-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Hopfenextraktes mit einem erhöhten Anteil an Iso-α-Säuren,
welches das Mischen eines Hopfenextraktes mit einem Metallsalz und
das Isomerisierenlassen des Gemisches umfasst, einen entsprechenden
Hopfenextrakt, und die Verwendung des Hopfenextraktes in der Brauindustrie.
-
Der
Rohstoff Hopfen beeinflusst das Bieraroma und vermittelt einen bitteren
Geschmack. Wesentliche Inhaltsstoffe von Hopfen sind die so genannten α-Säuren
und β-Säuren. Bei den α-Säuren
handelt es sich um ein Homologengemisch mit n-Humulon, Cohumulon
und Adhumulon als Hauptkomponenten. Bei den β-Säuren
handelt es sich um ein Homologengemisch mit n-Lupulon, Colupulon
und Adlupulon als Hauptkomponenten. In der Regel werden Hopfen oder
Hopfenprodukte in der Brauerei zu Beginn oder während der
Würzekochung dosiert. In der heißen Würze,
die üblicherweise einen pH-Wert im Bereich von etwa 5 bis
6 aufweist, finden chemische Reaktionen statt. Dabei ist die wichtigste
Reaktion die Isomerisierung der α-Säuren in die entsprechenden
Iso-α-Säuren, welche die Hauptbitterstoffe von
Bier darstellen. Je nach Hopfengabe liegen die Gehalte der Iso-α-Säuren
in herkömmlichen Bieren bei etwa 5 bis 40 mg/l. Mit Hopfen
oder herkömmlichen Hopfenprodukten beträgt die
Ausbeute an Iso-α-Säuren nach der Kochung in der
abgekühlten Würze etwa 30 bis 50 Gew.-%, bezogen
auf die Menge der zu der Würze zugegebenen α-Säuren.
-
Um
den Hopfen effizienter auszunutzen, wurden Verfahren entwickelt,
bei denen die Isomerisierung der α-Säuren in einem
chemischen Prozess außerhalb der Brauerei erfolgt. Als
Ausgangsprodukte dienen dabei herkömmliche, großtechnisch herstellbare
Hopfenprodukte. Derartige Hopfenprodukte sind insbesondere Hopfenextrakte
und Hopfenpellets.
-
Hopfenextrakte
werden üblicherweise durch Extraktion mit flüssigem
oder überkritischem Kohlendioxid oder mit Ethanol aus Hopfen
erhalten. Nach Entfernung des Lösungsmittels werden jeweils
bei Raumtemperatur hochviskose, jedoch bei einer Temperatur ab etwa
40°C fließfähige Extrakte erhalten, die
in Dosen oder Fässer abgefüllt werden. Je nach
Hopfensorte und Extraktionsverfahren enthalten solche Hopfenextrakte etwa
20 bis 60 Gew.-% α-Säuren und etwa 10 bis 30 Gew.-% β-Säuren.
-
Bei
Hopfenpellets handelt es sich dagegen um zu Granulat gepresstes
Hopfenpulver, das durch Vermahlung von Hopfen erhältlich
ist. Das vermahlene Hopfenpulver kann vor dem Pressen durch ein
mechanisches Verfahren, wie beispielsweise Siebung bei Tieftemperatur,
ebenfalls in eine bitterstoffarme und in eine bitterstoffreiche
Fraktion getrennt werden. Auf diese Weise kann eine Anreicherung
von α-Säuren und β-Säuren im
Vergleich zum Ausgangshopfen erreicht werden. Normale und angereicherte
Hopfenpellets werden üblicherweise unter Inertgas, wie
beispielsweise Stickstoff und Kohlendioxid, in licht- und sauerstoffundurchlässige
Verbundfolien abgepackt. Diese Pellets enthalten maximal etwa 20
Gew.-% α-Säuren und maximal etwa 10 Gew.-% β-Säuren.
-
Im
US-Patent 4,946,691 ist
ein Verfahren beschrieben, mit welchem Hopfenpellets mit erhöhtem
Anteil an Iso-α-Säuren erhältlich sind.
Solche Hopfenpellets werden nachfolgend auch als isomerisierte Hopfenpellets
bezeichnet. Dabei wird das Hopfenpulver vor dem Verpressen mit einem
geeigneten Metallsalz wie beispielsweise Magnesiumoxid vermischt.
