NO833329L

NO833329L - PROCEDURE FOR MANUFACTURING PRESS PIECES OF HUMP

Info

Publication number: NO833329L
Application number: NO833329A
Authority: NO
Inventors: Franz Kuehtreiber
Original assignee: Fermenttechnologie Anstalt
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1984-03-19
Also published as: PT77339B; AT375396B; NZ205591A; FI833255A; ATA347282A; AU1915683A; ES526014A0; DD215576A5; EP0104160B1; PL243782A1; JPS5991877A; CA1213842A; AU565811B2; DK414383D0; DE3374946D1; FI833255A0; EP0104160A3; ZA836923B; YU186783A; EP0104160A2

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av presstykker av eventuelt knust humle. This invention relates to a method for producing pressed pieces of possibly crushed hops.

Humlen er av betydning for smakdannelsen for det viktig-ste råstoff ved fremstilling av øl. Hops are important for the formation of flavor for the most important raw material in the production of beer.

En stor ulempe ved humle er imidlertid varens dårlige eldringsbestandighet. Selv ved en temperatur i området 0°C oppstår en kvalitetsforringelse av de for bryggeprosessen viktige innholdsstoffer og en ufordelaktig påvirkning av deres ønske-lige egenskaper. A major disadvantage of hops, however, is the product's poor aging resistance. Even at a temperature in the region of 0°C, a deterioration in the quality of the ingredients important to the brewing process occurs and an unfavorable effect on their desirable properties occurs.

Allerede i lengre tid har man forsøkt å bringe humlen i en utnyttbar form som sikrer en lengrevarende holdbarhet og lagringsdyktighet. På basis av disse anstrengelser er det først blitt frembrakt de såkalte humleekstrakter. Attempts have already been made for a long time to bring the hops into a usable form that ensures a longer shelf life and storability. On the basis of these efforts, the so-called hop extracts have first been produced.

En utformning som har oppnådd betydning først i de siste ti år,er humlepresstykker som er fordelaktig i anvendelse ved at humletilsetning prosessteknisk sett i stor utstrekning er auto-matiserbar og lett styrbar. Ved vanlige dimensjoner av slike presstykker som har en diameter fra ca. 4 til 6 mm, er fremstillingen uten problemer. A design that has only gained importance in the last ten years is hop pressing pieces which are advantageous in application in that hop addition process-technically can be largely automated and easily controlled. In the case of normal dimensions of such press pieces that have a diameter from approx. 4 to 6 mm, the production is without problems.

Når man heller kokende vann over humle og av slik humle fremstilt pulver samt over av slikt pulver fremstilte press-stykker, som alt befinner seg i glasskobler, kan man ikke fastslå noen luktforskjell mellom råhumlen og den oppmalte humle, men man kan registrere en sådan forskjell når det gjelder humle som er presset til presstykker. Ved finere øl innvirker denne forringelse av noen av humlens innholdsstoffer også på det fer-dige øl. When you pour boiling water over hops and powder made from such hops as well as over pressed pieces made from such powder, which are all in glass containers, you cannot determine any difference in smell between the raw hops and the ground hops, but you can register such a difference in the case of hops that have been pressed into press pieces. In the case of finer beers, this deterioration of some of the hops' constituents also affects the finished beer.

Derav fremgår at det er den kjemisk-fysikalske påkjenning på humlen under pressing som forårsaker denne kv.alitetsforrin-gelse. From this it appears that it is the chemical-physical stress on the hops during pressing that causes this deterioration in quality.

Humlepresstykker må nedkjøles etter pressing fordi de kommer ut av pressen med temperaturer fra 70 til 80°C. I forskjellige offentliggjørelser er det presentert den oppfatning at denne temperaturøkning er forårsaket ved friksjon mellom den pressede humle og pressmatrisens boringer. Hops press pieces must be cooled after pressing because they come out of the press at temperatures from 70 to 80°C. In various publications, the opinion has been presented that this temperature rise is caused by friction between the pressed hops and the bores of the press matrix.

Hva som imidlertid hittil ganske opplagt ble oversettWhat, however, has so far been quite obviously overlooked

ved pressing av humlen, er den kjennsgjerning at man sammen med humlepulveret også presser den i pulveret innestengte luft. when pressing the hops, it is a fact that together with the hop powder, the air trapped in the powder is also pressed.

