DE1442338B2

DE1442338B2 - Verfahren zur Entfernung von kolloidale Trübungen bildenden EiweißstißstofTen aus Gärungsgetränken, insbesondere aus Bier

Info

Publication number: DE1442338B2
Application number: DE1442338A
Authority: DE
Inventors: Karl 6000 Frankfurt Achenbach
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1964-02-20
Filing date: 1964-02-20
Publication date: 1974-06-27
Also published as: FR1424209A; GB1086457A; DE1442338C3; NL6501073A; US3413120A; DE1442338A1

Description

größe unter 0,1 μ, besser unter 0,05 μ, liegt. Diese Agglomerate, die einen Teilchendurchmesser in der Größenordnung des Ausgangsmaterials aufweisen, sind außerordentlich gut geeignet, die in Betracht kommenden Eiweißstoffe selektiv zu adsorbieren und setzen sich in Flüssigkeiten, z. B. Bier, wegen ihrer weitgehend gleichmäßigen Größe schnell und ohne Entstehung einer bleibenden Trübe ab, die nur durch Filtrieren der gesamten Biermenge entfernt werden könnte.

Im übrigen ergeben sich überraschenderweise besondere Vorteile hinsichtlich der Schaumzerfallszeit und einer Geschmacksverbesserung bei gemäß der Erfindung behandeltem Bier.

Beispiel

Ein Ansatz von 175 hl Bier wurde mit einem Zusatz von 120 g/hl in der Weise geprüft, daß jeweils für eine Versuchsreihe ein Zusatz von weitporigem Kieselgel mit einer spezifischen Oberfläche von 286 m²/g BET, einem Gesamtporenvolumen von 1,140 ml/g und einem mittleren Porendurchmesser von 110 bis 112,8 A, im folgenden als weitporiges Kieselgel »286«, bezeichnet und für die andere Versuchsreihe gemäß Erfindung ein solcher von CaI-ciumpolysilikat verwendet wurde. Bestimmt wurde der Gesamtstickstoff bzw. die Stickstoffabnahme, ferner der Schaumzerfall, die Farbe, die Stabilität und der Geschmack. Alle diese Werte wurden mit dem unbehandelten Originalbier verglichen. Der Schaumzerfall wurde nach einer Standard-Methode mikroskopisch verfolgt und in Sekunden angegeben.

Die Farbbestimmung erfolgte nach Brand kolorimetrisch durch Vergleich mit einer n/10 Jodlösung.

Für die Stabilisierungsmessung wurde ein von der European Brewery Convention (E. B. C.) angenommener Schnelltest herangezogen, nach dem folgendermaßen gearbeitet wird:

Mittels eines Nephelometers, wie z. B. das Hazemeter der Firma Radiometer/Kopenhagen, wird in den Proben zunächst die Ausgangstrübung (Wert 1 = Blindwert) bestimmt. Darauf werden die Proben 2 Tage bei 45° C und 1 Tag bei 0° C gelagert. Danach mißt man wieder den Trübungsgrad (Wert 2). Hierauf erfolgt eine 3tägige Lagerung bei 45° C und eine ltägige bei 0° C, worauf wieder gemessen wird (Wert 3). Dieser Zyklus von jeweils 2 bzw. 3 Warmtagen mit anschließender eintägiger Lagerung bei 0° C wird bis zum Erreichen eines EBC-Trübungswertes von 1,5 wiederholt.

Je später dieser Wert im Schnelltest erreicht wird, um so besser ist die zu erwartende Dauerstabilität.

Die Bestimmung der Geschmacksnote wurde derart durchgeführt, daß in einer verdeckten Geschmacksprobe von drei Fachleuten Rangnoten von 1 bis 3 erteilt wurden mit der Maßgabe, daß das Bier mit dem besten Geschmack die Note 1 erhält. Je tiefer die Geschmacksnote liegt, um so besser ist also der Geschmackswert des Bieres.

Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Original
unbehandelt

Zusatz von
weitporigem Kieselsäure-Gel 286

Calciumpolysilikat

PVPP nach französischer Patentschrift 1 321 434 Polyclar AT

Gesamt-Stickstoff mg/100 ml ...

Abnahme

Schaumzerfall, Sekunden

Farbe nach Brand

Stabilität nach Helm (E. B. C.)

