DE1957730A1 - Iso-alpha-bittersaeuresalze enthaltende Hopfenextrakte und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Bush Boake Allen Limited, 20/42wharf Road, London, N.I, Großbritannien

Iso-oc-bittersäuresalze enthaltende Hopfenextrakte und Verfahren zu deren Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Hopfenextragten.

Hopfen enthält Harze, öle. Wachse, wasserlösliche Materialien (Zucker, Gerbstoffe und Proteine) und ein Cellulose-Grundgefüge. Bs sind vornehmlich die Harze und öle des Hopfens« die für die Bierbrauerei von technischer Bedeutung sind.

Die Harze können in Hartharze, die in Kohlenwasserstofflösungsmitteln kaum löslich sind und die für das Brauen selbst nur eine untergeordnete Bedeutung besitzen, und in die Weichharze unterteilt werden. Zu den letztgenann ten Harzen gehören zwei wichtige Gruppen von sohwach sauren Verbindungen, die als c*-Bittersäuren und ß-Bitter-

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säuren bezeichnet werden. Die o<-Bittersiluren, die von den beiden Gruppen die stärker sauren Verbindungen darstellen, sind ganz allgemein als Humulone bekannt, und sie werden durch Kochen mit Bierwürze in die Iso- c< bittersäuren umgewandelt, die in erster Linie für den bitteren Geschmack des Bieres verantwortlich sind. Die ß-Bittersäuren, die gemeinhin als Lupulone bekannt sind, tragen zu einem geringeren Teil zum bitteren Geschmack des Bieres bei.

Zu den ölen gehören die flüchtigen ätherischen öle, die für das Aroma und die Qualität des Bieres von Wichtigkeit sind, sowie die nicht-flüchtigen, nicht-trocknenden öle (fixed oils), die in den Hopfensamen enthalten und Im Bier normalerweise nicht anwesend sind.

Seit langem schon hat man erkannt, daß die traditionelle Braumethode des Kochens des Hopfens mit der Bierwürze vor der Gärung recht unwirksam in Bezug auf die Nutzbarmachung der Hopfenharze ist. Im besonderen erscheint nur ein geringer Teil der οζ-Bittersäuren aus dem Hopfen als Iso-c<-bittersäuren im fertigen Bier.

Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, um die nützlichen Hopfenbestandteile zu extrahieren, sie in'eine lösliche Form überzuführen und sie so weitgehend wie möglich, d.h. fast quantitativ, in das Bier einzubringen. Die Schwierigkeit des Problems besteht darin, dafi es zahlreiche Hopfenkomponenten gibt,- die zur Auebildung des vollen Wohlgeschmacks des Bieres beitragen« und daneben ande re Komponenten, die aus dem einen oder anderen Orunde unerwünscht sind.

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Rigby (canadische Patentschrift Nr. 619 565) hat eine Arbeitsmethode zur Aufspaltung eines Hopfenextraktes in seine chemischen Einzelkomponenten beschrieben, die sich einer ausgedehnten Folge von Flüssigkeit/Flüssigkeits-Gegenstromextraktionen unter Verwendung von gepufferten wäßrigen Alkoholen und Kohlenwasserstoffen bedient. Wie die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt haben, ist das von Rigby vorgeschlagene System unwirtschaftlich und unpraktiscn, und in neuerer Zeit ist viel Arbeit darauf verwendet worden, ein vereinfachtes System aufzufinden, durch .essen Anwendung man in der Lage ist, alle nützlichen Hopfenbestandteile quantitativ von den unerwünschten Bestandteilen, zu trennen und die erstgenannten Bestandteile in den richtigen Mengenverhältnissen in das Bier einzubringen.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben in ihrer eigenen Patentanmeldung; Nr. 48 066/65 und in ihrer Anmeldung Nr. 36 469/^7 den Vorschlag offenbart, Hopfen mit einem organischen Lösungsmittel zu extrahieren, die c<-Bittersäuren von oen ß-Bittersäuren und ölen durch eine Flüssigkeit/Flüssigkeits-Extraktion zwischen einem wäßrigen Alkalicarbonat und einem Kohlenwasserstofflösungsmittel zu trennen und die ö<-Bittersäuren zu den Iso-<X bittersäuren aurch Erhitzen in einer alkalischen Lösung zu isomerisieren.

