WO2010054712A1 - Verfahren zur erhöhung der extraktionsausbeute von funktionellen inhaltsstoffen des hopfens sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens als auch hierfür geeignete mischung und damit hergestelltes getränk - Google Patents

Verfahren zur erhöhung der extraktionsausbeute von funktionellen inhaltsstoffen des hopfens sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens als auch hierfür geeignete mischung und damit hergestelltes getränk Download PDF

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WO2010054712A1
WO2010054712A1 PCT/EP2009/006616 EP2009006616W WO2010054712A1 WO 2010054712 A1 WO2010054712 A1 WO 2010054712A1 EP 2009006616 W EP2009006616 W EP 2009006616W WO 2010054712 A1 WO2010054712 A1 WO 2010054712A1
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WO
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mixture
hop
beer
hops
extraction
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PCT/EP2009/006616
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English (en)
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Inventor
Fritz Briem
Isara Khaola-Iead
Markus Jungblut
Original Assignee
Boon Rawd Brewery Co., Ltd.
Lupex Gmbh
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Publication date
Application filed by Boon Rawd Brewery Co., Ltd., Lupex Gmbh filed Critical Boon Rawd Brewery Co., Ltd.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C3/00—Treatment of hops
    • C12C3/04—Conserving; Storing; Packing
    • C12C3/08—Solvent extracts from hops
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C13/00—Brewing devices, not covered by a single group of C12C1/00 - C12C12/04

Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the extraction yield of functional ingredients of the hops in the manufacture of beverages according to the preamble of claim 1 and such a method for increasing the yield of value-giving ingredients of the hops in the preparation of alcoholic or non-alcoholic beverages according to the preamble of the claim 23. Furthermore, the invention relates to an apparatus for performing the method according to the preamble of claim 15 as well as according to the preamble of claim 30. Furthermore, the present invention relates to a suitable mixture according to claim 21 or a suitable suspension according to claim 32 and a beverage produced therewith according to claim 22 or according to claim 33.
  • the object of the invention is to provide a method in which the functional
  • ingredients of the hops in particular the ⁇ -acids and / or the iso- ⁇ -acids, to an above-average extent in mash, seasoning, green beer, beer and / or other finished or semi-finished drink in the form of bittering and / or other value giving Ingredients are brought into solution.
  • Another aspect of the invention is to provide a device suitable for this purpose. Furthermore, it is an aspect of the invention to propose a mixture suitable for this purpose or a suspension suitable therefor and a beverage produced therewith.
  • a method for increasing the extraction yield of hop functional ingredients in the production of beverages comprising the steps of:
  • Hop product with an extractant b) dosing the mixture prepared according to step (a) into a mash, a seasoning, a green beer, a beer and / or another ready-made or semi-finished beverage;
  • the method further comprising the following step:
  • hops functional ingredients such as the ⁇ -acids and / or the iso- ⁇ -acids to be extracted more intensively.
  • step (c) can be carried out before metering according to step (b).
  • the mixing according to step (b) and the homogenization according to step (c) can be carried out spatially separated from one another.
  • the process parameters to be selected such as, for example, container size, temperature control and concentration of the mixture, can be set separately for the mixing and homogenizing step and thus optimized for the respective step.
  • step (c) by means of Stirring and / or pumping the mixture are performed.
  • Stirring homogenization is a simple and proven technique that results in effective homogenization results with minimal energy consumption.
  • the advantage of circulating is that additional treatments of the mixture, such as the addition of chemicals and / or the thermal treatment of the mixture, are procedurally particularly easy to implement.
  • the combination of stirring and pumping is very effective in terms of the homogenization result and offers the greatest possible flexibility in the adjustment of the procedural process parameters.
  • the homogenization according to step (c) can be carried out over a period of 1 to 60 minutes, preferably 1 to 30 minutes, in particular 5 to 20 minutes.
  • the increase in the extraction yield of functional ingredients of the hop is particularly great after a homogenization time of about 5 minutes. If the homogenization time is extended substantially over 20 minutes, no further increase in the extraction yield is observed.
  • the extraction time may advantageously be limited to a maximum of 20 minutes in view of a short process time.
  • the metering according to step (b) can be carried out in less than 10 minutes, in particular in less than 5 minutes.
  • the hops and / or the hop product is a natural hops
  • Hop pellets a hop extract, an isomerized hop extract, another processed
  • Hop product or a mixture thereof.
  • the extractant may be a liquid, preferably water, ethanol, a wort, a sugar solution, a starch solution or a mixture thereof.
  • a sugar solution may be an aqueous solution of maltose, glucose, fructose or another sugar or mixtures thereof.
  • the starch solution may be a solution and / or suspension of starch based on corn, rice, tapioca, millet or any other starch or mixture thereof.
  • the mixture at the time of its formation a
  • the mixture may include a mass fraction of the hop and / or hop product in the range of 0.5 to 2 weight percent (wt%), preferably 0.7 to 1.5 wt%, more preferably 0.8 to 1 2% by weight.
  • the increase in the extraction yield with such small mass fractions of the hop or the hop product of the mixture is particularly high. Such low mass fractions are not achieved in a conventional Hopfendo Dosagegefäß in the practice of beer production.
  • the mixture during at least one of steps (a), (b) and (c) at least temporarily a temperature in the range of 30 to 120 0 C, preferably from 75 to 105 0 C, in particular from 80 to 100 0th C, exhibit.
  • the mixture during at least one of steps (a), (b) and (c) at least temporarily have a pH in the range of 3 to 10, preferably from 6 to 10, in particular from 7 to 9.
  • the extraction yield of the functional constituents of the hops and the isomerization yield can be adjusted to a value in particular by adjusting the pH of the mixture
  • the mixture may at least temporarily have an overpressure in the range from 0 to 2 bar, preferably from 0.2 to 1 bar.
  • inventive method can be particularly advantageous in existing
  • step (b) metering the mixture according to step (b) into a mash tun, a mash kettle, a rice, corn or cereal cooker, a mash filter, a lauter tun, a Vorlaufgefäß, a wort kettle, a whirlpool, a fermentor, a storage tank or a pressure tank.
  • the object of the invention is achieved by the mixing and extraction device for increasing the extraction yield of functional ingredients of the hops in the production of beverages, especially beer or mixed beer beverages.
  • the mixing and extraction device according to the invention is particularly suitable for carrying out the method and has: (a) at least one mixing and extraction vessel; and
  • the device may further comprise:
  • the at least one mixing and extraction container is designed as at least one mixing container, in particular a hop feed container, and at least one extraction container separate from it.
  • a separate provision of mixing container and extraction container allows optimal in terms of device technology Adjustability of the method with regard to the method steps mixing and homogenizing.
  • Extraction container 10 to 50 times, preferably 20- to 40-fold, of the total volume of the at least one associated mixing container.
  • the mixing and extraction vessel and the separate extraction vessel each have a volume in the range of 0.5 to 5 m 3 , preferably from 1 to 3 m 3 , in particular from 1.5 to 2.5 m 3 , have.
  • the low hop concentration discussed above can be advantageously adjusted in the usual hop applications.
  • the device complexity of excessively large vessels is avoided.
  • the means for homogenizing the mixture is a transfer pump and / or a stirrer or the like.
