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Verfahren zur Herstellung von Bier mit reduziertem Alkoholgehalt
In zunehmendem Maße steigt das Bedäriis nach einem alkoholarmen Bier, wobei diätetiQche
Gründe sowie die Verkehrsgesetzgebung eine Hauptrolle spielen. Es sind bereits eine
Reihe von Verfahren bekannt, nach denen sich der Alkoholgehalt von Bier reduzieren
läßt. So wurden verschiedene Destillationsverfahren (DOS 1 442 238, DAS 1 266 266)
sowie die umgekehrte Osmose (DAS 2 243 800) zur Alkoholabreicherung von Bier vorgeschlagen.
Auch eine Unterbrechnung der Gärung durch Abfiltrieren der Hefe von angegorenem
Bier bzw. durch Pasteurisierung ist schon vorgeschlagen worden.
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Alle diese Verfahren führen jedoch nicht zu geschmacklich befriedigenden
Bieren. Der Grund ist offenbar darin zu suchen, daß bei der Destillation und der
umgekehrten Osmose zusammen mit der Alkohol spezifische Geruch- und Geschmackstoffe
entfernt werden bzw. beim vorzeitigen
Abstoppen der Gärung der Gehalt
an unvergorenen Zuckern zu hoch bleibt. Infolgedessen weisen die nach den bekannten
Verfahren erhaltenen Produkte einen Geschmack auf, der sich von dem der üblichen
Biersorten stark unterscheidet. Hinzu kommt bei einer Destillation der notwendige
hohe apparative Aufwand und der beträchtliche Energieaufwand.
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Der Nachteil bei der Durchführung der umgekehrten Osmose liegt in
dem großen Pflegeaufwand der Membranen, die sich leicht verstopfen und bei dem üblicherweise
angewendeten Material (Acetylcellulose) durch bakteriellen Abbau gefährdet sind.
Man kann die dadurch bewirkte Zerstörung der sehr teuren Membranen nur durch Ausschluß
jeglicher Kontaminierung durch Mikroorganismen vermeiden, was apparativ sehr aufwendig
ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geschmacklich
befriedigendes Bier mit reduziertem Alkoholgehalt auf technisch einfache Weise herzustellen.
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Diese Aufgabe wurde durch die Behandlung von Bier mit Adsorberharzen
gelöst.
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Es wurde gefunden, daß die geschilderten Nachteile der bisher bekannten
Verfahren zur Herabsetzung des Alkoholgehalts von Bier weitgehend vermieden werden
können, wenn man Bier mit Adsorberharzen behandelt, die Alkohol selektiv aufnehmen.
Auf diese Weise erhält man mit geringem Aufwandeein geschmacklich den Verbrauchererwartungen
entsprechendes, alkoholarmes Bier.
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Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung
von Bier mit reduziertem Alkoholgehalt durch -Behandlung des Biers mit einem zur
selektiven Adsorption von Alkohol geeigneten Adsorberharz, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man ein zuvor mit den geruch- und geschmackspezifischen Stoffen des Bieres
beladenes Adsorberharz verwendet.
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Vorzugsweise wird dabei ein Adsorberharz verwendet, das durch mindestens
einmalige Vorbehandlung, nämlich Beladung mit Bier und Desorption des Alkohols,
mit den geruch- und geschmackspeziflschen Stoffen des Bieres beladen ist.
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Das Verfahren basiert auf--dem überraschenden und nicht vorhersehbaren
Effekt, daß bestimmte Adsorberharze aus Bier Alkohol selektiv aufnehmen, während
die im Bier enthaltenen Geruch- und Geschmackstoffe nur unwesentlich adsorbiert
werden.
