oder andersartiges Niederschlagen der Alpha- und Beta-Säuren aus ihren entsprechenden Lösungen und weiterverwenden der wiedergelösten Stoffe in konzentrierteren Lösungen, *
Dieses Verfahren dient auch dazu, die Alpha- und Beta-Säuren weiter zu reinigen und schafft eine zweckmäßige Form, in welcher die Harze gelagert werden können entweder für eine nachfolgende Verarbeitung oder für direkten Gebrauch beim Brauen. Um eine gute Ausbeute an Alpha-Säuren zu erhalten» wird zweckmäßigerweise eine eßbare Säuresalz-lösung, wie z.B. wässriges KaIiMm- oder Natriumzitrat, für die erste Extraktionsstufe verwendet und während der Kristallisation eßbare g öäure, wie z.B. Zitronensäure, langsam zugesetzt, bis ein pH-,!/ert 5 erreicht ist, Hach dem Abfiltern der Alpha-Säuren, die mindestens teilweise in der Form ihrer Kali- oder Jia-rtriumsalze vorliegen, macht der Zusatz von Kalium- oder Natriumhydroxide die verbliebene Lösung geeignet zur Wiedeiv Extraktion von lupulinreicherem jPulver, Eine vorteilhafte Technik zur langsamen Erniedrigung des pH^fertes während der Kristallisation besteht darin, Kohlendioxyd durch die lösung
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zu sprudeln, wobei Kohlendioxyd als eßbare Säure angesehen wird. Dies ist die bevorzugte Methode, um den pH-Wert der Beta-Säure-Fraktion herabzusetzen. In beiden Fällen ist es hinsichtlich Ausbeute vorteilhaft, die Temperatur während der Kristallisation nahe bei O0O zu halten.
Der nach den r-'xtraktionsschritten verbleibende Rest kann so, wie er ist, verwendet werden oder wird behandelt, um die ntherischen Öle zu isolieren oder zu konzentrieren. Dann, wenn die Öle mittels Äthanol oder anderer organischer Lösungsmittel extrahiert sind, kann das Äthanol durch Niederdruck-Verdampfung in einer inerten Atmosphäre entfernt werden. Das sich ergebende Konzentrat kann entweder unmittelbar zu Bier hinzugefügt werden, um Hopfengeschmack zu geben oder weiter differenziert werden, z.B. durch fraktionierte Destillation, bevor es ganz oder zum Teil dem Bier zugesetzt wird.
Eine wünschenswerte Fraktionierung des ätherischen Öls erhält innn, indem das verbleibende Lupulin mit wässrigem Äthanol extrahiert wird. Die Konzentration von Äthanol liegt im allgemeinen zwischen 60 und 100 $, vorzugsweise zwischen 80 und 90 /£. Beim Brauen von Bier, wird das zurückbleibende Lupulin, welches die ätherischen Öle enthält, oder irgendein diese Öle enthaltendes und von Hier- unverträglichem Lösungsmittel freies Extrakt zti der Würze gegeben am oder nahe dem Ende der Kochperiode als Ersatz für den aromatischen Hopfen, der oft wärmend der letzten Gtufe des Würzekochens zugesetzt, wird.
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Die folgenden Beispiele stellen Ausführungsformen der Erfindung dar.
Beispiel 1
15 Gramm lupulinreichen Puders gewonnen aus Hopfen der Bramling-Cross-Sorte und mit einem Alpha-Säure-Gehalt von 20,2 $ (gemäß Spectrophotometrie) wird mit 150 Gramm grobkörnigem, säuregewaschnen Sand gemischt und in eine " wasserbemantelte Säule von 10 cm Länge und 2 cm Durchmesser gepackt. 200 ml von kaltem, 2,4 ^igem, wässrigem Dikaliumhydrogenphospat wird durch das Bett gespült, gefolgt von 20 ml destillierten Wassers. Der durch diese Lösung gewonnene Vorextrakt wird weggeworfen. Wasser mit einer Temperatur von 65 0C zirkuliert durch den Mantel der Säule und 2,4 $> wässriges Kaliumhydrogenphospat von 70 C wird durch die gepackte Schicht geschickt. Insgesamt wird eine Auswaschung von 700 ml erhalten, die 0,40 % Alpha- | Säuren (gemäß Spektrophotometrie) enthält, was einen Ertrag von 94 i> darstellt. Diese Lösung stellt den ersten, den AlpHa-Säure-Extrakt dar. Ein wenig destilliertes Wasser (ungefähr 20 ml) werden wieder durch die Säule geschickt, gefolgt von 0,5 tigern, wässrigem Kaliumcarbonat von 70 0C. Eine Auewaschung von total 200 ml wird erhalten, die 0,57 $> Beta-Säure (gemäß üpectrophotometrie) enthält und das stellt den zweiten oder Beta-Säure-Extrakt dar.