Pelletierung und Abpackung erfolgen dann wie bei der Herstellung
herkömmlicher Pellets. Die entsprechend mit einem Metallsalz
vermischten und verpackten Hopfenpellets werden anschließend
bei erhöhter Temperatur von etwa 50°C gelagert,
bis eine im Wesentlichen vollständige Umwandlung der α-Säuren
in die entsprechenden Iso-α-Säuren erfolgt ist.
Bei einer Lagerung bei etwa 50°C dauert diese Umwandlung
je nach Hopfensorte etwa 10 bis 20 Tage.
-
In
der
DE 693 20 984
T2 ist ein ähnliches Verfahren für Hopfenextrakte
beschrieben, mit welchem Hopfenextrakte mit erhöhtem Anteil
an Iso-α-Säuren erhältlich sind. Solche
Hopfenextrakte werden nachfolgend auch als isomerisierte Hopfenextrakte
bezeichnet. Um eine ausreichend homogene Mischung von Hopfenextrakten
und Metallsalzen zu erreichen, wird bei diesem Verfahren eine ständige
Durchmischung in einem Rührwerksbehälter vorgenommen.
Da eine derartige Mischung jedoch im Verlauf der chemischen Reaktion schon
nach wenigen Stunden hochviskos wird, erweist sich eine Umsetzung
unter Zusatz von Wasser als notwendig. Außerdem wird üblicherweise
auch eine Lauge zugegeben. Daher wird zur Isomerisierung von herkömmlichem
Hopfenextrakt diesem üblicherweise in schwach alkalischem,
wässrigem Milieu (bei einem pH-Wert von etwa 7 bis 10)
ein Metallsalz wie beispielsweise Magnesiumsulfat zugesetzt. Bei
erhöhter Temperatur von etwa 80°C erfolgt eine
relative rasche Umsetzung innerhalb von einer Stunde. Nach erfolgter
Isomerisierung wird das Gemisch stark angesäuert. Durch
Zugabe von Schwefelsäure wird auf diese Weise ein pH-Wert
von etwa 2 eingestellt. Der wasserunlösliche isomerisierte
Hopfenextrakt kann dann aus der wässrigen Phase abgetrennt
werden und anschließend wie ein herkömmlicher
Hopfenextrakt abgefüllt werden. Die Abfüllung
erfolgt mit oder ohne Begasung, beispielsweise in Weißblechdosen
mit lebensmittelkonformer Innenbeschichtung.
-
Mit
den vorstehend beschriebenen großtechnisch einsetzbaren
Verfahren sind isomerisierte Hopfenprodukte erhältlich,
die in der Brauerei wie herkömmliche, d. h. nicht isomerisierte
Hopfenprodukte eingesetzt werden können. Dabei sind die
isomerisierten Hopfenprodukte jedoch um den Faktor von etwa 1,5
bis 2,0 effizienter, was den erzielten Gehalt an Iso-α-Säuren
in der abgekühlten Würze und somit auch im fertigen
Bier anbelangt.
-
Allerdings
hat das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung isomerisierter
Hopfenpellets den Nachteil, dass die Isomerisierung vergleichsweise
lange dauert und die erhaltenen Hopfenpellets maximal nicht mehr
als etwa 20 Gew.-% Iso-α- Säuren enthalten. Dagegen
hat das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines
isomerisierten Hopfenextraktes den Nachteil, dass das Verfahren
vergleichsweise aufwendig ist, da Wasser zugegeben werden muss,
welches in einem zusätzlichen Verfahrensschritt wieder
entfernt werden muss. Zum anderen wird das Verfahren üblicherweise
in schwach alkalischem Milieu durchgeführt. Dazu ist zunächst
der zusätzliche Verfahrensschritt des Einstellens des pH-Wertes
sowie das spätere Ansäuern notwendig. Außerdem
laufen die übrigen chemischen Reaktionen aufgrund des geänderten pH-Wertes
anders als in herkömmlicher Würze ab, da diese
mit einem pH-Wert von etwa 5 bis 6 schwach sauer ist. Dies kann
unter Umständen zu einer Verschlechterung der Qualität
des aus diesem Hopfenextrakt erhaltenen Bieres führen.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung von isomerisiertem Hopfenextrakt bereitzustellen,
welches verfahrenstechnisch wenig aufwendig und somit wirtschaftlich
sein soll, mit welchem effizient α-Säuren in Iso-α-Säuren
umgewandelt werden können, und wobei die Isomerisierung
unter Bedingungen durchgeführt werden soll, die ähnlich
den Bedingungen in der Würze sind, um so die Qualität
des resultierenden Bieres nicht zu beeinträchtigen.
