DE2745829A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING SUITABLE ISO ALPHA ACIDS FOR BEER MANUFACTURING - Google Patents
PROCESS FOR MANUFACTURING SUITABLE ISO ALPHA ACIDS FOR BEER MANUFACTURINGInfo
- Publication number
- DE2745829A1 DE2745829A1 DE19772745829 DE2745829A DE2745829A1 DE 2745829 A1 DE2745829 A1 DE 2745829A1 DE 19772745829 DE19772745829 DE 19772745829 DE 2745829 A DE2745829 A DE 2745829A DE 2745829 A1 DE2745829 A1 DE 2745829A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acids
- extract
- hops
- iso
- extraction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
- C12C3/00—Treatment of hops
- C12C3/04—Conserving; Storing; Packing
- C12C3/08—Solvent extracts from hops
- C12C3/10—Solvent extracts from hops using carbon dioxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTINGFROM KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES FROM KREISLER KELLER SELTING
PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler f 1973PATENT LAWYERS Dr.-Ing. by Kreisler f 1973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Incj. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Ali.'k von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, KölnDr.-Ing. K. Schönwald, Cologne Dr.-Ing. Th. Meyer, Cologne Dr.-Incj. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Cologne Dipl.-Chem. Ali.'k from Kreisler, Cologne Dipl.-Chem. Carola Keller, Cologne Dipl.-Ing. G. Selling, Cologne
Ke/To.Ke / To.
5 KÖLN If 11· Oktober 19775 COLOGNE If 11 October 1977
DtIUlMANNHAUS AM HAUP1DAHNHOFDtIUlMANNHAUS AM HAUP1DAHNHOF
Verfahren zur Herstellung für die Bierherstellung geeigneter Iso- öC -SäurenProcess for the production of iso-C-acids suitable for beer production
609816/0769609816/0769
;02 21) 23 45 41-4 · Tele«: 888 5307 dopa d ■ Telrgromm: Dompatenl Köln; 02 21) 23 45 41-4 · Tele «: 888 5307 dopa d ■ Telrgromm: Dompatenl Cologne
Verfahren zur Herstellung für die Bierherstellung geeigneter Iso-o{ -SäurenProcess for the production of iso-o {acids suitable for beer production
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Iso-Ct-Säuren, die für die Bierherstellung unter Verwendung von aus Hopfen extrahierten OC-Säuren geeignet sind.The invention relates to the production of iso-Ct acids, which are suitable for beer production using OC acids extracted from hops.
Üblicherweise werden die verschiedensten Bestandteile aus dem Hopfen extrahiert und anstelle von Hopfen selbst bei der Bierherstellung verwendet. Die wichtigsten Bestandteile, die auf diese Weise bisher extrahiert worden sind, sind die Harze und insbesondere die 0^-Säurefraktion der Weichharze, die durch chemi-Usually a wide variety of components are extracted from the hops and used instead of the hops themselves in the production of beer. The most important constituents that have so far been extracted in this way are the resins and in particular the 0 ^ acid fraction of the soft resins, which are produced by chemical
10 sehe Umlagerung in Iso- CC -Säuren umgewandelt werden, die die hauptsächliche Bitterkomponente des Bieres darstellen. Der besondere Vorteil der Extraktion der10 see rearrangement being converted into iso-CC acids, which are the main bitter components of beer. The particular advantage of extracting the
Ct -Säuren besteht darin, daß diese mit wesentlich höherem Wirkungsgrad verwendet werden können, als diesCt acids consists in the fact that these with essential higher efficiency than this
15 in der üblichen Bierherstellung möglich gewesen ist.15 was possible in the usual beer production.
Bei der traditionellen Biergewinnung werden nur 25 bis 35 % der CK-Säuren des Hopfens ausgenutzt. Durch Extraktion der OC-säuren, deren vom Bier getrennten Isomerisierung und der Zugabe der Iso-CX-Säuren zu demIn traditional beer production, only 25 to 35% of the CK acids in hops are used. By extraction of the OC-acids, their isomerization separated from the beer and the addition of the iso-CX-acids to the
20 Bier nach der Fermentierung ist es möglich, höhere20 beer after fermentation it is possible to get higher
Mengen an OC-Säuren auszunutzen,· und zwar 60 bis 85 %. Ein weiterer wesentlicher Vorteil hinsichtlich der Verwendung von Extrakten besteht darin, daß diese für längere Zeit gelagert werden können, ohne daß der vermut-Use amounts of OC acids, 60 to 85%. Another major advantage with regard to the use of extracts is that they can be used for longer periods of time Can be stored for a period of time without the presumed
809816/0769809816/0769
lieh oxidative Abbau insbesondere der hauptsächlichen Bitterstoffe einschließlich der Ct-Säuren im Hopfen bei langer Lagerung in Erscheinung tritt.borrowed oxidative degradation in particular the main ones Bitter substances including the Ct acids in hops long storage occurs.
Die üblichen Verfahren zur Extraktion des Hopfens schließen die Verwendung von organischen Lösungsmitteln ein, wie beispielsweise Methylenchlorid, Trichloräthylen, Hexan und/oder Methanol. Diese Lösungsmittel lösen jedoch nicht nur die erwünschten OT-säuren, sondern auch relativ große Mengen der ß-Säuren, der Tannine, des Chlorophylls und verschiedener anderer Hopfenbestandteile.The usual methods of extracting the hops include the use of organic solvents a, such as methylene chloride, trichlorethylene, hexane and / or methanol. However, these solvents dissolve not only the desired OT acids, but also relatively large amounts of ß-acids, tannins and chlorophyll and various other hop ingredients.
Ein Primärextrakt des Hopfens mit einem organischen Lösungsmittel hat etwa die folgende Zusammensetzung:A primary extract of hops with an organic solvent has the following composition:
Gew.-%Wt%
'* -Säuren ß-Säuren nicht genauer'* -Acids ß-acids not more precisely
identifizierteidentified
WeichharzeSoft resins
Hartharze HopfenölHard resins hop oil
8 88 8
3 23 2
45 Gerbstoffe
20 Chlorophyll45 tannins
20 chlorophyll
8 108 10
1 - 51 - 5
Fette und Wachse 1-2 Harze insgesamt 15-60Fats and waxes 1-2 resins in total 15-60
Gew.-%Wt%
0,5-5 10.5-5 1
Staub (Zellbruchstücke) 2-5Dust (cell fragments) 2-5
anorganischeinorganic
Salze 0,5 - 1Salts 0.5 - 1
Lösungsmittelreste
(meist CH3Cl2
oder CH3-OH ) 1,5 - 2,2Solvent residues
(mostly CH 3 Cl 2
or CH 3 -OH) 1.5-2.2
Wasser 1-15Water 1-15
Um ^-Säuren hoher Qualität, die sich für die Isomerisierung eignen, zu erhalten, muß der Rohextrakt vergleichsweise oft mit anderen organischen Lösungsmitteln gereinigt, und es müssen zahlreiche und oft komplexe Verfahrensschritte angewandt werden. Weiterhin ist es schwierig, das organische Lösungsmittel völlig aus dem Extrakt zu entfernen; denn in der Technik und im Handel übliche Extrakte können über 1 Gew.-% Lösungsmittel ent-To high quality ^ acids suitable for isomerization suitable to obtain, the crude extract must comparatively often with other organic solvents cleaned, and numerous and often complex process steps must be applied. Furthermore it is difficult to completely remove the organic solvent from the extract; because in technology and in trade Usual extracts can contain more than 1% by weight of solvent.
809816/0769809816/0769
--fir -- for -
halten. Während man glaubt, daß restliche Lösungsmittel, insbesondere auf der Basis von Methylenchlorid und Methanol, während der Biergewinnung meist verlorengehen, kann man sich nicht völlig darauf verlassen, daß bei der Herstellung eines Nahrungsmittels eine derartige zufällige Entfernung von möglicherweise schädlichen Materialien tatsächlich erfolgt. Weiterhin können, obwohl zur Zeit keine großen technischen Schwierigkeiten vorhanden sind, um den Anforderungen der Gesundheitsbehörden hinsichtlich des Gehaltes an restlichen Lösungsmitteln zu genügen, in der Zukunft beträchtliche Schwierigkeiten auftreten.keep. While it is believed that residual solvents, particularly those based on methylene chloride and methanol, are mostly lost during the production of beer, one cannot completely rely on that during the production such accidental removal of potentially harmful materials from a foodstuff actually takes place. Furthermore, although there are currently no major technical difficulties, to meet the requirements of the health authorities with regard to the content of residual solvents, considerable difficulties arise in the future.
Ein organischer Lösungsmittelextrakt, der gereinigt wurde, um für die Isomerisierung zur Herstellung einer für das Bittern von Bier geeigneten Iso-o(.-Säure geeignet zu sein, würde die nachstehende typische Zusammensetzung aufweisen:An organic solvent extract that has been purified in order to be isomerized to produce a for the bittering of beer suitable iso-o (.- acid suitable to be, would have the following typical composition:
identifizierte
Weichharzenot more precise
identified
Soft resins
Salzeinorganic
Salts
reste *)Solvent-
leftovers *)
chen keineessentially
chen none
♦ )♦)
Zusätzlich zu CH3Cl2 und CH3OH, die üblicherweise sowohl bei der Extraktion als auch bei der Reinigung Verwendung finden, können diese Lösungsmittelreste andere Lösungsmittel, wie beispielsweise Äthylacetat, Butanol und Trichloräthylen, enthalten.In addition to CH 3 Cl 2 and CH 3 OH, which are usually used for both extraction and purification, these residual solvents can contain other solvents such as ethyl acetate, butanol and trichlorethylene.
809816/0769809816/0769
— "Ό —- "Ό -
Kohlendioxid-Fluid, entweder in Form einer Flüssigkeit oder als überkritisches Gas, wurde als Extraktionsmittel für Hopfen bereits vorgeschlagen. So beschreibt die GB-PS 1 388 581 ein Verfahren zur Herstellung eines Hopfenextraktes durch Extrahieren von Hopfen mit verschiedenen Gasen im überkritischen Stadium bezüglich Temperatur und Druck. Kohlendioxid wird als das am meisten bevorzugte Gas bezeichnet. Die Extraktion mit Kohlendioxid unter diesen überkritischen Bedingungen führt speziell zu einem olivgrünen pas.tenförmigen Produkt, das d-Säuren, ß-Säuren, nicht genauer identifizierbare Weichharze, harte Harze und kleine Mengen Tannine enthält. Die Extraktionsbedingungen können so variiert werden, daß Ausbeuten an i^-Säuren erhalten werden, die vergleichsweise höher liegen als die Konzentrationen im Ausgangshopfen, doch enthalten die beschriebenen besten Extrakte nur etwa ein Drittel c^-säuren. Als optimale Extraktionsbedingungen werden solche angesehen, bei denen die Extraktion unter einem Druck im wesentlichen über dem kritischen Druck, der für Kohlendioxid etwa 72,8 Atmosphären beträgt, vorzugsweise über 100 Atmosphären und bei Temperaturen von 40° bis 50°C durchgeführt wird. Es ist angegeben, daß bei geeigneter Auswahl der Extraktionsbedingungen es möglich ist, im wesentlichen alle Weichharze und fast alles Hopfenöl unter gleichzeitiger Herabsetzung der Extraktion der Hartharze zu extrahieren bzw. es kann die entsprechende Extraktion der ß-Säuren herabgesetzt werden auf Kosten des Anstieges der Menge der extrahierten Hartharze. Weiterhin wird ausgeführt, daß es möglich sei, Hopfen mit flüssigem Kohlendioxid zu extrahieren, doch bildet dies nicht einen Teil der Erfindung dieses bekannten Verfahrens, weil "sein Lösungsvermögen geringer ist als das Lösungsvermögen von überkritischem CO-".Carbon dioxide fluid, either in the form of a liquid or as a supercritical gas, has been proposed as an extractant for hops. For example, GB-PS 1 388 581 describes a process for producing a hops extract by extracting hops with various gases in the supercritical stage with regard to temperature and pressure. Carbon dioxide is said to be the most preferred gas. Extraction with carbon dioxide under these supercritical conditions leads specifically to an olive-green pas.ten-shaped product that contains d -acids, ß-acids, soft resins, hard resins and small amounts of tannins that cannot be precisely identified. The extraction conditions can be varied so that yields of i ^ acids are obtained which are comparatively higher than the concentrations in the starting hops, but the best extracts described contain only about one third of the c ^ acids. Optimal extraction conditions are considered to be those in which the extraction is carried out under a pressure substantially above the critical pressure, which for carbon dioxide is approximately 72.8 atmospheres, preferably above 100 atmospheres and at temperatures of 40 ° to 50 ° C. It is stated that with a suitable selection of the extraction conditions it is possible to extract essentially all soft resins and almost all hop oil while reducing the extraction of the hard resins or the corresponding extraction of the β-acids can be reduced at the expense of the increase in the amount of the extracted hard resins. It is further stated that it is possible to extract hops with liquid carbon dioxide, but this does not form part of the invention of this known method because "its dissolving power is less than the solvency of supercritical CO-".
Der in der GB-PS 1 388 581 beschriebene Extrakt ist durchaus vergleichbar mit typischen Primärextrakten, die unterThe extract described in GB-PS 1 388 581 is quite comparable with typical primary extracts that are listed under
809816/0769809816/0769
Verwendung organischer Lösungsmittel erhältlich sind und geeignet erscheinen, um bei der Bierherstellung Verwendung zu finden, beispielsweise unter Zugabe von Kupfer. Der beschriebene Extrakt ist jedoch für die Isomerisierung ohne sorgfältige Reinigung nicht geeignet, bei der Komponenten entfernt werden, die unter typischen Isomerisierungsbedingungen einen nachteiligen Geschmack hervorrufen würden und außerdem zur Bildung von erheblichen Mengen an Trübstoffen bei Zugabe zum Bier führen würden. (In der Praxis ist es nicht möglich, eine Reinigung nach der Isomerisierung durchzuführen, weil das Gemisch komplexer ist als der unreine Extrakt.) Im gegenwärtigen Stadium der Extraktionstechnik würde dies die Verwendung von organischen Lösungsmitteln erfordern unter gleichzeitiger Aufgabe der Hauptvorteile der Verwendung von überkritischem Kohlendioxid bei der Extraktion von Hopfen.Use of organic solvents are available and appear suitable to use in beer production to be found, for example with the addition of copper. However, the extract described is for isomerization Not suitable without careful cleaning, in which components are removed that are under typical Isomerization conditions would cause an adverse taste and also lead to the formation of significant Quantities of turbidity when added to the beer. (In practice it is not possible to do a cleaning after isomerization because the mixture is more complex than the impure extract.) Im present Taking this stage of the extraction technique would require the use of organic solvents while abandoning the main benefits of using supercritical carbon dioxide in the extraction of Hop.
Flüssiges Kohlendioxid wird als Extraktionsmedium für Hopfen beschrieben in dem USSR Author's Certificate No. 167798 von Pekhov, Ponamarenko und Prokopchuk sowie von Pekhov in Masloboino-Zhirovanaya Promyshlemnost Vol. 34, Teil 10 (1968) Seiten 26 bis 29. Das bei der Extraktion des Hopfens mit flüssigem CO2 bei 20° bis 25 C erhaltene Produkt wird von dem Autor als leicht braune viskose Masse beschrieben. Shafton und Naboka (iSU Sev-Kauk Nauchn Tsentra UGssh Shk, Ser Tekh Nauk 1975, 3(3), 29-31 /Chem Abs Vol. 84 (1976) 120046a 7Jbeschreiben CO^-Extrakte des Hopfens als komplexe Mischungen von X-, ß- und \'-Säuren, o(-, ß- und \? -Weichharzen und Hartharzen, die sich schnell zersetzen, insbesondere infolge ziemlich schneller Autoxidation bei der Lagerung. Die Reinheit und Stabilität solcher CO2-Extrakte ist im ganzen gesehen nicht gesichert, obgleich es möglich ist, sie bei der Bierherstellung zu verwenden, wenn Kupfer zugegeben wird, doch liegt es auf der Hand, daß sie nichtLiquid carbon dioxide is described as an extraction medium for hops in the USSR Author's Certificate No. 167798 by Pekhov, Ponamarenko and Prokopchuk and by Pekhov in Masloboino-Zhirovanaya Promyshlemnost Vol. 34, Part 10 (1968) pages 26 to 29. The product obtained during the extraction of the hops with liquid CO 2 at 20 ° to 25 C is of the Author described as a slightly brown viscous mass. Shafton and Naboka (iSU Sev-Kauk Nauchn Tsentra UGssh Shk, Ser Tekh Nauk 1975, 3 (3), 29-31 / Chem Abs Vol. 84 (1976) 120046a 7J describe CO ^ extracts of hops as complex mixtures of X-, ß- and \ 'acids, o (-, ß- and \? -soft resins and hard resins, which decompose quickly, especially as a result of rather rapid auto-oxidation during storage. The purity and stability of such CO 2 extracts on the whole is not secured, although it is possible to use them in beer making if copper is added, but it is obvious that they are not
809816/0769809816/0769
unter Bildung einer Iso-oC-Säure ohne weitgehende Reinigung isomerisiert werden können, und in jedem Falle sind sie bei der Lagerung weniger stabil als übliche Hopfenextrakte, die unter Verwendung organischer Lösungsmittel erhalten wurden. Bisher wurde noch nicht festgestellt, daß ein Primärextrakt aus Hopfen erhalten werden kann, der für die direkte Isomerisierung unter Bildung einer für das Bittern von Bier geeigneten Iso-vX-Säure geeignet wäre. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die Extraktion von Hopfen mit. flüssigem Kohlendioxid, d.h. unter unterkritischen Bedingungen, durchgeführt werden kann unter Gewinnung eines Primärextraktes, der ohne vorherige Reinigung mit Erfolg isomerisiert werden kann.can be isomerized to form an iso-oC acid without extensive purification, and in any case they are less stable on storage than conventional hop extracts obtained using organic solvents. So far it has not yet been established that a primary extract can be obtained from hops which would be suitable for direct isomerization with the formation of an iso v X acid suitable for bittering beer. The present invention is based on the knowledge that the extraction of hops with. liquid carbon dioxide, ie under subcritical conditions, can be carried out to obtain a primary extract which can be isomerized successfully without prior purification.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren für die Herstellung von Iso-o(. -Säure-Präparaten, die für die Zugabe zum Bier geeignet sind, zur Verfügung zu stellen, und insbesondere zur Herstellung von Präparaten hoher Qualität, die für die Zugabe zu hellem Bier nach dem Filtrieren geeignet sind.The object of the present invention was to provide an improved process for the production of iso-o (. -Acid preparations which are suitable for addition to beer, and in particular for the production of high quality preparations which are suitable for are suitable for adding to light beer after filtering.
Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung von Iso-«X-Säuren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Hopfen mit flüssigem Kohlendioxid bei einer Temperatur nicht unterhalb -5°C in Berührung bringt und dabei mindestens einen Teil der im Hopfen enthaltenen •X -Säuren in das flüssige Kohlendioxid überführt, einen primären Hopfenextrakt hoher Reinheit aus dem flüssigen Kohlendioxid isoliert und die im Hopfenextrakt enthaltenen ,^(-Säuren in Iso-fA-Säuren isomerisiert.The solution to this problem is a process for the production of iso- «X acids, which is characterized in that the hops are brought into contact with liquid carbon dioxide at a temperature not below -5 ° C and at least some of the • X-acids transferred into the liquid carbon dioxide, a primary hop extract high purity from the liquid carbon dioxide isolated and contained in the hops extract, ^ (- isomerized acids in iso- f a acids.
Der bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung als ein Zwischenprodukt isolierte hochreine primäre Hopfenextrakt enthält stets <\ -Säuren, ß-Säuren, Hopfenöl, meist kleine Mengen Wasser und im allgemeinen höchstens Spuren der in Primärextrakten mit organischen Lö-The highly pure primary isolated as an intermediate when carrying out the process according to the invention Hop extract always contains <\ -acids, ß-acids, hop oil, mostly small amounts of water and generally at most traces of the organic solvents in primary extracts
809816/076Θ809816 / 076Θ
- sr -- sr -
sungsmitteln enthaltenen Hauptverunreinigungen, nämlich nicht näher definierte Weichharze, Hartharze, Gerbstoffe und Chlorophyll.Main impurities contained in solvents, namely soft resins, hard resins, and tannins which are not defined in detail and chlorophyll.
Tabelle 1 zeigt die Reinheit des Primärextraktes, wiedergegeben durch die Menge der Verunreinigungen, die bei der anschließenden Isomerisierung stören. Spalte A nennt die zulässige Maximalmenge der obigen Verunreinigungen, die sich als wesentliche Störung der anschließenden Isomerisierung erwiesen haben r Spalte B nennt die erwarteten Maximalwerte der mit flüssigem Kohlendioxid unter den hier angegebenen allgemeinen Bedingungen extrahierten Verunreinigungen und Spalte C nennt die Werte, die erfindungsgemäß erreicht werden sollen.Table 1 shows the purity of the primary extract, represented by the amount of impurities that interfere with the subsequent isomerization. Column A gives the maximum permissible amount of the above impurities, which have proven to be a major disruption to the subsequent isomerization r Column B gives the expected maximum values of the impurities extracted with liquid carbon dioxide under the general conditions given here, and column C gives the values that are achieved according to the invention should.
finierte Weich
harze
Hartharze
Gerbstoffe
Chlorophyll
Fette und Wachse
Staub
anorganische Salzenot closer de
finished soft
resins
Hard resins
Tannins
Chlorophyll
Fats and waxes
dust
inorganic salts
0,5
0,5
0,2
0,2
0,5
0,53
0.5
0.5
0.2
0.2
0.5
0.5
0,1
0,1
0,1
0,1
nicht vor
handen
0,10.1
0.1
0.1
0.1
0.1
not before
act
0.1
<0,1
nicht vorhan
den
Il
Il
<0,1(2)
nicht vorhan
den
-0,1(2) (2)
<0.1
not available
the
Il
Il
<0.1 (2)
not available
the
-0.1 (2)
(D(D
(2)(2)
Die angewandte Analysenmethode wird später erläutert.The analytical method used will be explained later.
Diese Werte zeigen, daß in einigen Primärextrakten die Verunreinigungen qualitativ mit der Analysen-These values show that in some primary extracts the impurities qualitatively with the analytical
809816/0789809816/0789
«1"1
methode gerade noch bestimmt werden konnten, daß die Werte aber so niedrig waren, als daß sie mit ausreichender Genauigkeit angegeben werden konnten. Die als Maximalwerte gegebenen Zahlen stellen die Grenze der Analyse dar; die tatsächliche Menge der Verunreinigungen kann auch kleiner sein.method could just be determined, but that the values were so low that they could be with sufficient Accuracy could be specified. The numbers given as maximum values represent the limit of analysis; the actual amount of impurities can also be smaller.
Die Hauptkomponenten des Primarextraktes sind, wie oben angegeben, oC~Säuren, ß-Säuren und Hopfenöl und im Extrakt in den nachstehenden Mengen enthalten:The main components of the primary extract are as above indicated, oC ~ acids, ß-acids and hop oil and in the extract contained in the following quantities:
Diese Zahlen resultieren aus Analysen, die in bezug auf die Harze nach der in Analytica EBC, veröffentlicht in Schweizer Brauerei Rundschau, 3rd Edition, 1975, Seite E49 beschriebenen Methode und in bezug auf die anderen Komponenten, insbesondere die Gerbstoffe und Chlorophyll nach der von J. Jerumanis in Bulletin Association Anciens Etudiants Brasserie Louvain, 1969, Volume 65, Seite 113, beschriebenen Methode durchgeführt worden sind.These figures are the result of analyzes carried out with respect to the resins according to the published in Analytica EBC in Swiss Brewery Rundschau, 3rd Edition, 1975, page E49 described method and in relation on the other components, in particular the tannins and chlorophyll according to that of J. Jerumanis in Bulletin Association Anciens Etudiants Brasserie Louvain, 1969, Volume 65, Page 113 Method have been carried out.
Die oberen Analysenwerte für o^-Säuren und Hopfenöl werden im allgemeinen nur bei einem Hopfen erreicht, der ungewöhnlich hohe Anteile dieser Materialien ent hält, üblichere obere Grenzwerte liegen bei etwa 65 % für Ct-Säuren und bei etwa 3 % für Hopfenöl.The upper analysis values for o ^ acids and hop oil are generally only achieved with a hop containing unusually high proportions of these materials holds, more common upper limit values are around 65% for Ct acids and around 3% for hop oil.
809816/0769809816/0769
Unter einem Primärextrakt von hoher Reinheit soll ein Extrakt verstanden werden, bei dem die unerwünschten Verunreinigungen gemäß Tabelle 1 in Mengen vorliegen, die niedriger sind als die in Spalte A der Tabelle 1 wiedergegebenen. Unter den hier wiedergegebenen Bedingungen, unter denen Hopfen mit flüssigem Kohlendioxid extrahiert worden ist, sind Ergebnisse erzielt worden, die viel besser sind als die Maximalwerte der Spalte A.A primary extract of high purity is to be understood as meaning an extract in which the undesired Impurities according to Table 1 are present in amounts that are lower than those in column A of Table 1 reproduced. Under the conditions given here, under which hops with liquid carbon dioxide has been extracted, results have been obtained that are much better than the maximum values of column A.
Für die Praxis kann die Zusammensetzung des Extraktes wie nachstehend angegeben werden:In practice, the composition of the extract can be given as follows:
Gew.-%Wt%
■^-Säuren 40 - 75, meistens 40 - 65■ ^ acids 40-75, mostly 40-65
ß-Säuren 20 - 40, meistens 25 - 35ß-acids 20 - 40, mostly 25 - 35
Gesamtharze 70 - 95, meistens 80 - 95Total resins 70 - 95, mostly 80 - 95
15 Hopfenöl bis 10, meistens bis 315 hop oil up to 10, mostly up to 3
Wasser typisch 2-5Water typically 2-5
und im wesentlichen keine aus dem Hopfen stammende organische Verunreinigungen.and essentially no organic contaminants derived from hops.
Die Wassermenge im Extrakt ist an sich nicht kritisch, wie jedoch nachstehend erläutert wird, führen wesentliche Mengen von Wasser im Kohlendioxid bei der Extraktion dazu, daß Gerbstoffe aus dem Hopfen extrahiert werden. Es scheint so, daß bei Verwendung von im wesentlichen trockenem flüssigem Kohlendioxid die Wassermenge im Extrakt von der im Hopfen vorhandenen Menge abhängt und somit unter gewissen Umständen Wassermengen erhalten werden, die außerhalb des angegebenen Bereiches liegen, während die obengenannten Zahlen als typisch anzusehen sind.The amount of water in the extract is not critical per se, but as will be explained below, lead to substantial Amounts of water in the carbon dioxide during extraction mean that tannins are extracted from the hops. It appears that when essentially dry liquid carbon dioxide is used, the amount of water in the extract depends on the amount present in the hops and thus receives amounts of water under certain circumstances that are outside the specified range, while the above figures are to be regarded as typical are.
Der Primärextrakt hoher Qualität hat die goldgelbe Farbe der<"\-Säuren und ist bei Umgebungstemperatur üblicherweise ein festes oder halbfestes kristallinesThe high quality primary extract has the golden yellow color of the <"\ acids and is usually at ambient temperature a solid or semi-solid crystalline
809816/0769809816/0769
Material, wobei die Konsistenz von den besonderen Extraktionsbedingungen und der Art des extrahierten Hopfens abhängt. Ein weiteres Kennzeichen der Reinheit besteht darin, daß typische Primärextrakte identifizierbare Kristalle von X- und ß-Säuren beim Kühlen auf ca. 4 C abscheiden. Übliche mit Lösungsmitteln erhaltene Primärextrakte zeigen kein Anzeichen einer derartigen Kristallisation.Material, the consistency of which depends on the particular extraction conditions and the type of hops extracted. Another mark of purity is that typical primary extracts reveal identifiable crystals of X- and ß-acids upon cooling Separate approx. 4 C. Conventional primary extracts obtained with solvents show no evidence of such Crystallization.
Es ist festzustellen, daß dieser Primärextrakt ein sehr viel reineres Material darstellt als Primärextrakte mit typischen organischen Lösungsmitteln und speziell in bezug auf Hartharze und nicht näher definierte Weichharzkomponenten im wesentlich reiner ist als gereinigte, mit üblichen organischen Lösungsmitteln erhaltene Extrakte. It can be seen that this primary extract is a much purer material than primary extracts with typical organic solvents and especially with regard to hard resins and soft resin components which are not defined in more detail is substantially purer than purified extracts obtained with common organic solvents.
Ein grundlegender Unterschied besteht darin, daß die unter Verwendung von flüssigem Kohlendioxid erhaltenen Extrakte im wesentlichen mehr ß-Säuren enthalten als gereinigte, in üblicher Weise erhaltene Extrakte. Es scheint so, daß die viel größeren Mengen der ß-Säuren im Hinblick auf die in anderer Beziehung vorhandene außerordentliche Sauberkeit und Reinheit des Extraktes toleriert werden können. Demzufolge beeinflußt der hohe Gehalt an ß-Säuren die günstig verlaufende Isomerisierung der X-Säuren nicht bei der Herstellung eines Iso- >(.-Säure-Präparates, und die ß-Säuren können von einem solchen Präparat durch Filtrieren bei einem geeigneten pH-Wert abgetrennt werden.A fundamental difference is that those obtained using liquid carbon dioxide Extracts contain essentially more β-acids than purified extracts obtained in the usual way. It seems that the much larger amounts of the ß-acids with respect to those present in another relation extraordinary cleanliness and purity of the extract can be tolerated. As a result, the high affects Content of ß-acids the favorable isomerization of the X-acids does not occur in the production of an iso- > (.- acid preparation, and the ß-acids can be from one such preparation can be separated by filtration at a suitable pH.
Nach diesseitiger Auffassung ist dies bisher noch nicht berichtet worden, vielmehr wurde in Veröffentlichungen des Standes der Technik statt dessen die in zu isomerisierenden Extrakten als Maximum tolerierbare Menge an ß-Säuren sehr niedrig angegeben, und zwar geringer alsAccording to our opinion, this has not yet been reported, but has been published in publications of the prior art instead the maximum tolerable amount in extracts to be isomerized ß-acids indicated very low, namely less than
809816/0768809816/0768
-,If-, if
1 %. Es wird angegenommen, daß erfindungsgemäß die o(-Säuren isomerisiert werden können, weil der Anteil der anderen Materialien, die die Isomerisierung stören können, so niedrig ist.1 %. It is believed that according to the invention o (-acids can be isomerized because of the proportion of the other materials that can interfere with isomerization is so low.
Die allgemeinen physikalischen Bedingungen hinsichtlich Temperatur und Druck bei der Extraktion sind bis zu einem gewissen Grade kritisch für die Erfindung. Wird die Extraktion bei Temperaturen unter -5°C durchgeführt, so besteht die Neigung der Extraktion unerwünschter organischer Verbindungen. Diese Verbindungen scheinen hauptsächlich Fette und Wachse zu sein, doch werden bei niedrigeren Temperaturen größere Mengen Hartharze und vermutlich Gerbstoffe extrahiert. Bei unterkritischen Temperaturen über -5°C werden dagegen Extrakte hoher Reinheit erhalten. Die Extraktionstemperatur ist unterkritisch deshalb, weil, wie aus der GB-PS 1 388 581 hervorgeht, die Anwendung überkritischer Temperaturen bei der Extraktion von wesentlichen Mengen Hartharzen, Chlorophyll, Gerbstoffen usw. führt.The general physical conditions with regard to temperature and pressure during the extraction are up to critical to the invention to some extent. If the extraction is carried out at temperatures below -5 ° C, so there is a tendency to extract unwanted organic compounds. These connections seem to be mainly fats and waxes, but at lower temperatures larger amounts of hard resins and probably extracted tannins. At subcritical temperatures above -5 ° C, on the other hand, extracts become higher Maintain purity. The extraction temperature is subcritical because, as from GB-PS 1,388,581 shows the use of supercritical temperatures in the extraction of substantial quantities of hard resins, Chlorophyll, tannins, etc. leads.
Innerhalb dieses Temperaturbereiches können gute Ergebnisse erhalten werden, doch wird im allgemeinen bevorzugt, Temperaturen nicht zu dicht an der kritischen Temperatur anzuwenden, um die Möglichkeit auzuschalten, daß das Kohlendioxid zufällig überkritisch wird. Die allgemein bevorzugte Temperatur umfaßt den Bereich von -5° bis +200C.Good results can be obtained within this temperature range, but it is generally preferred not to use temperatures too close to the critical temperature in order to eliminate the possibility of the carbon dioxide accidentally becoming supercritical. The generally preferred temperature comprises the range from -5 ° to +20 0 C.
Der Druck, bei dem die Extraktion durchgeführt wird, muß selbstverständlich ausreichend sein, um das Kohlendioxid flüssig zu halten, aber nicht so hoch, daß sich das Kohlendioxid entsprechend der überkritischen Flüssigkeit verhält, wie in der GB-PS 1 388 581 beschrieben. Im allgemeinen ist es sowohl günstig als auch bevorzugt, unter dem Dampfdruck des flüssigen Kohlendioxids beiThe pressure at which the extraction is carried out must of course be sufficient to remove the carbon dioxide to keep liquid, but not so high that the carbon dioxide corresponds to the supercritical fluid behaves as described in GB-PS 1,388,581. In general, it is both convenient and preferred under the vapor pressure of liquid carbon dioxide
809816/0769809816/0769
der Extraktionstemperatur zu arbeiten. Um geringe Temperaturdifferenzen zwischen den verschiedenen Teilen der Extraktionsapparatur zu ermöglichen, insbesondere, wenn Temperaturen unter der Umgebungstemperatur bei der Extraktion verwendet werden, und um weiterhin innerhalb der Apparatur hydrostatische Druckdifferenzen zu ermöglichen, sollte der Druck üblicherweise leicht über dem Dampfdruck, beispielsweise bis zu 10 % über dem Dampfdruck liegen. Die Änderung des Dampfdruckes von flüssigern Kohlendioxid mit der Temperatur ist in der Tabelle 2 wiedergegeben.the extraction temperature to work. To small temperature differences to enable between the different parts of the extraction apparatus, in particular, when temperatures below ambient are used in the extraction, and to continue within To allow hydrostatic pressure differentials in the apparatus, the pressure should usually be slightly above the Vapor pressure, for example, up to 10% above the vapor pressure. The change in vapor pressure of liquid Carbon dioxide with temperature is shown in Table 2.
