DE102019110997A1

DE102019110997A1 - Process for the production of a hops-containing dispersion for addition in a brewing process, hops-containing dispersion, as well as the brewing process for the production of a beer

Info

Publication number: DE102019110997A1
Application number: DE102019110997.3A
Authority: DE
Inventors: Johannes Otteloh; Ludwig Scheller; Steffen Hruschka; Torben Bauch
Original assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer hopfenhaltigen Dispersion für die Zugabe in einem Brauprozess gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:A) Dosierung eines Hopfenextraktes in ein Lösungsmittel unter Bildung einer hopfenhaltigen Dispersion;B) Kavitationsbehandlung der hopfenhaltigen Dispersion; undC) Zuleiten der hopfenhaltigen Dispersion in den Brauprozess; sowie mehrere erfindungsgemäß hergestellte Dispersionen und ein Brauprozess.A method for producing a hops-containing dispersion for addition in a brewing process, characterized by the following steps: A) dosing a hops extract into a solvent to form a hops-containing dispersion; B) cavitation treatment of the hops-containing dispersion; andC) feeding the hops-containing dispersion into the brewing process; as well as several dispersions produced according to the invention and a brewing process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hopfenhaltigen Dispersion für die Zugabe in einem Brauprozess, sowie eine hopfenhaltige Dispersion und einen Brauprozess zur Herstellung eines Bieres.The present invention relates to a method for producing a hops-containing dispersion for addition in a brewing process, as well as a hops-containing dispersion and a brewing process for producing a beer.

Der Brauprozess zur Herstellung von Bier wurde vielfach modifiziert um dem jeweiligen Getränk eine individuelle und wohlschmeckende Note zu verleihen. Ein Ansatz zur Verbesserung des Geschmacks ist die Nutzung von Extrakten oder Hopfenpellets anstelle von Hopfendolden zur Einbringung eines intensiveren Geschmacks ins Bier. Ein besonders wichtiger Geschmacksstoff ist dabei die Alpha-Säure im Hopfen. Diese muss allerdings zunächst in eine lösliche Form, der iso-Alpha-Säure umgewandelt werden, da unlösliche Bestandteile an verschiedenen Stationen des Brauprozesses, z.B. bei einer WhirlpoolBehandlung, aus dem Bier abgetrennt werden.The brewing process for the production of beer has been modified many times in order to give the respective drink an individual and tasty note. One approach to improving the taste is to use extracts or hop pellets instead of hop cones to bring a more intense taste into the beer. A particularly important flavoring substance is the alpha acid in hops. However, this must first be converted into a soluble form, the iso-alpha acid, as insoluble constituents at various stages of the brewing process, e.g. in a whirlpool treatment from which beer is separated.

Eine Variante um einen besseren Aufschluss des Hopfens zu erreichen wird durch die EP 2 699 336 B1 offenbart. Hierbei wird ein Homogenisator eingesetzt. Eine druckgespannte Makroemulsion wird dabei durch einen Spalt, ein Ventil oder gegen eine Prallplatte gefördert. Dadurch entsteht eine Mikroemulsion über eine zweistufige Zerkleinerung, wobei zunächst eine Makroemulsion und sodann eine Mikroemulsion gebildet wird.A variant to achieve better digestion of the hops is through the EP 2 699 336 B1 disclosed. A homogenizer is used here. A pressure-tensioned macroemulsion is conveyed through a gap, a valve or against a baffle plate. This creates a microemulsion through a two-stage comminution, whereby first a macroemulsion and then a microemulsion is formed.

Eine direkte Überführung der Mischung aus Hopfenextrakt und einem wässrigem Fluid in eine Mikroemulsion ist allerdings nicht möglich. Zudem erhält man keine homogene Partikel- bzw. Tröpfchengrößenverteilung in der Mikroemulsion.However, it is not possible to convert the mixture of hop extract and an aqueous fluid directly into a microemulsion. In addition, no homogeneous particle or droplet size distribution is obtained in the microemulsion.

Albenase et al. WO 2018/029715 A1 offenbart eine Kavitationsbehandlung im Rahmen einer Malzbehandlung und Bierbehandlung an verschiedenen Prozessstufen immer im System Würze oder Bier. Diese Anwendung zielt auf die Verwendung dieser Kavitationsbehandlung im Brauprozess ab, wobei die Hopfendispersion vor der Zugabe in den Brauprozess allerdings keiner Kavitationsbehandlung unterzogen wird. Es handelt sich bei Albanes et. al. somit um eine Nutzung der Kavitation zur Bierherstellung jedoch nicht zur Hopfenherstellung wie im erfindungsgemäßen Verfahren. Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bierherstellung nur indirekt oder mittelbar durch die Kavitation berührt.Albenase et al. WO 2018/029715 A1 discloses a cavitation treatment in the context of a malt treatment and beer treatment at different process stages, always in the wort or beer system. This application is aimed at the use of this cavitation treatment in the brewing process, although the hop dispersion is not subjected to any cavitation treatment before it is added to the brewing process. It is Albanes et. al. thus a use of cavitation for beer production but not for hops production as in the method according to the invention. Thus, in the method according to the invention, the production of beer is only indirectly or indirectly affected by the cavitation.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gezieltere, umfangreichere und diversifiziertere Zugabe von gelösten oder fein dispergierten Geschmacksstoffen, insbesondere von Bitterstoffen aus dem Hopfen zu erreichen.Starting from the aforementioned prior art, it is therefore the object of the present invention to achieve a more targeted, more extensive and more diversified addition of dissolved or finely dispersed flavorings, in particular of bitter substances from hops.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch das Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The present invention achieves this object by providing a method having the features of claim 1.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer hopfenhaltigen Dispersion für die Zugabe in einem Brauprozess zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:

Schritt A: Eine Dosierung eines Hopfenextraktes in ein Lösungsmittel unter Bildung einer hopfenhaltigen Dispersion.

A method according to the invention for producing a hops-containing dispersion for addition in a brewing process is characterized by the following steps:

Step A : Dosing a hop extract into a solvent to form a hops-containing dispersion.

Als Ausgangsstoffe können zwar grundsätzlich auch Feststoffe, z.B. Hopfenpellets oder Hopfendolden, genutzt werden.In principle, solids, e.g. Hop pellets or hop cones can be used.

Allerdings hat sich die Verwendung von Hopfenextrakten mit dem Ziel eines Aufschlusses von alpha-Säure durch eine Kavitationsbehandlung im Rahmen der vorliegenden Erfindung als überraschend effektiv erwiesen, da bei Einsatz des vorgenannten Extraktes noch mehr Bitterstoffe in die Dispersion überführt und teilweise auch in Lösung gebracht werden können. Die Bitterkeit des Bieres ist dabei mit dem iso-α-Säuregehalt assoziiert.However, the use of hop extracts with the aim of digesting alpha acid by cavitation treatment within the scope of the present invention has proven to be surprisingly effective, since when using the aforementioned extract even more bitter substances can be transferred into the dispersion and sometimes also be brought into solution . The bitterness of the beer is associated with the iso-α acid content.