Ved hjelp av et anlegg som tas i bruk til pressing av humle, kan man sette igang følgende: Den benyttede ringmatrise har 2520 boringer med 5,5 mm diameter, hvilket svarer en tverrsnittsflate på 23,7 mm 2 pr. boring. Den totale frie gjennomløpsflate i matrisen blir da 5,97 dm<2>. With the help of a plant used for pressing hops, the following can be started: The ring matrix used has 2520 bores with a diameter of 5.5 mm, which corresponds to a cross-sectional area of 23.7 mm 2 per square meter. drilling. The total free flow surface in the matrix is then 5.97 dm<2>.

Tettheten av humlens plantesubstans utgjør 1,5 g/cm og tettheten av humlepresstykker kan dermed antas å være 1,4 g/cm . The density of the hop plant substance is 1.5 g/cm and the density of hop press pieces can therefore be assumed to be 1.4 g/cm.

Ved en presseytelse på 1000 kg presstykker pr. timeAt a press performance of 1000 kg press pieces per hour

fåes da et presstykkevolum på 714 dm<3>(ikke løsvolum). Dette volum delt med tverrsnittsflaten resulterer i en presstykketil-vekst pr. time på 12,0 m, dvs. en produksjonshastighet på a press piece volume of 714 dm<3> is then obtained (not loose volume). This volume divided by the cross-sectional area results in a press piece growth per hour of 12.0 m, i.e. a production rate of

3,34 mm/sek. Med andre ord betyr dette at hver humlepartikkel trenger 13,5 sekunder for å passere matriseboringen som er 45 mm lang. 3.34 mm/sec. In other words, this means that each hop particle needs 13.5 seconds to pass the die bore which is 45 mm long.

Når man går ut fra at humlepresstykkenes tetthet erWhen you assume that the density of the hop press pieces is

1,4 g/cm 3, betyr dette at presstykkene foruten humlesubstans inneholder 6,7% luftfylte hulrom. 1 dm 3 humlepresstykkemasse inneholder altså 1,40 kg humlesubstans (0,933 dm 3) og 67 ml luft. 1.4 g/cm 3, this means that the pressed pieces contain 6.7% air-filled cavities in addition to hop substance. 1 dm 3 of hop press pulp therefore contains 1.40 kg of hop substance (0.933 dm 3) and 67 ml of air.

Vanlig humlepulver har en løsmassevekt på 0,13 kg/dm 3, dvs. et luftinnhold på rundt 91%. En del av luften som ikke kan registreres måleteknisk komprimeres med pulveret og diffun-derer ut i atmosfæren etterat pressestykket har forlatt matriseboringen og oppholder seg på kjølestrekningen, hvilket skyldes den store trykkdifferanse, mens under presseoperasjonen skjer tvangsmessig også adiabatisk kompresjon av den omtalte luftandel, og den derved oppnådde temperatur blir: Ordinary hop powder has a bulk weight of 0.13 kg/dm 3, i.e. an air content of around 91%. A part of the air that cannot be registered measuring-technically is compressed with the powder and diffuses into the atmosphere after the press piece has left the die bore and stays on the cooling section, which is due to the large pressure difference, while during the press operation adiabatic compression of the mentioned air portion also takes place, and the thereby achieved temperature becomes:

k for luft =1,4 k for air =1.4

1^ Romtemperatur (ved 20°C) i K° 1^ Room temperature (at 20°C) in K°

I2Endetemperatur i K°I2End temperature in K°

p1Lufttrykk (1 bar)p1Air pressure (1 bar)

P2Pressetrykk (1000 bar) P2 Press pressure (1000 bar)

Avhengig av mengden av luften som medkomprimeres bidrar denne - foruten friksjonsvarmen - til oppvarming av pressestykkene opp til den innledningsvis nevnte temperatur. Depending on the amount of air that is also compressed, this - in addition to the frictional heat - contributes to heating the press pieces up to the temperature mentioned at the outset.