Dl-; Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nun .entdeckt, daß geringe Mengen von bestimmten Hartharzen, die alw Hauptsächliche Bestandteile Xanthohumol und Isoxanthohurnol enthalten,,in die wäßrige alkalische Phase mit den

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oc-Bittersäuren gelangen und für zwei unerwünschte Nebenwirkungen ursächlich sind. Zuerst einmal zeigen diese Hartharze (die in der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung aus Gründen der Vereinfachung einfach als Xanthohumole bezeichnet werden) die Neigung, sich während der Alkaliextraktion unter Bildung einer harzartigen Phase abzutrennen, die weder in dem Kohlenwasserstoff noch in der wäßrigen Alkalilösung löslich ist, und sie reissen hierbei· einen erheblichen Anteil der o<-Bittersäuren mit sich, welch letztere aus diesem Ground aus dem Extrakt verloren gehen. Zum zweien bleibt ein Teil des Xanthohumols in dem Extrakt und neigt dazu, beim Zusatz zum Bier eine Trübung zu verursaenen. Diese Trübung reisst einen Teil der Iso-c^-bittersäuren mit sich, der verloren geht, wenn das Bier filtriert wird.

Es wurde nun gefunden, das« Hopfenextrakte, die c<-Bittersäuren enthalten, verbessert werden können, wenn die Xanthohumole von den iX-Bittersäuren abgetrennt werden, und zwar vorzugsweise vor irgendeiner Isomerisierung derselben. Wie gefunden wurde, Kann dies äußerst leicht durch eine Flüssigkeit/Fluosigkeits-Extraktion bewerkstelligt werden, wobei der Extrakt in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst und die Lösung mit einem wäßrigen Lösungsmittel (wie z.B. 70 bis 80-volumenprozentigem wäßrigem Methanol) in Kontakt gebracht wird, welch letzteres das Xanthohumol selektiv extrahiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von Bitterstoff-Zusätzen für Bier, welches darin besteht, daß man ' ■

(a) einen Lösungsmittelextrakt von Hopfen, der die Hopfen-

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harze und -öle enthält, herstellt, man

(b) aus dem Extrakt die Xanthohumole abtrennt und man

(c) den Extrakt dann in eine 06-Bittereäuren enthalten de Fraktion, die im wesentlichen frei von ß-Blttersäuren und ätherischen ölen ist, und in eine ß-Bittersäuren und öle enthaltende Fraktion, die im wesent lichen frei von 06-Bittersäuren ist, zerlegt und man

(d) die iX-Bittersäuren isomerlsiert.

Der Lösungsr.. utelextrakt wird vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß man gemahlenen und auf der Hopfendarre getrockneten Hopfen oder Lupulin mit einem geeigneten extrahierenden Lösungsmittel, wie Benzol oder Leichtpetroleum, in Kontakt bringt, oder er wird nach irgend- · einer anderen Methode, z.B. nach einer der in den oben erwähnten Patentanmeldungen beschriebenen Methode, gewonnen. .

Die Xanthohumole werden aus dem Extrakt vorzugsweise dadurch abgetrennt, daß man eine Lösung des letztgenannten Extraktes in einem ersten, verhältnismäßig unpolaren organischen Lösungsmittel mit einem zweiten, verhältnismäßig polaren Lösungsmittel, das mit dem ersten Lösungsmittel nicht mischbar ist und welches die Xanthohumole aus der Lösung in dem ersten Lösungsmittel zu extrahieren vermag, in Berührung bringt.

Das erste Lösungsmittel besteht vorzugsweise aus einem Kohlenwasserstoff, vor allem Petroläther oder einem anderen flüssigen Paraffinkohlenwaseerstoff. Bs sind auch aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, brauchbar, doch ist deren Anwendung weniger erapfehlens-

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wert. Auch halogenierte Kohlenwasserstoff*LösungsJBittel, wie Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff, können Anwendung finden, doch liefern sie weniger befriedigende Ergebnisse als Kohlenwasserstoffe.