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Als besonders geeignet für die Durchführung des erSindungsgemäßen
Verfahrens haben sich vor allem poröse Adsorberharze erwiesen, die keine aktiven
Gruppen enthalten. Geeignet sind ferner nichtpolare oder nur geringpolare organische
Gruppen wie z.B. Alkylgruppen, und/oder Hydroxylgruppen enthaltende Harze. Als Adsorberharze
kommen Polymere bzw. Copolymere auf der Basis von Styrol/Divinylbenzol, Acrylsäure
und deren Estern, Methacrylsäure und deren Estern, Polyamiden, Polyestern, Polyurethanen,
vernetzter oder unvernetzter Cellulose, Agarose, Stärke und ähnlicher Kohlehydratstrukturen
in Frage. Bevorzugt sind Adsorberharze auf der Basis von Styrol/Divinylbenzol-Copolymeren,
die in verschiedenen typen im Handel erhältlich sind.
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Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Adsorberharze haben vorzugsweise
eine Porosität von etwa 30 -70 %, eine Dichte von etwa 0,8 - 1,2 g/ml und eine Oberfläche
von etwa 100 - 900 m2/g. Besonders gute Erfolge wurden mit Adsorberhårzen ersielt5
die einen mittleren Porendurchmesser von 10 - 200 i aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Batchverfahren, technisch aber
rationeller auf einer Säule durchgeführt werden. Die Kontaktzeit des Bieres mit
dem Harz kann in sehr weiten Grenzen variiert werden. Für die Praxis sind z.B. Zeiten
zwischen 5 und 20 Minuten, vorzugsweise etwa 15 Minuten günstig.
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Vorzugsweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß man zunächst
durch mindestens einmalige, vorzugsweise zweibis viermalige Vorbehandlung mit Bier
und selektive Desorption des Alkohols das Harz mit Geruch- und Geschmackstoffen
sättigt. Die Desorption kann z.B. durch Waschen mit Wasser, oder mit Hilfe von reduziertem
Druck, gegebenenfalls jeweils unter Erwärmen, durchgeführt werden, wobei das Harz
den aufgenommenen Alkohol abgibt, während die geruch- und geschmackspezifischen
Stoffe, die aus dem Bier adsorbiert worden sind, irreversibel festgehalten werden.
Trotz dieser Beladung bleibt das Harz für Alkohol weiter aufnahmefähig, während
Aromastoffe jetzt nicht mehr in nennenswertem Umfange adsorbiert werden.
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Das zu behandelnde Bier wird mit einem auf diese Weise vorbehandelten
Harz gerührt und anschließend abfiltriert oder das Bier wird durch eine mit diesem
Harz beschickte Säule gegeben.
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Das Adsorberharz läßt z.B. nach 100 Cyclen noch keinerlei erkennbare
Verschlechterung des beschriebenen Effekts erkennen. Die Standzeit des Harzes im
praktischen Einsatz ist also außerordentlich hoch.
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Der Grad der Abreicherung des Alkohols kann durch das Verhältnis von
Harz zu Bier gesteuert werden. So ist beispielsweise eine Reduzierung des Alkoholgehalts
von 4,8 Gew.-51o auf 2,4 Gew.- durch eine Behandlung des Bieres mit etwa einem Drittel
seines Gewichtes an Adsorberharz gelungen. Das jeweils günstigste Verhältnis kann
durch Routineversuche festgestellt werden. Durch eine oder mehrmalige Wiederholung
des Prozesses oder durch Vergrößerung des Verhältnisses von Harz zu Bier kann die
Abreicherung weitergetrieben werden.
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Natürlich ist das Verfahren nicht nur am fertigen Bier (Vollbier,
Schankbier, Starkbier, Lagerbier), sondern auch an Jungbier und nicht gehopftem
Jungbier durchführbar. Unter nicht- gehopftem Jungbier versteht man vergorene, nicht
gehopfte Würze. Dazu wird die vom Malz abfiltrierte Würze sterilisiert, vergärt,
von der Hefe befreit und die Behandlung mit Adsorberharz wird an dieser Stelle durchgeführt.