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Zu dem Alphasäure-Extrakt wird genügend 10biges wässeriges Kaliumhydroxyd gegeben, um den pH-Wert auf 9 zu heben. Diese Masse wird unter Stickstoffatmosphäre gekocht, wobei zwecks Auskochens die Entfernung unerwünschter flüchtiger Stoffe zugelassen ist. Nach zwei Stunden liegen verbleibende Alphasäuren in einer Konzentration von weniger als 0,02% (gemäß Spectrophotometrie und Dünnschicht-Chromatogeaphie) vor. Wird diese gesamte gewonnene Menge zu 60 Ltr. Bier gegeben, so steigt dessen Bitterkeit um 28 europäische Bitterkeitsgrade (EBU).
Die Temperatur des zweiten, des Beta-Säureextraktes, der aus der Säure gesammelt wird, wird auf 80 0C gehoben und der Extrakt wird für 8 Stunden beständig unter einer Sauerstoffatmosphäre hin- und-herbewegt. Geringer Überdruck gewährleistet gleichmäßige Lösung des Sauerstoffes. Nach den 8 Stunden sind nur geringe Mengen der Beta-Säure unoxydiert verblieben. Durch Hinzufügen dieses Volumens zu dem erwähnten Bier, daa bereits mit der ersten Fraktion behandelt ist, hebt dessen Bitterkeit um weitere zwei EBU.
Dae verbleibende Lupulin wird aus der Säule entfernt und zu den 60 1 bereite gebitterten Bieree gegeben und nach 12 Stunden ist die Hopfung des Bieres vollständig.
Ein gleicher Bitterkeitsgrad (30 EBU) in 60 1 Bier von herkömmlicher Würzekochtechnik würde 29,7 g Lupulin b*i 2O,2f
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Alpha-Säuren erfordern, «eitere 1,5 g wurden zur Trockenhopfung nötig aein, ,as insgesamt 31,2 g ausmacht. Die Lupulin-Misnutzung ist daher durch das erfindungsgemäße Verfahren wenigstens verdoppelt.
Wenn mehr Γ--Π iumhydroxid zu der Alpha-Säuren-Fraktion zugeretzt worden sein sollte, um den pH-'"ert auf 10 zu steigern, dann könnte sie bei ungefähr 65°C gehalten werden für 24 Stunden, anstatt daß sie gekocht wird, wenn weniger als 0,03$ der Alpha-Säure unisomerisiert zurückbleiben würde. Natürlich können wirtechaftliche Überlegungen die Verwendung von Iso-Alpha-Säure-Lösungen vorschreiben, in welchen das Ausmaß an Isomerisation noch nicht ganz so weit durchgeführt worden ist.
Das verbleibende Lupulin könnte, statt daß es so zugesetzt wird, wie es aus der oäule entfernt wird, mit 10uml Äthanol extraliiert v/erden, wonach das Äthanol aus dem Extrakt evaporiert wird, sodaß man eine viskose Flüssigkeit erhält, die 0,15 g Öl enthält.
Ein Zusatz dieses Öls, im Verhältnis von 0,5 Teilen pro Million, ^ zum Bier reicht aus, im Aroma des Bieres die ätherischen Öle zu entdecken.
