DE3304437C2

DE3304437C2 - Verfahren zur Behandlung von Würze oder Bier unter Anwendung von Kieselsol

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Publication number: DE3304437C2
Application number: DE19833304437
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 8000 München Raible
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-31
Filing date: 1983-02-09
Publication date: 1985-05-09
Also published as: DE3304437A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich sowohl auf ein Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit von Kieselsol, insbesondere hinsichtlich der Beschleunigung der Klärung von Bier, als auch auf ein Verfahren zur Behandlung von Bier mit Kieselsol. Um die eiweißstabilisierende und filtrationshemmende Wirkung von Kieselsolen bei gleichzeitiger Verringerung der für die Bierbehandlung einzusetzenden Kieselsol-Mengen zu verbessern, setzt man entweder dem Kieselsol feinstteilige, wasserunlösliche Adsorbentien, vorzugsweise Bentonit, zu oder man setzt der Würze oder dem Bier außer dem Kieselsol auch andere wasserunlösliche, feinstteilige Adsorbentien, vorzugsweise Bentonit, zu.

Description

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Bentonit im Kieselsol suspendiert und diese Mischung dem Bier zusetzt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium-Bentonit eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kieji '.sol mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 200 m²/g eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kieselsol mit einer spezifischen Oberfläehe von 600 m²/g eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aiuminiummudifiziertes Kieselsol eingesetzt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Kieselsole sind kolloide Lösungen bzw. Dispersionen von S1O2 in Wasser. Solche Produkte können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden (vgl. Ulimann, Band 21,1981).

Im Rahmen der nachstehend zu erörternden Erfindung kommen nur Kieselsole in Betracht, die nach einem der drei folgenden Verfahren hergestellt werden:

it Entalkalisicrung von Wasserglas und Stabilisierung der alkaliarmen Lösung durch thermische Prozesse; jjtj

b) Peptisierung von Kieselgelen durch geeignete Prozesse, z. B. durch Erhitzen im Autoklaven mit geringen Alkalimengen;

c) Redispergierung von geeigneten Kieselsäuren in Wasser, z. B. pyrogenen Kieselsäuren. ff\

Wenn man Kieselsol bei der Getränkebehandlung in das betreffende Getränk einbringt, dann kommt es zu einer Vernetzung der kugelförmigen Siliciumdioxyd-Teilchen des Kieselsols. Es entsteht ein Kieselsäurehydrogel. Dieses kann gegenüber Inhaltsstoffen des Getränkes absorbierend wirken. Es sedimentiert sich als Niederschlag, reißt dabei auch Trübungsteilchen des betreffenden Getränkes mit sich und bewirkt so eine Klärung desselben.

Auf diesem Prinzip beruht die Kieselsolschönung von Wein und Fruchtsäften, die seit etwa 1940 bekannt ist. Sie dient zur Klärung der genannten Getränke, um die Filtration durch die, vor allem in kleineren Betrieben

(5 gebräuchlichen. Schichtenfilter zu erleichtern (vgl. G. Troost: Technologie des Weines, 5. Auflage, 1980).

Die Erfahrungen auf dem Gebiet der Wein- und Fruchsaftkelterei sind indes nur in den wenigsten Fällen auf die Bierbrauerei zu übertragen. Das kommt einmal daher, daß die Inhaltsstoffe von Wein und Fruchsäften wegen ihren ganz anderen Ursprungs sich wesentlich von denen von Würze und Bier unterscheiden. So unterscheiden sich Wein und Bier ζ. B. schon hinsichtlich des pH-Wertes ganz beträchtlich. Filtrationshemmende Stoffe in Wein und Fruchsäften sind Pektin oder pektinartige Stoffe, während die filtrationshemmenden Stoffe von Bier Alpha- und Beta-Glukane sowie wahrscheinlich Glykoproteine sind. Auch die Anforderungen an das fertige Getränk sind nicht vergleichbar. Bei Wein ζ. B. kann die Eiweißstabilisierung so weit gehen, daß alle Proteine und Polypeptide aus dem Wein entfernt sind. Beim Bier ist dies völlig undenkbar, allein schon mit Rücksicht auf die Schaumeigenschaften. Wegen der Verschiedenartigkeit der chemischen Zusammensetzung von Wein und Bier (ζ. B. pH, COi-Gehalt, Protein- und Kohlenhydratursprung) und auch der verschiedenen Qualitätskriterien (z. B. Schaum und Eiweißstabilität beim Bier gegenüber Weinsteinstabilität beim Wein) haben sich für die Bier- bzw. Weinklärung völlig unterschiedliche Klärtechniken entwickelt.

