CZ262295A3 - Process of obtaining tannins and proteins from hop waste - Google Patents

Process of obtaining tannins and proteins from hop waste Download PDF

Info

Publication number
CZ262295A3
CZ262295A3 CZ952622A CZ262295A CZ262295A3 CZ 262295 A3 CZ262295 A3 CZ 262295A3 CZ 952622 A CZ952622 A CZ 952622A CZ 262295 A CZ262295 A CZ 262295A CZ 262295 A3 CZ262295 A3 CZ 262295A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tannins
proteins
nanofiltration
ultrafiltration
membrane
Prior art date
Application number
CZ952622A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ283179B6 (en
Inventor
Tengiz Dr Prof Jaliashvili
Original Assignee
Magma Jn S R O
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 Magma Jn S R O filed Critical Magma Jn S R O
Priority to CZ952622A priority Critical patent/CZ283179B6/en
Publication of CZ262295A3 publication Critical patent/CZ262295A3/en
Publication of CZ283179B6 publication Critical patent/CZ283179B6/en

Links

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

This new integrated method of producing tannins and proteins from hops used in the food industry for preparing the basic components for producing beer, soft tonizing beverages, in bakeries, producing confectioneries and also for producing prophylactic cosmetic products and in producing perfumes. The method is implemented by extracting hop waste by separating proteins and tannins on at least one filtrating stage selected from the group including filtration, ultrafiltration, nanofiltration and gel filtration. The tannins can be separated from the proteins by gel filtration. This method is environmentally friendly and all its outputs can be further used.

Description

jy^řý integrovaný způsob výroby taninů a bílkovin z chmelového odpadu, který nalézá uplatnění v potravinářském průmyslu při přípravě základních komponentů pro vaření piva, pro výrobu nealkoholických tonizujících nápojů, v pekařství, pro výrobu cukrovinek a také pro výrobu profylaktické kosmetiky a při .výrobě parfémů.It is an integrated process for the production of tannins and proteins from hop waste, which is used in the food industry for the preparation of essential components for brewing, soft drinks, bakery, confectionery, prophylactic cosmetics and perfume production. .

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Chmel je jednou ze základních složek při vaření piva. Spotřeba jednotlivých chmelových produktů ve světovém měřítku následující:Hops are one of the basic ingredients in brewing beer. World-wide consumption of individual hop products:

1) 20 % - sušený chmel1) 20% - dried hops

2) 40 % - chmelový granulát2) 40% - hop granulate

3) 30 % - extrakty z chmele3) 30% - extracts of hops

4) 10 % - izomerizovaný produkt4) 10% isomerized product

Pivovary (sládci) dávají přednost extraktům a granulátům pro snazší využití alfa kyselin. Toto zaměření na alfa kyseliny při všech existujících způsobech jejich extrakce nebo obohacování granulátů těmito kyselinami téměř úplně ignorovalo— majoritní základní komponenty chmele: bílkoviny (12 až 18 %) a taniny (4 %). Takto vzniklý nedostatek bílkovin a taninů v extraktech a i v obohacených práškových či granulovaných polotovarech je příčinou poruch, ke kterým dochází při vaření piva. Konkrétně se jedná u jednotlivých metod extrakce a granulace chmele o následující nedostatkyBreweries (brewers) prefer extracts and granulates for easier use of alpha acids. This focus on alpha acids in all existing ways of extracting them or enriching the granulates with these acids almost completely ignored— the major essential components of the hops: proteins (12-18%) and tannins (4%). The resulting lack of proteins and tannins in the extracts and in the enriched powdered or granulated blanks is the cause of the disturbances that occur during the brewing of beer. Specifically, there are the following drawbacks in the individual hops extraction and granulation methods

- 2a jejich důsledky:- 2a their consequences:

EXTRAKTY CHMELE:HOP EXTRACTS:

V Evropě probíhá zpřísňování ekologických norem. Chemofobie se jako první dotkla agrotechnologických vyrob. Celosvětově so bylo ΐαλώώύχχο pro éxCicikee chmele používat zejména tyto rpzpouštědla: methylchlorid, hexan, methanol a trichlorethylen (A Porster i994,Brewing & Beverage Industry International, s.14-18 ). Vedly k tomu následující důvody:Environmental standards are being tightened in Europe. Chemophobia was the first to touch upon agrotechnological productions. Worldwide, the following solvents were used in particular for the xCicikee hops: methyl chloride, hexane, methanol and trichlorethylene (A Porster i994, Brewing & Beverage Industry International, pp.14-18). The reasons for this were:

1) Možnost falzifikace obsahu cenných přírodních komponentů, t.j. alfa kyselin. Při extrakci chmele těmito kancerogennímí rozpouštědly totiž docházelo ke zvýšení extrakce tvrdých dehtů (živic) a vosku, což mnohonásobně zdánlivě zvyšovalo hmotnost alfa kyselin.1) Possibility to falsify the content of valuable natural components, ie alpha acids. The extraction of hops with these carcinogenic solvents increased the extraction of hard tars (resins) and wax, which many times seemed to increase the weight of alpha acids.

2) Porušoval se zákon o ochraně piva přijatý již v r. 1516, který stanoví, že pro. výrobu piva se smí použít pouze klíčící semena ječmene, chmel, kvasnice a voda.2) The Act on the Protection of Beer was adopted in 1516, which states that for. Only germinated barley seeds, hops, yeast and water may be used for beer production.

3> Usazeniny bílkovinných látek a rozpouštědla byly odpadem, kterým se znečišťovalo prostředí.3> Protein deposits and solvents were polluting waste.

4) Zhoršovaly se nutriční vlastnosti piva, rostlo riziko onemocnění rakovinou, trávících a immunologických poruch u milovníků tohoto výborného nápoje. = 4) The nutritional properties of beer deteriorated, the risk of cancer, digestive and immunological disorders increased among lovers of this excellent drink. =

Mezi nejpopulárnější, ekologicky čisté extrakce chmele se počítají CO2 (tekutý nebo nad kritickým bodetri) a ethanol, neboť při extrakci těmito rozpouštědly se do extraktu nedostávají pevné dehty, nitráty, pesticidy, taniny a bílkoviny (A Hartl 1993, Brauwelt International, Nil, p. 113-116; M. Biendl 1994, Brauwelt International, N4, s.CO 2 (liquid or above critical bodetri) and ethanol are among the most popular, environmentally pure extracts of hops, as solid tars, nitrates, pesticides, tannins and proteins do not enter the extract when extracted with these solvents (A Hartl 1993, Brauwelt International, Nile, 113-116, M. Biendl 1994, Brauwelt International, N4, p.

