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Herstellung und Anwendung von Hopfen-Extrakten Die Erzeugung von Bier
erfolgt allgemein derart, daß geschrotetes Malz in Wasser eingemischt wird, die
so gebildete Malzlösung (Stammwürze) von den Malzrückständen (Trebern) befreit wird,
die Würze unter Zugabe der erforderlichen Hopfenmenge gekocht wird, nach erfolgter
Kochung von den Hopfentrabern getrennt und unter Zusatz von Hefe vergoren wird.
Der Hopfen wird im allgemeinen als solcher, gegebenenfalls in grob vorzerkleinerter
Form der Würze zugesetzt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß beim Kochen nur
etwa ein Drittel bis ein Viertel der im Hopfen vorhandenen Wertstoffe (Bitterstoffe)
in die Würze übergehen und außerdem noch eine gewisse Menge von Bitterstoffen bei
der Weiterbehandlung (Gärung und Lagerung) durch Ausscheidung verlorengeht.
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Es hat an Versuchen zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten nicht gefehlt.
Man hat insbesondere versucht, Extralote aus Hopfen herzustellen und diese zur Hopfung
der Würze zu verwenden. Neuerdings wurde vorgeschlagen, dem anzuwendenden Naturhopfen
durch Ultrabeschallung in Gegenwart von Wasser oder wäßrigen Lösungen die Bitterstoffe
zu entziehen und den so gewonnenen Bitterstoff-Extrakt durch Einführung in die kochende
Würze zur Hopfung derselben zu verwenden. Dieses Verfahren hat sich aber für den
praktischen Brauereibetrieb, insbesondere Großbetrieb, nicht bewährt. Die Ultrabeschallung
erfordert kostspielige empfindliche Geräte, deren Betrieb. mit großen. Energiekosten
verbunden ist. Die Herstellung von Bitterstoff-Extrakten mit Ultraschall nimmt einen
erheblichen Zeitaufwand, z. B. 1 bis 2 Stunden und mehr, in Anspruch. Während dieser
langwierigen Behandlung ist Gelegenheit zu störenden Nebenreaktionen gegeben, die
den Brauvorgang, z. B. mit Bezug auf den gleichmäßig guten und feinen Geschmack
des hergestellten Bieres, störend zu beeinflussen vermögen.
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Erfindungsgemäß werden hochwirksame Hopfen-Extrakte in einfacher und
besonders vorteilhafter Weise hergestellt und die Hopfung der Würze mit diesen Extrakten
unter Erzielung besonderer Vorteile durchgeführt.
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lach der Erfindung wird der Hopfen in Mischung mit einer geeigneten
Menge von Würze durch an sich bekannte Kreiselgeräte geführt und hierbei durch mechanisch
erzeugte Schwingungen der Einwirkung von Druck- und Stoßimpulsen, Spannungen und
Entspannungen unterworfen und hierdurch in eine Dispersion übergeführt, welche die
löslichen Hopfenbestandteile, insbesondere die wertvollen Bitterstoffe, in Lösung
und die unlöslichen Hopfenbestandteile in weitgehend mechanisch aufgeschlossener
dispergierter Form enthält. Dieser mechanische Zerteilungsvorgang kann bei Raumtemperatur
oder auch bei mäßig erhöhter Temperatur, z. B. solcher von etwa 50, bis 100° C,
durchgeführt werden.
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Kreiselgeräte sind. an sich bekannt und werden unter anderem als schnellaufende
Dispergiermaschinen zum Dispergieren und Emulgieren in der chemischpharmazeutischen
Industrie verwendet. Hieraus konnte aber nicht geschlossen werden, daß es möglich
sein würde, durch Leiten von Hopfen durch das Kreiselgerät in Gegenwart einer wäßrigen
Flüssigkeit, wie Würze, eine Dispersion zu erzeugen, welche die für die Hopfung
des Bieres wichtigen Wertstoffe in Lösung und die unlöslichen Hopfenbestandteile
in mechanisch so weitgehend aufgeschlossener Form enthält, daß sie sich an dem Hopfen
der Würze im Kochkessel beteiligen. Infolgedessen wird der Extrakt mit Vorteil ohne
vorherige Beseitigung der ungelösten Festbestandteile -in den Würzakochkessel
eingeführt und die Festbestandteile erst aus der gehopften Würze, z. B. durch Zentrifugieren,
entfernt.