Vor diesem Hintergrund konnte der mit der Bierklärung befaßte Fachmann aus der Weintechnologie keine Anregung entnehmen.

Die DE-OS 24 08 896 ist zwar gemäß Patentanspruch auf vergorene Getränke allgemein gerichtet, in der Beschreibung und insbesondere in den Beispielen ist jedoch eindeutig nur der Weinfachmann angesprochen; die Aufgabenstellung bezieht sich dort nämlich auf eine Verbesserung der nur bei der Weinherstellung üblicheu Gelatine-Kieselsol-Schönung.

Weil diese Unterschiede zwischen Wein- und Fruchtsaftindustrie einerseits und der Brauerei-Industrie andererseits bestehen, ist auch nur eine Patentanmeldung bekanntgeworden, die die Anwendung von Kieselsol zur Behandlung von Bier beschreibt. Aus der DE-OS 21 .33 90b ist jedoch lediglich bekannt, dem Bier nach der Gärung, nämlich bei Beginn oder während der Lagerung und bei Temperaturen unter 2O⁰C, Kieselsol zuzusetzen und den entstehenden Niederschlag durch »Siphoniercn. Dekantieren, Filtrieren, oder Zentrifugieren«

abzutrennen. Der Zweck des Verfahrens ist die Eiweißstabilisierung von Bier. Von einer Verbesserung der Fütrationseigenschaften des Bieres ist nicht die Rede.

Das Verfahren der DE-OS 21 33 906 hat sich nach mehr als einem Jahrzehnt immer noch nicht in die Brauerei-Industrie einführen lassen. Dies liegt wahrscheinlich in erster Linie daran, daß die eiweißstabilisierende Wirkung von Kieselsol derjenigen von feinpulverigen Kieselsäurexerogelen oder Kieselsäurehydrogelen nicht so Oberlegen ist, als daß man den Mehraufwand des Kieselsolverfahrens in Kauf nimmt Immerhin entstehen durch das Kieselsol-Sediment beachtliche Bierverluste bzw. die Sedimentbildung macht besondere Maßnahmen zur Bierrückgewinnung nötig. Außerdem sind Kieselsole nicht kältebeständig. Man muß also auch hinsichtlich der Vorratshaltung und der Handhabung in den kalten Brauereikellern gewisse Vorsichtsmaßnahmen treffen.

Aus der nachveröffentlichten DE-OS 32 08 022 ist ein Verfahren zur Behandlung von Bier mit Kieselsol bekannt, bei welchem man zur Verbesserung der Klärung und der Filtrations- sowie Separationseigenschaften des späteren Bieres das Kieselsol der Ausschlagwürze im heißen oder abgekühlten Zustand oder der Würze zu Beginn der Hauptgärung zugibt und die dadurch verursachte Ausflockung aus der Würze oder aus dem Jungbier abtrennt Durch dieses Verfahren ist eine beträchtliche Verbesserung der Filtrations- und auch der Zentrifugationseigenschaften von Bier erzielt. Es ist auch möglich, den dabei entstehenden Niederschlag von Kieselsäurehydrogel während der Gärung im Bier zu belassen und erst danach die Trennung einerseits vom Jungbier, andererseits auch von der Erntehefe vorzunehmen.