3Ϊ1-315) .3Ϊ1-315).

GRANULÁTY CHMELE ” ' ' ’HRAN GRANULATES '' '’

Při teplotě pod -20 °C dochází u chmelu k oddělování lupulinových tělísek od lístků. Tento jev se stal základem pro přípravu obohacených prášků nebo chmelových granulátů. Podle mixy jejich obohacení lupulinovými tělísky rozlišujeme:At temperatures below -20 ° C, the hops separate the lupulin bodies from the leaves. This phenomenon has become the basis for the preparation of enriched powders or hop granules. According to the mixes, their enrichment with lupulin bodies is distinguished:

i. Standartní - typ 90, nekoncentrované, jednoduše granulované {mohou být modifikovány askorbáty, bentonitem, nebo stabilizovány solemi hořčíku).i. Standard - Type 90, non-concentrated, simply granulated (can be modified with ascorbates, bentonite, or stabilized with magnesium salts).

2. Koncentrované - typ 75, typ 45 a typ 33, ve kterých jsou lupulinová tělíska v chmelových granulátech nebo prášcích zahuštěna 1/2, 2 nebo 3 krát. Jednou z předností obohacených chmelových granulátů nebo prášků je skutečnost, že obsahují méně taninů a bílkovin (R.J.H. Wilson 1987,E.B.S. - Symposium on Hops, s.216-229) .2. Concentrated - type 75, type 45 and type 33, in which the lupulin bodies in the hop granules or powders are thickened 1/2, 2 or 3 times. One advantage of enriched hop granules or powders is that they contain less tannins and proteins (R.J.H. Wilson 1987, E.B.S. - Symposium on Hops, pp. 216-229).

Ignorování bílkovin způsobech extrakce názorem, že nejsou podstatné (M.Moll, in a taninů ve všech starých i nových a granulace chmele bylo podmíněno pro úspěšnost postupu výroby pivaIgnoring Protein Methods of Extraction by the Thoughts Are Not Essential (M.Moll, in and Tannins in All Old and New and Hop Granulation Was Conditional for the Success of Beer Production Procedure

Beers & Coolers 1994, s.487).Beers & Coolers 1994, p.487).

Poďíe^našěhb“ΊΗίňěaí4’*“j e“tento^názor—chybný^a^musí být korigován. Antioxidační, mikrobicidní, antikancerogenní fyzikálně-koloidní kvality taninů a nutriční a pěnotvorné chemicko-koloidní vlastnosti bílkovin chmele - to je jen krátký výčet jejich ceny jako přírodní suroviny, obohacujícíIf the ' 4 ' * 'slope'is'this' view 'is wrong and must be corrected. The antioxidant, microbicidal, anticancerogenic physico-colloidal qualities of tannins and the nutritional and foaming-chemical-colloidal properties of hop proteins - this is just a short list of their price as a natural, enriching raw material

- pivo. Pro potvrzeni výjimečné důležitosti bílkovin a taninů pro výrobu piva uvedeme následující známá fakta, v pivě, připraveném klasickou Pilsen metodou (100 % sušeného chmele) představují bílkoviny a taniny jednu ze základních součástí, konkrétně 1 litr obsahuje: 200 mg polyfenolů, 40 mg f Xavonoidii, do 55 mg katechinu, do 24 mg epika tech.lnu, 70,2 mg proantokyaniny, do 5 g bílkovin, 1,2 g aminokyselin, z toho: 0,3 g esenciálních, 0,4z semiesenciálních, 0,4 g nahraditelných a 70 mg aminového dusíku (M.Moll, in Beers & .Coolers 1994, s. 487; R.A.Mussche 1994, Omnichem Review Article, Personál comm.). Při tom je třeba zdůraznit, že 85 hmot. % bílkovinných látek piva je rostlinného původu a zbylých 15 % je z kvasnic (M.Moll, in: Beers & Coolers ; 1994, s.487). všechny rostlinné bílkoviny ' piva jsou vysoce termostabilní, protože z rostlin do piva přecházejí po devadesátiminutovém procesu vaření piva při teplotě 100 °C. Když uvážíme, jak vysoký je obsah bílkovin v chmelu (do 18 hmot. %, z nich 6 až 8 hmot. % termostabilních), je otázka jejich přechodu do piva logická a potvrzená - při dávce 200 g chmele na 100 1 se v 1 1 piva nachází 200 mg bílkovin chmele, t.j. 6 až 7 hmot. % z celkového množství bílkoviny, která pochází z přidaného chmele (Mol 1994). Naproti tomu v pivě, připraveném z extraktu chmele, je obsah výšeuvedených komponentů chmele snížen na 60 až 70 hmot. % (R.A.Mussche 1994, Omnichem Review Article. Personál comm.). Konkrétně ignorováním potřeby těchto termostabilních bílkovinných látek (aminokyselin a peptidů) a taninů při extrakci chmele se stalo příčinou řady závažných problémů, které vyvstaly před technology obohacených chmelových granulátů obsah dusíku pro kvasnice v průběhu fermentace, nedostatek antioxidantů, stabilizujících a pěnotvorných složek piva. Tyto důsledky nutily technology (sládky) při vaření piva při využití extraktů, a prášků: příliš nízký z extraktu , obohaceného granulátu nebo práSku hledat náhražky bílkovinných—látekataninů chmele. Jako náhražky se široce využívají následující bakteriální a chemické přípravky:- beer. To confirm the exceptional importance of proteins and tannins for beer production, the following known facts are given: in beer prepared by the classic Pilsen method (100% dried hops), proteins and tannins are one of the basic components, namely 1 liter contains: 200 mg polyphenols, 40 mg f Xavonoidii , up to 55 mg of catechin, up to 24 mg of technical flax epica, 70.2 mg of proanthocyanins, up to 5 g of proteins, 1.2 g of amino acids, of which: 0.3 g essential, 0.4 of semiesential, 0.4 g replaceable and 70 mg of amine nitrogen (M. Mol, in Beers & Coersers 1994, p. 487; RAMussche 1994, Omnich Review Article, Staff Comm.). It should be noted that 85 wt. % of beer protein is of plant origin and the remaining 15% is from yeast (M.Moll, in: Beers &Coolers; 1994, p.487). all plant proteins of beer are highly thermostable since they pass from plant to beer after a ninety minute brewing process at 100 ° C. Considering the high protein content of hops (up to 18% by weight, 6 to 8% by weight thermostable), the question of their transition to beer is logical and confirmed - at a dose of 200 g of hops per 100 l beer finds 200 mg of hop proteins, ie 6 to 7 wt. % of the total amount of protein derived from added hops (Mol 1994). In contrast, in the beer prepared from hop extract, the content of the above-mentioned hop components is reduced to 60 to 70% by weight. % (RAMussche 1994, Omnichem Review Article. Staff Comm.). In particular, by ignoring the need for these thermostable protein substances (amino acids and peptides) and tannins to extract hops, a number of serious problems have arisen which have arisen prior to enriched hop granulate technology nitrogen content for yeast during fermentation, lack of antioxidants, stabilizing and foaming components of beer. These consequences have forced the technology (brewers) of brewing beer using extracts and powders: too low from extract, enriched granules or powder to look for substitutes for hops protein substances. The following bacterial and chemical preparations are widely used as substitutes:

