DE1517900B2

DE1517900B2 - Verfahren zur eiweisstabilisierung von bier mittels feinverteilten gefaellten silliciiumdioxids

Info

Publication number: DE1517900B2
Application number: DE19651517900
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 5039 Weiß; Nauroth Peter 5047 Wessehng; Achenbach Karl 6000 Frankfurt Reinhardt
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1965-01-13
Filing date: 1965-01-13
Publication date: 1973-01-25
Also published as: DE1517900A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eiweißstabilisierung von Bier mittels feinverteilten gefällten Siliciumdioxids, wobei das feinverteilte gefällte Siliciumdioxid in Bier dispergiert und nach seinem Absitzen das Bier filtriert wird, welches Verfahren durch Entfernung der höhermolekularen Eiweißstoffe dem Bier eine erhöhte Stabilität verleiht.

Es ist bekannt, zum Zwecke der Stabilisierung von Bier durch Behandlung desselben mit natürlichen Silikaten (Bentonit}-odef -kieselsäurehaltigen Produkten (Kieselgur) oder mit.synthetischem,, durch Naßfällung frisch gewonnenem Kieseigel, dessen Hydratcharakter durch kurzzeitige Trocknung des Kieselsäurehydrates erhalten bleibt, die trübungsbildenden Eiweißstoffe zu entfernen. Durch die mangelnde Reinheit dieser Produkte bzw. deren schwierige Filtrierbarkeit erfolgt die Eiweißentfernung jedoch nicht oder nur wenig selektiv, so daß z. B. so behandelte Biere in ihrer Schaumhaltigkeit und unter Umständen im Geschmack Beeinträch'figüngeti'erleiden. -'. . .

Diese Nachteile werden nach einem anderen bekannten Verfahren im wesentlichen dadurch beseitigt, daß solche weitporigen Kieselgele als Adsorptionsmittel verwendet werden, welche eine Oberfläche von 200 bis 400 m²/g, ein Porenvolumen von mehr als 0,6 ml/g und einen Porendurchmesser von mehr als 60 Ä aufweisen und deren, wäßrige 5%ige Suspension pH-Werte von 0,5 bis 7,0 betragen.

Vorliegende Erfindung ging nun von der Aufgabenstellung aus, ein Verfahren zur Eiweißstabilisierung von Bier mittels feinverteilten gefällten Siliziumdioxids anzugeben, wobei das feinverteilte gefällte Siliciumdioxid in Bier dispergiert und nach seinem Absitzen das Bier filtriert wird, welches Verfahren durch Anwendung einer speziellen Kieselsäure (Siliciumdioxid) die selektive Wirkung von Fällungskieselsäuren bis zu optimal erreichbaren Werten zu verbessern gestattet.

Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, daß als feinverteiltes gefälltes Siliciumdioxid iin engporiges Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von >400m²/g und einem Porendurchmesser <60Ä eingesetzt wird.

Man ging bisher von der Auffassung aus, daß ausschließlich weitporige Kieselsäuren (Siliciumdioxid) :ur Stabilisierung von Bier geeignet seien, da allein diese befähigt seien, die trübungsbildenden Eiweißmoleküle zu adsorbieren, jedoch die für die Schaumstabilität und Vollmundigkeit des Bieres verantwortlichen Eiweißstoffe nicht entfernen.
Demgegenüber wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß besonders engporige Kieselsäuren mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von >400 m²/g und einem Porendurchmesser <60Ä, insbesondere mit einer Oberfläche von 630 m²/g oder 670 m²/g und

ίο einem mittleren Porendurchmesser von etwa 50 Ä zur selektiven Adsorption der Eiweißstoffe diese enthaltenden -Bieres geeignet sind.

Es wurde ferner gefunden, daß zur Erhöhung der Eiweiß-Stabilität von Bier die Entfernung der höhermolekularen Eiweißstoffe, welche für die Trübung verantwortlich sind, mit steigender Oberfläche der Kieselsäure zunimmt, während die im Bier für Schaumstabilität erwünschten niedermolekularen Eiweißstoffe und die Geschmacksstoffe (Isohumulone) nicht adsor-

a° biert werden. Bei ansteigender Oberfläche findet meist parallel eine Abnahme des mittleren Porendurchmessers statt. Durch Bestimmung des Resteiweißes im Bier nach E s b a c h würde gefunden: "

25 Bierprobe	Fällungs grenze	SiO₂- Oberfläche (m^a/g)
Blindprobe ³⁰ (Vergleichsbier) Erfindungsgemäß be- f handeltes Bier mit I Produkten unterschied- \| 35 licher Oberfläche I	0,55 0,85 0,95 1,00	■ 422 492 563

Die Bestimmung der Fällungsgrenze nach E s b a c h bzw. der genaueren Ammoniumsulfatfällungsgrenze im Filtrat gibt Auskunft über Veränderungen der kolloidalen Stabilität des Bieres. Je höher dieser Wert ist, desto* stabiler ist das Bier und desto selektiver hat das Adsorptionsmittel gewirkt. Definiert ist die im folgenden bestimmte Ammoniumsulfatfällungsgrenze durch die Menge (NHJ₂SO₄, die erforderlich ist, um eine bestimmte Menge_: Bier zu trüben (vgl. B. D. H art ο ng, Wschr. Brauerei, 40, S. 132 bis 135 [1938]). Zur Bestimmung der Ammoniumsulfatfällungsgrenze wird z. B. eine bestimmte Menge (0,5 bis 1,0 g in 550 ml Bier) Kieselsäure in Bier eingetragen

5" und V₂ Stunde geschüttelt. Danach wird filtriert und dem Filtrat die Ammoniumsulfatlösung zugesetzt, bis Trübung erfolgt.

