DE102010010278A1

DE102010010278A1 - Production of beer, comprises partially carrying out a required cell disruption in the used substances by electroporation with pulsed electric fields, where the electroporation takes place for the digestion of cells present in hops

Info

Publication number: DE102010010278A1
Application number: DE102010010278A
Authority: DE
Inventors: Marcus Hertel
Original assignee: Individual
Current assignee: Schiffer Katja Ch
Priority date: 2009-03-07
Filing date: 2010-03-07
Publication date: 2010-09-16
Also published as: AT507918B1; DE102010010277A8; DE102010010277A1; AT507918A3; AT507918A2; DE102010010279A1

Abstract

The method for the production of beer, comprises partially carrying out a required cell disruption in the used substances by electroporation with pulsed electric fields, where the electroporation takes place for the digestion of cells present in hops before and/or during wort boiling and takes place during a brewing process, before and/or during mash preparation and during the production of brewing materials and hops products. An independent claim is included for a device for the production of beer.

Description

Die Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bierherstellung. Die Anmeldung bezieht sich darüber hinaus auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The Application relates to a process for beer production. The Registration also refers to an implementation the method suitable device.

Unter Bierherstellung ist hierbei jeder Prozessschritt zu verstehen, der mit der Herstellung des Produktes Bier und dessen Braustoffen – angefangen von der Rohstoffverarbeitung bis hin zur Haltbarmachung – zu tun hat. Unter Brauprozess wird im Folgenden der Teilprozess der Bierherstellung verstanden, der sich mit der Herstellung des Produktes Bier aus fertigen Braustoffen bis hin zur abgeschlossenen Gärung befasst.Under Beer production is to be understood here as any process step that with the production of the product beer and its brewing substances - started from raw material processing to preservation - too has to do. Under brewing process the subprocess of the Beer production understood, dealing with the production of the product beer from finished brewing substances to completed fermentation deals.

Bei der Bierherstellung haben alle Prozessschritte die Gemeinsamkeit, dass ein an vielen Steffen benötigter Aufschluss von Zellmaterial nur mechanisch, thermisch und/oder enzymatisch und in Ausnahmen chemisch erfolgt. Hier ist vor allem der Brauprozess zu nennen, da hier besonders auf einen Zellaufschluss geachtet und wert gelegt werden muss. Zwar können zum Brauen auch Braustoffe wie Malz- oder Hopfenextrakte (oder auch Sirupe) verwendet werden, bei welchen der Zellaufschluss bereits erfolgt ist, allerdings musste zu dessen Herstellung auch ein Zellaufschluss vollzogen werden, welcher nach dem heutigen Stand der Technik ebenfalls nur mechanisch, thermisch, enzymatisch und/oder gegebenenfalls chemisch erfolgt.at of beer production all process steps have the commonality, that a digestion of cell material required by many Steffen only mechanical, thermal and / or enzymatic and in exceptional cases chemically. Here, above all, the brewing process should be mentioned, since here, particular attention is paid to cell disruption and value must become. Although brewing materials such as malt or hop extracts (or syrups) may be used in which The cell disruption has already occurred, but had to go to his Manufacture also be carried out a cell disruption, which after the state of the art also only mechanical, thermal, enzymatically and / or optionally chemically.

Ein Zellaufschluss ist im Zuge der Bierherstellung – und insbesondere im Zuge des Brauprozesses – notwendig, um die in den Zellen vorhandenen Stoffe wie Stärke, Eiweiße, Gerbstoffe, Gitterstoffe, Hopfenöle usw. freizusetzen, wodurch sie folglich erst für die Bierherstellung verfügbar werden. Aus diesem Grund kann im Zellaufschluss auch der entscheidende Schritt gesehen werden, der eine Bierherstellung überhaupt erst ermöglicht. Darüber hinaus wird ein Zellaufschluss im Zuge der Bierherstellung auch für die Inaktivierung von Mirkoorganismen und somit für das Abbrechen mikrobiologischer Prozesse sowie für die Sterilisation und Haltbarmachung des Bieres benötigt.One Cell disruption is in the course of beer production - and in particular in the course of the brewing process - necessary to those in the cells existing substances such as starch, egg whites, tannins, Releasing scrims, hops oils, etc., causing them consequently only available for beer production become. For this reason, cell disruption can also be the decisive Be seen stepping down to making a beer at all only possible. In addition, a cell disruption in the course of beer production also for inactivation of microorganisms and thus for breaking off microbiological processes as well as for the sterilization and preservation of the beer needed.

Wenn im Zuge der Bierherstellung die Braustoffe noch ohne merklichen Zellaufschluss vorliegen, muss dieser zwingend im Zuge des Brauprozesses vollzogen werden.If In the course of beer production, the brewing substances without appreciable Cell disruption must be mandatory in the course of the brewing process be done.

So wird in einem ersten Schritt im Zuge des Brauprozesses das Malz oder die verwendete Rohfrucht mechanisch zerkleinert, was in der Regel in Malz- oder Rohfruchtmühlen vollzogen wird. Durch die mechanische Einwirkung kommt es neben der makroskopischen Zerkleinerung auch zum teilweisen Zellaufschluss, was auch auf die bei der Zerkleinerung hervorgerufene Wärme- bzw. Hitzeentwicklung zurückzuführen ist. Das gemahlene Getreide wird im Anschluss eingemaischt, um einen weiteren Zellaufschluss sowie das In-Lösung-bringen von Inhaltsstoffen, hier vornehmlich Stärke und Eiweißstoffe, zu ermöglichen. Hierzu werden unter Zuhilfenahme malzeigener und/oder zugegebener Enzyme Rasten bei Temperaturen, welche im Bereich der Enzymoptima liegen, eingehalten. Der Aufschluss erfolgt hier folglich enzymatisch-thermisch. Darüber hinaus gibt es auch die Möglichkeit, im Zuge des Maischprozesses einen rein thermischen Zellaufschluss – zumindest in einem Teil der Maische – zu vollziehen. Hierzu wird die Maische auf hohe Temperaturen über 75°C erhitzt, wodurch es zum thermischen Zellaufschluss kommt. Dies ist deswegen möglich, da ab ca. 75°C die Zellmembranen pflanzlicher Zellen denaturieren, wodurch der Zellinhalt frei wird. Bei Verwendung von Rohfrucht, in welcher keine nennenswerten Enzyme vorhanden sind, erfolgt der Aufschluss in der Regel rein thermisch und/oder unter Enzymzugabe. Für einen enzymatischen Zellaufschluss werden cytolytische Enzyme eingesetzt (oder sie sind bereits im Getreide vorhanden), welche auf enzymatischen Weg die Zellen öffnen.So becomes the malt in a first step in the course of the brewing process or the raw fruit used mechanically comminuted, resulting in the Usually in malting or Rohfruchtmühlen is completed. By the Mechanical action occurs in addition to the macroscopic comminution also for partial cell disruption, which also applies to the comminution caused heat or heat development due is. The ground crop is then mashed to one further cell disruption and the in-solution of Ingredients, especially starch and protein, to enable. For this purpose, with the help of malzeigener and / or added enzymes snap at temperatures which are in the range the enzyme optima are, maintained. The digestion takes place here consequently enzymatic-thermal. In addition, there are also the possibility of a pure in the course of the mashing process thermal cell disruption - at least in part of the Mash - to accomplish. For this the mash is on high Temperatures above 75 ° C heated, causing it to thermal cell disruption comes. This is possible because since from about 75 ° C denature the cell membranes of plant cells, which the cell content is released. When using raw fruit, in which no significant enzymes are present, the digestion takes place usually purely thermally and / or with enzyme addition. For an enzymatic cell disruption cytolytic enzymes are used (or they are already present in the cereal), which are based on enzymatic Way the cells open.

Durch den Zellaufschluss und weitere Vorgänge, wie beispielsweise die Extraktion, sind während des Maischens die meisten Inhaltsstoffe des Kornes in Lösung gebracht worden. Hierauf werden durch einen Läuterprozess die nicht in Lösung gegangenen Feststoffe, wie beispielsweise die Getreideschalen bzw. Spelzen, abgetrennt, woraus die sogenannte Würze resultiert.By the cell disruption and other processes, such as the extraction, are the most during mashing Ingredients of the grain have been dissolved. hereupon are not in solution by a refining process gone solids, such as the cereal bowls or Spelled, separated, from which the so-called wort results.

Der Würze wird zur Erzielung einer Bitterkeit und/oder eines Hopfenaromas Hopfen zugesetzt. Dieser kann feststofffrei in Form von Extrakten, aber vor allem auch in feststoffreicher Form, beispielsweise als Rohhopfen oder Hopfenpellets, zugegeben werden. Im Falle von Extrakten ist ein Zellaufschluss im Zuge der Bierherstellung bereits vor dem Brauprozess erfolgt. Werden jedoch feststoffreiche Hopfenprodukte verwendet, muss im Zuge des Brauprozesses erst ein Zellaufschluss vollzogen werden, bevor die wertgebenden Bitter- und/oder Aromastoffe freigesetzt und in die Würze extrahiert werden können. Ein erster Zellaufschluss geschieht in der Regel mechanisch durch feines Zermahlen der Hopfendolden. Dieser erste Zellaufschluss erfolgt jedoch in der Regel nicht mehr im Zuge des Brauprozesses, sondern im Zuge der Bierherstellung bei Hopfenverarbeitern, beispielsweise bei der Pelletherstellung. Ein weiterer Zellaufschluss erfolgt im Zuge des Brauprozesses thermisch nach Zugabe des Hopfens zur Würze. Dieser weitere Zellaufschluss kann prozessbedingt jedoch nicht in ausreichendem Maße erfolgen, sodass auch die Extraktion der Hopfeninhaltsstoffe in die Würze erschwert und somit auch die Hopfenausnutzung verringert wird.Of the Wort is used to achieve a bitterness and / or a Hop aromas hops added. This can be free of solids in the form of extracts, but especially in solids-rich form, for example as raw hops or hop pellets. In case of Extracts is a cell disruption in the course of beer production already done before the brewing process. However, become solids-rich hop products used in the course of the brewing process, only a cell disruption be done before the bitterness and / or flavoring released and extracted into the wort. One first cell disruption is usually done mechanically by fine Crushing the hop umbels. This first cell disruption occurs but usually no longer in the course of the brewing process, but in the Course of beer production in hop processors, for example during pellet production. Another cell disruption takes place in During the brewing process thermally after adding the hops to the wort. However, this further cell disruption can not be due to the process sufficient extent, so that the extraction the hops ingredients into the wort and thus difficult also the hop utilization is reduced.