1) Umělé prostředky Yestex 61, Yestax™, pro zlepšení funkční aktivity kvasinek ve stadiu fermentace piva.1) Yestex 61 artificial formulations, Yestax ™, to improve the functional activity of yeast at the beer fermentation stage.

2) Kolagen, PVPP (polyvinylpolypyrolidon) a dále antioxidanty &2^2θ5# CgH7NaOgH2O - pro stabilizaci piva.2) Collagen, PVPP (polyvinylpolypyrrolidone) and antioxidants & 2 ^ 2θ5 # CgH 7 NaOgH 2 O - for beer stabilization.

3) Propylenglykolester alginové kyseliny (PGA) pro tvorbu pěny.3) Propylene glycol ester of alginic acid (PGA) for foam formation.

PGA je při hodnotách pH nad 6,7 nerozpustný ani působením trávících šťáv a dokonce ani působením mycích prostředků. Aniž by se to komentovalo upozorňujeme na fakt, že slina člověka má pH vyšší než je .zmínění kritické pH (PGA) pěny piva. v důsledku velkého rozšíření CO2 extraktů se v USA ve srovnání s Evropou vyskytuje v pivech méně silně i slabě kyslých, neutrálních i základních peptidů a oligopeptidů (Yokata et al. 1993,ASBC Journal, vol. 51, N2, s.54-57). Navíc zdrojem tohoto malého množství peptidů jsou vysoce termostabilní bakteriální preparáty CONVERTASE A AG, BG, PA, GAP, MG 25, MG 30 a TSA z následujících bakterií a hub: Bacillus subtillis var, Aspergillus oryžae, Bacillus licheniformis, Trichoderma longibrachiatis, Trichoderma reesei.PGA is insoluble at pH values above 6.7 by digestive juices and even detergents. Without commenting on this, we draw attention to the fact that human saliva has a pH higher than the mention of the critical pH (PGA) of the beer foam. as a result of the large distribution of CO 2 extracts, less strong and weakly acidic, neutral and basic peptides and oligopeptides are found in beers in the USA compared to Europe (Yokata et al. 1993, ASBC Journal, vol. 51, N2, pp. 54-57) ). Moreover, the source of this small amount of peptides are highly thermostable bacterial preparations CONVERTASE A AG, BG, PA, GAP, MG 25, MG 30 and TSA from the following bacteria and fungi: Bacillus subtillis var.

Bohužel je třeba konstatovat, že v americkém pivovarnictví současně _ se _ zvýšeným - využíváním C02 “extrakce chmele lze pozorovat růst využívání bakteriálně-chemických přísad.Unfortunately, it should be noted that in the US brewing industry simultaneously with the increased use of CO 2 extraction of hops, growth in the use of bacterial-chemical additives can be observed.

Podle mezinárodního experta prof. A. Porstra (údaje z r. 1994) dochází k růstu využívání C02 extraktů. V tom případě dochází nevyhnutelně i k narušení klasického složení piva mikrobiálně-chemickými plnidly. Jedinou ' možnosti, jak udržet přirozené rostlinné a zdravé složení piva při použití extraktů chmele, je extrahovat paralelné alfa kyseliny a Lílkuvíač-taninové komponenty chmele.According to international expert prof. A. Porstra (data from r. 1994) increases by the use of C0 2 extracts. In this case, the classical composition of the beer is inevitably disrupted by microbial-chemical fillers. The only way to maintain the natural plant and healthy composition of beer using hop extracts is to extract parallel alpha acids and hop-tannin hop components.

S ohledem na ekonomii procesu a na existující způsoby tento aktuální problém řeší vynález dále popsaným způsobem.With respect to process economics and existing methods, this current problem solves the invention as described below.

Podstata vynálezu ••Řešeným úkolem vynálezu je tedy snaha vylepšit existující technologie obohatit extrakt chmele o bílkoviny a taniny. V odpadech z výroby chmelových granulátů zejména typu 75, 45 a 33 ale také v odpadech z C02 s extrakce je počáteční obsah, těchto látek prakticky zachován a nepoškozen. Proto se jeví využití těchto látek jako ekonomicky a technologicky výhodné.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve existing technologies to enrich the extract of hops with proteins and tannins. The waste from the production of hop granules, particularly of the type 75, 45 and 33 but also in waste from extraction of C0 2 with the initial contents of these substances and practically preserved intact. Therefore, the use of these substances appears to be economically and technologically advantageous.

