PL98159B1 - Sposob otrzymywania zizomeryzowanego ekstraktu chmielowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia zizomeryzowanego ekstraktu chmielowego z chmielu naturalnego, majacego zastosowanie w przemysle piwowarskim do nadania piwu charak¬ terystycznej goryczki.

W konwencjonalnym systemie produkcji piwa przy zastosowaniu chmielu w postaci naturalnej lub w postaci ekstraktu chmielowego, izomeryza¬ cja humulonów (a-kwasów) zachodzi w czasie go¬ towania brzeczki z chmielem.

W procesie tym, pod wplywem temperatury i od¬ powiedniego pH srodowiska oprócz izomeryzacji humulonów, zachodzi takze utlenianie lupulonów, które równiez, choc w znacznie mniejszym stop¬ niu niz humulony, nadaja piwu gorzki smak.

Sposób ten jest stosunkowo malo wydajny, po¬ niewaz znaczna czesc humulonów — potencjalnych czynników gorzkich — jest nie wykorzystana pod¬ czas tego procesu. Stwierdzono/ iz przecietnie tra¬ ci sie 75% substancji chmielowych, wywolujacych efekt goryczki piwa, a przy stosowaniu ekstraktów chmielowych — 60%.

Poniewaz chmiel jest najdrozszym z surowców uzywanych przy produkcji piwa, a straty techno¬ logiczne redukuja wykorzystanie substancji gorycz¬ kowych do maksimum 40%, opracowano szereg metod, zapewniajacych bardziej racjonalne wyko¬ rzystanie skladników goryczkowych chmielu.

Najlepsze wykorzystanie tych substancji osiaga sie przez stosowanie ekstraktów zizomeryzowanych.

Na podstawie lfcznej literatury patentowej moz¬ na stwierdzic, ze otrzymywanie ekstraktów zizo¬ meryzowanych polega najpierw na ekstrakcji chmielu róznymi, bardzo czesto szkodliwymi dla zdrowia, rozpuszczalnikami organicznymi, jak hek¬ san, benzen, dwuchlorometan, aceton czy metanol, nastepnie na izomeryzacji a-kwasów w scisle okre¬ slonym pH srodowiska, a w koncu na oddzieleniu izo a-kwasów od innych substancji wyekstrahowa¬ lo nych z chmielu i odparowaniu szkodliwych rozpu¬ szczalników.

I tak na przyklad wedlug sposobu opisanego w opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 1 088 631, chmiel ekstrahuje sie eterem naftowym, wyciag oczyszcza sie wodnym roztworem metanolu z eta¬ nolem, usuwa zanieczyszczenia przez rozpuszcze¬ nie oczyszczonego wyciagu w rozpuszczalniku we¬ glowodorowym (np. chlorkiem metylu), a nastepnie prowadzi sie izomeryzacje w srodowisku alkalicz- 23 nym w ciagu 1 godziny.

Wedlug innego opisu brytyjskiego nr 1246 425 do ekstrakcji substancji goryczkowych stosuje sie heksan (rozpuszczajacy glównie zywice miekkie); humulony wytraca przez ogrzewanie w obecnosci roztworu bromowodorku sodu, a nastepnie wytra¬ cone izohumulony przeprowadza sie w rozpuszczal¬ ne w wodzie sole potasowe, po czym izohumulony oddziela sie.

W opisie brytyjskim nr 1 259 140 podana jest me- 3i toda oddzielania a-kwasów od P-kwasów przez 98 15998 3 rozpuszczenie a-kwasów w wodzie' w srodowisku1 alkalicznym, a nastepnie wydzielenie izohumulo¬ nów — p0 przeprowadzonej izomeryzacji — w po¬ staci soli potasowych.

Wedlug opisu patentowego'NRD nr 86 157, eks¬ trakt chmielowy, otrzymany w znany sposób, roz¬ puszcza sie w metanolu lub innym alkoholu, alka- lizuje dodatkiem weglanu sodowego, a nastepnie gotuje przez kilka godzin w celu wywolania izo¬ meryzacji, po czym roztwór zageszcza sie w ni¬ skiej temperaturze.

W opisie patentowym ZSRR nr 273 132 podany jest sposób wytwarzania ekstraktu zizomeryzowa- nego, polegajacy na oddzieleniu z chmielu lupuli¬ ny, rozpuszczeniu jej w alkoholu etylowym, do¬ daniu antyutleniacza, a nastepnie dyspergowaniu zizomeryzowanego ekstraktu chmielowego.

Natomiast wedlug opisu patentowego nr 58 304 — z wyciagu chmielowego, wyekstrahowanego roz¬ puszczalnikiem organicznym (na przyklad benze¬ nem lub eterem naftowym), oddziela sie a-kwasy od* (3-kwasów przy uzyciu wodnego roztworu we¬ glanu metalu alkalicznego. Rozpuszczone w fazie wodnej a-kwasy w postaci humulonów potasowych lub sodowych izomeryzuje sie przez ogrzewanie do temperatury wrzenia. Izohumulony wydziela sie przy uzyciu soli wapnia lub magnezu, a nastepnie po oddzieleniu fazy wodnej rozpuszcza ponownie w rozpuszczalniku organicznym np. w roztworze metanolu, a otrzymany wyciag zageszcza przez odparowanie, przy czym proces oczyszczania — przy uzyciu soli wapnia lub magnezu — prowadzi sie przed lub po izomeryzacji.