Im Anschluss an die Würzekochung, wird der gebildete Heißtrub aus der Würze entfernt, diese heruntergekühlt und zur Gärung gebracht. Ein Zellaufschluss von vorhandenem Zellmaterial ist im Zuge der Gärung in der Regel mehr als unerwünscht. In diesem Schritt stehen als Zellmaterial in der Regel nur Hefen zur Verfügung, welche jedoch im Sinne einer guten Gärung möglichst vollständig intakt bleiben sollten. Lediglich bei der Herstellung alkoholfreier Biere durch gestoppte Gärung ist eine Inaktivierung der Hefezellen durch einen Zellaufschluss erwünscht. In der Regel wird hierbei erst der größte Teil der Hefe abgezogen, bevor die im Bier verbleibenden Hefezellen durch Erhitzung des Bieres, also durch thermischen Zellaufschluss, inaktiviert werden.in the Following the wort boiling, the formed hot trub becomes removed from the wort, this cooled down and brought to fermentation. A cell disruption of existing Cell material is usually more than when fermented undesirable. In this step stand as cellular material usually only yeasts available, which, however, in the Meaningful fermentation as completely as possible should remain intact. Only in the production of alcohol-free beers Stopped fermentation is an inactivation of the yeast cells desired by a cell disruption. Usually will in this case only the largest part of the yeast deducted, before the yeast cells remaining in the beer are heated by heating the beer, So by thermal cell disruption, be inactivated.

Nachdem auch die Nachgärung beendet ist, wird das Bier im Bierherstellungsprozess in der Regel filtriert und abgefüllt. Um evtl. vorhandene intakte Zellen aufzuschließen und somit beispielsweise Mikroorganismen zu inaktivieren und das Bier haftbar zu machen, wird das Bier meistens noch erhitzt. Hierdurch kommt es zu einem thermischen Zellaufschluss, welcher die Mirkoorganismen abtötet und das Bier somit haltbar macht.After this Even the secondary fermentation is finished, the beer is in the beer production process usually filtered and bottled. To possibly existing unlock intact cells and thus, for example Inactivate microorganisms and make the beer liable the beer is usually still heated. This leads to a thermal cell disruption, which kills the microorganisms and thus preserves the beer.

Darüber hinaus weisen neuere Forschungsergebnisse daraufhin, dass das Phänomen des Gushing – dies stellt ein spontanes Überschäumen beim Öffnen von Bierflaschen dar – durch einen intensiveren Zellaufschluss in thermischer Form stark gemindert werden kann, weswegen dieser inzwischen zumindest in Forschungsbrauereien teilweise bewusst hervorgerufen wird. Gushingminderung soll auch durch eine mechanische Be lastung hervorgerufen werden, beispielsweise in Form von intensivem Schütteln nach der Abfüllung des Bieres in Flaschen.About that In addition, recent research indicates that the phenomenon of Gushing - this represents a spontaneous effervescence when opening beer bottles - by one intensified cell disruption in thermal form greatly reduced which is why it is now at least in research breweries partially consciously evoked. Gushing reduction is also due a mechanical load Be caused, for example in the form of intensive shaking after bottling of the beer in bottles.

Bei der Herstellung von Braustoffen im Zuge der Bierherstellung ist, wie beschrieben, ebenfalls an vielen Stellen ein Zellaufschluss notwendig. Bei der Herstellung von Malzextrakten beispielsweise erfolgt ein Zellaufschluss in gleicher Weise wie bei der Maischeherstellung im Zuge des Brauprozesses, da auch hier die Aufgabe darin liegt, die Inhaltsstoffe des Malzes bzw. der in ihm vorhandenen Zellen in Lösung zu bringen. Ein Zellaufschluss erfolgt hier folglich thermisch und/oder enzymatisch. Gleiches gilt für die Herstellung von Rohfruchtextrakten bzw. Sirupen.at the production of brewing substances in the course of beer production, as described, also in many places a cell disruption necessary. For example, in the production of malt extracts a cell disruption takes place in the same way as in the production of mash in the course of the brewing process, since here too the task is the ingredients of the malt or the cells present in it to solve. A cell disruption occurs here accordingly thermally and / or enzymatically. The same applies to the production of raw fruit extracts or syrups.

Bei der Herstellung von feststoffreichen Hopfenprodukten für den Brauprozess (Braustoffe) erfolgt ein zumindest teilweiser Zellaufschluss in der Regel nur auf mechanischem Wege, während bei der Herstellung von wenige Feststoffe enthaltenden bzw. feststofffreien Hopfenprodukten (Braustoffe), wie Hopfenextrakten, Hopfenölen, Hopfenauszüge, ein Zellaufschluss auch auf thermischen Wege erfolgt.at the production of high-solids hop products for the brewing process (brewing substances) is at least partially cell disrupted usually only by mechanical means, while in production of a few solids-containing or solids-free hop products (Brewing substances), such as hop extracts, hop oils, hop extracts, Cell disruption also takes place by thermal means.

Auf die genauen Herstellungsprozesse wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen. Hier sei auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.On the exact manufacturing processes will not be closer at this point received. Here is the relevant literature directed.

Unter den Bedingungen, die bei der Bierherstellung und insbesondere auch im Brauprozess herrschen und eingehalten werden müssen, kann eine Zellöffnung mit den verwendeten Verfahren nicht optimal bzw. nur unvollständig ablaufen. Für einen weitgehenden bzw. optimalen Zellaufschluss müsste der Prozess der Bierherstellung und insbesondere der Brauprozess derart umgeändert werden, dass die Prozessschritte für den Zellaufschluss gezielt intensiviert werden. Hierdurch ergeben sich mit den heutzutage verwendeten Zellaufschlussverfahren aber zwangsläufig auch negative Auswirkungen für das Produkt an sich. Eine Intensivierung des Zellaufschlusses durch eine weitergehende Zerkleinerung – wie sie vor allem auch bei schlecht gelöstem Malz benötigt würde – kann beispielsweise durch eine damit einhergehende Zerkleinerung der Spelzen den Läuterprozess stark verlangsamen, da sich ein weniger poröser Filterkuchen im Läuterbottich ergibt. Darüber hinaus erfordert eine weitgehende Zerkleinerung der verwendeten Rohstoffe generell einen stark erhöhten Energieeinsatz. Gleiches gilt für den thermischen Zellaufschluss. So erfordert beispielsweise ein Maischverfahren, bei welchem ein Teil der Maische einem rein thermischen Zellaufschluss unterzogen wird (Dekoktionsmaischverfahren), in der Regel einen mehr als doppelt so hohen Energieeinsatz wie ein rein enzymatisch-thermischer Maischprozess. Darüber hinaus bringt es ein intensiver thermischer Zellaufschluss immer auch mit sich, dass einige physiologisch bedeutsame Inhaltsstoffe geschädigt werden und es zu einer – vor allem geschmacklichen – Veränderung des Produktes kommt. Ein intensiverer thermischer Zellaufschluss im Hopfenprodukt durch eine länger Würzekochzeit oder höhere Kochtemperaturen würde somit zwangsläufig auch zu einer negativen geschmacklichen Veränderung des resultierenden Bieres führen. Ein enzymatischer Zellaufschluss erfordert Wärme bzw. Energie, damit das Produkt auf die Temperatur des Enzymoptimums gebracht und gehalten werden kann, da der enzymatische Abbau ansonsten nicht oder nur stark verlangsamt abläuft. Eine Intensivierung des Zellaufschlusses auf enzymatischen Wege bedingt demzufolge zwangsläufig einen erhöhten Energieeinsatz. Bei Zusatz von Enzymen zum Zellaufschluss ist vor allem ein monetärer Nachteil gegeben, da der Kauf von Enzymen mit hohen Kosten verbunden ist. Eine Intensivierung des Zellaufschlusses durch den vermehrten Zusatz von Enzymen würde demzufolge eine hohe finanzielle Belastung bedeuten. Darüber hinaus sind Enzyme nur eingeschränkt – unter Einhaltung des Deutschen Reinheitsgebotes überhaupt nicht – zugelassen und ihr Zusatz wird vom Verbraucher generell meist als negativ bewertet. Gleiches gilt für einen chemischen Zellaufschluss. Es ist insofern ersichtlich, dass die heutzutage bei der Bierherstellung – und insbesondere im Brauprozess – vollzogenen Zellaufschlussverfahren, gerade wenn sie zur Intensivierung des Zellaufschlusses im Übermaß durchgeführt werden/werden müssen, eine Reihe von Nachteilen aufweisen. Deswegen wäre es von großem Vorteil, ein alternatives, zusätzliches Zellaufschlussverfahren zur Verfügung zu haben, mit welchem ein intensiver Zellaufschlusses ermöglicht werden kann, ohne dabei die oben beschriebenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Hierdurch könnte unter Einhaltung der Qualitätsstandards die Ausbeute an eingesetzten Stoffen stark gesteigert und folglich deren Einsatz verringert werden.Under the conditions which prevail and must be complied with in the production of beer, and in particular also in the brewing process, a cell opening with the methods used can not proceed optimally or only incompletely. For a far-reaching or optimum cell disruption, the process of beer production and in particular the brewing process would have to be changed in such a way that the process steps for cell disruption are purposefully intensified. As a result, however, the cell disruption methods used today also inevitably result in negative effects for the product itself. An intensification of the cell digestion by a further comminution - as would be needed especially in poorly dissolved malt - can slow down the refining process, for example, by a concomitant crushing of the husks, as results in a less porous filter cake in Läuterbottich. In addition, extensive shredding of the raw materials used generally requires a greatly increased use of energy. The same applies to the thermal cell disruption. For example, a mashing process in which part of the mash is subjected to a purely thermal cell disruption (decoction mash method) usually requires more than twice as much energy input as a purely enzymatic-thermal mashing process. In addition, an intensive thermal cell disruption always entails that some physiologically important ingredients are damaged and there is a - especially taste - change in the product. A more intense thermal cell disruption in the hop product by a longer wort cooking time or higher cooking temperatures would thus inevitably lead to a negative change in the taste of the resulting beer. Enzymatic cell disruption requires heat or energy so that the product can be brought to and maintained at the temperature of the enzyme optimum, since otherwise the enzymatic degradation does not take place or only slows down considerably. An intensification of cell disruption on enzymatic pathways therefore inevitably requires an increased use of energy. With the addition of enzymes for cell disruption is mainly a monetary disadvantage, since the purchase of enzymes is associated with high costs. An intensification of the cell digestion by the increased addition of enzymes would therefore mean a high financial burden. In addition, enzymes are only limited - in compliance with the German Purity Law not allowed - and their addition is generally rated by the consumer generally as negative. The same applies to a chemical cell disruption. It can be seen that in beer production today - and in particular in the brewing process - completed cell disruption processes, especially if they have to be carried out to intensify the cell digestion in excess, have a number of disadvantages. Therefore, it would be of great advantage to have an alternative, additional cell disruption method available, with which an intensive cell disruption can be made possible without having to accept the disadvantages described above. As a result, the yield of substances used could be greatly increased while adhering to quality standards, and consequently their use could be reduced.

Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, dass der für den Prozess der Bierherstellung und vor allem den Brauprozess zwingend benötigte Zellaufschluss durch das Einwirken gepulster elektrischer Feder signifikant verbessert werden kann. So kann zum einen die Ausbeute der verwendeten Roh- und Braustoffe drastisch gesteigert werden. Darüber hinaus wird es durch den Einsatz gepulster elektrischer Felder auch ermöglicht, andere Maßnahmen zum Zellaufschluss zu reduzieren, wodurch sich neben Prozess- und apparatetechnischen noch weitere energetische und geschmackliche Vorteile ergeben. Gerade aufgrund der im Zuge der Bierherstellung und insbesondere im Zuge des Brauprozesses vorliegenden niedrigen pH-Werte (< pH 7) kann das Verfahren der Elektroporation sehr effektiv durchgeführt werden.According to the invention was now found that for the process of beer production and above all, the brewing process necessarily required cell disruption significantly improved by the action of pulsed electrical spring can be. Thus, on the one hand, the yield of the raw materials used and brewing substances are drastically increased. Furthermore it is also made possible by the use of pulsed electric fields, other measures to reduce cell disruption, causing In addition to process and apparatus engineering even more energetic and taste benefits. Especially because of the train the beer production and in particular in the course of the brewing process present low pH values (<pH 7), the method of electroporation can be carried out very effectively.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an das im Zuge der Bierherstellung zum Zellaufschluss zu behandelnde Produkt ein elektrisches Feld angelegt. Eine typische Anlage hierfür besteht aus einer Hochspannungsquelle für die Ladung von Kondensatoren und einem Entladungsschalter, der die gespeicherte elektrische Energie von den Kondensatoren in Form eines elektrischen Feldes durch das Produkt leitet. Dieses Feld pulsiert mit einer Dauer, welche zwischen wenigen Mikro- bis Millisekunden Liegt. Hierdurch kann bei ausreichender Intensität eine irreversible Bildung von Poren hervorgerufen werden, durch welche der osmotische Druck der Zellen nicht mehr aufrecht erhalten werden kann und die Stabilität des Zellgewebes abnimmt. Durch den nun möglichen freien Übertritt löslicher Substanzen in das umgebende Medium kann somit deren Extraktion deutlich erleichtert werden. Gleichzeitig kann der irreversible Verlust der Semipermeabilität den Verlust der Vitalität von Zellen bewirken. Dies kann zu einer nichtthermischen Inaktivierung von schädlichen und pathogenen Keimen ausgenutzt werden.at the process of the invention is to the in the During beer production cell disruption to be treated product an electric field applied. A typical plant for this consists of a high voltage source for charging capacitors and a discharge switch that stores the stored electrical energy from the capacitors in the form of an electric field through the Product directs. This field pulsates with a duration which is between few micro- to milliseconds. This can be sufficient if Intensity an irreversible formation of pores are caused, through which the osmotic pressure of the cells is no longer upright can be obtained and the stability of the cell tissue decreases. Through the now possible free transfer soluble substances in the surrounding medium can thus their extraction will be greatly facilitated. At the same time the irreversible loss of semipermeability the loss of Vitality of cells cause. This can be a nonthermal one Inactivation of harmful and pathogenic germs exploited become.

Parameter, die die Wirkung des Verfahrens beeinflussen sind die elektrische Feldintensität, die Pulsdauer, die Behandlungszeit sowie die Temperatur des im Zuge der Bierherstellung eingesetzten oder resultierenden Produktes. Diese Parameter können so eingestellt werden, dass es entweder zu einem reversiblen (bei geringer Wirkungsstärke der Elektroporation), zu einem irreversiblen (bei mittlerer bis hoher Wirkungsstärke der Elektroporation) Zellaufschluss oder sogar zu einer Inaktivierung von Mirkoorganismen kommt (hohe Wirkungsstärke der Elektroporation). Im Zuge der Bierherstellung wird vor allem ein irreversibler Zellaufschluss oder einer Inaktivierung von Mikroorganismen benötigt.Parameter, which affect the effect of the process are the electrical Field intensity, the pulse duration, the treatment time as well the temperature of or used in the course of beer production resulting product. These parameters can be set be that it is either a reversible (with low potency electroporation), to an irreversible (at medium to high potency of electroporation) cell disruption or even inactivation of microorganisms (high Potency of electroporation). In the course of beer production in particular, irreversible cell disruption or inactivation needed by microorganisms.

Die für die zum Zellaufschluss durch Elektroporation benötigte Energie fällt hierbei im Vergleich zu einem thermischen Aufschluss deutlich geringer aus. Bei einer Temperatur von ca. 40°C werden ca. 10–20 kJ/kg Wasser enthaltenden Produktes benötigt. Bei höheren Temperaturen, wie sie im Zuge der Bierherstellung und speziell im Brauprozess ohnehin vorkommen, reduziert sich dieser Wert um über die Hälfte. Im Temperaturbereich der Maischebereitung Liegt die zum Zellaufschluss durch Elektroporation benötigte Energie bei nur noch rund 5 kJ/kg, während für das Aufheizen eines Kilogramms um nur 1°C bereits ca. 4,2 kJ benötigt werden. Ein Vergleich des im Zuge eines Dekoktionsmaischprozesses durchgeführten thermischen Zellaufschlusses, bei welchem eine Teilmaische von ca. 50°C Einmaischtemperatur auf ca. 100°C erhitzt wird, mit einem Zellaufschluss durch Elektroporation macht den Unterschied in der benötigten Energie mehr als deutlich. Während für den thermischen Zellaufschluss von einem Kilogramm Maische ca. 210 kJ benötigt werden, benötigt die Elektroporation hierfür lediglich 5 kJ. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass ein thermischer Zellaufschluss etwa die 42-fache Menge an Energie benötigt, wie ein Aufschluss durch den Einsatz gepulster elektrischer Felder.The for the cell disruption required by electroporation Energy falls in comparison to a thermal one Digestion significantly lower. At a temperature of about 40 ° C about 10-20 kJ / kg of water containing product is needed. At higher temperatures, as in the course of beer production and especially occur in the brewing process anyway, this reduces Value by over half. In the temperature range Mash preparation Is the cell disruption required by electroporation Energy at only about 5 kJ / kg, while for heating a kilogram by only 1 ° C already about 4.2 kJ are needed. A comparison of the in the course of a Dekoktionsmaischprozesses carried out thermal cell disruption, in which a Partial mash of approx. 50 ° C mashing temperature to approx. 100 ° C is heated, with a cell disruption by electroporation makes the difference in energy needed more than clear. While for the thermal cell disruption of a kilogram of mash needs about 210 kJ, the required Electroporation for this only 5 kJ. In other words this means that a thermal cell disruption is about 42 times Amount of energy needed, like a digest by the Use of pulsed electric fields.

Gepulste elektrische Felder mit Feldstärken im Bereich von 1–100 kV/cm rufen die benötigten irreversiblen Porenöffnungen in den Membranen biologischer Zellen hervor. Durch den somit erzeugten Zellaufschluss kann eine intensive Gewinnung der Zellinhaltsstoffe erfolgen. Darüber hinaus können Mikroorganismen durch die Porenöffnung abgetötet werden. Dieses als Elektroporation bezeichnete Verfahren ist an sich nicht neu. Es ist bereits seit den 60iger Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt und wird auch schon in der Lebensmitteltechnologie, beispielsweise bei der Gewinnung von Zucker aus Zuckerrüben eingesetzt. Auch in der Getränkeindustrie hat die Elektroporation bereits vereinzelt Einzug gehalten. So ist beispielsweise aus der DE 10 2004 013 762 B4 ein Verfahren zur Freisetzung wertgebender Inhaltstoffe aus Weinbeeren bekannt. Hierbei wird die Maische roter oder weißer Trauben mit sehr kurzen Hochspannungsimulsen behandelt, wodurch vor allem Farb-, Gerb- und Aromastoffe einer Extraktion zugänglich gemacht werden. Hierdurch soll trotz geringer thermischer und mechanischer Belastung eine schnelle und schonende Extraktion erreicht werden. Auf eine weitgehende Erhitzung der Weinmaische zum Zellaufschluss kann durch das angegebene Verfahren verzichtet werden.Pulsed electric fields with field strengths in the range of 1-100 kV / cm cause the required irreversible pore openings in the membranes of biological cells. By the cell disruption thus generated can be carried out an intensive extraction of the cell contents. In addition, microorganisms can be killed by the pore opening. This process, referred to as electroporation, is not new in itself. It has been known since the 60s of the last century and is already used in food technology, for example in the extraction of sugar from sugar beet. Even in the beverage industry, electroporation has already made its appearance in isolated cases. For example, from the DE 10 2004 013 762 B4 a process for the release of valuable ingredients from grapes known. Here, the mash of red or white grapes is treated with very short high-voltage pulses, which makes it possible to extract, in particular, colorings, tannins and flavorings. This should be achieved despite low thermal and mechanical stress, a fast and gentle extraction. Extensive heating of the wine mash for cell disruption can be dispensed with by the specified method.