S přihlédnutím k tomu, že bílkoviny a taniny chmele jsou dobře rozpustné ve vodě, používá se podle vynálezu pro extrakci odpadů deionizovaná voda.Considering that the protein and tannins of the hops are well soluble in water, deionized water is used according to the invention for the extraction of waste.

Podle vynálezu se tento odpad extrahuje polárním rozpouštědlem, načež se takto získaný extrakt dělí v alespoň jednom-filtračním- stupni. · - γ ’ . ' , -·- =~According to the invention, the waste is extracted with a polar solvent, and the extract thus obtained is separated in at least one filtration step. · - '. ', - · - = ~

Výhodně je polárním rozpouštědlem voda s obsahem ethanolu v koncentraci- 0,1 do 2,0 * hmotnostních, výhodně v koncentraci 1 až 1,5 % hmotnostních a extrakce probíhá výhodně při teplotě okolí, která je výhodně mezi 10 až 30 °C.Preferably, the polar solvent is water containing ethanol at a concentration of 0.1 to 2.0% by weight, preferably at a concentration of 1 to 1.5% by weight, and the extraction is preferably carried out at ambient temperature, which is preferably between 10 and 30 ° C.

Oddělování bílkovin a taninů se výhodně provádí na alespoň jednom filtračním stupni, vybraném ze skupiny, zahrnující filtraci, ultrafiltraci, ňanofíltřači’á gelovou filtraci.The separation of proteins and tannins is preferably carried out on at least one filtration stage selected from the group consisting of filtration, ultrafiltration, filtration and gel filtration.

výhodně se využívá ultrafiltrace a nanořiltrace, s= použije při ultrafiltraci membrány, která nepropouští látky o molekulové hmotnosti nad hodnotu, která se volí z rozmezí 5 až 100 kDa, výhodně 20 až 30 kDa, ještě výhodněji 8 až 12 kDa a potom se získaný filtrát podrobí nanofiltraci, při které se bílkoviny spolu s taniny se oddělí na membráně, která nepropouští látky s molekulovou hmotností nad hodnotou, která se volí v rozmezí 0,1 až 10 kDa, výhodně 0,3 až 0,7 kDa.preferably, ultrafiltration and nanofiltration are used, s = is used in ultrafiltration of a membrane which does not permeate substances of molecular weight above a value selected from 5 to 100 kDa, preferably 20 to 30 kDa, even more preferably 8 to 12 kDa, and then the filtrate obtained is subjected to a nanofiltration in which the proteins together with the tannins are separated on a membrane which is impermeable to substances having a molecular weight above the value chosen in the range of 0.1 to 10 kDa, preferably 0.3 to 0.7 kDa.

V jednom z obzvláště výhodných provedení podle vynálezu se využívá ultrafiltrace a nanofiltrace, přičemž se použije při ultrafiltraci membrány, která nepropouští látky o molekulové hmotnosti nad 10 kDa a potom se získaný filtrát podrobí nanofiltraci, při které se bílkoviny spolu s taniny oddělí na membráně, která nepropouští látky s molekulovou hmotností nad 0,5 kDa.In a particularly preferred embodiment of the present invention, ultrafiltration and nanofiltration are utilized, employing ultrafiltration of a membrane which is impermeable to substances of molecular weight above 10 kDa, and then subjecting the filtrate to nanofiltration in which the proteins together with tannins are separated on a membrane which does not permeate substances with molecular weight above 0.5 kDa.

Směs bílkovin a peptidů, zachycená ve stupni nanofiltrace z posledního stupně, se dále podle vynálezu popřípadě zpracuje gelovou filtrací, přičemž se použije jako elučního činidla deionizované, odplyněné vody. Při tom se oddělí eluční-oblast- v rozmezí. 150 0^ až^2000 Pa., která představuj e roztok taninů, načež se s výhodou jímá i další frakce, která představuje roztok peptidů.The mixture of proteins and peptides retained in the nanofiltration step of the last stage is optionally further treated according to the invention by gel filtration using deionized, degassed water as eluent. In this case, the elution area is separated in the range. 150 to 2000 Pa, which is a solution of tannins, whereupon preferably another fraction, which is a solution of peptides, is collected.

Výhodně je alespoň jeden filtrační stupeň, zejména ultrafiltrační, tangenciální na zakoncentrování vílkovin a taninů po gelové filtraci.Preferably, the at least one filtration stage, in particular ultrafiltration, is tangential to the concentration of crumbs and tannins after gel filtration.

Konkrétně se podle vynálezu například postupuje tak, že prášek nebo rozmělněná odpadní hmota z chmele ze shora uvedených výrob se umístí do extraktoru a působením z odpadu vymývají bílkoviny a taniny. výhodně se takto působí 2 hodiny. Po oddělení tekutiny od řízků lze zbylé řízky ještě využít pro přípravu krmiv. Oddělení lze provést s výhodou odstředěním nebo mechanicky. Ze získaného extraktu se oddělují bílkoviny a taniny v etapách, znázorněných schématem na obr. 1.In particular, according to the invention, for example, the powder or pulverized hop waste material from the above-mentioned products is placed in an extractor and washed out of the waste by proteins and tannins. this is preferably carried out for 2 hours. After separating the liquid from the cuttings, the remaining cuttings can still be used for feed preparation. The separation can be effected preferably by centrifugation or mechanically. Proteins and tannins are separated from the extract obtained in the stages shown in the diagram in Fig. 1.

V první etapě se z tekuté hmoty oddělí tangenciální ultrafiltrací vysokomolekulámí' bílkoviny.In the first stage, high molecular weight proteins are separated from the liquid mass by tangential ultrafiltration.

Ve druhé etapě se rozděluje extrakt chmele, zbylý po ultrafiltraci, pomocí tangenciální nanofiltrace na dvě frakce:In the second stage, the hop extract remaining after ultrafiltration is divided into two fractions by tangential nanofiltration:

a) frakce taninů a peptidů se střední molekuklovou hmotností (0,5 až 10 kDa) a(a) fractions of tannins and peptides with an average molecular weight (0,5 to 10 kDa); and

b) ní zkomol ekulámí frakce, která obsahuje stopové prvky, vitaminy a aminokyseliny.(b) truncating the ecumenic fraction containing trace elements, vitamins and amino acids.