  • the object of the invention is achieved by a mixture comprising: functional ingredients of the hop in the form of bitter substances, in particular of ⁇ -acids and / or iso- ⁇ -acids, and / or other value-giving substances, in particular for use in the method of the invention discussed above.
  • the mixture according to the invention has an above-average concentration of functional ingredients of the hop, which can not be achieved by conventional methods.
  • the raw materials used can be better utilized and thus the consumption of raw materials and the
  • the object of the invention is also achieved by a beverage according to the invention, in particular based on a mash, a seasoning, a green beer, a beer or the like, preferably a beer, a mixed beer beverage or a soft drink.
  • the drink according to the invention is prepared using the mixture according to the invention discussed above, wherein the mixture functional ingredients of the hops in
  • Shape of bitter substances in particular ⁇ -acids and / or iso- ⁇ -acids, and / or other value-giving substances.
  • the functional ingredients of the hops in addition to the ⁇ -acids and / or iso- ⁇ -acids and tannin compounds, such as tannins, antocyanogens and (total) polyphenols, which the stability of the final product and / or their nutritional and medical Properties can affect, understood.
  • the extraction behavior of other functional ingredients of the hop can be improved.
  • the extraction of the tanning compounds discussed above is relevant here.
  • the general bitterness in the brewhouse can be increased from normally 45 to 60% to 70 to 85%. This leads to considerable savings in the use of raw materials for wort preparation.
  • 1.6 kg of a hop extract with an ⁇ -acid content of 50% were mixed in the mixing and extraction vessel with 0.2 m 3 of water at a temperature of 80 0 C and then homogenized. The mixture was heated to 95 0 C within 10 minutes and held this temperature for 15 minutes. Thereafter, the mixture was added to 300 hL of wort at the start of cooking in the wort kettle. The pH in the water was previously adjusted to 8.0 by adding a Ca (OH) 2 solution. The wort is then boiled for 65 minutes and then cooled.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an exemplary embodiment of the mixing and extraction device according to the invention.
  • FIG. 2 is a flowchart of an exemplary embodiment of the method according to the invention for increasing the extraction yield of functional ingredients of the hop.
  • the mixing and extraction apparatus shown by way of example in FIG. 1 comprises a mixing vessel 1, an extraction vessel 2, a stirrer 4, a circulating pump 6, a heat exchanger 8, a circulation line 10, an extraction medium line 12 and a metering line 14.
  • Fig. 1 the mixing and extraction device according to the invention as an embodiment with the mixing container 1 and a separate extraction container 2 is shown.
  • the mixing container 1 has a cylindroconical shape with a volume of 0.5 to 1 hL. In its upper region, the mixing container 1 has an opening 16 which serves to fill it with hops and / or the hop product.
  • the mixing container 1 is also connected to the extractant line 12, which serves for feeding the extractant into the mixing container 1.
  • the extraction container 2 has a cylindroconical shape with a volume of approximately 20 hL on. It is equipped with a means for homogenizing in the form of the stirrer 4 and a circulating pump in the form of the circulating pump 6 and the circulation line 10.
  • the circulation line 10 begins at the lower, conical end of the extraction container 2 and ends at the upper, cylindrical region of the extraction container 2.
  • the circulation line 10 has a continuous flow heater in the form of a heat exchanger 8.
  • the extraction container 2 also has an opening 18.
  • the stirrer 4 is designed as a blade stirrer.
  • the heat exchanger 8 is designed as a conventional tubular heat exchanger or plate heat exchanger.
  • the shape of the mixing container 1 and the extraction container 2 is not limited to a cylindroconical shape, the mixing container 1 and / or the extraction container 2 may also have a cylindrical, cuboid, cubic, or other suitable shape.
  • the metering line 14 connects the circulation line 10 and the mixing container 1 with another vessel, for example a mash tun, a mash pan, a rice, corn or cereal cooker, a mash filter, a lauter tun, a preliminary vessel, a wort kettle, a whirlpool, a fermentation tank, a storage tank or a pressure tank.
  • another vessel for example a mash tun, a mash pan, a rice, corn or cereal cooker, a mash filter, a lauter tun, a preliminary vessel, a wort kettle, a whirlpool, a fermentation tank, a storage tank or a pressure tank.
  • step (S) the mixing container 1 is filled with the hop and / or the hop product.
  • the hop and / or hop product in container 1 is mixed with an extractant.
  • an extractant for this purpose, water at a temperature of 80 0 C over the
  • Extraction agent line 12 fed to the mixing vessel 1.
  • the mixture thus prepared from the hop and / or hop product and water is transferred to the extraction tank 2. This can be done by pumping the mixture in a pipeline or by utilizing the natural gradient.
  • the mixture of the hop and / or hop product and water is homogenized. This is done by stirring the mixture by means of the stirrer 4 and by pumping the mixture in the circulation line 10 by means of the circulating pump 6. During the pumping of the mixture, this passes through the heat exchanger 8, by means of which it is heated. The mixture is heated within 10 minutes from 80 to 100 0 C. The homogenization of the mixture in the extraction vessel 2 takes about 10 minutes. After the mixture has reached a temperature of 100 0 C, the stirring and the circulation of the mixture through the circulation line 10 is stopped. In S5, the homogenized mixture is then transferred within 4 minutes in the wort kettle.
  • the term “mixing” includes “suspending”, “dissolving” and “emulsifying”. Further, the term “mixture” includes “suspension”, “solution” and “emulsion”.
  • Suitable means for adjusting the pH of the extractant and / or the mixture are, for example: NaOH, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Na 2 CO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , HCl, Mg (OH) 2 , Zn (OH) 2 and ZnO.
  • the invention is not limited thereto. Any suitable means for adjusting the pH of a liquid can be used.
  • the extraction agent and / or the mixture may comprise at least one of the following substances: MgCO 3, MgCl 2, ZnSO 4, ZnCl 2, Brewing gypsum (CaSO 4 ⁇ H 2 O 2) and CaCl. 2
  • MgCO 3 MgCl 2, ZnSO 4, ZnCl 2, Brewing gypsum (CaSO 4 ⁇ H 2 O 2) and CaCl. 2
  • metal ions such as Zn or Mg ions, the Bitterstoffausbeute can be further increased.
  • the general bituminous yield or the isomerization yield in the sense of the invention is defined as the ratio of the concentration of iso- ⁇ -acids in the liquid at the time of measurement
  • Milligrams per liter mg / L to the concentration of added ⁇ -acid at the time the mixture is formed, measured in milligrams per liter (mg / L).
  • the measurement method for measuring ⁇ -acids and iso- ⁇ -acids is the conventional one spectrophotometric determination in isooctane extract according to MEBAK.
  • drink is understood as meaning a drink based on beer, mixed beer drink, fruit juice, vegetable juice, lemonade, soft drink, water, tea, milk, or another alcoholic or non-alcoholic beverage.
  • drink is understood to mean a mixture of the abovementioned drinks.
  • beverage also includes all semi-finished and finished drinks.
  • Another embodiment of the process for increasing the yield of valuable hops ingredients in the preparation of alcoholic or non-alcoholic beverages is characterized by the following steps:
  • Device is characterized in that a device for increasing the yield of value giving Ingredients of the hop in the preparation of alcoholic or non-alcoholic beverages, in particular for carrying out the method discussed above, is proposed, comprising: at least one dosage and / or extraction container; at least one means for suspending the hop and / or hop product in the container by means of a liquid; and at least one means for dosing the suspension into a wort kettle and / or a Vorlaufgefäß and / or a whirlpool.