Atm.
(absolut)Vapor pressure
Atm.
(absolutely)
0Ctemperature
0 C
Vom technischen Standpunkt aus ist es erwünscht, den Druck so niedrig wie möglich und die Temperatur so nahe wie möglich an Umgebungstemperatur zu halten. Diese Anforderungen sind nicht exakt miteinander vereinbar, und in der Praxis wird meist ein Kompromiß, der diese Überlegungen ebenso wie die Geschwindigkeit der Extraktion, die Selektivität und die Reinheit des Extraktes berücksichtigt, die optimale Verfahrenstemperatur für jedenFrom a technical point of view, it is desirable to keep the pressure as low as possible and the temperature as close as possible to keep at ambient temperature as much as possible. These requirements are not exactly compatible with one another, and In practice, there is usually a compromise that affects these considerations as well as the speed of the extraction, the selectivity and purity of the extract takes into account the optimal process temperature for each
30 speziellen Fall ausfindig machen.Identify 30 specific case.
809816/0769809816/0769
Die Form, in der der Hopfen extrahiert wird, ist nicht besonders kritisch, da wirksame Extraktionen durchgeführt werden können mit frischem oder trockenem Hopfen, Hopfenzapfen, gemahlenem, pulvrisiertem, zu Pellets geformtem Hopfen oder grob zerkleinerten Hopfenpellets.The form in which the hops are extracted is not particularly critical as efficient extractions are carried out can be made with fresh or dry hops, hop cones, ground, powdered, pellets shaped hops or coarsely chopped hop pellets.
Da jedoch die Schüttdichte der Hopfenzapfen sehr niedrig ist, wird auch aus praktischen Gründen bei der Extraktion Hopfen in Pulver- oder Pelletform verwendet. Hopfenpulver scheint für die Extraktion gemäß der ErfindungHowever, since the bulk density of the hop cones is very low, it is also used for practical reasons during the extraction Hops used in powder or pellet form. Hop powder appears for extraction according to the invention
10 geeignet zu sein, und die v/eitere Bearbeitung, die10 to be suitable, and the further editing that
Hopfenpellets erfordern, dürfte keine besonderen Vorteile bei der Extraktion liefern. Die optimalen Extraktionsbedingungen können in Abhängigkeit von der besonderen Form variieren, doch ist die Auswahl der genauenRequiring hop pellets should not provide any particular advantages in extraction. The optimal extraction conditions may vary depending on the particular shape, but the choice is the exact one
15 Optimalbedingungen eine Angelegenheit des einfachen chemischen Ingenieurwesens.15 Optimal Conditions a matter of simple chemical engineering.
Natürlich sollte der Hopfen selbst von geeigneter hoher Qualität sein. Minderwertiger oder verdorbener Hopfen kann keine geeigneten Extrakte liefern. Die besondere Art bzw. Kultur des verwendeten Hopfens scheint für die Extraktion selbst nicht wesentlich zu sein, und sowohl gekeimter als auch nicht gekeimter Hopfen kann erfolgreich extrahiert werden. Die spezielle Zusammensetzung des Extraktes und die erhaltene Ausbeute ist eine Funktion der extrahierten Hopfenkultur und abhängig davon, ob der Hopfen gekeimt ist oder nicht (seeded or seedless). Befriedigende Extrakte wurden von den folgenden Hopfenkulturen erhalten: Wye Northdown, Wye Saxon, Northern Brewer, Wye Challenger, Bullion, Comet, PrideOf course, the hops themselves should be of suitably high quality. Inferior or spoiled hops cannot provide suitable extracts. The special kind or culture of the hops used seems to be for the Extraction itself does not have to be essential, and both germinated and non-germinated hops can be successful extracted. The specific composition of the extract and the yield obtained is a function the extracted hop culture and depending on whether the hops have germinated or not (seeded or seedless). Satisfactory extracts were obtained from the following hop cultures: Wye Northdown, Wye Saxon, Northern Brewer, Wye Challenger, Bullion, Comet, Pride
30 of Ringwood und Styrian Golding.30 of Ringwood and Styrian Golding.
Die zur Extraktion des Hopfens notwendige Menge an flüssigem Kohlendioxid scheint eine Funktion der Löslichkeit der '\-Säuren im Kohlendioxid, der Art des Extraktions-The amount of liquid carbon dioxide needed to extract the hops appears to be a function of solubility of the acids in carbon dioxide, the type of extraction
809816/0769809816/0769
systems und der zur Anwendung kommenden genauen Bedingungen zu sein. Die Grenzen der Löslichkeit der ^-Säuren in flüssigem Kohlendioxid sind noch nicht bestimmt, doch bestanden experimentell keine Schwierigkeiten, Konzentrationen von 3,7 g/l zu erreichen, und höhere Konzentrationen sollten durchaus möglich sein. Der Wirkungsgrad bei der Extraktion sowohl in bezug auf den Anteil der extrahierten CX-Säuren als auch die zur Extraktion erforderliche Menge Kohlendioxid steigt mit dem Anstieg der effektiven Kontaktzeit zwischen dem Kohlendioxid und dem Hopfen an. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch einfache Kreis laufführung des Kohlendioxids durch eine Extraktionsschicht. Außerdem kann dies erreicht werden durch Anwendung eines halb-kontinuierlichen oder kontinuierlichen Extraktionsverfahrens, beispielsweise unter Anwendung der Gegenstromtechnik. Obwohl es erwünscht ist, die tatsächliche Kontaktzeit zwischen dem flüssigen Kohlendioxid und dem Hopfen zu steigern, wurde gefunden, daß im wesentlichen vollständige Extraktion im Labor erreicht werden kann in Zeiten, die vergleichbar sind mit Kontaktzeiten, die bei den üblichen Extraktionen mit im Handel erhältlichen Lösungsmitteln zur Anwendung kommen. Es ist anzunehmen, daß flüssiges Kohlendioxid tatsächlich den Hopfen im wesentlichen schneller extrahiert als übliche organische Lösungsmittel, und daß dies nicht nur speziell für die relativ kleine Zahl von bis heute durchgeführten Versuche zutrifft mit den relativen und absoluten, durch die kleine für die Extraktion verwendete Apparatur be-systems and the exact conditions that apply. The limits of solubility of the ^ Acids in liquid carbon dioxide are not yet determined, but experimentally there was no difficulty in achieving concentrations of 3.7 g / l, and higher concentrations should be possible. The extraction efficiency in terms of both the proportion of extracted CX acids as well as those for The amount of carbon dioxide required increases with the increase in the effective contact time between the extraction Carbon dioxide and the hops. This can be achieved, for example, by simply circulating the carbon dioxide through an extraction layer. Also, this can be achieved using a semi-continuous or continuous extraction processes, for example using countercurrent technology. Although it is desirable to increase the actual contact time between the liquid carbon dioxide and the hops it has been found that essentially complete extraction in the laboratory can be achieved at times which are comparable to contact times for the usual extractions with commercially available solvents come into use. It can be assumed that liquid carbon dioxide is actually the hops in the Extracts much faster than common organic solvents, and not just specifically for the relatively small number of experiments carried out to date is true with the relative and absolute ones the small apparatus used for the extraction
30 dingten Durchsatzbeschränkungen.30 limited throughput.
Der Extraktionsgrad der <X -Säuren ist eine Funktion der angewandten genauen Methode. Mit Erfolg wurden mehr als 90 % der vorhandenen υ(-Säuren ohne Schwierigkeit extrahiert, und es kann angenommen werden, daß noch höhere Extraktionsausbeuten ohne große Schwierigkeiten möglich sind.The degree of extraction of the <X acids is a function of the precise method used. More than 90% of the υ (acids present were successfully extracted without difficulty, and it can be assumed that even higher extraction yields are possible without great difficulty.
809816/0769809816/0769
Die extrahierten θ{ -Säuren können leicht aus dem flüssigen Kohlendioxidextrakt durch "Absieden" des Kohlendioxids als Gas gewonnen werden. Dies kann in geeigneter V/eise durch Erhitzen der Lösung unter konstantem Druck, so daß das flüssige Kohlendioxid siedet, geschehen. Dies kommt isothermischen Bedingungen gleich. Alternativ kann das Abdampfen des gasförmigen CO_ durch Druckminderung oder Entspannung erfolgen, d.h. angenähert adiabatisch. Beide Methoden sind in kleinem Maßstäbe geeignet, ohne daß die Qualität des Produktes beeinflußt wird. Bevorzugt wird jedoch, insbesondere bei industrieller Durchführung, das Kohlendioxid zurückgewonnen, um es erneut zu kondensieren und wieder als Extraktionsflüssigkeit zu verwenden. Es ist leichter und thermodynamisch wirksamer und damit auch wirtschaftlicher, diese Kreislaufführung unter nahezu konstantem Druck durchzuführen, um auf diese Weise die niedrige spezifische Wärme und die latente Verdampfungswärme des Kohlendioxids auszunutzen, um die notwendige Zu-Standsänderung zu erreichen. In dieser Beziehung ist das adiabatische Verdampfen wegen der großen Druck- und Temperaturänderungen weniger bevorzugt.The extracted θ {acids can easily be removed from the liquid Carbon dioxide extract can be obtained by "boiling off" the carbon dioxide as a gas. This can be more appropriate Alternatively by heating the solution under constant pressure so that the liquid carbon dioxide boils. This is equivalent to isothermal conditions. Alternatively, the evaporation of the gaseous CO_ can be carried out by Pressure reduction or relaxation take place, i.e. approximately adiabatically. Both methods are on a small scale suitable without affecting the quality of the product. However, it is preferred, especially at industrial implementation, the carbon dioxide is recovered in order to condense it again and again as Use extraction liquid. It is lighter and more thermodynamically effective and therefore also more economical, to carry out this cycle under almost constant pressure, in order to achieve the low to use specific heat and the latent heat of vaporization of the carbon dioxide in order to achieve the necessary change in state to reach. In this regard, adiabatic evaporation is due to the large pressure and pressure Temperature changes less preferred.
Wird der Extrakt durch Erwärmen des flüssigen Kohlendioxids, um dies zu verdampfen, isoliert, so ist es zweckmäßig, eine Heizquelle von mäßig hoher Temperatur, beispielsweise 30° bis 400C, zu verwenden, um einen entsprechenden Wärmeübergang sicherzustellen. Da außerdem der Extrakt dazu neigt, ziemlich viskos zu werden und auch bei niedrigeren Temperaturen, beispielsweise unter etwa 5 C, beginnt auszukristallisieren, ist es aus diesem Grunde zweckmäßig, den Extrakt nahe oder leicht über Umgebungstemperatur zu isolieren, um diase speziellen Probleme auszuschalten.The extract by heating the liquid carbon dioxide to vaporize it, isolated, it is expedient to secure a heating source of moderately high temperature, for example 30 ° to 40 0 C to be used by a corresponding heat transfer. In addition, since the extract tends to become quite viscous and begins to crystallize out even at lower temperatures, for example below about 5 ° C., it is therefore advisable to isolate the extract close to or slightly above ambient temperature in order to eliminate these special problems.
Der auf diese Weise gewonnene Primärextrakt des HopfensThe primary extract of hops obtained in this way
8098 16/07698098 16/0769
ist eine im wesentliche reine Mischung vonX-Säuren und ß-Säuren zusammen mit einem Teil des im Hopfen enthaltenen ätherischen Öls (Hopfenöl), jedoch im allgemeinen ohne Hartharze, Chlorophyll oder Gerbstoffe. Es bereitete keine Schwierigkeiten, Rohextrakte zu isolieren, die im wesentlichen frei waren von Hartharzen, Chlorophyll, Gerbstoffen usw. Diese Reinheit des Produktes ist ein beachtlicher Vorteil gegenüber den Produkten, die gemäß früher beschriebenen Hopfenextraktionsmethoden erhalten wurden. Eine quantitative Prüfung des Rohproduktes zeigte, daß in dem Produkt ein höherer Anteil an χ-Säuren gegenüber ß-Säuren vorhanden ist als allein auf der Basis des relativen Verhältnisses von -_\- und ß-Säuren im Hopfen zu erwarten war. Der Grad dieser Selektivität ist beträchtlich höher als in der GB-PS 1 388 581 beschrieben, doch gibt es keine Erklärung dafür, warum die erfindungsgemäß bei der Extraktion angewandten Bedingungen sowohl in dieser Beziehung als auch in anderen Aspekten bezüglich der Reinheit be-is an essentially pure mixture of X acids and ß-acids together with part of the essential oil (hop oil) contained in hops, but in general without hard resins, chlorophyll or tannins. There was no difficulty in isolating crude extracts, which were essentially free of hard resins, chlorophyll, tannins, etc. This purity of the product is a considerable advantage over the products made according to the previously described hop extraction methods were obtained. A quantitative examination of the crude product showed that there was a higher proportion in the product of χ acids versus ß acids is present than solely on the basis of the relative ratio of -_ \ - and ß-acids in the hops were to be expected. The degree this selectivity is considerably higher than that described in GB-PS 1,388,581, but there is no explanation why the conditions used according to the invention for the extraction both in this respect as well as in other aspects of purity
20 sonders vorteilhaft sind.20 are particularly advantageous.
Wie oben bereits ausgeführt worden ist, stellt der erfindungsgemäß erhaltene Primärextrakt üblicherweise ein Gemisch von <·;< -Säuren, ß-Säuren und mindestens einem gewissen Teil der ätherischen öle des Hopfens dar.As has already been stated above, according to the invention The primary extract obtained is usually a mixture of <·; < Acids, ß-acids and at least a certain part of the essential oils of hops.
Das Gemisch enthält üblicherweise Feuchtigkeit, doch wird dies nicht als eine Verunreinigung im Hinblick auf die weitere Verarbeitung angesehen, obwohl es zweckmäßig und/oder erwünscht sein kann, den Extrakt zu trocknen, wenn er über eine längere Zeit gelagert werden soll.The mixture usually contains moisture, but this is not considered an impurity in terms of further processing is considered, although it may be convenient and / or desirable to dry the extract, if it is to be stored for a long period of time.
Der Extrakt hoher Reinheit ist gelb gefärbt, d.h. er hat die Farbe der o(,~Säuren, und ist nicht grün, braun oder in anderer Weise dunkel gefärbt, wie dies üblich ist bei nach bekannten Verfahren gewonnenen Primärextrakten des Hopfens einschließlich des in der GB-PS 1 388 581 beschriebenen Extraktes. Der Extrakt ist fest,The extract of high purity is colored yellow, i.e. it has the color of the o (, ~ acids, and is not green, brown or darkened in some other way, as is customary with primary extracts obtained by known processes of hops including the extract described in GB-PS 1,388,581. The extract is solid,
809816/0769809816/0769
eine viskose Paste oder flüssig, wobei die genaue Form weitgehend von der Temperatur abhängt.a viscous paste or liquid, the exact shape largely depending on the temperature.
Der Extrakt enthält gewisse Mengen Hopfenöl, und da dies für sich selbst ein wertvolles Produkt sein kann, kann es vom Primärextrakt durch Dampfdestillation unter Vakuum abgetrennt werden, beispielsweise unter den in der US-PS 3 979 52 7 angegebenen allgemeinen Temperatur- und Druckbedingungen. Zweckmäßig kann daher die Abtrennung so durchgeführt werden, daß der Extrakt mit Wasser gemischt und dieses Gemisch unter Vakuum bei einer Temperatur von weniger als 50°C, vorzugsweise zwischen 20° und 25°C, destilliert wird. Das Destillat, eine Emulsion von Hopfenöl in Wasser, kann als Dispersion in Eis aufgefangen werden, indem der Dampf unter 0 C, üblicher auf -200C oder darunter gekühlt wird. Das vom Extrakt in dieser Weise abgetrennte Hopfenöl kann verwendet werden, um dem Bier Aroma und Geschmack des Hopfens zu verleihen. Es wurde jedoch gefunden, daß bei Verwendung von flüssigem CO« im wesentlichen das gesamte Hopfenöl aus dem Hopfen entfernt wird, so daß, wie in der obigen Beschreibung erläutert, dafür gesorgt werden muß, daß nur die erwünschte Fraktion bei der beschriebenen Dampfdestillation abgetrennt wird. Weiterhin hat es den Anschein, daß einige der flüchtigeren Komponenten des Hopfenöls sehr schnell durch das flüssige CO2 extrahiert werden und ohne die nötige Sorgfalt verlorengehen, auch während der Zeit, während der restliche Luft aus der Extraktionsapparatur entweicht. Für diese Zwecke wird, wenn Hopfenöl als ein besonderes Produkt erwünscht ist, das Hopfenöl vorzugsweise vom Hopfen vor der Extraktion mit dem flüssigen CO2 extrahiert. In jedem Falle ist es wahrscheinlich, daß der flüssige CO~-Extrakt mindestens einige Hopfenölkomponenten enthalten wird. Da während der Isomerisierung einige Komponenten des Hopfenöls zersetzt werden können und Geschmack und Aroma ungünstigThe extract contains certain amounts of hop oil and since this can be a valuable product in itself it can be separated from the primary extract by steam distillation under vacuum, for example under the general temperature and pressure conditions given in US Pat. No. 3,979,527. The separation can therefore expediently be carried out in such a way that the extract is mixed with water and this mixture is distilled under vacuum at a temperature of less than 50.degree. C., preferably between 20.degree. And 25.degree. The distillate, an emulsion of hop oil in water, can be collected as a dispersion in ice by cooling the steam below 0 C, more usually to -20 0 C or below. The hop oil separated from the extract in this way can be used to impart the aroma and taste of the hops to the beer. It has been found, however, that when liquid CO 2 is used, essentially all of the hop oil is removed from the hops, so that, as explained in the above description, it must be ensured that only the desired fraction is separated off in the steam distillation described. Furthermore, it appears that some of the more volatile components of the hop oil are extracted very quickly by the liquid CO 2 and are lost without due care, even during the time when the remaining air is escaping from the extraction apparatus. For these purposes, when hop oil is desired as a particular product, the hop oil is preferably extracted from the hops prior to extraction with the liquid CO 2. In any case, it is likely that the liquid CO 2 extract will contain at least some hop oil components. Since some components of the hop oil can be decomposed during the isomerization and the taste and aroma are unfavorable
809816/0769809816/0769
- .20 -- .20 -
beeinflussen, wird es im allgemeinen erwünscht sein, das Hopfenöl aus dem Extrakt zu entfernen.influence, it will generally be desirable to remove the hop oil from the extract.
