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2008 7 /. Harze des Hopfens α- α- α- - pH (6,0:500mg/L, 5,2:85mg/L)

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1 2008 7 /. Harze des Hopfens α- α- α- - pH (6,0:500mg/L, 5,2:85mg/L)

2 2008 7 /. Name R Humulon-CH 2 CH(CH 3 ) 2 Cohumulon-CH(CH 3 ) 2 Adhumulon-CH(CH 3 )CH 2 CH 3

3 2008 7 /. Isomerisierungsverlauf beim Kochen

4 2008 7 /. Löslichkeit von α- und iso-α-Säuren - -

5 2008 7 /. Alphagehalt (KW lftr.) in % Bittersorten Gesamt Sonstige Aromasorten Alphasäure-Gehalt des Hopfens -

6 2008 7 /. Alpha-Dosage weltweit -

7 2008 7 /. - - - 1 1.5-1.7 20% 1: 0.8-1 30-40% Pils

8 2008 7 /. - -

9 2008 7 /. 250

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11 2008 7 /. Hopfenöle KohlenwasserstoffeSauerstoff-FraktionSchwefel-Verbindungen Alkohole Sauerstoffheterocyclen AldehydeSäuren Ester Ketone

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14 2008 7 /. 1 2 + -

15 2008 7 /. (R)-Linalool (S)-Linalool Leitkomponente für ein Hopfenaroma > 90% geruchsaktives R-Linalool OT Bier = 2.2ug/l OT Bier 170 ug/l OT : odour threshold Geruchsschwelle

16 2008 7 /. Geschmacksstabilität – ein komplexes Thema – Bieraromastoffe anti-oxidatives Potential Bildung von Alterungskomponenten Geschmacks -stabilität Berücksichtigung aller Faktoren, um Fehlinterpretationen zu vermeiden

17 2008 7 /. Bieraroma und Geschmacksstabilität Bieraroma Maskierungseffekte : Hopfenaroma Höhere Alkohole Ester Abbau der Aromastoffe Alterungskomponenten Alterungsindikatoren Sauerstoffindikatoren Wärmeindikatoren Hefeautolysesubstanzen Antioxidatives Potential Schutz vor Oxidation : Rohstoffe (Reduktone Polyphenole, ) Hefe (SO 2, Reduktionspotential ) Geschmacks- Stabilität

18 2008 7 /. Maskierungseffekte durch Bieraromastoffe – Linalool –

19 2008 7 /. Aromaeindrücke der Aromahopfen im Bier Fruchtig Blumig Aromasorten : Saazer Tettnanger Hersbrucker Spalter Select Lubliner Tradition US - Cascade Kent Golding Steirer Golding Saazer Tettnanger Hersbrucker Spalter Select Lubliner Tradition US - Cascade Kent Golding Steirer Golding 0 2,5 5 5 Diss. Kaltner

20 2008 7 /.

21 2008 7 /.

22 2008 7 /. kondensierbarhydrolisierbar Gerbstoffe

23 2008 7 /. Gerbstoffe max. 20% der Polyphenole durch Hopfen, Rest durch Malz 80% kondensierbare Verbindungen (Trübungsstabilität) 20% hydrolysierbare Verbindungen (Geschmacksstabilität) Hopfenpolyphenole enthalten mehr Anthocyanogene und Tannoide als Malzpolyphenole

24 2008 7 /. Wirkung der Polyphenole auf das Bier und den Brauprozess abhängig vom Reduktionszustand der Polyphenole bei O 2 -Anwesenheit wird eine oxidative Polymerisation begünstigt Folge: –Zufärbung –unangenehme Bittere / breiter, harter Geschmack –Beschleunigung von Bieralterungsvorgängen –Beeinträchtigung von Filtrierbarkeit, kolloidaler Stabilität und Schaumhaltbarkeit niedermolekulare Polyphenole: –positiv für Bittere und Vollmundigkeit –schaumpositiv –in der Lage, Sauerstoff "abzufangen –verbessern Geschmacksstabilität und kolloidale Stabilität im Bier

25 2008 7 /. PI Gerbstoffe

26 2008 7 /. a. 80 20 b. Gerbstoffe

27 2008 7 /. Gerbstoffe

28 2008 7 /. O Gerbstoffe

29 2008 7 /.

30 2008 7 /. Rohhopfen (Doldenhopfen) Rohhopfen (Doldenhopfen) Isomerisierte Kettle Extrakte (IKE/PIKE) Isomerisierte Kettle Extrakte (IKE/PIKE) Isomerisierte Hopfen Pellets Isomerisierte Hopfen Pellets Rho-Extrakt Rho-Extrakt Tetra-Extrakt ISO-Extrakt Hexa-Extrakt Verwendung im Sudhaus Verwendung im Sudhaus Isomerisierte Hopfenprodukte Isomerisierte Hopfenprodukte Verwendung nach der Gärung (Downstream) Lichtstabile Produkte Lichtstabiler isomerisierter Kettle Extrakt Lichtstabiler isomerisierter Kettle Extrakt Hopfen-Öle (Getrennt nach Fraktionen) Hopfen-Öle (Getrennt nach Fraktionen) Beta-Extrakt Produkte Beta-Säuren mit Hopfenölen Beta-Extrakt Produkte Beta-Säuren mit Hopfenölen Xanthohumol angereicherte Produkte Xanthohumol angereicherte Produkte Spezielle Hopfenprodukte Spezielle Hopfenprodukte Gerbstoffextrakte Lupulin angereicherte Hopfen Pellets (Typ 45) Lupulin angereicherte Hopfen Pellets (Typ 45) Normale Hopfen Pellets (Typ 90) Normale Hopfen Pellets (Typ 90) Konventionelle Hopfenprodukte Konventionelle Hopfenprodukte CO 2 Hopfenextrakt Ethanol Hopfenextrakt