  • a suspension which comprises functional ingredients in the form of bitter substances and / or other value-giving ingredients, in particular the alpha acid of the hop, in particular for use in the method discussed above.
  • a beverage in particular based on a wort, a green beer or the like, preferably a beer, a beer mix beverage or a soft drink, prepared using the suspension discussed above, the suspension comprising: functional ingredients , in particular the alpha acid of the hops, to a greater extent in the form of bitter substances and / or other value-giving ingredients in solution.
  • the dosing or extraction container should be
  • Hop amount preferred in the form of hop pellets in a suspension in a mixing ratio of 1/50 to 1/200, particularly preferably in a mixing ratio of 1/100, can absorb with a liquid.
  • the container is designed so that a good mixing of the suspension is ensured.
  • agitators but preferably Umpumpvorraumen, are used.
  • a special feature of the circulating pump is that at the same time during the Umpumreaes the mixture of hops and liquid can be heated or heated.
  • the liquid should be chosen so that it guarantees the highest possible solubility of the components to be dissolved and / or promotes conversion processes, which in turn can influence the solubility behavior of the ingredients to be obtained.
  • Preference is given here to water, wort or a sugar solution having a pH of from 3 to 10 and a temperature of from 30 to 120 ° C., more preferably having a pH of from 7 to 9 and a temperature of from 80 to 90 ° C. Commitment.
  • the mixing time in the dosing and extraction vessel is between 1 and 60 minutes, preferably 5 to 20 minutes.
  • the pressure in the dosing and extraction tank should be selected so that the highest possible extraction rate is achieved. Usually this is between 0 and 2 bar overpressure, preferably between 0.2 and 1.0 bar
  • the dosage into the preliminary vessel, the wort kettle and / or the whirlpool takes place in as short a time as possible, preferably within 5 minutes.
  • the dissolution behavior of various other functional ingredients of the hop can be controlled.
  • the extraction of tannin compounds which may influence the stability of the end product and / or the nutritional and medicinal properties, may be mentioned here.
  • the invention discussed above thus proposes, for the first time, a method for increasing the extraction yield of functional constituents of hops in the preparation of beverages.
  • the new method hereby u.a. the following steps: a) mixing a hops and / or a hop product with an extractant, b) dosing the mixture prepared according to step (a) into a mash, a seasoning, a green beer, a beer and / or another finished or semi-finished beverage , and c) homogenizing the mixture of the hops and / or the hop product and the extractant.
  • the invention discussed above for the first time proposes a suitable apparatus for carrying out the invention

Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt erstmals ein Verfahren zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken vor. Das neue Verfahren weist u.a. folgende Schritte auf : a) Mischen eines Hopfens und/oder eines Hopfenprodukts mit einem Extraktionsmittel, b) Dosieren der gemäß Schritt (a) hergestellten Mischung in eine Maische, eine Würze, ein Jungbier, ein Bier und/oder ein sonstiges fertiges oder halbfertiges Getränk, c) Homogenisieren der Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und dem Extraktionsmittel. Ferner gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, eine hierfür geeignete Mischung sowie ein damit hergestelltes Getränk an.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens sowie
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens als auch hierfür geeignete Mischung und damit hergestelltes
Getränk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein solches Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute von Wert gebenden Inhaltstoffen des Hopfens bei der Bereitung von alkoholhaltigen oder alkoholfreien Getränken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 23. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15 wie auch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 30. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine hierfür geeignete Mischung nach Anspruch 21 bzw. eine hierfür geeignete Suspension nach Anspruch 32 sowie ein damit hergestelltes Getränk nach Anspruch 22 bzw. nach Anspruch 33.
Die Technologie und Technik zur Herstellung von Getränken, insbesondere von Getränken, bei denen während der Herstellung derselben Extraktionsvorgänge zur Anwendung kommen, haben sich in den letzten
Jahrzehnten rasant weiterentwickelt.
Im Gegensatz hierzu wurde der Hopfengabe bei der Herstellung von Würze, die als Ausgangsprodukt der Bierbereitung dient, keine besondere Aufmerksamkeit gewidmet . So ist es bereits seit Jahrzehnten üblich, die
Hopfengabe im Hopfengabegefäß mit Würze zu mischen und die derart entstehende Suspension der Würzepfanne zuzuführen. Dabei erfolgt das Mischen der Hopfengabe mit der Würze und die Dosierung zur Würzepfanne praktisch zeitgleich. Hierbei ist eine homogene
Verteilung der Hopfenstoffe in der Würzepfanne aufgrund der dortigen, ungünstigen Strömungsverhältnisse, wie beispielsweise Kurzschlußströmungen, nicht realisierbar.
Nachteil des derart durchgeführten Hopfengabeverfahrens ist, dass die Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die funktionellen
Inhaltsstoffe des Hopfens, insbesondere die α-Säuren und/oder die iso-α-Säuren, in überdurchschnittlich hohem Maße in Maische, Würze, Jungbier, Bier und/oder ein sonstiges fertiges oder halbfertiges Getränk in Gestalt von Bitterstoffen und/oder anderen Wert gebenden Inhaltsstoffen in Lösung gebracht werden.
Ferner ist es ein Aspekt der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die funktionellen Inhaltstoffe, insbesondere die Alpha-Säure des Hopfens, in überdurchschnittlich hohem Maße in die Bierwürze, in Jungbier oder Bier in Form von Bitterstoffen und/oder anderen Wert gebenden Inhaltstoffen in Lösung gebracht werden . Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine
Erhöhung der Isomerisierungsausbeute und/oder der allgemeinen Bitterstoffausbeute der im Wesentlichen die
Bittere des Getränks bestimmenden Bestandteile des Hopfens, der α-Säuren, zu erreichen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine hierfür geeignete Vorrichtung anzugeben. Ferner ist es ein Aspekt der Erfindung, eine hierfür geeignete Mischung bzw. eine hierfür geeignete Suspension sowie ein damit hergestelltes Getränk vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken, insbesondere von Bier, Biermischgetränken oder alkoholfreien Getränken bereitgestellt, welches die Schritte aufweist:
a) Mischen eines Hopfens und/oder eines
Hopfenprodukts mit einem Extraktionsmittel; b) Dosieren der gemäß Schritt (a) hergestellten Mischung in eine Maische, eine Würze, ein Jungbier, ein Bier und/oder ein sonstiges fertiges oder halbfertiges Getränk;
wobei das Verfahren ferner den nachfolgenden Schritt aufweist:
c) Homogenisieren der Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und dem Extraktionsmittel .
Erfindungsgemäß ist damit erstmals vorgesehen, die Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und - A -
dem Extraktionsmittel zu homogenisieren. Die aus dem Homogenisieren resultierende Gleichverteilung des Hopfens im Extraktionsmittel bewirkt, dass funktionelle Inhaltsstoffe des Hopfens, wie beispielsweise die α- Säuren und/oder die Iso-α-Säuren, verstärkt extrahiert werden .
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
So kann das Homogenisieren gemäß Schritt (c) vor dem Dosieren gemäß Schritt (b) durchgeführt werden.