-
Diese
Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten
Ausführungsformen gelöst.
-
Insbesondere
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Hopfenextraktes bzw. einer
hopfenhaltigen Zusammensetzung mit einem erhöhten Anteil
an Iso-α-Säuren bereitgestellt, umfassend
- (a) das Mischen eines Hopfenextraktes bzw.
einer hopfenhaltigen Zusammensetzung mit einem lebensmittel-verträglichen,
zur Isomerisierung von α-Säuren zu Iso-α-Säuren
befähigten Metallsalz, und
- (b) das Isomerisierenlassen des Gemisches in einem verschlossenen
Behälter bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25°C
bis etwa 80°C.
-
Unter
einem Hopfenextrakt mit einem erhöhten Anteil an Iso-α-Säuren
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Hopfenextrakt verstanden,
welcher mindestens etwa 20 Gew.-% Iso-α-Säuren,
bezogen auf die Menge der im Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren
und Iso-α-Säuren, enthält. Nachfolgend
wird ein Hopfenextrakt mit einem erhöhten Anteil an Iso-α-Säuren
auch als isomerisierter Hopfenextrakt bezeichnet.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
enthält der durch das erfindungsgemäße
Verfahren erhältliche Hopfenextrakt nach dem Schritt des
Isomerisierenlassens mindestens etwa 20 Gew.-% Iso-α-Säuren,
bezogen auf die Menge der im Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren
und Iso-α-Säuren. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform enthält der Hopfenextrakt mindestens
etwa 50 Gew.-% Iso-α-Säuren, noch bevorzugter
mindestens etwa 90 Gew.-% Iso-α-Säuren, bezogen
auf die Menge der im Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren
und Iso-α-Säuren. Dementsprechend ist der Gehalt
an α-Säuren im isomerisierten Hopfenextrakt verringert.
Vorzugsweise sind die α-Säuren im Wesentlichen
vollständig in die entsprechenden Iso-α-Säuren
umgewandelt, so dass der isomerisierte Hopfenextrakt beispielsweise
nur noch 5,0 Gew.-% oder weniger α-Säuren, bezogen
auf die Menge der im Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren
und Iso-α-Säuren, enthält.
-
Unter α-Säuren
werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Humulon-Homologen
verstanden, welche wesentliche Inhaltsstoffe von Hopfen darstellen.
Diese Homologen sind im Wesentlichen n-Humulon, Cohumulon sowie
Adhumulon und liegen üblicherweise als Gemisch im Hopfen
und Hopfenextrakt vor.
-
Unter β-Säuren
werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Lupulon-Homologen
verstanden, welche ebenfalls wesentliche Inhaltsstoffe von Hopfen
darstellen. Diese Homologen sind im Wesentlichen n-Lupulon, Colupulon
sowie Adlupulon und liegen üblicherweise als Gemisch im
Hopfen und Hopfenextrakt vor.
-
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Begriff Iso-α-Säuren
alle durch Isomerisierung von α-Säuren erhältlichen
Verbindungen.
-
Für
das erfindungsgemäße Verfahren wird als Ausgangsmaterial
ein Hopfenextrakt verwendet. Dieser Hopfenextrakt kann jeder herkömmliche,
im Stand der Technik bekannte Hopfenextrakt sein. Solche Hopfenextrakte
sind im Allgemeinen auch im Handel erhältlich und enthalten üblicherweise
Iso-α-Säuren in einer Menge von weniger als 2
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hopfenextraktes. In einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist der Hopfenextrakt durch Extraktion mit Ethanol (beispielsweise
90% v/v) gewonnener Hopfenextrakt, welcher nachfolgend auch als
Ethanol-Hopfenextrakt bezeichnet wird. Dieser Ethanol-Hopfenextrakt
kann als Reinharzextrakt oder als standardisierter Extrakt (beispielsweise
Standardisierung mit Glucose) verwendet werden. In einer anderen
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist der Hopfenextrakt durch Extraktion mit Kohlendioxid gewonnener
Hopfenextrakt. Dabei kann beispielsweise flüssiges und/oder überkritisches
Kohlendioxid zur Extraktion verwendet worden sein. Es ist auch möglich,
ein Gemisch aus Ethanol-Hopfenextrakt und durch Extraktion mit Kohlendioxid
gewonnenem Hopfenextrakt zu verwenden. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung ist allerdings die Verwendung von durch Extraktion mit
Ethanol gewonnenem Hopfenextrakt besonders bevorzugt, da dieser
mit Metallsalzen effektiver mischbar ist als beispielsweise ein
durch Extraktion mit Kohlendioxid gewonnener Hopfenextrakt.