Das zweite Lösungsmittel besteht vorzugsweise aus einem wäßrigen niedermolekularen Alkohol, vor allem aus wäßrigem Methanol. Als besonders gut wirksam·hat sich 70 bis 80-volumenprozentiges Methanol erwiesen. Die Lösung des Extraktes in dem ersten Lösungsmittel wird gerührt, geschüttelt odex' in irgendeiner anderen Weise mit dem zweiten Lösungsmittel in Berührung gebracht, und zwar entweder absatzweise oaer in einer kontinuierlich betriebenen Gegenstromkolonne. Das zweite Lösungsmittel wird nach dem Kontakt mit der Lösung in dem ersten Lösungsmittel vorzugsweise mit einem nicht mischbaren, verhältnismäßig unpolaren Lösungsmittel gewaschen, um alle ^-Bittersäuren, die mit den Xanthohurnolen extrahiert sein könnten, zu gewinnen. Zweckmäßigerweise kann das zum Waschen verwendete Lösungsmittel ganz oder teilweise als das Lösungsmittel dienen, das zur Extraktion des Hopfens verwendet wird, oder als das erste Lösungsmittel oder als ein Teil desselben. Gemäß einer besonders bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung wird der Hopfen mit Benzol extrahiert, der entstandene Extrakt wird gesammelt und in Leichtpetroleum disperglert, die unlöslichen Materialien werden verworfen und die Dispersion in dem Leichtpetroleum wird mit einem im Gegenstrom geführten Strom eines 70 bis 80-voluinenprozentigen Methanols in Kontakt gebracht, das Methanol dann von der Petroleumlösung abgetrennt und mit frisohem Leichtpetroleum gewaschen, welches anschließend zur Be-

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handlung von weiteren Mengen des Benzolextraktes verwendet wird. Der p_H-Wert des Methanols soll nicht so hoch sein, daß er eine Extraktion von o<-Bittersauresalzen aus der mit Wasser nicht mischbaren Phase ermöglicht.

Nach der Abtrennung der Xanthohumole kann de Lösung des Extraktes mit wäßrigem Natrium- oder Kaliumcarbonat in Kontakt gebracht werden, um die a<-BittersKuren von den ß-Bittersäuren und Hopfenölen zu trennen. Vorzugsweise werden die cK-Bittersäuren abgetrennt und nach den Arbeitsweisen, tie in den vorerwähnten Patentanmeldungen der Erfinder beschrieben sind, isomerisiert.

Durch die vorliegende Erfindung wird der Fachwelt ein isomerisierter Extrakt zur Verfügung gestellt, der die Iso-o<-bittersäuren (vorzugsweise in Form ihrer Natriumsalze oder - besser noch - in Form ihrer Kaliumsalze) zusammen mit bestimmten anderen Harzen, die für den Brauvorgang nützlich sind, enthält, der aber im wesentlichen frei ist von ölen und mehreren anderen wichtigen Harzklassen, die imstande sind, die Löslichkeit herabzusetzen und bzw. oder den Wohlgeschmack des Extraktes zu verschlechtern, im besonderen frei ist von ß-Bittersäuren, Xanthohumolen und auch von nicht-trocknenden und ätheri-. sehen ölen. Es ist möglich, bestimmte Vertreter dieser Verbindungen in Formen umzuwandeln, die mit dem isomerisierten Extrakt vermischt werden können. Es ist jedoch empfehlenswerter, den Extrakt, der die ß-Bittersäuren und die ätherischen öle enthält, aus dem ersten Lösungsmittel zu sammeln und den Extrakt von den nicht-trocknenden ölen und anderen unerwünschten Bestandteilen zu befreien, z.B. durch Herauslösen der ß-Bittersäuren und ätherischen öle

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mit wäßrigem Methanol, und den erhaltenen Extrakt dann als Braukesselzusatze der Würze vor der Gärung zuzugeben. Der isomerisierte Bitterstoffzusatz kann zweckmäßig in Wasser gelöst werden, um eine konzentrierte alkalische Lösung der Iso-o^-bittersäuresalze zu bilden, die im wesentlichen frei ist von Xanthohumolen und ß-Bittersäuren, und diese Lösung wird dann vorzugsweise dem vergorenen Bier direkt zugesetzt.

