BE1020485A5 - Werkwijze voor het toevoegen van hop aroma componenten aan wort. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET TOEVOEGEN VAN HOP AROMA COMPONENTEN AAN

WORT

Technisch veld

De uitvinding heeft betrekking op het brouwen van bier. Meer specifiek betreft de uitvinding een werkwijze voor het koken van wort.

Achtergrond

Het proces voor het brouwen van bier kan grofweg als volgt worden samengevat.

Een eerste stap is de moutstap, hierbij wordt gerst bevochtigd, ontkiemd en vervolgens gedroogd. Het resultaat van deze stap wordt mout genoemd. Tijdens de volgende stap, de beslagstap, wordt het mout vervolgens vermalen, ook wel schroten genoemd, en vermengd met warm water zodat het mout wordt blootgesteld aan enzymatische activiteit. Deze enzymen zetten zetmeel om in lagere suikers en eiwitten worden omgezet in peptides en aminozuren. Het opgeloste product uit de beslagstap wordt "wort" genoemd en wordt gescheiden van de niet oplosbare overblijfselen (voor het merendeel kaf van het gerst), draf genoemd, door filtratie.

Het zo verkregen wort wordt nadien gekookt onder toevoeging van hop. Het koken deactiveert de enzymen, steriliseert het wort, extraheert gewenste hop-bestanddelen en coaguleert sommige proteïnen. Hop wordt toegevoegd aan het kokende mengsel om het aroma te verlenen.

Methodes voor het koken van wort zijn bekend.

US20070154616 beschrijft een energie-besparende werkwijze en inrichting voor het koken van wort. Het te koken wort wordt discontinu in batches in een ketel gebracht. Elke batch die in de ketel wordt gebracht wordt gekookt gedurende een kookfase. De wortdamp die ontsnapt tijdens de kookfases wordt aan een verticale kolom toegevoerd, verbonden aan de stoomzijde van de wortketel, en deze wortdamp wordt opgevangen door middel van rectificeren.

US4550029 beschrijft een methode voor het koken van wort waarbij het wort vooraf wordt opgewarmd en nadien continu in direct contact gebracht wordt met processtoom onder de vorm van een inert gas of stoom in tegenstroom. Hierbij wordt het wort opgewarmd tot de vereiste procestemperatuur onder druk en wordt deze temperatuur aangehouden gedurende een vooraf bepaalde tijd.

In beide documenten worden aroma's uit hop verwijderd door een voorafgaande extractie met een deel van het wort, dit deel van het wort wordt later toegevoegd aan het overige wort. Deze werkwijzen zijn voornamelijk gericht op het besparen van energie.

Hop is een verzamelnaam voor de vrouwelijke bloemclusters van de hopplant Humulus lupulus. Hop wordt toegevoegd aan bier omwille van drie redenen: bacteriostatische werking, aromatische werking en als bitterheid component. Hop wordt onderverdeeld in drie groepen: aromahoppen, bitterhoppen en intermediaire hoppen. Voorbeelden van aromahoppen zijn: Styrian Golding, Saaz Saaz, Hallertau Mittelfrüher, Tettnang Tettnang. Voorbeelden van bitterhoppen zijn Hallertau Magnum, Hallertau Spalter, Select, Appollo Zeus en Tomahawk. Voorbeelden van intermediaire hoppen zijn: Hallertau Perle, Amarillo en Cascade.

Hop wordt vaak aangeduid met een tweeledige naam, bijvoorbeeld Styrian Golding. Hierbij heeft het eerste deel betrekking op de herkomst en het tweede deel op de variëteit.

Een typische samenstelling van hop, uitgedrukt in % Droge Stof is: 18,5% bitterstoffen, 0.5% hopoliën, 3,5% polyfenolen, 20% proteïnen, 8% inorganisch en de overige 49.5% omvat cellulose en overige moleculen. De bitterstoffen omvatten hoofdzakelijk hopharsen (a-zuren en ß-zuren). De hopoliën dragen voornamelijk bij tot het aroma.

α-zuren of humulonen hebben als algemene structuur:

Waarbij de R-groep één van de volgende verbindingen kan omvatten: iso-butyl, iso-propyl, ethyl of iso-pentyl. Het zijn vooral deze a-zuren die bijdragen aan de bitterheid na α-isomerisatie van de a-zuren naar de bittere iso-a-zuren, als volgt:

De zijketens van de trans- en cis-isomeren zijn in complexatiereacties met proteïnen betrokken tijdens schuimvorming. De graad van isomerisatie van de α-zuren hangt af van de kookintensiteit, de kookhomogeniteit, de kookduur en het moment van de hopdosering.