Zudem sind bei Einsatz von Extrakten bereits einige unerwünschte Nebenprodukte des Hopfens entfernt, welche nicht mehr unabsichtlich durch die nachfolgenden Behandlungsschritte aufgeschlossen werden.In addition, when extracts are used, some undesirable by-products of the hops are already removed, which are no longer unintentionally broken down by the subsequent treatment steps.

Als Dosierung kommt wahlweise die dosierte bzw. abgemessene Zugabe des Hopfenextrakts zum Lösungsmittel oder die dosierte bzw. abgemessene Zugabe des Lösungsmittels zum Hopfenextrakt in Betracht. Als Lösungsmittel bietet sich bevorzugt Wasser, insbesondere mit Trinkwasserqualität, oder Bier an. Letzteres kann vor der Zugabe entgast sein. Die Temperatur des Lösungsmittels kann oberhalb von 50°C liegen, insbesondere im Bereich der Isomerisierungstemperatur zur Umwandlung von Alpha-Säure in iso-Alpha-Säure.The metered or measured addition of the hop extract to the solvent or the metered or measured addition of the solvent to the hops extract can be used as a dosage. The preferred solvent is water, in particular of drinking water quality, or beer. The latter can be degassed before addition. The temperature of the solvent can be above 50 ° C., in particular in the range of the isomerization temperature for converting alpha acid into iso-alpha acid.

Schritt B: In diesem Schritt erfolgt eine Kavitationsbehandlung der hopfenhaltigen Dispersion. Die Kavitationsbehandlung kann bevorzugt in einem Nanokavitator zur hydraulischen Kavitation erfolgen.Step B: In this step, the hops-containing dispersion is treated with cavitation. The cavitation treatment can preferably take place in a nanocavitator for hydraulic cavitation.

In diesem Nanokavitator kann eine Druckerhöhung und Entspannung in Sekundenbruchteilen mehrmals hintereinander erfolgen.In this nanocavitator, the pressure can be increased and released several times in a split second.

Basierend auf dem Strömungsprinzip von Bernoulli können in dem Nanokavitator partiell hohe Fließgeschwindigkeiten resultieren mit niedrigen Drücken, bis zu Unterdrücken bei denen Wasser verdampft, in mehrfacher Abfolge und bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten mit hohen Drücken bis zu 80 bar.Based on the flow principle of Bernoulli, partially high flow velocities can result in the nanocavitator with low pressures up to negative pressures at which water evaporates, in multiple succession and at low flow velocities with high pressures of up to 80 bar.

Dabei ist die Entspannung so groß, dass bei dem durch die Strömung entstehenden Unterdruck der Lösungsmittelbestandteil des Fluides z.B. Wasser oder Bier in den gasförmigen Zustand übergeht, bevor es im nächsten Augenblick wieder kondensiert. Dies führt zu einer Veränderung der Hopfeninhaltsstoffe.The relaxation is so great that at the negative pressure created by the flow, the solvent component of the fluid, e.g. water or beer, changes into the gaseous state before it condenses again in the next instant. This leads to a change in the ingredients of the hops.

Einen entsprechenden Nanokavitator kann man als „nano cavitation reactor“ beispielsweise bei der Firma Cavitation Technologies Inc. (CTI) erwerben. Es wurde überraschenderweise bei Einsatz eines Nanokavitators eine höhere Konzentration an iso-Alpha-Säure ermittelt. Weiterhin konnte ein größerer Tröpfchendurchmesser als bei Einsatz eines Homogenisators beobachtet werden.A corresponding nanocavitator can be purchased as a “nano cavitation reactor” from Cavitation Technologies Inc. (CTI), for example. Surprisingly, a higher concentration of iso-alpha acid was found when using a nanocavitator. Furthermore, a larger droplet diameter was observed than when using a homogenizer.

Ähnlich wie in einer Mühle im Zirkulationsbetrieb eine finale Partikelgrößenverteilung erzielbar ist, stellt sich auch bei der mehrstufigen Anwendung der hydraulischen Kavitation eine finale Tröpfengrößenverteilung ein, welche relativ unabhängig von der Verteilung in den Zwischenstufen ist. Insofern ist der finale Zustand nur eine integrale Beschreibung einer zuvor stattgefundenen Agglomerisation und Teilung. Die Zwischenstufen haben aber für eine spezifische Oberflächenzunahme gesorgt. Dies ist durch den Einsatz des Nanokavitators, insbesondere im Gegensatz zum Einsatz eines Homogenisators überraschend, wo dieser Effekt nur einmalig und lokal auftritt.Similar to the way in which a final particle size distribution can be achieved in a mill in circulation operation, a final droplet size distribution is also established with the multi-stage application of hydraulic cavitation, which is relatively independent of the distribution in the intermediate stages. In this respect, the final state is only an integral description of an agglomeration and division that took place before. However, the intermediate stages caused a specific increase in surface area. This is surprising due to the use of the nanocavitator, especially in contrast to the use of a homogenizer, where this effect occurs only once and locally.

Schließlich erfolgt ein Zuleiten der hopfenhaltigen Dispersion in den Brauprozess, beispielsweise zu einer sogenannten Würze.Finally, the hops-containing dispersion is fed into the brewing process, for example to a so-called wort.

Das Verfahren hat aufgrund des verbesserten Aufschlusses von Alpha-Säure in iso-Alpha-Säure mehrere Vorteile. So kann ein geringerer Rohstoffeinsatz an Ausgangsstoffen, also an Hopfenextrakt, erfolgen oder aber die gezielte Herstellung von bitteren Bieren.The process has several advantages due to the improved breakdown of alpha acid into iso-alpha acid. In this way, less raw materials can be used in terms of starting materials, i.e. hop extract, or the targeted production of bitter beers.

Weiterhin kann ein geringerer Energiebedarf im weiteren Brauprozess aufgewandt werden, weil durch den Nanokavitator, insbesondere in Verbindung mit den entsprechenden Prozesstemperaturen, ein Kochen des Hopfens oder der gehopften Würze im weiteren Brauprozess verkürzt werden kann und auch die Prozesstemperatur niedriger gewählt werden kann.Furthermore, a lower energy requirement can be expended in the further brewing process because the nanocavitator, in particular in connection with the corresponding process temperatures, can shorten the boiling of the hops or the hopped wort in the further brewing process and the process temperature can also be selected to be lower.

Insgesamt wird mehr α-Säure aus dem Hopfenextrakt in die in der Würze leichter lösliche Form der iso-α-Säure überführt, so dass das Verfahren insgesamt auch eine Herstellung einer iso-α-säurereichen Hopfendispersion zur Folge hat. Aufgrund der Verwendung eines Nanokavitators ist, im Gegensatz zu einem Homogenisator, die höhere Fließgeschwindigkeit und nicht der hohe Druck von Bedeutung.Overall, more α-acid from the hop extract is converted into the iso-α-acid form, which is more readily soluble in the wort, so that the process as a whole also results in the production of a iso-α-acid-rich hop dispersion. Due to the use of a nanocavitator, in contrast to a homogenizer, the higher flow velocity and not the high pressure is important.