Im Gegensatz zur Weinbereitung wird eine Behandlung der Maische und Würze (und somit auch der Braustoffe) mit hohen Temperaturen im Zuge der Bierherstellung zwangsläufig hervorgerufen, da die hohen Temperaturen für den Ablauf weiterer Vorgänge, wie beispielsweise der Isomerisierung von Bitterstoffen oder der Eiweißausscheidung, benötigt werden. Deswegen hat sich die Meinung manifestiert, dass aufgrund der ohnehin hohen Temperaturen zusätzliche Maßnahmen für einen Zellaufschluss überflüssig sind. Hierin ist wahrscheinlich auch der Hauptgrund zu sehen, warum das Verfahren der Elektroporation noch nicht im Brauprozess eingesetzt wird.in the Contrary to winemaking is a treatment of the mash and Seasoning (and thus also the brewing substances) with high temperatures necessarily caused in the course of beer production, because the high temperatures for the course of further operations, such as the isomerization of bitter substances or the Protein excretion, needed. therefore has manifested the opinion that due to the already high Temperatures additional measures for cell disruption is superfluous. Here in is probably also the main reason to see why the procedure electroporation is not yet used in the brewing process.

Hinzu kommt aber noch ein weiterer, wesentlicher Grund. Im Zuge der Elektroporation werden nach dem heutigen Wissenstand auch Enzyme signifikant inaktiviert. Speziell im Brauprozess sind Enzyme und deren hohe Aktivität aber essentiell für einen guten Umsatz der vorhandenen Getreideinhaltstoffe, wie beispielsweise der Stärkespaltung durch amylolytische Enzyme oder der Eiweißspaltung durch proteolytische Enzyme. Während in anderen Bereichen der Lebensmittelindustrie das Hauptaugenmerk nur auf eine gute Freisetzung der Zellinhaltsstoffe gerichtet werden muss, muss im Braubereich auch zwingend darauf geachtet werden, dass die freigesetzten Zellinhaltsstoffe auch noch weiter abgebaut werden. Freigesetzte Stärke muss beispielsweise erst zu vergärbaren Zuckern zersetz werden/werden können, damit eine Gärung überhaupt stattfinden kann. Auch höhere Eiweißstoffe müssen für eine gute Gärung weiter umgewandelt werden. Hierbei ist speziell bei reinheitsgebotskonformen Brauprozessen darauf zu achten, dass die malzeigenen Enzyme nicht zerstört werden. Eine Elektroporation der gesamten Maische vor oder während dem Maischprozess würde unter ungünstigen Bedingungen aber auch zu einer Inaktivierung der Enzyme führen, was den weiteren Brauprozess unmöglich machen würde.in addition But there is another, essential reason. In the course of electroporation According to the current state of knowledge, enzymes are also significantly inactivated. Especially in the brewing process are enzymes and their high activity but essential for a good turnover of existing ones Cereal ingredients, such as starch cleavage by amylolytic enzymes or protein cleavage by proteolytic enzymes. While in other areas the Food industry the main focus only on a good release The cell ingredients must be addressed in brewing It is also essential to ensure that the released cell constituents be reduced even further. Released strength must For example, it will only be decomposed into fermentable sugars so that a fermentation can take place at all can. Also higher protein must be converted further for a good fermentation. This is especially for brewing processes that comply with purity requirements to make sure that the malzeigenen enzymes are not destroyed. Electroporation of the whole mash before or during the mashing process would be under unfavorable conditions but also lead to inactivation of the enzymes, which would make the further brewing process impossible.

Diese Tatsachen machen den signifikanten Unterschied zwischen dem Maischebereitungsprozess im Zuge der Weinbereitung und dem Maischprozess im Zuge der Bierherstellung deutlich. Deutlich wird bei Betrachtung der Unterscheide aber auch, dass es in keiner Weise naheliegend war, das im Weinbereich bereits eingesetzte Verfahren der Elektroporation nur aufgrund der Namensgleichheit einzelner Zwischenprodukte auch auf den Braubereich bzw. auf den Bereich der Bierherstellung anzuwenden.These Facts make the significant difference between the mashing process in the course of winemaking and the mashing process in the course of beer production clear. But it becomes clear when looking at the differences that it was in no way obvious that already in the wine area used procedures of electroporation only due to the name equality of individual Intermediates also on the brewing area or on the area of To apply beer production.

Die Elektroporation kann im Zuge der Bierherstellung an verschiedenen Stellen eingesetzt werden und bringt dort trotz des im regulären Herstellungsprozess ohnehin hervorgerufenen Zellaufschlusses diverse Vorteile mit sich.The Electroporation can take place in the course of beer production at various Jobs are deployed and bring in spite of the regular Production process anyway caused cell disruption diverse Benefits with it.

Im Allgemeinen kann das erfindungsgemäße Verfahren der Elektroporation bei der Bierherstellung derart erfolgen, dass das Ausgangsprodukt, bei welchem ein Zellaufschluss mittels Elektroporation durchgeführt werden soll, eine Reaktionszone passiert, in der an Elektrodenpaaren Pulse mit einer Feldstärke von 1–100 kV/cm, vorzugsweise im Bereich von 25 kV/cm und einer Wiederholfrequenz von 5–50 Hz, vorzugsweise 10 Hz, erzeugt werden. Prinzipiell ist aber auch der Einsatz anderer Feldstärken und/oder Wiederholfrequenzen denkbar. Das Ausgangsprodukt wird hierbei vorzugsweise kontinuierlich durch eine Elektroporationsapparatur geführt. Unter kontinuierlich ist hierbei auch eine Kreislauffahrweise zu verstehen.in the In general, the inventive method the electroporation in beer production take place in such a way that the starting product in which a cell disruption carried out by electroporation is to happen, a reaction zone happens in the on electrode pairs Pulses with a field strength of 1-100 kV / cm, preferably in the range of 25 kV / cm and a repetition rate of 5-50 Hz, preferably 10 Hz. In principle, too the use of other field strengths and / or repetition frequencies conceivable. The starting product here is preferably continuous passed through an electroporation apparatus. Under continuous This is also a circulation procedure to understand.

Im Zuge des Brauprozesses kann das Verfahren der Elektroporation erfindungsgemäß vor oder während des Maischprozesses, und hier insbesondere nach einer mechanischen Zerkleinerung des Getreides eingesetzt werden, um hier die pflanzlichen Zellen der verwendeten Cerealien zum Aufschluss zu bringen. Hierdurch wird insbesondere eine Extraktion der Eiweißstoffe und Stärken im Zuge der Maischarbeit verbessert. Da im Zuge eines regulären Maischprozesses ein nicht unerheblicher Teil der Zellinhaltstoffe nicht in Lösung geht und mit den Feststoffen ausgeschieden wird, liegt hier ein enormes Potential für die Erhöhung der Ausbeute im Brauprozess. Darüber hinaus ist es durch den zusätzlichen Zelllaufschluss möglich, auf eine cytolytische Rast vollkommen zu verzichten, wodurch sich neben zeitlichen auch energetische Vorteile ergeben.in the In the course of the brewing process, the method of electroporation according to the invention before or during the mashing process, and here in particular be used after a mechanical comminution of the grain, around here the plant cells of the cereals used for digestion bring to. This is in particular an extraction of proteins and strengthened strengths in the course of mashing. As in the In the course of a regular mashing process a not insignificant Part of the cell contents does not go into solution and with the solids is eliminated, there is an enormous potential here for increasing the yield in the brewing process. In addition, it is due to the additional cell cycle possible to completely dispense with a cytolytic rest, which results in addition to temporal and energetic benefits.

Ein verstärkter, intensiver Zellaufschluss durch Elektroporation ermöglicht darüber hinaus auch eine gezielte Inaktivierung der in der Maische vorhandenen Enzyme, welche sonst nur durch ein Erhitzen der Würze auf sehr hohe Temperaturen ermöglicht wird. Hierdurch kann erstmals auf ein thermisches Inaktivieren der Enzyme verzichtet werden. Da eine sichere Enzymaktivierung, die für einen reibungsfreien weiteren Braupro zess unabdingbar ist, erst bei Temperaturen über 85°C erfolgt, können durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Elektroporation erstmals Biere hergestellt werden, die in Ihrem Brauprozess nicht über 85°C, vorzugsweise unter 80°C, erhitzt worden sind. Durch die Vermeidung von Aufheizvorgängen können sich neben enormen energetische Einsparungen auch deutliche geschmackliche Vorteile ergeben, da die thermische Belastung der Würze und somit auch des Bieres deutlich sinkt. Eine ausreichende Eiweißkoagulation findet in der Regel auch bei Temperaturen ab 75°C statt. Gegebenenfalls sind hier aber die Heißhaltezeiten anzupassen. Eine Hopfenisomerisierung kann separat erfolgen oder es wird auf vorisomerisierte Hopfenprodukte zurückgegriffen. Ausdampfvorgänge können bei den niedrigen Temperaturen entweder desorptiv oder bei verringerten Drücken erfolgen. Insofern ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung vollkommen neuer, thermisch unbelasteter Biere.An enhanced, intensive cell disruption by electroporation also allows targeted inactivation of existing in the mash enzymes, which is otherwise possible only by heating the wort to very high temperatures. This makes it possible for the first time to dispense with a thermal inactivation of the enzymes. Since a safe enzyme activation, which is indispensable for a frictionless further Braupro zess, takes place only at temperatures above 85 ° C, beers can be produced by the inventive use of electroporation for the first time beers in your brewing process not above 85 ° C, preferably below 80 ° C, have been heated. By avoiding heating processes, not only enormous energy savings but also significant taste benefits can result, since the thermal load of the wort and thus also the beer drops significantly. Sufficient protein coagulation usually takes place even at temperatures above 75 ° C. Optionally, however, the hot holding times are here to adjust. Hop isomerization may be done separately or pre-isomerized Hops products are used. Evaporation processes can occur at low temperatures either desorptively or at reduced pressures. In this respect, the inventive method allows the production of completely new, thermally unloaded beers.