ß-zuren of lupulonen hebben als algemene structuur:

Waarbij de R-groep één van de volgende verbindingen kan omvatten: iso-butyl, iso-propyl, ethyl of iso-pentyl. Deze ß-zuren zijn weinig oplosbaar en behoren hoofdzakelijk tot de vaste fractie van de hop. Deze zuren zijn vooral van belang voor de bacteriostatische werking van hop. Geïsomeriseerde alpha zuren kunnen door een foto-oxidatieve reactie worden afgebroken met de vorming van 3-methyl-2-butene-l-thiol als gevolg, hetgeen leidt tot off-flavours en smaakinstabiliteit.

Het gehalte aan a-zuren in bitterhoppen is 2.5 tot 10 maal hoger dan bij aromahoppen, en isomerisatie van a-zuren is een voorname bron van bitterheid, wat de naam van de groep bitterhoppen verklaart.

Hopoliën bedragen slechts 0.5% tot 2% van de droge stof van hop maar zijn essentieel voor het Koppige aroma. Hopoliën omvatten koolhydraten, aldehyde, carbonylverbindingen, esters, zuren, alcoholen en heterocyclische zuurstofverbindingen. De koolhydraten vormen het belangrijkste onderdeel en maken 40%-80% uit en komen voor als terpenen: (CsH8)n, met n gelijk aan 1-4, 6 of 8. Voorbeelden van carbonylverbindingen die voorkomen zijn citral, cirtronella, menthone en kamfer. Deze vier gekende verbindingen hebben een sterke specifieke geur.

De voorkomende alcoholen omvatten linalool, farnesol, geraniol en a-terpeniol, ook deze verbindingen zijn gekend voor hun specifieke geur die meestal als aangenaam wordt omschreven. Een voorbeeld van een in hopoliën aanwezige heterocyclische verbinding is coumarine, wat een aromatische verbinding is met een, in verdunde toestand, naar hooi ruikende geur, met als formule:

Volgens de bekende methodes voor het brouwen van bier wordt bitterhop toegevoegd aän het begin van het wortkookproces om bitterheid aan het bier toe te voegen. De aromahoppen worden toegevoegd aan het kokende wort, ongeveer vijf à tien minuten voor het einde van het kookproces. Bitterhoppen worden dus gedurende het ganse kookproces meegekookt, terwijl de aromahoppen maar een fractie van de kooktijd worden meegekookt.

Om eenzelfde bitterheid te extraheren uit hop is er veel meer aromahop nodig dan bitterhop. Bovendien zijn aromahoppen duurder dan bitterhoppen.

De uitvinders hebben nu verrassend gevonden dat het gespreid toevoegen van aromahoppen over de duur van het koken van het wort leidt tot een verbeterde smaak van het bier.

Samenvatting

De uitvinding betreft een werkwijze voor het toedienen van hop aroma componenten aan wort zoals in conclusies 1-8.

In een tweede aspect betreft de uitvinding wort volgens conclusie 9.

In een derde aspect betreft de uitvinding bier volgens conclusie 10.

Beschrijving van de figuren

Figuur 1 laat een temperatuur- en hopdoseringsprofiel zien voor de bereiding van wort volgens de stand der techniek.

Figuren 2 en 3 tonen een temperatuur- en hopdoseringsprofiel van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuren 4 en 5 geven de resultaten weer van twee experimenten met uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het toevoegen van hop aroma componenten aan wort, en meer bepaald omvat de werkwijze volgende stappen: a. het mengen van wort met bitterhop; b. het koken van het mengsel, bekomen in stap a; en c. het toedienen van aromatische hop met het kenmerk, dat de aromatische hop wordt toegevoegd aan het mengsel in meerdere toedieningen gedurende het koken.

Met de term "hop aroma componenten" wordt bedoeld de verbindingen aanwezig in hop, omvattende bitterstoffen, hopoliën en polyfenolen.

Met de term "bitterhop" wordt bedoeld de hopvariëteiten waarbij het gehalte aan a-zuren minstens 10% bedraagt van de droge stof.

Met de term "aromatische hop" wordt bedoeld de hopvariëteiten waarbij het gehalte aan α-zuren gelegen is tussen 1.5% en 9.5% van de droge stof. Het α-zuur gehalte kan bijvoorbeeld bepaald worden aan de hand van conductometrische titratie of chromatografie, meer bepaald HPLC.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt in de eerste stap wort gemengd met bitterhop. Bij voorkeur wordt tussen 30 en 100 g bitterhop per hl wort gemengd met het wort, meer bij voorkeur tussen 50 en 80 g bitterhop per hl wort. Het wort bevindt zich bij voorkeur in de kookketel en is voorafgaand gefilterd.

