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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getränkes, vorzugsweise
von Bier.
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In
den letzten Jahren ist im Rahmen der Entwicklung von „functional
food" die Verwendung
von Flavonoiden, insbesondere von Xanthohumol, als antioxidativer
und antikanzerogener Wirkstoff ins Gespräch gekommen.
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Xanthohumol
ist ein Inhaltsstoff des Hopfens, der wesentlich stärker als
bisher bekannte antioxidative Getränke, wie etwa Wein, Grüner Tee
oder Sojaprodukte, gesundheitsfördernd
und -bewahrend zu sein scheint. Der Inhaltsstoff wirkt einem etwa
erhöhten
Cholesterinspiegel, sowie Herz- und/oder Krebserkrankungen entgegen.
Xanthohumol soll sogar den Ausbruch einer Alzheimer-Erkrankung verzögern bzw.
die Entwicklung der Krankheit hemmen (Brauerei Journal, November
2000).
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Ausgehend
von dieser Erkenntnis stellte Herr Prof. Dr. Werner Back von der
TU-München-Weihenstephan
auf einer Brautagung der österreichischen
Braumeister erneut das relativ hohe antiradikalische Potenzial von
Xanthohumol und Iso-Xanthohumol fest und regte aufgrund der Zersetzung
dieser Subtanzen beim Würzekochen
eine zweite Hopfengabe kurz vor dem Ausschlagen des Biers an, um
einen relativ hohen Xanthohumol Gehalt in die Würze und damit ins Bier zu bringen.
Im Rahmen eines weiteren Vortrags auf dieser Tagung wurde die Möglichkeit
von weiteren Hopfengaben im kalten Bereich angeregt, wobei eine
gewisse Trübungsneigung
des fertigen Bierproduktes in aller Regel hingenommen werden müsste.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
102 56 166 A1 , die als Zwischenliteratur für den Gegenstand
der Erfindung relevant ist, ist bereits ein Verfahren zur Herstellung
eins xanthohumolhaltigen Getränks,
vorzugsweise von Bier, aus Malz und/oder Rohfruchtwürzebekannt,
bei dem die Würze
längere
Zeit gekocht, ggf. längere
Zeit heißgehalten
und dann zur weiteren Verwendung abgekühlt wird. Dieser Würze wird
unmittelbar vor, während
oder nach dem Ende des Kochens der Würze ein xanthohumolhaltiges Hopfen-Produkt,
etwa spezielle Hopfen-Pellets, zugegeben. Dadurch soll erreicht
werden, dass das fertige Getränk,
also insbesondere das entsprechend bebraute Bier, einen Xanthohumol-Gehalt
von bis zu 10 mg/l erreicht. Dabei ist es entscheidend, dass neben
dem erwünschten
hohen Xanthohumol-Gehalt der Geschmack des fertigen Getränks nicht
durch die ebenfalls mit dem Hopfenprodukt zusätzlich eingebrachten Alphasäuren beeinträchtigt wird.
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Nachdem
Xanthohumol ein Inhaltsstoff des Hopfens ist und Bier wohl im Wesentlichen
das einzig nennenswerte Nahrungsmittel zu sein scheint, das den
Inhaltsstoff Hopfen enthält,
erschien es also erstrebenswert ein Getränk, insbesondere ein Bier, herzustellen,
das den Inhaltsstoff Xanthohumol besitzt.
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In
diesem Zusammenhang wurde jedoch bald erkannt, dass der Inhaltsstoff
Hopfen aber in herkömmlichen
Bieren nur in ausgesprochen geringer Konzentration vorhanden ist,
da der zur Bierherstellung eingesetzte Hopfen beim Hopfenextrakt
nur eine geringe Xanthohumol-Konzentration aufweist, so dass in
diesem Bereich keine ausreichenden Effekte zu erwarten sind.
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Der
zur Bierherstellung eingesetzte Hopfen besteht zunächst im
Wesentlichen aus ca. 20% Rohproteinen, 15% Rohfaser und 8% mineralischen
Bestandteilen. Die zur Bierherstellung eingesetzten Hopfenzapfen
(Dolden) enthalten verschiedenartigste Inhaltsstoffe, wie etwa 15
bis 30% Harz, mit den Bitterstoffen Humulon und Lupulon. Ferner
können Konzentrationen
von ätherischen Ölen zwischen
0,3 und 1,5% neben 250 weiteren Aromastoffen nachgewiesen werden.
In den erwähnten
Hopfenzapfen sind außerdem
2 bis 6% Gerbstoffe und Flavonoide enthalten, wobei zu den Letzteren
das bereits mehrfach erwähnte
Xanthohumol zählt.
Neben der demnach ausgesprochen geringen Konzentration des Xanthohumols
in dem Ausgangsprodukt Hopfen für
die Bierherstellung stellt sich im Rahmen der Bierherstellung ein
weiteres, wesentliches Problem dadurch, dass Xanthohumol in heißem Wasser,
wie es zur Bierherstellung benutzt wird, nur schlecht bis gar nicht
lösbar ist.