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird der Hopfenextrakt mit einem Metallsalz
vermischt. Als Metallsalz wird ein lebensmittelverträgliches,
zur Isomerisierung von α-Säuren zu Iso-α-Säuren
befähigtes Metallsalz verwendet. Die Verwendung eines lebensmittelverträglichen
Metallsalzes ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil der durch
das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche
isomerisierte Hopfenextrakt als solcher in der Brauerei bei der
Bierherstellung verwendet wird, ohne dass das Salz zuvor abgetrennt
wird. Das Metallsalz dient dazu, die Isomerisierung der α-Säuren
zu den Iso-α-Säuren zu vermitteln. Daher muss
das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete
Metallsalz zur Isomerisierung von α-Säuren zu
Iso-α-Säuren befähigt sein. In einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird das Metallsalz aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallcarbonaten,
-Oxiden, -sulfaten, -halogeniden und -hydroxiden, Erdalkalimetallcarbonaten,
-Oxiden, -sulfaten, -halogeniden und -hydroxiden und Gemischen davon,
ausgewählt. Besonders bevorzugt wird das Metallsalz aus
der Gruppe, bestehend aus Magnesiumoxid, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid,
Calciumoxid, Calciumchlorid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat,
Calcium-carbonat und Gemischen davon, ausgewählt.
-
Im
erfindungsgemäßen Verfahren kann das Metallsalz
in einer solchen Menge verwendet werden, die geeignet ist, die Isomerisierungsreaktion
in ausreichender Geschwindigkeit zu bewirken. Vorzugsweise werden
etwa 0,1 bis etwa 5 Gewichtsteile Metallsalz, bezogen auf 10 Gewichtsteile
von in dem Hopfenextrakt vorliegenden α-Säuren
und Iso-α-Säuren, verwendet. Besonders bevorzugt
ist die Verwendung von etwa 1 bis etwa 3 Gewichtsteilen Metallsalz,
insbesondere von etwa 2 Gewichtsteilen, bezogen auf 10 Gewichtsteile
von in dem Hopfenextrakt vorliegenden α-Säuren
und Iso-α-Säuren.
-
Das
Mischen kann durch alle geeigneten, dem Fachmann bekannten Verfahren
erfolgen. Beispielsweise kann das Mischen im Labormaßstab
mit einem Laborrührer erfolgen. Im großtechnischen
Maßstab kann beispielsweise die Durchmischung in einem
Rührwerksbehälter durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird die Mischung derart durchgeführt, dass
ein im Wesentlichen homogenes Gemisch von Hopfenextrakt und Metallsalz
resultiert. Damit die Mischung erfolgen kann, ist es vorteilhaft,
dass der eingesetzte Hopfenextrakt in fließfähiger
Form vorliegt. Dazu kann der eingesetzte Hopfenextrakt beispielsweise
erwärmt werden, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens
40°C, noch bevorzugter auf eine Temperatur von mindestens
50°C.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfasst das Verfahren nach dem Schritt des Mischens und vor dem
Schritt des Isomerisierenlassens noch das Abfüllen des
in Schritt (a) erhaltenen Gemisches in einen Behälter und
danach das Verschließen des Behälters. Als Behälter
kann dabei beispielsweise eine Dose oder ein Fass verwendet werden.