De bitterhop kan worden toegevoegd als losse hop bijvoorbeeld, een andere mogelijkheid bestaat erin om de bittërhop toe te voegen onder de vorm van een oplossing of pellets. Bij voorkeur is de bitterhop een samenstelling van één of meer bitterhopvariëteiten. Meer bij voorkeur is de bitterhop een samenstelling van één of meer hopvariëteiten gekozen uit de groep omvattende Hallertau Magnum, Hallertau Spalter Select, Appollo Zeus, Tomahawk, Bravo, Super Galena, Galaxy, Marynka, Northern Brewer, Target, Taurus en Cluster. Het mengsel wordt tot kooktemperatuur gebracht. Onder kooktemperatuur wordt een temperatuur verstaan van ongeveer 100°C (onder atmosferische druk).

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is het wort gefilterd bij een temperatuur bij voorkeur gelegen tussen 75°C en 78°C. Na het filteren wordt de bitterhop toegevoegd. Het toevoegen van de bitterhop kan in 1 keer gebeuren, net voor het wort kookt.

In een andere uitvoeringsvorm wordt de bitterhop geleidelijk toegevoegd aan het gefilterde wort gedurende de tijd waarbij de temperatuur gelegen is tussen bij voorkeur 75°C-78°C en 100°C.

Met de term "mengsel" of "wortmengsel" wordt nu verder het mengsel bedoeld dat verkregen is deze eerste stap en dus het wort en de bitterhop omvat.

De temperatuur waarbij het wortmengsel kookt hangt af van de heersende druk in de wortkookketel en is begrepen tussen 95°C - 105°C. Bij atmosferische druk is de temperatuur ongeveer 100°C.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt aromatische hop toegevoegd aan het mengsel in meerdere toedieningen gedurende het koken, bijvoorbeeld 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of meer toedieningen. De totale "toediening" van hop aan het mengsel omvat het doseren van een hoeveelheid aromatische hop, bij voorkeur minimaal 180 g hop per hl wort, en bij voorkeur begrepen tussen 200 en 270 g hop per hl wort. Deze dosis aromatische hop wordt meestal bij het kokende mengsel gevoegd. Bij voorkeur wordt de laatste dosis hop toegevoegd minimaal 5 minuten voor het einde van het kookproces, meer bij voorkeur minimaal 10 minuten. Onder het einde van het kookproces wordt verstaan het moment waarop de temperatuur van het mengsel onder 100?C (atmosferische druk) wordt gebracht.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding komt de aromatische hop voor onder de vorm van losse hop. Hierbij is het contactoppervlak van elke hopbel apart gemaximaliseerd en wordt de kookhomogeniteit van de hop geoptimaliseerd.

In een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de aromatische hop toegevoegd aan het mengsel onder de vorm van een oplossing. Hierbij wordt voorafgaand een extract gemaakt van de aromatische hop. Extractie van hop aroma componenten is bekend, bijvoorbeeld in BE786133. Dergelijk geconcentreerd hop extract kan terug in oplossing gebracht worden en nadien worden toegevoegd aan het kokende wortmengsel. De concentratie van het extract dient gekend te zijn om de juiste dosering van de hop in oplossing te kennen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de dosering van de hop zo verdeeld dat de dosering van de hop per toediening omgekeerd evenredig is aan het aantal toedieningen. Om dit te verduidelijken wordt een voorbeeld gegeven. Er wordt in totaal 100% aromatische hop toegediend gedurende het koken van het wortmengsel. De hop wordt toegediend in n toedieningen. Per toediening wordt er bij voorkeur 100%/n aromatische hop toegevoegd aan het mengsel. Deze werkwijze van toedienen leidt tot een gelijkmatig vrijstellen van de oplosbare componenten in de tijd. De waarde van n is afhankelijk van de kooktijd. Bij voorkeur is de waarde van n minstens 3, bijvoorbeeld 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of meer, meer bij voorkeur is n gelijk aan 3. In een andere uitvoeringsvorm is η 1 of 2.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de dosering van de hop zo verdeeld dat de dosering van de hop per toediening omgekeerd evenredig is aan het aantal toedieningen en is de tijd tussen de toedieningen omgekeerd evenredig aan het aantal toedieningen. Bij voorkeur is de tijd tussen twee opeenvolgende toedieningen ongeveer gelijk. Bijvoorbeeld als er n toedieningen gedaan worden dan is de dosering per toediening 100%/n hop en de tijd tussen twee opeenvolgende doseringen evenredig met kooktijd/n.

