DE1301294B - Verfahren zur Isomerisierung der mit Hilfe organischer Loesungsmittel gewonnenen in Hopfenextrakten enthaltenen Humulone - Google Patents

Description

• Es ist bekannt, daß man bei der Herstellung von Bier an Stelle des Hopfens Hopfenextrakte einsetzen kann. Bei der Herstellung dieser Hopfenextrakte geht man so vor, daß man zunächst den Hopfen mit einem organischen Lösungsmittel, z. B. Äthyläther, Petroläther oder Methylendichlorid, extrahiert, dann das Lösungsmittel abdampft, anschließend den erhaltenen Rückstand,mit wäßrigem Alkali zum Sieden erhitzt, dann das wäßrige alkalische Medium ausäthert, wobei die gewünschten Stoffe in die organische Phase gehen, und abschließend das organische Lösungsmittel abdestilliert. Der auf diese Weise erhaltene Rückstand stellt den gewünschten Hopfenextrakt dar. Die Isomerisierung der Humulone erfolgt bei diesem Verfahren mittels wäßrigen Alkalis in der Siedehitze. Es ist augenscheinlich, daß unter diesen Bedingungen nicht nur eine Isomerisierung, sondern auch Nebenreaktionen auftreten, die die Qualität des Hopfenextraktes nachteilig beeinflussen.
• Aufgabe der Erfindung war es, einen Weg zu finden, um gerade diese Isomerisierungsstufe zu verbessern.
• Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß man die in Hopfenextrakten enthaltenen Humulone durch Bestrahlen mit elektromagnetischen Strahlen bestimmter Wellenlänge isomerisieren kann, wodurch eine enorme Vereinfachung des Verfahrens erreicht und jede Verunreinigung des Ropfenextraktes durch Fremdchemikalien vermieden wird.
• Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Isomerisierung der mit Hilfe organischer Lösungsmittel gewonnenen, in Hopfenextrakten enthaltenen Humulone, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die praktisch chlorophyllfrei gemachten Hopfenextrakte der Einwirkung von elektromagnetischen Strahlen einer Wellenlänge zwischen 3660 und 7000 A in inerter Atmosphäre ausgesetzt werden.
• Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt man zunächst einen praktisch chlorophyllfreien Hopfenextrakt her, indem man beispielsweise den Hopfen, insbesondere die Hopfenzapfen, mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel in Gegenwart von Aktivkohle extrahiert. Den so erhaltenen rohen, chlorophyllfreien Hopfenextrakt setzt man dann entweder direkt oder nach Abtrennung der flüchtigen Hopfenöle der Einwirkung elektromagnetischer Strahlen mit einer Wellenlänge von 3660 bis 7000 Ä aus.
• Durch den sehr unterschiedlichen Wirkungsgrad der optischen Systeme, ihre Vielfalt und die optische Qualität des verwendeten Glases ist es unmöglich, die Einwirkungszeit der Strahlen genau anzugeben, die zur Erreichung der Isomerisation erforderlich ist, jedoch sei ein bestimmter Fall als Beispiel beschrieben. 90 1 eines Gemisches von Leichtbenzin und Hopfenextrakt wurden in ein Reaktionsgefäß aus Pyrexglas gefüllt (Durchlässigkeitsgrenze 3000 A) und einer Batterie von Wolframfadenlampen, die bei einer Farbtemperatur von 34001 K 4 Stunden betrieben wurden, ausgesetzt. Die Untersuchung des Extrakts nach dieser Zeit ergab, daß die Isomerisation vollständig war.
• Bei einer Modifikation dieser Vorrichtung fließt der Extrakt kontinuierlich durch einen Ringraum, in dessen Mitte eine Reihe von speziell ausgebildeten Entladungsrohren angeordnet ist, die Strahlen einer Wellenlänge von 3660 A und darüber abgeben. Die Verweilzeit im Ringraum wird durch ein Ultraviolett-Spektrophotometer gesteuert, das den austretenden isomerisierten Extrakt ständig überwacht.
• Die Isomerisation kann unter entsprechenden Bedingungen auch mit Sonnenlicht erreicht werden. Als Material für das Reaktionsgefäß ist Soda- oder Weichglas mit einer unteren Durchlässigkeitsgrenze bei 3500.& gut geeignet.
• Zur Lösungsmittelextraktion des Hopfens können beliebige neutrale Lösungsmittel verwendet werden, z. B. niedrigsiedende Erdölfraktionen, Trichloräthylen, Benzol und Methanol. Die Wahl des Lösungsmittels hängt von der erforderlichen Zusammensetzung des erhaltenen Extrakts ab.
• Die Extraktion kann warm oder kalt vorgenommen werden, vorausgesetzt, daß man in inerter Atmosphäre arbeitet und die Temperatur in keiner Stufe über 501 C steigen läßt. Will man jedoch das Hopfenwachs aus dem Extrakt ausschließen, muß mit kaltem Lösungsmittel gearbeitet werden.