Vorzugsweise wird ein Behälter verwendet, der eine für
Lebensmittel unbedenkliche Innenbeschichtung aufweist. Dies ist
insbesondere hinsichtlich der späteren Verwendung des durch
das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen isomerisierten
Hopfenextraktes in der Bierherstellung wünschenswert. Es
ist außerdem vorteilhaft, einen lichtundurchlässigen
Behälter zu verwenden, da auf diese Weise unerwünschte
licht-induzierte chemische Reaktionen in dem Hopfenextrakt während der
Lagerung vermieden werden können. Anschließend
kann der Behälter im erfindungsgemäßen
Verfahren verschlossen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Behälter unter Inertgas
befüllt und/oder luftdicht verschlossen. Dies ist vorteilhaft
im Hinblick auf eine Minimierung von unerwünschten chemischen
Reaktionen in dem Hopfenextrakt, die aufgrund des Vorhandenseins
von Sauerstoff ablaufen könnten. Dabei wird als Inertgas
vorzugsweise Stickstoff und/oder Kohlendioxid verwendet.
-
Die
Isomerisierung erfolgt erfindungsgemäß bei einer
Temperatur im Bereich von etwa 25°C bis etwa 80°C.
Dies kann beispielsweise durch einfache Lagerung erfolgen. Durch
das Lagern bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25°C
bis etwa 80°C wird die Isomerisierung der α-Säuren
zu den Iso-α-Säuren bewirkt. Diese Temperatur
ist ausreichend hoch, um die Isomerisierung zu bewirken, jedoch
noch nicht zu hoch, um andere, unerwünschte chemische Reaktionen
in dem Hopfenextrakt zu begünstigen. In einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Gemisch
bei einer Temperatur im Bereich von etwa 40 bis etwa 80°C,
noch bevorzugter von etwa 45 bis etwa 55°C, beispielsweise
etwa 50°C, isomerisieren gelassen.
-
Um
die Isomerisationsreaktion weiter zu optimieren und um einer (Teil)Entmischung
vorzubeugen, kann der Inhalt des Behälters während
der Lagerung regelmäßig durchmischt werden. Diese
Durchmischung kann durch herkömmliche Vorrichtungen erfolgen.
Beispielsweise kann die Durchmischung des Inhalts des Behälters
durch Kippen oder Schütteln des Behälters erfolgen.
Diese Durchmischung kann permanent während des ganzen Lagervorganges
erfolgen. Es ist aber auch möglich, den Inhalt des Behälters
nicht permanent, sondern lediglich in regelmäßigen
Abständen, beispielsweise alle zwei, vier oder sechs Stunden,
zu durchmischen. Da durch Extraktion mit Ethanol gewonnener Hopfenextrakt
vergleichsweise effektiv mit Metallsalzen mischbar ist, kann bei
Verwendung von Ethanol-Hopfenextrakten die Lagerung bzw. das Isomerisieren-lassen auch
ohne Durchmischung des Doseninhalts erfolgen.
-
Vorzugsweise
wird das Gemisch im erfindungsgemäßen Verfahren
für eine Dauer isomerisieren gelassen, die ausreichend
ist, dass das Gemisch nach 24 Stunden mindestens etwa 20 Gew.-%
Iso-α-Säuren, bezogen auf die Menge der im in
Schritt (a) eingesetzten Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren
(sofern keine Iso-α-Säuren im eingesetzten Hopfenextrakt
enthalten sind), oder bezogen auf die Menge der im in Schritt (a) eingesetzten
Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren und Iso-α-Säuren,
enthält. Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Isomerisierung
für mindestens 24 Stunden erfolgen muss. So ist es möglich,
dass das Gemisch bereits nach kürzerer Zeit, beispielsweise
nach etwa 12 Stunden, mindestens etwa 20 Gew.-% Iso-α-Säuren,
bezogen auf die Menge der im Hopfenextrakt enthaltenen α-Säuren
und Iso-α-Säuren, enthält. Dennoch wird
in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
das Gemisch mindestens etwa 24 Stunden isomerisieren gelassen, noch
bevorzugter mindestens etwa 72 Stunden. Besonders bevorzugt ist
eine längere Reaktionsdauer, beispielsweise von mindestens
etwa 120 Stunden, da nach dieser Zeit eine im Wesentlichen vollständige
Isomerisierung der α-Säuren zu den Iso-α-Säuren
erzielt werden kann.
-
Die
Isomerisierungsreaktion erfolgt nicht unter alkalischen Bedingungen.
Vorteilhaft ist hier, dass solche Bedingungen dem pH-Wert von Bierwürzen
näher sind. Darüber hinaus kann auf den zusätzlichen
Schritt des Einstellens eines alkalischen pH-Wertes und das spätere
Wiederansäuern verzichtet werden, wenn die Isomerisierungsreaktion
nicht unter alkalischen Bedingungen durchgeführt wird,
sondern erfindungsgemäß ohne Zusatz von Wasser
und/oder Lauge.