Nízkomolekulámí frakci je možno po zahuštění tangenciální nanofiltrací na membráně typu MGA-100 využít při fermentaci kvasinek při výrobě piva.After concentration by tangential nanofiltration on an MGA-100 membrane, the low molecular weight fraction can be used in yeast fermentation in beer production.

Ve třetí etapě se rozděluje koncentrovaná tanino-peptidová frakce pomocí gelové filtrace na taniny a peptidy.In the third stage, the concentrated tanino-peptide fraction is separated by gel filtration into tannins and peptides.

Po lyofilizaci nebo vakuové dehydrataci lze skladovat získané bílkoviny, taniny a peptidy ve formě hygroskopiokých prášků v anaerobních podmínkách ve tmě, dle možností v éxsikátdru *í hízkómolekuláxní frakce se konzervuje přísadou ethanolu (do 20 %).After freeze-drying or vacuum dehydration, the obtained proteins, tannins and peptides can be stored in the form of hygroscopic powders under anaerobic conditions in the dark, preferably in a high molecular weight molecular fraction, preserved by the addition of ethanol (up to 20%).

-Jednou z hlavních výhod způsobu podle vynálezu je možnost jejího využití při všech existujících způsobech extrakce nebo granulace chmelu. Při jeho zavedení se zvyšují výrobní náklady ne o více než 0,01 %, zatímco její rentabilita se zvýší díky získání vysoce cenných bioproduktů velmi výrazně (o 35 až 40 %) . Zavedením vědeckými poznatky podloženého způsobu výroby bílkovin a taninů podle vynálezu v kombinaci s dosavadními postupy, úzce zaměřenými na alfa kyseliny se zároveň vyřeší řada » úkolů z oblasti pivovarnictví a agrobiotechnologie, konkrétně:One of the main advantages of the process according to the invention is the possibility of its use in all existing hops extraction or granulation processes. With its introduction, production costs increase by no more than 0.01%, while its profitability is increased significantly (by 35 to 40%) due to the acquisition of highly valuable organic products. At the same time, a number of tasks in the field of brewing and agrobiotechnology, namely:

1) Rostlinná surovina chmel se využije podstatně racionálněji a stane se současně s alfa kyselinami zdrojem vysoce cenných bílkovin, taninů, vitaminů a stopových prvků.1) The plant raw material of hops is used considerably more rationally and becomes, together with alpha acids, a source of highly valuable proteins, tannins, vitamins and trace elements.

2) Nové bioprodukty z chmele se mohou využít i mimo pivovarnictví v tonizujících a profylaktických nápojích, při výrobě parfumemího a kosmetického zboží, při výrobě cukrovinek, v pekařství atd.2) New hops organic products can also be used outside the brewing industry in toning and prophylactic drinks, in the manufacture of perfume and cosmetics, in the manufacture of confectionery, in bakery, etc.

3) Aniž by se porušovaly zákony na ochranu čistoty piva, lze produktů, získaných podle vynálezu odkalovat (čeřit), a organoleptické vlastnosti a strukturu ' dle požadavků stabilizovat, zvyšovat hodnotu piva, ovlivňovat její vzhled spotřebitelů atd.3) Without prejudice to the laws of protection of beer purity, the products obtained according to the invention can be clarified and the organoleptic properties and structure can be stabilized, increased in value, influenced by the appearance of consumers, etc. as desired.

Pokud vyjdeme z údajů o cenách (Wilson 1987), zvyšují alfa kyseliny vlastní náklady při výrobě granulátů typu ÍS^Hnar 23 % a při jejich extrakci organickým rozpouštědlem na 24 * (při extrakci CO2 ještě více), zatímco při integrovaném způsobu bezodpadové technologie podle vynálezu lze zvýšit s jakýmkoliv postupem lze zvýšit bilanční zisk 2 až 2,5 krát vzhledem k vysokým tržním cenám nových bioproduktů (100 t W tš S C <A.AA^ O , «. wá (X X iStarting from price data (Wilson 1987), alpha acids increase their own costs in the production of SS ^ Hnar granules by 23% and in organic solvent extraction to 24 * (even more in CO 2 extraction), while in the integrated waste-free process according to of the invention can be increased with any method, the balance gain can be increased 2 to 2.5 times due to the high market prices of new organic products (100 tW ts SC <A.AA ^ O, w.

1994, a termostabilní, velmi cenné bílkoviny/peptidy chmele, využitelné pro tvorbu pěny, mají dle expertů ještě 3 až 5 krát vyšší cenu než taniny).1994, and the thermostable, very valuable hops proteins / peptides useful for foaming are, according to experts, even 3 to 5 times higher than tannins).

získaných že podleobtained that by

Vezmerae-li v úvahu dlouholetou tradici používání chmele pro výrobu piva a neškodnost výrobků, získatelných podle vynálezu pro spotřebitele, není pochyb o jejich konkurenceschopnosti ve srovnání s bakteriálně-chemickými a jinými roštlínými produkty, konkrétně například halotaninem. Možnosti odbytu nových produktů, způsobem podle vynálezu, lze konstatovat, nezávislého experta K.E.N. E. Tovni (Ministerstvo ekonomiky Gruzie) jsou prakticky neomezené jak na vnitřním, tak na světovém trhu. Navíc, dle jeho názoru, uspokojení potřeb vnitřního pivovarnického trhu České republiky novými bioprodukty chmele zabezpečí značný zisk zahraničních měn s ohledem na růst popularity a konkurenceschopnosti výrobků českých pivovarů. Tím se vytvoří devizové rezervy pro nákup veškerých antioxidantů, stabilizátorů, prostředků pro tvorbu pěny atd.Taking into account the long tradition of using hops for beer production and the harmlessness of the products obtainable according to the invention for consumers, there is no doubt about their competitiveness in comparison with bacterial-chemical and other grate products, in particular halotanin. The possibility of marketing new products by the method according to the invention can be stated by an independent expert K.E.N. E. Tovni (Ministry of Economy of Georgia) is practically unlimited in both the internal and world markets. Moreover, in his opinion, meeting the needs of the Czech brewing market with new bio-products of hops will ensure a considerable profit of foreign currencies with regard to the growth of popularity and competitiveness of products of Czech breweries. This creates foreign exchange reserves for the purchase of all antioxidants, stabilizers, foaming agents, etc.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1 kg odpadu z výroby granulovaného chmele typu 45 se umístí do extraktoru a přidá se k němu v poměru l : 5 roztok 1% ethanol (rozředěný deionizovanou vodou). Po dvouhodinové intenzivní extrakci při 25 °C se extrakt oddělí od zbytků odstředěním a oddělená usazenina se .dvakrát promyje 5% ětharioíem. Promytá usazenina, kterou tvoří převážně celulóza a membránové bílkoviny, se granuluje nebo konzervuj® léčnýmExample 1 kg of waste from the production of granulated hops of type 45 is placed in an extractor and a 1: 5 solution of 1% ethanol (diluted with deionized water) is added thereto. After two hours of intensive extraction at 25 ° C, the extract was separated from the residue by centrifugation and the separated pellet was washed twice with 5% methanol. The washed pellet, consisting predominantly of cellulose and membrane proteins, is granulated or preserved by