Es wird daher, üblicherweise
spätestens
bei der Filtrierung des Bieres, weitgehend wieder entfernt, wenn
es zuvor beigemengt wurde.
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Aus
der
DE 199 39 350
A1 ist immerhin ein Hopfenextrakt, sowie ein Verfahren
zu dessen Herstellung bekannt geworden, bei dem der Xanthohumol-Anteil
bis zu einer Konzentration von bis zu 20% bezogen auf die Gesamtmenge
der Extraktionstrockensubstanz gesteigert wurde. Hierzu wird dem Hopfenprodukt
als Ausgangsstoff, wie etwa den Hopfendolden, -drüsen oder
dem bereits durch hyperkritisches Kohlendioxid vorextrahierte Hopfen
mit einem organischen Lösungsmittels
oder alkalisiertem Wasser Wirkstoffe extrahiert mit dem Ergebnis,
dass der Extrakt einen gegenüber
bisher bekannten Hopfenextrakten deutlich vergrößerten Anteil an natürlichem
Xanthohumol aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Hopfenprodukten
mit Hilfe einer Alkohol-/Wassermischung als organisches Lösungsmittel oder
mit Hilfe von alkalisiertem Wasser eine erhebliche Anreicherung
des Xanthohumol-Anteils dieses Hopfenprodukts möglich ist.
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In
Deutschland gilt für
die Bierherstellung das Reinheitsgebot. Es gibt jedoch auch deutsche Biere,
die nicht nach dem Reinheitsgebot hergestellt worden sind. Diese
dürfen
unbeschränkt
exportiert werden.
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Es
ist auch zulässig,
sie im Inland zu verkaufen, wobei sie allerdings dann nicht mit
der Verkehrsbezeichnung „Bier" gekennzeichnet werden
dürfen. In
anderen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union dürfen, wenn
sie im Heimatland verkehrsfähig
sind, auch nach Deutschland importiert und dort als Bier verkauft
werden. In diesem Zusammenhang wird erklärt, dass das im folgenden beschriebene
Getränk nach
den Vorschriften des Reinheitsgebotes hergestellt werden kann; es
sind jedoch auch Verfahrensschritte denkbar, deren Übereinstimmung
mit dem Reinheitsgebot bei Herstellung in Deutschland nicht gesichert
erscheint.
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Diese
Schritte sind in der Beschreibung der Erfindung gekennzeichnet.
Sie können
im Rahmen der Erfindung optional vorgenommen oder unterlassen werden,
je nachdem ob die Einhaltung des Reinhaltsgebots gewünscht oder
geboten scheint.
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Mit
der Entwicklung eines Hopfenextraktes, dessen Xanthohumol-Anteil
erheblich erhöht
ist, ist aufgrund der vorstehend erläuterten Schwierigkeit noch
nicht gleichzeitig sichergestellt, dass auch das Endprodukt (Bier),
zu dessen Herstellung der vor erwähnte Hopfenextrakt eingesetzt
werden soll, einen entsprechend erhöhten Xanthohumol-Anteil aufweist.
So hat sich beispielsweise gezeigt, dass die während der Bierherstellung ausfallenden
Eiweiße sich
am Xanthohumol ansetzen, so dass ein etwa durch die Verwendung des
Hopfenextraktes gesteigerter Xanthohumol-Gehalt durch die im Rahmen
der Bierherstellung erforderliche Filtration vor der Abfüllung nahezu
vollständig
verloren geht.
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Ausgehend
von dem erwähnten
Stand der Technik, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde,
ein Bier zu schaffen bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben,
das einen erhöhten Xanthohumol-Gehalt
aufweist.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren
gemäß dem Hauptanspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen 2 bis 25.
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Das
grundsätzlich
bei der Herstellung eines Getränkes,
insbesondere Bier, bestehende Problem, dass bei der Bierherstellung
die über
die Hopfeninhaltsstoffe zugeführten
Xanthohumole im Laufe der weiteren Bierherstellung, wie etwa bei
Filtrationsprozessen, wieder abgeschöpft werden, wird im Rahmen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
dadurch gelöst,
dass die Zugabe des Hopfens während
des Würzekochens
in mehreren Schritten erfolgt, wobei die Beimengung der Hopfengabe
mit dem erhöhten Xanthohumol-Gehalt
erst am Ende bzw. nach Abschluss des Würzekochens in einer letzten
Hopfengabe erfolgt. Durch diese späte Beimengung des Xanthohumols
wird vermieden, dass das Xanthohumol in Verbindung mit dem durch
die Hopfenbeimengung koagulierten Eiweiß ausgefällt wird und sich an dieses
Eiweiß anlagert.
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Dabei
erfolgt die Beimengung der letzten der vier Hopfengabe erst während der
Würzekühlung, vorzugsweise
nach Ablauf von etwa der halben Abkühlzeit. Hierdurch wird außerdem die
Isomerisierung des Xanthohumols zu dem gesundheitlich weniger wirksamen
Isoxanthohumol vermieden.