Ein typischer Extrakt, der nach der Lehre der vorliegenden Erfir; ung hergestellt worden ist, enthält 10 bis 70 Gewichtsprozent (vorzugsweise JO bis 50 Gewichtsprozent) Iso-<X-bittersäuren in Form ihrer Natriumsalze oder - besser noch - Kaliumsalze, ist jedoch im wesentlichen frei von Xanthohumolen (d.h. enthält nicht mehr als 0,2 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent Xanthohumole). Der Extrakt ist auch vorzugsweise im wesentlicher, frei von ß-Bittersäuren und Hopferiölen. Der Extrakt kann eine Wassermenge bis zu 85 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 50 Gewichtsprozent, beispielsweise j50 bis 45 Gewichtsprozent Wasser, und bzw. oder weiehharzartiges Material und andere in untergeordneter Menge vorhandene Hopfenkomponenten, die unschädlich sincä, enthalten.

Die Abtrennung der Xanthohumole nach der Lehre der vorliegenden Erfindung erhöht die Brauchbarkeit der oi-Bittersäuren und vermindert die Neigung des isomerisierten Extraktes, eine Trübung in dem fertigen Bier zu verursachen.

In weiterer Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Arbeitsweise zur Reinigung einer isomerisierten, wäßrigen Lösung von Alkalisalzen der Iso- OC -bittersäuren.

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die darin besteht, die Lösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel in Kontakt zu bringen, das polar genug ist, um die Iso- o<-bittersäuren aus der wäßrigen Lösung zu extrahieren.

Die auf diese Weise erhaltenen Extrakte sind reiner und beweglicher als die Extrakte, die man durch direktes Eindampfen der wäßrigen Lösung erhält.

Die Iso-<X-biutersäuren werden vorzugsweise dadurch erhalten, daß .nail eine Lösung eines Hopfenextraktes in einem mit Wasser nicht mischbaren, nicht-polaren Lösungsmittel mit einem wäßrigen Alkali (besonders wäßrigem Natrium- oder Kaliumcarbonat) extrahiert, die ex-Bittersäuresalze aus der extrahierenden Lösung in eine stärker konzentrierte alkalische Lösung überführt (z.B. durch Fällung mit einer Calciumverbindung oder vorzugsweise durch Extraktion mit einem polaren Lösungsmittel, wie es in der Patentanmeldung Nr. 48 866/65 der Erfinder beschrieben ist) und die stärker konzentrierte Lösung erhitzt, um die <X-Bittersäuren zu isomer!eieren.

Abweichend hiervon kann auch eine wäßrige alkalische Lösung der (X-Bittersäuren gekocht werden, um die o^-Bittersäuren zu isomerisieren, und sie kann danach unter Vakuum konzentriert werden.

Der mit Wasser nicht mischbare Alkohol, Carbonsäureester oder das entsprechende Keton kann zum Beispiel aus Methylisobutylketon, n-Butanol, Äthylacetat oder Isopropylacetat bestehen.

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Die wäßrige Lösung wird vorzugsweise mit dem polaren Lösungsmittel durchgeschüttelt oder mit diesem in einer Gegenstromkolonne in Kontakt gebracht, und das polar· Lösungsmittel wird dann unter Vakuum abgedampft, wobei während der Verdampfung Wasser zugesetzt wird, um einen flüssigen Extrakt zu erhalten, der zweckmäBlgerweise JO bis 45 Gewichtsprozent Wasser enthält.

Es ist vorteilhaft, das Kaliumsalz zu gewinnen, und das p„ der wäßrigen Lösung soll während der Extraktion durch Zugabe von Kaliumcarbonat auf etwa 8,5 bis 10,5 gehalten werden. Die wäßrige alkalische Lösung, aus der die Iso-oObittersäuren gemäß dieser zweiten AusfUhrungsform der Erfindung abgetrennt werden , weist vorzugsweise eine Konzentration von 15 bis 40 % Gesamtfeststoffen in Lösung, z.B. eine solche von 30 ^,auf, wobei diese Konzentrationsangaben als Gewicht pro Volumen berechnet sind.