Diesem Stand der Technik gegenüber besteht jedoch nach wie vor das Bedürfnis, auch fertig vergorene Biere hinsichtlich ihrer Fütrationseigenschaften zu korrigieren und zu verbessern. Denn zumeist stellt es sich erst unmittelbar vor <?ei Filtration oder gar erst während der Filtration heraus, daß man es mit schlecht filtrierbarem Bier zu tun hat

Aufgrund der Patentanmeldung P 32 31 240. 7-41 gehört ein Verfahren zur Behandlung von Würze, Jungbier oder abgelagertem Bier mit Kieselsol zum Stand der Technik, bei welchem man zur Verbesserung der Fütrationseigenschaften des späteren Bieres das Kieselsol der Würze, dem Jungbier oder dem vergorenen Bier zufügt und dann die gesamte Würze bzw. das gesamte Bier zur Entfernung des Niederschlags zentrifugiert. Dadurch ist die Aufgabe gelöst, vergorenes Bier durch Zugabe von Kieselsol zu klären, in seiner Stabilität zu verbessern und auch besser filtrierfähig zu machen. Das genannte Verfahren erlaubt es, mit Kontaktzeiten von wenigen Minuten auszukommen, d. h. den Zentrifugationsprozeß praktisch unmittelbar nach Zugabe des Kieselsols vorzunehmen. In diesem Fall benötigt man Zentrifugen mit entsprechend großem Schlammraum, die die Kieselgelausscheidung der betreffenden Biermenge aufzunehmen imstande sind. Oder aber man arbeitet mit selbst austragenden Zentrifugen, wobei der Austragerhythmus dem Durchsatz und der Menge an anfallenden Kieselsol-Sediment angepaßt sein muß. In beiden FäH'n ist aber anzustreben, mit möglichst geringen Kieselsolzusätzen zum gewünschten Ziel zu kommen, damit die gegebene Schlammraumkapazität einer Zentrifuge den Durchsatz von möglichst viel Bier erlaubt bzw. damit '-\2i der selbst austragenden Zentrifuge sich der Austragungsvorgang nicht in zu kurzen Abständen wiederholen muß.

Eine andere Möglichkeit der Anwendung des Kieselsols bei fertigem Bier besteht darin, die Kieselsäureausscheidung im Tank sedimentieren zu lassen und danach das überstehende Bier zu zentrifugieren. Es ist nach der Zentrifuge u. U. so klar, daß es überhaupt keinem Filtrationsprozeß mehr unterworfen werden muß. Diese Arbeitsweise hat den Vorzug, daß auch Zentrifugen mit geringem Schlammraum für das Verfahren eingesetzt werden können. Aber auch bei dieser Arbeitsweise kommt es darauf an, daß die Kieselsäureausscheidung sich rasch sedimentiert, damit der Zentrifugationsprozeß bald nach der Kieselsolzugabe vorgenommen werden kann. Je weniger Kieselsäuresediment entsteht, desto weniger r.,uß zur Bierrückgewinnung aufgearbeitet werden.

Für dieses Verfahren ist es von großer Bedeutung, daß man ein Kieselsol auswählt, das aufgrund seiner spezifischen Oberfläche eine gute eiweißstabilisierende und filtrationsverbessernde Wirkung ausübt. Es sind dies Kieselsole mit einer spezifischen Oberfläche bevorzugt von mehr als 200 m²/g S1O2. Aber diese Kieselsole haben den Nachteil, daß das entstehende Sediment mit steigender Oberflächenzahl an Volumen zunimmt und daß seine sjjjj Absetzgeschwindigkeit sich ebenfalls verlangsamt.

lj| Aus der US-PS 38 18 111 ist außerdem bereits die Kombination von Kieselsol mit einem weiteren Mittel

•iij bekannt. Dabei wird als Zusatz zu Kieselsol eine wasserlösliche stickstoffhaltige Verbindung, wie z. B. Gelatine

gj eingesetzt. Diese Gelatine-Kieselsol-Schönung birgt die Gefahr in sich, daß Reste von gelösten, zugesetzten

j§' stickstoffhaltigen Verbindungen im Bier verbleiben, was nach dem Reinheitsgebot unzulässig ist.

(^ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eiweißstabilisierende und filtrationsverbessernde Wirkung von

|| Kieselsolen bei gleichzeitiger Verringerung der für die Bierbehandlung einzusetzenden Kieselsol-Mengen zu

|?j verbessern.

ψ_: Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1. Entweder man setzt bereits

|w dem Kieselsol Bentonit zu oder man setzt der Würze oder dem Bier außer dem Kieselsol auch Bentonit zu. Im ■;, Rahmen des zuletzt genannten Lösungswegs kann das gleichzeitig mit dem Kieselsol geschehen, aber auch

|ΐ hintereinander, wobei bevorzugt das Kieselsol als letztes zugegeben wird. Ganz besonders geeignet wegen einer

ί|| anscheinend synergistischen Wirkung ist der Natrium-Bentonit, z. B. Wyoming-Bentonit.