In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung des Verfahrens wird die gesamte Maische nach dem Einmaischen gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt. Bei Verwendung von Rohfrucht und/oder dem späteren Zusatz von Enzymen ist dies auch vor dem Hintergrund einer möglichen Inaktivierung von Enzymen bedenkenlos durchführbar. Aber auch bei Maischprozessen, bei welchen mit Malz unter Verwendung der in diesem vorhandenen Enzyme gemaischt wird, kann eine Elektroporation auf die gesamte Maischemenge angewandt werden. Entgegen der weitläufigen Meinung, dass hierdurch ein Großteil der Malzenzyme inaktiviert würde, haben Versuche gezeigt, dass nur durch eine sehr starke Behandlung der Maische mit gepulsten elektrischen Feldern eine signifikante Enzyminaktivierung hervorgerufen wird. Eine solch intensive Behandlung ist für einen Zellaufschluss der im Malz vorhandenen Zellen aufgrund der im Zuge der Mälzung hervorgerufenen Veränderungen jedoch gar nicht notwendig. So können die Behandlungsdauer, die Anzahl der Impulse, die Impulsdauer und/oder die Impulsbreite gezielt derart eingestellt werden, dass sich zwar ein weitgehender Zellaufschluss der Zellen des Malzes ergibt, jedoch keine merkliche Enzyminaktivierung hervorgerufen wird. Dadurch, dass hier keine intensive Behandlung notwendig ist, ist auch die für den Zellaufschluss benötigte Energie gering, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren sehr wirtschaftlich durchgeführt werden kann.In a first embodiment of the invention In the process, the entire mash is pulsed after mashing exposed to electric fields. When using raw fruit and / or the later addition of enzymes, this is also against the background possible inactivation of enzymes without hesitation feasible. But also in mash processes, in which with malt using which is mashed in this existing enzymes, an electroporation be applied to the entire mash quantity. Contrary to the sprawling Opinion that this inactivates a large part of Malzenzyme would, experiments have shown that only by a very strong treatment of mash with pulsed electric fields one significant enzyme inactivation is caused. Such an intense one Treatment is for a cell digest of those present in the malt Cells due to the malting caused But changes are not necessary. So can the Treatment duration, the number of pulses, the pulse duration and / or the pulse width can be set specifically so that, although a substantial cell disruption of the cells of the malt gives, but none marked enzyme inactivation is caused. Because of that here No intensive treatment is necessary, which is also for Energy required for cell disruption low, causing the inventive method very economical can be carried out.

Um die Maische den gepulsten elektrischen Feldern auszusetzen, kann sie beispielsweise direkt nach Zusammenführung des Getreides mit dem Wasser durch eine Elektroporationsapparatur geleitet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Maische während des Maischprozesses abzuziehen und durch eine Elektroporationsapparatur zu führen, was erfindungsgemäß auch in einer Kreislauffahrweise geschehen kann. Hierdurch kann die Maische auch gezielt bei einem gewünschten Maischeschritt bzw. einer gewünschten Temperatur gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt werden. Prinzipiell kann die Elektroporation aber auch im ohnehin verwendeten Behälter stattfinden. Dies gilt selbstverständlich für alle Einsatzgebiete der Elektroporation im Zuge der Bierherstellung.Around can expose the mash to the pulsed electric fields For example, they directly after the merger of the grain be passed with the water through an electroporation apparatus. In addition, it is also possible the mash during the mashing process and through an electroporation apparatus to lead, which according to the invention also in A circulation procedure can be done. This also allows the mash specifically at a desired mashing step or one desired temperature exposed to pulsed electric fields become. In principle, the electroporation can also in anyway used containers take place. This of course applies to All applications of electroporation in the course of beer production.

In einer alternativen, ebenfalls überaus vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird lediglich ein Teil der Maische gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt. Hierbei wird beispielsweise ein Teil der Maische bei einem gewünschten Maischeschritt aus dem Maischegefäß abgezogen, gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt und im Anschluss daran direkt wieder in das Maischgefäß zurückgeführt. Durch diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch bei Verwendung von Malzen einhundertprozentig gewährleistet, dass die Enzyme in dem restlichen Teil der Maische, welcher keiner Elektroporation ausgesetzt wird, intakt bleiben und nach Zumischung des anderen Teils noch aktiv sind. Die intakten Enzyme können dann auch an den Bestandteilen des Malzes ansetzen, welches einer Elektroporation ausgesetzt wurde. Insbesondere kann die Elektroporation hier auch mit höherer Intensität erfolgen. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann folglich mit dem bereits bekannten Ziehen von Teilmaischen (Dekoktion) verglichen werden, jedoch mit dem Unterschied, dass der Zellaufschluss in der Teilmaische nicht mehr durch eine energieintensive thermische Behandlung, sondern durch eine energetisch deutlich günstigere Elektroporation erfolgt. Darüber hinaus ergeben sich hier auch weitere geschmackliche Vorteile der resultierenden Biere im Vergleich zu einer Dekoktion, da auf die hohen Temperaturen verzichtet werden kann.In an alternative, also very advantageous embodiment The invention will only a portion of the mash pulsed electrical Exposed to fields. This is for example a part of the mash withdrawn from the mash vessel at a desired mashing step, exposed to pulsed electric fields and then directly returned to the mash pot. By this embodiment of the invention Process is one hundred percent even when using malts Ensures that the enzymes in the remaining part of the Mash, which is not exposed to electroporation, intact remain and after admixing the other part are still active. The intact enzymes can then also be found on the components of the Prepare malt which has been exposed to electroporation. In particular, the electroporation can also be higher here Intensity done. This embodiment of the invention The method can therefore be combined with the already known drawing of partial mash (Decoction) are compared, but with the difference that the cell digestion in the sub-mash is no longer due to an energy-intensive thermal treatment, but by an energetically much cheaper Electroporation takes place. In addition, arise here as well other flavor advantages of the resulting beers in comparison to a decoction, since the high temperatures are dispensed with can.

Ein weiteres Einsatzgebiet der Elektroporation im Brauprozess liegt erfindungsgemäß im Bereich der Hopfung. Hierbei soll vor allem ein Aufschluss pflanzlicher Zellen erfolgen, in welchen die Bitter- und/oder Aromastoffe des Hopfens vorliegen, um die Extrak tion dieser für den Brauprozess bedeutsamen Stoffe aus dem Hopfenprodukt zu verbessern und zu beschleunigen.One Another field of application of electroporation in the brewing process is According to the invention in the field of hopping. in this connection Above all, a digestion of plant cells should take place, in which the bitter and / or flavoring substances of the hop are present in order to extract the extract this important for the brewing process substances from the hop product to improve and accelerate.

Das Hopfenprodukt wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung mit einer Flüssigkeit, welche vorzugsweise Würze selbst darstellt, umgeben und danach gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt. Dies erfolgt vorteilhafterweise in einer separaten Apparatur, welche auch als Hopfengabebehälter dienen kann. Das behandelte Hopfenprodukt wird dann entweder der Würze vor, während oder nach der Würzekochung zugesetzt. Dies kann beispielsweise durch eine direkte Zugabe in die Würzepfanne oder durch den Einsatz gängiger Hopfendosagebehälter erfolgen, die beispielsweise von der in der Pfanne befindlichen Würze im Kreislauf durchspült werden.The Hop product is in an advantageous embodiment of Invention with a liquid, which preferably wort itself, surrounded and then pulsed electric fields exposed. This is advantageously done in a separate apparatus, which can also serve as hop hopper. The treated Hop product is then added to the wort before, while or added after wort boiling. This can be, for example by a direct addition to the wort kettle or through the use of common Hopfendosagebehälter done for example, from the seasoning in the pan be rinsed in the circulation.

In einer vorteilhaften Ausführung wird das mit gepulsten elektrischen Feldern behandelte Hopfenprodukt aber einer gezielten Extraktion ausgesetzt. Dies ist deswegen vorteilhaft, da hierdurch eine effektivere und schnellere Extraktion hervorgerufen wird. Generell kann hier jedoch festgehalten werden, dass durch den Zellaufschluss mit gepulsten elektrischen Feldern die Hopfeninhaltsstoffe einer Extraktion immer leichter zugänglich gemacht werden, wodurch diese deutlich effizienter ablaufen kann. Die Hopfenausbeute wird durch das erfindungsgemäße Verfahren enorm gesteigert, sodass auch der zusätzliche Energieeintrag problemlos kompensiert wird.In an advantageous embodiment, the treated with pulsed electric fields hop product but exposed to a targeted extraction. This is advantageous because it causes a more effective and faster extraction. In general, however, it can be stated here that cell disruption with pulsed electric fields makes the hop constituents of an extraction more accessible, as a result of which they can run much more efficiently. The hop yield is determined by the inventive Process increased enormously, so that the additional energy input is easily compensated.

Ein weiteres Einsatzgebiet der Elektroporation ist erfindungsgemäß im Bereich der Heißtrub-Abscheidung zu finden. Im Zuge des Brauprozesses verbleibt im Heißtrub naturgemäß ein nicht unerheblicher Anteil an Würze und somit auch an Extrakt. Dieser ist im Heißtrub eingeschlossen. Zur Rückgewinnung der Würze kann der Heißtrub beispielsweise gepresst oder abzentrifugiert werden. Wird er vorher einer Elektroporation ausgesetzt, kann auch die in den Zellen eingeschlossene Würze- und Extraktmenge Leichter zugänglich gemacht und somit vom Heißtrub separiert werden.One Another application of electroporation is according to the invention in To find the area of hot-break separation. In the course of the Brewing process naturally remains in the hot trash not insignificant amount of wort and thus extract. This is included in the hot trub. For recovery the wort can be pressed by the hot trub, for example or centrifuged. Will he be an electroporation before exposed, the spice contained in the cells can also be and extract amount Easier to access and thus be separated from the hot trub.

Im Zuge des Brauprozesses kann die Elektroporation erfindungsgemäß auch im Bereich der Erzeugung alkoholfreier bzw. -reduzierter Biere eingesetzt werden. Bei dem Verfahren der gestoppten Gärung ist es wichtig, dass ab einem gewünschten Alkoholgehalt keine Gärung mehr stattfindet. Hierzu wird der Hauptteil der Hefen vom Bier ab gezogen und die Temperatur heruntergekühlt, was die Gärung verlangsamt. Darüber hinaus wird das Bier in einigen Fällen bereits hier erhitzt, was jedoch zu unerwünschten geschmacklichen Veränderungen führt. Die Erhitzung soll dem thermischen Zellaufschluss dienen. Erfindungsgemäß wird das Bier zur Beendigung der Gärung einer Elektroporation ausgesetzt. Hierdurch kommt es zum nicht-thermischen Zellaufschluss und somit zur Inaktivierung der Hefezellen. Auf diese Weise kann eine weitere Gärung verhindert werden, ohne dass sich geschmackliche Veränderungen wie bei einer thermischen Inaktivierung ergeben. Um sicher zu gehen, dass es zu einer vollständigen Inaktivierung der Hefen kommt, sollte die Elektroporation hier intensiver erfolgen.in the As part of the brewing process, the electroporation according to the invention also used in the production of non-alcoholic or reduced beers become. In the process of stopped fermentation it is important that from a desired alcohol content no Fermentation takes place more. For this the main part of the Yeasts are drawn off the beer and the temperature cooled down, which slows the fermentation process. In addition, will In some cases, the beer is already heated here, which is, however to undesirable changes in taste leads. The heating should serve the thermal cell disruption. According to the invention, the beer is used to stop the Fermentation exposed to electroporation. This comes it for non-thermal cell disruption and thus for inactivation of the yeast cells. In this way can be another fermentation be prevented without changing the taste as in a thermal inactivation revealed. To be sure that it leads to complete inactivation of the yeasts comes, the electroporation should be done here more intense.