Hierdurch wird vorteilhaft vermieden, dass zum Zeitpunkt des Dosierbeginns der Mischung
Konzentrationsschwankungen in Hinblick auf die räumliche Verteilung der Hopfenbestandteile bestehen.
So lassen sich insbesondere unvollständig aufgelöste bzw. suspendierte Hopfenbestandteile in der Mischung vermeiden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Mischen gemäß Schritt (b) und das Homogenisieren gemäß Schritt (c) räumlich voneinander getrennt durchgeführt werden.
Hierdurch lassen sich die zu wählenden Prozessparameter, wie beispielsweise Behältergröße, Temperierung und Konzentration der Mischung, für den Misch- und Homogenisier-Schritt getrennt einstellen und damit für den jeweiligen Schritt optimieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungs form kann das Homogenisieren gemäß Schritt (c) mittels Rühren und/oder Umpumpen der Mischung durchgeführt werden .
Das Homogenisieren mittels Rühren ist eine einfache und bewährte Technik, die zur effektiven Homogenisierungsergebnissen bei minimalem Energieverbrauch führt. Vorteil des Umpumpens ist, dass zusätzliche Behandlungen der Mischung, wie beispielsweise das Zudosieren von Chemikalien und/oder das thermische Behandeln der Mischung, verfahrenstechnisch besonders einfach realisierbar sind. Insbesondere ist die Kombination aus Rühren und Umpumpen sehr wirksam in Hinblick auf das Homogenisierungsergebnis und bietet eine größtmögliche Flexibilität bei der Einstellung der verfahrenstechnischen Prozessparameter .
Das Homogenisieren gemäß Schritt (c) kann über einen Zeitraum von 1 bis 60 Minuten, vorzugsweise von 1 bis 30 Minuten, insbesondere von 5 bis 20 Minuten, durchgeführt werden.
Es ist überraschend festgestellt worden, dass die Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens ab einer Homogenisierungsdauer von etwa 5 Minuten besonders groß ist. Wird dabei die Homogenisierungsdauer wesentlich über 20 Minuten ausgedehnt, wird keine weitere Erhöhung der Extraktionsausbeute festgestellt. Somit kann die Extraktionsdauer in Hinblick auf eine kurze Verfahrensdauer vorteilhaft auf maximal 20 Minuten begrenzt werden. Darüber hinaus kann das Dosieren gemäß Schritt (b) in weniger als 10 Minuten, insbesondere in weniger als 5 Minuten, durchgeführt werden.
So konnte festgestellt werden, dass ein Ausdehnen der Dosierdauer zu keiner weiteren Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens führt. Somit ist ein Dosieren der Mischung in einem möglichst kurzen Zeitraum in Hinblick auf eine kurze Verfahrensdauer vorteilhaft.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Hopfen und/oder das Hopfenprodukt ein Naturhopfen,
Hopfenpellets, ein Hopfenextrakt, ein isomerisierter Hopfenextrakt, ein sonstiges verarbeitetes
Hopfenprodukt oder eine Mischung derselben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich somit die Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens mit allen gebräuchlichen
Hopfenprodukten vorteilhaft erhöhen. Somit gibt es keinerlei Beschränkung des Verfahrens hinsichtlich seiner Anwendbarkeit auf beliebige Hopfenprodukte.
Dabei kann das Extraktionsmittel eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, Ethanol, eine Würze, eine Zuckerlösung, eine Stärkelösung oder eine Mischung derselben, sein.
Dabei kann eine Zuckerlösung eine wässrige Lösung von Maltose, Glucose, Fructose oder einem anderen Zucker oder Mischungen derselben sein. Die Stärkelösung kann eine Lösung und/oder Suspension von Stärke basierend auf Mais, Reis, Tapioka, Hirse oder einer sonstigen Stärke oder einer Mischung derselben sein. Damit erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft den Einsatz einer breiten Auswahl von Flüssigkeiten, die als Extraktionsmittel eingesetzt werden können .
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Mischung zum Zeitpunkt ihrer Entstehung eine
Konzentration von α-Säuren im Bereich von 0,5 bis 5 Gramm pro Liter (g/L), insbesondere von 1,5 bis 2,5 g/L, aufweisen.
Bei diesen ungewöhnlich niedrigen α-Säure- Konzentrationen zum Zeitpunkt der Entstehung der Mischung wurde eine überraschend hohe Isomerisierungsausbeute festgestellt. Hierdurch wird nämlich der Übergang von den α-Säuren zu den Iso-α- Säuren, welche in einem wässrigen Extraktionsmittel besser löslich sind, erheblich erhöht.
Zudem kann die Mischung einem Massenanteil des Hopfens und/oder des Hopfenprodukts im Bereich von 0,5 bis 2 Gewichtsprozent (Gew.-%), vorzugsweise von 0,7 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere von 0,8 bis 1,2 Gew.-%, aufweisen.
Analog zum vorstehend Diskutieren ist die Erhöhung der Extraktionsausbeute bei derart geringen Massenanteilen des Hopfens oder des Hopfenprodukts an der Mischung besonders hoch. Derartig geringe Massenanteile werden bei einem herkömmlichen Hopfendosagegefäß in der Praxis der Bierbereitung nicht erzielt . In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Mischung während wenigstens einem der Schritte (a) , (b) und (c) wenigstens zeitweise eine Temperatur im Bereich von 30 bis 1200C, vorzugsweise von 75 bis 1050C, insbesondere von 80 bis 1000C, aufweisen.
Durch Erwärmen der Mischung auf einen dieser
Temperaturbereiche wird einerseits die
Extraktionsausbeute der funktionellen Inhaltsstoffe des Hopfens erhöht. Andererseits wird eine chemische
Umsetzung derselben, wie beispielsweise der α-Säuren zu den iso-α-Säuren, weiter gefördert. Die Erfinder haben festgestellt, dass die vorstehend diskutierten Vorgänge insbesondere ab einer Temperatur von 800C ablaufen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Mischung während wenigstens einem der Schritte (a) , (b) und (c) wenigstens zeitweise einen pH-Wert im Bereich von 3 bis 10, vorzugsweise von 6 bis 10, insbesondere von 7 bis 9 aufweisen.
Die Extraktionsausbeute der funktionellen Inhaltsstoffe des Hopfens sowie die Isomerisierungsausbeute kann durch Einstellen des pH- Werts der Mischung insbesondere auf einen Wert im
Bereich von 7 bis 9 weiter verbessert werden.
Es wurde ferner herausgefunden, dass mittels einer Kombination der vorstehend beschriebenen Temperatur- und pH-Verhältnisse der Mischung, insbesondere eine
Temperatur im Bereich von 80 bis 1000C bei einem pH- Wert im Bereich von 7 bis 9, eine besonders hohe Extraktionsausbeute erzielen läßt. In einer weiteren Ausführungsform kann die Mischung während wenigstens einem der Schritte (a) , (b) und (c) wenigstens zeitweise einen Überdruck im Bereich von 0 bis 2 bar, vorzugsweise von 0,2 bis 1 bar, aufweisen.