Beispiel 1

Roher Hopfenextrakt (4b, .36 kg =* 100 Ib.) mit einem Gehalt von 27,8 % oC-Bittersäureri, der durch Extrahieren von getrocknetem Hopfen mit Benzol erhalten worden war, wurde in Leichtpetroleum (Siedebereich .75 bis 95°C) (227,3 Liter « 50 gallons) gelöst. Das unlösliche Material (2,72 kg - 6 Ib.) wurde verworfen. Die Lösung wurde intensiv mit 75-volumenprozentigem Methanol (4i},46 Liter = 10 gallons) IO Minuten lang bei 50°C durchgerührt. Nach einstündigem Stehen wurde die untere Methanolschicht abgezogen. Der Waschprozess wurde mit einer weiteren Menge 75-volumenprozentigen Methanols (45,46 Liter = 10 gallons) wiederholt. Die Methanol-Wasch-

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flüssigkeiten wurden miteinander vereinigt und Alt reinem Leichtpetroleum (27,28 Liter · 6 gaJLloni) verrührt. Nach der Abtrennung wurde die ober« Petroleueachleht zu der Hauptmenge der gewaschenen Petroleunlöming gegeben. Die untere Methanolschicht wurde einer Deatillation unterworfen, um das Methanol für die Zwecke einer Wiederverwendung zu gewinnen, und sie hlnterlleS einen harzartigen Rückstand (l,8l kg « 4 Ib), der reich an Xanthohumol war. Die Petroleumlösung der Hopfenharze wurde dann in eine kontinuierlich betriebene Plüssigkeit/FlÜssigkeits-Extraktionskolonne mit einer Zuführungsgeschwindigkeit von 45,46 Liter (10 gallons) pro Stunde eingeführt, wobei im Gegenstrom hierzu eine 2 1/2-gewiehtsprozentige ,(berechnet als Gewicht pro Volumen) Kaliumcarbonatlösung mit einer Geschwindigkeit von 90,8 Liter (20 gallons) pro Stunde eingespeist wurde. Die Aufströmende wäßrige alkalische Lösung (pjj 9*0) wurde kontinuierlich In eine kleinere, mit Füllkörpern gefüllte Kolonne eingeführt, wobei ihr ein Strom von reinem Leichtpetroleum mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 6,82 Liter (l 1/2 gallons) pro Stunde entgegenströmte. Die vereinigten Petroleumlösungen, welche die ß-Bittersäuren, Weichharze, nicht-troeknenden und ätherischen öle enthielten, wurden einer Destillation zwecks Rückgewinnung des Lösungsmittels unterworfen, und sie hinterließen die Lupulone etc. als Rückstand, die gewünschtenfalls weiterbehandelt werden können.

Die wäßrige Lösung (563,67 Liter » 80 gallons) enthielt 3,3 Gewichtsprozent (berechnet als Gewicht pro Volumen) o<-Bittersäuren in Form der Kaliumsalze, und sie war in der Tat frei von ß-Bittersäuren und anderen unerwünsoh- ' ten Hopfenbestandteilen. Diese Lösung wurde dann in einen

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weiteren Gegenstromextraktor, und zwar Im Oegenstrora zu einem n-Butanolstrom, eingespeist. Die erhaltene Butanollösung (118,2 Liter = 26 gallons) enthielt 9,8 Gewichtsprozent (berechnet als .Gewicht pro Volumen) οζ-Bittersäuren. Diese Lösung wurde einer Destillation unter vermindertem Druck unterworfen, um das Butanol wiederzugewinnen. Während der Destillation wurde Wasser nach Maßgabe des Bedarfes zugegeben, um das Lösungsmittel zu ersetzen, wobei die Kolonnentemperatur auf unter 6O°C .gehalten .wurde. Die zurückbleibende wäßrige Lösung (56,82 Liter = 12 1/2 gallons), die 19*0 Gewichtsprozent (berechnet als Gewicht pro Volumen) OC-Bittersäuren enthielt, wurde 90 Minuten lang bei Atmosphärendruck gekocht, wobei das p„ -durch Zusatz einer 25-gewichtsprozentigen (berechnet als Gewicht pro Volumen) wäßrigen Kaliuracarbonatlösung auf 10,2 gehalten wurde, um die öC-Bittersäuren zu isomerlsieren. Die entstandene Lösung (47,73 Liter = 10 1/2 gallons) enthielt 21,2 Gewichtsprozent (berechnet als Gewicht pro Volumen)Iso-oC-bitterstturen. Diese Lösung wurde danach durch Verrühren mit dreimal nacheinander angewandten Äthylacetatmengen (27,28 Liter, 9,09 Liter + 9,09 Liter = 6 gallons, 2+2 gallons) extrahiert. Die miteinander vereinigten Äthylacetatlösungen wurden einer Destillation unter schwach reduziertem Druck unterworfen, und zwar unter Zusatz von geringen Mengen destilliertem Wasser, d.h. von solchen Mengen Wasser, wie sie erforderlich waren, um das Lösungsmittel zu ersetzen.