Wie in der US-PS 3 979 527 angegeben ist, liegen die Hopfenölmengen, die normalerweise im Bier erwünscht sind, um diesem Geschmack und Aroma in dem Umfange zu geben, wie dies beim Trockenhopfen der Fall ist, im Bereich zwischen 0,5 und 2 ppm. Die Menge an Hopfenöl im CO2-Primärextrakt ist üblicherweise so, daß dann, wenn das gesamte Hopfenöl darin verbleibt, die dem Bier zugefügte Menge an öl bei Verwendung des Iso- 0C-Säure-Präparates als Endprodukt in beträchtlichem Überschuß gegenüber dem vorliegt, was erwünscht ist, um dem Bier Hopfenaroma und -geschmack zu geben. Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn die extrahierte Hopfensorte eine Sorte ist mit einem hohen Anteil an verfügbarem Hopfenöl. Es ist deshalb erwünscht, mindestens ausreichende Mengen Hopfenöl zu entfernen, um zu verhindern, daß dies zu einem ernsten Problem wird.As indicated in US Pat. No. 3,979,527, the amounts of hop oil which are normally desired in beer in order to impart this taste and aroma to the extent that is the case with dry hops are in the range between 0.5 and 2 ppm. The amount of hop oil in CO 2 -Primärextrakt is usually such that, when the entire hop oil remaining therein, the added beer amount of 0 C- acid preparation is present oil using the iso- as the final product in substantial excess over that what is desired to give the beer a hop aroma and taste. This will especially be the case if the extracted hop variety is a variety with a high proportion of available hop oil. It is therefore desirable to remove at least sufficient amounts of hop oil to prevent this from becoming a serious problem.
Ein weiterer praktischer Punkt, der für die Abtrennung des Hopfenöls vor der Verwendung zur Gewinnung der !sort^-Säure spricht, ist der, daß ein Brauer im allgemeinen bevorzugt, im wesentlichen reine Materialien zu verwenden. Wünscht er demzufolge, das erfindungsgemäß gewonnene Iso-?(-Säure-Präparat zu verwenden und auch aus dem Primärextrakt isoliertes Hopfenöl, so wird er es bevorzugen, diese Materialien getrennt zur Verwendung zur Verfügung zu haben als ein vorher hergestelltes, jedoch ungetrenntes Gemisch.Another practical point in favor of separating the hop oil before use to obtain the sort ^ acid is that a brewer in general preferred to use substantially pure materials. He therefore wishes that according to the invention obtained iso -? (- acid preparation to use and also Hop oil isolated from the primary extract, he will prefer to use these materials separately available as a previously prepared but unseparated mixture.
Für das bevorzugte Isomerisierungsverfahren, das nachstehend näher beschrieben wird, ist es nicht notwendig und es ist in der Tat auch nicht bevorzugt, speziell das Hopfenöl vom Extrakt vor der Isomerisierung zu entfernen. Wenn es jedoch erwünscht ist, den Extrakt so zuIt is not necessary for the preferred isomerization process, which is described in more detail below and in fact, it is also not preferred to specifically remove the hop oil from the extract prior to isomerization. However, if desired, use the extract as it is
809816/0769809816/0769
27A582927A5829
- .21 -- .21 -
reinigen, so kann das gesamte Hopfenöl durch Dampfdestillation entfernt werden. Es sollte jedoch dafür gesorgt werden, daß übermäßiges Erhitzen vermieden wird, da dies den Bitterwert des Extraktes herabsetzen oder zerstören kann. Diese Herabsetzung kann vermieden werden, indem die Dampfdestillation bei geeignetem reduziertem Druck durchgeführt wird, beispielsweise so, daß die Temperatur nicht mehr als 50°C beträgt.clean, the entire hop oil can be cleaned by steam distillation removed. However, care should be taken to avoid excessive heating, as this can reduce or destroy the bitter value of the extract. This degradation can be avoided by carrying out the steam distillation at a suitable reduced pressure, for example so that the temperature does not exceed 50 ° C.
In Verbindung mit der Reinheit des Extraktes wurde festgestellt, daß der Extrakt leicht mit einer Anzahl von Metallen, wie beispielsweise Eisen und Kupfer, Komplexe bildet. Wird demzufolge das den Extrakt enthaltende flüssige CO2 durch Weichstahl- oder Kupferrohre, insbesondere in Gegenwart von Feuchtigkeit hindurchgeleitet, so führt dies dazu, daß Eisen bzw. Kupfer aus den Rohrwandungen ausgelaugt wird. Dies ist unerwünscht, weil damit in der Extraktionsapparatur Korrosionsprobleme sowie die Kristallisation von Salzen auftreten können, insbesondere mit Kupfer, das blaue kristalline Salze mit den Weichharzsäuren bildet und das Produkt mit Schwermetallen verunreinigt. Obwohl Eisen nicht so wie Kupfer toxisch ist, ist es unerwünscht, weil andere Schwermetalle, die toxisch sein können, vom Eisen mitgetragen werden und die Anwesenheit von Eisen im Extrakt die Stabilität des Produktes herabzusetzen scheint, insbesondere bezüglich des oxidativen Abbaues. Mit Eisen verunreinigte Extrakte sind eher typisch braun als gelb gefärbt. Dem Problem der Verunreinigung durch Metalle kann begegnet werden durch Verwendung eines geeigneten inerten Materials für oder zum Verkleiden der Extraktionsvorrichtung. Es wurde festgestellt, daß durch grundsätzliche Erstellung der Extraktionsvorrichtung aus rostfreiem Stahl, Verwendung von Glas für Sichtteile und geeignete inerte Kunststoffe dieses Problem gelöst werden kann. Auch andere Materialien können zweifellosIn connection with the purity of the extract, it has been found that the extract readily complexes with a number of metals such as iron and copper. Accordingly, if the liquid CO 2 containing the extract is passed through mild steel or copper pipes, in particular in the presence of moisture, this leads to iron or copper being leached out of the pipe walls. This is undesirable because it can cause corrosion problems and the crystallization of salts in the extraction apparatus, especially with copper, which forms blue crystalline salts with the soft resin acids and contaminates the product with heavy metals. Although iron is not as toxic as copper, it is undesirable because other heavy metals, which can be toxic, are carried by the iron and the presence of iron in the extract appears to reduce the stability of the product, particularly with regard to oxidative degradation. Extracts contaminated with iron are more typically brown than yellow in color. The problem of contamination by metals can be countered by using a suitable inert material for or for cladding the extraction device. It has been found that this problem can be solved by fundamentally making the extraction device out of stainless steel, using glass for visible parts and suitable inert plastics. Other materials can undoubtedly also
809816/0769809816/0769
27A582927A5829
Verwendung finden und die Auswahl von geeigneten inerten Materialien liegt im üblichen Chemie-Ingenieurwissen. Find use and the selection of suitable inert Materials is in common chemical engineering knowledge.
Wie oben bereits kurz erwähnt, kann die Qualität des Extraktes beeinträchtigt sein, wenn überschüssiges Wasser in dem als Extraktionsflüssigkeit verwendeten Kohlendioxid vorhanden ist, insbesondere insofern, als Gerbstoffe, die in Wasser vergleichsweise löslich sind, durch das mit dem flüssigen Kohlendioxid mitgeschleppte Wasser extrahiert werden können. Flüssiges C0„ in Handelsqualität, wie es in Großbritannien von der Distillers Company (Carbon Dioxide) Limited erhältlich ist, stellt ein Produkt hoher Qualität dar, dessen Wassergehalt im Bereich von Teilen pro Million Teilen liegt (typisch etwa 20 ppm). Ein derartiges Kohlendioxid ist ausreichend trocken, um erfindungsgemäß verwendet zu werden. Die Reinheit eines solchen flüssigen CO liegt innerhalb der betreffenden British Standard (BS Nr. 4105/1967). Ein flüssiges Kohlendioxid, das mit diesen British Standard übereinstimmt, ist von ausreichender Reinheit für die Zwecke gemäß der Erfindung. Die Verwendung eines weniger reinen flüssigen Kohlendioxid kann zu Problemen bezüglich der Qualität des Extraktes führen.As mentioned briefly above, the quality of the extract can be impaired if there is excess water is present in the carbon dioxide used as the extraction liquid, in particular insofar as Tannins, which are comparatively soluble in water, due to the dragged along with the liquid carbon dioxide Water can be extracted. Commercial grade liquid C0 "as used in the UK by the Distillers Company (Carbon Dioxide) Limited is a high quality product whose water content is in the parts per million range (typically about 20 ppm). Such a carbon dioxide is sufficiently dry to be used in the present invention. The purity of such a liquid CO is within the relevant British Standard (BS No. 4105/1967). A liquid carbon dioxide, which conforms to this British Standard is of sufficient purity for the purposes of the invention. Using a less pure liquid carbon dioxide can cause quality problems of the extract.
Die Möglichkeit der Schwermetall-Verunreinigung und der Druck von Wasser und/oder anderen Verunreinigungen im flüssigen Kohlendioxid können nach diesseitiger Auffassung mindestens zum Teil verantwortlich sein für die Mißerfolge der Vorschläge des Standes der Technik für das Extrahieren von Hopfen mit flüssigem Kohlendioxid, um ein Produkt zu gewinnen, dessen Reinheit der des Primärextraktes der vorliegenden Erfindung angenähert ist.The possibility of heavy metal contamination and the pressure of water and / or other contaminants in the Liquid carbon dioxide can, according to our opinion, be at least partially responsible for the Failures of the prior art proposals for extracting hops with liquid carbon dioxide, to obtain a product whose purity approximates that of the primary extract of the present invention is.
809816/0769809816/0769
Die Isomerisierungsstufe des Verfahrens gemäß der Erfindung kann in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden. Einige Verfahren jedoch, wie beispielsweise das Verfahren der Photoisomerisierung, kann eine Reinigung des Extraktes vor der Isomerisierung erforderlich machen. Selbst wenn bei den erfindungsgemäß erhaltenen Extrakten hoher Reinheit solche Reinigungen vergleichsweise einfach durchgeführt werden können, bedeutet dies doch eine weitere Stufe, die nicht notwendig ist, wenn die bevorzugte Isomerisierungsmethode zur Anwendung kommt. Andere Methoden schließen häufig die Verwendung organischer Lösungsmittel ein und sind demzufolge nicht bevorzugt. Organische Lösungsmittel sind beim bevorzugten Isomerisierungsverfahren nicht notwendig.The isomerization step of the process according to the invention can be carried out in any suitable manner. However, some procedures, such as The process of photoisomerization may require purification of the extract prior to isomerization do. Even if such purifications are comparative in the high purity extracts obtained according to the invention can be carried out easily, this means a further step that is not necessary if the preferred isomerization method is used. Other methods often include the use organic solvent and are therefore not preferred. Organic solvents are preferred Isomerization process not necessary.
Das bevorzugte Verfahren besteht darin, diei\ -Säuren durch Erhitzen zu isomerisieren, vorzugsweise durch Kochen einer wäßrigen Lösung des Extraktes, die alkalisch gemacht worden ist. Typisch ist es, den Extrakt in Alkali zu lösen, beispielsweise in Natrium- und/oder Kaliumhydroxid oder vorzugsweise -carbonat, vorzugsweise unter Gewinnung einer Lösung mit einem pH-Wert von 8 bis 11. Für Lösungen, die keine anschließende Verdünnung (siehe unten) erfordern, beträgt die Konzentration an s( -Säuren typisch 0,5 bis 5 g/l, und die Konzentration des Natrium- und/oder Kaliumcarbonats liegt im Bereich von 0,01 bis 0,5n. Die Lösung wird dann zum Sieden erhitzt, beispielsweise 5 Minuten bis 2 Stunden, um die G\-Säuren zu Iso-ü(-Säuren zu isomerisieren. Während des Siedens wird Hopfenöl mit dem Dampf abgetrieben. Es ist bekannt, daß die Alkali-Isomerisierung der O(-Säuren in relativ konzentrierten Lösungen durchgeführt werden kann, beispielsweise bis zu etwa 35 Gew.-% oC -Säuren. Derartig hohe Konzentrationen können in der Isomerisierungsstufe gemäß der Erfindung, falls erwünscht, angewandt werden. Die Anwendung hoher Konzentrationen kannThe preferred method is to isomerize the acids by heating, preferably by boiling an aqueous solution of the extract that has been made alkaline. It is typical to dissolve the extract in alkali, for example in sodium and / or potassium hydroxide or preferably carbonate, preferably to obtain a solution with a pH value of 8 to 11. For solutions that do not require subsequent dilution (see below) require, the concentration of s ( acids is typically 0.5 to 5 g / l, and the concentration of sodium and / or potassium carbonate is in the range of 0.01 to 0.5n. The solution is then heated to the boil, for example 5 minutes to 2 hours in order to isomerize the G \ -acids to iso-u (-acids. During the boiling hop oil is driven off with the steam. It is known that the alkali isomerization of the O (-acids in relatively concentrated Solutions can be carried out, for example up to about 35% by weight oC acids. Such high concentrations can be used in the isomerization step according to the invention if desired. The use of high concentrations can
809816/0769809816/0769
ISIS
vorteilhaft sein, um die Anforderungen hinsichtlich des Aufheizens während der Isomerisierung und des anschließenden Kühlens herabzusetzen, und damit die Gesamtmenge des zur Aufrechterhaltung des gewünschten pH-Wertes von 8 bis 11 benötigten Alkali etwas geringer ist als sie notwendig ist bei verdünnteren Lösungen. Dieser letzte Punkt kann wichtig sein, da eine Reduktion im Gehalt an anorganischem Material die Wahrscheinlichkeit der Auskristallisation anorganischer Salze, nämlich von KCl oder NaCl herabsetzt, wenn das schließlich vorliegende Iso-(\-Säure-Präparat erheblich konzentriert wird, beispielsweise auf 30 bis 40 Gew.-%. Die Konzentration der X -Säuren während der Isomerisierung ist erfindungsgemäß demzufolge nicht eingeschränkt, und Konzentrationen bis zu 400 g/l sind vorgesehen. Die speziell gewählte Konzentration ist eine Sache der Wahl in Abhängigkeit von den besonderen Umständen, und der Fachmann wird in dieser Beziehung sicherlich keine ernsten Schwierigkeiten haben. Typische Konzentrationen liegen im Bereich zwischen 0,5 und 300 g/l, gewöhnlich zwischen 3 und 100 g/l.be advantageous in order to reduce the requirements with regard to heating during the isomerization and subsequent cooling, and thus the total amount of alkali required to maintain the desired pH value of 8 to 11 is somewhat less than is necessary for more dilute solutions. This last point can be important, since a reduction in the content of inorganic material reduces the likelihood of inorganic salts crystallizing out, namely of KCl or NaCl, if the iso - (\ - acid preparation finally present is considerably concentrated, for example to 30 to 40 The concentration of the X- acids during the isomerization is accordingly not restricted according to the invention, and concentrations of up to 400 g / l are envisaged.The specifically chosen concentration is a matter of choice depending on the particular circumstances and the person skilled in the art will certainly not have serious difficulties in this regard, typical concentrations are in the range between 0.5 and 300 g / l, usually between 3 and 100 g / l.