Eine Elektroporation kann auch im weiteren Zuge der Bierherstellung für eine Inaktivierung von Mikroorganismen eingesetzt werden. Die Haltbarmachung erfolgt im Zuge der regulären Bierherstellung durch einen thermischen Zellaufschluss, beispielsweise durch eine einfache Pasteurisation. Auch hier ergibt sich zwangsläufig eine geschmackliche Beeinträchtigung des resultierenden Bieres. Durch den Einsatz einer Elektroporation kann auch hier ein nichtthermischer Zellaufschluss hervorgerufen werden, durch welchen geschmackliche Beeinträchtigungen weitestgehend vermieden werden können. Hier ist jedoch unbedingt auf eine Inaktivierung aller Mikroorganismen inklusive aller Sporen sowie aller Enzyme zu achten. Deswegen muss die Elektroporation mit einer sehr hohen Intensität erfolgen, weswegen sich eine Haltbarmachung des Bieres durch gepulste elektrische Felder bisher nicht durchsetzen konnte.A Electroporation can also be used in the further course of beer production an inactivation of microorganisms are used. The preservation takes place in the course of regular beer production by a thermal cell disruption, for example, by a simple pasteurization. Again, inevitably results in a taste Impairment of the resulting beer. Because of the engagement an electroporation can also be a non-thermal cell disruption here caused by which taste impairments can be largely avoided. Here is, however necessarily to an inactivation of all microorganisms inclusive spores and all enzymes. That's why electroporation needs with a very high intensity, which is why a preservation of the beer by pulsed electric fields could not prevail so far.

In einer erfindungsgemäßen Ausführung dient eine Elektroporation des fertigen Bieres nicht der Sterilisierung sondern der Verhinderung oder Verminderung von Gushing. Gepulste elektrische Felder können die Zellen von „Gushing-Herden” derart beeinflussen, dass das Gushing-Risiko minimiert wird. Hierauf weisen zahlreiche Versuche hin. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird das Bier zusätzlich zu anderen Maßnahmen der Haltbarmachung noch einmal gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt, bevor es in den Verkauf gelangt. Die Intensität der Elektroporation kann hierbei aufgrund des anderen Zweckes deutlich geringer ausfallen, als dies bei einer energieintensiven Haltbarmachung des Bieres durch Elektroporation der Fall wäre. Durch die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einhergehende Minderung des Gushing-Risikos abgefüllter Flaschen ergeben sich enorme Vorteile für Brauereien, da der Konsument kein Verständnis für ein spontanes Überschäumen zeigt.In an embodiment of the invention is used electroporation of the finished beer not sterilization but the prevention or reduction of Gushing. pulsed Electric fields can be the cells of "Gushing herds" in such a way influence that the gushing risk is minimized. Point to this numerous attempts. In an advantageous embodiment In the invention, the beer is added to other measures the preservation once again exposed to pulsed electric fields, before it goes on sale. The intensity of electroporation may be significantly lower due to the other purpose, as this with an energy-intensive preservation of the beer by Electroporation would be the case. By with the inventive Associated with reducing the risk of gushing Bottles have enormous advantages for breweries since the consumer does not understand spontaneous foaming shows.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren im Zuge der Bierherstellung auch im Schankanlagenbereich eingesetzt werden. Hierbei können mittels der gepulsten elektrischen Felder die Zellen von Mikroorganismen irreversibel geschädigt werden, wodurch es zu einer Sterilisierung der Schankanlage, und hier insbesondere der Leitungen, kommt. Vorteilhafterweise wird eine Elektroporation hier mindestens einmal pro Woche, besser einmal pro Tag, durchgeführt. Gerade im Bereich alkoholreduzierter oder -freier Biere, welche auch aus alkoholhaltigem Bier in der Schankanlage selbst erzeugt werden können, ergeben sich hier enorme hygienische Vorteile.About that In addition, the inventive method can in In the course of beer production also used in the dispensing area become. In this case, by means of the pulsed electric Fields the cells are irreversibly damaged by microorganisms, resulting in a sterilization of the dispensing system, and here in particular the wires, comes. Advantageously, electroporation is here at least once a week, better once a day. Especially in the field of alcohol-reduced or -free beers, which also be produced from alcoholic beer in the dispensing system itself can result in enormous hygienic benefits.

Im Zuge der Bierherstellung kann die Elektroporation außerhalb des Brauprozesses erfindungsgemäß auch bei der Herstellung von Braustoffen genutzt werden, um auch die Effizienz dieser Prozesse zu steigern.in the As a result of beer production, electroporation can take place outside the brewing process according to the invention also in the Production of brewing materials are also used to increase the efficiency to increase these processes.

So kann die Elektroporation erfindungsgemäß auch bei der Herstellung von Malz-, Rohfruchtextrakten oder Sirupen zum Einsatz kommen. Die Einsatzweise kann hierbei mit der des oben beschriebenen Maischprozesses gleichgesetzt werden, sodass eine separate Beschreibung hier entfällt. Die beschriebenen Vorgänge können sinngemäß auch auf die Herstellung dieser Braustoffe übertragen werden.So the electroporation can according to the invention also in the production of malt, raw fruit extracts or syrups for Use come. The method of use can be with that of the above Mash process be equated, so a separate description omitted here. The described processes can mutatis mutandis transferred to the production of these brewing substances become.

Ein weiteres Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Malzherstellung zu sehen. So kann das Malz während oder im Anschluss an den Mälzungsprozess gezielt gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt werden, wodurch es im Malz zu einem zumindest teilweisen Zellaufschluss kommt. Vorteilhafterweise erfolgt hier die Elektroporation vor dem Darren, wenn das Malz noch eine gewisse Feuchtigkeit und somit verbesserte Leitfähigkeit aufweist. Das Malz wird dann zur Vermeidung von Umsetzungsprozessen während des Transportes und der Lagerung vorteilhafterweise unter Schutzatmosphäre abgepackt. Das so hergestellte Malz kann dann für Brauprozesse verwendet werden, wobei es aufgrund des erfolgten Zellaufschlusses zu einer höheren Ausbeute kommt. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind mit denen einer Elekt roporation bei der Herstellung von Hopfenpellets, welche unten beschrieben sind, vergleichbar.Another field of application of the method according to the invention can be seen in the production of malt. For example, the malt can be selectively exposed to pulsed electric fields during or after the malting process, resulting in at least partial cell disruption in the malt. Advantageously, the electroporation takes place before kilning, if the malt is still a certain moisture and thus improved conductivity has. The malt is then advantageously packaged under protective atmosphere to avoid reaction processes during transport and storage. The malt thus produced can then be used for brewing processes, resulting in a higher yield due to the cell disruption. The resulting advantages are comparable to those of electrowinning in the production of hop pellets, which are described below.

Im Bereich der Herstellung von Hopfenprodukten (Braustoffe) kann die Elektroporation erfindungsgemäß sowohl bei feststoffreichen als auch bei feststoffarmen Produkten eingesetzt werden. Zu den feststoffreichen Produkten zählen hierbei beispielsweise Doldenhopfen, Hopfenpulver, Hopfengranulat oder Hopfenpellets. Diese Produkte können darüber hinaus unisomerisiert oder auch vorisomerisiert vorliegen. Eine Isomerisierung der Bitterstoffe kann hierbei vor, während oder nach der Elektroporation erfolgen. Zu den feststoffarmen- bzw. feststofffreien Hopfenprodukten, welche ebenfalls isomerisiert oder unisomerisiert vorliegen können, zählen Hopfenextrakte, Gerbstoffextrakte, β-Aromaextrakte, aber auch Hopfenöle und Downstream-Produkte. Die Hopfenprodukte können auch in ihrer lichtstabilen und/oder reduzierten Form vorliegen.in the The field of production of hop products (brewing substances) may be the Electroporation according to the invention both in solids-rich as well as for low-solids products. To the high-solids Products include, for example, cone hops, hop powder, Hop granules or hop pellets. These products can beyond that, unisomerized or even pre-isomerized available. Isomerization of the bitter substances can in this case, during or after electroporation. To the solid-poor or solids-free hop products, which also may be present in isomerized or unisomerized form Hop extracts, tannin extracts, β-flavor extracts, but also hop oils and downstream products. The hop products may also be in their light stable and / or reduced Form present.

Im Herstellungsprozess von Extrakten oder Aromaauszügen müssen diese Stoffe aus dem Hopfen extrahiert werden. Bei Extrakten geschieht dies in der Regel durch eine Extraktion mit Ethanol oder CO₂. Erfindungsgemäß wird der Hopfen vor oder während der Extraktion einer Elektroporation ausgesetzt. Hierdurch kommt es zum Zellaufschluss und einer damit einhergehenden leichteren Extrahierbarkeit der Inhaltsstoffe. Auf diese Weise können beachtliche Mengen an Extraktionsmittel eingespart werden. Darüber hinaus steigt die Ausbeute. Auch Aromastoffe oder Hopfenöle müssen aus dem Hopfen extrahiert werden, was durch das erfindungsgemäße Verfahren mittels einer Elektroporation ebenfalls deutlich erleichtert wird.In the production process of extracts or aroma extracts, these substances must be extracted from the hops. For extracts, this is usually done by extraction with ethanol or CO ₂ . According to the invention, the hops are subjected to electroporation before or during the extraction. This leads to cell disruption and a concomitant easier extractability of the ingredients. In this way, considerable amounts of extractant can be saved. In addition, the yield increases. Aromas or hop oils must be extracted from the hops, which is also significantly facilitated by the method according to the invention by means of electroporation.