Im Unterschied zur eingangs genannten WO 2018/029715 A1 , hat sich bei der erfindungsgemäßen Anwendung der hydraulischen Kavitation für Hopfenextrakte überraschend gezeigt, dass damit der im Extrakt gelöste Anteil infolge der Kavitation deutlich stärker isomerisiert. Mit einer höhen iso-alpha Konzentration in der Hopfendispersion wird sodann auch ein vereinfachter Übergang in die Würze bei Zugabe des Extraktes in dieselbe erzielt.In contrast to the one mentioned above WO 2018/029715 A1 , it has surprisingly been shown in the application according to the invention of hydraulic cavitation for hop extracts that the fraction dissolved in the extract is much more isomerized as a result of the cavitation. With a high iso-alpha concentration in the hop dispersion, a simplified transition to the wort is achieved when the extract is added to it.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Als Lösungsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft Bier und/oder Wasser genutzt werden, wobei der Gehalt an alpha-Säure im Hopfenextrakt mehr als 25 Gew.%, vorzugsweise zumindest 30 Gew.%, beträgt.Beer and / or water can advantageously be used as a solvent for the process according to the invention, the content of alpha acid in the hop extract being more than 25% by weight, preferably at least 30% by weight.

Die Menge an Lösungsmittel und des Hopfenextraktes sind dabei derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine hopfenhaltige Dispersion mit einer Konzentration von mehr als 0,8 Gew.%, vorzugsweise zwischen 1,2 bis 5 Gew.%, eines Hopfenextraktes in der Dispersion gebildet wird.The amount of solvent and the hop extract are matched to one another in such a way that a hops-containing dispersion with a concentration of more than 0.8% by weight, preferably between 1.2 to 5% by weight, of a hop extract is formed in the dispersion.

Die Temperatur von Bier und/oder Wasser bei der Zugabe des Feststoffes oder des Hopfenextraktes kann mehr als 70°C, vorzugsweise zwischen 75 und 95°C, betragen, so dass an dieser Stelle bereits eine Isomerisierung begünstigt sein kann.The temperature of beer and / or water when the solid or the hop extract is added can be more than 70 ° C., preferably between 75 and 95 ° C., so that isomerization can already be favored at this point.

Als Ausgangsstoff kann in Schritt A) ein Hopfenextrakt, ein CO₂-Hopfenextrakt und/oder ein Ethanol-Hopfenextrakt verwendet werden. Dies erleichtert den Aufschluss und weist weniger unerwünschte Geschmacksstoffe auf.A hop extract, a CO ₂ hop extract and / or an ethanol hop extract can be used as the starting material in step A). This makes digestion easier and has fewer undesirable flavors.

Besonders bevorzugt kann als Ausgangsstoff in Schritt A) ein Gemisch aus einem CO₂-Hopfenextrakt und einem Ethanol-Hopfenextrakt eingesetzt wird.A mixture of a CO ₂ hop extract and an ethanol hop extract can particularly preferably be used as the starting material in step A).

Der Gehalt an alpha-Säure jeweils im CO₂-Hopfenextrakt und/oder im Ethanol-Hopfenextrakt kann dabei vorteilhaft mehr als 25 Gew.%, vorzugsweise zumindest 30 Gew.%, betragen.The alpha acid content in each case in the CO ₂ hop extract and / or in the ethanol hop extract can advantageously be more than 25% by weight, preferably at least 30% by weight.

Geschmacklich vorteilhaft für das fertige Bier ist es, wenn das Gemisch zumindest die doppelte Gewichtsmenge an CO₂-Hopfenextrakt im Vergleich bzw. Verhältnis zum Ethanol-Hopfenextrakt aufweist.It is advantageous in terms of taste for the finished beer if the mixture has at least twice the amount by weight of CO ₂ hop extract in comparison or in relation to the ethanol hop extract.

In einem vorbereitenden Schritt kann zwischen Schritt A und B eine Mischung der hopfenhaltigen Dispersion erfolgen. Dies kann insbesondere durch Scherung erfolgen.In a preparatory step, the hop-containing dispersion can be mixed between steps A and B. This can be done in particular by shearing.

Die Mischung kann in einem Dispergierer, insbesondere in einem Intensivmischer, einem Schermischer, einem Dissolver oder einem vergleichbaren Gerät, bei Temperaturen von mehr als 50°C, vorzugsweise zwischen 65 und 90 °C, erfolgen. Zur Vermeidung eines Abbaus oder einer Umwandlung von Alpha-Säure oder iso-Alpha-Säure kann die Mischung innerhalb eines Zeitraumes von weniger als 120 min, vorzugsweise weniger als 30 min, erfolgen.The mixture can in a disperser, in particular in an intensive mixer, a Shear mixer, a dissolver or a comparable device, at temperatures of more than 50 ° C, preferably between 65 and 90 ° C. In order to avoid degradation or conversion of alpha acid or iso-alpha acid, the mixing can take place within a period of less than 120 minutes, preferably less than 30 minutes.

Die Kavitationsbehandlung in Schritt B erfolgt bevorzugt in einem sogenannten Nanokavitator, einem hydraulischen Kavitator. Bei den Nanokavitatoren sind verschiedene Hochdruck und Niederdruck-Varianten bekannt. Diese Varianten werden als sogenannte HPN (high-pressure nanocavitator) und LPN (los pressure nanocavitator) bezeichnet. Bevorzugt ist die HPN-Variante, da sich bei Versuchen zeigte, dass hier der Gehalt an iso-Aplha-Säure größer war. Die Kavitationsbehandlung kann daher bevorzugt in einem Druckbereich von mehr als 30 bar, vorzugsweise mehr als 35 bar, vorzugsweise zwischen 40 und 80 bar erfolgen.The cavitation treatment in step B is preferably carried out in a so-called nanocavitator, a hydraulic cavitator. Various high-pressure and low-pressure variants are known for the nanocavitators. These variants are referred to as so-called HPN (high-pressure nanocavitator) and LPN (los pressure nanocavitator). The HPN variant is preferred, since tests showed that the iso-aplha acid content was higher here. The cavitation treatment can therefore preferably take place in a pressure range of more than 30 bar, preferably more than 35 bar, preferably between 40 and 80 bar.

Die Behandlung durch Kavitation in Schritt B kann bevorzugt über einen Zeitraum von weniger als 20 Minuten, vorzugsweise weniger als 10 Minuten, erfolgen. Dies beugt einem Abbau oder einem Umbau in unerwünschte Nebenprodukte vor.The treatment by cavitation in step B can preferably take place over a period of less than 20 minutes, preferably less than 10 minutes. This prevents degradation or conversion into undesired by-products.

Die Temperatur kann bei der Kavitationsbehandlung mehr als 65°C, vorzugsweise zwischen 70-90°C betragen, was sowohl den Aufschluss als auch die Isomerisierung begünstigtDuring the cavitation treatment, the temperature can be more than 65 ° C., preferably between 70-90 ° C., which promotes both digestion and isomerization

In Schritt B kann vorteilhaft eine mehrmalige Wiederholung der Kavitationsbehandlung erfolgt, vorzugsweise eine zumindest 3-stufige Behandlung, insbesondere zumindest eine 4-stufige Behandlung. Besonders die 4-stufige Behandlung brachte eine besonders gute Ausbeute. Weitere Stufen brachten lediglich geringe Vorteile. Als Stufen werden Wiederholungen oder mehrere hintereinander geschaltete Kavitatoren angesehen.In step B, the cavitation treatment can advantageously be repeated several times, preferably an at least 3-stage treatment, in particular at least a 4-stage treatment. The 4-stage treatment in particular produced a particularly good yield. Further stages brought only minor advantages. Repetitions or several cavitators connected in series are regarded as stages.