Man må nå forestille seg at ved denne temperatur innvirker et oksygenpartialtrykk på minst 200 bar i minst 13 sekunder. Derfor er reaksjoner som bevirker en ytterst kvalitetsforrin-gende forandring av de bryggemessig viktige innholdsstoffer i humlen uunngåelig. One must now imagine that at this temperature an oxygen partial pressure of at least 200 bar acts for at least 13 seconds. Therefore, reactions that cause an extremely quality-deteriorating change in the important brewing ingredients in the hops are inevitable.

Tysk DE-PS 1 070 121 beskriver allerede en fremgangsmåte hvor humlen prepresses og forsynes med en gassgjennomslippelig omhylling og plasseres i en gasstett beholder. I denne beholder utsettes så humlen for sterkt undertrykk og tilslutt tilføres beholderens indre en inert gass under trykk for på denne måte å bevare humlens aroma. German DE-PS 1 070 121 already describes a method where the hops are pre-pressed and provided with a gas-permeable casing and placed in a gas-tight container. In this container, the hops are then exposed to strong negative pressure and finally an inert gas under pressure is supplied to the inside of the container in order to preserve the aroma of the hops in this way.

Også denne tidligere kjente fremgangsmåte har sine svak-heter som skyldes at det ved fremstilling av presstykker tvangsmessig medkomprimeres atmosfærisk luft og at den i presstykkene tilstedeværende komprimerte luft forhindrer dannelsen av press-stykker med pålitelig formbestandighet og videre forårsaker de ovenfor omtalte beskadigelser. Når slike fremstilte presstykker utsettes for et undertrykk,må presstykkene uunngåelig øde-legges som følge av overtrykket fra den i presstykkene seg be-findende luft. Ved den kjente fremgangsmåte må man derfor for-syne formlegemene (presstykkene) med en gassgjennomslippelig omhylling og forbinde dem ved hjelp av stramttiltrukne bånd eller tråder. This previously known method also has its weaknesses which are due to the fact that during the production of pressed pieces, atmospheric air is forcibly co-compressed and that the compressed air present in the pressed pieces prevents the formation of pressed pieces with reliable dimensional stability and further causes the damage mentioned above. When such manufactured press pieces are exposed to a negative pressure, the press pieces must inevitably be destroyed as a result of the overpressure from the air in the press pieces. In the known method, one must therefore provide the molded bodies (press pieces) with a gas-permeable casing and connect them by means of tightly pulled bands or threads.

Luftandelen i slike baller (presstykkeballer) er natur-ligvis overordentlig stor, og ved en vanlig sylindrisk ball med dimensjoner 0,62 m i diameter og en høyde på 1,1 m bestående av 100 kg pressede humlekonglene fåes et forhold mellom ren humlemasse og medkomprimert luft på omtrent 1:4. Som følge av trykkbelastningen ved fremstillingen av disse presstykker (baller) på omtrent 60 bar oppstår det ved kompresjon av denne hydrogenholdige luft ved en korttidig opphetning til omtrent 630°C en betydelig akselerasjon av oksygenet med humleinnholds-stoffene som bidrar til forringelse av humlens aromastoffer. The proportion of air in such bales (press piece bales) is naturally extremely large, and with a normal cylindrical bale with dimensions of 0.62 m in diameter and a height of 1.1 m consisting of 100 kg of pressed hop cones, a ratio is obtained between pure hop mass and co-compressed air of approximately 1:4. As a result of the pressure load during the production of these press pieces (balls) of approximately 60 bar, a significant acceleration of the oxygen with the hop ingredients, which contributes to the deterioration of the hop's aroma substances, occurs when this hydrogen-containing air is compressed during a short-term heating to approximately 630°C.

Oppfinnelsen går ut på den erkjennelse at årsaken til alle disse vanskeligheter eller ulemper er å finne i at det ved fremstilling av presstykkene medkomprimeres atmosfærisk luft som forblir i presstykkene, slik at disse presstykker sammen med den innestengte oksygenholdige luft føres til viderebehand-ling som vanligvis skjer i de produserende bryggerier først flere uker etter pressing. The invention is based on the recognition that the cause of all these difficulties or disadvantages lies in the fact that during the production of the press pieces, atmospheric air that remains in the press pieces is also compressed, so that these press pieces together with the trapped oxygen-containing air are taken to further processing, which usually takes place in the producing breweries only several weeks after pressing.