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Eine Ausführungsform eines für die Erfindung geeigneten Kreiselgeräts
ist in der Zeichnung veranschaulicht.
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Das Kreiselgerät 1 besitzt bei 2 einen Zulauf, in den die aus Hopfen
und Würze bestehende Mischung kontinuierlich eingeleitet wird. 3 ist der Rotor,
4 der Stator, 5 und 6 sind die Dispergierelemente, die aus Nuten bestehen, zwischen
denen Rippen vorgesehen sind. Der wichtigste Teil des Geräts besteht in der Drosselzone,
in der sich Kammern 7 und 8 befinden. Die Zahl dieser Kammern kann beliebig groß
sein. Es können z. B. 200 Kammern auf dem Rotor und ebenso viele Kammern auf dem
Stator vorhanden sein. Die Zahl der Nuten 5 und 6 kann kleiner sein als
die
der Kammern. Es können sich z. B. etwa 40 Nuten auf dem Rotor und 40 Nuten auf dem
Stator befinden. 9 ist ein Sammelraum für die aus der Drosselzone kommende Dispersion,
in dem Schaufeln 10 für die Austragung der Dispersion durch einen (nicht gezeichneten)
Stutzen vorgesehen sind. Bei der gezeichneten Ausführungsform ist das. Kreiselgerät
1 durch eine Kupplung 12 mit einem Elektromotor 11 verbunden.
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In Ausübung der Erfindung wird z. B. derart verfahren., daß der anzuwendende
Hopfen einer Vorzerkleinerung, vorzugsweise Grobzerkleinerung, unterworfen wird,
die zweckmäßig rasch durchgeführt wird, um störende Oxydationswirkungen auszuschließen.
Das zerkleinerte Hopfengut wird vorteilhaft in unmittelbarem Anschluß an den Zerkleinerungsvorgang
in einen Mischbottich eingeführt, in den gleichzeitig die zur Herstellung der Hopfendispersion
dienende Würze eingeführt wird. Hopfen und Würze werden z. B. mit Hilfe eines Rührwerks
einer guten Durchmischung unterworfen, wobei der Hopfen gleichmäßig angefeuchtet
bzw. durchfeuchtet wird. Die so erhaltene Suspension wird in den Zulauf 2 des Kreiselgeräts
1 kontinuierlich eingeleitet. Infolge der Antriebsenergie, die durch die Zentrifugalkraft
beschleunigt wird, strömt die Hopfensuspension vornehmlich in radialer Richtung
durch das Gerät. In der im Strömungsweg befindlichen Drosselzone, die bei dem gezeichneten
Ausführungsbeispiel aus einer großen Anzahl von durch Einfräsungen gebildeten Kammern
besteht, die sich sowohl auf dem Stator wie auch auf dem Rotor befinden, spielen
sich folgende Vorgänge ab: Die auf dem Rotor befindlichen Kammern bewegen sich im
Rhythmus der Kammerzahl und der Umlaufgeschwindigkeit des Rotors an den feststehenden
Kammern des Stators vorbei. Sobald sich Rotorkämmern und Statorkammern gegenüber
befinden, fließt das Behandlungsgut aus den Rotorkammern in die benachbarten Statorkammern.
Befindet sich bei fortschreitender Drehbewegung eine Rotorkammer nicht mehr gegenüber
einer Statorkammer, sondern gegenüber der Wand zwischen zwei Statorkammern, so wird
die Strömung des Behandlungsgutes gestoppt. Es tritt infolgedessen ein Stau innerhalb
des Behandlungsguts ein. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Phase der Drehbewegung,
in der sich Kammern des Rotors und des Stators gegenüberliegen oder Rotorkammern
sich gegenüber den Wandungen zwischen je zwei Statorkammern befinden. Infolgedessen
erfolgt ein ständiger Wechsel von Entspannungen und Spannungen im Behandlungsgut,
wodurch die Zellen der Hopfenbestandteile ebenfalls einer ständig wechselnden Spannung
und Entspannung unterworfen werden. Hierdurch werden die Inhaltsstoffe der Zeller
freigelegt und je nach ihrer Beschaffenheit zum Teil in dem flüssigen Medium gelöst
oder kolloidal gelöst oder dispergiert. Da die Aufenthaltsdauer des durch das Kreiselgerät
fließenden Lösungsgemisches von Hopfen in Würze außerordentlich kurz ist, treten
keine störenden Nebenreaktionen, insbesondere keine Oxydationserscheinungen, ein.