Aber auch bei der Herstellung von feststoffreichen Hopfenprodukten, wie beispielsweise Pellets, bringt das erfindungsgemäße Verfahren enorme Vorteile mit sich. Da Hopfen in der Regel über 10% Wasser enthält, kann ein Zellaufschluss mittels Elektroporation auch ohne zusätzliche Befeuchtung stattfinden. Letztere kann aber zur Erhöhung der Leitfähigkeit vorgeschaltet werden. Vorzugsweise wird bereits zerkleinerter Hopfen durch eine Elektroporationsapparatur geführt. Hierdurch kommt es zum Zellaufschluss. Die Inhaltsstoffe werden in diesem Fall aber in diesem Stadium noch nicht extrahiert. Der zerkleinerte Hopfen, bei welchem ein Zellaufschluss stattgefunden hat, wird vorteilhafter Weise zu Pellets gepresst und unter Schutzatmosphäre abgepackt. Hierdurch kann es zu keiner merklichen Umwandlung der freigelegten Hopfeninhaltsstoffe kommen. Da somit ein Hopfenprodukt geschaffen wurde, bei dem, im Gegensatz zu herkömmlichen Hopfenprodukten, ein Zellaufschluss bereits erfolgt ist, weist dieses im späteren Brauprozess den Vorteil einer gesteigerten Extrahierfähigkeit auf. Bei identischen Kochzeiten- und -temperaturen können aus einem solchen Hopfenprodukt im Brauprozess deutlich mehr Inhaltstoffe extrahiert werden, wodurch die Ausbeute stark gesteigert wird. Bei Verwendung von Hopfenprodukten, bei denen im Zuge der Bierherstellung bereits ein Zellaufschluss mittels gepulster elektrischer Felder erfolgt ist, kann demzufolge auf einen weiteren Zellaufschluss durch Elektroporation während des Brauprozesses verzichtet werden, wodurch insbesondere auch kleine oder mittelständische Unternehmen von den Vorteilen einer Elektroporation profitieren können, ohne dass sie sich eine, u. U. mit hohen Investitionskosten verbundene, Elektroporationsapparatur anschaffen müssen. Die zentrale Elektroporation weist demzufolge einen großen Vorteil für die gesamte Brauwirtschaft auf.But also in the production of high-solids hop products, such as For example, pellets brings the invention Process tremendous benefits with it. Because hops are usually over Contains 10% water, cell disruption by electroporation take place without additional moistening. Latter but can be connected upstream to increase the conductivity become. Preferably, already crushed hops by a Conducted electroporation apparatus. This is what happens Cell disruption. The ingredients are in this case but in not yet extracted at this stage. The minced hops, at which cell disruption has taken place becomes more advantageous Squeezed into pellets and packaged under a protective atmosphere. This can There is no noticeable conversion of the released hops ingredients come. Since thus a hop product was created, in which, in the Contrary to conventional hop products, a cell disruption already done, this indicates in the later brewing process the advantage of increased extractability. With identical cooking times and temperatures can be off Such a hop product in the brewing process significantly more ingredients be extracted, whereby the yield is greatly increased. at Use of hop products in which in the course of beer production already a cell disruption by means of pulsed electric fields is carried out, can therefore be based on a further cell disruption Electroporation dispensed during the brewing process, which in particular also small or medium-sized Benefit from the benefits of electroporation can, without one, u. U. with high investment costs need to purchase connected, electroporation equipment. The central electroporation therefore has a large Advantage for the entire brewing industry.

Die auf eine Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Vorrichtung zur Bierherstellung dadurch gelöst, dass sie mit einer Elektroporationsapparatur verbunden ist, mit welcher die verschiedenen bei der Bierherstellung vorkommenden Produkte gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt werden können.The directed to a device object is according to the invention for a device for beer production solved by that it is connected to an electroporation apparatus with which the various products found in beer production can be exposed to pulsed electric fields.

Die für das Verfahren zur Bierherstellung genannten Vorteile können hierbei sinngemäß auf die Vorrichtung übertragen werden. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Vorrichtung können den hierzu formulierten Unteransprüchen entnommen werden.The for the process for beer production mentioned advantages can be transferred accordingly to the device become. Further advantageous embodiments of the device can the formulated subclaims be removed.

Die Elektroporationsapparatur kann prinzipiell außer- oder innerhalb der verwendeten Behältnisse, wie beispielsweise Maische- oder Würzepfannen, angeordnet sein. Aufgrund der leichteren Anbringung befindet sie sich vorteilhafterweise aber außerhalb der verwendeten Behältnisse und ist mit diesen über geeignete Leitungen verbunden.The In principle, electroporation apparatus can be outside or within the containers used, such as Mash or wort pans, be arranged. Due to the easier mounting it is advantageously but outside the used containers and is connected to these via suitable lines.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Elektroporationsapparatur über geeignete Rohrleitungen direkt mit einem Maischgefäß verbunden. Zur Förderung der Maische durch die Elektroporationsapparatur sind die Rohrleitungen vorteilhafterweise mit Förderpumpen versehen. Das Maischgefäß kann hierbei dem regulären Brauprozess oder der Herstellung von Malz-, Rohfruchtextrakten oder Sirupen dienen.In In an advantageous embodiment of the invention, the electroporation apparatus is over suitable piping directly connected to a mash vessel. To convey the mash through the electroporation apparatus the pipelines are advantageously with feed pumps Mistake. The mash pot can here the regular Brewing process or the production of malt, raw fruit extracts or Serve syrups.

In einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausführung ist die Elektroporationsapparatur über geeignete Rohrleitungen mit dem Hopfengabegefäß und/oder mit der Sudpfanne verbunden. Somit kann das verwendete Hopfenprodukt, gegebenenfalls nach einer Befeuchtung mit Wasser oder Würze, mit gepulsten elektrischen Feldern beaufschlagt werden.In a further, likewise advantageous embodiment, the electroporation apparatus is connected via suitable pipelines to the hop feed vessel and / or to the brewing pan. Thus, can the hop product used, optionally after moistening with water or wort, be subjected to pulsed electric fields.

Für die Herstellung von feststofffreien Hopfenprodukten (Brauprodukten) im Zuge der Bierherstellung ist die Elektroporationsapparatur in einer vorteilhaften Ausführung direkt mit einer Extraktionsanlage verbunden.For the production of solids-free hop products (brewing products) in the course of beer production the electroporation apparatus is in an advantageous embodiment directly with an extraction plant connected.

Für die Herstellung von Hopfenpellets ist die Elektroporationsapparatur vorteilhafterweise direkt mit der Zerkleinerungsapparatur und/oder der Pelletpresse verbunden. Somit kann der Hopfen erst kontinuierlich zerkleinert werden, bevor er durch die Elektroporationsapparatur gefördert und im Anschluss daran zu Pellets gepresst wird.For the production of hop pellets is the electroporation apparatus advantageously directly with the crushing apparatus and / or connected to the pellet press. Thus, the hops can only be continuous be crushed before passing through the electroporation apparatus and then pressed into pellets.

Zur Vermeidung oder Verminderung des Gushing-Potentials von fertigen Bieren, ist die Elektroporationsapparatur vorteilhafterweise über geeignete Leitungen mit einer Abfüllvorrichtung verbunden. So kann das Bier gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt werden, bevor es abgefüllt wird. Diese Anlagenschaltung kann auch einer zusätzlichen, weitergehenden Haltbarmachung des Bieres dienen. Gegebenenfalls sind die Elektroporationsparameter unter Einbezug des Einflusses einer thermischen Haltbarmachung derart einzustellen, dass sich die gewünschte Haltbarkeit ergibt.to Avoid or reduce the gushing potential of finished products Beers, the electroporation apparatus is advantageously over suitable lines connected to a filling device. So the beer can be exposed to pulsed electric fields, before it is bottled. This system circuit can also an additional, further preservation of the beer serve. Optionally, the electroporation parameters are below Incorporation of the influence of thermal preservation in such a way adjust to give the desired durability.

Zur Herstellung alkoholreduzierter oder alkoholfreier Biere durch gestoppte Gärung ist die Elektroporationsapparatur in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung direkt mit einem Gär- oder Lagertank verbunden.to Production of alcohol-reduced or alcohol-free beers by stopped Fermentation is the electroporation apparatus in an advantageous Embodiment of the invention directly with a fermentation or Storage tank connected.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:following Be embodiments of the invention with reference to drawings explained in more detail. Show:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, welche im Zuge der Bierherstellung während des Brauprozesses zur Maischebereitung eingesetzt werden kann, 1 a first embodiment of the device according to the invention 1 which can be used during the brewing process for making beer during the brewing process,

2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 1', welche im Zuge der Bierherstellung während des Brauprozesses zur Würzebereitung eingesetzt werden kann und 2 a second embodiment of the device 1' , which can be used in the course of beer production during the brewing process for wort preparation and

3 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung 1'', welche im Zuge der Bierherstellung zur Erzeugung eines Hopfenproduktes (Braustoffes) verwendet werden kann. 3 a third embodiment of the device 1'' which can be used in the course of beer production to produce a hop product (brewing material).

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts and sizes are in all figures always provided with the same reference numerals.

In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zur Bierherstellung dargestellt. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Brauverfahren wird hier ein Zellaufschluss mittels gepulster elektrischer Felder erzeugt bzw. forciert. Die Vorrichtung 1 weist hierbei einen Maischebottich 2 auf, in welchem die eigentliche Maischarbeit vollzogen wird. Zur Homogenisierung der Maische ist der Maischebottich mit einem Rührer 4 ausgestattet. Um das verwendete Getreide zu zerkleinern ist der Maischebottich 4 darüber hinaus über eine Rohrleitung 10 mit einer Mühle 3 verbunden, in welcher dem Getreide auch Wasser zum Einmaischen zugegeben werden kann. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Maischebottich ist dieser zusätzlich über eine Rohrleitung 6 mit einer Elektroporationsapparatur 5 verbunden, in welcher ein intensiver Zellaufschluss erfolgen kann. Zur Absperrung und Maischeführung ist die Vorrichtung 1 darüber hinaus auch mit Ventilen 7, 8 ausgestattet, über welche ein Maischefluss gesteuert werden kann. Darüber hinaus weist die Vorrichtung 1 auch eine Förderpumpe 9 auf, mit welcher die Maische durch die Leitungen geführt werden kann.In 1 is schematically a device 1 presented for beer production. In contrast to a conventional brewing process, cell disruption is generated or forced by means of pulsed electric fields. The device 1 here has a mash tun 2 on, in which the actual mashing is completed. To homogenize the mash is the mash tun with a stirrer 4 fitted. To crush the used grain is the mash tun 4 moreover, via a pipeline 10 with a mill 3 connected, in which the grain and water can be added to the mashing. In contrast to a conventional mash tun, this is additionally via a pipeline 6 with an electroporation apparatus 5 connected, in which an intensive cell disruption can take place. To shut off and mash guide is the device 1 also with valves 7 . 8th equipped, via which a mash flow can be controlled. In addition, the device has 1 also a pump 9 on, with which the mash can be passed through the lines.