Caλ -X Ul (Laccisil od firmy Medipharm, Česká republika, v množství 1 g na 100 kg řízků) a používá se jako krmivo nebo jako komponenta do krmných směsí. Všechny extrakční podíly se spojí a dělí na tři základní frakce:Caλ -X Ul (Laccisil from Medipharm, Czech Republic, at a rate of 1 g per 100 kg of cuttings) and used as feed or as a component in compound feed. All extractions were combined and divided into three basic fractions:

1) Bílkovinová frakce - do 10 kDa.1) Protein fraction - up to 10 kDa.

2) Tanino-peptidová frakce - od 10 do 0,5 kDa.2) Tanino-peptide fraction - from 10 to 0.5 kDa.

3) Frakce vitaminů a stopových prvků - pod 0,5 kDa3) Fractions of vitamins and trace elements - below 0.5 kDa

Bílkovinová frakce se odděluje z extraktů na zařízení pro membránovou tangenciální ultrafiltrapi, v němž se využívá polymerních ultrafiltračních membrán typu UPM-10, (nebo GR8lpp) vyrobených na bázi polysulfonamidu Sulfon 4T na osnově netkaného Lavsanu a polypropylenu. Touto membránou neprocházejí bílkoviny a koncentruji se v rezervoáru odděleně. Bílkovinová frakce se lyofylizuje a takto získaný bílý hygroskopický prášek se hermeticky zabalí a skladuje v exsikátoru. výtěžek bílkovinných látek (obecně N x 6,2S) z l kg odpadu z výroby · chmelových granulátů typu 45 se pohybuje od lio do 150 g, v závislosti na kvalitě výchozí chmelové suroviny. z nich je 25 až 30 % bílkovin termostabilních při teplotě 45 °C, 3 až 3,5 % bílkovin vysoce ^termostabi-lních^při“ teplbtě^75 ^0č“^a““2“az_2T? % bílkovin supertermostabilních, které snášejí teplotu 95 až 100 °C po dobu 10 minut.The protein fraction is separated from the extracts on a membrane tangential ultrafiltration device utilizing polymeric ultrafiltration membranes of the type UPM-10, (or GR8lpp) produced on the basis of the polysulfonamide Sulfon 4T on the warp of nonwoven Lavsan and polypropylene. Proteins do not pass through this membrane and are concentrated separately in the reservoir. The protein fraction is lyophilized and the thus obtained white hygroscopic powder is hermetically packaged and stored in a desiccator. protein yield (generally N x 6,2S) zl kg waste from the production of · hop type 45 granulates ranges from 10 to 150 g, depending on the quality of the starting hop raw material. of which is 25 to 30% protein thermostable at 45 ° C, 3 to 3.5% Protein highly thermostable ^ ^ when "teplbtě ^ 75 ^ 0 No" ^ a "" 2 "to _ 2T? % of super-thermostable proteins that can withstand 95-100 ° C for 10 minutes.

Tanino-peptidová frakce spolu s menšími částicemi lehceThe tannin-peptide fraction along with the smaller particles lightly

-,.12 procházípřes—vyšeu veděný typ membrány a poté se odděluje od frakce vitaminů a stopových prvků na druhém, nanofiltračním přístroji, v němž se používá nanofiltračních membrán typu MGA-70 (nebo GA865pp), což jsou polymerní folie na bázi modifikovaných acetátů celulózy na matricích z netkaného Lavsanu a polypropylenu. Přes nanofiltrační membránu tohoto typu snadno prochází frakce vitaminů a stopových prvků, avšak tanino-peptidová frakce neprocnází a koncentruje se více než 30 krát.12 passes through the above-mentioned membrane type and then separates from the vitamin and trace element fraction on a second nanofiltration apparatus using nanofiltration membranes of the MGA-70 (or GA865pp) type, which are polymeric films based on modified cellulose acetate on non-woven Lavsan and polypropylene matrices. A fraction of vitamins and trace elements easily pass through a nanofiltration membrane of this type, but the tanino-peptide fraction does not progress and is concentrated more than 30 times.

Pro oddělení a vyčištění taninů a peptidů se nanáší koncentrovaný extrakt na gelovou filtrační kolonu, vyplněnou Fractogelem TSK HW 40 (F). Oddělování se provádí pomocí eluce deionizovanou a odplyněnou vodou (vodivost 0,5 až i mikrosiemens) při teplotě 50 °C.To separate and purify tannins and peptides, concentrated extract is applied to a gel filtration column packed with Fractogel TSK HW 40 (F). The separation is effected by elution with deionized and degassed water (conductivity 0.5 to microsiemens) at 50 ° C.

Taniny chmele se eluují z gelové filtrační jednotky v píkách v rozmezí 1500 až 2000 Da. Žlutohnědé frakce taninů se odeberou a dehydratují lyofylizací nebo sušením ve vakuu, načež se potmě mohou uskladnit. Z 1 kg odpadu z výroby chmelových granulátů typu 45 se získá 15 až 25 g vysokomolekulárního taninového preparátu o čistotě 85 až 90 %.Hop tannins are eluted from the gel filtration unit in peaks ranging from 1500 to 2000 Da. The tan-brown fractions of the tannins are collected and dehydrated by lyophilization or vacuum drying, and can then be stored in the dark. From 1 kg of waste from the production of hop granulates of type 45, 15-25 g of a high molecular weight tannin preparation having a purity of 85-90% are obtained.