!·!,! Werden feinstteilige Bentonite mit dem Kieselsol zusammen in Würze oder Bier angewendet, dann umschließt

J/V der aus Kieselsol entstehende Kieselgel-Niederschlag auch diese allerfeinsten Bentonit-Partikel. Sie bewirken

ih ein rascheres und kompakteres Absetzen des Kieselsol-Niederschlages. Darüber hinaus bewirken der Bentonit

ι";; eine Verstärkung der Kieselsolwirkung, so daß der gemeinsame Einsatz von Kieselsol mit feinstteiligen Bentoni-

': ten die Verminderung des Kieselsol-Einsatzes ermöglicht. Dies führt, außer den genannten Vorteilen, auch dazu,

; -^: daß geringere Trubvolumina anfallen. .

;i;i Die Erfindung beruht auf der nicht nahegelegt gewesenen Überlegung, daß Kieselsol für die Bicrbehandlung

[!■*■ dann interessant werden könnte, wenn außer der eiweißstabilisierenden Wirkung auch die Filtrationseigenschaf-

^! ten von Bier verbessert werden können. Dann könnte nämlich die Aussicht bestehen, daß der Mehraufwand, den

das Sol-Verfahren nun einmal erfordert, dadurch für den durchschnittlichen Braufachmann kompensiert wird, daß man an der Lagerzeit einsparen kann, deren Dauer ganz wesentlich durch die ablaufenden Klärprozesse bestimmt ist Eine Einsparung an Filterhilfsmitteln wiederum kompensiert den Aufwand für die Biergewinnung aus Solsediment. Der aus der DE-OS 21 33 906 bekannte Prozeß führt, wie dargelegt, nicht zu der anzustrebenden Verbesserung auch der Filtrationseigenschaften von Bier.

Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, Bentonit in Kieselsol zu suspendieren, bevor dieses in der Brauerei für die Behandlung von Würze oder Bier benutzt wird. Hierbei kommt es zu einer ganz intensiven Quellung der Bentonit-Komponente, wie sie beim Eintragen des Bentonits in Wasser oder Bier nicht erreicht werden kann. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung suspendiert man feingemahlenen Bentonit, bevorzugt Natrium-Bentonit, in Kieselsol und läßt ihn darin quellen. Es hat sich herausgestellt, daß je nach spezifischer Oberfläche des Kieselsols Präparate mit 30% SKIb maximal etwa bis zu 10% Natrium-Bentonit aufnehmen können. Kieselsole mit geringerem SiO2-Gehalt erlauben sogar noch höhere Bentonit-Zusätze. Der pulverförmige Bentonit kann ohne besonderen Aufwand in das Kieselsol eingerührt werden. Er quillt darin und bleibt, ohne daß sich ein Sediment bildet, im Kieselsol in Schwebe.

Kieselsole mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 200 nrVg eingesetzt. In bestimmten Fällen kann auch die Anwendung von aluminiummodifiziertem Kieselsol gemäß der DE-PS 24 08 896 vorteilhaft sein.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung und die damit erzielten, vorteilhaften Wirkungen sind in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. Dabei zeigt sich daß die Kombination Kieselsol-Benionit nicht nur das Absetzen des Kieselsols fördert. Darüber hinaus kommt die Verbesserung der eiweißstabilisierenden und filtrationsverbessernden Wirkung besonders augenfällig zum Ausdruck.

Beispiel i

In diesem Beispiel sind Versuche zur Bierbehandlung zusammengefaßt, bei denen einzelne Proben gemäß der DE-OS 21 33 906 (Monsanto) mit Kieselsol behandelt werden, im Vergleich dazu einige Proben nach der deutschen Patentanmeldung 32 3 i 240.7 sowie einige Proben na' h dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung, bei dem das Bier gleichzeitig mit Kieselsol und einer geringen Bentonitmenge behandelt wird.