Zur Steuerung der Vorrichtung, gleichgültig in welcher Ausführungsform, ist darüber hinaus eine nicht dargestellte Steuer- und Regeleinheit vorgesehen.to Control of the device, no matter in which embodiment, is beyond a not shown tax and Control unit provided.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Brauprozess im Zuge einer Bierherstellung kann die Maische mittels der Vorrichtung 1 einem gezielten Zellaufschluss mittels Elektroporation ausgesetzt werden, wodurch sich die oben genannten Vorteile ergeben. Bei geöffnetem Ventil 8 und geschlossenem Ventil 7 kann die Maische kurz nach dem Einmaischen mittels der Förderpumpe 9 von Leitung 10 in Leitung 6 überführt werden und folglich durch die Elektroporationsapparatur 5 geführt werden, in welcher ein intensiver Zellaufschluss hervorgerufen wird. Im Anschluss daran wird die Maische über Leitung 6 in den Maischebottich 2 überführt, wo die weitere Maischebereitung auf herkömmlichen Weg unter intensiver Vermischung mittels des Rührers 4 erfolgt. Durch den vorab erzielten Zellaufschluss kommt es zu einer besseren Ausbeute. Darüber hinaus ergibt sich hiermit die Möglichkeit, einzelne Rasten gezielt zu kürzen. Alternativ kann die Maische auch bei geöffnetem Ventil 7 und geschlossenem Ventil 8 zu einem gewünschten Zeitpunkt während des Maischprozesses aus dem Maischebottich 2 abgezogen und zum Zellaufschluss durch die Elektroporationsapparatur 5 geführt werden. Selbstverständlich kann hierbei vorher auch die beschriebene Elektroporation kurz nach dem Vermischen des Getreides mit Wasser ausbleiben.In contrast to a conventional brewing process in the course of a beer production, the mash can by means of the device 1 be exposed to a targeted cell disruption by electroporation, resulting in the above advantages. With the valve open 8th and closed valve 7 can the mash shortly after mashing by means of the feed pump 9 of lead 10 in line 6 be transferred and consequently by the electroporation apparatus 5 be led, in which an intensive cell disruption is caused. Following this, the mash is over line 6 in the mash tun 2 where the further mashing in the conventional way with intensive mixing using the stirrer 4 he follows. The cell disruption achieved in advance leads to a better yield. In addition, this gives the opportunity to selectively reduce individual notches. Alternatively, the mash can also be opened with the valve 7 and closed valve 8th at a desired time during the mash process from the mash tun 2 withdrawn and for cell disruption by the electroporation apparatus 5 be guided. Of course, in this case also the described electroporation can be omitted shortly before mixing the cereal with water.

In 2 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1' dargestellt. Hierbei ist die Elektroporationsapparatur 5 mittels einer Rohrleitung 13 mit einer Sudpfanne 12 verbunden. Die Elektroporationsapparatur 5 dient hierbei auch als Hopfengabebehälter. Um diesen von der Würzepfanne 12 abtrennen zu können, weist die Rohrleitung darüber hinaus zwei Absperrventile 14 und 15 auf.In 2 is an alternative embodiment of the device 1' shown. Here is the electroporation apparatus 5 by means of a pipeline 13 With a brewing pan 12 connected. The electroporation apparatus 5 serves as hop hopper. To get this from the wort kettle 12 In addition, the pipe has two shut-off valves 14 and 15 on.

Nach erfolgter Hopfenzugabe wird zur Befeuchtung des Hopfenproduktes und somit zur Erhöhung der Leitfähigkeit das Ventil 14 geöffnet, wodurch etwas Würze in die Elektroporationsapparatur 5 einströmt und sich mit dem Hopfenprodukt vermischt. Hierauf wird das Ventil 14 geschlossen und das Hopfenprodukt gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt. Nach erfolgtem Zellaufschluss werden die Ventile 14 und 15 geöffnet, wodurch es zur Extraktion der Hopfeninhaltsstoffe, vornehmlich der Bitterstoffe, kommt, da die Würze bei geöffneter Ventilstellung das Hopfenprodukt durchspülen kann. Durch den vorab erfolgten Zellaufschluss erfolgt diese Extraktion deutlich schneller und intensiver als dies bei einem herkömmlichen Brauprozess der Fall wäre, wodurch die während der Würzekochung extrahierte Menge an Hopfeninhaltsstoffen und somit auch die Ausbeute stark erhöht werden.After the addition of hops, the valve is humidified for the hop product and thus for increasing the conductivity 14 open, allowing some seasoning in the electroporation apparatus 5 flows in and mixes with the hop product. This will be the valve 14 closed and the hop product exposed to pulsed electric fields. After the cell disruption, the valves become 14 and 15 open, resulting in the extraction of hop ingredients, especially the bitter substances, comes because the wort can flush the hop product with open valve position. As a result of the cell disruption carried out in advance, this extraction takes place much more quickly and intensively than would be the case in a conventional brewing process, as a result of which the amount of hop ingredients extracted during wort boiling and thus also the yield are greatly increased.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1'', welche im Zuge der Bierherstellung zur Erzeugung des Braustoffes Hopfenpellets dient. Die Vorrichtung weist hierbei ein Förderband 18 auf, mit welchem der Hopfen durch die verschiedenen angeschlossenen Apparaturen geführt werden kann. So sind durch das Förderband 18 eine Hopfenmühle 16, eine Elektroporationsapparatur 5 und eine Pelletpresse 17 miteinander verbunden. 3 shows a further embodiment of the device 1'' which in the course of beer production serves to produce the brewing material hop pellets. The device in this case has a conveyor belt 18 on, with which the hops can be guided through the various connected equipment. So are by the conveyor belt 18 a hop mill 16 , an electroporation apparatus 5 and a pellet press 17 connected with each other.

Der Hopfen wird hierbei durch die Hopfenmühle 16 geführt, wobei er stark zerkleinert wird. Gegebenenfalls wird im Anschluss daran der Hopfenauswurf durch nicht dargestellte Siebe entfernt. Der zerkleinerte Hopfen wird im Anschluss durch die Elektroporationsapparatur 5 geführt, in welcher ein intensiver Zellaufschluss erfolgt, wodurch die wertgebenden Hopfeninhaltsstoffe nun leichter zugänglich vorliegen und folglich in eifem Brauprozess leichter erschlossen werden können. Der zerkleinerte Hopfen, in welchem die Zellen im Gegensatz zu einer herkömmlichen Pelletbereitung bereits aufgeschlossen sind, wird im Anschluss an die Elektroporation durch die Pelletpresse 17 geführt, in welcher er zu Hopfenpellets gepresst wird. Hierauf werden die Pellets in einer nicht dargestellten Apparatur – aufgrund des erfolgten Zellaufschlusses insbesondere unter Schutzatmosphäre – abgepackt. Die so hergestellten Pellets können nun für Brauprozesse verwendet werden. Durch den erfolgten Zellaufschluss ergibt sich hierbei eine verbesserte Extrahierbarkeit der Hopfeninhaltsstoffe und folglich eine höhere Ausbeute im Brauprozess. In einer alternativen Ausführung können die – freigesetzten – Hopfenbitterstoffe mittels bekannter Verfahren auch noch vorab isomerisiert werden, wodurch die Bitterstoffausbeute im Brauprozess noch weiter gesteigert werden kann.The hops are here by the hop mill 16 led, where he is heavily crushed. Optionally, the hop ejection is subsequently removed by screens, not shown. The minced hops are subsequently passed through the electroporation apparatus 5 led, in which an intensive cell disruption takes place, whereby the value-giving hops ingredients are now more easily available and thus can be easily accessed in eifem brewing process. The crushed hops, in which the cells are already open, in contrast to a conventional pellet preparation, is after the electroporation by the pellet press 17 in which he is pressed to hop pellets. Then the pellets are packaged in an apparatus not shown - due to the cell disruption, in particular under a protective atmosphere. The pellets thus produced can now be used for brewing processes. Due to the cell disruption, this results in an improved extractability of the hop ingredients and consequently a higher yield in the brewing process. In an alternative embodiment, the - liberated - hop bittering agents can also be pre-isomerized by means of known methods, whereby the bittering yield in the brewing process can be further increased.

1, 1', 1''1, 1 ', 1' ': Vorrichtungcontraption
22: Maischebottichmash tun
33: MühleMill
44: Rührerstirrer
55: Elektroporationsapparaturelectroporation
66: Rohrleitungpipeline
77: VentilValve
88th: VentilValve
99: Förderpumpefeed pump
1010: Rohrleitungpipeline
1212: Würzepfannewort kettle
1313: Rohrleitungpipeline
1414: VentilValve
1515: VentilValve
1616: HopfenmühleHop mill
1717: Pelletpressepellet Press
1818: Förderbandconveyor belt
MM: Maischemash
WW: Würzewort

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102004013762 B4 [0020]

Claims

A process for beer production, characterized in that a required cell disruption in the substances used is at least partially carried out by means of electroporation with pulsed electric fields.

Method according to claim 1, characterized in that that electroporation occurs during the brewing process.

Method according to claim 2, characterized in that that the electroporation before and / or during the mash preparation he follows.

Method according to claim 2, characterized in that that the electroporation for digestion of existing in hops Cells before and / or takes place during wort boiling.

Method according to claim 1, characterized in that that electroporation during the production of brewing substances is used.

Method according to claim 5, characterized in that that electroporation during the production of hop products he follows.

Contraption ( 1 . 1' . 1'' ) for beer production, characterized in that it is mixed with an electroporation apparatus ( 5 ), with which the various products occurring in beer production can be exposed to pulsed electric fields.

Device according to claim 7, characterized in that the electroporation apparatus ( 5 ) with a mash tun ( 2 ) connected is.

Device according to claim 7, characterized in that the electroporation apparatus ( 5 ) with a wort kettle ( 12 ) connected is.

Device according to claim 7, characterized in that the electroporation apparatus ( 5 ) is connected to a fermentation tank.