Damit lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft in bestehende
Herstellungsverfahren, die mit einer
Druckbeaufschlagung arbeiten, wie beispielsweise die Niederdruck-Würzekochung, integrieren.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Dosieren der Mischung gemäß Schritt (b) in einen Maischbottich, eine Maischpfanne, einen Reis-, Mais- oder Cerealienkocher, einen Maischefilter, einen Läuterbottich, ein Vorlaufgefäß, eine Würzepfanne, einen Whirlpool, einen Gärtank, einen Lagertank oder einen Drucktank erfolgen.
Somit bietet das erfindungsgemäße Verfahren die
Möglichkeit, die Mischung während einer Mehrzahl von Prozeßstufen zu dosieren. Hierdurch wird die größtmögliche Flexibilität bei der Anwendung der Mischung sichergestellt.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe der Erfindung durch die Misch- und Extraktionsvorrichtung zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken, insbesondere von Bier oder Biermischgetränken gelöst. Die erfindungsgemäße Misch- und Extraktionsvorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet und weist auf: (a) wenigstens einen Misch- und Extraktionsbehälter; und
(b) wenigstens ein Mittel zum Homogenisieren einer Mischung aus einem Hopfen und/oder Hopfenprodukt und einem Extraktionsmittel.
Die erfindungsgemäße Misch- und
Extraktionsvorrichtung erlaubt somit nicht nur das
Herstellen einer Mischung aus einem Hopfen und/oder Hopfenprodukt und einem Extraktionsmittel, sondern auch das Homogenisieren der so hergestellten Mischung.
Die beim vorstehend diskutierten erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile gelten für die erfindungsgemäße Vorrichtung analog.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Misch- und Extraktionsvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
So kann die Vorrichtung ferner aufweisen:
(c) wenigstens ein Mittel zum Erwärmen der Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und dem Extraktionsmittel.
In einer besonders vorteilhaften Aus führungsform ist der wenigstens eine Misch- und Extraktionsbehälter als wenigstens ein Mischbehälter, insbesondere ein Hopfengabegefäß, und wenigstens ein davon getrennter Extraktionsbehälter ausgeführt.
Eine separate Bereitstellung von Mischbehälter und Extraktionsbehälter erlaubt eine in vorrichtungstechnischer Hinsicht optimale Einstellbarkeit des Verfahrens hinsichtlich der Verfahrensschritte Mischen und Homogenisieren.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das Gesamtvolumen des wenigstens einen
Extraktionsbehälters das 10- bis 50-fache, vorzugsweise das 20- bis 40-fache, des Gesamtvolumens des wenigstens einen, zugehörigen Mischbehälters aufweisen.
Die Verwendung eines erheblich größeren Extraktionsbehälters im Vergleich zum Mischbehälter führt dazu, dass bei Verwendung einer im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren unveränderten Hopfenmenge und eines größeren Extraktionsmittelvolumens eine erheblich geringere Hopfenkonzentration im Extraktionsbehälter im Vergleich zu herkömmlichen Mischbehältern eingestellt werden kann. Hierdurch können, wie vorstehend diskutiert, eine verbesserte Extraktion und höhere Isomerisierungsausbeuten erzielt werden.
Ferner kann der Misch- und Extraktionsbehälter und der separate Extraktionsbehälter jeweils ein Volumen im Bereich von 0,5 bis 5 m3 , vorzugsweise von 1 bis 3 m3 , insbesondere von 1,5 bis 2,5 m3 , aufweisen.
Durch die Wahl derartiger Gefäßgrößen lässt sich die vorstehend diskutierte geringe Hopfenkonzentration bei den üblichen Hopfengaben vorteilhaft einstellen. Zudem wird der vorrichtungstechnische Aufwand von übermäßig großen Gefäßen vermieden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Mittel zum Homogenisieren der Mischung eine Umpumpvorrichtung und/oder ein Rührer oder dergleichen. Bei der Herstellung von Getränken, insbesondere von
Bier, ist das Homogenisieren von Flüssigkeiten oder
Suspensionen durch Umpumpen oder Rühren eine bewährte und ausgereifte Technik, mit der sich hervorragende Homogenisierungsergebnisse erzielen lassen.
In erzeugnistechnischer Hinsicht wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Mischung gelöst, die aufweist: funktionelle Inhaltsstoffe des Hopfens in Gestalt von Bitterstoffen, insbesondere von α-Säuren und/oder Iso- α-Säuren, und/oder anderen Wert gebenden Substanzen, insbesondere zur Verwendung im vorstehend diskutierten, erfindungsgemäßen Verfahren.
Dabei weist die erfindungsgemäße Mischung eine überdurchschnittlich hohe Konzentration von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens auf, die mit herkömmlichen Verfahren nicht erzielbar ist. Hierdurch können die eingesetzten Rohstoffe besser ausgenutzt werden und damit der Rohstoffverbrauch und die
Rohstoffkosten erheblich gesenkt werden.
In erzeugnistechnischer Hinsicht wird die Aufgabe der Erfindung zudem durch ein erfindungsgemäßes Getränk, insbesondere basierend auf einer Maische, einer Würze, einem Jungbier, einem Bier oder dergleichen, vorzugsweise ein Bier, ein Biermischgetränk oder ein alkoholfreies Getränk, gelöst. Dabei wird das erfindungsgemäße Getränk unter Verwendung der vorstehend diskutierten, erfindungsgemäßen Mischung hergestellt, wobei die Mischung funktionelle Inhaltsstoffe des Hopfens in
Gestalt von Bitterstoffen, insbesondere von α-Säuren und/oder Iso-α-Säuren, und/oder anderen Wert gebenden Substanzen aufweist.
Erfindungsgemäß werden unter den funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens neben den α-Säuren und/oder den Iso-α-Säuren auch Gerbstoffverbindungen, wie beispielsweise Tannine, Antocyanogene und (Gesamt- ) Polyphenole, welche die Stabilität des Endproduktes und/oder die deren ernährungsphysiologischen und medizinischen Eigenschaften beeinflussen können, verstanden.
Des Weiteren kann durch eine Variation der Verfahrensparameter, wie beispielsweise pH, Temperatur, Salzkonzentration und Druck, im Misch- und Extraktionsbehälter das Extraktionsverhalten weiterer funktioneller Inhaltsstoffe des Hopfens verbessert werden. Hierbei ist vor allem die Extraktion der vorstehend diskutierten GerbstoffVerbindungen relevant.
Erfindungsgemäß kann somit die allgemeine Bitterstoffausbeute im Sudhaus von normalerweise 45 bis 60 % auf 70 bis 85 % gesteigert werden. Dies führt zu erheblichen Einsparungen beim Rohstoffeinsatz zur Würzebereitung.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Erhöhung der Ausbeute von funktionellen
Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken sind in den nachfolgenden Beispielen 1 und 2 dargestellt.
Beispiel 1: 2 m3 = 20 Hektoliter (hL) Wasser mit einer
Temperatur von 80 0C werden mit 18,5 kg Hopfenpellets mit einem α-Säuregehalt von 17 % gemischt. Die Mischung wird im Misch- und Extraktionsbehälter 30 Minuten lang homogenisiert. Der pH-Wert des Extraktionsmittels
Wasser wurde vorher mittels einer Ca (OH) 2-Lösung auf
9,0 eingestellt. Die resultierende Mischung wurde dann bei Kochbeginn von 700 hL Würze dosiert und mit dieser
50 Minuten lang gekocht.
Die Messung der Bitterwerte nach MEBAK in der kalten Würze ergab einen Wert von 35 Bittereinheiten, welches einer Bitterstoffausbeute von 78 % entspricht.