Aus vier verschiedenen Münchner Brauereien wird gelagertes und gereiftes, unfiltriertes Bier für die Versuche in 1-I-Portionen abgefüllt. Diese 1-l-Portionen werden drei Tage auf 0"C gekühlt. Dann erfolgt die Zugabe von Kieselsol, Kieselsol-Bentonit-Gemisch sowie Bentonit. Die Proben bleiben zur Sedimentation drei Tage bei 0⁰C stehen. Danach wird die erreichte Klärung bzw. die noch vorhandene Trübung (EBC-Einheiten) gemessen. Es folgt die Bestimmung von Vmax nach Esser (Monatsschrift für Brauerei, 25, 145, (1972)). Im Filtrat von dieser Bestimmung wird die Kältetrübung nach zwei Warmtagen bei 40° C und 24 h Eis gemessen.

Außerdem werden aus den Proben 250 ml Bier in einer Becherzentrifuge 10 Minuten bei 4800 U/min zentrifugiert. Das zentrifugierte Bier wird für 18 h wieder auf 0°C gekühlt. Danach wird ebenfalls Vmax nach Esser ermittelt und im Filtrat die Kältetrübung.

Zur Klärung bzw. Verbesserung der Filtrationseigenschaften und der Eiweißstabilisierung wurden den Bierproben folgende Mittel zugesetzt:

a) Kieselsol niii einer spezifischen Oberfläche von 300 m²/g SiO₂, das 30 Gew.-% SiO₂ enthielt. Von diesem

Kieselsol wurden 0,5 g SiO₂/l Bier angewendet,
b) Kieselsol-Bentonit-Gemisch: In 100 g Kieselsol gemäß a) wurden 5 g Wyoming-Bentonit eingerührt und 48 h quellen gelassen. Die Dosage z«jm Bier betrug 0,47 g SiO₂ als Kieselsol pro Liter plus 0,08 g Bentonit pro Liter.
c) Benionii: Vom amerikanischen Wyoming-Bentonit wurde eine 5 Gew.-%ige wäßrige Suspension bereitet.

Hiervon wurden pro Liter Bier 10 ml zugegeben. Das entspricht 0,5 g Bentonit pro Liter.

Die Resultate finden sich in der Tabelle 1:

50	Tabelle 1	nach 3 Tg. Klärung bei O⁰C	Vmax	Kälietrübung	nach 3 Tg. Klärung	Kälietrübung
				EBC		EBC
		Klarheit
		EBC	116	12	bei 0⁰C + Zcmrifugation	10,4
55			125	1,3	Vmax	1,7
	Bier A:	4,5	125	0,6		0,9
	O-Bier	1,7	84	2,7		2,1
	Kieselsol	1,6			146
bO	Kieselsol + Bentonit	4,2	95	8,2	330	11,8
	Bentonit		137	2,2	296	4,7
	Bier B:	8,6	128	1.2	96	2,7
	O-Bier	2,0	86	1.7		4.2
55	Kieselsol	2,5			124
	Kieselsol + Ücntonit	5.6		244
	Bentonit			286
	81

Tabelle 1 (Fortsetzung)

	33 04	437	η;ι eh 1 Tg.	Kliirunj;
nuch	i Tg. Miming bei 0 C		beiO C^- ·	/.cntrikigution
			Vmn \	Kiillctiubuiig
K !.ir	heii V'Vf'.f λ	Kiiltctriibung		ΙΊΚ
ClK		KBC	154	9,7
8.0	127	9.4	250	3.5
I»	165	2.0	240	0.2
l.b	175	0.2	75	1.5
4.8	88	0.6	100	4.9
8.2	69	4,2	156	2.0
4.2	83	1.8	185	0.8
J.b	99	1.4	80	1.3
7.8	58	1.6

Bier C:
O-Bier
Kieselsol

Kicselsol + Bentonit
Bentonit

Bier D:
O-Bier
Kieselsol

Kicselsol + Bentonii
Bentonit

Die Resultate der vier Biere in Tabelle I /eigen übereinstimmend folgendes:

Wenn man die Werte für Vmax vor der Zentrifugation betrachtet, dann findet man. daß die Zugabe von Bentonit zu Bier bei allen vier Proben die Filtrationsei.genschaften verschlechtert. Die l'/na.v-Werte der Bentonit-Probe liegen ausnahmslos deutlich niedriger als die VTwM--Werte des O-Bieres und dies, obwohl die Bentonit-Biere nach der dreitägigen Klärung deutlich klarer waren als das O-Bier. Bentonii verbessert also die Filtrationseigenschaften eines Bieres nicht.