-
Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich,
einen isomerisierten Hopfenextrakt bereitzustellen, der in der Brauerei
wie ein herkömmliches Hopfenprodukt eingesetzt werden kann.
Dabei ist der isomerisierte Hopfenextrakt beispielsweise um den
Faktor von etwa 1,5 bis 2,0 effizienter im Vergleich zu herkömmlichen
Hopfenextrakt, bezogen auf den Gehalt an Iso-α-Säuren
in der abgekühlten Würze und somit auch im fertigen
Bier. Dies bedeutet, dass bei der Brauerei eine geringere Menge
an isomerisiertem Hopfenextrakt im Vergleich zu herkömmlichen
Hopfenextrakten eingesetzt werden muss, um etwa die gleiche Konzentration
von Iso-α-Säuren in der abgekühlten Würze
und damit im fertigen Bier zu erhalten.
-
Im
Vergleich zu dem bislang bei der Herstellung isomerisierter Hopfenextrakte üblichen
Verfahren in alkalisch-wässrigem Milieu wird beim erfindungsgemäßen
Verfahren kein Wasser und/oder auch keine Lauge zugesetzt und bietet
somit den wichtigen Vorteil, daß es weniger aufwendig und
somit wirtschaftlicher ist.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Hopfenextrakt mit einem
erhöhten Anteil an Iso-α-Säuren, welcher
durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich
ist, sowie dessen Verwendung in der Brauindustrie.
-
Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung einer Bierwürze mit einem erhöhten
Anteil an Iso-α-Säuren, umfassend
- (a) das Mischen eines Hopfenextraktes bzw. einer hopfenhaltigen
Zusammensetzung mit einem lebensmittel-verträglichen, zur
Isomerisierung von α-Säuren zu Iso-α-Säuren
befähigten Metallsalz, und
- (b) das Isomerisierenlassen des Gemisches direkt in der Würzekochung
in der Brauerei.
-
In
diesem Fall ist es nicht notwendig, das Gemisch bereits vorher durch
Lagerung in einem Behälter isomerisieren zu lassen. Dies
kann aber dennoch zumindest teilweise geschehen, beispielsweise
wenn das Gemisch aus Hopfenextrakt und Metallsalz in einen Behälter
gefüllt wird und zur Brauerei transportiert wird, wo es
in der Würzekochung eingesetzt wird. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren erfolgt aber der Schritt des Isomerisierenlassens im Wesentlichen
direkt in der Brauerei. Dadurch ist es möglich, das Verfahren
insgesamt effizienter zu gestalten, da kein separater Schritt des
Isomerierenlassens mehr notwendig ist. Unter dem Begriff der Würzekochung
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur die Würzekochung
selbst verstanden, sondern auch Würzekoch-ähnliche
oder andere Prozesse, die in der Brauerei zur Isomerisierung der α-Säuren
dienen, beispielsweise vorgeschaltet oder parallel zur eigentlichen
Würzekochung.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist der Hopfenextrakt durch Extraktion mit Ethanol (beispielsweise
90% v/v) gewonnener Hopfenextrakt. Dieser Ethanol-Hopfenextrakt
kann als Reinharzextrakt oder als standardisierter Extrakt (beispielsweise
Standardisierung mit Glucose) verwendet werden. In einer anderen
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist der Hopfenextrakt durch Extraktion mit Kohlendioxid gewonnener
Hopfenextrakt. Dabei kann beispielsweise flüssiges und/oder überkritisches
Kohlendioxid zur Extraktion verwendet worden sein. Es ist auch möglich,
ein Gemisch aus Ethanol-Hopfenextrakt und durch Extraktion mit Kohlendioxid
gewonnenem Hopfenextrakt zu verwenden. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung ist allerdings die Verwendung von durch Extraktion mit
Ethanol gewonnenem Hopfenextrakt besonders bevorzugt, da dieser
mit Metallsalzen effektiver mischbar ist als beispielsweise ein durch
Extraktion mit Kohlendioxid gewonnener Hopfenextrakt.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird das Metallsalz aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallcarbonaten,
-Oxiden, -sulfaten, -halogeniden und -hydroxiden, Erdalkalimetallcarbonaten,
-Oxiden, -sulfaten, -halogeniden und -hydroxiden und Gemischen davon,
ausgewählt. Besonders bevorzugt wird das Metallsalz aus
der Gruppe, bestehend aus Magnesiumoxid, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid,
Calciumoxid, Calciumchlorid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat,
Calcium-carbonat und Gemischen davon, ausgewählt.
