DE3513183A1

DE3513183A1 - Verfahren zur dosierung von isohumulonsaeuren zum bier oder zur wuerze

Info

Publication number: DE3513183A1
Application number: DE19853513183
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 8068 Pfaffenhofen Klüsters; Herbert Dipl.-Brau-Ing. 8069 Geisenfeld Paul
Original assignee: Hopstabil Hopfenverarbeitungs GmbH
Current assignee: Hopstabil Hopfenverarbeitungs GmbH
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-16

Description

Verfahren zur Dosierung von Isohumulonsäuren zum Bier
oder zur Würze Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dosierung von Isohumulonsäuren zum Bier oder zur Würze.
Isohumulone, die dem Bier. bzw. der Würze bevorzugt als Bitterstoffe zugegeben werden, lassen sich nach verschiedenen Verfahren herstellen, wonach man die alpha-Säuren (Humulone), die im Hopfenextrakt enthalten sind, von anderen Bestandteilen abtrennt und eine Isomerisierung der alpha-Säuren zu den iso-alpha-Säuren in geeigneter Weise durchführt.
Aufgrund der sehr geringen Wasserlöslichkeit der freien iso-alpha-Säuren werden die bisher im Handel erhältlichen iso-alpha-Produkte meist als Salzform des Isohumulons (sogenannte Isohumulate) vertrieben und, nach entsprechender Verdünnung, in dieser Form dem unfiltrierten oder filtrierten Bier zudosiert. Die Isohumulon-Produkte sind bisher in zwei wesentlichen Handelsformen erhältlich, nämlich als Alkalisalze, i.e.
Kalium- und Natriumsalze, sowie als Erdalkalisalze, insbesondere als Magnesiumsalze. Die Kaliumsalze werden häufig als konzentrierte, wässrige Lösungen, die Natriumsalze als gefriergetrocknetes Pulver angeboten.
Für die vorstehend genannten Lösungen gilt, dass der Verlust durch Abbau der iso-alpha-Säuren umso höher ist, je alkalischer die Lösung ist. Dagegen sind die Erdalkalisalze schlecht löslich und werden z.B. als wässrige Propylenglykol-Suspensionen, als Pulver oder als Mischungen mit Natriumtripolyphosphat angeboten.
Bisher erfolgte die Dosierung der Isohumulate zum unfiltrierten oder filtrierten Bier in Form ihrer Alkalisalze. Dabei müssen diese auf einen Isohumulongehalt von 0,5 bis 1 % verdünnt werden. Der pH dieser wässrigen Lösungen wird im alkalischen Bereich auf pH 8 bis 9 eingestellt.
Liegen die Isohumulone in Form ihrer Erdalkalisalze vor, so sind diese Salze zunächst in die Alkalisalze zu überführen. Dazu müssen die Suspensionen auf 35 bis 400C erwärmt werden, wodurch z.B. die Magnesiumionen durch die einsetzende Reaktion des Natriumtripolyphosphates mit Magnesium-Isohumulat komplexometrisch gebunden und Natrium-Isohumulate gebildet werden.
Die Zudosierung zum Bier erfolgt dann über durchflussproportional gesteuerte Pumpen in den Bierstrom.
Die Ausbeute stellt sowohl bei Verwendung von Alkali-oder Erdaikalisalzen als Ausgangsmaterial ein Problem dar, da sie in der Regel um 80 % und darunter liegt.
Bei der Zugabe von Isohumulonen bzw. den entsprechenden Salzen ist neben der Erzielung einer hohen Qualität der Bierbittere anzustreben, unerwünschte Nebeneffekte zu vermeiden, wie z.B. die Neigung zur verstärkten Biertrübung, das Auftreten von Off-Flavour und Gushing (wildes Schäumen).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten unerwünschten Nebeneffekte zu vermeiden, eine hohe Qualität der Bierbittere durch eine erhöhte Ausbeute der zugegebenen alpha-Isohumulonsäuren zu erzielen und eine Zudosierung der Isohumulone sowohl zum Bier als auch zur Würze zu ermöglichen.
Im weiteren soll es mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens möglich sein, die Isohumulone in höheren Konzentrationen zuzugeben, um damit eine starke Verdünnung des Bieres bzw. der Würze zu vermeiden, und wobei keine bierfremden Chemikalien als Lösungsvermittler ins Bier gelangen sollen.