Die Zugabe von Kieseisol zu Bier und die dreitägige Klärung, entsprechend etwa der Arbeitsweise in der DE-OS 21 33 906, erhöht den Vma.v-Wert gegenüber dem O-Bier gerir.jrügig.

Der Zentrifugationsprozeß. dem das Bier gemäß Deutsche Patentanmeldung 32 31 240.7 unterworfen wird, erhöht dagegen die '.Vna.v-Werte beträchtlich, und zwj.r vor allem bei den Proben mit Kieselsol bzw. Kieselsol plus Bentonit. Auch das O-Bier bzw. das Bentonit-Bier wird durch die Zentrifugation etwas in seiner Filtration verbessert, aber bei weitem nicht in dem Maß. wie dies bei den Kieselsol-Bieren und den Kieselsol plus Bentonit-Bieren der Fall ist.

Die Kombination Kieselsol plus Bentonit bringt bei den nicht zentrifugierten Bieren in etwa die gleiche Filtrierfähigkeit wie Kicselsol allein. _j5

Hinsichtlich der Eiweißstabilisierung erweist sich der Bentonit als recht wirksam. Sowohl bei den nicht

ZCntnf U⁰ISTtSn, s!s Buch 1"***; ^ ^* π Z ** Π *ϊ*ίί* ***!**!****" P^rn^^an *%ι**Λ Ala V HUa^nUnnn <-t_n> >tli^U „„.™;«,i_n., zr\ ~ c.{~\ ~i-Kieselsol bringen bei Bier A eine bessere Stabilität als 50 g Bentonit. Bei Bier B und D ist der Bentonit dem Kieselsol ein wenig überlegen. Bei Bier C ist der Bentonit sogar deutlich besser.

Die Kombination von Kieselsol plus Bentonit ist aber ausnahmslos hinsichtlich der Kältestabilität die beste, w Dies ist umso bemerkenswerter, als die mit dem Ki-sselsol zusammen gegebene Bentonitmenge nur ganz minimal war, nämlich etwa 8 g Bentonit pro hl im Vergleich zu 50 g Bentonit pro hl bei den Bieren. die ausschließlich mit Bentonit behandelt worden waren.

45 Beispiel 2

In diesem Beispiel geht es darum, Gelägerbier, das gewöhnlich besonders schwer zu filtrieren ist, hinsichtlich seiner Filtrierbarkeit zu verbessern. Es werden fünf Proben zu 1 1 Gelägerbier drei Tage auf O⁰C gekühlt. Danach erfolgt die Zugabe von Kieselsol bzw. Kieselsol-Bentonit-Gemisch. Nach weiteren drei Tagen bei Q⁰C wird die Trübung gemessen. Anschließend wird Vmax nach Esser bestimmt. Ein Teil des Bieres wird wie bei Versuch 1 zentrifugiert und das Zentrifugat nach 18 h Kühlung auf 0⁰C noch einmal der Bestimmung von Vmax unterworfen.

55 Eingesetzt werden:

a) 50 g/hl SiO₂ als Kieselsol mit spezifischer Oberfläche 300 m². _ω

b) Kieselsol-Bentonit-Gemisch wie bei Beispiel 1. Zugegeben werden 47 g SiO₂ plus 8 g Bentonit/hl.

c) 50 g SiO₂ in Form von aluminiummodifiziertem Kieselsol gemäß DE-PS 24 08 896. Spezifische Oberfläche

d) Kieselsol gemäß c) mit 15% SiO₂ vermischt mit 5% Wyoming-Bentonit Die Dosage zum Bier entspricht 47 g SiO₂ plus 16 g Bentonit/hl.