Geschmacksnote

67,2

69
0,50

0,7
1,5
12

2,33

63,0
4,2

46
0,38

Probe 0,7
0,8
1,3
2,9
3,6

Probe 2

0,7
0,7
0,9
1,5
1,9

59,0

52
0,36

Probe 1

0,6
0,7
0,9
1,4
1,8

Probe 2

0,7
0,7
0,8

1,2
1,6

65,6
1,2

59
0,36

Probe 1

1,1
1,1
1,1
1,1
1,2

Probe 2

1,0
1,0

1,2
1,2
1,2

2,00

1,67

2,33

Die Zusammenstellung zeigt, daß im Vergleich mit weitporigem Kieselgel »286« nach dem erfindungsgemäßen Verfahren etwa die doppelte Menge an Eiweiß aus dem Bier herausgenommen wird. Weiterhin tritt eine an sich gewünschte Farbaufhellung des Bieres ein, während die Schaumhaltigkeit gegenüber dem Originalbier trotz der höheren Eiweißentnahme weniger abfällt als dies bei Verwendung von weitporigem Kieselsäuregel »286« der Fall ist.

Aus dem Test für die Dauerstabilität ergibt sich, daß beim Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erst in der fünften Reihe die gewünschten Trübungswerte von 1,5 nur knapp überschritten werden, während sie bei dem Vergleichsmaterial 286 schon in der vierten Reihe erreicht bzw. überschritten worden sind. Die Geschmacksverbesserung schließlich ist erheblich, da die Geschmacksnote von 2,33 auf 1,67 sich erhöht hat.

Claims

1 2 der Eiweißverbindungen zugeschrieben werden darf. Patentansprüche: Das bedeutet, daß vor allem solche Eiweißstoffe adsorbiert werden, die als Ursache der Trübung in

1. Verfahren zur Entfernung von kolloidale Betracht kommen, während andere in diesem ZuTrübungen bildenden Eiweißstoffen aus Gärungs- 5 sammenhang unschädliche Eiweißkolloide mit den getränken, insbesondere aus Bier, mit Hilfe von Zusätzen nicht entfernt werden.

Silikat, dadurch gekennzeichnet, daß Als am besten geeignete Substanzen dieser Gruppe

ein Calciumpolysilikat mit einem als CaO ge- galten bisher sogenannte weitporige Kieselgele, die

gerechneten Calciumgehalt von 0,1 bis 5,0 %>, bei einer Teilchengröße von 20 bis 40 μ ein Schütt-

vorzugsweise 0,2 bis 1,5 °/o, mit einer Sekundär- io gewicht von bis zu 500 g/l aufweisen und deren

teilchengröße von bis zu 15 μ, vorzugsweise bis Porenvolumen zwischen 0,6 und 1,2 ml/g bei Poren-

zu 10 μ, dem Getränk zugesetzt und nach Ad- durchmessern zwischen 60 und 150 A liegen soll,

sorption der Eiweißverbindungen mit diesem zu- Zur Gewinnung solcher weitporiger Kieselsäuregele

sammen von dem Getränk abgetrennt wird. gibt es verschiedene Herstellungsverfahren, bei denen

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet 15 im allgemeinen die Arbeitsbedingungen subtil eindurch die Verwendung eines Calciumpolysili- gehalten werden müssen, um zu den optimalen Porenkates als Zusatz, dessen Sekundäragglomerate volumina und Porendurchmessern reproduzierbar zu aus oberflächenaktiven Primärteilchen mit einer gelangen. Es hat sich aber gezeigt, daß derartige Teilchengröße von unter 0,1 μ, vorzugsweise von weitporige Kieselgele im allgemeinen eine verhältnisunter 0,05 μ, bestehen. 20 mäßig breite Korngrößenverteilung haben und daher

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, ge- im Sedimentationsverhalten nicht voll befriedigen. Es kennzeichnet durch die Verwendung eines CaI- kommt aber für eine günstige Verarbeitung der mit ciumpolysilikates, das durch Umsetzung von aus solchen Stoffen behandelten Biermengen darauf an, Siliciumdioxid bestehenden oder solches über- daß der Zusatzstoff schnell und vollständig absetzt wiegend enthaltenden Naturstoffen, wie Quarz- 25 und die Weiterverarbeitung des Bieres ohne untunsand, mit Calciumhydroxid in wäßriger Suspen- lieh große Lagerzeiten erfolgen kann.