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Das
weitere Problem, das mit der Separierung des Trubs bzw. des Kühlgelägers, also
der Hopfenrückstände, auch
das Xanthohumol abgeschöpft wird,
wird dadurch vermieden, dass eine Xanthohumol-schonende Separierung
des Trubs durch Zentrifugalwirkung, vorzugsweise mittels einer Tellerzentrifuge,
vorgenommen wird. Hierbei wird die kalte Würze in einer Tellerzentrifuge
separiert und anschließend
der Kühltrub
möglichst
vollständig
entfernt. Aufgrund der späten
Beimengung des Xanthohumols, erst mit der letzten Hopfengabe, ist
kaum Xanthohumol an dem zu entfernenden Trub angelagert, da die hierzu
zur Verfügung
stehende Kontaktzeit allgemein zu kurz ist.
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In
konkreter Ausgestaltung erfolgt auch die Beimengung der Hopfengaben
vor der erwähnten letzten
Hopfengabe mit erhöhtem
Xanthohumol-Gehalt in mehreren Tranchen. Hierdurch wird erreicht, dass
die jeweiligen Hopfengaben in unterschiedlicher Konzentration zu
unterschiedlichen Zeitpunkten beigegeben werden. Hierdurch ist sichergestellt,
dass die einzelnen Hopfengaben die jeweils ihrer Zusammensetzung
entsprechende unterschiedliche Kochzeit und gegebenenfalls auch
Kochtemperatur haben. Dabei erfolgt zusätzlich zum Einstellen des pH-Wertes
der Würze
eine Milchsäurezugabe.
Die Zugabe der natürlichen
Milchsäure
ist nach dem Reinheitsgebot zulässig,
wenn die entsprechende Milchsäure
auf natürlichem
Wege gewonnen wurde. Dieses Verfahren wird als biologische Säuerung bezeichnet.
Die hinzugegebene Menge dieser mit Milchsäure angereicherten Würze ist
abhängig
vom pH-Wert der Würze
und der Milchsäurekonzentration.
Die weitere Hopfenzugabe erfolgt mehr oder minder gleichzeitig mit
dem Ausschlagen der Würze, also
mit dem Ablaufen der Würze
ins Kühlhaus.
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In
einem weiteren Schritt wird dann der Heißtrub in einem Whirlpool entfernt.
Hierzu wird die Heißwürze tangential
in einen Whirlpool eingebracht, wobei durch die ständige Kreisbewegung
die im Heißtrub
gelösten
Feststoffe in einem Kegel am Boden absinken und entfernt werden
können.
In einem weiteren, sich anschließenden Schritt wird nach einer Whirlpoolrast
von vorzugsweise 20 Minuten die Würze mit Plattenwärmetauscher
abgekühlt
und anschließend
der Kühltrub
entfernt.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt die sich anschließende Vergärung der
Würze zur
Umsetzung eines Teils des in der Würze enthaltenen Zuckers durch
alkoholische Gärung
in Alkohol und Kohlendioxid nach Versetzen der Würze mit Hefe im offenen Gärbottich.
Der Einsatz offener Gärbottiche
ist aufgrund der erforderlichen Reinigung dieser Gärbottiche
von Hand nur noch ausgesprochen selten. Sie bietet jedoch in Verbindung
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
für Getränkeherstellung
den Vorteil, dass bestimmte Hopfenharze mit dem Gärschaum
abgeschöpft
werden können,
die bei der hier vorliegenden hohen Hopfengabe ansonsten einen unangenehmen
Bittergeschmack verursachen könnten.
Hierzu förderlich
ist auch der niedrige Würzestand
im Bottich, wodurch kaum Konvektion auftritt, so dass ein ständiges Untertauchen
der Gärdecke vermieden
wird.
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Während des
Vorgangs der Vergärung
wird mit einem Saccharometer, der sogenannten Spindel, der Extraktgehalt
des Getränkes
gemessen. Die Abnahme des Extraktgehaltes durch die Gärtätigkeit
der Hefe beschreibt den jeweiligen Gärungsvortschritt. Sobald dieser
Extraktgehalt bei ca. 8% liegt, wird die Dichte des Getränkes gemessen,
wobei aus der Veränderung
der Dichte der jeweilige Alkoholgehalt des Getränkes bestimmt wird. Der Anteil
des vergärbaren Zuckers,
der nach Beimengung von Hefe bereits in Alkohol umgewandelt wurde,
beschreibt den jeweiligen Gärungsfortschritt.
Dabei gibt der angestrebte Ausstoßvergärungsgrad an, welcher Anteil
der insgesamt theoretisch vergärbaren
Stoffe im Bier (dies entspricht dem Endvergärungsgrad) tatsächlich vergoren
sein soll, oder, vereinfacht ausgedrückt, wie viel vergärbarer Zucker
noch im Bier enthalten sein soll. Die Differenz zwischen Endvergärungsgrad
und aktuellem Vergärungsgrad
bezeichnet als Prozentwert den Anteil der vergärbaren Zucker, der (noch) nicht vergoren
ist.