Beispiel 2:
1,6 kg eines Hopfenextrakts mit einem α-Säuregehalt von 50 % wurden im Misch- und Extraktionsbehälter mit 0,2 m3 Wasser mit einer Temperatur von 80 0C gemischt und anschließend homogenisiert. Dabei wurde die Mischung innerhalb von 10 Minuten auf 95 0C erwärmt und diese Temperatur noch 15 Minuten gehalten. Danach wurde die Mischung zu 300 hL Würze bei Kochbeginn in die Würzepfanne dosiert. Der pH-Wert im Wasser wurde vorher durch Zugabe einer Ca (OH) 2-Lösung auf 8,0 eingestellt. Die Würze wird dann 65 Minuten lang gekocht und anschließend gekühlt.
Die gemessenen Bitterwerte in 270 hL der kalten Würze betrugen 24 Bittereinheiten nach MEBAK. Dies entspricht einer Bitterstoffausbeute von 81 %. Die Erfindung wird nachfolgend ferner in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert . Es zeigt :
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Misch- und Extraktionsvorrichtung; und
Fig. 2 ein Fließschema einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens .
Die in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Misch- und Extraktionsvorrichtung weist einen Mischbehälter 1, einen Extraktionsbehälter 2, einen Rührer 4, eine Umwälzpumpe 6, einen Wärmeüberträger 8, eine Umlaufleitung 10, eine Extraktionsmittelleitung 12 und eine Dosierleitung 14 auf.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Misch- und Extraktionsvorrichtung als eine Ausführungsform mit dem Mischbehälter 1 und einem davon getrennten Extraktionsbehälter 2 dargestellt.
Der Mischbehälter 1 weist eine zylindrokonische Gestalt mit einem Volumen von 0,5 bis 1 hL auf. In seinem oberen Bereich weist der Mischbehälter 1 eine Öffnung 16 auf, die zum Befüllen desselben mit Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt dient. Der Mischbehälter 1 ist darüber hinaus mit der Extraktionsmittelleitung 12 verbunden, welche zum Zuführen des Extraktionsmittels in den Mischbehälter 1 dient.
Der Extraktionsbehälter 2 weist eine zylindrokonische Gestalt mit einem Volumen von etwa 20 hL auf. Er ist mit einem Mittel zum Homogenisieren in Gestalt des Rührers 4 und der einer Umpumpvorrichtung in Gestalt der Umwälzpumpe 6 und der Umlaufleitung 10 ausgestattet. Die Umlaufleitung 10 beginnt am unteren, konischen Ende des Extraktionsbehälters 2 und endet am oberen, zylindrischen Bereich des Extraktionsbehälters 2. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Umlaufleitung 10 einen Durchlauferwärmer in Gestalt eines Wärmeüberträgers 8 auf. Im oberen, zylindrischen Bereich weist der Extraktionsbehälter 2 ferner eine Öffnung 18 auf.
Der Rührer 4 ist als ein Blattrührer ausgeführt. Der Wärmeüberträger 8 ist als herkömmlicher Röhrenwärmeüberträger oder Plattenwärmeüberträger ausgeführt. Ferner ist die Gestalt des Mischbehälters 1 und des Extraktionsbehälters 2 nicht auf eine zylindrokonische Gestalt beschränkt, der Mischbehälter 1 und/oder der Extraktionsbehälter 2 können auch eine zylindrische, quaderförmige, kubische, oder eine sonstige geeignete Gestalt aufweisen.
Die Dosierleitung 14 verbindet die Umlaufleitung 10 und den Mischbehälter 1 mit einem weiteren Gefäß, beispielsweise einen Maischbottich, einer Maischepfanne, ein Reis-, Mais- oder Cerealierenkocher , einen Maischefilter, einen Läuterbottich, einem Vorlaufgefäß, einer Würzepfanne, einem Whirlpool, einem Gärtank, einem Lagertank oder einem Drucktank.
In Fig. 1 sind weitere Elemente der Misch- und Extraktionsvorrichtung, wie beispielsweise Ventile, Steuer- und/oder Messeinrichtungen sowie Reinigungsvorrichtungen, nicht dargestellt. In Fig. 2 ist eine beispielhafte Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens dargestellt. In Schritt (S) 1 wird der Mischbehälter 1 mit dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt befüllt.
In S2 wird der Hopfen und/oder das Hopfenprodukt in Behälter 1 mit einem Extraktionsmittel gemischt. Hierzu wird Wasser mit einer Temperatur von 80 0C über die
Extraktionsmittelleitung 12 dem Mischbehälter 1 zugeführt .
In S3 wird die derart hergestellte Mischung aus dem Hopfen und/ oder Hopfenprodukt und Wasser in den Extraktionsbehälter 2 überführt. Dies kann durch Pumpen der Mischung in einer Rohrleitung oder unter Ausnutzung des natürlichen Gefälles erfolgen.
In S4 wird die Mischung aus dem Hopfen und/ oder Hopfenprodukt und Wasser homogenisiert. Dies geschieht durch Rühren der Mischung mittels des Rührers 4 und durch Umpumpen der Mischung in der Umlaufleitung 10 mittels der Umwälzpumpe 6. Während des Umpumpens der Mischung durchläuft diese den Wärmeüberträger 8, mittels dessen sie erwärmt wird. Dabei wird die Mischung innerhalb von 10 Minuten von 80 auf 100 0C erwärmt. Das Homogenisieren der Mischung im Extraktionsbehälter 2 dauert etwa 10 Minuten. Nachdem die Mischung eine Temperatur von 100 0C erreicht hat, wird das Rühren und die Umwälzung der Mischung durch die Umlaufleitung 10 beendet. In S5 wird die homogenisierte Mischung dann innerhalb von 4 Minuten in die Würzepfanne überführt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff „Mischen" „Suspendieren", „Lösen" und „Emulgieren" . Ferner umfasst der Begriff „Mischung" „Suspension", „Lösung" und „Emulsion".
Geeignete Mittel zum Einstellen des pH-Werts des Extraktionsmittels und/oder der Mischung sind beispielsweise: NaOH, Ca(OH)2, CaCO3, Na2CO3, H2SO4, H3PO4, HCl, Mg(OH)2, Zn(OH)2 und ZnO. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Es können alle geeigneten Mittel zum Einstellen des pH-Werts einer Flüssigkeit eingesetzt werden.
Ferner kann das Extraktionsmittel und/oder die Mischung wenigstens eine der nachfolgenden Substanzen aufweisen: MgCO3, MgCl2, ZnSO4, ZnCl2, Braugips (CaSO4 ■ 2 H2O) und CaCl2. Durch die Anwesenheit von Metall-Ionen, wie beispielsweise Zn- oder Mg-Ionen, kann die Bitterstoffausbeute noch weiter gesteigert werden .
Die allgemeine Bitterstoffausbeute bzw. die Isomerisierungsausbeute im Sinne der Erfindung ist definiert als das Verhältnis der Konzentration der Iso- α-Säuren in der Flüssigkeit zum Messzeitpunkt in
Milligramm pro Liter (mg/L) zur Konzentration der zugegebenen α-Säure im Zeitpunkt der Entstehung der Mischung, gemessen in Milligramm pro Liter (mg/L) .