31 2008 7 /. Rohhopfen (Doldenhopfen) Rohhopfen (Doldenhopfen) Lupulin angereicherte Hopfen Pellets (Typ 45) Lupulin angereicherte Hopfen Pellets (Typ 45) Normale Hopfen Pellets (Typ 90) Normale Hopfen Pellets (Typ 90) Konventionelle Hopfenprodukte Konventionelle Hopfenprodukte CO 2 Hopfenextrakt Ethanol Hopfenextrakt

32 2008 7 /. unspezifische Weichharze Hartharze Tannine Typ 90 beta-Säuren Hopfen Öle alpha-Säuren Typ 45EthanolCO 2

33 2008 7 /. Pellet-Produktion Bittersäuren und Hopfenöle ausschließlich in den Lupulindrüsen des Hopfens Anreicherungsgrad 100 kg Doldenhopfen ca. 45 kg Pellets Typ 45 Abreicherung von Nitrat Verarbeitungstemperatur unter -30°C Matrizentemperatur max. 55°C

34 2008 7 /. Pellet- Produktion

35 2008 7 /. Pellets Typ 90

36 2008 7 /. Pellets Typ 45

37 2008 7 /. Extraktion Biereigene Lösungsmittel –Ethanol (Ethanol-Wassergemisch 9:1) –Kohlendioxid (meist überkritisch, >73 bar, 31°C) Ethanolextraktion –Reinharzextrakt (Weich- und Hartharze) –Gerbstoffextrakt CO 2 -Extraktion –Reinharzextrakt (Weichharze / keine polaren Substanzen) –evtl. fraktionierende Extraktion

38 2008 7 /. Ethanol-Extrakt

39 2008 7 /. CO 2 -Extrakt

40 2008 7 /.

41 2008 7 /. Würzekochen Aroma / Geruch Bittere / Geschmack Kochbeginn Kochende Ausdampfung Lösung, Isomerisierung Hopfengabe–Zeitpunkt beim Würzekochen

42 2008 7 /. Konzept für ein hopfenaromatisches Pilsner Bier Zweck Zeitpunkt Aufteilung der Dosage Produkt Besonderheit I. Gabe II. Gabe Bitterung Aromatisierung Kochbeginn Kochende / Whirlpool / 2/3 der a-Säure a- 2/3 1/3 der a-Säure a- 1/3 Extrakt oder Pellets Pellets Typ 45 45 Absenkung der Whirlpooltemperatur auf ca. 80 °C 80 2 Hopfengaben a-Ausbeute um ca. 2,4 % höher a- 2.4% Diss. Kaltner

43 2008 7 /. TECHNOLOGISCHE ANWEISUNGEN blumig neutral fruchtig spät früh spät Whirlpool Kochbeginn, Kochmitte Whirlpool, Sl-Go; HSE; HPE; HT HHE; HTE; HHA; HHE HSE Whirlpool- hohe Bitterstoff- Whirlpool- temperatur ausbeute temperatur < 90 °C < 90 °C Dosagezeitpunkt Hopfensorte Besonderheit Diss. Kaltner

44 2008 7 /. Reduzierte und isomerisierte Extrakte Relatives Bitterpotenzial verschiedener reduzierter Hopfenprodukte, bezogen auf das Bitterpotenzial von iso-α-Säuren. LichtschutzSchaum- verbesserung Bitterpotenzial Iso- α –Säurenneinnormal1,0 (Vergleich) Rho-iso- α –Säurenjanormal0,6-0,7 Tetra-hydro-iso- α –SäurenJaverbessert1,0-1,7 Hexa-hydro-iso- α -Säurenjaverbessert1,0-1,3

45 2008 7 /. 2- 2 + 350-500nm 3 2 1 !!!!!