Beispiel 2
15 g lupulinreichen Puders von Hopfen der Steiermärkischen Sorte und mit 28,6,^ Alpha-Säuren werden gemischt mit 150g grobkörnigem, säuregewaschenen Sand und 150g groben Kieseiguhr und (iann verpackt in eine Säule wie beim Beispiel 1. Das Bett wird extrahiert mit 100ml, kalten 2,8#igen wässrigen Dinatriumhydrogenphosphat und anschließend mit 20ml kalten destillierten
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V/assers. Der sich ergebende Vorextrakt wird zum Abfall gegeben. Wasser von 62 C zirkuliert durch den Mantel der Säule und 2,8$ige3 wässriges Dinatriumhydrogenphosphat wird durch das Bett geleitet bei einer Temperatur von 620C. Eine totale Auswaschung von 700 ml wird erreicht, die 0,55$ Alphasäuren enthält, wajeinem Ertrag von 90$ entspricht. Eine kleine Menge destillierten Wassers wird dann durch die Säule geschickt, bis 0,5$- iges wässriges Natriumcarbonat mit einer Temperatur von 620C folgt. Eine gesamte Auswaschung von 350 ml wird erhalten, die 1,05$ Betasäuren enthält. Der Rest kann gemäß Beispiel 1 behandelt werden.
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Claims (12)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Extraktions-Behandlung von harzhaltigern Hopfenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß Extraktion des Materiales mit wässrigem Alkali bei kontrollierter erhöhter Temperatur und bei kontrolliertem pH-Wert erfolgt, um selektiv die Alphasäuren zu extrahieren, und dann Extraktion de3 Restes erfolgt, um die Betasäuren zu extrahieren,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anfangswaschung des Materiales mit einem wässrigen Mittel bei ™ Kontrollierter Temperatur und kontrolliertem pH-Wert erfolgt, um getrennt Gerbsäuren und von Alpha- und Betasäuren verschiedene säurehaltige Stoffe zu extrahieren.
3. Verfahren nach Anspruch H1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangswaschung mit einer Pufferlösung des pH-Wertes 4 bis 9 ausgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3ι dadurch gekennzeichnet, daß die ([ Pufferlösung einen pH-Wert von 7 bis 9 hat und die Temperatur niedrig genug gehalten ist, um eine wesentliche Lösung des Alpha-Säure-Gehaltes des Hopfenbruches zu verhindern.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Pufferlösung ungefähr 4 bis 6 beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 3» 4 oder 5f dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangewaschung mit einer Natrium- oder Kaliumhydrogenphosphat-Pufferlösung erfolgt,
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7. Verfahren anch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Alphasäuren bei einer Temperatur über 40 C und bei einem pH-Wert von 7 bis 9 extrahiert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eßbares wässriges Natrium- oder Kalium-Säuresalz bei einer Temperatur über 50 C verwendet wird.
9. Verfahren anch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß die Beta-Säuren mit einer v/ässrigen Natrium- oder Kalium-Carbonat-Lösung vorzugsweise bei einer Temperatur von über 5O0C extrahiert werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ätherischen Öle, die nach der Extraktion der Alpha-und Betasäuren verbleiben, von dem Rest durch Extraktion getrennt werden mittels eines eßbaren Lösungsmittels.
11. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alpha-Säuren mit wässrigem, eßbaren Natriura-oder Kalziumsäuresalz extrahiert werden und die Alpha-Säure auskristallisiert, wobei die Kristallisation durch die Aufnahme von eßbarer Säure unterstützt wird.
12. Verfahren naoh Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wässriges Natrium-oder Kalium-Carbonat verwendet wi.d,
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um die Beta-Säuren zu extrahieren, wobei die Beta-Sauren nuskristallisieren und die Kristallisation durch Zusatz von eßbarer Säure unterstützt wird.
5ο Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eßbare Säure Kohlensäure ist und das Extrakt mit Kohlensäure gesättigt wird.
ORIGINAL INSPECTED
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DE19702000689 1969-01-09 1970-01-08 Verfahren zur Extraktions-Behandlung von Hopfen Pending DE2000689A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB139369A GB1236731A (en) 1969-01-09 1969-01-09 Improvements in and relating to hops

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2000689A1 true DE2000689A1 (de) 1970-12-03

Family

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702000689 Pending DE2000689A1 (de) 1969-01-09 1970-01-08 Verfahren zur Extraktions-Behandlung von Hopfen

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Country Link
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