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Vom
offenen Gärbottich
wird das Jungbier abgezogen bzw. geschlaucht, sobald die Extraktdifferenz
zwischen dem tatsachlichen aktuellen gemessenen Extraktgehalt und
dem durch den Endvergarungsgrad bestimmten niedrigsten Extraktwert
nicht mehr als 2%-Punkte
beträgt.
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Das
Schlauchen des Jungbieres erfolgt dabei vorteilhaft bei einer Jungbiertemperatur
von ca. 5°C.
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Das
Schlauchen des Jungbieres erfolgt dabei in Xanthohumol-schonender Weise,
indem es zumindest weitgehend drucklos ausgeführt wird.
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Das
Jungbier wird anschließend
einer langen und kalten Lagerung zugeführt. Durch eine lange Lagerung
von wenigstens zwei Monaten wird die Kohlensäure in dem zu fertigenden Getränk bzw.
Bier gut eingebunden, was später
einer feinporigen Schaumbildung zugute kommt. Die lange und kalte Lagerung
in liegenden Lagertanks hat sich ebenfalls als Xanthohumol-schonend
erwiesen. Der niedrige Bierstand in den liegenden Lagertanks fördert ein schnelles
und gutes Absetzen der Trubstoffe. Die Lagerung erfolgt dabei mit
einem Spundungsdruck von vorzugsweise 0,6 bis 0,8 bar.
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Im
Rahmen einer sogenannten Kalthopfung, also einer weiteren Hopfengabe,
insbesondere von einem mit Xanthohumol angereicherten Hopfenextrakt,
während
der Lagerung des Jungbieres könnte der
Xanthohumol-Gehalt in dem Endprodukt, also dem zu fertigenden Getränk weiter
erhöht
werden. Allerdings ist noch nicht rechtswirksam geklärt, ob mit dieser
Kalthopfung durch ein Hopfenprodukt die Vorgabe des Reinheitsgebotes
verlassen wird.
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Darüber hinaus
könnte
der Xanthohumol-Gehalt des zu fertigenden Getränkes dadurch erhöht werden,
dass in der letzten Phase der Lagerung eine Kaltausfällung von
Trubstoffen dadurch erreicht wird, dass dieses auf einen Wert von
ca. –2°C abgekühlt wird,
um hierdurch einen möglichst
hohen Trubstoffanteil abzusetzen, der zu einem späteren Zeitpunkt
nicht mehr filtriert werden müsste.
Diese Kaltausfällung
an Stelle einer späteren
Filtrierung wäre
eine weitere Maßnahme
den Xanthohumol-Gehalt des späteren
Endproduktes dadurch zu schonen, dass eine etwaige Reduktion des
Xanthohumol-Gehalts durch spätere
Filterprozesse dadurch vermieden wird, dass bereits ein Großteil des
Trubs im Wege der Kaltausfällung
in einem gesonderten Tank abgeschöpft wird. Zu diesem Zeitpunkt
besteht die Option einer zusätzlichen
Kalthopfung, insbesondere mit einem mit Xanthohumol-angereicherten Hopfenextrakt.
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Im
Rahmen der vorstehend erläuterten
Lagerung ist es darüber
hinaus denkbar Buchen- und/oder Eichenholzspäne hinzuzugeben, die dazu führen, dass
die aus dem Bier auszufällende
Trubstoffe an diesen Buchen- und/oder Eichenholzspänen angelagert
werden, die dann ebenfalls nicht mehr durch eine den Xanthohumol-Gehalt
reduzierende Filterung ausgefiltert werden müssen. Beide Maßnahmen
können
darüber
hinaus das Aroma bzw. den Geschmack des zu fertigenden Getränkes nachhaltig
verbessern.
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Die
sich an die Lagerung anschließende
Filterung steht wie gesagt unter dem Vorbehalt, möglichst
Xanthohumol-schonend durchgeführt
werden zu müssen.
Aus diesem Grunde muss auch schonend filtriert werden. Es wird konkret
auf das übliche Filterhilfsmittel
Polyvenylpolypyrolidon (PVPP) verzichtet, was neben der erheblichen
Reduzierung des Xanthohumol-Gehalts
den Nachteil hätte,
zusätzlich eine
Reihe von Geschmacksstoffen aus dem Getränk bzw. Bier auszufiltern.
Filtriert wird mit einem Kesselfilter und/oder einer Zentrifuge.
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Als
Filterhilfsmittel kommt in dem Kesselfilter ausschließlich feine
und grobe Kieselgur zum Einsatz.
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In
einer zweiten Filtration wird gegebenenfalls mit Hilfe eines Schichtfilters
mit Zellulose Kieselgurschichten eine weitere Filterung durchgeführt.
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Das
doppelt filtrierte Getränk
wird anschließend
in einem Drucktank vor der späteren
Abfüllung in
Transportgebinde (z.B. Flaschen, Dosen, Fässer) zwischengelagert.
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Zusätzlich kann
auch zu diesem späten
Zeitpunkt noch ein angereicherter Heissauszug von Xanthohumul-angereichertem
Hopfenextrakt zugegeben werden.
