DE3011968A1 - Verfahren zur gewinnung von huluponen aus lupulonen - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von huluponen aus lupulonenInfo
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Description
Verfahren zur Gewinnung von Huluponen aus Lupulonen
(Zusatz zu Patent (Patentanmeldung
P 29 20 765.6)
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent 2 920 765 mit der Aufgabe, bitter
schmeckende Hulupone aus Lupulonen zu gewinnen.
Nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 29 20 765.6)
wird ein isomerisiertes Hopfenprodukt dadurch gewonnen, daß
Alphasäuren enthaltende Hopfenprodukte mit Adsorptionsmitteln
versetzt werden und bei überkritischer Temperatur und bei 50 bis 80 bar in einem Druckbehälter behandelt werden. Das
isomerisierte Produkt wird dabei in trockener Form dem Druckbehälter entnommen, die Kohlensäure, die die Isomerisierung
verursacht, wirkt außerdem als Lösungs- und Reinigungsmittel, und die aus dem Druckbehälter austretende Kohlensäure enthält
als gelöste Stoffe Hopfenöle, Hopfen-Weichharze, insbesondere
Beta-Säuren und andere, nicht differenzierbare Weichharze. Unter ungünstigen Arbeitsbedingungen können auch
noch kleine Mengen von Alphasäuren, die nicht isomerisiert wurden, in gelöster Form mit der Kohlensäure aus dem Druckbehälter
abgeführt werden.
Gemäß der Erfindung wurde nun festgestellt, daß man durch Entspannen
der aus dem Druckbehälter abgeführten Kohlensäure aus dem im Entspannungsbehälter ausgefallenen Base-Extrakt, der
etwa zur Hälfte aus Lupulonen besteht, durch Zusatz eines Adsorptions- und Oxidationsmittels in Verbindung mit einer
weiteren COp Druckbehandlung ein reines, bitter schmeckendes Hulupon-Produkt gewinnt, das direkt dem Bier oder anderen zu
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bitternden, auch alkoholfreien Getränken,allein oder zusammen
mit anderen Bitterstoffen, z.B. mit isomerisierten Alpha-Säuren, die nach dem Verfahren des Hauptpatents gewonnen wurden,
zugesetzt werden kann.
Die Lupulone oder Beta-Säuren sind die nicht bitter schmeckenden Hopfenharze, die beim Brauprozeß nicht isomerisiert
und ungenutzt mi"C den Hopfentrebern verworfen werden. Quantitativ
betrachtet ist der Lupulon-Anteil des Hopfens ähnlich groß wie der Humulon-Anteil, und es hat daher auch nicht an
Versuchen gefehlt, die Lupulone entweder in der Brauerei selbst oder im Zusammenhang mit der Herstellung von Iso-Humulonen
mit Hilfe von organischen Lösungsmitteln zu gewinnen und in bitter schmeckende Hulupone umzuwandeln.
Die DE-PS 941 965 beschreibt ein Verfahren, wo nach dem üblichen
Hopfenkochen mit Würze die abgetrennten Hopfentreber mit einer geregelten Menge Sauerstoff oxidiert und in bitter
schmeckende Weichharze überführt werden.
Die DE-AS 1 300 485 befaßt sich mit der Umwandlung der Lupulone
in Hulupone, wobei die in einem organischen Lösungsmittel gelösten Hopfenharze durch eine verdünnte, wäßrige alkalische
Lösung in eine lupulonhaltige Phase getrennt und durch Einleiten von Sauerstoff oxidiert werden.
Nach der DE-OS 2 217 135 werden Hulupone aus Lupulonen dadurch gewonnen, daß die in einem flüssigen alkalischen Milieu
enthaltenen Hopfenharze unter Einwirkung von sichtbarem Licht mit Sauerstoff enthaltenden Gasen oxidiert werden*·
Nach der DE-AS 2 244 895 werden Lupulone katalytisch zu Huluponen oxidiert, indem als Katalysator fein verteilte
Edelmetalle bzw. deren Oxide verwendet werden.
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Bei der hier vorgeschlagenen Arbeitsweise wurde auch in alkalischer,
polarer Lösung durch Druckerhöhung bis 60 atü und Temperatursteigerung bi ca. 1000C eine Beschleunigung der
Oxidation beobachtet. Jedoch infolge der ungesteuerten Reaktion nur eine Ausbeute von ca. 20?£ ungereinigten Hulupons
gewonnen.
Alle genannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die erhaltenen Oxidations-Produkte auch unerwünschte Nebenprodukte
mitenthalten und deswegen nicht unmittelbar dem Bier
zugesetzt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein bitter schmeckendes Hulupon-Produkt in verbesserter Ausbeute und
ohne die Nachteile unerwünschter Nebenprodukte zu gewinnen, damit es direkt dem Bier oder einem anderen Getränk zugesetzt
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt
durchgeführt:
Der bei der Isomerisierung der Humulone gemäß Patent
(Patentanmeldung P 29 20 765.6) auf der Entspannungsseite
gewonnene Base-Extrakt besteht im wesentlichen aus Hopfenölen, Beta-Säuren, nicht definierbaren Weichharzen, Estern und
Wachsen. Durch stufenweises Entfernen werden die Hopfenöle in nahezu reiner Form von den übrigen Bestandteilen des Base-Extrakts
abgetrennt.