- Zur Herstellung einer großoberflächigen engporigen, insbesondere zur Eiweißstabilisierung von Bier geeigneten Kieselsäure werden beispielsweise in einem 5001 fassenden Behälter 1501 Wasser von 5O⁰C vorgelegt. Dann werden bei 50⁰C innerhalb von 25 Minuten gleichzeitig eine verdünnte Natriumsilikatlösung vom spezifischen Gewicht 1,086 und eine 10%ige Schwefelsäurelösung in die Vorlage eingespeist. Die Zulaufgeschwindigkeit der Säure beträgt etwa 0,30 bis 0,35 von derjenigen der Alkalisilikatlösung.

Es wird ein pH-Wert zwischen etwa 5 bis 5,5 eingehalten. Die Zugabe dauert etwa 25 Minuten. Die pH-Kontrolle erfolgt auf elektrischem Wege. Das nach Abtrennung des Wassers und nach der Trocknung erhaltene Siliciumdioxid ist äußerst feinteilig und weist eine spezifische Oberfläche von etwa 670 m²/g

auf, wobei die Teilchengröße im Bereich zwischen 3 und 10 ΐημ liegt und der mittlere Porendurchmesser etwa 50 A beträgt. An Stelle der Schwefelsäure kann die Fällung auch unter Verwendung anderer sauer reagierender Stoffe vorgenommen werden. Beispielsweise hierfür sind Kohlendioxid und Chlorwasserstoffsäure.

In den folgenden Anwendungsbeispielen wurde die Bestimmung der AmmoniumsulfatfäUungsgrenze entsprechend den oben angegebenen Regeln wie folgt durchgeführt:

Beispiel 1

(Vergleichsversuch mit dem erfindungsgemäßen Stabilisierungsmittel gegenüber einem unbehandelten Bier)

22 kg einer wie zuvor beschriebenen hergestellten Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 630 m²/g und einem mittleren Porendurchmesser von etwa 50 A wurden mit einem schnellaufenden Rührer in 501 Bier dispergiert. Mit Hilfe einer Dosierpumpe wurde diese Kieselsäuresuspension einer Menge von 220 hl Bier während des Umpumpens von einem Behälter in einen anderen Behälter bei Kellertemperatur zugesetzt. Auf diese Art und Weise wurde eine gute Verteilung der Kieselsäure im Bier erreicht. Nach dem Absetzen der Kieselsäure wurde das Bier in bekannter Weise weiterverarbeitet, indem es durch Filtration über Filterpresse und Massefilter blankfiltriert wurde. Die Ammonsulfatfällungsgrenze des unbehandelten Bieres betrug 1,35. Nach Behandlung mit genannter Kieselsäure stieg sie auf 2,95. an Die Stabilität des ίο Schaumes blieb bei 55 Sekunden stehen, und die Bestimmung der Isohumulone betrug vor und nach der Behandlung etwa 25 mg pro 1.

Beispiel 2

(Vergleichsversuch mit dem erfindungsgemäßen Stabilisierungsmittel gegenüber Stabilisierungsmitteln nach dem Stand der Technik und einem unbehandelten Bier)

Die Versuche wurden einheitlich an einem Exportbier durchgeführt. Die Dosierung betrug 100 g Stabilisierungsmittel pro 1001 Bier.

Stabilisierungsverhalten

Stabilisierungsmittel

Ammonsulfatzahl Haltbarkeit

O/40°C
Warmtage

Filtrierverhalten*)
ml

Schaumhaltbarkeit**)
-E-Werte

Bentonit (Bentopur)

Kieselgur

Frisch gefälltes, unter Erhaltung des Hydratcharakter getrocknetes Kieselgel

Weitporiges Kieselgel gemäß deutsche Auslegeschrift 1160 812

Gefälltes Siliciumdioxid gemäß Anmeldung ...

Blindprobe

0,9 0,8

1,4

1,6 1,8 0,8 2,0
1,6

3,5

4,5
5,2
1,5

400
1800

1500

800
1200
2000

122
132

126

124
127
134

*) Auf eine Filterfläche (9 cm²) werden 1,3 g Hyflo Super-Cel angeschlämmt. Über diese Filterschicht wird Trübbier, in dem 1 g Hyflo Super-Cel und 1 g Stabilisierungsmittel pro Liter angerührt sind, bis zum Druckanstieg von 2 atü filtriert. Die Menge Filtrat wild gemessen.

**) Diese Methode stellt eine von K ο 1 b a c h und Schilfarthin der Zeitschrift »Die Brauerei, Wiss. Beilage 1953, S. 61«, vorgeschlagene Modifikation des Verfahrens nach Ross und C1 a r (Wallerstein Lab. Com. 1939, S. 46) dar. Über die Durchführung unterrichten Bausch/ Silbereisen/Bielig in Arbeitsvorschriften zur Betriebskontrolle, Berlin 1963, S. 124 bis 126.

Die spezifische Adsorption bestimmter Stoffe ist gegeben durch die chemische Natur der Oberfläche des adsorbierenden Stoffes und die chemische Zusammensetzung des Adsorbats.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Eiweißstabilisierung von Bier mittels feinverteilten gefällten Siliciumdioxids, wobei das feinverteilte gefällte Siliciumdioxid in Bier dispergiert und nach seinem Absitzen das Bier filtriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als feinverteiltes gefälltes Siliciumdioxid engporige Kieselsäuren mit spezifischen Oberflächen nach.; BET'j-von >400m²/g und einem mittleren Po.rendurchWsser. von < 60 Ä.eingesetzt werden.

2. Verfahren nach (Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine · solche. mit einer spezifischen BET-Oberfläche von'63Ö öder 670 m²/g und einem mittleren Porendurchmesser von etwa 50 Ä verwendet wird. .,.-,. .