Das Zuführen in den Brauprozess gemäß Schritt C) kann innerhalb eines Zeitraumes von weniger als 120 min, vorzugsweise weniger als 60 min, vorzugsweise weniger als 30 min nach der Kavitationsbehandlung erfolgen. Auch dies vermindert die Gefahr eines Abbaus oder Umwandlung der Inhaltsstoffe.The feeding into the brewing process according to step C) can take place within a period of less than 120 minutes, preferably less than 60 minutes, preferably less than 30 minutes after the cavitation treatment. This also reduces the risk of degradation or conversion of the ingredients.

Weiterhin erfindungsgemäß ist eine hopfenhaltige Dispersion, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei die mittlere Partikelgröße D₅₀ der ungelösten Bestandteile der hopfenhaltigen Dispersion nach der Kavitationsbehandlung 300-320 µm beträgt.Also according to the invention is a hops-containing dispersion produced by the process according to the invention, the mean particle size D _{50 of} the undissolved constituents of the hops-containing dispersion after the cavitation treatment being 300-320 μm.

Erfindungsgemäß ist zudem eine hopfenhaltige Dispersion, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass der Gehalt an iso-Alpha-Säure mehr als 250 mg/l beträgt.According to the invention, a hop-containing dispersion, produced according to the process according to the invention, is also such that the iso-alpha acid content is more than 250 mg / l.

Darüber hinaus ist eine hopfenhaltige Dispersion, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, als erfindungsgemäß anzusehen, deren Gehalt an iso-Alpha-Säure mehr als 40 Gew.%, bezogen auf das Gewicht an eingesetzter Alpha-Säure, beträgt. Eine Isomerisierung von alpha-Säure in diesem Umfang ist bislang nicht bekannt.In addition, a hops-containing dispersion produced by the process according to the invention is to be regarded as according to the invention, the iso-alpha acid content of which is more than 40% by weight, based on the weight of alpha acid used. An isomerization of alpha acid to this extent is not yet known.

Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Brauprozess zur Herstellung eines Bieres typischerweise umfassend die folgenden Schritte:

I Bereitstellen eines Malzextraktes;
II. Läutern des Malzextraktes unter Bereitstellen einer Würze;
III. Zugabe einer hopfenhaltigen Dispersion und Würzekochen, vorzugsweise bei mehr als 80°C zu einem Sud,
IV. Whirlpoolbehandlung unter Bereitstellen einer Ausschlagwürze
V. Kühlung der Ausschlagwürze
VI. Gärung unter Bereitstellung eines Jungbieres;

wobei die in Schritt II zugegebene hopfenhaltige Dispersion dem vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird.Furthermore, according to the invention, a brewing process for producing a beer is typically comprising the following steps:

I providing a malt extract;
II. Lautering of the malt extract while providing a wort;
III. Adding a hops-containing dispersion and wort boiling, preferably at more than 80 ° C to a brew,
IV. Whirlpool treatment with the provision of a cast-out seasoning
V. Cooling of the wort
VI. Fermentation with the provision of a green beer;

the hops-containing dispersion added in step II being produced by the aforementioned process according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Zuhilfenahme der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 vereinfachte Darstellung eines beispielhaften Brauprozesses;
2 Darstellung der Hopfenbehandlung vor der Zugabe in den Brauprozess;
3 Tabelle zum Anteil an Alpha-Säure und iso-Alphasäure in einer hopfenhaltigen Dispersion mit und ohne Behandlung in einem Nanokavitator; und
4 Tabelle zum Umfang der Isomerisierung von Alpha-Säure mit und ohne Behandlung in einem Nanokavitator.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and with the aid of the accompanying figures. Show it:

1 simplified representation of an exemplary brewing process;
2 Representation of the treatment of hops before they are added to the brewing process;
3 Table of the proportion of alpha acid and iso-alpha acid in a hops-containing dispersion with and without treatment in a nanocavitator; and
4th Table of the extent of isomerization of alpha acid with and without treatment in a nanocavitator.

1 stellt schematisch-vereinfacht einen Teilausschnitt eines Brauprozesses dar. In einem ersten Schritt 21 wird Getreide unter Wasserzugabe enzymatisch in eine zuckerhaltige Malzsuspension umgewandelt, dadurch dass die Stärke in Zucker umgewandelt wird. 1 represents a schematic-simplified part of a brewing process. In a first step 21, grain is enzymatically converted into a sugar-containing malt suspension with the addition of water, as a result of which the starch is converted into sugar.

Aus dieser zuckerhaltigen Malzsuspension wird nach dem Kochen in einem zweiten Schritt 22, dem Läutern, der Zuckersaft abgetrennt, welche der Brauer auch Würze nennt. Somit wird durch Sedimentation und Filtration der Malztreber von der flüssigen Würze getrennt. Diese Würze wird weiterverwendet im Schritt 23.
Alternativ ist es auch möglich anstelle der Schritte 21 und 22, ein -aus vorher eingeengter Würze hergestelltes- sogenanntes Würzeextrakt wieder mit Wasser aufzulösen, um eine flüssige Würze, kurz Würze, für die Schritte 23ff verfügbar zu haben.After boiling, the sugar juice, which the brewer also calls wort, is separated from this sugar-containing malt suspension in a second step 22, the lautering. The spent grains are separated from the liquid wort by sedimentation and filtration. This wort is used further in step 23.
Alternatively, instead of steps 21 and 22, it is also possible to dissolve what is known as a wort extract — made from previously concentrated wort — again with water in order to have a liquid wort, or wort for short, available for steps 23ff.

Die heiße Würze wird sodann in einem dritten Schritt 23 mit der nach dem erfinderischen Verfahren hergestellten Hopfendispersion angereichert und gekocht.The hot wort is then enriched in a third step 23 with the hop dispersion produced according to the inventive method and boiled.

Die Zugabe der Hopfendispersion zum Malzextrakt erfolgt in 1 über eine Hopfendosiereinheit 51, in welche Hopfenbestandteile als hopfenhaltige Dispersion zu einem Malzextrakt zugegeben wird und z.B. bei 97,5 °C für 1h in einer sogenannten Würzepfanne gekocht wird.The hop dispersion is added to the malt extract in 1 Via a hop dosing unit 51, into which hops components are added as a hops-containing dispersion to a malt extract and cooked, for example, at 97.5 ° C. for 1 hour in a so-called wort kettle.