Zweckmäßigerweise geschieht dies in einem nachgeschalteten zweiten Entspannungsbehälter, der mit Hilfe eines entsprechend
eingestellten Entspannungsventils mit einem niedrigeren Druck
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als der erste Entspannungsbehälter die zirkulierende CO2
entspannt.
Nach beendeter Isomerisierung der Alphasäure gemäß dem Verfahren
des Hauptpatents 29 20 765.6 und der Abtrennung der Hopfenöle im zweiten Entspannungsbehälter wird der Base-Extrakt
aus dem Entspannungsbehälter 1 entnommen.
Anstelle des durch COp Extraktion gewonnenen Base-Extrakts
können auch auf andere Art gewonnene Base-Extrakte, z.B. die bei der Isomerisierung mit Hilfe von organischen Lösungsmitteln
anfallenden Base-Extrakte verwendet werden.
Um die Oberfläche des harzartigen Base-Extrakts zu vergrößern und die Salzbildung in Hulupate zu fördern, wird der Base-Extrakt
mit Adsorptionsmittel·!! vermischt, wodurch ein pulverförmiger Extrakt entsteht.
Geeignete Adsorptionsmittel im Sinne dieser Erfindung sind alle gebräuchlichen Adsorbentien, wie z.B. Aktivkohle, aktiviertes
Aluminiumoxid, Bleicherde, Na-Bentonit, Ca-Bentonit, Kieselgel, Kieselgur usw. Ferner die bekannten Alkali- und
Erdalkalisalze bzw. deren Oxide oder Hydroxide, die durch Adhäsion unter Salzbildung von den Lupulonen bzw. Huluponen
festgehalten werden. Hierzu gehören insbesondere auch ITapCO^,
MgCO-,, CaCIp, Calcium- und Magnesiumoxid sowie Natrium und
Kaliumhydroxid.
Der mit einem oder mehreren der vorgenannten Trägerstoffe
vermischte Base-Extrakt wird ferner mit einem oder mehreren
Oxidationsmitteln behandelt.
Oxidationsmittel im Sinne dieser Erfindung sind neben dem reinen Sauerstoff und dem Luftsauerstoff alle bekannten
Oxidantien,soweit sie ohne nachteiligen Rückstand im Endprodukt für Lebensmittelzwecke verwendbar sind.
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Unter flüssiger COp im Sinne dieser Erfindung wird nicht
nur in bezug auf Druck und Temperatur unterkritische Kohlensäure verstanden, sondern auch Kohlensäure, soweit sie
nur in bezug auf ihre Temperatur unterkritisch (d.h. ab 31»3°C und tiefer) ist und durchaus auch höhere Drucke, als
dem kritischen Druck von etwa 73 bar entspricht, haben kann (z.B, Druck 200 bar, Temperatur 28°C).
Unter überkritischer CO2 im Sinne dieser Erfindung wird
Kohlensäure verstanden, die eine höhere Temperatur als 31 Ö°C und gleichzeitig einen höheren Druck als 73 bar besitzt.
Es war überraschend, daß erst durch die Einwirkung von flüssiger bzw. überkritischer COp die Bildung bitter schmeckender
Hulupone, verbunden mit einer Reinigung dieser Hulupone von den unerwünschten und nicht definierbaren Weicharzen,
Estern und Wachsen stattfindet.
Diese Umwandlung in bitter schmeckende Hulupone und deren
Reinigung mit COp unter den erfindungsgemäßen Bedingungen war
nicht zu erwarten, nachdem es bisher nur bekannt war, daß Roh-Hulupone aus Lupulonen in Gegenwart von Alkali und/oder
Oxidationsmitteln gebildet werden, zumal CO2 weder ein Oxidationsmittel
noch eine alkalisch reagierende Substanz ist.
Die erfindungsgemäße Druck-Behandlung mit CO2 stellt daher
eine Umsetzung der Lupulone in bitter schmeckende Hulupone dar und schließt die Reinigung der gewonnenen Hulupone ein.
Der nach dem Verfahren der Erfindung vorbehandelte Base-Extrakt
wird in den Extraktionsbehälter einer CO2 Hochdruckapparatur
gebracht und dort mit flüssiger bzw. überkritischer COp behandelt. Durch ein druckgeregeltes Entspannungsventil
wird kontinuierlich überschüssige CO2, die mit den "unerwünschten
Weichharzen, Estern und Wachsen beladen ist, in ei-
,.;. 33t3041/Q1OQ
_ 9 —
nen Entspannungsbehälier ausgetragen.