Das Messverfahren zur Messung der α-Säuren und der Iso-α-Säuren ist das herkömmliche spektralphotometrische Bestimmungsverfahren in Isooktanextrakt gemäß MEBAK.
Erfindungsgemäß wird unter Getränk ein Getränk auf Basis von Bier, Biermischgetränk, Fruchtsaft, Gemüsesaft, Limonade, Erfrischungsgetränk, Wasser, Tee, Milch, oder ein sonstiges alkoholhaltiges oder alkoholfreies Getränk verstanden. Erfindungsgemäß wird unter Getränk ferner eine Mischung der vorstehend genannten Getränke verstanden. Zudem schließt Getränk auch alle halbfertigen und fertigen Getränke ein.
Die vorstehend diskutierte Erfindung wird nachfolgend anhand weiterer Aspekte und vorteilhafter Beispiele von Ausführungsformen weiter erläutert.
So ist beispielsweise eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Erhöhung der Ausbeute von Wert gebenden Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Bereitung von alkoholhaltigen oder alkoholfreien Getränken durch folgende Schritte gekennzeichnet:
Bereitstellung eines Dosage- und Extraktionsbehälters , - Suspendierung des Hopfens und/oder Hopfenproduktes im Behälter mittels einer Flüssigkeit,
Dosage der Suspension in die Würzepfanne und/oder das Vorlaufgefäß und/oder den Whirlpool und/oder die Kaltwürze und/oder das Jungbier.
Eine weitere beispielhafte Aus führungsform der
Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Vorrichtung zur Erhöhung der Ausbeute von Wert gebenden Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Bereitung von alkoholhaltigen oder alkoholfreien Getränken, insbesondere zur Durchführung des vorstehend diskutierten Verfahrens, vorgeschlagen wird, mit: zumindest einem Dosage- und/oder Extraktionsbehälter; zumindest einem Mittel zur Suspendierung des Hopfens und/oder Hopfenproduktes im Behälter mittels einer Flüssigkeit; und zumindest einem Mittel zur Dosage der Suspension in eine Würzepfanne und/oder ein Vorlaufgefäß und/oder einen Whirlpool.
Ferner wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Suspension vorgeschlagen, welche aufweist: funktionelle Inhaltstoffe in Form von Bitterstoffen und/oder anderen Wert gebenden Inhaltstoffen, insbesondere die Alpha-Säure des Hopfens, insbesondere zur Verwendung in dem vorstehend diskutierten Verfahren.
Des weiteren wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Getränk angegeben, insbesondere basierend auf einer Bierwürze, einem Jungbier oder dergleichen, vorzugsweise ein Bier, ein Biermischgetränk oder ein alkoholfreies Getränk, hergestellt unter Verwendung der vorstehend diskutierten Suspension, wobei die Suspension aufweist: funktionelle Inhaltstoffe, insbesondere die Alpha-Säure des Hopfens, in überdurchschnittlich hohem Maße in Form von Bitterstoffen und/oder anderen Wert gebenden Inhaltstoffen in Lösung.
Der Dosage- bzw. Extraktionsbehälter sollte ein
Volumen bereitstellen, welches die benötigte
Hopfenmenge bevorzugt in Form von Hopfenpellets in einer Suspension in einem Mischungsverhältnis von 1/50 bis 1/200, besonders bevorzugt in einem Mischungsverhältnis von 1/100, mit einer Flüssigkeit aufnehmen kann.
Das Behältnis ist so ausgelegt, dass eine gute Durchmischung der Suspension gewährleistet wird. Hierzu können Rührwerke, bevorzugt aber Umpumpvorrichtungen, zum Einsatz kommen. Ein besonderes Merkmal der Umpumpvorrichtung ist, dass während des Umpumprozesses gleichzeitig die Mischung aus Hopfen und Flüssigkeit erwärmt oder aufgeheizt werden kann.
Die Flüssigkeit ist so zu wählen, dass diese eine möglichst hohe Löslichkeit der zu lösenden Bestandteile garantiert und/oder Umsetzungsprozesse fördert, die wiederum das Löslichkeitsverhalten der zu gewinnenden Inhaltstoffe beeinflussen können. Bevorzugt kommt hier Wasser, Würze oder eine Zuckerlösung mit einem pH-Wert von 3 bis 10 und einer Temperatur von 30 bis 120 0C, besonders bevorzugt mit einem pH-Wert von 7 bis 9 und einer Temperatur von 80 bis 90 0C, zum Einsatz.
Die Mischdauer im Dosage- und Extraktionsbehälter beträgt zwischen 1 und 60 Minuten, bevorzugt 5 - 20 Minuten.
Der Druck im Dosage- und Extraktionsbehälter ist so zu wählen, dass eine möglichst hohe Extraktionsrate erzielt wird. Gewöhnlich beträgt dieser zwischen 0 und 2 bar Überdruck, bevorzugt zwischen 0,2 und 1,0 bar
Überdruck .
Die Dosage in das Vorlaufgefäß, die Würzepfanne und/oder den Whirlpool erfolgt in einer möglichst kurzen Zeitspanne, bevorzugt innerhalb von 5 Minuten. Durch diese Art der Hopfengabe kann die allgemeine
Bitterstoffausbeute im Sudhaus von normalerweise 45 -
60 % auf 70 - 85 % gesteigert werden. Dies führt zu erheblichen Einsparungen im Rohstoffeinsatz zur
Würzebereitung .
Schließlich kann durch eine Variation der Prozessparameter im Dosage- und Extraktionsbehälter das Lösungsverhalten verschiedener anderer funktioneller Inhaltsstoffe des Hopfens gesteuert werden. Hierbei ist vor allem die Extraktion von Gerbstoffverbindungen, die die Stabilität des Endproduktes und/oder die ernährungsphysiologischen und medizinischen Eigenschaften beeinflussen können, zu nennen.