Deze werkwijze heeft als gevolg dat de inwerkingstijd voor elkë dosis hop geoptimaliseerd is. Een lage n-waarde impliceert een hoge dosis per toediening.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding vindt de eerste toediening van aromahop plaats aan het begin van het kookproces, meer bepaald op het moment dat het wortmengsel begint te koken.

De aromatische hop in een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is bij voorkeur een samenstelling van één of meer hopvariëteiten. Meer bij voorkeur zijn de hopvariëteiten gekozen uit de groep omvattende Styrian Golding, Saaz Saaz, Hallertau Mittelfrüher, Tettnang Tettnang, Strisserspalt, Super Steirer, Opal, Perle, Saphir, Smaragd, Cascade, Delta, Liberty, Mt. Hood, Santiam, Vanguard, Willametter, Crystal en Fuggle.

In een tweede aspect betreft de uitvinding wort bekomen volgens de werkwijze volgens de uitvinding. Dergelijk wort is geschikt om gebruikt te worden in het brouwproces van bier.

In een derde aspect betreft de uitvinding een bier, gebrouwen met wort dat bekomen is volgens de werkwijze volgens de uitvinding. De bitterheid in het bier wordt ervaren als minder scherp en de totale smaakervaring wordt als voller ervaren. Bijkomend heeft het bier gebrouwen met wort volgens deze uitvinding een betere schuimvorming. Hieronder wordt verstaan dat het schuim langer aanwezig blijft op het bier na uitschenken.

Experimenten

Sensorische analyses van bieren werden uitgevoerd in een rustige kamer door een getraind panel. Alle stalen werden gecodeerd door willekeurig gegenereerde dubbele cijfers en de volgorde waarin de stalen aan de panelleden werden gepresenteerd was willekeurig. De sensorische eigenschappen zoetheid, zuurheid, bitterheid, bijtende smaak (wrang) en mondgevoel (volheid) kregen een score op een schaal van 0 (niet detecteerbaar) tot 8 (zeer sterk). De scores werden statistisch geanalyseerd door de niet-parametrische Wilcoxon rangtekentoets in het geval twee bieren werden vergeleken, of door de niet-parametrische Friedmans 1-way variantieanalyse door de rangen te testen in geval meer dan twee bieren werden vergeleken.

Hieronder volgen enkele niet-limiterende voorbeelden met het doel de uitvinding verder te ondersteunen.

Experiment 1 - Smaak

Drie bieren werden gebrouwen, elk volgens een specifieke methode A, B of C.

Methode A: In deze methode wordt alle bitterhop toegevoegd van zodra het wort begint te koken. De aromatische hop wordt toegevoegd op 10 minuten voor afkoeling van het wortmengsel. Dit wordt schematisch voorgesteld in Figuur 1.

Methode B: Deze werkwijze is een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding. Hierbij wordt de bitterhop toegevoegd aan het wort in de periode begrepen tussen filtratie van het wort bij 78°C en het koken van het wort aan 100°C. De aromatische hop wordt in 3 toedieningen toegevoegd aan het wortmengsel met een eerste toediening bij de start van het koken van het wortmengsel. De laatste toediening gebeurt 20 minuten voor het wortmengsel begint af te koelen. Dit wordt schematisch voorgesteld in Figuur 2. IMa het wortkoken werd bier geproduceerd met dit wort volgens de gekende technieken.

Methode C: Deze werkwijze is een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding. Hierbij wordt de bitterhop toegevoegd aan het wort in de periode begrepen tussen filtratie van het wort bij 78°C en het koken van het wort aan 100°C. De aromatische hop wordt in 5 toedieningen toegevoegd aan het wortmengsel met een eerste toediening bij de start van het koken van het wortmengsel. De laatste toediening gebeurt 20 minuten voor het wortmengsel begint af te koelen. Dit wordt schematisch voorgesteld in Figuur 3. IMa het wortkoken werd bier geproduceerd met dit wort volgens de gekende technieken.

Volgende eigenschappen zijn gemeenschappelijk voor de drie methodes: - De bitterhop wordt als losse hop gemend met het gefilterde wort bij 78°C.

- De bitterhop is een samenstelling van 50% Hallertau Magnum en 50% Hallertau Spalter, in totaal wordt 65 g/hl wort toegevoegd.