-
Beispiele
-
Beispiel 1:
-
Als
Hopfenextrakt wurde ein Kohlendioxid-Extrakt der Sorte Hallertau
Magnum, Ernte 2007, verwendet. 1000 g dieses Hopfenextraktes wurden
in einem Behälter auf 50°C erwärmt und
unter Rühren mit 92 g Magnesiumoxid (p. a.) versetzt. Die
Menge an zugesetztem Magnesiumoxid bezog sich auf den Gehalt an α-Säuren
im Hopfenextrakt (g Magnesiumoxid = g α-Säuren × 0,21).
Der Inhalt des Behälters wurde 5 Minuten mit Hilfe eines
Laborrührers gemischt und anschließend gleichmäßig
in 5 Dosen gefüllt. Diese wurden sofort luftdicht verschlossen
und bei 50°C gelagert. Die Lagerung erfolgte zwischen 0
und 6 Tage. Dabei wurde der Doseninhalt durch Umdrehen der Dosen
nach jeder sechsten Stunde durchmischt. Nach Beendigung des jeweiligen
Versuches wurde die Dose auf Raumtemperatur abgekühlt,
geöffnet und der Doseninhalt mittels HPLC analysiert (in
Anlehnung an die in Analytica EBC 7.11 (2005) beschriebene HPLC-Methode). Ergebnisse der Analysen (alle % Angaben
stellen Gew.-% dar, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hopfenextraktes):
| Parameter | 0
h | 24
h | 48
h | 72
h | 96
h | 120
h |
| α-Säuren | 43,6% | 28,3% | 17,6% | 8,4% | 3,9% | 1,0% |
| Iso-α-Säuren | - | 14,9% | 25,4% | 33,3% | 37,9% | 41,2% |
| β-Säuren | 27,4% | 27,1% | 27,2% | 27,8% | 26,8% | 26,2% |
-
Beispiel 2:
-
Der
Versuch wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt.
Allerdings wurde als Hopfenextrakt ein Ethanol-Reinharzextrakt der
Sorte Hallertau Herkules, Ernte 2007, und 85 g Magnesiumoxid verwendet.
Außerdem wurde der Doseninhalt während der Lagerung
nicht durchgemischt. Ergebnisse der Analysen (alle % Angaben
stellen Gew.-% dar, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hopfenextraktes):
| Parameter | 0
h | 24
h | 48
h | 72
h | 96
h | 120
h |
| α-Säuren | 39,6% | 17,2% | 7,6% | 2,3% | 0,3% | 0,1% |
| Iso-α-Säuren | 0,8% | 22,6% | 31,6% | 36,6% | 38,3% | 38,0% |
| β-Säuren | 14,0% | 13,9% | 14,0% | 13,9% | 13,6% | 12,9% |
| Xanthohumol | 1,8% | 1,8% | 1,9% | 1,7% | 1,8% | 1,8% |
-
Aus
der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, dass bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren keine Isomerisierung von Xanthohumol stattfindet. Dies
ist im Hinblick auf die Qualität des unter Verwendung des
Hopfenextraktes hergestellten Bieres vorteilhaft.
-
In
einem Vergleichsbeispiel bei alkalischem pH-Wert, wie in der
DE 693 20 984 T2 beschrieben,
wurde dagegen Xanthohumol isomerisiert.
-
Beispiel 3:
-
Als
Hopfenextrakt wurde ein Ethanol-Reinharzextrakt der Sorte Hallertau
Taurus, Ernte 2007, verwendet. 220 g dieses Hopfenextraktes wurden
in einem Behälter auf 50°C erwärmt und
unter Rühren mit 20 g Magnesiumoxid (p. a.) versetzt.
-
Anschließend
wurde der Inhalt gleichmäßig auf zwei Dosen verteilt.
Beide Dosen wurden anschließend luftdicht verschlossen.
Eine Dose wurde 120 Stunden bei 8°C gelagert, die andere
Dose wurde für denselben Zeitraum bei 45°C gelagert.