Peptidová frakce se také odebere a lyofylizuje. Je třeba zdůraznit, že peptidová frakce prokázala vysokou termostabilitu a některé z nich čaperonové vlastnosti.The peptide fraction was also collected and lyophilized. It should be pointed out that the peptide fraction has shown high thermostability and some of them have rapperone properties.

Příklady 2 až 7 '' ‘ l kg odpadu z výroby chmele extrakcí C02 se umístí do extraktoru a postupuje se jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že se použije podmínek extrakce4 a filtrace, uvedených v následující tabulce i, ve které použité zkratky mají následující význam:Examples 2-7 '''l kg of waste from the hops by extraction of C0 2 is placed in the extractor and proceeding as in Example 1 except that using the extraction conditions 4 and filtration, listed in Table I in which the abbreviations used have the following meanings:

t. e . je teplota extrakce chmelových odpadů kVe;777.je koncentrace ethanolu při extrakcit. e. is the extraction temperature of the hop waste kVe;

k.p.....je koncentrace ethanolu gři promývání p,p.,...je počet promýváník.p ..... is the concentration of ethanol in the wash p, p., ... is the number of washes

u. f.....je množství bílkoviny v ultrafiltrátu (mg/kg chmelu) n.f. .. . je množství bílkovin v nanofiltrátu (mg/kg chmelu)u. f ..... is the amount of protein in the ultrafiltrate (mg / kg of hops) n.f. ... is the amount of protein in the nanofiltrate (mg / kg of hops)

Tabulka iTable i

Příklad Example t.e. t.e. k.e. k.e. k.p. k.p. p.p. p.p. u.f. u.f. n.f. n.f. č. C. [°c] [° C] hm. % hm. % hm. % hm. % mg/kg mg / kg mg/kg mg / kg 2 2 20 20 May 0,5 0.5 5 5 2 2 60 60 stopy tracks 3 3 20 20 May 1,5 1.5 5 5 2 2 62 62 stopy tracks 4 4 10 10 0,5 0.5 5 5 2 2 52 52 stopy tracks , 5 , 5 30 30 1,5 1.5 5 5 2 2 58 58 stopy tracks 6 6 30 30 0,5 0.5 5 5 2 2 62 62 stopy tracks 7 7 25 25 1,5 1.5 5 5 2 2 62 62 stopy tracks Výtěžek bílkovinných Protein yield látek substances (obecně N x 6,25) (generally N x 6.25) z 1 kg odpadu from 1 kg of waste z výroby from production chmele extrakcí hops extraction CO2 seCO 2 se pohybuj e move e od 120 from 120 do 140 to 140

g/kg, v závislosti na kvalitě výchozí chmelové suroviny, z lkg odpadu z výroby chmele extrakcí C02 se získá 12 až 18 _____________, ,,, g taninového preparátu_____s,mol. _hmotnosti. ,2000 Da o čistotěg / kg, depending on the quality of the starting hop raw material, from 1 kg of hop production waste by CO 2 extraction, 12 to 18 _____________, g of tannin preparation _____ s, mol. masses. , 2000 Da about purity

90%.90%.

Uvedené příklady jsou pouze ilustrativní a jejich účelem není omezovat rozsah vynálezu, který je definovánThe examples are illustrative only and are not intended to limit the scope of the invention which is defined

- 14 v putentovýáeh riárocích7 odborníkům jsou na základě shora uvedených Údajů zřejmé i dalěí obměny a varianty, které nevybočují z rozsahu myělenky vynálezu ani z rozsahu jeho ochrany.Other variations and variations are apparent to those skilled in the art from the claims given to those skilled in the art on the basis of the above data, which do not depart from the scope of the invention or its protection.

\r = — y/>\ r = -y />

ir -ir -

Claims (9)