De aromatische hop is een samenstelling met 100% Styrian Golding.

- De aromatische hop wordt toegediend als losse hop, in totaal wordt 225 g/hl wort toegevoegd aan het wortmengsel.

De kookduur bedraagt 2 uur.

De tijd tussen twee opeenvolgende doseringen is telkens ongeveer gelijk.

De verdere stappen in het brouwproces waren gelijk in de drie methodes.

De sensorische analyses werden uitgevoerd in een rustige kamer door een getraind panel met 5 mensen. Alle stalen werden gecodeerd door willekeurig gegenereerde, dubbele cijfers en de volgorde waarin de stalen aan de panelleden werden gepresenteerd was willekeurig. De sensorische eigenschappen zoetheid, zuurheid, bitterheid, bijtende smaak (wrang) en mondgevoel (volheid) werden gequoteerd op een schaal van 0 tot 8 (niet detecteerbaar tot zeer sterk).

Figuur 4 toont de resultaten voor stalen van bier (n=8) gebrouwen volgens methodes A en B. Hieruit blijkt dat ten opzichte van de gekende werkwijze A, het bier gebrouwen volgens werkwijze B minder bitter smaakt en voller. Dit is onverwacht aangezien door het langer laten inwerken van aromahoppen ook meer α-zuren in het bier gebracht worden en de smaak toch als minder bitter wordt ervaren. Zonder gebonden te willen zijn een aan theorie nemen de uitvinders aan dat de aromatische componenten vlugger vrijgesteld worden uit aromahoppen en de bittercomponenten trager. De vrijstelling van aromacomponenten bij een temperatuur van ongeveer 100°C kent een snel verval na een periode van ongeveer 10-15 minuten. In de bekende wijze van brouwen (methode A) wordt aromahop 5-10 voor het einde van het kookproces toegevoegd waardoor vooral aroma worden behouden. De uitvinders zijn van mening dat de gecombineerde vrijstelling van aromacomponenten en bittercómponenten uit aromahoppen leiden tot een smaakevolutie van scherpe bitterheid naar een vollere bitterheid. De uitvinders zijn van mening dat de vollere, minder scherpe bitterheid wordt waargenomen als volheid van de totale smaakervaring van het bier, eerder dan een toegenomen bitterheid.

Figuur 5 toont de resultaten voor stalen van bier (n=10) gebrouwen volgens methodes B en C. Gelijkaardige conclusies kunnen getrokken worden uit deze resultaten als voor de vergelijking van methode A en B.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het toevoegen van hop aroma componenten aan wort, omvattende a. het mengen van wort met bitterhop, omvattende hopvariëteiten waarbij het gehalte aan a-zuren minstens 10% bedraagt van de droge stof; b. het koken van het mengsel, bekomen in stap a; en c. het toedienen van aromatische hop, omvattende hopvariëteiten met een gehalte aan a-zuren gelegen is tussen 1.5% en 9.5% van de droge stof met het kenmerk, dat de aromatische hop wordt toegevoegd aan het wortmengsel bij de start van het koken ervan en in meerdere toedieningen gedurende het koken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de aromatische hop in drie toedieningen wordt toegevoegd aan het wort.

3. Werkwijze volgens één der conclusies 1-2 waarbij de aromatische hop wordt gedoseerd over elke toediening zodat de dosering van de hop per toediening omgekeerd evenredig is aan het aantal toedieningen.

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3 waarbij de aromatische hop wordt toegediend als losse hop.

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4 waarbij de aromatische hop wordt toegediend onder de vorm van een oplossing.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 1-5 waarbij de aromatische hop een samenstelling van één of meer hopvariëteiten is gekozen uit de groep omvattende Styrian Golding, Saaz Saaz, Hallertau Mittelfrüher, Tettnang Tettnang, Strisserspalt, Super Steirer, Opal, Perle, Saphir, Smaragd, Cascade, Delta, Liberty, Mt. Hood, Santiam, Vanguard, Willametter, Crystal en Fuggle.

7. Werkwijze volgens één der conclusies 1-5 waarbij de bitterhop een samenstelling van één of meer hopvariëteiten is gekozen uit de groep omvattende Hallertau Magnum, Hallertau Spalter Select, Appollo Zeus, Tomahawk, Bravo, Super Galena, Galaxy, Marynka, Northern Brewer, Target, Taurus en Cluster.

8. Wort bekomen volgens de werkwijze volgens één der conclusies 1-7.

9. Bier gebrouwen met wort volgens conclusie 8.