Tabelle 2

Behandlung von Gcläger-Bier

	Nach 3Tg.	15	Vmax	Nach JT^.
	Kühlung OC	2.9	20	Kühlung OC
		1.6	40	u. Zcntrifugaiion
	Trüb. (KBC)	4.2	50	Vmax
O-Bier	weit über	2.2	120	32
Kieselsol 300 m²			140	82
Kieselsol 300 m- f- Bentonit			112
Kieselsol 600 m²			180
Kieselsol 600 m² + Bentonit		200

Man sieht aus der Tabelle 2, daß das O-Bier mit weit über 15 EBC-Einheiten nach dreitägiger Klärung bei0"C noch sehr trüb war. Die Zugabe von Kieselsol 300 m² bringt die Trübung auf 2,9 EBC-Einhciten herunter, das Gemisch von Kieselsol 300 m² plus Bentonit verbessert die Klärung. Das modifizierte Kieselsol mit 600 m²

Oberfläche wirkt sich nicht ganz so klärend aus, auch nicht im Gemisch mit Benionii. ;-

Dagegen zeigt die Bestimmung von Vmax, daß das Kieselsol 300 m² mit einem Wert von 40 die Filtrierbarkeit _t

um 100% erhöht Das Gemisch des Kieselsols 300 m² mit Bentonit kommt auf noch einen besseren Wert. Als ^:,

besonders wirkungsvoll erweist sich das Kieselsol mit 600 m² bzw. dessen Gemisch mit Bentonit. Und dies, .<!

obwohl der Trübungswert nach drei Tagen Klärung höher liegt als beim Kieselsol 300 m². :

DieZenirifugation der Proben bringt erwartungsgemäß eine weitere Steigerung der Vma-v-Zahlen.

H

B e i s ρ i e 1 3 Γ

Kieselsol bzw. ein Gemisch von Kieselsol mit Natriumbentonit, gemäß den vorausgehenden Beispielen, wird \\

zu Beginn der Hauptgärung der Würze zugegeben. Eingesetzt wird Kieselsol mit 200 m² Oberfläche sowie .)

Kieselsol mit 300 m² spezifischer Oberfläche, die beide mit 30% SiO2-Gehalt im Handel sind. In beide Kieselsol- Jj

Präparate wird auf 100 g jeweils 5 g Natriumbentonit eingerührt und zwei Tage darin quellen gelassen. H

Die Dosierung zur Würze beträgt bei den reinen Kieselsolen 0,5 g S1O2/I Würze und bei den Kieselsol-Bento- ϊί

nit-Gemischen 0,47 g S1O2 plus 0,08 g Bentonit. ι

Nach 7tägiger Gärung wurden die Biere auf O⁰C gekühlt. Es wurde nach zwei Tagen und fünf Tagen bei O⁰C π

die Klärung bestimmt. Nach fünf Tagen wurde auch Vmax ermittelt. Anschließend wurden die Biere zentrifu- q

giert und nach weiteren 16 h bei 0⁰C noch einmal die Bestimmung von Vmax unterworfen. Das Ergebnis zeigt y]

-i:~ -r.-L.~li- η '{■)

UlC 1 aucitv ~r. Ll

Tabelle 3 Ii

^

Vmax Vmax u. j j

Zentrifugation η

Klärung	15	Klärung
nach 2 Tg.	12	nach 5 Tg
EBC	7,0	EBC
weit über	10,8	über 15
ca.	52	6,6
	32
	5,1
	2,8

O-Bier weit über 15 über 15 47 58

Kieselsol 200 m²/g SiO² ca. 12 6,6 83 117

Kieselsol 200 m²/g SiO² + Bentonit 7,0 32 120 156

Kieselsol 300 m²/g SiO² 10,8 5,1 90 126

Kieselsol 300 m²/g SiO² + Bentonit 52 2,8 130 174

Aus der Tabelle 3 sieht man zunächst daß die Kieselsol-Proben sich sehr viel schneller klären als das O-Bier, und weiterhin, daß die Zugabe der minimalen Bentonitmenge zum Kieselsol die klärende Wirkung noch verstärkt. So sind beide Probebiere, die Kieselsol plus Bentonk erhielten, schon nach zwei Tagen so gut geklärt wie die Kieselsol -Proben nach fünf Tagen. Auch hinsichtlich der Vmax-Werte schneidet die Kombination Kieselsol plus Bentonit deutlich besser ab.

