NO833329L - Fremgangsmaate for fremstilling av press-stykker av humle - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av presstykker av eventuelt knust humle.

Humlen er av betydning for smakdannelsen for det viktig-ste råstoff ved fremstilling av øl.

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.

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.

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.

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.

Derav fremgår at det er den kjemisk-fysikalske påkjenning på humlen under pressing som forårsaker denne kv.alitetsforrin-gelse.

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.

Hva som imidlertid hittil ganske opplagt ble oversett

ved pressing av humlen, er den kjennsgjerning at man sammen med humlepulveret også presser den i pulveret innestengte luft.

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>.

Tettheten av humlens plantesubstans utgjør 1,5 g/cm og tettheten av humlepresstykker kan dermed antas å være 1,4 g/cm .

Ved en presseytelse på 1000 kg presstykker pr. time

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

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.

Når man går ut fra at humlepresstykkenes tetthet er

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.

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:

k for luft =1,4

1^ Romtemperatur (ved 20°C) i K°

I2Endetemperatur i K°

p1Lufttrykk (1 bar)

P2Pressetrykk (1000 bar)

Avhengig av mengden av luften som medkomprimeres bidrar denne - foruten friksjonsvarmen - til oppvarming av pressestykkene opp til den innledningsvis nevnte temperatur.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Eksempel 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.

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.

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.

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.

Eksempel 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.

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.

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.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av presstykker av humle som eventuelt kan være knust, hvor humlen utluftes for behol-delse av de bryggeriteknisk verdifulle innholdsstoffer, og som iallfall viderebehandles under tilsetning av humleinerte gasser, såsom nitrogen eller karbondioksyd, karakterisert ved at den oksygenholdige luft i det minste delvis fjernes fra humlen før- og/eller under pressingen og etter behov erstattes ved tilførsel av den humleinerte gass ved et for oppnåelse av forskjellige fastheter i presstykkene valgbart undertrykk opp til 1 bar.