Dieser Sud wird in einem vierten Schritt 24 aus der Würzepfanne in einen Whirlpool gepumpt, um das geronnene Eiweiß und andere Schwebstoffe im Sud durch einen Sedimentationsprozess durch Drehbewegung von der sogenannten Ausschlagwürze zu trennen. Diesen Vorgang nennt man Ausschlagen oder Würzeklärung.In a fourth step 24, this brew is pumped out of the wort kettle into a whirlpool in order to separate the coagulated protein and other suspended matter in the brew from the so-called cast-out wort by means of a sedimentation process by rotating movement. This process is called whipping or wort clarification.

In einem fünften Schritt 25 wird die Flüssigkeit, Anstellwürze genannt, in einem Kühler auf die optimale Gärtemperatur abgekühlt und je nach Biersorte wird eine Kultur der passenden Hefe 70 und ggf. noch Milchsäure zur Einstellung der Restalkalität zugesetzt. Obergärige Hefesorten vergären bei Temperaturen zwischen 18 °C und 24 °C, untergärige bei 8 °C bis 14 °C.In a fifth step 25, the liquid, called pitch wort, is cooled to the optimum fermentation temperature in a cooler and, depending on the type of beer, a culture of the appropriate yeast 70 and optionally lactic acid is added to adjust the residual alkalinity. Top-fermenting yeasts ferment at temperatures between 18 ° C and 24 ° C, bottom-fermenting yeast at 8 ° C to 14 ° C.

Schließlich erfolgt in einem sechsten Schritt 26 die Gärung und somit die Umwandlung von Zucker zu Ethanol und Kohlendioxid, welches ggf. teilweise abgeleitet werden kann. Das gebildete Jungbier kann im Anschluss nachgären. Das gereifte Bier kann im Schritt 28 geklärt und anschließend im Schritte 29 abgefüllt werden.Finally, in a sixth step 26, fermentation takes place and thus the conversion of sugar to ethanol and carbon dioxide, some of which can be derived if necessary. The green beer formed can then ferment again. The matured beer can be clarified in step 28 and then bottled in step 29.

Das in 1 dargestellte Verfahren ist lediglich beispielhaft für einen Bierbrauprozess. Selbstverständlich können einige der vorbeschriebenen Schritte variiert werden.This in 1 The method shown is only an example of a beer brewing process. Of course, some of the steps described above can be varied.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Zugabe von Hopfendispersion in den Bierbrauprozess, wie sie in 1 im dritten Schritt 23 erfolgt.The present invention relates to the addition of hop dispersion to the beer brewing process as described in 1 in the third step 23 takes place.

Die Zugabe der Menge an Hopfeninhaltsstoffen ermöglicht die Einstellung einer Balance zwischen bitterer und aromatisierender Wirkung des Bieres. Die Zugabe von mehr und diversifizierten Bitterstoffen wird mit dem iso- α-Säuregehalt assoziiert, welcher im Hopfen, genauer gesagt der dem Bier zugeführte hopfenhaltigen Dispersion, enthalten ist.The addition of the amount of hop ingredients enables a balance to be set between the bitter and flavoring effects of the beer. The addition of more and diversified bitter substances is associated with the iso-α-acid content, which is contained in the hops, more precisely in the hops-containing dispersion added to the beer.

Neben der Einstellung der optimalen Anteile der Bitterstoffe, mit welcher auch sehr bittere Biere herstellbar sind, erlaubt die vorliegende Erfindung zudem einen geringen Rohstoffeinsatz und einen geringen Energieeinsatz.In addition to setting the optimum proportions of bitter substances with which very bitter beers can also be produced, the present invention also allows a low use of raw materials and a low use of energy.

2 zeigt verschiedene Varianten der Hopfenaufbereitung, bevor das Hopfenfluid dem Malz zugegeben wird. Dabei wird zunächst Wasser, oder alternativ Bier, auf eine Temperatur von ca. 85°C erwärmt und in einen Tank 1 gefüllt. Der Tank 1 weist eine Rühreinheit auf. Vom Tank 1 wird das erwärmte Wasser einem Mischer 2 zugeführt, welcher als Dispergator, vorzugsweise als ein Schermischer ausgebildet sein kann. Hier kann ein Ausgangsstoff mit HopfenInhaltsstoffen ins Wasser oder Bier zugeführt werden. 2 shows different variants of hop preparation before the hop fluid is added to the malt. First, water, or alternatively beer, is heated to a temperature of approx. 85 ° C. and filled into a tank 1. The tank 1 has a stirring unit. The heated water is fed from the tank 1 to a mixer 2, which can be designed as a disperser, preferably as a shear mixer. Here, a raw material containing hops can be added to the water or beer.

Erfindungsgemäß kann ein Hopfenextrakt 10 eingesetzt werden. Als Hopfenextrakt kann z.B. ein CO₂-Hopfenextrakt mit einem α-Säuregehalt von 35 bis 45 Gew.% oder ein Ethanolextrakt mit einem α-Säure von 25 bis 35 Gew.% eingesetzt werden.According to the invention, a hop extract 10 can be used. A CO ₂ hop extract with an α-acid content of 35 to 45% by weight or an ethanol extract with an α-acid of 25 to 35% by weight can be used as the hop extract.

Extrakte sind konzentrierte Hopfen-Produkte und werden aus Rohhopfen hergestellt. Ein Ethanol-Extrakt wird durch Extraktion mit einer Alkohol-Wasser-Mischung hergestellt, während ein CO₂-Extrakt durch Extraktion mit Kohlendioxid hergestellt wird.Extracts are concentrated hop products and are made from raw hops. An ethanol extract is produced by extraction with an alcohol-water mixture, while a CO ₂ extract is produced by extraction with carbon dioxide.

Ein CO₂-Extrakt ist durch das Lösemittel CO₂ sehr selektiv an unpolaren Inhaltsstoffen und enthält alle Hopfenöle und Bittersäuren des Hopfens. Ein Ethanolextrakt (EtOH) hingegen beinhaltet neben Bittersäuren auch polar extrahierbare Substanzen, wie Polyphenole usw. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, und besonders bevorzugt, eine Mischung aus beiden Extraktarten als Ausgangsstoff A einzusetzen.A CO ₂ extract is very selective in terms of non-polar ingredients due to the CO ₂ solvent and contains all hop oils and bitter acids of hops. An ethanol extract (EtOH), on the other hand, contains not only bitter acids but also polar extractable substances such as polyphenols, etc. It is also possible, and particularly preferred, to use a mixture of both types of extract as starting material A within the scope of the present invention.

Bevorzugt kann im Fall einer Mischung mehr CO₂-Extrakt als Ethanolextrakt eingesetzt werden. Besonders bevorzugt kann mehr als die doppelte Menge an CO₂-Extrakt gegenüber Ethanolextrakt, bezogen auf das Gesamtgewicht an Extrakt, eingesetzt werden.In the case of a mixture, more CO ₂ extract than ethanol extract can preferably be used. It is particularly preferable to use more than twice the amount of CO ₂ extract compared to ethanol extract, based on the total weight of extract.