I samsvar med oppfinnelsen går man derfor frem på den måte at den oksygenholdige luft i det minste delvis fjernes fra humlen før og/eller under pressingen og etter behov erstattes ved tilførsel av humleinert gass ved et for oppnåelse av forskjellige fastheter for presstykkene valgbart undertrykk opp til 1 bar. In accordance with the invention, one therefore proceeds in such a way that the oxygen-containing air is at least partially removed from the hops before and/or during pressing and is replaced as necessary by the supply of hop-infused gas at a selectable negative pressure of up to 1 bar.

Mens man ved den kjente fremgangsmåte først komprimerer luften med oksygenet sammen med humlen og bare forsøker å få re-dusert kvalitetsforringelsen av aromastoffene på grunn av de derved oppståtte skader, er følgen av den oppfinnelsesmessige fremgangsmåte at det fra begynnelsen av ikke oppstår noen skadelige virkninger fra den oksygenholdige luft, fordi denne luft fjernes allerede før presseoperasjonen. Derved unngås de for aromastoffene skadelige temperatursvingninger ved adiabatisk kompresjon av luften som presses sammen med humlen. While in the known method one first compresses the air with the oxygen together with the hops and only tries to reduce the quality deterioration of the aroma substances due to the resulting damage, the consequence of the inventive method is that from the beginning no harmful effects occur from the oxygen-containing air, because this air is already removed before the pressing operation. This avoids the temperature fluctuations that are harmful to the aroma substances due to adiabatic compression of the air that is pressed together with the hops.

Det vesentlige er ifølge oppfinneIsestanken at man på den ene side allerede før pressingen evakuerer humlen som eventuelt er knust og derved befrir den fra oksygenholdig luft, men at man på den annen side dessuten også sørger for at oksygenholdig luft ikke igjen kommer inn før den egentlige pressing, men at eventuelt bare en inert gass kommer inn i humlen og på denne måte erstatter den luft som tidligere hadde vært der. The essential thing, according to the inventor Isetanken, is that on the one hand, even before pressing, the hops, which may have been crushed, are evacuated and thereby freed from oxygen-containing air, but that, on the other hand, they also ensure that oxygen-containing air does not enter again before the actual pressing , but that possibly only an inert gas enters the hop and in this way replaces the air that had previously been there.

Ved denne fremgangsmåte kan man på en fordelaktig måte vilkårlig påvirke presstykkenes fasthet og variere denne, idet trykkhøyden i den tilførte gass reguleres mellom 0 og 1 bar. With this method, one can advantageously arbitrarily influence the firmness of the press pieces and vary this, as the pressure level in the supplied gas is regulated between 0 and 1 bar.

De pressetrykk som skal benyttes ved fremstilling av presstykker med forskjellig tetthet fremgår av diagrammene på tegningen. Abcissen viser pressetrykkene i bar og ordinaten viser tettheten i kg/m 3. Det område som er betegnet med 1 på ordinaten, representerer opphakket humlemateriale, og det område som er betegnet med 2 representerer oppmalt humlemateriale. Kurveområdet 3 tilsvarer fortetningen ved hjelp av en lavtrykks-presse, mens kurveområdet 4 representerer fortetningen ved hjelp av en høytrykkspresse. Området 5 svarer til brikettering og området 6 representerer fortetning av presstykker med den ovenfor nevnte konsistens. The pressing pressures to be used in the production of press pieces with different densities are shown in the diagrams in the drawing. The abscissa shows the press pressures in bar and the ordinate shows the density in kg/m 3. The area marked with 1 on the ordinate represents chopped hop material, and the area marked with 2 represents ground hop material. Curve area 3 corresponds to densification using a low-pressure press, while curve area 4 represents densification using a high-pressure press. Area 5 corresponds to briquetting and area 6 represents densification of press pieces with the above-mentioned consistency.