Die Lösung wird dann gekühlt, vorzugsweise auf mindestens Umgebungstemperatur und besonders bevorzugt auf Temperaturen zwischen 0° und 100C. Die Lösung wird dann angesäuert, beispielsweise auf einen pH-Wert zwischen 2,5 und 5, vorzugsweise zwischen 3,5 und 4,5 und besonders bevorzugt auf etwa 4. Dies kann in geeigneter Weise erfolgen durch Zugabe einer geeigneten Menge Säure, wie beispielsweise Salzsäure. Bei diesem sauren pH-Wert sind die ß-Säuren viel weniger löslich als die Iso-^-Säuren, sie werden ausgefällt und können entfernt werden, beispielsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren. Wurde die Isomerisierung mit einer relativ konzentrierten Lösung von X-Säuren durchgeführt, dann kann, weil die Löslichkeit der Iso- o(-säuren bei dem zur Aus-The solution is then cooled, preferably to at least ambient temperature and more preferably to temperatures between 0 ° and 10 0 C. The solution is then acidified, for example to a pH value between 2.5 and 5, preferably 3.5 to 4, 5 and particularly preferably to about 4. This can be done in a suitable manner by adding a suitable amount of acid, such as, for example, hydrochloric acid. At this acidic pH, the ß-acids are much less soluble than the iso - ^ - acids, they are precipitated and can be removed, for example by filtration or centrifugation. If the isomerization was carried out with a relatively concentrated solution of X-acids, then, because the solubility of the iso- o (-acids in the
809816/0789809816/0789
fällung der P-Säuren eingestellten sauren pH-Werte ziemlich niedrig ist, die isomerisierte alkalische Extraktlösung vor dem Ansäuern verdünnt werden, um einen unerwünschten Verlust von Iso-'.χ -Säuren zu verhindern. Demzufolge sollten bei dem optimalen sauren pH-Wert von etwa 4, bei dem Iso-<N-Säuren zu etwa 0,5 Gew.-% (ca. 5 g/l) löslich sind und bei höher konzentrierten alkalischen Isomerisierungslösungen diese vor dem Ansäuern verdünnt werden, um die Ausfällung und den damit möglichen Verlust von Iso-o(-Säuren zu verhindern. Die bevorzugte Konzentration der Iso-o(-Säuren in dieser Stufe ist pH-Wert-abhängig, sie liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 0,5 und 5 g/l und bevorzugt zwischen 3 und 5 g/l.Precipitation of the P-acids set acidic pH values is quite low, the isomerized alkaline extract solution must be diluted before acidification in order to prevent an undesired loss of iso - '. χ -acids. Accordingly, at the optimal acidic pH of about 4, at which iso- <N-acids are soluble to about 0.5% by weight (approx. 5 g / l), and with more concentrated alkaline isomerization solutions, these should be soluble before acidification be diluted in order to prevent the precipitation and the possible loss of iso ( -acids. The preferred concentration of iso-o (-acids in this stage depends on the pH value, it is generally in the range between 0, 5 and 5 g / l and preferably between 3 and 5 g / l.
Zweckmäßig wird die Lösung mit einer Filterhilfe, wie beispielsweise Kieselgur, filtriert. Nach dem Filtrieren kann der Iso-Extrakt direkt dem Bier, wie nachstehend genauer beschrieben, zugegeben werden, um dieses zu bittern. Der Iso-Extrakt ist jedoch nicht sehr lagerstabil bei sauren pH-Werten und deshalb ist es, insbesondere wenn der Extrakt dem Bier nicht unmittelbar zugegeben wird, bevorzugt, den pH-Wert mäßig alkalisch einzustellen, beispielsweise auf einen pH-Wert von 8 bis 10, vorzugsweise auf etwa 9, durch Zugabe eines geeigneten Alkali, beispielsweise Natrium- und/ oder Kaliumhydroxid und/oder -carbonat, und die Lösung auf einen gewünschten Gehalt zu konzentrieren, üblicherweise auf 10 bis 40 % Iso-o(-Säuren.The solution is expediently filtered with a filter aid such as, for example, kieselguhr. After filtering the iso-extract can be added directly to the beer, as described in more detail below, in order to make it to bitter. However, the iso-extract is not very stable in storage at acidic pH values and therefore it is especially if the extract is not added directly to the beer, preferably the pH value is moderately alkaline set, for example to a pH of 8 to 10, preferably to about 9, by adding a suitable alkali, for example sodium and / or potassium hydroxide and / or carbonate, and the solution to concentrate to a desired level, usually 10 to 40% iso-o (-acids.
Es wurde gefunden, daß dann, wenn die Isomerisierung schnell durchgeführt wird, ein kleiner Anteil des Hopfenöles mit dem Dampf nicht abgekocht wird. Wenn die vollständige Entfernung des Hopfenöls gewünscht wird, so kann dies durch kontinuierliches Kochen der alkalischen Mischung erreicht werden. Wird der Iso-Extrakt jedoch vor der Verwendung konzentriert, wie nachstehendIt has been found that when the isomerization is carried out quickly, a small proportion of the Hop oil is not boiled with the steam. If the complete removal of the hop oil is desired, so this can be achieved by continuously boiling the alkaline mixture. However, the iso-extract will concentrated before use as below
809816/0789809816/0789
beschrieben, so kann, wie festgestellt wurde, eventuell verbliebenes Hopfenöl leicht mit dem Wasser entfernt werden, das aus dem Iso-Extrakt abgedampft wird.described, it was found that any remaining hop oil can easily be removed with the water which is evaporated from the iso-extract.
Die Konzentrierung kann durchgeführt werden, um feste kristalline Iso-· Λ -Säuren in Form der entsprechenden Alkalimetallsalze, falls gewünscht, zu erhalten. Da Iso-o(-Säuren durch Zersetzung infolge Überhitzung verlorengehen können, insbesondere während des Konzentrierens durch Verdampfen, ist es bevorzugt, daß bei dem Verdampfen die Lösung auf nicht mehr als 50 C und vorzugsweise auf nicht mehr als 400C erhitzt wird. Experimentell hat sich gezeigt, daß keine Schwierigkeiten bei dem Verdampfen bei 35 C auftreten. Eine gegebenenfalls schnelle Verdampfung kann unter einem partiellen Vakuum durchgeführt werden. Die Konzentrierung des Iso-Extraktes muß selbstverständlich nicht soweit durchgeführt werden, daß feste Iso- o( -Säuren vorliegen. Für die Lagerung und den Transport sind Konzentrationen von 10 bis 40 Gew.-%/Volumen im allgemeinen geeignet. Weiterhin kann, vorausgesetzt, daß keine unnötige Verzögerung eintritt, die Stufe des Alkalischmachens der Iso-Extraktlösung nach oder auch während der Konzentrierung, falls erwünscht, erfolgen.The concentration can be carried out in order to obtain solid crystalline iso- · Λ -acids in the form of the corresponding alkali metal salts, if desired. Since iso-o (-acids can be lost through decomposition as a result of overheating, in particular during concentration through evaporation, it is preferred that during the evaporation the solution is heated to no more than 50 ° C. and preferably to no more than 40 ° C. Experimental It has been shown that there are no difficulties with evaporation at 35 ° C. Rapid evaporation, if necessary, can be carried out under a partial vacuum. Concentrations of 10 to 40% by weight / volume are generally suitable for storage and transportation, and the step of basifying the iso-extract solution after or during the concentration, provided that there is no unnecessary delay, can be performed if desired , take place.
Die Anwendung der bevorzugten Isomerisierungstechnik ist besonders vorteilhaft, weil sie die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in einer besonders eleganten Weise ermöglicht. In einer ganz besonders bevorzugten Richtung besteht die Erfindung somit in einem Verfahren zur Gewinnung eines isomerisierten Hopfenextraktes, wobei dieses Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:Use of the preferred isomerization technique is particularly advantageous because it enables the implementation of the method according to the invention in a particularly elegant way. In a very particularly preferred direction, the invention thus consists in one Process for obtaining an isomerized hop extract, this process comprising the following stages includes:
1) Extrahieren des Hopfens, vorzugsweise in Form zerkleinerter Pellets, mit flüssigem CO2 bei einer Temperatur von -5 C bis 300C, vorzugsweise von -5 bis1) Extracting the hops, preferably in the form of crushed pellets, with liquid CO 2 at a temperature from -5 C to 30 0 C, preferably from -5 to
809816/0769809816/0769
27A582927A5829
-,27 --, 27 -
200C und unter einem Druck, der leicht höher ist als der entsprechende Dampfdruck des flüssigen CO2 bei der Extraktionstemperatur;20 0 C and under a pressure which is slightly higher than the corresponding vapor pressure of the liquid CO 2 at the extraction temperature;
2) Gewinnung eines Hopfenprimärextraktes hoher Reinheit durch Verdampfen des flüssigen CO2;2) Obtaining a hops primary extract of high purity by evaporating the liquid CO 2 ;
3) Herstellung einer alkalischen wäßrigen Lösung ohne weitere Reinigung, die den Extrakt vorzugsweise in einer Menge entsprechend 1 bis 100 g/l o(-Säuren enthält sowie Natrium- und/oder Kaliumcarbonat, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5n, wobei diese Lösung einen pH-Wert vorzugsweise von 8 bis 11 aufweist;3) Preparation of an alkaline aqueous solution without further purification, which preferably contains the extract in an amount corresponding to 1 to 100 g / l o (-acids and sodium and / or potassium carbonate, preferably in a concentration of 0.01 to 0.5n, this solution preferably having a pH of 8 to 11;
4) Kochen dieser Lösung, vorzugsweise für eine Dauer von 5 Minuten bis 2 Stunden, um im wesentlichen alle darin vorhandenen °^-Säuren in Iso-°(-Säuren umzuwandeln und um Hopfenölkomponenten zu entfernen;4) Boil this solution, preferably for a period of 5 minutes to 2 hours, for essentially all to convert the ° ^ -acids present in it into iso- ° (-acids and to remove hop oil components;
5) Kühlen der Lösung, vorzugsweise auf eine Temperatur von 0° bis 10°C;5) cooling the solution, preferably to a temperature of 0 ° to 10 ° C;
6) Verdünnung, falls notwendig, der alkalischen Lösung auf eine Konzentration von nicht mehr als etwa 5 g/l Iso- CC-säuren und Einstellung des pH-Wertes der Lösung auf etwa 2 bis 5, vorzugsweise auf etwa 4,0 durch Zugabe von Säure;6) Dilution, if necessary, of the alkaline solution to a concentration of no more than about 5 g / L Iso-CC acids and adjustment of the pH value of the solution to about 2 to 5, preferably to about 4.0 by adding acid;
7) Filtern der angesäuerten Lösung, um ausgefällte7) Filter the acidified solution to precipitate
ß-Säuren zu entfernen, während die Iso-Ci-Säuren in Lösung verbleiben; und gegebenenfallsto remove ß-acids, while the iso-Ci-acids in Solution remain; and if necessary
8) Konzentrieren der Lösung der so erhaltenen Iso-OC-Säuren auf einen vorherbestimmten Gehalt durch Verdampfen, vorzugsweise bei einer Temperatur von nicht8) Concentration of the solution of the iso-OC acids thus obtained to a predetermined level by evaporation, preferably at a temperature of not
30 mehr als 40°C und30 more than 40 ° C and
9) Einstellung des pH-Wertes der gefilterten Lösung entweder vor, während oder nach dem Konzentrieren auf einen pH-Wert zwischen 8 und 10, vorzugsweise von etwa 9,0, durch Zugabe von Alkali.9) Adjust the pH of the filtered solution either before, during or after concentrating to a pH value between 8 and 10, preferably of about 9.0, by adding alkali.
Der durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergestell-The produced by the method according to the invention
809816/0769809816/0769
asas
te isomerisierte Extrakt ist von ausgezeichneter Qualität und kann in hoher Ausbeute erhalten werden. Es gelang, 85 bis 95 % der <Λ -Säuren des Hopfens ohne irgendeine wesentliche Schwierigkeit zu extrahieren, und es darf erwartet werden, daß noch höhere Extraktionswerte möglich sind. Typisch wurden auch bis zu etwa 70 % der ß-Säuren extrahiert. Obgleich die Gehalte der Weichharzsäuren unterschiedlicher Hopfenarten variieren, wurden experimentell keine Schwierigkeiten beim Extrahieren einer Zahl unterschiedlicher Hopfenkulturen, wie oben ausgeführt, festgestellt.The isomerized extract is of excellent quality and can be obtained in high yield. It was possible to extract 85 to 95% of the <Λ -acids of the hops without any significant difficulty, and it can be expected that even higher extraction values are possible. Typically up to about 70% of the ß-acids were extracted. Although the contents of the soft resin acids of different hop species vary, no difficulties have been found experimentally in extracting a number of different hop cultures, as stated above.
Die Umwandlung der C( -Säuren des Extraktes in Iso-3(-Säuren kann im wesentlichen quantitativ mittels des bevorzugten Isomerisierungsverfahrens gemäß der Erfindung durchgeführt werden, wobei Filtrationsverluste zwecks Entfernung der ß-Säuren gering sind. Verluste während des Verdampfens sind im allgemeinen nicht von Bedeutung, vorausgesetzt, daß die Temperatur unter etwa 400C gehalten wird. Auf diese Weise kann die effektive Ausbeute beim Verfahren gemäß der Erfindung typisch 90 % betragen und höhere Ausbeuten sind sicherlich ohne größere Schwierigkeiten zu erzielen.The conversion of the C ( -acids of the extract to iso-3 (-acids can be carried out essentially quantitatively by means of the preferred isomerization process according to the invention, with filtration losses for the purpose of removing the β-acids being low. Losses during evaporation are generally not of This is important, provided that the temperature is kept below about 40 ° C. In this way, the effective yield in the process according to the invention can typically be 90% and higher yields can certainly be achieved without major difficulties.
Es ist ein außerordentlicher Vorteil der Iso- <X-säure-Präparate, die gemäß dem Verfahren der Erfindung erhalten werden, daß sie bei der Zugabe zum Bier keine meßbare Trübung hervorrufen. Dies erlaubt besonders günstige Vergleiche mit isomerisierten Extrakten, die im Handel erhältlich sind. Das isomerisierte Produkt gemäß der Erfindung ist von einer ausreichend hohen Qualität, so daß es hellem Bier nach dem Filtrieren ohne wesentliche Trübung zugesetzt werden kann. Dies ist zuvor praktisch nicht möglich gewesen; auch die besten Isomerisate des Handels mußten vor der letzten Filtration am Schluß zugegeben werden wegen ihrer Tendenz, eineIt is an extraordinary advantage of iso- <X-acid preparations, which are obtained according to the process of the invention that they are not measurable when added to the beer Cause turbidity. This allows particularly favorable comparisons with isomerized extracts that are im Are commercially available. The isomerized product according to the invention is of a sufficiently high quality so that it can be added to light beer after filtering without significant cloudiness. This is before was practically impossible; even the best isomers on the market had to go to the last filtration to be admitted in the end because of their tendency to be a
809816/0769809816/0769
Trübung hervorzurufen. Die tatsächliche Ausnutzung des Bitterwertes des Hopfens wurde dadurch reduziert. Mit im Handel erhältlichen isomerisierten Extrakten beträgt die unter Normalbedingungen erzielbare Ausnutzung des Bitterwertes zwischen 70 und 75 %, während das Maximum unter sorgfältig kontrollierten und optimalen Bedingungen etwa 85 % beträgt; mit nicht-isomerisierten Extrakten, die dem Braukessel zugegeben werden, ist eine Ausnutzung des Bitterwertes zwischen 27 und 35 % typisch im Vergleich zu etwa 25 bis 30 %, wenn der Hopfen ohne Extraktion Verwendung findet. Erfindungsgemäß bestanden keine wesentlichen Schwierigkeiten, Ausnutzungswerte von mehr als 80 % zu erzielen, ohne besonders optimale Bedingungen, und es ist anzunehmen, daß Werte von 90 % und mehr erreicht werden können, indem die Methoden der Zugabe optimaler gestaltet werden.Cause turbidity. The actual utilization of the bitter value of the hops was thereby reduced. With Commercially available isomerized extracts are the achievable utilization of the under normal conditions Bitter value between 70 and 75%, while the maximum under carefully controlled and optimal conditions is about 85%; with non-isomerized extracts added to the brew kettle is an exploitation the bitter value is typically between 27 and 35% compared to around 25 to 30% if the hops are without Extraction is used. Passed according to the invention no major difficulties in achieving utilization values of more than 80% without particularly optimal ones Conditions, and it is believed that values of 90% and more can be achieved by the methods of Addition to be designed more optimally.
Wenn im Handel erhältliche isomerisierte Extrakte zum Bittern des Bieres verwendet werden, ergeben sich manchmal Probleme infolge Überlaufen. Die das Überlaufen hauptsächlich begünstigenden Stoffe sind ■Oxidationsprodukte der Hopfenharze, die im Hopfen enthalten sind und/ oder während der Verarbeitung gebildet werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die gewonnenen isomerisierten Extrakte keineWhen commercially available isomerized extracts are used to bitter the beer, sometimes results Overflow problems. The substances that mainly promote overflow are ■ oxidation products of the hop resins contained in the hops and / or formed during processing. Another Advantage of the process according to the invention is that the isomerized extracts obtained are not
25 Tendenz in bezug auf Überlaufen zeigen, da derartige25 show a tendency for overflow as such
Stoffe weder aus dem Hopfen extrahiert noch während der Verarbeitung gebildet werden.Substances are neither extracted from the hops nor formed during processing.
Die Qualität der lso-d -Säuren-Präparate gemäß der Erfindung sind durch Analysen bestätigt worden. Bei der von Otter, Silvester und Taylor, J. Inst. Brew. 78The quality of the iso-d -acid preparations according to the invention have been confirmed by analyzes. In the case of Otter, Silvester, and Taylor, J. Inst. Brew. 78
(1972) 57, beschriebenen Prüfung mittels Säulenchromatographie zeigten typische, wie oben beschrieben hergestellte Proben die Anwesenheit von Iso- CC-Säuren, dagegen wurden weder c(-Säuren, ß-Säuren noch Humulin-(1972) 57, described tests by means of column chromatography showed typical tests prepared as described above Samples the presence of iso-CC acids, however neither c (-acids, ß-acids nor humulin-
809816/0769809816/0769
säuren festgestellt. Diese Komponenten sind im allgemeinen gerade bei Dünnschicht-Chromatographie feststellbar. Im Handel erhältliche Iso-Extrakte zeigen im allgemeinen viel höhere Werte dieser unerwünschten Verbindungen. Weiterhin enthalten die Iso- o(-Säuren gemäß der Erfindung keinerlei feststellbare Mengen polyphenolischer Verbindungen. Diese sind üblicherweise in im Handel erhältlichen Extrakten vorhanden und werden als Ursache der schlechten Eigenschaften der bekannten Materialien angesehen, insbesondere bezüglich der Ausbildung einer Trübung.acids noted. These components are generally detectable in thin-layer chromatography. Commercially available iso-extracts generally show much higher levels of these undesirable compounds. The iso- o (-acids according to the invention also contain no detectable amounts of polyphenolic compounds. These are usually commercially available Extracts exist and are known to cause the poor properties of the materials viewed, especially with regard to the formation of a haze.
Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigtThe invention is explained in more detail below in connection with the drawings. Here shows
Fig. 1 eine Apparatur für die diskontinuierliche Extraktion von Hopfen mit flüssigem Kohlendioxid,1 shows an apparatus for the discontinuous extraction of hops with liquid carbon dioxide,
Fig. 2 schematisch eine Apparatur für die halb-kontinuierliche Extraktion von Hopfen mit flüssigem Kohlendioxid, und2 schematically shows an apparatus for the semi-continuous extraction of hops with liquid carbon dioxide, and
Fig. 3 schematisch eine Apparatur für die Umwandlung eines Primärextraktes in ein IsO-(X-Säure-Präparat, das für die Zugabe zum Bier geeignet ist.3 schematically shows an apparatus for converting a primary extract into an IsO- (X-acid preparation which is suitable for adding to beer.
Gemäß Fig. 1 ist der Hopfen 1 in einer Druckkammer 2 enthalten, die einen Einlaß 3 mit damit in Verbindung stehendem Hahn 4, einen Auslaß 5, der ein gesintertes Metallfilter 6 einschließt und mit einem Hahn 7 ausgestattet ist, sowie ein Beobachtungsfenster 8 und einen Druckmesser 9 aufweist. Um den Hopfen zu extrahieren, wird der Hahn 7 geschlossen und flüssiges CO- wird in die Druckkammer 2 über den Einlaß 3 und den Hahn 4 eingeführt. Der Hahn 4 wird geschlossen, und die Kammer 2 wird gerüttelt, um den Hopfen und das flüssige CO _ zuAccording to Fig. 1, the hops 1 is contained in a pressure chamber 2 which has an inlet 3 with it in connection standing tap 4, an outlet 5 which includes a sintered metal filter 6 and equipped with a tap 7 is, as well as an observation window 8 and a pressure gauge 9. To extract the hops, the cock 7 is closed and liquid CO- is introduced into the pressure chamber 2 via the inlet 3 and the cock 4. The tap 4 is closed and the chamber 2 is shaken to close the hops and the liquid CO
809816/0769809816/0769
3Ζ3Ζ
mischen und die Weichharze (CL-Säuren und ß-Säuren) in das flüssige CO2 zu extrahieren. Ist die Extraktion beendet, kann der Extrakt zu einer zweiten Druckkammer 10 überführt werden, die einen Kolben 11 und ein eingeschlossenes Beobachtungsfenster 8 aufweist und mit einer Absaugleitung 12, ausgestattet mit einem Erhitzer 13 und einem Hahn 14, in Verbindung steht. Zur Überführung des Extraktes wird der Hahn 14 geschlossen und der Hahn 7 geöffnet, worauf der Extrakt durch das Filter 6, das jeglichen Staub, der vom Extrakt mitgetragen wird, zurückhält, in den Kolben 11 in der Kammer 10 überfließt. Anschließend wird der Hahn 7 geschlossen. Dieses Extraktions- und Überführungsverfahren kann, wenn notwendig oder zur Extraktion des Hopfens erwünscht ist, wiederholt werden. Der Extrakt kann von dem flüssigen CO-durch Öffnen des Hahnes 14 getrennt werden, wobei dieses kontrollierbar die Kammer 10 unter Entweichen in die Atmosphäre über den Erhitzer 13 verläßt.mix and extract the soft resins (CL acids and ß acids) into the liquid CO 2. When the extraction is complete, the extract can be transferred to a second pressure chamber 10, which has a piston 11 and an enclosed observation window 8 and is connected to a suction line 12 equipped with a heater 13 and a tap 14. To transfer the extract, the tap 14 is closed and the tap 7 opened, whereupon the extract overflows through the filter 6, which retains any dust carried by the extract, into the flask 11 in the chamber 10. Then the cock 7 is closed. This extraction and transfer process can be repeated if necessary or desired to extract the hops. The extract can be separated from the liquid CO by opening the tap 14, this controllably leaving the chamber 10, escaping into the atmosphere via the heater 13.
Gemäß Fig. 2 wird im Lagertank 20 befindliches flüssiges CO2 mittels der Pumpe 21 bei einem durch den Druckmesser 22 gemessenen Druck durch den Wärmeaustauscher 23 gepumpt, in dem die Temperatur des flüssigen CO2 auf die für die Extraktion gewünschte Temperatur eingestellt wird. In einem handelsüblichen Extraktor ist der Lager-According to FIG. 2, liquid CO 2 in the storage tank 20 is pumped through the heat exchanger 23 by means of the pump 21 at a pressure measured by the pressure gauge 22, in which the temperature of the liquid CO 2 is set to the temperature desired for the extraction. In a commercially available extractor, the storage
25 tank 20 normalerweise auf eine Temperatur zwischen25 tank 20 normally to a temperature between
-15 und -20°C gekühlt. Für Extraktionen in kleinerem Umfange kann der Lagertank zweckmäßig ersetzt sein durch eine Anzahl von Gasflaschen für flüssiges Kohlendioxid, die parallel angeordnet sind. Werden CO2~Gasflaschen verwendet, so sind diese üblicherweise nicht besonders gekühlt und haben bei Umgebungstemperatur einen Innendruck, der größer ist als der Dampfdruck des flüssigen CO2 bei der Extraktionstemperatur, und dieser überdruck in den Gasflaschen kann verwendet werden, um das flüssige CO- durch das System mit einer geeigneten Fließge--15 and -20 ° C cooled. For extractions on a smaller scale, the storage tank can expediently be replaced by a number of gas bottles for liquid carbon dioxide, which are arranged in parallel. If CO 2 gas cylinders are used, they are usually not particularly cooled and have an internal pressure at ambient temperature that is greater than the vapor pressure of the liquid CO 2 at the extraction temperature, and this excess pressure in the gas cylinders can be used to generate the liquid CO 2. through the system with a suitable flow
809816/0769809816/0769
schwindigkeit zu treiben, so daß die Notwendigkeit für eine Pumpe entfällt.to drive speed, so that the need for a pump is eliminated.
Aus praktischen Gründen ist es zweckmäßig, die Temperatur des flüssigen CO- am Auslaß des Wärmeaustauschers 2 einzustellen, um irgendwelche Temperaturdifferenzen zwischen der Umgebungstemperatur und der tatsächlichen Extraktionstemperatur zu ermöglichen. Es wird angenommen, daß die Extraktion in dem Kolben 11 im allgemeinen eher bei einer Temperatur unter der Umgebungstemperatür als bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur durchgeführt wird, so daß das flüssige CO2 hierdurch gekühlt wird, um die Wärmeabsorption von der Umgebung zu kompensieren, die Umgebungstemperatur hat und bis zu 20°C wärmer sein kann als das flüssige CO2 in der Extraktionskolonne. Um solche unerwünschten Wärmeübergänge zu dem flüssigen CO2 herabzusetzen, sind die Extraktionskolonne und die damit verbundenen Rohrleitungsventile usw. im allgemeinen verkleidet, um einen geeigneten Grad thermischer Isolierung zu gewährleisten. Bei einer geeignet isolierten Kolonne braucht das flüssige CO2 üblicherweise nicht mehr als etwa 2 oder 3 C kühler zu sein als die erwünschte Extraktionstemperatur. Es wurde gefunden, daß etwa 3 C im allgemeinen ein geeigneter Wert bei Extraktionsapparaturen für in kleinem Umfang durchgeführte Extraktionen ist, wo Probleme hinsichtlich Wärmeaufnahme sehr viel leichter auftreten als bei Industrieanlagen mit vergleichsweise größeren Oberflächenbereichen.For practical reasons it is advisable to adjust the temperature of the liquid CO- at the outlet of the heat exchanger 2 in order to allow any temperature differences between the ambient temperature and the actual extraction temperature. It is believed that the extraction in the flask 11 is generally carried out at a temperature below ambient rather than at a temperature above ambient, so that the liquid CO 2 is thereby cooled to compensate for the absorption of heat from the environment Ambient temperature and can be up to 20 ° C warmer than the liquid CO 2 in the extraction column. In order to reduce such undesired heat transfers to the liquid CO 2 , the extraction column and the pipeline valves etc. connected to it are generally covered in order to ensure a suitable degree of thermal insulation. In a suitably insulated column, the liquid CO 2 usually does not need to be more than about 2 or 3 C cooler than the desired extraction temperature. It has been found that about 3 C is generally a suitable value in extraction apparatus for small-scale extractions, where problems with regard to heat absorption occur much more easily than in industrial plants with comparatively larger surface areas.
Von dem Wärmeaustauscher 23 aus passiert das flüssige CO2 die Extraktionskolonne 24, die Hopfen in geeigneter Form, beispielsweise als Pulver oder als zerkleinerte Pellets, enthält. In der dargestellten Apparatur ist die Kolonne vertikal angeordnet, und das flüssige CO^ strömt aufwärts durch die Kolonne.From the heat exchanger 23, the liquid CO 2 passes the extraction column 24, which contains hops in a suitable form, for example as a powder or as crushed pellets. In the apparatus shown, the column is arranged vertically and the liquid CO ^ flows upward through the column.
809816/0769809816/0769
Obwohl nur eine Extraktionskolonne in Fig. 2 dargestellt ist, können andere parallel dazu angeordnet sein, beispielsweise zwischen B und B1. Indem die Strömung des C0~ durch eine Vielzahl von Kolonnen gelenkt wird (die notwendigen Hähne usw. sind nicht dargestellt) , ist es möglich, die Apparatur halb-kontinuierlich zu betreiben, beispielsweise indem erschöpften Hopfen enthaltende Kolonnen vom Druckkreislauf abgetrennt werden, um sie mit frischem Hopfen erneut zu füllen, während die Extraktion in den anderen Kolonnen weiterläuft, wodurch es möglich wird, Extrakte kontinuierlich zu erhalten.Although only one extraction column is shown in FIG. 2, others can be arranged in parallel thereto, for example between B and B 1 . By directing the flow of the CO ~ through a large number of columns (the necessary taps, etc. are not shown), it is possible to operate the apparatus semi-continuously, for example by separating columns containing exhausted hops from the pressure circuit in order to keep them with refill fresh hops while the extraction continues in the other columns, which makes it possible to obtain extracts continuously.
Vom Kopf der Extraktionskolonne wird das den Extrakt enthaltende flüssige C0~ zu einem Verdampfer 2 5 geführt, wo das (Χ>2 durch die Leitung 28 abgetrieben wird. Der Verdampfer wird erhitzt, beispielsweise durch warmes Wasser, das bei 27a ein- und bei 27b austritt. Das Wasser kann zweckmäßig 40 C warm sein, obgleich die Temperatur des Heizmediums bis zu einem gewissen Grade von der Extraktionstemperatur abhängt und so gewählt wird, daß ein angemessener Wärmeübergang sichergestellt wird und die Abscheidung des Extraktes bei einer Temperatur verhindert wird, die so niedrig ist, daß der Extrakt sehr viskos oder fest ist, oder so hoch, daß der Extrakt abgebaut oder zersetzt wird. Der Extrakt, der bei der Kontakttemperatur im Verdampfer typisch eine Flüssigkeit ist, wird im Verdampfer gesammelt oder in einem damit verbundenen Sammelbehälter und kann von Zeit zu Zeit durch den Hahn 26 abgelassen werden.From the top of the extraction column, the liquid C0 ~ containing the extract is passed to an evaporator 2 5, where the (Χ> 2 is driven off through line 28. The The evaporator is heated, for example by warm water entering at 27a and exiting at 27b. The water can expediently be 40 C warm, although the temperature of the heating medium to a certain extent of the extraction temperature depends and is chosen so that an adequate heat transfer is ensured and the separation of the extract is prevented at a temperature which is so low that the extract is produced very viscous or solid, or so high that the extract is degraded or decomposed. The extract that is typically a liquid at the contact temperature in the evaporator is, is collected in the evaporator or in a collecting container connected to it and may from time to time Time to be drained through the cock 26.
30 Das gasförmige Kohlendioxid, das den Verdampfer 2 530 The gaseous carbon dioxide that makes the evaporator 2 5
durch den Auslaß 28 verläßt, wird durch den Kondensator 29 hindurchgeleitet, in dem das gasförmige CO- zur Wiederverflüssigung gekühlt wird. Das flüssige CO- wird dann zum Vorratstank 20 geführt, von wo es als flüssi-leaves through the outlet 28, is passed through the condenser 29, in which the gaseous CO- to Reliquefaction is cooled. The liquid CO- is then led to the storage tank 20, from where it is used as a liquid
809816/0769809816/0769
ges CO2 über die Pumpe 21 zu dem Wärmeaustauscher 23 gepumpt wird und auf diese Weise im Kreislauf durch die Kolonne 24 zum Verdampfer 25 gelangt. Frisches flüssiges CO2 kann in den Kreislauf durch das Ventil 30 eingebracht werden, um verlorenes CO2 zu ersetzen, wenn der Extrakt über das Ventil 26 abgezogen wird oder wenn die Extraktionskolonnen neu aufgefüllt werden.total CO 2 is pumped via the pump 21 to the heat exchanger 23 and in this way circulates through the column 24 to the evaporator 25. Fresh liquid CO 2 can be introduced into the circuit through valve 30 to replace lost CO 2 when the extract is withdrawn via valve 26 or when the extraction columns are refilled.
In Fig. 2 ist gezeigt, daß das flüssige CO2 die Extraktionskolonne 24 aufwärts steigend durchströmt. Während aus technischen Gründen die Aufwärtsströmung des flüssigen CO2 bevorzugt wird, ist es aber, falls gewünscht, auch möglich, das flüssige CO2 abwärts durch eine Hopfen enthaltende Extraktionskolonne strömen zu lassen.In Fig. 2 it is shown that the liquid CO 2 flows through the extraction column 24 rising upwards. While the upward flow of the liquid CO 2 is preferred for technical reasons, it is also possible, if desired, to let the liquid CO 2 flow down through an extraction column containing hops.
Es können auch andere Formen von Apparaturen verwendet werden, um die Extraktion mit flüssigem CO2 durchzuführen, und die Extraktionsstufen gemäß der Erfindung sind nicht durch die spezielle Form der Apparatur beschränkt, in der die Extraktion durchgeführt wird.Other forms of apparatus can also be used to carry out the extraction with liquid CO 2 , and the extraction steps according to the invention are not limited by the particular form of apparatus in which the extraction is carried out.
In Fig. 3 wird ein Hopfenprimärextrakt 40 von hoher Qualität in flüssigem CO2, beispielsweise das unter Verwendung der Apparaturen von Fig. 1 oder 2 hergestellte Produkt, zusammen mit Alkali, beispielsweise einer Natrium- oder Kaliumcarbonatlösung geeigneter Konzentration von beispielsweise 0,01 bis 0,5n in einem Gefäß 42 zusammengeführt, das mit einer Heizschlange 43 und einem Kondensator 44 ausgestattet ist. Die Lösung des Hopfenextraktes in Alkali, die typisch 0,5 bis 2 g/l c(-Säuren bei einem pH-Wert von 8 bis 11 enthält, wird beispielsweise 5 Minuten bis 2 Stunden gekocht, um die <*-Säuren im Extrakt zu Iso-c(-säuren zu isomerisieren. Der Dampf entweicht während dieses Kochens und trägt mit sich Hopfenöl hinweg, das im Primärextrakt vorhanden war. Wasserdampf und Hopfenöl werden im Kondensator 44 kondensiert und können bei 45 gesammelt werden.In Fig. 3, a high quality hops primary extract 40 in liquid CO 2 , for example the product prepared using the apparatus of Fig , 5n are brought together in a vessel 42 which is equipped with a heating coil 43 and a condenser 44. The solution of the hop extract in alkali, which typically contains 0.5 to 2 g / lc (acids at a pH value of 8 to 11, is boiled for 5 minutes to 2 hours, for example, in order to isolate the <* acids in the extract -c (-acids. The vapor escapes during this boil and carries away hop oil that was present in the primary extract. Water vapor and hop oil are condensed in condenser 44 and can be collected at 45.