Die vorstehend diskutierte Erfindung schlägt somit erstmals ein Verfahren zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken vor. Das neue Verfahren weist hierbei u.a. folgende Schritte auf: a) Mischen eines Hopfens und/oder eines Hopfenprodukts mit einem Extraktionsmittel, b) Dosieren der gemäß Schritt (a) hergestellten Mischung in eine Maische, eine Würze, ein Jungbier, ein Bier und/oder ein sonstiges fertiges oder halbfertiges Getränk, und c) Homogenisieren der Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und dem Extraktionsmittel. Ferner schlägt die vorstehend diskutierte Erfindung erstmals eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens, eine hierfür geeignete Mischung bzw. Supension sowie ein damit hergestelltes Getränk vor.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der
Herstellung von Getränken, insbesondere von Bier oder Biermischgetränken, mit den Schritten:
a) Mischen eines Hopfens und/oder eines Hopfenprodukts mit einem Extraktionsmittel; b) Dosieren der gemäß Schritt a) hergestellten Mischung in eine Maische, eine Würze, ein Jungbier, ein Bier und/oder ein sonstiges fertiges oder halbfertiges Getränk;
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den Schritt aufweist:
c) Homogenisieren der Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und dem
Extraktionsmittel .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisieren gemäß Schritt c) vor dem Dosieren gemäß Schritt b) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen gemäß Schritt b) und das Homogenisieren gemäß Schritt c) räumlich voneinander getrennt durchgeführt werden.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisieren gemäß Schritt c) mittels Rühren und/oder Umpumpen der Mischung durchgeführt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisieren gemäß Schritt c) über einen Zeitraum von 1 bis 60 Minuten, vorzugsweise von 1 bis 30 Minuten, insbesondere von 5 bis 20 Minuten, durchgeführt wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosieren gemäß Schritt b) in weniger als 10 Minuten, insbesondere in weniger als 5 Minuten, durchgeführt wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hopfen und/oder das Hopfenprodukt ein Naturhopfen, Hopfenpellets, ein Hopfenextrakt, ein isomerisierter Hopfenextrakt, ein sonstiges verarbeitetes Hopfenprodukt oder eine Mischung derselben ist.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, Ethanol, eine Würze, eine Zuckerlösung, eine Stärkelösung oder eine Mischung derselben, ist.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung zum Zeitpunkt ihrer Entstehung eine Konzentration von α-Säuren im Bereich von 0,5 bis 5 g/L, insbesondere von 1,5 bis 2,5 g/L, aufweist.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung einen Massenanteil des Hopfens und/oder des Hopfenprodukts im Bereich von 0,5 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,7 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere von 0,8 bis 1,2 Gew.-%, aufweist.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung während wenigstens einem der Schritte a) , b) oder c) wenigstens zeitweise eine Temperatur im Bereich von 30 bis 120 0C, vorzugsweise von 75 bis 105 0C, insbesondere von 80 bis 100 0C, aufweist.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung während wenigstens einem der Schritte a) , b) oder c) wenigstens zeitweise einen pH-Wert im Bereich von 3 bis 10, vorzugsweise von 6 bis 10, insbesondere von 7 bis 9, aufweist.
13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung während wenigstens einem der Schritte a) , b) oder c) wenigstens zeitweise einen Überdruck im Bereich von 0 bis 2 bar, vorzugsweise von 0,2 bis 1 bar, aufweist .
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosieren der
Mischung gemäß Schritt b) in einen Maischbottich, eine Maischpfanne, einen Reis-, Mais- oder Cerealienkocher, einen Maischefilter, einen Läuterbottich, ein Vorlaufgefäß, eine Würzepfanne, einen Whirlpool, einen Gärtank, einen Lagertank oder einen Drucktank erfolgt.
15. Misch- und Extraktionsvorrichtung zur Erhöhung der Extraktionsausbeute von funktionellen Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Herstellung von Getränken, insbesondere von Bier oder Biermischgetränken, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, mit: a) wenigstens einem Misch- und Extraktionsbehälter; und b) wenigstens einem Mittel zum Homogenisieren einer Mischung aus einem Hopfen und/oder einem Hopfenprodukt und einem Extraktionsmittel.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner aufweist : c) wenigstens ein Mittel zum Erwärmen der Mischung aus dem Hopfen und/oder dem Hopfenprodukt und dem Extraktionsmittel.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Misch- und Extraktionsbehälter als wenigstens ein Mischbehälter (1), insbesondere ein Hopfengabegefäß, und wenigstens ein davon getrennter Extraktionsbehälter (2) ausgeführt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtvolumen des wenigstens einen Extraktionsbehälters (2) das 10- bis 50-fache, vorzugsweise das 20- bis 40-fache, des Gesamtvolumens des wenigstens einen, zugehörigen Mischbehälters (1) aufweist.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Misch- und Extraktionsbehälter und der separate Extraktionsbehälter (2) nach Anspruch 16 oder 17 jeweils ein Volumen im Bereich von 0,5 bis 5 m3, vorzugsweise von 1 bis 3 m3, insbesondere von 1,5 bis 2,5 m3, aufweisen.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Homogenisieren der Mischung eine Umpumpvorrichtung (6, 10) und/oder ein Rührer (4) oder dergleichen ist.
21. Mischung aufweisend: funktionelle Inhaltsstoffe des Hopfens in Gestalt von Bitterstoffen, insbesondere von α-Säuren und/oder Iso-α-Säuren, und/oder anderen Wert gebenden Substanzen, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14.
22. Getränk, insbesondere basierend auf einer Maische, einer Würze, einem Jungbier, einem Bier oder dergleichen, vorzugsweise ein Bier, ein
Biermischgetränk oder ein alkoholfreies Getränk, hergestellt unter Verwendung einer Mischung nach
Anspruch 21, wobei die Mischung funktionelle Inhaltsstoffe des Hopfens in Gestalt von
Bitterstoffen, insbesondere von α-Säuren und/oder
Iso-α-Säuren, und/oder anderen Wert gebenden
Substanzen aufweist.
23. Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute von Wert gebenden Inhaltsstoffen des Hopfens bei der
Bereitung von alkoholhaltigen oder alkoholfreien
Getränken, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellung eines Dosage- und Extraktionsbehälters, b) Suspendierung des Hopfens und/oder Hopfenproduktes im Behälter mittels einer Flüssigkeit, c) Dosage der Suspension in die Würzepfanne und/oder das Vorlaufgefäß und/oder den
Whirlpool und/oder die Kaltwürze und/oder das Jungbier .
24. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass der Dosage- und Extraktionsbehälter als Kombigefäß oder auf zwei Gefäße aufgeteilt ist.
25. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass als Suspensionsflüssigkeit Wasser, Vorderwürze oder Würze verwendet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass als Suspensionsflüssigkeit eine Zuckerlösung verwendet wird.
27. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension im Dosage- und
Extraktionsbehälter erwärmt, insbesondere gekocht, wird.
28. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension im Dosage- und
Extraktionsbehälter nicht gekocht wird.
29. Verfahren nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension in das Vorlaufgefäß, die Würzepfanne, den Whirlpool, die Kaltwürze oder das Jungbier dosiert wird.
30. Vorrichtung zur Erhöhung der Ausbeute von Wert gebenden Inhaltsstoffen des Hopfens bei der Bereitung von alkoholhaltigen oder alkoholfreien Getränken, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 29, mit: a. zumindest einem Dosage- und/oder Extraktionsbehälters; b. zumindest einem Mittel zur Suspendierung des Hopfens und/oder Hopfenproduktes im Behälter mittels einer Flüssigkeit; c. zumindest einem Mittel zur Dosage der Suspension in eine Würzepfanne und/oder ein
Vorlaufgefäß und/oder einen Whirlpool und/oder die Kaltwürze und/oder das Jungbier.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, dass der Dosage- und/oder
Extraktionsbehälter als Kombigefäß oder auf zwei Gefäße aufgeteilt ist.
32. Suspension aufweisend: funktionelle Inhaltstoffe in Form von Bitterstoffen und/oder anderen Wert gebenden Inhaltstoffen, insbesondere die α-Säure des Hopfens, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 29.
33. Getränk, insbesondere basierend auf einer Bierwürze, einem Jungbier oder dergleichen, vorzugsweise ein Bier, ein Biermischgetränk oder ein alkoholfreies Getränk, hergestellt unter Verwendung einer Suspension nach Anspruch 32, wobei die Suspension aufweist: funktionelle Inhaltstoffe, insbesondere die α-Säure des Hopfens, in überdurchschnittlich hohem Maße in Form von Bitterstoffen und/oder anderen Wert gebenden Inhaltstoffen in Lösung.
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