Die vorstehende Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die notwendigen Bitterstoffe dem Bier oder der Würze in Form vo freien Isohumulonsäuren (iso-alpha-Säuren) zugegeben werden.
Gemäss der Erfindung werden freie iso-alpha-Säuren, die nach einem neuen Verfahren hergestellt worden sind, das in der Parallelanmeldung vom gleichen Anmeldetag beschrieben wird, dem Bier bzw. der Würze zudosiert.
Besonders bevorzugt ist es, neben den genannten Isohumulonsäuren dem Bier bzw. der Würze auch andere Bitterstoffe sowie Hopfenöle zuzudosieren.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Erfindung werden die freien iso-alpha-Säuren mit Trägersubstanzen, die gleichzeitig als Lösungsvermittler dienen, vermischt. In Abhängigkeit dieser Trägersubstanzen, bei denen es sich um Substanzen handelt, die auch bei der Bierherstellung nach dem Reinheitsgebot auftreten, kann das Produkt flüssig bis hochviskos sein. Der pH-Bereich, der dem Bier oder der Würze zudosierten Produkte liegt dabei im sauren Bereich, bevorzugt bei pH 2 bis 6, besonders bevorzugt bei pH 4.
Gemäss der Erfindung werden freie Isohumulonsäuren dem Bier oder der Würze unter Lösungsvermittlung geeigneter Lösungsvermittler in hochkonzentrierter Form von mindestens 10 % Isohumulonsäure, bezogen auf den Lösungsvermittler, zugegeben. Im allgemeinen ist es bevorzugt, dass diese Isohumulonsäuren in eine Konzentration von 10 bis 30% und darüber voerliegen. Als Lösungsvermittler eignen sich insbesondere solche Verbindungen, die eine praktisch vollständige Lösungsvermittlung der freien Isohumulonsäuren im Bier oder der Würze ergeben.
Als Lösungsvermittler eignet sich inbesondere Ethanol.
Die Konzentration der Isohumulonsäuren in Ethanol beträgt bevorzugt 10 bis 30%, besonders bevorzugt 10 bis 14%.
Die ethanolischen Lösungen der iso-alpha-Säuren können sowohl dem Bier als auch der Würze zugegeben werden.
Bevorzugt ist es, die ethanolischen Lösungen in konstantem Fluss dem Bier während des Umpumpens zuzugeben. Trotz der geringen Löslichkeit der iso-alpha-Säuren in Bier (ca. 60 bis 80 mg/l) treten dabei keine Ausfällungen auf. Vielmehr konnte, wie nachstehend gezeigt wird, der gesamte Gehalt an iso-alpha-Säuren im filtrierten Bier nachgewiesen werden.
In der folgenden Tabelle 1 werden die Ergebnisse gezeigt, die unter Zusatz ethanolischer Lösungen von iso-alpha-Säuren mittels durchflussproprotional gesteuerten Dosierpumpen in den fliessenden Bierstrom vor der Filtration erhalten wurden.
Tabelle 1 Zugabe von iso-alpha- iso-alpha-Säure im Ausbeute Säure (mg/l) filtrierten Bier Ausgangsbier -- 27,60 15.43 43.43 100,0 14,68 41,94 98,1 16,51 42,68 91,3 14,89 42,42 99,5 Durchschnitt 97,2 Analog zum Zusatz vor der Filtration ist auch der Zusatz zum filtrierten Bier möglich. Die Ausbeute an iso-alpha-Säuren bewegt sich dabei ebenfalls im Bereich um 97%.
Einen weiteren besonders geeigneten Lösungsvermittler stellt Glucose dar. Bevorzugt verwendet man dabei Glucosesirup mit etwa 84% Glucose. Es können jedoch auch andere hochkonzentrierte Zuckerlösungen als Lösungsvermittler verwendet werden. Besonders geeignet ist auch die Verwendung von Maissirup.
In den hochkonzentrierten Zuckerlösungen liegen die Isohumulonsäuren in einer Konzentration von 10 bis 30% vor.
Das vorstehend genannte Isohumulonsäure/Glucosesirup (bzw. Zuckersirup)-Gemisch wird bevorzugt in 10%der Isohumulonsäurekonzentration entweder in einem Lagertank vorgelegt oder, wie dies nachfolgend beschrieben wird, der Würze zugegeben.
Beim Vorliegen des vorstehend genannten Gemisches in einen Lagertank wird dieser sodann mit vergorenem, unfiltriertem Bier gefüllt. Scheinbar bedingt durch das langsame Lösen der Glucose gehen auch die Isohumulone ins Bier über. Nach ca. 3 bis 5 Tagen war die gesamte Isohumulonmenge im Bier nachweisbar. In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die Ergebnisse von vier Versuchsreihen wiedergegeben.
Tabelle 2 Nachweis der im Lagertank vorgelegten Menge an iso-alpha-Säuren (HPLC-Anlyse) Zugabe iso-alpha- iso-alpha-Säure im Ausbeute Säure zum Lager- Bier nach Filtration (%) bier (mg/l Ausgangsbier 26,40 18,02 44,04 98,4 16,22 42,00 96,8 18,92 45,31 100,0 18,02 43,62 96,1 Durchschnitt 98,0 Nach einer weiteren Ausführungsform gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren ist es bevorzugt, das Isohumulonsäuren/Glucose-Gemisch der Würze zuzugeben. Diese Zugabemethode ist insofern besonders bevorzugt, da in der Bundesrepublik Deutschland die vorstehend aufgeführten Zugabemethoden zum Bier nach dem Biersteuergesetz nicht zulässig sind.
Besonders geeignet ist die Dosierung des iso-alpha-Säuren/Glucose-Gemisches zur Heisswürze, da auf diese Art eine Verbesserung der Ausbeute an Isohumulon im Vergleich zur konventionellen Hopfung erreichbar ist.
Die Zugabe erfolgt vorzugsweise 5 bis 10 Minuten vor Kochende. Der Vorteil dieser Zugabe liegt in einer gegebenenfalls kürzeren Kochdauer bzw. einer Erleichterung des Isomerisierungsprozesses bei der Hochtemperaturwürze-Kochung. Gegenüber der Bitterstoffgabe durch Pellets oder Extrakte wird die Ausbeute an iso-alpha-Säuren gesteigert; dies geht aus der nachfolgenden Tabelle 3 hervor. Zur Durchführung der Versuche wurden in Kleinbrauversuchen (20 l-Massstab) die Ausbeuten an iso-alpha-Säuren in der kalten Anstellwürze mit Hilfe einer spezifischen HPCL-Methode ermittelt.
Besonders bevorzugt ist es, das hochviskoseGemisch aus Isohumulonen und Glucose (10%/90%) auf ein Metallnetz aufzubringen und kurz vor Kochende in den Dampfraum der Sudpfanne zu bringen. Dabei wird das vorstehend genannte Gemisch sofort dünnflüssig und tropft in die Würze, wo es sich sofort auflöst. Daneben ist aber auch jede geeignete andere Zudosierung des Isohumulon/ Glucose-Gemisches zur Würze möglich. Nach dem Ausschlagen in Whirlpool und dem Kühlen waren ca. 95 % des Isohumulons nachweisbar, nach der Vergärung ca. 70 %, wie dies aus der nachstehende Tabelle 3 hervorgeht.
Die vorstehend genannten Ausbeuten stellen eine wesentliche Ausbeute-Erhöhung gegenüber der konventionellen Hopfung dar.
In der nachfolgenden Tabelle 3 wird ein Vergleich der Ausbeuten an iso-alpha-Säuren zwischen einem Reinharzextrakt und freien iso-alpha-Säuren wiedergegeben.
Tabelle 3 Produkt Zeitpunkt Gabe Kochdauer Whirlpool- Wiederfinder Gabe (Min.) rast dung der (Min.) Zugabemenge (%) Reinharz- Kochbeextrakt beginn 85mg/l 90 20 34,1 iso-alpha- 5 Min.v.
Produkt Kochende 30 mg/l 60 20 70,8 In der nachfolgenden Tabelle 4 sind die Ergebnisse der Ausbeuten an iso-alpha-Säuren der Sude aus Tabelle 3 nach der Filtration aufgeführt.
Tabelle 4 Produkt Gabe Wiederfindung der zugesetzten Menge nach der Filtration Reinharz-Extrakt siehe Tabelle 3 32,5 % iso-alpha-Produkt siehe Tabelle 3 68,1 % Bei den vorstehend genannten Versuchen unter Anwendung des erfindungsgemässen Dosierverahrens konnte keine Beeinflussung der chemisch-physikalischen Stabilität (Forciertest) des Bieres festgestellt werden, auch nicht bei Zugabe der iso-alpha-Säuren zu filtriertem Bier. Ebensowenig änderten sich der pH-Wert und die Farbe der untersuchten Biere. Die Schaumstabilität wurde durch Zusatz von iso-alpha-Säuren stets positiv beeinflusst. Die Bierbittere zeichnete sich durch eine besonders gute Qualität aus, indem sie angenehm und nicht nachhängend ist.
Einen weiterer, ebenfalls geeigneter Lösungsvermittler bildet Kieselgur. Aufgrund der grossen Oberfläche von Kieselgur besitzt dieses ein gutes Adsorptionsverhalten für die freien iso-alpha-Säuren. Es ist bevorzugt, eine Kieselgurqualität zu verwenden, deren Eisengehalt besonders niedrig ist, da Eisen den Abbau von iso-alpha-Säure katalysiert.

Claims

Verfahren zur Dosierung von Isohumulonsäuren zum Bier oder zur Würze Patentansprüche 9 Verfahren zur Dosierung von Isohumulonsäuren zum Bier oder zur Würze, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass die notwendigen Bitterstoffe dem Bier oder der Würze in Form von freien Isohumulonsäuren zugegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h e t , dass neben den genannten Isohumulonsäuren auch andere Bitterstoffe sowie Hopfenöle zugegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Isohumulonsäuren dem Bier oder der Würze unter Lösungsvermittlung geeigneter Lösungsvermittler in hochkonzentrierter Form von mindestens 10 % Isohumulonsäure, bezogen auf den Lösungsvermittler, zugegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Isohumulonsäuren in einer Konzentration von 10 bis 30 % zudosiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass als Lösungsvermittler solche Verbindungen eingesetzt werden, die eine praktisch vollständige Lösungsvermittlung der freien Isohumulonsäuren im Bier ergeben.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass als Lösungsvermittler Ethanol verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Konzentration an Isohumulonsäuren 10 bis 30 % beträgt, der Rest im wesentlichen Ethanol darstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Konzentration an Isohumulonsäuren 10 bis 14 % beträgt, der Rest im wesentlichen Ethanol darstellt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass als Lösungsvermittler Glucose verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Konzentration an Isohumulonsäuren 10 bis 30 % beträgt, der Rest Glucose darstellt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Glucose einen ca.

84%igen Glucosesirup darstellt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass von Glucose verschiedene hochkonzentrierte Zuckerlösungen als Lösungsvermittler verwendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass Maissirup als Lösungsvermittler verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass als Lösunsvermittler Kieselgur, vorzugsweise eisenfreies Kieselgur, verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Isohumulonsäuren bzw. die Isohumulonsäuren + Lösungsvermittler in dünnflüssiger bis hochviskoser Form verwendet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 und 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das dünnflüssige Produkt aus Isohumulonsäuren bzw. Isohumulonsäuren + Lösungsvermittler direkt in den Bierstrom zugegeben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Zugabe mittels durchflussproportional gesteuerten Pumpen direkt in den fliessenden Bierstrom erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Zugabe vor oder nach der Filtration des Bieres erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Zugabe eines hochviskosen Produktes aus Isohumulonsäuren bzw. Isohumulonsäuren + Lösungsvermittler in den Lagertank erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Zugabe zur Würze in die Sudpfanne erfolgt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Zugabe 5 bis 10 Minuten vor dem Kochende erfolgt.
22. Verfahren nach Anspruch 20 und 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zugabe als in der Kälte hochviskoses, bei erhöhter Temperatur dünnflüssiges Produkt über ein Metallnetz, das sich über der Würze befindet, erfolgt.