• Setzt man gemäß einer Ausführungsform der Erfindung den rohen chlorophyllfreien Hopfenextrakt direkt der Einwirkung elektromagnetischer Strahlen zwecks Isomerisierung der inaktiven Hopfenharze aus, so erhält man einen Extrakt, den man vorteilhafterweise in an sich bekannter Weise weiter aufarbeitet. Zu diesem Zweck befreit man den Extrakt zunächst von dem organischen Lösungsmittel, zweckmäßig unter Vakuum in einem Dünnschichtverdampfer oder unter gleichwertigen Bedingungen. Bei Einsatz des Dünnschichtverdampfers wird das Vakuum, unter dem die Entfernung des Lösungsmittels erfolgt, so eingestellt, daß das für die Extraktion verwendete Lösungsmittel bei Temperaturen, die sehr dicht bei Umgebungstemperatur liegen, und bei möglichst kurzer Aufenthaltszeit in der beheizten Zone entfernt wird. Bei Methanol kann man beispielsweise einen Druck von etwa 90 mm vorsehen. Diese Bedingungen sind zweckmäßig, um jegliche Zerstörung der Humulone zu verhindern.
• Das nach Entfernung des Lösungsmittels zurückbleibende Konzentrat enthält unter anderem die Harzbestandteile, die gesamten ätherischen Öle, außer geringen Mengen niedrigsiedender Komponenten, die beim Abdampfen verlorengehen, Wachse und die Gerbstoffe des Hopfens. Die Mengen in denen die Harze, Wachse und Gerbstoffe im Konzentrat vorliegen, hängen von dem eingesetzten Lösungsmittel ab.
• Aus diesem Konzentrat trennt man die ätherischen Öle durch Wasserdampfdestillation ab. Zweckmäßigerweise wird das Konzentrat durch direkte Einführung von Frischdampf in das Dampfdestillationsgefäß, das selbst vorzugsweise unter einem Druck von 20 bis 30 mm Hg absolut steht, vollständig vom Hopfenöl befreit. Unter diesen Bedingungen wird der Extrakt unter Bedingungen der Wasserdampfdestillation Temperaturen in der Größenordnung von 15 bis 3-01 C für eine Zeit von 4 Stunden bzw. eine andere Zeit, die sich zur vollständigen Entfernung des Hopfenöls als notwendig erweist und von den Merkmalen des jeweiligen Gefäßes abhängt, ausgesetzt.
• Das Hopfenöl wird dann von dem erhaltenen Destillatwasser abgetrennt und, nachdem es getrocknet worden ist, destillativ, beispielsweise in einer Fraktionierkolonne mit 40 theoretischen Böden bei einem Druck von 100 mm Hg, in zwei Fraktionen zerlegt. Die oberhalb von 1000 C bei 100 nun siedende Fraktion wird dann erneut in der vorstehend beschriebenen Kolonne bei einem Druck von 10 mm Hg fraktioniert, bis der zur ständigen Überwachung dienende Gas-Flüssigkeits-Chromatograph anzeigt, daß das Mengenverhältnis der Hopfenölkomponenten in der Blase sich dem Wert nähert, wie er in Bier gefunden wird, das nach üblichen Verfahren gebraut wird.
• Die gewünschte Hopfenölfraktion kann dann mit dem bei der Wasserdampfdestillation nach Entfernen des Wassers erhaltenen Rückstand vereinigt werden, wobei sich die verwendeten Mengen nach der jeweiligen Geschmacksrichtung, die das Bier nach Zusatz dieses Gemisches haben soll, richtet.
• Bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung geht man beispielsweise wie folgt vor: 50 kg Hopfen mit einem x-Säuregelialt von 6,4 Gewichtsprozent werden mit 4 kg Aktivkohle (die vorher zur Entfernung von freiem Sauerstoff mit Schwefeldioxyd behandelt worden war) innig gemischt und dann mit Leichtbenzin (Siedebereich 40 bis 60' Q bei 101 C extrahiert. Nach Entfernung des Lösungsmittels auf die vorstehend beschriebene Weise erhält man 7,65 kg Konzentrat mit einem Gehalt an 3,21 kg cc-Säure, ermittelt nach Standardmethoden. Das Konzentrat wird zur Entfernung der ätherischen öle, wie vorstehend beschrieben, der Wasserdampfdestillation unterworfen. Der Destillationsrückstand wird unter Verwendung eines Gegenstromabscheiders oder einer anderen ähnlichen Vorrichtung erneut in Leichtbenzin aufgenommen und in inerter Atmosphäre der Einwirkung der elektromagnetischen Strahlen ausgesetzt. Die abgetrennten ätherischen Öle können, wie vorstehend beschrieben, fraktioniert und mit dem isomerisierten Produkt, das man nach Abtreiben des Lösungsmittels erhalten hat, vereinigt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur Isomerisierung der mit Hilfe organischer Lösungsmittel gewonnenen in Hopfenextrakten enthaltenen Humulone, dadurch gekennzeichnet, daß die praktisch chlorophyllfrei gemachten Hopfenextrakte der Einwirkung von elektromagnetischen Strahlen einer Wellenlänge zwischen 3660 und 7000 A in inerter Atmosphäre ausgesetzt werden.