Der Rückstand, der den fertig isomerieierten Hopfenextrakt enthielt, wog 21,91; kg (48 1/2 Ib) und enthielt 45,3 Gewichtsprozent Iso-oC-bittersäuren. Das entspricht einer Ausbeute von 79 % der im Ausgangsmaterial enthaltenen Menge.

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Beispiel 2

Roher Hopfenextrakt (136,08 kg » 30O Ib) mit einem o<-BitterSäuregehalt von 41,0 %, der duroh Extrahie ren von getrocknetem Hopfen mit Benzol erhalten worden war, wurde in Leichtpetroleum (Siedebereich 75 bis 95°C) (5^5,5 Liter = 120 gallons) gelöst. Das unlösliche Material (i>,44 kg = 12 Ib) wurde verworfen. Die Lösung wurde dann mit einer Zuführungsgeschwindigkeit von 4p,56 Liter (10 gallons) pro Stunde durch eine Gegenstromkolonii'-geleitet, in der ihr 75-volumenprozentiges Methanol mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 36,37 Liter (8 gallons) pro Stunde entgegenströmte. Die aufstei-

IcX θ i η β r© γι gende Methanollösung wurde kontinuierlich einer zweiten_A Kolonne zugeführt, durch welche sie einem Strom von reinem Leichtpetroleum entgegenströmte, welch letzteres mit einer Geschwindigkeit von 9,09 Liter (2 gallons) pro Stunde eingespeist wurde. Die Methanollösung, die aus dieser zweiten Kolonne emporströmte, wurde zwecks Rückgewinnung des Methanols einer Destillation unterworfen, und es hinterblieb ein Rückstand (9,07 kg «'20 Ib), der reich an Xanthohumol war. Das Leichtpetroleum aus der zweiten Kolonne wurde aufbewahrt und später zur Lösung einer weiteren Menge Hopfenextrakt verwendet.

Die ursprüngliche Leichtpetroleumlösung aus der ersten Kolonne wurde kontinuierlich durch eine dritte Kolonne geführt, und zwar im Gegenstrom zu einer 2 l/2-gewichts-

wfisserigen prozentigen (berechnet als Gewicht pro Volumen)_AKaliumcarbonatlösung, deren Zuführungsgeeohwindlgkeit 90,9 Li ter (20 gallons) pro Stunde betrug, doch wurde diese Zuführungsgeschwindigkeit so eingeregelt, dafi die empor-