Danach wurden 10 g des Inhalts der jeweiligen Dosen jeweils 1 Stunde
in 40 Liter Bierwürze gekocht. Als Vergleich wurden auch
9,2 g des Ausgangshopfenextraktes (Ethanol-Reinharzextrakt, ohne
Zusatz von Magnesiumoxid) 1 Stunde in 40 Liter Bierwürze
gekocht. Nach der Kochung wurden die Bierwürzen sofort
auf Raumtemperatur abgekühlt und mittels HPLC wie in Beispiel
1 analysiert. Ergebnisse der unterschiedlichen Produkte
vor der Kochung (alle % Angaben stellen Gew.-% dar, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Hopfenextraktes):
| Parameter | Ethanol-Reinharzextrakt | Ethanol-Reinharzextrakt
+ MgO, bei 8°C | Ethanol-Reinharzextrakt
+ MgO, bei 45°C |
| α-Säuren | 40,4% | 37,2% | 0,5% |
| Iso-α-Säuren | 1,4% | 1,3% | 36,4% |
| β-Säuren | 20,5% | 18,8% | 17,9% |
Ergebnisse der unterschiedlichen Bierwürzen
nach der Kochung (wobei der Ausbeutefaktor den Quotienten aus Iso-α-Säuren
(mg/l) in der abgekühlten Bierwürze zu der Dosage
an Iso-α-Säuren + Alpha-Säuren (mg/l) darstellt):
| Parameter | Ethanol-Reinharzextrakt | Ethanol-Reinharzextrakt
+ MgO, bei 8°C | Ethanol-Reinharzextrakt
+ MgO, bei 45°C |
| α-Säuren | 15,4
mg/l | 1,5
mg/l | 0,4
mg/l |
| Iso-α-Säuren | 39,9
mg/l | 54,3
mg/l | 61,9
mg/l |
| Ausbeutefaktor | 0,42 | 0,56 | 0,67 |
-
Beispiel 4:
-
Als
Hopfenextrakt wurde ein Ethanol-Reinharzextrakt der Sorte Hallertau
Magnum, Ernte 2007, verwendet. 7400 g dieses Hopfenextraktes wurden
in einem Behälter mit Rührwerk auf 50°C
erwärmt und unter Rühren mit 660 g Magnesiumoxid
(p. a.) versetzt. Der Inhalt wurde 15 Minuten gemischt und anschließend unter
Kohlendioxid als Inertgas in Dosen 403 g Inhalt gefüllt.
Diese wurden sofort nach der Abfüllung luftdicht verschlossen
und 96 Stunden bei 50°C gelagert. Danach wurden die Dosen
auf Raumtemperatur abgekühlt. Eine Dose wurde geöffnet
und der Doseninhalt wie unter Beispiel 1 beschrieben mittels HPLC
analysiert. Das Reaktionsprodukt enthielt 32,5 Gew.-% Iso-α-Säuren
und 1,0 Gew.-% α-Säuren, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Hopfenextraktes.
-
Der
Inhalt einer Dose des so gewonnenen Reaktionsprodukts (insgesamt
403 g isomerisierter Ethanol-Reinharzextrakt mit 135 g Iso-α-Säuren
und α-Säuren) wurde in einem Brauversuch anstelle
eines herkömmlichen Hopfenextraktes verwendet (30 Hektoliter
Ausschlagwürze). In der abgekühlten Würze
wurden bei Verwendung des isomerisierten Extrakts 27 mg/l Iso-α-Säuren
nachgewiesen. Mit einem herkömmlichen, nicht isomerisierten
Hopfenextrakt (375 g Kohlendioxid-Extrakt der Sorte Hallertauer
Magnum, Ernte 2007, mit 150 g α-Säuren) wurden
15 mg/l Iso-α-Säuren in der abgekühlten
Würze nachgewiesen. Im fertigen Bier wurden ansonsten keine
signifikanten Unterschiede festgestellt.
-
Aus
diesem Beispiel wird deutlich, dass mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein isomerisierter Hopfenextrakt erhältlich ist,
bei dessen Verwendung in der Brauerei die Ausbeute an Iso-α-Säuren
in der abgekühlen Würze um den Faktor von etwa
2,0 im Vergleich zu herkömmlichen Hopfenextrakten verbessert
werden kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 4946691 [0006]
- - DE 69320984 T2 [0007, 0037]