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Das
Getränk
wird schließlich
sauerstoffarm abgefüllt.
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Hierzu
wird das Getränk
für einige
wenige Sekunden, von vorzugsweise 20–50 Sekunden unter Sauerstoffabschluss
auf eine erhöhte
Temperatur von vorzugsweise 70°C
erhitzt und anschließend
sofort auf die Abfülltemperatur
von vorzugsweise 10°C abgekühlt. Die
Aufheiz, Heißhalte
und Abkühlzeit
benötigt
insgesamt ca. 2–3
Minuten. Es soll dabei mit nicht mehr als 26 PE (Pasteur-Einheiten)
behandelt werden.
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Bei
der Flaschenabfüllung
wird mit Vorteil ein so genannter Langrohrfüller eingesetzt, der es ermöglicht,
dass das Getränk
maximal 0,05 mg Sauerstoff pro Liter aufnimmt, weil der Sauerstoffgehalt
der Alterung des Getränkes
bzw. Bieres förderlich
wäre und überdies
den Abbau des zu bewahrenden Xanthohumols förderte.
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Der
Langrohrfüller
bewirkt letztlich, dass das Getränk
unter eine Kohlensäurefüllung der
Flasche geschichtet wird und schließlich das Getränk nahezu ohne
Kontakt zum Luftsauerstoff in die Getränkeflasche eingebracht wird.
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Gegebenenfalls
könnte
es für
das zu fertigende Getränk
von Vorteil sein, wenn das verwendete Brauwasser bzw. Wasser eine
gegenüber
herkömmlichen
Produkten erheblich gesteigerte Härte von wenigstens 20 Grad
deutscher Härte
aufweist. Die für
die Getränkherstellung
eingesetzte Malzmischung besteht aus zwei unterschiedlichen Malzen, vorzugsweise
Pilsner Malz und Porter Malz.
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Eine
weitere Besonderheit der Herstellung des erfindungsgemäßen Getränkes besteht
darin, dass vor der Beigabe eines sogenannten Farbmalzes dieses
Farbmalz digeriert wird, d. h. ein Kaltauszug des Farbmalzes hergestellt
und in die Maische eingebracht wird. Das Digerieren des Farbmalzes vermeidet
den ansonsten bei Dunkelbieren bekannten und teilweise als unangenehm
empfundenen Brand- oder Röstgeschmack
des Getränkes.
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Im
Sudhaus werden die Inhaltsstoffe des eingesetzten Malzes in Wasser
gelöst.
Im Rahmen dieses Maischens wird unter anderem die im Malz befindliche
Stärke
in Malzzucker und Dextrine umgewandelt. Dieser Umsetzungsprozess
wird durch natürliche
Enzyme der eingesetzten Gerste unterstützt bzw. verursacht. Diese
Enzyme arbeiten bei bestimmten Temperaturen und pH-Werten besonders gut.
Daher ist beim Maischen ein bestimmtes Temperaturschema zu beachten.
Um eine Inaktivierung der zum Stärkeabbau
notwendigen Enzyme zu vermeiden, werden im Rahmen eines Zweimaischverfahrens
mit Vorteil nur Teilmaischen gekocht, um die Enzyme in der verbleibenden
Hauptmaische zu erhalten.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung dieses aufwendigen Maischverfahrens
wird der Maischprozess ohne Rasten der beta-Amylasen durchfahren.
Unter Rasten versteht man ein Verweilen bei bestimmten Temperaturen,
vorzugsweise Temperaturen höchster Enzymaktivität, während des
Maischprozesses. Durch den bewussten Verzicht auf diese Rasten und zwar
sowohl für
die Teilmaischen wie für
die Hauptmaische wird der Anteil an vergärbarem Zucker im Vergleich
zu anderen Bieren niedrig gehalten. Der Endvergärungsgrad des Getränks, also
der Grad der Vergärbarkeit
beträgt
daher 70% und weniger und liegt damit deutlich unter herkömmlichen
vergleichbaren Bieren, bei denen ein Endvergärungsgrad von ca. 80% angestrebt
wird. Dieser niedrige Endvergärungsgrad
bewirkt wiederum einen vergleichsweise geringen Alkoholgehalt, der
ca. um einen Prozentpunkt unter dem von vergleichbaren Bieren, also
Bieren mit entsprechender Stammwürze
liegt. Der niedrige Alkoholgehalt steht in Einklang mit der gesundheitsorientierten
Ausrichtung des Getränks
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in dem nachstehenden
Ausführungsbeispiel deutlich:
Das
nachstehende Ausführungsbeispiel
beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Bieres mit hohem Xanthohumol-Gehalt,
dessen Herstellung in an sich bekannter Weise die drei Schritte
des Mälzens,
Maischens, Würzekochens
und der Vergärung
umfassen.