Eksempel 1:Example 1:

100 kg humle ble kjølt ned til -20°C, slik at humlekong-nene ble ganske sprø. I denne tilstand kunne humlekonglene tilføres en hammermølle og ble der knust til en bestemt korn-størrelse. Humlen som ble granulert på denne måte, er lagrings-dyktig og ble enten nedkjølt eller ble oppvarmet til omgivelses-temperaturen og ført til pressen. 100 kg of hops were cooled down to -20°C, so that the hop cones became quite brittle. In this state, the hop cones could be fed to a hammer mill and were there crushed to a specific grain size. The hops that were granulated in this way are storable and were either cooled or heated to ambient temperature and taken to the press.

Pressing ble gjennomført med en ringmatrisepresse som be-fant seg innenfor en evakuert beholder. Beholderens evakuerte rom tilførtes den knuste humle gjennom en sluse og humlen som ble forarbeidet til presstykker ble tatt ut gjennom en annen sluse. Pressing was carried out with a ring die press which was inside an evacuated container. The evacuated space of the container was fed to the crushed hops through a sluice and the hops that were processed into press pieces were taken out through another sluice.

Sammenligningsforsøk viste at humlepresstykker som ble fremstilt under atmosfærisk trykk, hadde en temperatur på 72°C når de forlot pressen og de viste en forgulning som følge av den opptredende oksydasjon. Dessuten var aromaen meget forrin-get, mens de presstykker som ble presset med 40 millibar, hadde en frisk .grønn.farve og en god humlearoma. Comparative experiments showed that hop press pieces produced under atmospheric pressure had a temperature of 72°C when they left the press and they showed a yellowing as a result of the occurring oxidation. Furthermore, the aroma was greatly degraded, while the press pieces that were pressed at 40 millibars had a fresh green color and a good hop aroma.

Skjønt man hadde oppnådd et absolutt undertrykk på 40 millibar, var temperaturen på presstykkene fremstilt etter den oppfinnelsesmessige fremgangsmåte bare 52°C, hvilket for den overveiende del må tilskrives friksjonen i matrisepressen. Denne temperaturdifferanse på 20° tillater utregning av det medkomprimerte luftvolum og det har da vist seg at man fikk en oksygenbelastning på 6 gram oksygen pr. kg humle, hvilket er skremmende i bryggerindustrien, hvor det regnes med milligram oksygen pr. liter. Although an absolute negative pressure of 40 millibars had been achieved, the temperature of the press pieces produced according to the inventive method was only 52°C, which for the most part must be attributed to the friction in the matrix press. This temperature difference of 20° allows the calculation of the co-compressed air volume and it has then been shown that an oxygen load of 6 grams of oxygen per kg of hops, which is frightening in the brewing industry, where milligrams of oxygen per litres.

Eksempel 2:Example 2:

Ettersom det i bryggeriindustrien ikke bare benyttes knust humle som er presset til presstykker, men også humlekongler har man utført forsøk også på dette felt. As the brewing industry not only uses crushed hops that have been pressed into press pieces, but also hop cones, experiments have also been carried out in this field.

5 kg humlekongler ble tilført en presseform med tverrsnitt 300 x 300 mm. Etter innføringen av pressestemplet ble formen utluftet ved utsugning, eventuelt ved nedpresning, hvilket eventuelt også kan utføres i løpet av presseoperasjonen,slik at evakueringen kan oppnås hhv. opprettholdes helt til oppnåelse av den endelige pressetetthet. 5 kg of hop cones were added to a press mold with a cross section of 300 x 300 mm. After the introduction of the press piston, the mold was vented by suction, possibly by pressing down, which can possibly also be carried out during the pressing operation, so that the evacuation can be achieved respectively. is maintained until the final press density is achieved.

I begge eksempler ville det ha vært mulig å innstille fastheten av presstykkene ved tilsetning av en inert gass i området fra 0 til 1 bar absolutt trykk etter ønske. In both examples it would have been possible to adjust the firmness of the press pieces by adding an inert gas in the range from 0 to 1 bar absolute pressure as desired.

Claims

Process for the production of pressed pieces of hops which may possibly be crushed, where the hops are vented to retain the technically valuable ingredients, and which are in any case further processed with the addition of hop-inert gases, such as nitrogen or carbon dioxide, characterized in that the oxygen-containing air at least is partially removed from the hops before and/or during pressing and, if necessary, replaced by supplying the hop-infused gas at a selectable negative pressure of up to 1 bar.