Wenn ein Motor z. B. mit 3000 Touren je Minute umläuft, dann ergibt sich für den
Spannungswechsel innerhalb des Behandlungsguts eine Frequenz von
Die Wirkungsweise des Kreiselgeräts beruht auf Kompressionswellen, die auf die die
Maschine durchfließende Dispersion des Hopfens in Würze einwirken. Durch die Rotation
des Rotors innerhalb des Stators erfolgt ein abwechselndes Öffnen und Schließen
der in der Drosselzone befindlichen Kammern, und zwar im Rhythmus und in Abhängigkeit
von der Zahl der Kammern und der Drehzahl. Ein weiterer Effekt wird dadurch erzielt,
daß die durch das Gerät strömende Suspension durch die hohe Umdrehungszahl einer
Turbulenz ausgesetzt wird, durch welche der Hopfen eine Beeinflussung erfährt, die
als innere Reibung bezeichnet werden kann.
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Beispiel In einem Betrieb, bei dem ein Sud von 300 Hektolitern üblicherweise
mit einer Gesamthopfengabe von 53 kg durchgeführt wurde, die in drei Einzelgaben
(erste Gabe mit 15 kg bei Beginn des Würzekochens; zweite Gabe mit 18 kg in der
Mitte des Würzekochens; dritte Gabe mit 20 kg 20 Minuten vor Abschluß des Würzekochens)
gegeben wurden, wurde die Hopfenmenge um 40% reduziert und die drei Gaben von 9
kg, 10,8 kg und 12 kg, zusammen mit etwa der 20fachen Menge an Würze, erfindungsgemäß
durch das Kreiselgerät geführt. Die bei einmaligem Durchgang durch das Kreiselgerät
gewonnenen Extrakte wurden, -ebenso wie bei den bisher üblichen Verfahren, in drei
Gaben in den Würzekochkessel eingeführt, und zwar auch jetzt die erste Gabe bei
Beginn des Würzekochens, die zweite Gabe in der Mitte des Würzekochens und die dritte
Gabe 20- Minuten vor Beendigung des Würzekochens. Nach Beendigung des Würzekochens
wurden die ungelösten Hopfenbestandteile z. B. durch Zentrifugieren entfernt. Das
so hergestellte Bier zeigte in jeder Beziehung eine einwandfreie Beschaffenheit.
Es wurde ein in jeder Weise einwandfreies, hochwertiges Bier von unverändertem Geschmackscharakter
und vorzüglicher Bittere erhalten.
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Bei weiteren Versuchen wurde auf die Hopfung mit Einzelgaben verzichtet.
Es wurde die reduzierte Hopfenmenge von 31,8 kg in einem Arbeitsgang durch das Kreiselgerät
geschickt und der so erhaltene Extrakt in einer einzigen Gabe etwa 3/a bis 1/z Stunde
vor dem Ausschlagen in den Würzekochkessel eingeführt. Auch hierbei wurde ein einwandfreies,
hochwertiges Bier mit vorzüglicher Bittere erhalten.
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Die Verwendung von Kreiselgeräten. bei der Hopfenextraktion bietet
den Vorteil, daß das Verfahren so rasch durchführbar ist, daß störende Beeinflussungen,
z. B. durch Luftoxydation, vermieden werden können. Durch die intensive mechanische
Aufschließung des Hopfens ist der Extrakt so wirksam, daß im Vergleich zu den bekannten
und üblichen Verfahren der direkten Hopfung der Gesamtwürze mehr als 30 %, z. B.
30 bis etwa 50%, an Hopfen eingespart werden können und trotzdem Biere von einwandfreier
Beschaffenheit erhalten werden, die einen besonders guten Geschmack aufweisen und
sich durch ausgezeichnete Schaumbildung und Standfestigkeit des Schaumes auszeichnen.
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Ein weiterer Vorzug des Verfahrens liegt darin, daß es in einfachster
Weise mit verhältnismäßig billigen und dauerhaften Geräten mit außerordentlich einfacher
Dosierung der Hopfengaben durchgeführt werden kann und sich hierdurch insbesondere
von. den eingangs erwähnten Vorschlägen der Anwendung von Ultraschall unterscheidet.
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Schließlich bietet das Verfahren auch noch den Vorteil, daß der Hopfen
nur mit Würze in Berührung gebracht wird und keinerlei Fremdstoffe, wie Lösungsmittel
od. dgl., eingeführt werden.