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Das
zur Herstellung des Bieres hauptsächlich verwendete Malz ist
eine Variation des als sogenannter Münchner Malz bekannten dunklen
Malzes. Das dunkle Malz wird aus Gerste als Rohstoff hergestellt,
wobei darauf geachtet wird, dass der Eiweißgehalt der verwendeten Gerste
wenigstens einen Eiweißgehalt
von 11% aufweist. Die Gerste wird nach der Ernte mit Kaltluft gekühlt, um
in der späteren
Lagerung Atmungsverluste oder Schimmelbildung zu vermeiden. Das
Korn wird zu Beginn der Vermälzung mittels
des so genannten Whirlpooleffektes gereinigt, wobei Frischluft in
die Weichbottiche geblasen wird, in denen die Gerste unter Wasser
gelagert wird. Die ansonsten vorgenommene Nass- und Trockenweiche
ist als solche vorbekannt. Eine weitere Besonderheit liegt im Darrprozess.
Das Grünmalz
wird dabei ca. einen Tag lang schonend geschwelkt, d. h. bei einer
Heißlufttemperatur
von etwa 60°C
unter Verwendung von Umluft getrocknet und anschließend nahezu
einen weiteren Tag mit Heißluft
von ca. 105°C
abgedarrt, wobei eine Schütthöhe von ca.
80 cm gewahrt wird. Das in diesem sehr langsamen Darrprozess gewonnene
Malz hat eine dunkle Farbe von ca. 20 EBC und konnte viele wertvolle
Inhaltsstoffe bewahren.
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Das
so gewonnene Malz wird mit einem Karamellmalz mit einer Farbe von
ca. 40 EBC und einem Farbmalz mit einer Farbe von ca. 1.000 EBC
in einem vorbestimmten Verhältnis
versetzt.
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Das
zum Brauen des Bier eingesetzte Wasser sollte eine Härte von über 20 deutschen
Härtegraden
(dH) aufweisen. Das vorstehend erläuterte dunkle Malz wird mit
einer Transportschnecke bei gleichzeitigem Einblasen von Wasserdampf
konditioniert und anschließend
mit einer Schrotmühle mittelfein
geschrotet. Dabei wird vorzugsweise eine Sechs-Walzen-Schrotmühle eingesetzt, um eine gleichmäßige Schrotung
zu erreichen.
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Um
die wertvollen Inhaltsstoffe des Malzes zu lösen, wird ein aufwendiges Zwei-Maischverfahren,
eingesetzt.
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Hierzu
werden im Sudhaus 5 Gefäße, nämlich die
Maischbottichpfanne, der Läuterbottich
mit einem als Sieb wirkenden Schlitzblechboden und einem Hackwerk
zum Auflockern des etwaigen Bodensatzes, eine Maischpfanne zum Erwärmen und
Kochen einer Teilmenge der Maische, ein Vorlaufgefäß als Zwischenspeicher
und schließlich
eine Würzepfanne
als Kocher eingesetzt, in dem die Würze zum Schluss gekocht und
mit Hopfen in der noch zu erläuternden
Weise versetzt wird.
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Im
Sudhaus sollen die Inhaltsstoffe des Malzes in dem eingesetzten
Brauwasser gelöst
werden. Hieraus wird die so genannte Maische gewonnen. Die natürlichen
Enzyme verändern
dabei die Malzbestandteile, insbesondere wird die Stärke des
Malzes in Malzzucker umgewandelt und die komplexen Eiweißmoleküle zu einfacheren
Molekülen
abgebaut. Die Maischarbeit wird bewusst so durchgeführt, dass das
Bier später
einen relativ niederen Endvergärungsgrad
(Anteil der vergärbaren
Zucker am Gesamtextrakt) hat. Dadurch verbessert sich der Geschmack
des Bieres und sein Alkoholgehalt bleibt relativ niedrig. Da bei
dem sich anschließenden
Vorgang des Maischekochens die natürlich vorhandenen Enzyme zerstört werden,
wird anstelle der gesamten Maische nur zweimal jeweils eine Teilmaische
gekocht, um zumindest einen Anteil der Enzyme in der verbleibenden
Hauptmaische zu erhalten und nutzen können.
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Der
im Zusammenhang mit der Maischarbeit benutzte Farbmalz wird digeriert,
also der Extrakt aus dem Pflanzenmaterial durch Übergießen mit einem geeigneten Lösungsmittel
herausgelöst.
D. h. es wird ein sogenannter Kaltauszug des Farbmalzes erstellt. Hierdurch
soll der im Farbmalz oft auftretende brenzlige Brand- oder Röstgeschmack
im späteren
Endprodukt, dem Bier, vermieden werden. Hierzu wird das geschrotete
Farbmalz mit dem vorstehend beschriebenen speziellen Brauwasser
vermischt und einen Teil des Kaltauszugs als erster Kaltauszug zu einer
ersten Teilmaische in die Maischbottichpfanne gegeben. Ein zweiter
Kaltauszug wird dann vor dem Zubrühen der zweiten Teilmaische
ebenfalls in die erwähnte
Maischbottichpfanne gegeben. Schließlich wird noch ein dritter
Kaltauszug des Farbmalzes vor dem Abläutern der Vorderwürze in den
Läuterbottich gegeben.