Im Schermischer 2 kann eine Scherung der Hopfenbestandteile erfolgen. Im Fall eines Hopfenextraktes kann die Scherung über 5-10 Minuten, insbesondere 7 Minuten, erfolgen, während im Fall von Hopfenpellets die Scherung 15 min anhalten kann. Alternativ oder zusätzlich zum vorbeschriebenen Schermischer kann auch ein Intensivmischer als Dispergator eingesetzt werden. Die Behandlung kann vorzugsweise bei Temperaturen von mehr als 50°C, vorzugsweise zwischen 65 und 90 °C, erfolgen.The hops constituents can be sheared in the shear mixer 2. In the case of a hop extract, the shear can last for 5-10 minutes, in particular 7 minutes, while in the case of hop pellets the shear lasts for 15 minutes can. As an alternative or in addition to the above-described shear mixer, an intensive mixer can also be used as a dispersant. The treatment can preferably be carried out at temperatures of more than 50.degree. C., preferably between 65 and 90.degree.

Die DE 10 2016 121 249 A1 offenbart eine Vorrichtung, mit welcher eine Brauflüssigkeit auf eine Isomerisierungstemperatur erhitzt werden kann, um eine Umwandlung von alpha-Säure in iso-alpha-Säure zu ermöglichen. Diese Vorrichtung kann optional im erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer hopfenhaltigen Dispersion, beispielsweise in Kombination mit dem Schermischer 2, oder aber in einem im Brauprozess nachgelagerten Verfahrensschritt genutzt werden.The DE 10 2016 121 249 A1 discloses a device with which a brewing liquid can be heated to an isomerization temperature in order to enable conversion of alpha-acid to iso-alpha-acid. This device can optionally be used in the method according to the invention for the production of a hop-containing dispersion, for example in combination with the shear mixer 2, or else in a method step downstream in the brewing process.

Anschließend kann das Gemisch in einen Puffertank 3 überführt werden, welcher mit einer Rühreinheit ausgerüstet ist.The mixture can then be transferred to a buffer tank 3, which is equipped with a stirring unit.

Schließlich wird das Gemisch einem Nanokavitator 4 zugeführt. Das Gemisch kann mehrfach im Kreislauf gefahren und so in dem Nanokavitator 4 mehrfach behandelt werden. Die besten Ergebnisse (siehe Versuchsergebnisse der 3 und 4) haben sich bei einem 4-maligen Durchlauf bzw. bei einer 4-stufigen Behandlung des Gemisches durch den Nanokavitator 4 als günstig eingestellt. Alternativ können aber auch mehrere Nanokavitatoren, beispielsweise vier Nanokavitatoren, zur Realisierung der 4-stufigen Behandlung, strömungstechnisch-hintereinander im Serienbetrieb eingesetzt werden. Nach 4-maliger Behandlung mit dem Nanokavitator wurde die Dispersion auf ihren Gehalt an iso-Alpha-Säure untersucht (Versuch III).Finally, the mixture is fed to a nanocavitator 4. The mixture can be circulated several times and thus treated several times in the nanocavitator 4. The best results (see test results of 3 and 4th ) have turned out to be favorable with a 4-time pass or with a 4-stage treatment of the mixture through the nanocavitator 4. Alternatively, however, several nanocavitators, for example four nanocavitators, can be used in series operation in series operation for the implementation of the 4-stage treatment. After 4 treatments with the nanocavitator, the dispersion was examined for its iso-alpha acid content (experiment III).

Die einstufige oder mehrstufige Kavitations-Behandlung kann vorzugsweise durch ein hydrodynamisches Rotor-Stator-Kavitationssystem und/oder durch Kavitations-Rohrsysteme und/oder durch akustische Kavitationssysteme erfolgen.The single-stage or multi-stage cavitation treatment can preferably be carried out by a hydrodynamic rotor-stator cavitation system and / or by cavitation pipe systems and / or by acoustic cavitation systems.

Weiterhin wurde ein Referenzversuch durchgeführt, in welchem keine zusätzliche Behandlung der hopfenhaltigen Dispersion erfolgt ist (Versuch I). Zudem wurde ein Versuch mit einer einmaligen Behandlung mit dem Nanokavitator durchgeführt (Versuch II).Furthermore, a reference test was carried out in which no additional treatment of the hop-containing dispersion took place (test I). In addition, an experiment was carried out with a single treatment with the nanocavitator (experiment II).

Als weiterer Versuch (Versuch IV) wurde die Dispersion nach viermaliger Nanokavitation noch einer Behandlung in einem Homogenisator unterzogen.As a further test (test IV), the dispersion was subjected to a treatment in a homogenizer after four times nanocavitation.

3 zeigt die Ergebnisse der Versuche 1 bis 4:

(I) Referenz ohne Behandlung;
(II) einmalige Kavitationsbehandlung bei 63 bar;
(III) viermalige Kavitationsbehandlung bei 63 bar;
(IV) viermalige Kavitationsbehandlung bei 63 bar und anschließende Homogenisation, wobei die Homogenisation bei 60 bar erfolgte.

3 shows the results of tests 1 to 4:

(I) reference without treatment;
(II) one-time cavitation treatment at 63 bar;
(III) four cavitation treatments at 63 bar;
(IV) four cavitation treatment at 63 bar and subsequent homogenization, the homogenization taking place at 60 bar.

Die Versuche wurden mit einem Hopfenextrakt als Ausgangsstoff durchgeführt.The experiments were carried out with a hop extract as the starting material.

Die so behandelte Dispersion kann im Schritt 23 dann zu der sog. Würze beim Brauprozess hinzugegeben werden. Die Zugabe sollte möglichst zeitnah, vorzugsweise innerhalb von weniger als 120 Minuten, vorzugsweise weniger als 60 Minuten, insbesondere weniger als 30 Minuten nach der Behandlung durch den Nanokavitator erfolgen, da sonst ein Abbau der Bitterkomponenten z.B. durch Oxidation erfolgen kann.The dispersion treated in this way can then be added in step 23 to the so-called wort during the brewing process. The addition should take place as soon as possible, preferably within less than 120 minutes, preferably less than 60 minutes, in particular less than 30 minutes after the treatment by the nanocavitator, since otherwise the bitter components, e.g. can be done by oxidation.

Die Ergebnisse der einzelnen Versuche sind in 3 dargestellt. Entscheidend ist dabei der Gehalt an iso- α-Säure, also den tatsächlich in Wasser oder Bier gelösten Bitterstoffen, welche durch Isomerisierung der eingesetzten alpha-Säure entstanden sind. Diese sind im Fall der Behandlung mit dem Nanokavitator ebenfalls deutlich erhöht gegenüber der Verwendung des Hopfenextraktes ohne Behandlung im Nanokavitator.The results of the individual experiments are in 3 shown. The decisive factor is the content of iso-α-acid, i.e. the bitter substances actually dissolved in water or beer, which are formed by isomerization of the alpha-acid used. In the case of treatment with the nanocavitator, these are also significantly higher than when the hop extract is used without treatment in the nanocavitator.

Schließlich erkennt man aus 3, dass die Verwendung eines Homogenisators zusätzlich zu einem Nanokavitator (Versuch IV) keine zusätzliche Erhöhung des Gehalts an iso- α-Säure ergibt.Finally one recognizes out 3 that the use of a homogenizer in addition to a nanocavitator (experiment IV) does not result in an additional increase in the iso-α-acid content.