809816/0769809816/0769
3t3t
Nach Beendigung der Isomerisation wird die alkalische Lösung aus dem Gefäß 42 über das Ventil 46 abgelassen und passiert den Kühler 47, wo die Lösung vorzugsweise auf 0 bis 10 C abgekühlt wird. Nach dem Kühlen wird die Lösung 48 zu dem Gefäß 49 überführt, das mit dem Rührer 52 und dem pH-Messer 51 ausgestattet ist. Die Säure 50, beispielsweise Salzsäure geeigneter Konzentration, wird in den Kessel 49 eingebracht, um den isomerisierten Extrakt anzusäuern, beispielsweise auf einen pH-Wert von 2,5 bis 5. Das saure Gemisch wird gerührt und die ß-Säuren werden ausgefällt. Das Gemisch, das gegebenenfalls eine Filterhilfe, wie beispielsweise Kieselgur, enthält, wird dann über das Ventil 53 durch das Filter oder die Zentrifuge 54 geleitet. Die filtrierte oder zentrifugierte Lösung 55 wird dann zum Gefäß 56 überführt, das mit dem Rührer 59 und dem pH-Messer 58 aasgestattet ist. Alkali 57, beispielsweise Natrium- und/oder Kaliumhydroxid und/oder -carbonat wird in das Gefäß 56 eingebracht, um die Lösung der Iso-(X-Säuren alkalisch zu machen, beispielsweise bis zu einem pH-Wert von 8 bis 10. Diese alkalische Lösung wird dann durch das Ventil 60 zu dem Konzentrator 61 geführt, der zweckmäßig ein Entspannungsverdampfer ist, der mit der Heizschlange 62, dem Dampfauffanggefäß 63, der Vakuumpumpe 64 und dem Kondensatsammler 65 ausgestattet ist. Die Temperatur innerhalb des Verdampfers beträgt vorzugsweise nicht mehr als 400C, um den Abbau der Iso- °>--Säuren zu verhindern. Das konzentrierte Iso-OC-Säure-Präparat kann aus dem Sammler 65 über das Ven-After the isomerization has ended, the alkaline solution is drained from the vessel 42 via the valve 46 and passes through the cooler 47, where the solution is preferably cooled to 0 to 10 ° C. After cooling, the solution 48 is transferred to the vessel 49, which is equipped with the stirrer 52 and the pH meter 51. The acid 50, for example hydrochloric acid of suitable concentration, is introduced into the kettle 49 in order to acidify the isomerized extract, for example to a pH of 2.5 to 5. The acidic mixture is stirred and the β-acids are precipitated. The mixture, which optionally contains a filter aid, such as for example kieselguhr, is then passed through the filter or centrifuge 54 via the valve 53. The filtered or centrifuged solution 55 is then transferred to the vessel 56 which is equipped with the stirrer 59 and the pH meter 58. Alkali 57, for example sodium and / or potassium hydroxide and / or carbonate, is introduced into the vessel 56 in order to make the solution of the iso- (X -acids alkaline, for example up to a pH value of 8 to 10. This alkaline Solution is then passed through valve 60 to concentrator 61, which is suitably a flash evaporator equipped with heating coil 62, vapor collecting vessel 63, vacuum pump 64 and condensate collector 65. The temperature inside the evaporator is preferably no more than 40 0 C to prevent the iso- °> - acids from breaking down. The concentrated iso-OC acid preparation can be removed from the collector 65 via the valve
30 til 66 abgezogen werden.30 to 66 can be deducted.
Obgleich die in Fig. 3 dargestellte Apparatur die Herstellung eines konzentrierten Iso-Jt-Säure-Präparates beschreibt, kann, falls dies erwünscht ist, vorgezogen werden, die isomerisierte oC~Säure-Lösung aus einer früheren Herstellungsstufe abzuziehen, beispielsweiseAlthough the apparatus shown in FIG. 3 is the production of a concentrated iso-acid preparation describes, can, if so desired, be preferred, the isomerized oC ~ acid solution from a deduct earlier production stage, for example
809816/0769809816/0769
nach dem Filter 54 oder gegebenenfalls am Ventil Ferner ist es, obwohl die Apparatur im Zusammenhang mit einer diskontinuierlichen Verfahrensweise beschrieben wurde, möglich, kontinuierliche oder halb-kontinuierliche Verfahren durchzuführen.after the filter 54 or optionally on the valve Furthermore, although the apparatus is related has been described with a discontinuous procedure, possible continuous or semi-continuous Procedure to carry out.
Die Konstruktion der einzelnen Teile der Anlage zur Verwendung in einer solchen Apparatur ist einfach; tatsächlich geeignete, wenn vielleicht auch nicht optimale Anlagen sind ohne weiteres erhältlich. Tatsächlich kontinuierliche Verfahren erfordern den Bau besonderer Anlagen, doch bereitet auch die Konstruktion solcher Anlagen für den Fachmann auf dem Gebiet des Chemie-Ingenieurwesens keine wesentlichen Schwierigkeiten.The construction of the individual parts of the plant for use in such an apparatus is simple; suitable, if perhaps not optimal, plants are readily available. Indeed Continuous processes require the construction of special plants, but the construction of such also prepares them Systems for those skilled in the field of chemical engineering no major difficulties.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.The invention is further illustrated by the following examples.
Diskontinuierliche Extraktion von Hopfen und Umwandlung in einen isomerisierten ExtraktDiscontinuous extraction of hops and conversion into an isomerized extract
100 g gepulverter Wye-Northdown-Hopfen mit 7,3 % oC-Säuren wurde in der in Fig. 1 dargestellten A-paratur extrahiert, wobei 1,0 1 flüssiges CO2 in die mit dem Einlaß 3 und dem damit in Verbindung stehenden Ventil 4 ausgestattete Kammer 2 unter einem Druck von 51,1 atü eingeführt wurde. Uei diesem Druck betrug die Temperatur innerhalb der 5 Kammer etwa 16 C. Die Kammer wurde 15 Minuten lang gerüttelt, wobei der Druck auf 52,2 atü anstieg. Der Hahn 7 wurde dann geöffnet und die Flüssigkeit wurde durch das gesinterte Filter 6 in den Kolben 11 überführt, der in der zweiten Druckkammer 10 stand. Der Hahn 7 wurde geschlossen und der Hahn 14 geöffnet, worauf das flüssige Kohlendioxid verdampfte und als Gas in die Atmosphäre während einer Zeit von 45 Minuten ab-100 g of powdered Wye North Down-hops with 7.3% oC-acids was extracted in the A-paratur shown in Fig. 1, with 1.0 1 of liquid CO 2 into the to the inlet 3 and the thereby associated valve 4 equipped chamber 2 was introduced under a pressure of 51.1 atmospheres. At this pressure, the temperature inside the chamber was about 16 C. The chamber was shaken for 15 minutes, during which the pressure rose to 52.2 atmospheres. The cock 7 was then opened and the liquid was transferred through the sintered filter 6 into the piston 11 which stood in the second pressure chamber 10. The cock 7 was closed and the cock 14 opened, whereupon the liquid carbon dioxide evaporated and released as a gas into the atmosphere over a period of 45 minutes.
809816/0769809816/0769
gelassen wurde. Der Hopfen wurde weitere 7mal in der gleichen Weise extrahiert, und die Extrakte, die restliches festes C0~ enthielten, wurden gesammelt. Der Kolben wurde dann aus der Druckkammer entfernt, und das restliche feste Kohlendioxid wurde verdampft, und zwar durch ein Bunsenventil, wobei ein gelber viskoser Extrakt in einer Menge von 15,8 g zurückblieb.was left. The hops were extracted a further 7 times in the same way, and the extracts, the remaining Solid C0 ~ were collected. The piston was then removed from the pressure chamber, and the remaining solid carbon dioxide was evaporated, namely through a Bunsen valve, with a yellow viscous Extract remained in an amount of 15.8 g.
Der Extrakt wurde durch Dünnschicht-Chromatographie untersucht unter Anwendung des Verfahrens, das von der European Brewery Convention (J. Inst. Brewing 1970, 76, 386) beschrieben wurde. Es wurde lediglich die Anwesenheit von o( -Säuren und ß-Säuren in Form von zwei getrennten Flecken festgestellt, wenn die Platte mit Ferrichloridreagenz besprüht wurde. Wenn Produkte, die durch Extraktion von Hopfen mit organischen Lösungsmitteln erhalten wurden, auf diese Weise geprüft werden, ist das Chromatogramm normalerweise komplex und weist häufig mehr als 10 Flecken auf.The extract was analyzed by thin layer chromatography using the method described by US Pat European Brewery Convention (J. Inst. Brewing 1970, 76, 386). It was just the presence of o (-acids and ß-acids found in the form of two separate spots when the plate was treated with ferric chloride reagent was sprayed. When products made by extraction of hops with organic solvents obtained in this way, the chromatogram is usually complex and frequently exhibits more than 10 spots.
Der Extrakt wies einen Gehalt von 40,7 % f\-Säuren auf, bestimmt durch ein konduktometrisches Verfahren unter Verwendung von methanolischem Bleiacetat (J. Inst. Brewing 1970, 76, 343). Somit wurden 88,1 % der verfügbaren CC-Säuren aus dem Hopfen unter Verwendung von fLüssigem CO2 extrahiert. Die Prüfung des Extraktes durch Säulenchromatographie an Sephadex (J. Inst. Brewing, 1972, 78, 57) ergab, daß 70,2 % der im Hopfen vorhandenen ß-Säuren extrahiert worden waren.The extract had a content of 40.7% f \ acids, determined by a conductometric method using methanolic lead acetate (J. Inst. Brewing 1970, 76, 343). Thus 88.1% of the available CC acids were extracted from the hops using liquid CO 2 . Examination of the extract by column chromatography on Sephadex (J. Inst. Brewing, 1972, 78, 57) showed that 70.2% of the β-acids present in the hops had been extracted.
Eine 10,0 g Probe des Extraktes wurde mit Dampf destilliert nach dem Verfahren, das von Howard (J.Inst. Brewing, 1970, 76, 381) beschrieben wurde, und es wurden insgesamt 450 mg Hopfenöl isoliert. Bei diesem Versuch waren durch das flüssige Kohlendioxid 83 % des verfügbaren Öls aus dem Hopfen extrahiert worden.A 10.0 g sample of the extract was steam distilled according to the method described by Howard (J. Inst. Brewing, 1970, 76, 381) and a total of 450 mg of hop oil was isolated. In this attempt 83% of the available oil had been extracted from the hops by the liquid carbon dioxide.
809816/0769809816/0769
Ähnliche Ausbeuten an Öl und Harzen wurden erhalten, wenn gepulverter Wye-Challenger-Hopfen entsprechend diesem Verfahren unter Verwendung von flüssigem C0? extrahiert wurde. Dieses Lösungsmittel wurde verwendet, um die ganzen Hopfenzapfen des Typs Wye Challenger und auch Zapfen zu extrahieren, die noch nicht getrocknet waren, also grüner Hopfen. Hopfenharze und -öl wurden erfolgreich aus diesen Proben extrahiert.Similar yields of oil and resins were obtained when powdered Wye-Challenger hops were made according to this procedure using liquid C0 ? was extracted. This solvent was used to extract the whole Wye Challenger type hop cones and also cones that had not yet dried, i.e. green hops. Hop resins and oils were successfully extracted from these samples.
Eine 1,1 g Probe des Extraktes, der aus dem Wye-Northdown-Hopfen erhalten worden war und 40,7 %<i-Säuren enthielt, wurde in einen Kolben gegeben, der mit einem Kondensator ausgestattet war, und zwar über einen Kohobationsaufsatz. 500 ml 0,1 η Natriumcarbonat wurden zugegeben und das Gemisch 15 Minuten unter Stickstoffatmosphäre gekocht. Das Hopfenöl wurde abgetrennt, und das Gemisch wurde auf etwa 00C gekühlt und der pH-Wert auf 4,0 durch Zugabe von 2n Salzsäure eingestellt. Das Gemisch wurde bei konstantem pH-Wert 1 Stunde gerührt, dann wurden 10 g Kieselgur zugegeben, worauf ein Stickstoffstrom während 5 Minuten durch das Gemisch hindurchgeleitet wurde, um das Ausflocken der "{-Säuren zu begünstigen. Das Gemisch wurde durch eine Kieselgurschicht (40 g) filtriert und mit Wasser gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden vereinigt, worauf der pH-Wert der Lösung durch Zugabe von 2n Kaliumcarbonat auf einen pH-Wert von 9,0 eingestellt wurde unter Bildung einer verdünnten Lösung des gewünschten isomerisierten Extraktes. Eine qualitative Untersuchung des Extraktes durch Dünnschicht-Chromatographie zeigte die Anwesenheit von Iso-o(-Säuren zusammen mit nur Spurenmengen von ;X-Säuren und ß-Säuren. Eine quantitative Analyse dieses Extraktes unter Verwendung der Methode von Otter et al (J.Inst.Brewing, 1972, 78, 57) ergab, daß die Ausbeute an Iso-oC-Säuren, die aus dem Hopfenextrakt erhalten wurden, 79,9 % betrug. SomitA 1.1 g sample of the extract obtained from the Wye-Northdown hops and containing 40.7% <i-acids was placed in a flask equipped with a condenser via a coobation attachment. 500 ml 0.1 η sodium carbonate were added and the mixture was boiled for 15 minutes under a nitrogen atmosphere. The hop oil was separated off and the mixture was cooled to about 0 ° C. and the pH was adjusted to 4.0 by adding 2N hydrochloric acid. The mixture was stirred at constant pH for 1 hour, then 10 g of kieselguhr was added and a stream of nitrogen was passed through the mixture for 5 minutes to encourage flocculation of the "{acids g) filtered and washed with water, the filtrate and washing liquid were combined, whereupon the pH of the solution was adjusted to a pH of 9.0 by adding 2N potassium carbonate to give a dilute solution of the desired isomerized extract Qualitative examination of the extract by thin-layer chromatography showed the presence of iso-o (-acids together with only trace amounts of; X-acids and ß-acids. A quantitative analysis of this extract using the method of Otter et al (J.Inst. Brewing, 1972, 78, 57) showed that the yield of iso-oC acids obtained from the hop extract was 79.9%
809816/0769809816/0769
wurden 70,4 % der verfügbaren ^C-Säuren, die im Wye-Northdown-Hopfen enthalten waren, in Iso- c£-Säuren umgewandelt. were 70.4% of the available ^ C acids in the Wye-Northdown hops were converted into iso-acids.
Der Extrakt wurde bis auf 15 % Iso-Cv-Säuren (Gewicht/ Volumen) unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Temperatur 35°C, 15 mm/Hg) ohne Verlust von Iso-CC-Säuren konzentriert.The extract was reduced to 15% iso-Cv acids (weight / Volume) using a rotary evaporator (temperature 35 ° C, 15 mm / Hg) without loss of iso-CC acids concentrated.
Herstellung eines isomerisierten Extraktes (halb-kontinuierliche Hopfenextraktion)Production of an isomerized extract (semi-continuous hop extraction)
200 g gepulverter Northern-Brewer-Hopfen, der 6,1 % ^-Säuren enthielt, wurde in die Kolonne des in Fig. 2 dargestellten halb-kontinuierlichen Extraktors gegeben. Flüssiges CO2 wurde 5 Stunden durch das System bei einem Druck von 62,3 bis 63,7 atü umgewälzt. Dann wurde der Druck im System entspannt, und der Extrakt, der sich im Verdampfer (Temperatur 40°C) gesammelt hatte, wurde entnommen.200 g of powdered Northern Brewer hops containing 6.1% ^ -acids were placed in the column of the semi-continuous extractor shown in FIG. Liquid CO 2 was circulated through the system for 5 hours at a pressure of 62.3 to 63.7 atmospheres. The pressure in the system was then released and the extract that had collected in the evaporator (temperature 40 ° C.) was removed.
Weitere fünf 200 g Proben des Hopfens wurden in der gleichen Weise extrahiert, und die bei den sechs Extraktionen erhaltenen Extrakte wurden gesammelt (157,8 g). Der Extrakt wurde unter Anwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren untersucht, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden!Another five 200 g samples of the hops were extracted in the same manner, and those from the six extractions obtained extracts were collected (157.8 g). The extract was prepared using those described in Example 1 Method investigated, whereby the following results were obtained!
a) Nur CX-Säuren und ß-Säuren konnten bei der Dünnschicht-Chromatographie festgestellt werden, b) 93 % der verfügbaren α-Säuren und 60 % der verfügbaren ß-Säuren waren durch das flüssige CO extrahiert worden.a) Only CX acids and ß acids could be used in thin-layer chromatography be found, b) 93% of the available α-acids and 60% of the available ß-acids had been extracted by the liquid CO.
c) 70 % des verfügbaren Hopfenöls waren im Extrakt vorhanden .c) 70% of the available hop oil was present in the extract.
809816/0769809816/0769
- JkG - - JkG -
¥4¥ 4
28,0 g des Hopfenextraktes, der 43 % Cl-Säuren enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, isomerisiert und nach der Filtration durch Kieselgur wurde eine Ausbeute von 98 % Iso-Ov-Säuren erhalten. Nur Spurenmengen vonc(- und ß-Säuren wurden im Extrakt festgestellt.28.0 g of the hop extract, which contained 43% Cl acids, was described in the same manner as in Example 1, isomerized and after filtration through kieselguhr a yield of 98% iso-ov acids was obtained. Only trace amounts of c (- and ß-acids were in the extract established.
Das Volumen des wäßrigen Iso-Extraktes mit einem pH-Wert von 4 (8,2 1) wurde durch Verdampfen bei 50 C/ 15 mmHg auf unter 1 1 reduziert. Der -pH-Wert wurde dann mit 0,2n Natriumcarbonatlösung auf 9 eingestellt und das Volumen auf 1 1 aufgefüllt unter Gewinnung des isomerisierten Extraktes als eine blaßgelbe Lösung (Gesamtausbeute Iso-rv-Säuren 88 %, d.h. 1,06 % Gewicht/ Volumen).The volume of the aqueous iso-extract with a pH of 4 (8.2 l) was reduced to below 11 by evaporation at 50 ° C./15 mmHg. The -pH-value was then adjusted with 0.2N sodium carbonate solution at 9 and the volume to 1 1 filled in recovering the isomerized extract as a pale yellow solution (total yield iso-r v-acids 88%, ie 1.06% w / v ).