1. Způsob získávání taninů a bílkovin z chmelového odpadu vyznačující se tím, že se chmelový odpad extrahuje polárním rozpouštědlem, načeš s<® «-ssw·'«=^.«>4.0X1. aéxr v alespoň jednom filtračním stupni.A method for recovering tannins and proteins from hop waste, characterized in that the hop waste is extracted with a polar solvent, but with 4.0X1. and at least one filtration step. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polárním rozpouštědlem je voda s obsahem od 0,1 do 2,0 % hmotnostních ethanolu, výhodně od 1 do 1,5 % hmotnostních, ethanolu a extrakce se provádí při teplotě okolí, s výhodou při teplotě 10 až 30 °C.Method according to claim 1, characterized in that the polar solvent is water containing from 0.1 to 2.0% by weight of ethanol, preferably from 1 to 1.5% by weight, of ethanol and the extraction is carried out at ambient temperature, preferably at a temperature of 10 to 30 ° C. 3. Způsob podle nároku l, tím, že se oddělování alespoň jednom filtračním stupni, zahrnující filtraci, ultrafiltraci, filtraci.The method of claim 1, wherein separating the at least one filtration step, including filtration, ultrafiltration, filtration. vyznačující se bílkovin a taninů provádí na vybraném ze skupiny, nanofiltraci a gelovou podle některého jící se a nanofiltrace, i až 3, se využívá použije při z nároků tím, že přičemž se membrány, která nepropouští látky o molekulové hodnotu, která se volí z rozmezí 5 až 100 kDacharacterized by protein and tannins performed on selected from the group of nanofiltration and gel according to any one of the claims and nanofiltration, i to 3, is utilized in the claims by taking a non-permeable membrane of a molecular value selected from a range of 5 to 100 kDa 4. Způsob v y z n a č u ultrafiltrace ultrafiltraci hmotnosti nad a potom se získaný filtrát podrobí nanofiltraci, při které se bílkoviny spolu s taniny se oddělí na membráně, která nepropouští látky s molekulovou hmotností nad hodnotou, ——která“se=volí v“rozmezí“ OTi^áž^ío kĎaT“”^“““““ '4. A method of ultrafiltration by ultrafiltration of the mass above and then the resulting filtrate is subjected to nanofiltration, in which the proteins together with tannins are separated on a membrane which is impermeable to substances having a molecular weight above the value of &quot; selected &quot; OTi ^ áž ^ ío kĎaT “” ^ ““ ““ “' 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se využívá ultrafiltrace a nanofiltrace, přičemž se použije při ultrafiltraci membrány, která nepropouští roty,Method according to claim 4, characterized in that ultrafiltration and nanofiltration are used, in which the impermeable membrane is used in ultrafiltration, -látky—o molekulové—hmotnosti_nad hodnotu, která se voli z rozmezí 8 až 12 kDa a potom se získaný filtrát podrobí nanofiltraci, při které se bílkoviny spolu s taniny oddělí na membráně, která nepropouští látky s molekulovou hmotností nad hodnotou, která se volí v rozmezí 0,3 až 0,7 kDa.The molecular weight is selected from the range of 8 to 12 kDa, and then the resulting filtrate is subjected to nanofiltration, whereby the proteins together with tannins are separated on a membrane which is impermeable to the molecular weight above the value selected in range 0.3 to 0.7 kDa. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se využívá ílbrzcš, přičemž se použije při ultrafiltraci membrány, která nepropouští látky o molekulové hmotnosti nad 10 kDa a potom se získaný filtrát podrobí nanofiltraci, při které se bílkoviny spolu s taniny oddělí na membráně, která nepropouští látky s molekulovou hmotností nad 0,5 kDa.Method according to claim 5, characterized in that it is used in the ultrafiltration of a membrane which is impermeable to substances of molecular weight above 10 kDa, and then the resulting filtrate is subjected to nanofiltration in which the proteins together with tannins are separated on the membrane that does not permeate substances with a molecular weight above 0.5 kDa. 7. způsob podle vyznačuj ící a peptidů, zachycená stupně dále zpracuje některého z nároků 4 až 6, s e tím, že se směs bílkovin ve stupni nanofiltrace z posledního gelovou filtrací, výhodně za zvýšené teploty v rozmezí 45 až 50 °C, přičemž se použije jako elučního činidla deionizované, odplynšné vody.7. The method of claim 9, further comprising treating the protein mixture in the nanofiltration step of the last gel filtration step, preferably at an elevated temperature in the range of 45-50 [deg.] C., using as the eluent of deionized, degassed water. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se oddělí eluční oblast v rozmezí 1500 až 2000A method according to claim 7, characterized in that the elution region in the range of 1500 to 2000 is separated Da, která představuje roztok taninů, načež se s výhodou jímá i další frakce, která představuje roztok bílkovin.Da, which is a solution of tannins, whereupon preferably another fraction, which is a solution of proteins, is collected. 9. Způsob podle alespoň jednoho z nároků l až 8, vyznačující se tím, že alespoň jeden filtrační stupeň, s výhodou ultrafiltrační, je tangenciální.Method according to at least one of Claims 1 to 8, characterized in that the at least one filtration stage, preferably ultrafiltration, is tangential.
CZ952622A 1995-10-06 1995-10-06 Process of obtaining tannins and proteins from hop waste CZ283179B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ952622A CZ283179B6 (en) 1995-10-06 1995-10-06 Process of obtaining tannins and proteins from hop waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ952622A CZ283179B6 (en) 1995-10-06 1995-10-06 Process of obtaining tannins and proteins from hop waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ262295A3 true CZ262295A3 (en) 1996-06-12
CZ283179B6 CZ283179B6 (en) 1998-01-14

Family

ID=5465285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ952622A CZ283179B6 (en) 1995-10-06 1995-10-06 Process of obtaining tannins and proteins from hop waste

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ283179B6 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999021634A1 (en) * 1997-10-28 1999-05-06 Proras S.R.L. Process and plant to extract and concentrate tannins from wood and from other natural products

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999021634A1 (en) * 1997-10-28 1999-05-06 Proras S.R.L. Process and plant to extract and concentrate tannins from wood and from other natural products

Also Published As

Publication number Publication date
CZ283179B6 (en) 1998-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7121059B2 (en) Plant extract containing diketopiperazine and method for producing the same
JP5666305B2 (en) Method for producing tea products and products obtained thereby
JP6683735B2 (en) Beer taste beverage
CN105494761A (en) Preparing method of oolong tea concentrated solution
KR20060101205A (en) Fresh tea leaf powder and processed product, extract, oil and aroma obtained from fresh tea leaf powder
KR20070003979A (en) Alcoholic dring containing maca extract
AU2007266062A1 (en) Method of enzymatically treating green tea leaves
CN100595191C (en) Bamboo shoots amino acid peptide extract its production and use
KR20150138303A (en) Method for producing beverage having beer taste using hop bract
AU2005276710B2 (en) Process for making tea
JPWO2017168718A1 (en) Container drink
KR20190013799A (en) Composition Containing Caffeine and Cycloalaninyl Alanine
PT1633204E (en) Olive powder
JP2008259457A (en) Method for producing highly flavored tea extracted solution excellent in deliciousness
Xu et al. Processing of canola proteins
KR20220132226A (en) A process for preparation of korean traditional wine using complex-brew method and korean traditional wine prepared therefrom
KR102588097B1 (en) Extract of Gryllus bimaculatus and Methods for Preparing Thereof
CZ262295A3 (en) Process of obtaining tannins and proteins from hop waste
JPWO2017168717A1 (en) Container drink
KR101827735B1 (en) Brewing Method of Beer with Wild Ginseng and the Beer Brewed Thereby
CN115433789A (en) Preparation method of macrobiological functional agent containing tea components
KR100757388B1 (en) Extraction of food materials from grape juice by-products and their applications
KR101848580B1 (en) Food composition having extract of unripe astringent persimmon for removed browning reaction
KR101870419B1 (en) Method for preparing chungkookchang comprising nipa fruticans wurmb and chungkookchang by the method
Yokotsuka et al. Grape seed nitrogenous components and possible contribution to wines

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20001006