Der verwendete Nanokavitator 4 ist ein sogenannter Hochdruck-Nanokavitator. Er arbeitet in einem Druckbereich bis 63 bar. Die Verarbeitung in einem Nanokavitator kann bevorzugt in einem Druckbereich von mehr als 30 bar, vorzugsweise mehr als 35 bar, vorzugsweise zwischen 40 und 80 bar erfolgen. Optimalerweise sollten die resultierenden Fließgeschwindigkeiten und Temperaturen im Kavitator so hoch sein, dass der durch die Fließgeschwindigkeit resultierende Unterdruck im System die Kavitation überhaupt erst entstehen lässt.The nanocavitator 4 used is a so-called high-pressure nanocavitator. It works in a pressure range of up to 63 bar. Processing in a nanocavitator can preferably take place in a pressure range of more than 30 bar, preferably more than 35 bar, preferably between 40 and 80 bar. Ideally, the resulting flow speeds and temperatures in the cavitator should be so high that the negative pressure in the system resulting from the flow speed allows cavitation to occur in the first place.

Als am Erfolgreichsten stellte sich die vierstufige Variante der Nanokavitationsbehandlung heraus, sowohl in Bezug auf die Partikelgrößenverteilung, als auch bezogen auf den iso-α-Säuregehalt.The four-stage variant of the nanocavitation treatment turned out to be the most successful, both in terms of particle size distribution and in terms of iso-α acid content.

Ein Brauprozess analog zu 1 wurde mit 32 kg Malzextrakt, 2 Liter Dispersion (jeweils als Referenz, mit Nanokavitation oder Homogenisation), etwa 180 Liter Wasser und Hefe angesetzt.A brewing process analogous to 1 was made up with 32 kg of malt extract, 2 liters of dispersion (each as reference, with nanocavitation or homogenization), about 180 liters of water and yeast.

Auch nach Untersuchung des fertigen Bierproduktes war der iso-α-Säuregehalt des Bieres mit der Dispersion mit der Nanokavitationsbehandlung höher als bei einer zu Vergleichszwecken durchgeführten Homogenisation.Even after examining the finished beer product, the iso-α-acid content of the beer with the dispersion with the nanocavitation treatment was higher than with a homogenization carried out for comparison purposes.

Eine sensorische Untersuchung (Verkostung einer Probegruppe von 12 Personen) ergab, dass das Bier, bei dem die Hopfendispersion mit einem Nanokavitator behandelt worden ist, einen signifikant bittereren Geschmack aufwies und es gegenüber dem Bier, bei dem die Hopfendispersion mit dem Homogenisator behandelt oder gar nicht behandelt wurde, präferiert wird.A sensory study (tasting of a sample group of 12 people) showed that the beer in which the hop dispersion had been treated with a nanocavitator had a significantly more bitter taste than the beer in which the hop dispersion was treated with the homogenizer or not at all has been treated, is preferred.

Untersucht wurden die Intensivität des Geschmacks, das Aroma, die Milde und die generelle Präferenz.The intensity of the taste, the aroma, the mildness and the general preference were examined.

Das Ziel der Isomerisation von alpha-Säure in wäßriger Dispersion kann somit durch den Nanokavitator deutlich besser erreicht werden.The aim of isomerization of alpha-acid in aqueous dispersion can thus be achieved significantly better with the nanocavitator.

Im Folgenden wird ein Versuchsablauf zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben:

6,5 kg Extraktgemisch bestehend aus 5 kg CO₂-Extrakt mit 40 % alpha Säure und 1,5 kg Ethanolextrakt mit 30 % alpha Säure wurden zu 315 L Heißwasser (85°C) zuzugeben und anschließend vermischt. Das Rührwerk wird mit ca. 40 - 50 rpm zum Aufheizen eingestellt und konstant bei dieser Rührgeschwindigkeit bei 85°C gehalten.

An experimental procedure for carrying out the method according to the invention is described in more detail below:

6.5 kg extract mixture consisting of 5 kg CO ₂ extract with 40% alpha acid and 1.5 kg ethanol extract with 30% alpha acid were added to 315 L of hot water (85 ° C.) and then mixed. The stirrer is set to heat up at approx. 40-50 rpm and kept constant at this stirring speed at 85 ° C.

Anschließend werden Teilmengen an Heißwasser (45 I) über einen Schermischer geführt und bei fünf Ansätzen jeweils 1,0 kg CO₂-Extrakt zugemischt. Weitere Teilmengen Heißwasser (45 I) werden über den Schermischer geführt und bei einem sechsten Ansatz 1,0 kg Ethanolextrakt und bei einem siebenten Ansatz 0,5 kg Ethanolextrakt zugemischt.Subsequently, partial amounts of hot water (45 l) are passed through a shear mixer and 1.0 kg of CO ₂ extract are added in each of five batches. Further partial quantities of hot water (45 l) are passed through the shear mixer and 1.0 kg of ethanol extract is added in a sixth batch and 0.5 kg of ethanol extract is mixed in with a seventh batch.

Die totale Zugabe an alpha-Säure auf 315 I beträgt 2.450 g oder 7,78 g alpha/l. Der Extrakt wird pro Ansatz 7 Minuten eingemischt und anschließend wird das Heißwasser-Extrakt-Gemisch mit einer Pumpe in den Sammeltank gefördert. Insgesamt werden sieben Ansätze zu 45 L Heißwasser durch einen Dispergator in den Sammeltank gefördert.The total addition of alpha acid to 315 l is 2,450 g or 7.78 g alpha / l. The extract is mixed in for 7 minutes per batch and then the hot water extract mixture is pumped into the collection tank. A total of seven batches of 45 L of hot water are conveyed through a disperser into the collection tank.

Die pH-Einstellung kann bevorzugt auf einen pH-Wert zwischen 5 bis 7, vorzugsweise auf einen pH-Wert zwischen 5,5 bis 6,5 erfolgen. Dies kann vorzugsweise durch Zugabe einer Lauge wie NaOH, z.B. 32 %ige NaOH, in den Sammeltank erfolgen. Diese pH-Einstellung ist lediglich optional und dient der möglichen Vorisomerisierung im Nanoreaktor.The pH can preferably be adjusted to a pH value between 5 to 7, preferably to a pH value between 5.5 to 6.5. This can preferably be done by adding an alkali such as NaOH, e.g. 32% NaOH, in the collection tank. This pH adjustment is only optional and serves the possible pre-isomerization in the nanoreactor.

In dem Sammeltank werden eine unbehandelte Wasser-Extrakt-Gemischprobe und eine Teilmenge von etwa 30 I für die Behandlung der Probe mit einem Homogenisator (150/30 bar, 300/30 bar, 600/30 bar) genommen.An untreated water-extract mixture sample and a partial amount of about 30 l are taken in the collection tank for treating the sample with a homogenizer (150/30 bar, 300/30 bar, 600/30 bar).

Vor Beginn der Versuche wird die Kavitationsanlage 15 min mit 80 °C heißem Wasser vorgewärmt.Before starting the tests, the cavitation system is preheated for 15 minutes with hot water at 80 ° C.

Das Wasser-Extrakt-Gemisch strömt aus dem Sammeltank, wird mit einer Kolbenpumpe auf den Betriebseintrittsdruck von 63 bar gebracht und strömt durch den Nanoreaktor in den Austrittstank. Der Volumenstrom beträgt bei einem Eintrittsdruck von 63 bar in etwa 1600 I/h. Parallel werden die Homogenisatorversuche durchgeführt.The water-extract mixture flows out of the collecting tank, is brought to the operating inlet pressure of 63 bar with a piston pump and flows through the nanoreactor into the outlet tank. At an inlet pressure of 63 bar, the volume flow is approximately 1600 l / h. The homogenizer tests are carried out in parallel.

Insgesamt passiert das Wasser-Extrakt-Gemisch 4 mal die Kavitationsanlage.In total, the water-extract mixture passes the cavitation system 4 times.

Eine Probennahme erfolgt nach dem ersten und vierten Durchlauf durch den Nanoreaktor bei jeweils 100 kg Rest im Sammeltank. Dabei wurde bei der Passage durch den Nanoreaktor (sowohl für eine als auch für vier Passagen) eine stabile Emulsion beobachtet mit einem Bodensatz, welcher sich leicht rücklösen lässt. Die Partikelverkleinerung mit dem Nanoreaktor bei 63 bar (1 Passage und 4 Passagen) ist deutlich geringer als die bekannte Verkleinerung mit dem Homogenisator bei 250 bar (einstufig).A sample is taken after the first and fourth pass through the nanoreactor when there is 100 kg left in the collection tank. During the passage through the nanoreactor (for one as well as for four passages) a stable emulsion was observed with a sediment which can easily be redissolved. The particle reduction with the nanoreactor at 63 bar (1 passage and 4 passages) is significantly less than the known reduction with the homogenizer at 250 bar (single-stage).

3 zeigt den Gehalt an eingesetzter Alpha-Säure (Schrägschraffur des Balkens) an und den Gehalt an gebildeter iso-Alpha-Säure. Die Skalierung bezieht sich auf eine Angabe mg pro Liter Dispersion. 3 shows the content of alpha acid used (oblique hatching of the bar) and the content of iso-alpha acid formed. The scaling refers to an indication of mg per liter of dispersion.

4 zeigt den prozentualen Anteil (in Gew.%) an iso-alpha Säure. Man erkennt, dass die Isomerisation in Versuch III am Umfangreichsten war. Diese Variante ist somit besonders bevorzugt. 4th shows the percentage (in% by weight) of iso-alpha acid. It can be seen that the isomerization in Experiment III was the most extensive. This variant is therefore particularly preferred.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Tanktank
22: Mischermixer
33: PuffertankBuffer tank
44th: KavitatorCavitator
55: Referenz (keine Behandlung) Reference (no treatment)
1010: Hopfenextrakt Hops extract
AA.: hopfenhaltiger Ausgangsstoffhops-containing raw material
LL.: Lösungsmittel solvent
2121st: Umwandlung in MalzextraktConversion into malt extract
2222nd: LäuternPurify
2323: Hopfenzugabe/WürzekochenAdding hops / wort boiling
2424: WürzeklärungWort clarification
2525th: Kühlungcooling
2626th: Gärungfermentation
2727: Reifentires
2828: KlärenClarify
2929: Abfüllen Bottling
5151: HopfendosiereinheitHop dosing unit
7070: Hefe yeast
(I)(I): Versuch Referenz ohne KavitationsbehandlungTest reference without cavitation treatment
(II)(II): Versuch Kavitationsbehandlung (ein Durchlauf)Attempt cavitation treatment (one run)
(III)(III): Versuch Kavitationsbehandlung (4 Durchläufe)Attempt cavitation treatment (4 runs)
(IV)(IV): Versuch Kavitationsbehandlung (4 Durchläufe) + HomogenisationAttempt cavitation treatment (4 runs) + homogenization

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2699336 B1 [0003]
WO 2018/029715 A1 [0005, 0023]
DE 102016121249 A1 [0061]

Claims

A method for producing a hops-containing dispersion for addition in a brewing process, characterized by the following steps: A) Dosing a hop extract (10) and a solvent (L) to form a hops-containing dispersion; B) cavitation treatment of the hop-containing dispersion; and C) feeding the hops-containing dispersion into the brewing process.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that beer and / or water is used as the solvent (L), the amount of solvent and the hops extract being matched to one another in such a way that the hops-containing dispersion has a concentration of more than 0.8% by weight, preferably between 1.2 to 5% by weight, of a hop extract is formed in the dispersion.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the temperature of the beer and / or water when the hop extract is added is more than 70 ° C, preferably between 75 and 95 ° C.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a CO ₂ hop extract and / or an ethanol hop extract is used as the starting material in step A).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a mixture of a CO ₂ hop extract and an ethanol hop extract is used as the starting material in step A).

Procedure according to Claim 4 or 5 , characterized in that the content of alpha-acid in each case in the CO ₂ hop extract and / or in the ethanol hop extract is more than 25% by weight.

Method according to one of the preceding Claims 4 or 5 , characterized in that the mixture has at least twice the amount by weight of CO ₂ hop extract compared to the ethanol hop extract.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that between steps A and B, the hop-containing dispersion is sheared.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shearing takes place in a disperser, in particular in a shear mixer (2) at temperatures of more than 50 ° C, preferably between 65 and 90 ° C.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment in the disperser, in particular in the shear mixer (2), takes place within a period of less than 120 minutes, preferably less than 30 minutes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cavitation treatment in step B) takes place in a hydraulic cavitator (4), in particular in a nanocavitator.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cavitation treatment takes place in a pressure range of more than 30 bar, preferably more than 35 bar, preferably between 40 and 80 bar.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cavitation treatment takes place over a period of less than 20 minutes, preferably less than 10 minutes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature during the cavitation treatment is more than 65 ° C, preferably between 70-90 ° C.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cavitation treatment is repeated several times in step B, preferably an at least 3-stage treatment, in particular at least a 4-stage treatment.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the feeding into the brewing process according to step C) takes place within a period of less than 120 minutes, preferably less than 60 minutes, preferably less than 30 minutes after the cavitation treatment.

Hop-containing dispersion produced by a method according to one of the preceding claims, characterized in that the mean droplet size D _{50 of} the disperse phase of the hop-containing dispersion after the cavitation treatment is 300-320 µm

Hop-containing dispersion produced according to one of the preceding claims, characterized in that the iso-alpha acid content is more than more than 250 mg / l.

Hop-containing dispersion produced according to one of the preceding claims, characterized in that the content of iso-alpha acid is more than 40% by weight, based on the weight of alpha acid used.

Brewing process for producing a beer comprising the following steps: I providing a malt extract; II. Lautering of the malt extract while providing a wort; III. Addition of a hops-containing dispersion and wort boiling, preferably at more than 80 ° C. to a brew, IV. Whirlpool treatment with preparation of a cast wort V. Cooling of the cast wort VI. Fermentation with the provision of a green beer; characterized in that the hop-containing dispersion added in step II is produced by a method according to one of the preceding claims.