Beispiel 4

Gelagertes unfiltriertes helles Vollbier wird in 1-1-Portionen drei Tage auf 0⁰C gekühlt Danach erfolgt die Zugabe von Bentonit bzw. Kieselsol und Kieselsol -Bentonit-Kombinationen. Die Proben werden umgeschüttelt und nach fünf Minuten in einer Becherzentrifuge zehn Minuten bei 4800 U/min zentrifugiert Das zentrifugierte Bier wird 18 h auf 0° C gekühlt Danach wird Vmax nach Esser bestimmt. Im Filtrat nach Esser ermittelt man die

Kältetrübung nach drei Warmtagen bei 40° C und 24 h Eis.

65 Eingesetzt werden:

a) 0,5 g/l Natriumbentonit der 48 h lang in Wasser vorgequollen war.

b) 03 g S1O2/I in Form von Kieselsol mit spezifischer Oberfläche 300 m

c) 1,5 g SiO; in Form von Kieselsol mit spezifischer Oberfläche 300 m-\

d) Suspension von 5g Natriumbentonit in 10Og Kieselsol mit spezifischer Oberfläche von 300 m-', 30% SiOi-Gehalt. Davon kommen zum Bier 0,47 g SiO^ und 0,08 g Bentonit.

c) Suspension wie d). Zum Bier kommen 1,41 g SiOi alsKicsclsol und 0,24 g Natriumbentonit.

Die Resultate s'nd in der Tabelle 4 zusammengetragen:
Tabelle 4

Klarheil nach Vmax Kältetrübung to

Zentrifugation nach drei

EBC Wurmtagen

O-Bier 5,8 35 über 12

50 g Bentonit 5.2 32 8.9 15

50 g Kieselsol 300 m- 1,7 86 3.1

150 g Kieselsol 300 m- 1.4 108 1.9

50 g Kieselsol 30Om² + Bentonit 1,6 92 0.3

ISOg Kieseiso! 300 m³ + Bentoni'. !.3 !20 0,2

Man sieht zunächst, daß das O-Bier und das Bentonit-Bier durch die Zentrifugation auf 5 — 6 EBC-Einheiten geklärt werden konnten. Bei allen vier Kieselsol-Proben liegen die entsprechenden Werte zwischen 1,3 und 1,7 EBC-Einheiten. Das ist fast klar und bedeutet, daß man das Bier in diesem Zustand auch der Schichtenfiltration unterwerfen könnte.

Bei den Vmax-Werten sind O-Bier und Bentonit-Bier ähnlich, während alle vier Kieselsol-Biere rund drei- bis 25 viermal höhere V7na.v-Werte haben.

Am wesentlichsten ist aber der Befund der Kältestabilität. Man sieht, daß das Bentonit-Bier nach dem Forciertest eine Kältetrübung von 8,9 EBC-Einheiten hatte. Die beiden Proben mit Kieselsol lagen deutlich darunter, wobei selbstverständlich die hohe Dosage das bessere Ergebnis erbrachte.

Die Kombination Kieselsol plus Bentonit jedoch bringt praktisch völlig stabile Biere. Mit 0,3 EBC-Einheiten 30 lag die Probe mit 47 g SiOj plus 8 g Bentonit/hl weit besser als z. B. das Bier mit 150 g SiO2/hl und erst recht das Bentonit-Bier.

Der Versuch zeigt, daß trotz der kurzen Kontaktzeit die Kieselsol-Bentonit-Kombination hervorragend stabilisiert.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von Würze oder Bier unter Verwendung von Kieselsol, dadurch gekennzeichnet, daß man der Würze oder dem Bier in Kombination mit Kieselsol Bentonit zusetzt und daß ein Kieselsol eingesetzt wird, das hergestellt worden ist,

a) unter Entkalisierung von Wasserglas und Stabilisierung der alkaliarmen Lösung durch thermische Prozesse,

b) durch Peptisierung von Kieselgelen durch geeignete Prozesse, z. B. durch Erhitzen im Autoklaven mit ίο geringen Alkalimengen oder

c) durch Redispergierung von geeigneten Kieselsäuren in Wasser, z. B. pyrogenen Kieselsäuren.