Durch die Einwirkung der zirkulierenden CO2 ist sichergestellt,
daß am Ende der Extraktion nur noch die bitter schmeckenden Hulupone bzw. deren Salze mit den verwendeten Adsorptiongsnitteln
im Extraktionsbehälter als pulverförmige Substanz vorliegen. Zweckmäßigerweise werden die dem Druckbehälter entnommenen,
pulverförmigen Hulupone einer Feinzerkleinerung unterworfen
und können anschließend allein oder in Mischung mit den nach dem Hauptpatent 20 29 765 gewonnenen Iso-Alphasäuren
direkt dem fertigen Bier zugesetzt werden.
Die -Zugabe von äquivalenten Mengen Huluponen zum abfüllreifen
Bier, verglichen mit der gleichen Menge Isohumulonen, zeigte keine signifikanten Unterschiede in der Reinheit des Geruchs,
in der Reinheit des Geschmacks, in der Bitterintensität, in der Bitterqualität und auch nicht in der Vollmundigkeit des
Bieres. Entsprechend ihrer Bitterintensität ergibt sich beim
Zusatz von erfindungsgemäß gewonnenen Huluponen eine der Hulupongabe entsprechende Bitterstoffersparnis an Isohumulonen.
Mit den erfindungsgemäß gewonnenen Huluponen in Kombination
mit den nach dem Hauptpatent gewonnenen Isohumulonen erhält man ein bierlösliches Bitterstoff produkt, das alle bitternden
Geschmackseigenschaften des Naturhopfens besitzt.
500 g entölter Base-Extrakt (ß-Säuregehalt h9% wfr) wird mit
500 g Na-Bentonit vermischt und anschließend 2 Std. im Druckbehälter
bei einem Druck von 250 bar durch Ansaugen und Abblasen von Luft unter Einschaltung von zwei Entspannungsventilen
behandelt.
Im Anschluß an die oxidative Behandlung wird der im Druckbehälter vorhandene pulverförmige Base-Extrakt durch Einleiten
von überkritischer COp bei 70°C und einem COp Druck von
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350 bar 3 Std. lang behandelt.
Während dieser Behandlungszeit werden etwa alle 7 Sekunden portionsweise über ein Entspannungsventil die mit COp beladenen
undefinierbaren Harze (Weichharze und Hartharze), Wachse und Ester in einen Entspannungsbehälter bei einem
Druck von 50 bar und einer Temperatur von 210C abgeschieden.
Die im Entspannungsbehälter gewonnene gelbe, harzartige Masse ist nahezu frei von ß-Säuren, das im Druckbehälter verbleibende
pulverförmige Produkt ist ebenfalls frei von ß-Säuren.
Beim Auflösen in Wasser zeigt das Filtrat des pulverförmigen Produkts einen intensiven, angenehm bitteren Geschmack, die
Geschmacksträger wurden mittels DünnschichtChromatographie
als Hulupone identifiziert.
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Claims (12)
1. Verfahren zur Gewinnung von Hopfen-Extrakten nach
Patent (Patentanmeldung P 29 20 765.6), wobei Alphasäure enthaltende Hopfenprodukte, die gemahlene,
gequetschte, gepreßte oder geplatzte Lupulinkörper enthalten oder in Form von Extrakten vorliegen, mit
Adsorptionsmitteln versetzt werden, bei überkritischer Temperatur und bei 50 - 600 bar in einem geschlossenen
Druckbehälter behandelt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Druckbehälter austretende COp entspannt
wird, wobei als Base-Extrakt insbesondere Hopfenöle und Lupulone ausfallen und die Lupulone nach Vermischen
mit Adsorptionsmitteln durch anschließende Oxidation und CO2 Druckbehandlung in bitter schmeckende HuIupone
umgewandelt und von unerwünschten Begleitstoffen gereinigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die im Base-Extrakt enthaltenen Hopfenöle von den Lupulonen durch stufenweise Entspannung der CO2 abgetrennt
v.'3rden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Stufe auf 15 bis 50% des im Druckbehälter
herrschenden Druckesund in der zweiten Stufe auf 50 bis 80% des Druckes der ersten Stufe entspannt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Luftsauerstoff verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel bekannte Oxidantien verwendet
werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der bitter schmeckenden Hulupone ein
Zusatz von Adsorptionsmitteln zum Base-Extrakt erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung der Lupulone in bitter schmeckende
Hulupone und ihrer Reinigung eine CO2 Druckbehandlung
mit kontinuierlicher Entspannung der CO2 durchgeführt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung der Lupulone in bitter schmeckende
Hulupone und ihre Reinigung im Druckbehälter mit flüssiger CO2 und kontinuierlicher Entspannung der CO2
durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung der Lupulone in bitter schmeckende
Hulupone und ihre Reinigung im Druckbehälter mit über-
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kritischer COg und kontinuierlicher Entspannung der
CO2 durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 9
gewonnenen Hulupone gegebenenfalls zusammen mit isomerisierten Iso-Alpha-Säuren einem zu bitternden alkoholhaltigen
oder alkoholfreien Getränk zusetzt.
11. Hulupone, erhältlich nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 10.
12. Stoff, erhältlich nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 10.
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Priority Applications (4)
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