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steigende wäßrige Lösung ein p_H zwischen 8,5 und 9_#O aufwies. Das aus der dritten Kolonne emporsteigend· Leiohtpetroleum wurde zwecks Rückgewinnung dee .Lösungsmittels einer Destillation unterworfen, und es hinterblieb ein Rückstand (45,81 kg « 101 Ib), der reich an ß-Bittersäuren, ätherischen Hopfenölen und nicht-trocknenden ölen war. Die wäßrige Phase HeB man kontinuierlich durch eine vierte Kolonne strömen, und zwar gegen einen Strom von reinem Leichtpetroleum mit einer Geschwindigkeit von 9,09 Liter (2 gallons) pro Stunde. Die Leichtpetroleumlösurig aus dieser vierten Kolonne wurde aufbewahrt, um später zur Lösung weiterer Hopfenextraktmengen verwendet zu werden. Die wäßrige Phase (1204 Liter « 265 gallons), die 4,2 Gewichtsprozent (berechnet als Gewicht pro Volumen) enthielt, wurde gesammelt und nach dem Erwärmen auf 4o°C mit einer 25-#igen wäßrigen CaIciumchloridlösung (90,9 Liter - 20 gallons) behandelt, bis die Ausfällung der Calciumsalze der of-Bit te r säuren beendet war. Die Fällung wurde auf einem Vakuumfilter gesammelt und das Piltrat verworfen. Der feuchte Filterkuchen wurde durch Verrühren in 97-volumenprozentigera Methanol (909,2 Liter = 200 gallons) in Lösung gebracht. Zu diesem Gemisch wurde dann ^O-gewiohtsprozentige (berechnet als Gewicht pro Volumen) wäßrige Kaliumcarbonatlösung in einer Menge gegeben, die ausreichte, um das p« der methanolischen Lösung auf 12,2 einzustellen. Die Lösung wurde dann durch ein Klärfilter geleitet, um das unlösliche Calclumcarbonat und bzw. oder -bicarbonat zu entfernen. Zum Piltrat wurde eine 30#ige wäflrige Lösung von Zitronensäure in einer Menge gegeben, die ausreichte, um das p_h auf 9,0 zu reduzieren. Die Lösung wurde dann zweoks Rückgewinnung des Methanols einer Destillation unterworfen.

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und es hinterblieb eine wäßrige Lösung (90,9 Liter m 20 gallons) der Kaliumsalze der oC-BittereEuren. Die se Lösung wurde mit destilliertem Wasser auf ein Volumen von 272,7b Liter (60 gallons) verdünnt und das p_H durch Zusatz von 50#igem wäßrigem Kaliumcarbonat auf 10,2 eingestellt, dann unter Atmosphärendruck gekocht, bis die Isomerisierung beendet war. Die entstandene Lösung der Kaliumsalze der Iso-oC -bittersäuren wurde dann im Vakuum eingedampft, um den isomerisierten Hopfenextrakt zu erhallen (8l,65 kg » l80 Ib), der 4 b, 4 % Iso-,\-bittersäuren enthielt, was einer Ausbeute von 71 % der in dem Ausgangsmaterial vorhandenen C< -Bittersäuren entsprach.

Beispiel 3

Isomerisierter Hopfenextrakt (4O,8 kg * 90 Ib), der 48,4 % Iso-c<-bittersäuren enthielt und nach der in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise gewonnen worden war, wurde in folgender Weise weiter gereinigt. Der Extrakt wurde in destilliertem Wasser (68,19 Liter « 15 gallons) gelöst und die Lösung mit Methyl-isobutylketon dreimal extrahiert (22,73 Liter, 9,09 + 9,09 Jäter ■» 5, 2+2 gallons), und zwar durch mechanisches Verrühren mit nachfolgendem Absitzenlassen und Abtrennen. Die wäßrige Schicht wurde verworfen. Die Methyl-isobutylketonlösung des isomerisierten Hopfenextraktes wurde einer Destillation unter vermindertem Druck unterworfen, um das Lösungsmittel wiederzugewinnen. Während der Destillation wurde so viel Wasser zugegeben« wie erforderlich war, um das Abtreiben des Methyl-isobutylketona zu fördern. Der Rückstand, ein klarer flüssiger Bxtrakt (45,8l kg - 101 Ib), der 41,8 % Iso-oC-bittersMuren enthielt, wurde

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mit destilliertem Waseer (1,81 kg = 4 Ib) weiter verdünnt und lieferte so einen standardisierten Extrakt (4-7,63 kg = 105 Ib), der 40 $ Iso-cC-bittersäuren und 35 1* Wasser enthielt.