Anschließend wird das erhaltene Filtrat in üblicher Weise gehopft. Auch ist es möglich,
in einem Teil des Bieres den Alkohol durch mehrmalige Wiederholung des Verfahrens
weitgehend zu eliminieren und das erhaltene Produkt dann mit einem unbehandelten
Bier zu vermischen, so daß der gewünschte Alkoholgehalt eingestellt werden kann.
Bei allen beschriebenen Ausführungsformen können evtl. eingetretene Kohlensäureverluste
durch Nachkarbonisation korrigiert werden.
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Das so gewonnene alkoholrcduzierte Bier unterscheidet sich von dem
nicht behandelten Bier lediglich durch seinen niedrigeren Alkoholgehalt. Der Geschmack
hat durch die Behandlung nicht gelitten.
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Beispiel 1 a) 1 Liter Bier (Export hell) mit 4,8 Gew.-% Alkohol wird
mit 330 g Adsorberharz auf der Basis von Polystyrol/livinylbenzol ohne aktive Gruppen
(Porosität c. 50 %, Dichte ca 1 g/ml, Oberfläche ca. 250 m2/g, Porendurchmesser
ca. 50 i) 14 Minuten gerührt. Man filtriert das Harz ab und wäscht es zur Entfernung
des Alkohols 2 bis 3 mal mit 5 1 Wasser von ca. 7000 aus. Dieses Verfahren wird
noch zweimal mit dem erhaltenen Harz wiederholt, wonach man ein mit Aromastoffen
vorgesättigtes Adsorberharz erhält, wie es für die nachstehend beschriebenen Beispiele
eingesetzt werden kann.
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b) 1 Liter Bier (Export hell) mit 4,8 Gew.- Alkohol und 5 Gew.-% Kohlendioxid
wird mit 300 g des nach Beispiel 1a präparierten Harzes 15 Minuten gerührt. Man
filtriert ab und ergänzt im Filtrat die verlorengeganæ gene Kohlensäure. Das erhaltene
Bier enthält 2,5 Ge.-Alkohol. Das abfiltrierte Harz wird mit heißem Wasser von 800C
gewaschen und kann dann für die Reduzierung des Alkoholgehalts einer neuen Charge
Bier wieder eingesetzt werden.
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Beispiel 2 Das nach Beispiel 1a hergestellte Harz wird in eine Säule
von 30 mm Durchmesser und ca. 200 mm Länge gegeben. Man filtriert jetzt innerhalb
von 15 Minuten 1 Liter Bier mit 4,8 Gew.- Alkohol durch diese Packung, wobei der
Filtrationsvorgang durch Anlegen eines verminderten Drucks oder besser durch Beaufschlagen
mit einem Überdruck befördert werden kann. Der Ablauf enthält 2,4 Gew.-% Alkohol,
der auf 1,2 Gew.-% herabgesetzt wird, wenn man den Vorgang noch einmal wiederholt.
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Die Säulenfüllung wird durch Waschen mit heißem Wasser und/oder Anlegen
von vermindertem Druck regeneriert.
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Das- erhaltene Produkt wird nachkarbonisiert, so daß ein wohlschmeckendes,
alkoholreduziertes Bier entsteht.
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Beispiel 3 Man geht vor wie im Beispiel 2 beschrieben, doch setzt
man anstelle des Vollbieres die gleiche Menge Würze (nicht gehopftes Jungbier) ein,
die zuvor filtriert, sterilisiert, vergoren und von der Hefe abgetrennt worden ist.
Das Filtrat von der Säule wird in üblicher Weise gehopft und nachkarbonisiert Das
erhaltene Bier enthält 2,3 Gew.- Alkohol.
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Beispiel 4 Man macht 1 1 Bier von 4,8 Gew.- Alkoholgehalt durch dreimalige
Säulenfiltration über nach Beispiel 1 a hergestelltes Adsorberharz analog Beispiel
1b weitgehend alkoholfrei und verdünnt es anschließend mit der gleichen Menge unbehandelten
Bieres. Das Gemisch wird auf einen Kohlensäuregehalt von 5 Ges. % eingestellt und
enthält 2,4 Gew.-% Alkohol.