sion bei Temperaturen zwischen 150 und 200° C Es wurde nun gefunden, daß die obenerwähnten

unter Druck und nachfolgender Behandlung der Nachteile in einfacher Weise überwunden werden

entstandenen Aufschlämmung mit verdünnter können, wenn als Zusatz zur Verbesserung der so-Säure gewonnen worden ist. 30 genannten Eiweißstabilität ein feinpulvriges Calcium-

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch polysilikat verwendet wird. Erfindungsgemäß wird ein gekennzeichnet, daß das Calciumpolysilikat in Produkt benutzt, dessen Gehalt an Calcium, gerech-Mengen zwischen 50 bis 250 g/hl Bier zur An- net als CaO, 0,1 bis 5,0 % beträgt. Besonders gewendung gelangt. eignet sind Produkte mit einem CaO-Gehalt zwischen

35 0,2 und 2,0 °/o. Diese Calciumpolysilikat-Pulver weisen ein sehr schmales Band der Korngrößenverteilung

auf. Die Größe der Sekundärteilchen liegt ganz überwiegend zwischen 1 und 15 μ, das Schüttgewicht beträgt 80 bis 100 g/l und liegt nicht über 150 g/l.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbes- 40 Für die Herstellung eines solchen Calciumpolyserung der sogenannten Eiweißstabilität von Gä- Silikates bedarf es, im Gegensatz zu den weitporigen rungsgetränken, insbesondere von Bier, mit Hilfe Kieselgelen, keiner besonderen Vorkehrungen zur eines Zusatzes von Silikat. Einstellung bestimmter, in engen Grenzen liegender

Es ist bekannt, daß die Entstehung von Trübungen Porendurchmesser und Porenvolumina,
in Gärungsgetränken, vor allem in Bier, nach lan- 45 Die Herstellung des für das Verfahren gemäß Ergerer Lagerzeit auf das Vorhandensein instabiler Ei- findung verwendeten Calciumpolysilikates erfolgt weißkolloide zurückzuführen ist, die durch Alterung, zweckmäßigerweise derart, daß man Naturstoffe, die Denaturierung und Bildung von Adsorptionsverbin- überwiegend oder praktisch völlig aus Siliciumdioxid düngen mit der Zeit unter Störung des kolloidalen bestehen, z. B. Quarzsand, mit Calciumhydroxid Gleichgewichts zu größeren Teilchen agglomerieren 50 unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in und als Schlieren und Trübungen in Erscheinung wäßriger Suspension umsetzt und die Aufschlämtreten. Das Auftreten solcher Trübungen zieht Ver- mung anschließend mit verdünnter Säure, wie Essigänderungen des Getränks im Geschmack und in der säure oder Salzsäure, bis zur Einstellung des zwi-Schaumhaltigkeit nach sich. Man hat daher versucht, sehen 0,1 und 5,0 °/o liegenden Gehaltes an CaO die zur Trübung Anlaß gebenden Eiweißsubstanzen 55 behandelt. Das molare Verhältnis von SiO₂: CaO möglichst selektiv dadurch zu entfernen, daß man vor dem Aufschluß soll etwa 1:0,5 bis 1:1,5 besie an geeignete feinverteilte Stoffe adsorbiert und tragen. Die Aufschlußtemperatur liegt etwa zwischen mit diesen aus dem Getränk herausnimmt. Die Ad- 150 und 250° C, vorzugsweise bei etwa 190° C. sorbentien müssen selbstverständlich in den Gärungs- Zweckmäßigerweise wird auch die Säurebehandlung getränken unlöslich sein, durch Sedimentation und 60 bei erhöhter Temperatur, und zwar bei etwa 60 bis Filtration leicht entfernt werden können und dürfen 80° C, vorgenommen. Mit Vorteil verwendet man den Geschmack und die sonstigen wesentlichen Ausgangsmaterialien, wie Quarzsand, in einer Teil-Eigenschaften des Getränks, wie die Vollmundigkeit chengröße von 1 bis 20 a.

und das Schaumbildungsvermögen des Biers, nicht Für die Wirkung so hergestellter Calciumpolysili-

beeinträchtigen. Neben Asbest, Kieselgur und Ben- 65 kate kommt es wahrscheinlich nicht auf das Vortoniten sind auch bereits Kieselgelpräparate für die- handensein von Poren an, vielmehr besteht die Subsen Zweck verwendet worden, wobei diesen insbe- stanz aus Agglomeraten von sphärischen und nadelsondere eine gewisse Selektivität in der Adsorption oder stabförmigen Primärteilchen, deren Tcilchen-