Die Zugabe erfolgte zu einem ungehopften Bier durch Hinzufügen des isomerisierten Extraktes (verdünnt auf 0,50 % Gewicht/Volumen Iso-^-Säuren) vor dem Abfüllen auf Fässer in einer Menge von 30 mg Iso-QC-Säuren/1 Bier. Die Bittere des erhaltenen Bieres, bestimmt durch die empfohlene Analysenmethode (J.Inst. Brew., 1971, 77, 181) betrug 26 EBU. Die Ausnutzung der Iso-OC-Säuren im Bier betrug somit 86 %.The addition was made to an unhopped beer Add the isomerized extract (diluted to 0.50% weight / volume iso - ^ - acids) before bottling on kegs in an amount of 30 mg iso-QC acids / 1 beer. The bitterness of the beer obtained, determined by the recommended analytical method (J.Inst. Brew., 1971, 77, 181) was 26 EBU. The use of iso-OC acids in beer was thus 86%.
Der iscmerisierte Extrakt wurde außerdem einem hellen Bier im Tank vor dem Abfüllen auf Flaschen in einer Menge von 42 mg Iso- oC-Säuren/1 Bier zugegeben. Die Bittere des Flaschenbieres, bestimmt wie oben angegeben, betrug 35 EBU. Die Ausnutzung der Iso- OC-säuren im Bier betrug somit 83 %.The iscmerized extract was also added to a light beer in the tank before bottling in a quantity of 42 mg iso-oC acids / 1 beer was added. The bitter one of the bottled beer, determined as indicated above, was 35 EBU. The utilization of iso-OC acids in beer was thus 83%.
Ein im Handel erhältlicher isomerisierter Hopfenextrakt wurde einer anderen Charge des gleichen hellen Bieres im Tank mit der gleichen Verdünnung und in der gleichen Menge zugegeben, wie dies im Falle des oben erwähntenA commercially available isomerized hop extract was another batch of the same light beer in the tank with the same dilution and in the same Amount added as in the case of the above
809816/0769809816/0769
Iso-Extraktes geschehen war. Die anfänglichen Trübungswerte der Flaschenbiere, bestimmt gemäß der empfohlenen Analysenmethode (J.Inst. Brew., 1971, 77, 181) betrugen 0,60 EBC-Einheiten bei dem mit dem Iso-Extrakt dieses Beispieles gebitterten Bieres und 4,42 EBC-Einheiten bei dem Bier, das den im Handel erhältlichen isomerisierten Hopfenextrakt enthielt. Der Trübungswert des mit dem Iso-Extrakt dieses Beispieles gebitterten Bieres überstieg 105 EBC-Einheiten nicht bei einer Lagerzeit von 15 Wochen. Ein Bier wird als ausreichend lagerstabil in bezug auf die Trübungsbildung angesehen, wenn die Trübungswerte nach einer Lagerung von 12 Wochen nicht mehr als 205 EBC-Einheiten betragen. Induzierte Uberlaufversuche wurden an Flaschenbieren gemäß dem Verfahren von Laws und McGuinness (J. Inst. Brewing, 19 72, 78, 303) durchgeführt, wobei der festgestellte Bierverlust bei dem Bier mit dem gemäß diesem Beispiel hergestellten Iso-Extrakt 0,4 g/0,284 1 betrug und bei dem Bier mit dem im Handel erhältlichen isomerisierten Hopfenextrakt 117,4 g/0,284 1. Im Vergleich dazu verlor ein traditionell gebrautes Flaschenbier, d.h. bei dem kein Extrakt oder Iso-Extrakt nach dem Brauen zugegeben worden war, unter entsprechenden Bedingungen 0,5 bis 5 g/0,284 1 ( 1/2 pint ).Iso extract was done. The initial turbidity values of the bottled beers, determined according to the recommended ones Analysis method (J.Inst. Brew., 1971, 77, 181) amounted to 0.60 EBC units with the one with the iso-extract of this Example of bitter beer and 4.42 EBC units for the beer that isomerized to that commercially available Contained hops extract. The turbidity value of the beer bittered with the iso-extract of this example did not exceed 105 EBC units with a storage time of 15 weeks. A beer is said to be sufficiently stable in storage with regard to the formation of turbidity, if the turbidity values after storage for 12 weeks are not be more than 205 EBC units. Induced overflow tests were performed on bottled beers according to the procedure by Laws and McGuinness (J. Inst. Brewing, 19 72, 78, 303) with the observed beer loss in the case of the beer with the iso-extract prepared according to this example was 0.4 g / 0.284 1 and in the case of Beer with the commercially available isomerized hop extract 117.4 g / 0.284 1. In comparison, lost a traditionally brewed bottled beer, i.e. in which no extract or iso-extract is added after brewing 0.5 to 5 g / 0.284 l (1/2 pint) under appropriate conditions.
Das mit dem neuen isomerisierten Extrakt gebitterte Bier zeigt somit keine Tendenz zum überlaufen.The beer bittered with the new isomerized extract shows no tendency to overflow.
Halb-kontinuierliche Extraktion von Hopfen im halbtechnischen MaßstabSemi-continuous extraction of hops on a semi-industrial scale
30 830 g gepulverter Wye-Northdown-Hopfen, der 7,1 %30 830 g powdered Wye Northdown hops containing 7.1%
OC-säuren enthielt, wurde in die Kolonne des halb-kontinuierlichen Extraktionsapparates gemäß Fig. 2 eingegeben. Flüssiges CO ~ wurde in dem System mit einer Geschwindigkeit von 6,4 1 pro Stunde und einem Druck vonContaining OC acids was added to the column of the semi-continuous Extraction apparatus according to FIG. 2 entered. Liquid CO ~ was in the system with a Speed of 6.4 liters per hour and a pressure of
809816/0789809816/0789
60,9 atü während 5 Stunden umgewälzt. Der Druck im System wurde dann unter Verwendung des Entlüftungsventils entspannt, und der Extrakt (114,8 g), der im Verdampfer gesammelt worden war, wurde unter Anwendung des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens isomerisiert. Die Analyse des Produktes ergab, daß der insgesamt erzielbare Wirkungsgrad der Extraktion der et-Säuren und Isomerisation 88 % betrug.60.9 atm circulated for 5 hours. The pressure in the system was then reduced using the vent valve relaxed, and the extract (114.8 g) that had been collected in the evaporator, using the in the method described in Example 1 isomerized. The analysis of the product showed that the overall achievable Efficiency of the extraction of the et-acids and isomerization was 88%.
Proben verschiedener Hopfenkulturen wurden mit flüssigem CO2 extrahiert und gemäß dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren isomerisiert. Die Extrakte und isomerisierten Extrakte waren von vergleichbarer hoher Reinheit. Die Ergebnisse der Extraktionen und Isomerisationen sind in Tabelle 3 wiedergegeben, während Tabelle 4 die Ergebnisse von Versuchen bezüglich Trübungsbildung, überlauf, Bittere und Ausnutzung dieser isomerisierten Extrakte zeigt, wenn diese einem Bier zugegeben worden waren.Samples of different hop cultures were extracted with liquid CO 2 and isomerized according to the method described in Example 2. The extracts and isomerized extracts were of comparable high purity. The results of the extractions and isomerizations are shown in Table 3, while Table 4 shows the results of tests with regard to turbidity, overflow, bitterness and utilization of these isomerized extracts when they were added to a beer.
809816/0769809816/0769
kulturhop
Culture
tionszeit
(Std.)Extra
tion time
(Hours.)
ausbeute
(Gew.-%,
bezogen
auf Hopfen)extract
yield
(% By weight,
based
on hops)
Menge im
Extrakt
(%)'^ -Acids-
Amount in
extract
(%)
Komponenten (%)extracted from the hops
Components (%)
bei der
Isomerisa
tion (%)yield
in the
Isomerisa
tion (%)
an Iso- CC -Säuren
(%)Total yield
of iso-CC acids
(%)
BrewerNorthern
Brewer
NorthdownWye
Northdown
TargetWye
Target
cn cc is? cn cc is?
Iso- ο. -Säuren
(ppm)added
Iso- ο. Acids
(ppm)
(E.B.C.-EinheitenCloudiness
(EBC units
Zugabeafter
Encore
induziertes
Ausströmen
(Bierverlust)(4)
induced
Outflow
(Beer loss)
(E.B.U.
Einheiten)Bitter
(EBU
Units)
(%)Exploitation
(%)
BrewerNorthern
Brewer
lichoriginal
lich
hältlicher
Eso-Extrakt Ain trade he
more stable
Eso extract A
hältlicher
Iso-Extrakt Bin trade he
more stable
Iso extract B
versuchControl (5)
attempt
Gew.-Verlust bei Flaschen, die 278 ml Bier enthalten, nichtgehopftes BierLoss of weight for bottles containing 278 ml of beer unhopped beer
cn oocn oo
COCO
HiHi
LeerseifeEmpty soap
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB42613/76A GB1576729A (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Method of making an iso-acid preparation from hops |
GB1848077 | 1977-05-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2745829A1 true DE2745829A1 (en) | 1978-04-20 |
DE2745829C2 DE2745829C2 (en) | 1984-12-20 |
Family
ID=26253412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772745829 Expired DE2745829C2 (en) | 1976-10-13 | 1977-10-12 | Process for the preparation of iso-α-acids immediately suitable for addition to beer |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT360468B (en) |
AU (1) | AU512851B2 (en) |
CA (1) | CA1097688A (en) |
CH (1) | CH630956A5 (en) |
DE (1) | DE2745829C2 (en) |
FR (1) | FR2367822A1 (en) |
NZ (1) | NZ185423A (en) |
YU (1) | YU242277A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2827002B2 (en) | 1978-06-20 | 1980-09-04 | Adam Dr. 8421 St Johann Mueller | Process for treating hops with CO2 as extraction agent |
DE3126490A1 (en) * | 1981-07-04 | 1983-01-20 | Miller Brewing Co., 53208 Milwaukee, Wis. | Hop extracts and process for the production of the same |
DE2920765C2 (en) * | 1979-05-22 | 1986-10-23 | Müller, Adam, Dr., 8421 St Johann | Process for the production of an isomerized hop extract |
DE10337458B4 (en) * | 2002-08-14 | 2010-10-14 | Gw Pharma Ltd., Salisbury | Improvements in the extraction of pharmaceutically active components from plant materials |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1575827A (en) * | 1977-01-18 | 1980-10-01 | Brewing Patents Ltd | Preparation of hop extract |
DE3235847C2 (en) * | 1981-11-11 | 1996-05-30 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Process for extracting hops |
US4717580A (en) * | 1984-04-12 | 1988-01-05 | Scottish & Newcastle Breweries Plc | Method of enhancing the bitterness of beer |
DE3513169A1 (en) * | 1985-04-12 | 1986-10-16 | Hopstabil Hopfenverarbeitungs-Gesellschaft mbH, 8069 Wolnzach | METHOD FOR PRODUCING ISOHUMULONES |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU167798A1 (en) * | А. В. Пехов, И. Я. Пономаренко , А. Ф. Прокопчук | SOLVENT OF BITTER AND AROMATIC SUBSTANCES OF HOP | ||
DE2127618B1 (en) * | 1971-06-03 | 1972-11-23 | Hag Ag | Process for obtaining hop extracts |
DE2238549A1 (en) * | 1971-08-04 | 1973-03-01 | Bush Boake Allen Ltd | ISOMERIZED HOP EXTRACTS |
JPS4844864A (en) * | 1971-09-04 | 1973-06-27 |
-
1977
- 1977-10-10 YU YU242277A patent/YU242277A/en unknown
- 1977-10-11 AU AU29566/77A patent/AU512851B2/en not_active Expired
- 1977-10-12 DE DE19772745829 patent/DE2745829C2/en not_active Expired
- 1977-10-12 CA CA288,549A patent/CA1097688A/en not_active Expired
- 1977-10-13 NZ NZ18542377A patent/NZ185423A/en unknown
- 1977-10-13 CH CH1250977A patent/CH630956A5/en not_active IP Right Cessation
- 1977-10-13 AT AT734577A patent/AT360468B/en not_active IP Right Cessation
- 1977-10-13 FR FR7730832A patent/FR2367822A1/en active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU167798A1 (en) * | А. В. Пехов, И. Я. Пономаренко , А. Ф. Прокопчук | SOLVENT OF BITTER AND AROMATIC SUBSTANCES OF HOP | ||
DE2127618B1 (en) * | 1971-06-03 | 1972-11-23 | Hag Ag | Process for obtaining hop extracts |
DE2238549A1 (en) * | 1971-08-04 | 1973-03-01 | Bush Boake Allen Ltd | ISOMERIZED HOP EXTRACTS |
JPS4844864A (en) * | 1971-09-04 | 1973-06-27 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU-Z: Maslo.Zir.-Promyslennost, 36, 1970, 5, S. 21-23 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2827002B2 (en) | 1978-06-20 | 1980-09-04 | Adam Dr. 8421 St Johann Mueller | Process for treating hops with CO2 as extraction agent |
DE2920765C2 (en) * | 1979-05-22 | 1986-10-23 | Müller, Adam, Dr., 8421 St Johann | Process for the production of an isomerized hop extract |
DE3126490A1 (en) * | 1981-07-04 | 1983-01-20 | Miller Brewing Co., 53208 Milwaukee, Wis. | Hop extracts and process for the production of the same |
DE10337458B4 (en) * | 2002-08-14 | 2010-10-14 | Gw Pharma Ltd., Salisbury | Improvements in the extraction of pharmaceutically active components from plant materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2956677A (en) | 1979-04-26 |
AT360468B (en) | 1981-01-12 |
YU242277A (en) | 1982-06-30 |
FR2367822A1 (en) | 1978-05-12 |
FR2367822B1 (en) | 1982-05-28 |
DE2745829C2 (en) | 1984-12-20 |
CA1097688A (en) | 1981-03-17 |
NZ185423A (en) | 1980-03-05 |
AU512851B2 (en) | 1980-10-30 |
ATA734577A (en) | 1980-06-15 |
CH630956A5 (en) | 1982-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3810681C2 (en) | ||
DE2801843A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A HOP EXTRACT | |
DE2818852A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN EXTRACT AND DEVICES THEREFOR | |
DE3609046A1 (en) | THE OBTAINING OF SELECTED COMPONENTS FROM CARBON DIOXIDE HOP EXTRACT | |
EP0057435B1 (en) | Process for the extraction of bitter compounds and tannins from hops and the use thereof | |
DE2919448C2 (en) | Process for the preparation of aqueous mixtures containing iso-α-acids (isohumulones) | |
DE2745829C2 (en) | Process for the preparation of iso-α-acids immediately suitable for addition to beer | |
DE2519676A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING A HOP OIL PREPARATION | |
DE3346776C2 (en) | ||
DE69514856T2 (en) | Hop extraction | |
DE2300961A1 (en) | HOP EXTRACTION PROCESS AND PRODUCT FROM IT | |
DE2521318C2 (en) | ||
DE2244065A1 (en) | METHOD OF EXTRACTION OF HOP | |
DE69227515T2 (en) | FOAM STABILIZING AGENTS AND BITTERMAKERS FROM HOP | |
DE2240550A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING MALTED BEVERAGES | |
DE3219414A1 (en) | HOP EXTRACT OF (ALPHA) ACIDS FROM HOP AND METHOD FOR YOUR SELECTIVE EXTRACTION | |
DE1442079A1 (en) | Process for the production of hop concentrates | |
EP0062799A1 (en) | Process for preparing wine free of alcohol | |
EP0627485A1 (en) | Process for the removal of impurities present in food products obtained by fermentation | |
DE2434313A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF WINE AND BRANDY WINE | |
DE2919689C2 (en) | ||
DE1243206B (en) | Process for the separation of racemic 1-hydroxy-2-aminobutane into its optically active antipodes | |
EP0541999A1 (en) | Process and apparatus for the preparation of squalene from residues of olive oil | |
DE3513811A1 (en) | Process for batchwise boiling and cooling of beer wort | |
DE3126490C2 (en) | Process for the production of a hop preparation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VOSSIUS, V., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. VOSSIUS, D., |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: LAWS, DEREK ROY JAMES, BEXLYHEATH, KENT, GB BATH, NIGEL ALAN, LONDON, GB ENNIS, COLIN STANLEY, CHISLEHURST, KENT, GB PICKETT, JOHN ANTHONY, KIMPTON, HERTFORDSHIRE, GB WHELDON, ALFRED GORDON, GALLEY WOOD, ESSEX, GB |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: LAWS, DEREK ROY JAMES, BEXLYHEATH, KENT, GB BATH, NIGEL ALAN, LONDON, GB ENNIS, COLIN STANLEY, CHISLEHURST, KENT, GB PICKETT, JOHN ANTHONY, KIMPTON, HERTFORDSHIRE, GB WHELDON, ALFRED GORDON, GALLEY WOOD, ESSEX, GB |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8322 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: VOSSIUS, V., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. TAUCHNER, P., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. HEUNEMANN, D., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT. RAUH, P., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANWAELTE, 8000 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |