-
Die Erfindung bezieht sich auf isomerisierte Hopfenpräparate
und auf ein Verfahren zum Herstellen derselben.
-
Über viele Jahre wurden im Brauverfahren getrocknete
Hopfenkegel verwendet, um Bier mit einem bitteren Geschmack und
einem hopfigen Aroma bereitzustellen. Hopfenöle, welche
0.5 - 2 Gew.-% der Hopfenblüten ausmachen, sind für das
Aroma verantwortlich, während die Bitterkeit hauptsächlich
durch den α-Säureanteil der Hopfenharze geliefert wird;
die α-Säuren machen 4 - 12 Gew.-% der Hopfenblüten aus. Die
Hopfenblüten werden während des Brauverfahrens mit der
Brauwürze gekocht, und die α-Säuren werden durch
Isomerisation in lösliche Bitter-Iso-α-Säuren umgewandelt.
-
Dieses Verfahren ist nicht besonders wirkungsvoll, und
zusätzlich wird ein Anteil der Iso-α-Säuren während des
Brauverfahrens verloren, sodaß nur 20 - 40 % der α-Säuren
als entsprechende Iso-α-Säuren in dem fertigen Bier zu
finden sind.
-
Außerdem verschlechtern sich die Hopfenblüten langsam bei
der Lagerung und verlieren als Folge der Oxydation sowohl
α-Säuren als auch Hopfenöle.
-
Das Problem der Hopfenlagerung ist mit dem Vorgehen
angesprochen worden, daß die rohen Hopfenblüten in
Hopfenextrakte verwandelt wurden, indem sie mit einem Lösungsmittel,
wie Hexan, flüssigem Kohlenstoffdioxyd oder Methylenchlorid,
extrahiert wurden und der Hopfen und der Hopfenextrakt in
abgedichteten Behältern gelagert wurde.
-
Alternativ werden die rohen Hopfenblüten zu Pulver
verwandelt, dann pelletisiert und in Vakuumverpackungen verpackt.
Um jedoch solche Extrakte oder Pellets zu verwenden, müssen
sie in der Brauwürze gekocht werden, um die α-Säuren in
Iso-α-Säuren zu verwandeln, sodaß davon eine Erhöhung der
Verwendung von nur etwa 10 % (d.i. von 20 bis 22 %) herrührt.
Somit ist zu verstehen, daß das traditionelle Erfordernis
für die Umwandlung der α-Säuren in Iso-α-Säuren ein
Kochen der α-Säuren zusammen mit der Würze erfordert und
damit nicht nur die Umwandlung in Iso-α-Säuren niedrig ist,
sondern daraus auch weitere Verluste als ein Ergebnis der
Fällung während des Kochens der Würze und während des
Kühlens resultieren wie auch als Folge des Anhaftens an der
Oberfläche der Hefe während der Fermentation.
-
Die Hopfennutzung kann dadurch verbessert werden, daß dem
Bier isomerisierte Hopfenextrakte nach der Fermentation
hinzugefügt werden, wodurch Verluste an Iso-α-Säuren
während des Kochens und des Fermentationsprozesses vermieden
werden. Solche Extrakte werden durch eine Umwandlung der
α-Säuren, die in den lösenden Extrakten der Hopfenblüten
anwesend sind, zu Iso-α-Säuren durch ein Kochen mit
verdünnten wässrigen Alkalisalzen, wie Natrium- oder
Kaliumhydroxiden oder Karbonaten, für 30-60 Minuten erzeugt.
-
Dadurch wird jedoch die begleitende Schwierigkeit erhalten,
daß Hopfenöle während des Kochens zu einem Abbau neigen,
sodaß es der normalen Praxis entspricht, die Öle während
der Herstellung der isomerisierten Extrakte zu entfernen.
-
Alternativ können lösende Extrakte der Hopfenblüten mit
Magnesium oder Kalziumsalzen behandelt werden, um die
α-Säuren von geeigneten lösenden Extrakten davon
auszufällen. Die Salze werden dann erhitzt, um die
Isomerisationsreaktion zu bewirken und die entsprechenden Iso-α-Säuren
als ihre Kalzium- oder Magnesiumsalze herzustellen. Diese
Salze haben nur eine begrenzte Löslichkeit und erfordern
eine verlängerte Berührung mit dem Bier. Natürlich können
isomerisierte Extrakte der kochenden Würze hinzugefügt
werden, was tatsächlich in einer merklichen Verbesserung
der Hopfennutzung resultiert. Die Herstellung dieser Extrakte
umfaßt jedoch ein vielstufiges Verfahren der
Lösungsextraktion, Reinigung, Zubereitung eines an α-Säuren reichen
Anteils, Isomerisation und Entfernung des Hopfenöls. Die
Herstellkosten neigen daher hoch zu sein, sodaß es
kommerziell nicht attraktiv ist, isomerisierte Extrakte während
des Kochens der Würze zu verwenden.
-
Aus dieser Sicht sind Pellets bereitgestellt worden, wie es
in der US-A-4 123 561 (DE-A-2 833 589) beschrieben wird.
Gemäß dieser Beschreibung werden die Erdalkalimetalloxyde,
Magnesium- und Kalziumoxyd, den zu Pulver verwandelten
Hopfenblüten beigemischt und pelletisiert. Bei diesem
Verfahren werden die α-Säuren in ihre stabileren Salze
umgewandelt, und als ein Ergebnis davon wird Wärme erzeugt
und es findet einige Isomerisation statt. Eine nachfolgende
anaerobe Erwärmung der Pellets in einer gesteuerten Art und
Weise resultiert in der Erzeugung von isomerisierten Pellets,
bei welchen über 90 % der anfänglichen α-Säuren in die
entsprechenden Magnesium- oder Kalziumsalze der Iso-α-Säuren
umgewandelt sind. Während ein solches Verfahren für die
Herstellung der Iso-α-Säuren geeignet ist, neigen die
Hopfenöle zu einem Abbau während der Erhitzung, was zu
einem käsigen Aroma führt. Dies kann zu Problemen beim
Brauen führen, sodaß damit das Verfahren der US-A-4 123 561
von einer begrenzten Anwendbarkeit ist. Bei diesem Verfahren
ist außerdem eine Pelletisierungsstufe erforderlich. Dadurch
werden Pellets erhalten, die dazu neigen, in der Brauwürze
verhaftet zu bleiben, sodaß dadurch ein beträchtlicher
Prozentsatz der verfügbaren Iso-α-Säuren in dem
Brauverfahren tatsächlich nicht genutzt werden.
-
Das Extrusionskochen ist in der Nahrungsmittelindustrie für
die Herstellung von Frühstücksflocken, Haustierfutter und
verschiedenen Snackprodukten ein weit angewandtes Verfahren.
Ein Extrusionskocher umfaßt in seiner einfachsten
Ausführungsform eine Archimedische Schnecke, die sich innerhalb einer
geschlossenen zylindrischen Trommel dreht, welche an einer
Grundzone erwärmt werden kann, um die Temperaturen entlang
ihrer Länge zu steuern. Gewöhnlich wird das Produkt in
seiner vorgekochten Form angefeuchtet und in den Kocher
eingeleitet, wo es durch eine Kombination von Druck, Hitze
und mechanischer Scherung gekocht wird, wobei die Scherung
ein Hindurchdrücken durch eine Düse mit einer Kraft zwischen
3.5 und 25 kg/cm² am Ende des Kochprozesses einschließt.
Ein Hindurchdrücken des Produktes durch die Düse bewirkt
eine unmittelbare Expansion des Produktes am Ausgang als
Folge des Entspannens von Dampf unter Druck.
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung
eines isomerisierten Hopfenpräparats, bei welchem ganze
oder zu Pulver verwandelte Hopfenblüten einem festen oder
einem wässrigen Alkali- oder Erdalkalimetallsalz beigefügt
werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das
erhaltene Gemisch in einem geschlossenen Gefäß gleichzeitig
einem Druck von wenigstens 2 kg/cm² und einer Temperatur
von wenigstens 80ºC ausgesetzt wird, wodurch ein
Hopfenpräparat erhalten wird, das einen hohen Anteil an Iso-α-Säuren
und nicht abgebauten Hopfenölen aufweist.
-
Unterhalb 80ºC ist die Reaktion zu langsam, um von
praktischem Interesse zu sein. Bei 100ºC erhöht sich die
Reaktionsgeschwindigkeit merklich, sodaß bevorzugt eine Temperatur
von wenigstens 100ºC angewendet wird.
-
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird dies in
einem Extrusionskocher bewirkt, in welchem das Gemisch
zusätzlich einer Scherung unterworfen werden kann. Das
Verfahren kann so auf einer kontinuierlichen Basis bewirkt
werden. Vorzugsweise ist die Verweilzeit innerhalb des
Extrusionskochers eine Periode von weniger als 10 Minuten
und vorzugsweise 1-5 Minuten.
-
Pulverisierter Hopfen ist das bevorzugte Rohmaterial. Die
Alkali- oder Erdalkalimetallsalze sind vorzugsweise Natrium,
Kalium, Magnesium oder Kalzium; vorzugsweise in der Form
von Pulvern oder wässrigen Lösungen der Karbonate oder
Hydroxyde von Natrium und Kalium. Wenn ein Pulver eines
Erdalkalimetalls verwendet wird, so könnte dieses das Oxyd
anstelle des Hydroxyds oder Karbonats sein.
-
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird ein Teil der mechanischen Scherung dadurch zur
Einwirkung gebracht, daß der Extrakt durch eine Düse
hindurchgedrückt wird, wobei am meisten ein Druck zwischen 3.5
und 24.5 kg/cm² bei einer Temperatur von mehr als 100ºC
bevorzugt wird, wodurch das Entspannen von Dampf eine
Expansion des verdichteten Extrudats zu einem
zusammenhängenden aber brechbaren Strang bewirkt, der bequem in eine
Pelletform zugeschnitten werden kann. Der Feuchigkeitsgehalt
des Gemisches liegt bei der Einführung in dem geschlossenen
Kessel vorzugsweise zwischen 6 und 30 % und normal zwischen
8 und 25 %.
-
Das Molverhältnis des Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes zu
der α-Säure kann etwa bei 2:1 liegen. Andere Verhältnisse
können jedoch vorgezogen werden. Eine geeignete Temperatur
für die Umwandlung innerhalb des Extrusionskochers kann in
dem Bereich von 140ºC liegen, unter einigen Umständen
können jedoch auch andere Werte von 120ºC, 130ºC, 150ºC,
160ºC nützlich sein.
-
Die unter Verwendung von Alkalimetallsalzen hergestellten
isomerisierten Hopfenpräparate können beim Brauen besonders
vorteilhaft sein. Wegen der vergrößerten Löslichkeit der
resultierenden Iso-α-Säuren kann eine hohe Ausnutzung
erzielt werden, wenn die Präparate der Würze beim Beginn
des Kochens oder wenige Minuten vor dem Ende des Kochens
beigefügt werden oder auch der Würze in einem Whirlpool-
Separator. Dies steht im Widerspruch zu den isomerisierten
Hopfenpräparaten, die von den Erdalkalimetallen hergestellt
sind, welche nicht sehr löslich sind, und häufig nicht
unmittelbar in der Würze dispergieren. Es besteht also eine
Verbesserung in der Ausnutzung der Bittersubstanzen, wenn
isomerisierte Hopfenpräparate, hergestellt aus
Alkalimetallsalzen, verwendet werden.
-
Pulverisierte Salze werden für wässrige Lösungen bevorzugt.
Kleine Zusätze von Feuchtigkeit während des Prozesses in
dem geschlossenen Gefäß können falls erwünscht gemacht
werden, jedoch ist es manchmal schwierig, ein gleichmäßiges
Benässen und homogenes Mischen gleichzeitig zu erzielen.
Dieses homogene Vermischen wird besser durch ein kräftiges
Mischen der Hopfenblüten und der pulverisierten Salze vor
der Behandlung in dem geschlossenen Kessel erzielt.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein
isomerisiertes Hopfenpräparat in der Form eines Alkali- oder
Erdalkalimetallsalzes bereitgestellt, welches durch einen
hohen Gehalt an Iso-α-Säure, vorzugsweise von wenigstens
39% des ursprünglichen α-Säure-Gehalts, und durch einen
Gehalt an im wesentlichen nicht abgebautem Hopfenöl von
wenigstens 50 % des vor der Behandlung vorhandenen Hopfenöls
gekennzeichnet ist.
-
Am meisten bevorzugt enthält das Produkt 56 - 83 % an nicht
abgebautem Hopfenöl, obwohl höhere Mengen möglich sind,
während der Gehalt an Iso-α-Säure bei vorzugsweise
wenigstens 50 % des ursprünglichen α-Säure-Gehalts liegt.
-
Die Hopfenpräparate gemäß der vorliegenden Erfindung werden
am meisten bevorzugt der kochenden Würze in dem Kessel oder
der Würze in Whirlpool-Separatoren während des Brauprozesses
hinzugefügt. Sie sind Dual-Zweck-Produkte, die für die
Verleihung sowohl von Bitterkeit als auch eines hopfigen
Aromas an das Bier ideal sind.
-
Die Erfindung wird nachfolgend, nur zu Zwecken der
Darstellung, unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und die
beigefügte Zeichnung beschrieben.
-
Die Zeichnung zeigt in einem querverlaufenden Querschnitt
eine schematische Darstellung eines Extrusionskochers, wie
er in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
verwendet wird. Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist eine
längliche Trommelanordnung 8 mit einer koaxialen Schnecke 6
versehen, die bei einer Drehung Produkte entlang ihrer
Länge mitnehmen kann. Die Schnecke 6 ist über einen
Abschnitt davon mit einer Vielzahl von Paddeln 10 versehen,
um damit ihr Verdichtungsvermögen zu ändern. Die Schnecke
ist durch einen Antriebsmotor 4 über ein
Hauptantriebsgehäuse 5 angetrieben, welches mit dem notwendigen Getriebe
versehen ist.
-
Die Trommel 8 ist an ihrem Einlaßende mit einem Einlaß 3
und in der Nähe dazu, jedoch stromabwärts, mit einem
Flüssigkeitseinlaß 7 versehen. Das Auslaßende der Trommel 8 endet
in einer Düse 14. Unmittelbar stromabwärts von der Düse 14
befindet sich ein Extrusionszerhacker 12, der durch einen
Motor 13 veränderlicher Drehzahl angetrieben wird. Der
Zerhacker 12 ist mit einem Messer 11 versehen, welches auf
das extrudierte Produkt einwirkt, um zu versichern, daß es
eine gewünschte Größe erhält.
-
Die Länge der Trommel ist in fünf Heizzonen 9 unterteilt,
die auf verschiedene Temperaturen wie gewünscht erhitzt
werden können.
-
Im Gebrauch werden Hopfen vorzugsweise in der Form von
Hopfenpulver und die erforderlichen Salze in einen Bunker 1
eingebracht, der mit einer Mischpaddel 2 versehen ist. Die
Mischpaddel 2 wird betätigt, um das Hopfenpulver und die
Salze innig zu vermischen und ein inniges Gemisch
vorzugsweise mit einem gewünschten Feuchtigkeitsgehalt
bereitzustellen. Das innige Gemisch wird einem Einlaß 3 angeliefert,
während der Antriebsmotor 4 betätigt wird, um die Schnecke 6
anzutreiben. Das innige Gemisch wird entlang der Schnecke 6
gefördert; weiteres Wasser oder wässrige Salze werden falls
erwünscht durch den Einlaß 7 hinzugefügt. Während das
Gemisch entlang der Schnecke 6 bewegt wird, wird darauf
durch eine Vielzahl von Heizzonen 9 eingewirkt, um die
Temperatur progressiv auf eine gewünschte Höhe anzuheben.
An dem Ende der Schnecke 6 wird das innige Gemisch, das
jetzt auf bspw. 140ºC erhitzt ist, der mechanischen Scherung
an der Düse 14 ausgesetzt, unmittelbar bevor es davon als
ein expandiertes Extrudat entlassen wird. Das expandierte
Extrudat wird durch das Schneidmesser 11 behandelt, um ein
brechbares Produkt zu liefern.
-
Es ist anzuerkennen, daß Abschnitte der Heizzone geändert
werden können, um unterschiedliche Aufheizabläufe
bereitzustellen, während der Antriebsmotor 4 die Schnecke 6 mit
unterschiedlichen Drehzahlen antreiben kann, um die
Verweilzeit zu ändern.
-
Der eben beschriebene Extrusionskocher war für die folgenden
Beispiele verwendet worden:
-
Es wird aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich sein,
daß die Ausbeute des gewünschten Produkts wechselseitig
abhängig ist von dem Molverhältnis des Alkalis zu der
α-Säure, der Temperatur in den verschiedenen Zonen des
Extrusionskochers, der Aufenthaltszeit, dem
Feuchtigkeitsgehalt und der Scherung, die innerhalb des Kochers
angewendet wird. Es wird daher (unter Hinweis auf Beispiel 2)
ersichtlich sein, daß bei einem Molverhältnis von Alkali zu
α-Säure von 2:1 es möglich ist, über 70 % der α-Säuren zu
isomerisieren, wenn eine maximale Temperatur in der Endzone
der Trommel von 120ºC bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 12%
benutzt wird.
-
Ein bequemes Verfahren zum Bewirken der Reaktion in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfaßt ein inniges
Mischen von festem Kalium- oder Magnesiumcarbonat oder
-Hydroxyd mit pulverisiertem Hopfen und danach die
Einführung von Wasser während des Durchgangs des Hopfens über die
Länge der Trommel des Kochers, wodurch der Hopfen mit dem
notwendigen Gehalt an Feuchte und Alkali versehen wird.
-
Alternativ kann die Reaktion durch eine Zumessung von
wässrigem Kaliumkarbonat oder -hydroxyd in den Einlauf
während des Durchgangs des Hopfens über die Länge der
Trommel des Kochers bewirkt werden, wodurch der Hopfen mit
dem notwendigen Gehalt an Feuchtigkeit und Alkali während
einer einzigen Wirkung versehen wird.
Beispiel 1
-
Eine Menge (1) des gepulverten Hopfens (α-Säure-Gehalt 9.3%),
zubereitet mit einer Hammermühle aus Wye Target-Hopfen,
wurde mit genügend festem Kaliumcarbonat vermischt, um ein
Alkalisalz/α-Säure-Verhältnis von 2:1 zu erhalten.
-
Das Gemisch wurde einem Baker Perkins-Doppelschnecken-
Extrusionskocher mit einer Rate von 20 kg je Stunde
zugeführt. Der Kocher war in fünf Heizzonen unterteilt, die
unter konstanten Temperaturen von 27ºC, 60ºC, 120ºC, 130ºC
und 130ºC gehalten wurden. Mit einer auf 150 U/min
eingestellten Schneckendrehzahl wurde genügend Wasser über die
Trommel beigefügt, um den Feuchtigkeitsgehalt des Gemisches
bei 23.9 % beizubehalten.
-
Unter diesen Bedingungen war die Aufenthaltszeit des zu
Pulver verwandelten Hopfens in dem Kocher etwa 90 Sekunden;
der Druck an der Düsenöffnung war 14.35 kg/cm². Das Extrudat
war in der Form eines grün-braunen brechbaren Bandes,
welches natürlich in Pellets einer Länge von 3 - 10 mm
zerfiel.
-
Die Extrudat-Pellets wurden auf dieα-Säuren und Iso-
α-Säuren unter Verwendung des Verfahrens nach Buckee, G.K.
(Journal of the Institute of Brewing 1985 91, 143)
analysiert. Dieses verwendet eine flüssige Chromatography mit
hohem Wirkungsgrad (eine Probe von 10g wurde mit einem
Gemisch von verdünnter Salzsäure (20ml, 3M) und 100 ml
Toluol für 40 Minuten geschüttelt). 2ml der aufgeteilten
Toluolschicht wurden dann abgenommen und in Übereinstimmung
mit veröffentlichten Verfahren analysiert. Die auf diese
Weise erhaltenen analytischen Werte sind unten in der
Tabelle 1 gezeigt. Nachfolgend wurden Mengen derselben
Charge des gepulverten Hopfens in genau derselben Art und
Weise unter den folgenden Bedingungen extrudiergekocht:
Menge 2:
-
Alkali/α-Säure-Verhältnis 1:1, festes
Kaliumcarbonat, maximale Trommeltemperatur 140ºC.
Menge 3:
-
Alkali/α-Säure-Verhältnis 1:1, wässriges
Kaliumcarbonat, maxiamale Trommeltemperatur 120ºC.
Menge 4:
-
Alkali/α-Säure-Verhältnis 2:1, wässriges
Kaliumhydroxyd, maximale Trommeltempertur 120ºC.
-
Diese Extrudate wurden unter Verwendung der vorstehend
erwähnten Verfahren analysiert; die Ergebnisse sind in der
nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1 - Herstellung von isomerisierten Hopfenpellets
Menge
α-Säure Gehalt (%)
Iso-α-Säure Gehalt (%)
Umwandlung von α-Säuren in Iso-α-Säuren (%)
-
Die Anteile des in dem pulverisierten Hopfen und in den
Extrudaten anwesenden Hopfenöls wurde unter Anwendung eines
Standardverfahrens geschätzt (siehe The Institute of Brewing
Recommended Methos of Analysis, 1977).
-
Die Ergebnisse zeigten, daß die Mehrheit des Hopfenöls nach
der Extrusion zurückgehalten wird (56-83% in Abhängigkeit
von den Extrusionsbedingungen). Zusätzlich zeigte eine
Überprüfung durch eine gekoppelte
Gaschromatographie/Massenspektroskopie, daß das Hopfenöl während des Verfahrens einem
kleinen, wenn überhaupt, Abbau unterlag.
Beispiel 2
-
Bei diesen Untersuchungen wurden Mengen von pulverisiertem
Wye Target-Hopfen (α-Säure-Gehalt 9.3%) zusammen mit
festem Natriumcarbonat (Alkali/α-Säure-Verhältnis 2:1)
unter Bedingungen und Verfahren ähnlich denjenigen die wie
im Beispiel 1 beschrieben extrusionsgekocht. Der
Feuchtigkeitsgehalt des Gemisches wurde zwischen 12% und 24%
geändert, und die konstanten Temperaturen der Heizzonen der
Trommel waren entweder (i) 25ºC, 65ºC, 100ºC, 140ºC, 140ºC
oder (ii) 25ºC, 65ºC, 100ºC, 120ºC, 120ºC. In allen diesen
Fällen betrug die Aufenthaltszeit des pulverisierten Hopfens
in dem Kocher 130 Sekunden. Die Extrudatpellets wurden
analysiert, wie beschrieben in Beispiel 1, und die Ergebnisse
sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2 - Extrusionskochen von Hopfen und festem
Kaliumcarbonat
Feuchtigkeit (%)
Menge
Trommel
Produkt
maximale Trommel-Temperatur (ºC)
Umwandlung von α-Säuren zu Iso-α-Säuren (%)
-
Die Mengen 5 bis 7, die bei einem Düsendruck von 3.5 kg/cm²
und einer maximalen Trommeltemperatur von 140ºC extrudiert
wurden, zeigten, daß die Umwandlung der α-Säuren zu Iso-
α-Säuren mit abfallendem Feuchtigkeitsgehalt anstieg. Bei
140ºC zeigte sich jedoch einiger Abbau der α-Säuren und/oder
Iso-α-Säuren, was Probleme hinsichtlich eines unerwünschten
Beigeschmacks bei dem Brauen verursachen kann. Das
Experiment wurde (bei den Mengen 8-10) über denselben
Feuchtigkeitsbereich unter Verwendung eines Düsendruckes von 10.5kg/cm²
und einer maximalen Trommeltemperatur von 120ºC wiederholt.
Die prozentuale Umwandlung der α-Säuren zu Iso-α-Säuren
war bei 120ºC reduziert, jedoch zeigte sich dabei nur wenig
Abbau, und die niedrige Feuchtigkeit begünstigte wieder die
Erzeugung der gewünschten Iso-α-Säuren. Es wurde deshalb
ein weiterer Versuch (Mengen 11 bis 13) durchgeführt bei
120ºC und einer Trommelfeuchtigkeit von 12% bis 20%. Die
Tabelle 2 zeigt, daß die maximale Umwandlung der α-Säuren
zu Iso-α-Säuren 70.8% betrugt, was bei einer
Trommelfeuchtigkeit von 12% erzielt wurde.
-
Ein Versuch wurde unternommen, um herauszufinden, ob die
Ausbeute an Iso-α-Säuren um das Doppelte erhöht werden
könnte, wenn das Gemisch aus Hopfen und Kaliumcarbonat
zweimal durch den Extrusionskocher hindurchgeleitet wird.
Die Mengen 8 bis 10 (siehe Tabelle 2) wurden kombiniert und
analysiert (Menge 14), und das Gemisch wurde mit einer
maximalen Trommeltemperatur von 120ºC extrusionsgekocht.
Das Produkt (Menge 15) enthielt nahezu 8% mehr Iso-α-Säuren
im Vergleich zu dem Ausgangsmaterial (Menge 14).
Beispiel 3
-
Bei dieser Untersuchung wurde eine Menge Wye Target-Hopfen
(α-Säure-Gehalt 9.2%) zusammen mit festem Magnesiumcarbonat
(Magnesiumcarbonat/α-Säure-Molverhältnis 1:1) unter den
Bedingungen und Verfahren ähnlich derjenigen wie im
Beispiel 2 beschrieben extrusionsgekocht. Das Gemisch wurde
vor der Extrusion innig vermischt, und sein
Feuchtigkeitsgehalt wurde auf 10% durch die Einhaltung von Wasser zu dem
Gemisch in der Trommel bei dem Beginn des Extrusionskochens
eingestellt. Die konstanten Temperaturen der Heizzonen der
Trommel wurden beibehalten auf: 25ºC, 65ºC, 120ºC, 140ºC
und 140ºC. Die Analyse des Extrudats unter Verwendung des
im Beispiel 1 verwendeten Verfahrens zeigte, daß 40.3% der
α-Säuren in die gewünschten Iso-α-Säuren umgewandelt
wurden und daß der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes 5.4%
betrug.
Beispiel 4
-
Es wurde Ale in einem Pilotausmaß unter Anwendung eines
Standardverfahrens gebraut (siehe Journal American Society
Brewing Chemists 1976, 34, 166).
-
43.2g eines Extrudats (Menge 1 von Beispiel 1) mit einem
Iso-α-Säure-Gehalt von 4.83% und einem α-Säure-Gehalt von
3.98% wurden mit 59 Liter Würze gekocht, die ein
spezifisches Gewicht von 1.040 hatte und aus einem 100% Ale-Malz
erzeugt worden war.
-
Zum Vergleich wurde ein Ale ähnlich hergestellt unter
Verwendung von genügend flüssigem Kohlenstoffdioxydextrakt
in dem Kochkessel, um eine anfängliche Konzentration von
110 ppm von α-Säuren in der Würze zu erhalten.
-
Die beiden Würzen wurden fermentiert unter Verwendung der
Hefe N.C.Y.C. 1342, und das experimentelle Ale wurde bitter
gemacht unter Verwendung des Extrudats, welches 23.7 ppm
der Iso-α-Säuren enthielt und eine Ausnutzung von 41.8%
ergab. Die entsprechende Ausnutzung des verglichenen Ales,
welches 24.7 ppm an Iso-α-Säure enthielt, ergab 22.4%.
Die beiden Ale hatten einen gesunden Geschmack und andere
Eigenschaften.
-
Beispiel 4 zeigt daher, daß durch Verwendung von
extrusionsgekochten Hopfenprodukten, die 52.6% Iso-α-Säuren
enthalten, eine wesentliche Verbesserung bei dem
Brauverfahren in der Hopfenausnutzung erzielt wird (Vergleichsale
22.4%, Ale, gebraut von dem extrudierten Produkt 41.7%;
eine Erhöhung des Wirkungsgrades von 86.1%).
Beispiel 5
-
Ein Lagerbier wurde in einem Pilotausmaß hergestellt, indem
ein Lagermalz (7.3 kg) unter Verwendung eines
Infusionssystems bei 68ºC eingemaischt wurde. Die Würze wurde in dem
Kochkessel gesammelt, und hydrolisierter Maissyrup (1.8 kg
Fermentose 275 von Tunnel Refineries Ltd.) wurde hinzugefügt
um eine süße Würze mit dem spezifischen Gewicht 1.04 zu
erhalten. 32.5 g eines Extrudats, welches 5.5 % Iso-
Säuren und 2.25 % α-Säuren (hergestellt von Wye Target-
Hopfen und festem Kaliumcarbonat in Übereinstimmung mit dem
Beispiel 2) enthielt, wurden dieser süßen Würze (59 l)
hinzugefügt, das Gemisch wurde für eine Stunde gekocht
und die Feststoffe wurden entfernt unter Verwendung eines
Hopfenbottichs, bei dem die Platte mit einem Musselin-Tuch
bedeckt war. Das spezifische Gewicht der geklärten Würze
wurde dann auf 1.041 mit Wasser eingestellt, das mit
Kalziumsulfat behandelt war, und zwei Mengen (2 x 18 Liter)
wurden für 6 Tage in konischen Fermentierungskesseln bei
12 ºC unter Verwendung von Hefe N.C.Y.C. 1324 fermentiert.
Der Hauptteil der Hefe wurde von dem Kegel jedes Kessels
nach 5 Tagen der Fermentierung entfernt, und am Ende der
Fermentierung wurde das Rohbier, (spezifisches Gewicht
1.006) in Fässer eingebracht und für 6 Tage bei 13ºC und
anschließend für 5 Tage bei 0ºC konditioniert. Die Biere
wurden dann gefiltert unter Verwendung eines Plattenfilters
und auf eine ursprüngliche Schwere von 1.034 unter
Verwendung von sauerstoffreiem Wasser verdünnt. Die gefilterten
Lagerbiere wurden mit festem Kohlenstoffdioxyd (90 g)
behandelt und bei 0ºC für 7 Tage vor der abschließenden
Filtrierung und Flaschenabfüllung gelagert.
-
Zum Vergleich wurde ein Lagerbier in ähnlicher Art und
Weise unter Verwendung von pulverisiertem Wye Target-Hopfen
(54.4 g, α-Säure-Gehalt 9.3 %) gebraut, der keinem
Extrusionskochen unterworfen worden war.
-
Die Lagerbiere wurden unter Anwendung von Standardverfahren
analysiert (siehe The Institute of Brewing Recommended
Methods of Analysis, March 1982) und die Ergebnisse sind
in der Tabelle 4 festgehalten.
Tabelle 4 - Analyse der Lagerbiere
Lagerbiere
Versuch
Vergleich
Farbe (ºEBC)
Spezifisches Gewicht
Gesamter Stickstoff (mg/Liter)
Amino Stickstoff (mg/Liter)
Bitterkeit (B.U.)
Anfangsschleier (EBC-Einheiten)
Kopf- Beibehaltungswert (sek.)
Kopfraum-Luft (ml)
Hopfenausnutzung (%)
-
Die beiden Biere hatten einen gesunden Geschmack und weitere
Eigenschaften und ihre analytischen Werte waren wie allgemein
für Lagerbiere erwartet, die in einem Pilotausmaß gebraut
werden. Die Hopfenausnutzung war jedoch für die Biere
wesentlich unterschiedlich. Die Ausnutzung für das Bier,
welches mit pulverisiertem Wye Target-Hopfen (zum Vergleich)
bitter gemacht worden war, war gerade etwas mehr als 30 %,
während diejenige für das entsprechende Lagerbier, welches
mit dem extrudierten Hopfenpräparat (gemäß dem Versuch)
bitter gemacht wurde, 66 % erreichte. Es besteht daher ein
beträchtlicher Vorteil in Bezug auf die Verwendung von
Bitterharzen beim Brauen, wenn ein Gemisch aus
pulverisiertem Hopfen und Alkali vor der Verwendung extrudiert wird.
-
Die Beispiel 4 und 5 zeigen, daß die prozentuale Erhöhung
bei der Ausnutzung folglich größer ist als im stand der
Technik erwähnt.
-
Aus dem Vorstehenden ist daher ableitbar, daß die Vorteile
bei der Verwendung von Pellets in Übereinstimmung mit der
Erfindung die folgenden sind:
-
a) wegen der hohen Löslichkeit der Kaliumsalze der Iso-
α-Säuren werden hohe Ausnutzungen erzielt durch die
Hinzufügung des Hopfenpräparats zu der Würze am Beginn
des Kochens. Sogar höhere Ausnutzungen werden erzielt
durch die Hinzufügung der Pellets zu der Würze gegen das
Ende des Kochprozesses oder selbst in dem Whirlpool-
Separator während des nachfolgenden Verfahrens. Die
Verluste, die mit dem Kochen der Würze zusammenhängen,
werden auf ein Minimum gebracht, und die
Hopfenausnutzung wird vergrößert.
-
b) Während des Extrusionskochens geht etwas Hopfenöl
verloren, wenn der Dampf abzieht. Die Mehrheit verbleibt
jedoch in dem Produkt und wird chemisch nicht verändert.
Die resultierenden Pellets verleihen dem Bier sowohl
einen bitteren Geschmack als auch ein hopfiges Aroma.
Die Pellets im Stand der Technik neigen dazu, viel eher
ein käsiges Aroma als das Aroma von frischem Hopfen zu
verleihen.
-
Die vorliegende Erfindung umfasst daher ein Verfahren zum
Herstellen von isomerisierten Hopfenpräparaten als solchen
und ein Verfahren zum Brauen von Bier unter Verwendung
eines solchen Hopfenpräparats.