Wada wspomnianych metod — poza stosowaniem szkodliwych dla zdrowia rozpuszczalników jest ko¬ niecznosc stosowania dodatkowych zabiegów i urza¬ dzen w celu oddzielenia czystych izozwiazków od innych substancji, wyekstrahowanych z chmielu, co znacznie podwyzsza koszty produkcji ekstraktu zizomeryzowanego. Takze straty czystych humu¬ lonów, przy zastosowaniu tych skomplikowanych metod sa znaczne, obnizajac powaznie efekty eko¬ nomiczne, wynikajace z zastosowania tego rodzaju preparatów. Ponadto, stosowanie przy produkcji piwa izohumulonów w postaci czystych izo-a-kwa- sów nie nadaje pelnego smaku piwu i daje duze straty innych skladników, zawartych w chmielu, jak np. lupulonów.

Celem wynalazku jest opracowanie prostej me¬ tody ekstrakcji substancji goryczkowych z chmie¬ lu, przy uzyciu srodków calkowicie dla zdrowia nieszkodliwych.

Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku, któ¬ ry polega na tym, ze chmiel naturalny ekstrahuje sie nieszkodliwym dla zdrowia rozpuszczalnikiem, to jest alkoholem etylowym o stezeniu 93—96,5%.

W celu wytracenia wosków, wyciag chlodzi sie do temperatury 0°C, a nastepnie wytracone woski oddziela sie w znany sposób. Izomeryzacje zas za¬ wartych w wyciagu humulonów prowadzi sie w roztworze wodno-alkoholowym przy lepkosci, usta¬ lonej w granicach 1,04—1,44°E, z dodatkiem soli medali alkalicznych, korzystnie weglanu potasu; w ilosci* (Okolo 0,75 g/100 ml wyciagu oraz w obec¬ nosci soli magnezu jako katalizatora/korzystnie 159 4 siarczanu magnezu, w ilosci okolo 0,25 g/100 ml wyciagu.

Ilosc uzytych soli jest tak niewielka, ze po do¬ daniu gotowego ekstraktu zizomeryzowanego piwa stwierdzono, ze zawarta w nim ilosc jonów potasu-oraz magnezu jest prawie taka sama, jak w piwie, wyprodukowanym metoda tradycyjna, to jest z dodatkiem chmielu w postaci naturalnej.

Proces izomeryzacji prowadzi sie w temperatu- io rze 80—90°C w czasie 1—3 minut. Po oddzieleniu wytraconych w tym procesie nierozpuszczalnych skladników, roztwór zageszcza sie w temperaturze 36—50°C az do uzyskania stezenia izohumulonów w granicach 25—40%. Tak otrzymany ekstrakt, sta- !5 nowiacy produkt koncowy procesu, standaryzuje sie alkoholem etylowym do zawartosci 15% izo¬ humulonów i dodaje do piwa od 2 do 8 dni przed filtracja i obciagiem do butelek.

Oddzielone natomiast w procesie skladniki, nie .20 bedace izohumulonami, dodaje sie do brzeczki podczas jej gotowania, co * pozwala na wykorzy¬ stanie innych skladników, wyekstrahowanych z chmielu.

Przyklad. Kilka porcji po 100 g chmielu na- turalnego, rozdrobnionego na listki, ekstrahuje sie w przeciwpradzie 96,5% alkoholem etylowym w ilosci 300 ml na porcje chmielu. Otrzymany wy¬ ciag chmielowy chlodzi sie do temperatury 0°C i po oddzieleniu wytraconego osadu, dodaje do wyciagu 0,75 g weglanu potasu i 0,25 g siarczanu magnezu na J00 ml wyciagu, rozciencza sie woda do uzyskania lepkosci roztworu 1,04°E, a nastep¬ nie ogrzewa do temperatury 85°C w' celu wywo¬ lania izomeryzacji zawartych w wyciagu a-kwa- SÓW.

Zizomeryzowany wyciag wiruje sie, a nastepnie po oddzieleniu czesci nierozpuszczalnych, zage¬ szcza pod zmniejszonym cisnieniem w tempera¬ turze 40°C do zawartosci izohumulonów okolo 40 35%. Tak otrzymany ekstrakt standaryzuje sie 96,5% alkoholem etylowym do zawartosci 15% izo¬ humulonów i dodaje do piwa na 6 dni przed kon¬ cowa filtracja. 45

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób otrzymywania zizomeryzowanego eks¬ traktu chmielowego z chmielu naturalnego na dro¬ dze uzyskiwania ^wyciagu przez ekstrakcje chmie- 50 lu rozpuszczalnikami organicznymi i izomeryzacje wyekstrahowanych humulonów w srodowisku al¬ kalicznym w obecnosci katalizatora, znamienny tym, ze chmiel ekstrahuje sie alkoholem etylowym o stezeniu 93—96,5% i po oddzieleniu wosków do- 55 daje do otrzymanego wyciagu soli metali alkalicz¬ nych, korzystnie weglanu potasu, w ilosci okolo 0,75 g na 100 ml wyciagu oraz katalizatora w po¬ staci soli magnezu, korzystnie siarczanu magnezu, w ilosci okolo 0,25 g na 100 ml wyciagu i po roz- 60 cienczeniu woda ogrzewa sie w temperaturze 80— —90°C w czasie 1—3 minut w celu zizomeryzowa- nia wyekstrahowanych humulonów, a nastepnie,- po wytraceniu i oddzieleniu fazy stalej, roztwór zageszcza sie do zawartosci 25—40% izohumulo- 65 nów, po: czym standaryzuje alkoholem etylowymi98 5

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze woski wytraca sie przez ochlodzenie wyciagu do temperatury 0°C. f

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyciag rozciencza sie woda do uzyskania lepkosci roztworu w granicach 1,04—1,14°E. »