46 2008 7 /. - 1mg/l

47 2008 7 /. Bitterstoffausbeute Gabe zur Würze: Pellets oder Extrakt konvenionell20-38 % Isomerisierte Pellets45-55 % Isomerisierter CO 2 -Extrakt50-60 % Gabe zum Bier: Isomerisierte Extrakte75-90%

48 2008 7 /. FV / MV ISO RHO TETRA HEXA CO 2 Stabilisierung: PVPP, Silikate Kieselgurfilter Schichtenfilter Minimum 3-5 m GT: Gärtank LT: Lagertank DT: Drucktank HG: High Gravity Wasserzugabe HG DT Pumpe Zusatz von Downstream-Bitter Produkten GT/LT Antioxidantien/Röstmalzbier DT

49 2008 7 /. Anmerkung: Injektionsdüse in der Mitte des Bierrohres garantiert gutes Durchmischen und erhöht somit die Ausbeute. Positionierung der Injektionsdüse im Rohrbogen gegensätzlich zum Bierstrom Positionierung der Injektionsdüse kurz vor Rohrbogen und/oder vor Bierförderpumpe Bierförderpumpe Richtung des Bierstroms Dosage von Downstream-Produkten

50 2008 7 /. Hopfenöl-Produkte Dosage Ab Gärbeginn bis nach der Filtration –Eventuelle Trübungen vermeiden –Je früher: umso mehr Verluste, umso stärker der Reinigungseffekt Aromanoten Citrus – blumig – würzig – usw. vor der Gärung 0.5-2 g/hl, vor der Filtration 0.05-0.3 g/hl

51 2008 7 /. Dosage von Hopfenölen Ausbeute abhängig von Zeitpunkt der Produktgabe, Anteil an Feststoffen und Alkoholgehalt Kohlenwasserstoffe werden bevorzugt von Hefezellen und Filtermaterial adsorbiert Hopfenöle werden von Hefen verstoffwechselt Verlust während der Gärung durch CO 2 -Wäsche möglich

52 2008 7 /. Sonstige Hopfenprodukte Xanthohumol gilt als Krebs-chemopräventiv in Lupulindrüsen des Hopfens lokalisiert isomerisiert beim Würzekochen In Bier nur geringe Mengen Anwendung in anderen Getränken, Pharmazie, usw.

53 2008 7 /. Sonstige Hopfenprodukte β-Aroma-Extrakt (base extract) –35-45 % β-Säuren und geringe Mengen α- und iso-α- Säuren –5-10 % Hopfenöle –Restl. 50 % Weichharze –Dosage beim Würzekochen (Überschäumen, Mikrobiologie) –Dosage zu Kochende (Aromatisierung) –Einsatz in der Zuckerindustrie gegen gram+ Bakterien –Evtl. lichtstabile β-Aroma-Extrakte

54 2008 7 /. Sonstige Hopfenprodukte Gerbstoffextrakt der Ethanolextraktion wasserlösliche Fraktion reich an Polyphenolen Einsatz bei der Würzekochung

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56 2008 7 /. Besonderheiten bei Rho-iso-α-Säuren Biere mit 100%-iger Rho-iso-α-Säure-Verwendung vor der Gärung können eine angenehmere Bittere aufweisen als Biere, die vollständig nach der Gärung gebittert wurden Bittere der Rho-Biere wird oft als lieblich und mild bezeichnet. Kein Hinweis auf Lichtgeruch nach Lichteinwirkung

57 2008 7 /. Zugabe nach der Gärung (downstream) Vorteile Hohe Ausbeuten Gleichmässige Verteilung Flexibilität Standardisierung Keine Feststoffe Keine Pestizide Wirtschaftlichkeit Nachteile erfordert ein akkurat funktionierendes Dosagesystem

58 2008 7 /. Dosage von Downstream-Produkten Unverdünnt verwenden Zugabe nach erster Filtration, bzw. nach Zentrifugation Hefezellzahl im Bier sollte unter 2 Mio sein Bei High Gravity Bieren nach Einstellung mit Wasser Während 70% der Zeit des Umpumpens zudosieren Dosage entfernt von der Zugabe von Stabilisierungsmitteln oder CO 2 Akkurates Dosagesystem Zuleitung in die Mitte des Bierstroms Ausbeuten zwischen 75-80% möglich

59 2008 7 /. FV / MV ISO RHO TETRA HEXA CO 2 Stabilisierung: PVPP, Silikate Kieselgurfilter Schichtenfilter Minimum 3-5 m GT: Gärtank LT: Lagertank DT: Drucktank HG: High Gravity Wasserzugabe HG DT Pumpe Zusatz von Downstream-Bitter Produkten GT/LT Antioxidantien/Röstmalzbier DT

60 2008 7 /. Anmerkung: Injektionsdüse in der Mitte des Bierrohres garantiert gutes Durchmischen und erhöht somit die Ausbeute. Positionierung der Injektionsdüse im Rohrbogen gegensätzlich zum Bierstrom Positionierung der Injektionsdüse kurz vor Rohrbogen und/oder vor Bierförderpumpe Bierförderpumpe Richtung des Bierstroms Dosage von Downstream-Produkten

61 2008 7 /. Downstream-Produkte - Reinigung der Dosageanlagen Pumpen und Leitungen mit dest. Wasser oder Alkohol reinigen Achtung bei Anschluss an CIP Reinigung: Säuren und Laugen reinigen nicht sondern verklumpen die Rückstände ! Nach Dosage mit dest Wasser durchspülen, anschliessend ist der Anschluss an CIP Reinigung möglich Bei bereits bestehenden Rückständen mit Ethanol reinigen


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