Der Xanthohumolgehalt-der einzelnen Extrakte wurde nach folgendem Verfahren bestimmt:

Ungefähr 1 g des Extrakte wurde genau abgewogen und in 20 ml destilliertem Wasser gelöst. Die erhaltene lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt, mit Salzsäure stark, d.h. auf einen pH-Wert von 1> angesäuert und 3 äal mit jeweils 5 Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroformextrakte wurden durch einen kleinen Baumwollpfropfen, der eine kleine Menge wasserfreies Natriumsulfat trug, filtriert. Pas erhaltene filtrat wurde in einem graduierten 25 ml-folben gesammelt und mit Benzol auf das angegebene Volumen, d.h. auf 25 ml, aufgefüllt.

Durch Einfüllen von trockenem Silicagel einer Teilchengröße von 0,05 - 0,2 mm" in eine Säule wurde eine Silicagelsäule von 6 cm länge und 6 mm Durchmesser hergestellt. 2 ml der in der beschriebenen Weise hergestellten Lösung wurden am oberen Ende der Säule aufgegeben und mit einer Mischung aus Benzol und Chloroform (9 : 1) eluiert. Das erhalttne Eluat (ungefähr 40 ml) wurde verworfen. Es wurde nochmale mit reinem Methanol eluiert, wobei das Eluat in einen 25 ml-Meßkolben gesammelt wurde. Nach Zugabe von 0,5 ml 0,1 η - Natriumhydroxid wurde die im Kolben befindliche Lösung nl.t Methanol bis zum angegebenen Volumen aufgefüllt, worauf die optische Dichte dieser Lösung bei 438/U (nm) in einer 1 cn Kürette gegen Methanol als Referenzlösung gemessen wurde.

Berechnung: i» Xanthohumol » 0.33« „. 25 _ 100

(In der Gleichung ist g das Gewicht des gtnommenen Extrakte.)

Die Gleichung beruht auf der TatiÄOht, dafi 1 ng lanthohueol in 25 al ÄlkaliechetD Methanol «ine optitcht Dichtt von 4 aufweist. (* ton der Ϊ*. Merck vtrtri«b«n)

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Claims (3)

195773Ö Patentansprüche

1.ί Iso- 06-bittersäuren In Form ihrer Salze enthaltender isomerisierter Hopfenextrakt« dadurch gekennzeichnet« daß er aus 10 bis 70 Gewichtsprozent Iso-0(-bittersäuren, bis zu 83 Gewichtsprozent Wasser« weniger als 0,2 % und vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent Xanthohumolen und als Rest aus im wesentlichen Hopfenharzen besteht.

2. Verfahren zur Herstellung von Hopfenextrakten durch Extrahieren von Hopfen mit einem organischen Lösungsmittel zwecks Bildung eines Rohextraktes, Trennung des Rohextraktes in eine die <X-Bittersäuren enthaltende Fraktion und in eine die ß-Bittersäuren enthaltende Fraktion und Isomerisieren der die ^C-Bittersäuren enthaltenden Fraktion, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Rohextrakt die Xanthohunole abgetrennt werden, bevor er in die die o(-Bittersäuren enthaltende Fraktion und die die ß-Bittersäuren enthaltende Fraktion aufgespalten wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet« daß die <X-Bittersäuren dadurch abgetrennt werden, daß man eine Lösung des Rohextraktes in einem mit Wasser' nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Petroleum, mit einen mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie wäßrigem Methanol, welches Xanthohumol selektiv zu extrahieren vermag, in Kontakt bringt.

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Verfahren zur Herstellung von Hopfenextrakten durch Inkontaktbringen einer Lösung des Rohextraktes in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel mit einer zur Extraktion der (X. -Bittersäuren ausreichen den Menge einer verdünnten wäßrigen Allcalllöeung, Ab trennen der 0C-B1ttersäuren von der verdünnten wäßri gen Lösung und Isomerisieren der 0<-Bittersäuren durch Erhitzen einer verhältnismäßig konzentrierten wäßri gen Lösung ihrer Salze, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze der Iso- OC -bittersäuren aus der verhältnismäßig konzentrierten wäßrigen Lösung dadurch gewonnen werden, daß man die letztgenannte Lösung mit einem polaren,, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Methyl-isobutylketon, n-Butanol, Äthylacetat oder Isopropylacetat, in Kontakt bringt und die Iso-pC-bittersäuresalze aus dem mit Wasser nicht mischbaren polaren Lösungsmittel Isoliert.

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