Der Vorgang des Abläuterns
beschreibt das Entfernen der Malzrückstände, als so genannte Treber,
aus der Maische.
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Die
gewonnene klare Würze
wird dann in einem wärmeisolierten
Vorlaufgefäß gesammelt.
Während
des Abläuterns
folgt ein kontinuierliches Anschwänzen, d. h. Nachgießen von
weiterem Brauwasser in einer vorgeschriebenen Temperatur, um restliche
Wertstoffe aus den Trebern herauszulösen. Schließlich wurde die nach dem Abläutern gewonnene
Würze vom
Vorlaufgefäß über einen
Würzeerhitzer
in die Würzepfanne
gegeben und dort auf eine vorgeschriebene Temperatur von vorzugsweise
95°C erhitzt.
Während
des Würzekochens
erfolgen die Hopfengaben. Im Rahmen der Erfindung wird dabei der
Hopfen in mehreren unterschiedlichen Hopfengaben hinzugegeben, so
dass die unterschiedlichen Hopfengaben unterschiedlich lang mitgekocht
werden. Die Hopfeninhaltsstoffe werden hierdurch in Lösung gebracht.
Nachdem der Hopfen hinzugegeben wurde, beginnt dann der eigentliche
Vorgang des Würzekochens.
Dabei werden unreine Geschmackskomponenten ausgedampft.
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Das überschüssige Eiweiß wird mit
Hilfe des Hopfens koaguliert und die Stammwürzekonzentration durch Verdampfung
auf den gewünschten
Wert eingestellt. Die Beigabe des Hopfens hat darüber hinaus
den Effekt, dass das spätere
Endprodukt haltbarer gemacht wird, denn Hopfen wirkt bakteriostatisch
und konservierend. Dabei erfolgt die Beimengung des Hopfens in mehreren
Hopfengaben unterschiedlicher Konzentration. Insbesondere unterscheidet
sich der Anteil an Alphasäuren
und die Hopfensorte der jeweiligen Hopfengaben. Außerdem wird
während
des Würzekochens
natürliche
Milchsäure
hinzugegeben, um somit den pH-Wert der Würze in der gewünschten
Form zu beeinflussen.
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Nach
dem Abschluss des Kochens sollte die gewünschte Stammwürzekonzentration
erreicht sein, die sich im Wesentlichen durch entsprechende Verdunstung
einstellen lässt.
Die Würze
wird dann ausgeschlagen, d. h. ins Kühlhaus verbracht, und hierbei gleichzeitig
eine dritte Hopfengabe beigemengt. Dabei wird die heiße Ausschlagwürze in einen
Whirlpool tangential eingepumpt, wobei durch die ständige Kreisbewegung
der Flüssigkeit
die Feststoffe sich nach und nach in einem Kegel am Boden absetzen und
dort als Heißtrub
entfernt werden können.
Meist wird dann eine Whirlpoolrast von mehreren Minuten eingelegt
und schließlich
mit dem Abkühlen
der Würze
unter Einsatz eines Plattenwärmetauschers
begonnen. Die Abkühlung
muss dabei innerhalb eines Zeitraums von maximal einer Stunde erfolgen,
um etwa negative Geschmacksveränderungen
des Bieres zu verhindern. Erst nach Ablauf von etwa der halben Abkühlzeit erfolgt
die vierte und letzte Hopfengabe. Es handelt sich hierbei um einen
Hopfenextrakt mit erhöhtem
Xanthohumol-Gehalt.
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Die
späte Beimengung
des Hopfenextrakts mit erhöhtem
Xanthohumol-Gehalt vermeidet die unerwünschte Isomerisierung des Xanthohumols
zu dem gesundheitlich weniger wirksamen Isoxanthohumol. Die nach
dem Abkühlen
erhaltene „kalte
Würze" wird dann in einer
Tellerzentrifuge Xanthohumol-schonend separiert, um den Kühltrub durch
die Zentrifugalkräfte
möglichst
vollständig
zu entfernen. Das zu einem späten
Zeitpunkt beigegebene Xanthohumol lagert sich dabei kaum mehr an
den Trub an, da die verbleibende Kontaktzeit für eine entsprechende Anlagerung
zu gering ist.
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Schließlich erfolgt
die Beigabe der Hefe, indem die kalte und geklärte Würze während des gesamten Anstellens
kontinuierlich mit Hefe und Sterilluft versetzt wird. Die entsprechend
mit Hefe vermengte Würze
wird dann in einem offenen Gärbottich zur
sogenannten Hauptgärung
angestellt. Dabei wird mit einem Saccharometer, der so genannten
Spindel, der Extraktgehalt des Bieres täglich gemessen, wobei man aus
der Abnahme des Extraktgehaltes den Gärungsfortschritt bestimmen
kann. Dabei soll ein vorbestimmter Vergärungsgrad erreicht und eingestellt
werden, wobei die Differenz zwischen Endvergärungsgrad und jetzt tatsächlich vorgefundenem
aktuellen Vergärungsgrad
angibt, wie viel vergärbarer Zucker
in dem gebrauten Bier noch vorhanden, d.h. (noch) nicht vergoren
ist.
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Das
Jungbier im offenen Gärbottich
wird dabei ständig
gekühlt,
um die Gärtemperatur
unter 10°C
zu halten, und schließlich
abgezogen, sobald eine Differenz von 15%-Punkten zum dem Endvergärungsgrad
erreicht ist. Das Schlauchen des Jungbieres vom Gärbottich
in einen Lagertank erfolgt dabei drucklos und damit Xanthohumol-schonend. Die Verwendung
des offenen Gärbottichs
hat den Vorteil, dass bestimmte Hopfenharze mit dem Gärschaum („Kräusen") ausgeschieden werden
können,
die sonst bei der hier verwendeten hohen Hopfenbeimengung zu einer
unangenehmen Bitterkeit des Bieres führen könnten. Hierzu förderlich
ist auch der niedrige Würzestand
im Gärbottich,
wodurch kaum Konvektion auftritt, so dass ein ständiges Untertauchen der Gärdecke vermieden
wird.
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Auch
nach dem Schlauchen des Jungbieres in den Lagertank schreitet der
Gärprozess
weiter fort.
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Die
hierbei entstehende Kohlensäure
wird in dem gelagerten Bier zurückgehalten,
weil die Lagertanks mit einem sogenannten Spundapparat versehen
sind. Es handelt sich hierbei um ein selbstregulierendes Ventil,
das sich erst bei Erreichen eines bestimmten Überdrucks öffnet. Diese selbsttätige Spundung
kann den Kohlensäuregehalt
des späteren
Bieres auf einen vorbestimmten Wert halten bzw. eingestellt werden.
Der vorgegebene Spundungsdruck liegt dabei bei 0,6 bar bis 0,8 bar,
so dass sich im Bier eine ständige
CO2-Konzentration von 5,4 g/l ergibt. Die
Lagerzeit des erfindungsgemäßen Bieres
liegt weit über
der üblichen
Lagerzeit herkömmlicher
Biere und beträgt
zumindest 2 Monate.
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Die
Lagerung wird beendet, wenn der Extraktgehalt 1% Punkt über dem,
durch Endvergärungsgrad
bestimmten, theoretisch niedrigsten Wert liegt. Auch während der
vorstehend beschriebenen langen Phase der Kaltlagerung des Jungbieres
ist es denkbar, den Xanthohumol-Gehalt des Bieres durch verschiedene
Maßnahmen
weiter zu erhöhen.
So sind beispielsweise weitere Maßnahmen der Kalthopfung, also
der weiteren Zugabe von mit Xanthohumol angereicherten Hopfenextrakten
denkbar.
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Es
ist ferner denkbar, den Xanthohumol-Gehalt des Getränkes dadurch
hochzuhalten, dass in der letzten Phase der Lagerzeit das Getränk gegenüber der üblichen
Lagertemperatur deutlich abgekühlt
wird und hierdurch eine Kaltausfällung
eines möglichst
hohen Anteils noch vorhandener Trübstoffe zu erreichen, der dann
nicht mehr herausgefiltert werden muss, da nach der Lagerung eine
Filtrierung des Getränkes
stattfindet, die gegebenenfalls den Xanthohumol-Gehalt des gelagerten Getränkes senken
kann.
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Schließlich können alternativ
oder zusätzlich dem
gelagerten Getränk
auch Buchen- oder Eichenholzspäne
zugegeben werden, an deren Oberfläche sich Trubstoffe ablagern,
die dann ebenfalls nicht mehr gefiltert werden müssen.
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Am
Ende der Lagerzeit wird das Getränk vom
Geläger
getrennt. Das Geläger
besteht aus Hefe und anderen Feststoffen (ggf. auch den Holzspänen), welche
sich im Lagertank abgesetzt haben. Durch diese Trennung nimmt man
einen Teil der Filtration vorweg und vermindert damit die Gefahr,
dass durch eine zu scharfe Filtration wertvolle Xanthohumole verloren
gehen. Die Trennung erfolgt durch Abziehen des Getränkes oberhalb
des Gelägers
(das Geläger setzt
sich am Boden ab); eventuell auch zusätzlich durch den Einsatz einer
Zentrifuge.
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Diese
Ausfällungsmethoden
können
mit einer weiteren Kalthopfung verbunden werden; d.h. es kann erneut
mit Xanthohumol angereicherter Hopfenexakt hinzu gegeben werden.
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Um
den Vorgaben des Reinheitsgebots gesichert zu entsprechen, ist es
jedoch notwendig, den mit Xanthohumol angereicherten Hopfenextrakt
in die heiße
Würze zu
geben. Deshalb kann man an dieser Stelle so verfahren, dass man
den mit Xanthohumol angereicherten Hopfenextrakt zunächst in
einer kochenden, jedoch bereits geklärten Würze auflöst und die sich ergebende,
nunmehr an Xanthohumol reiche Würze
am Ende der Lagerzeit kurz vor der Filtration oder auch erst im
Drucktank dem Bier zusetzt.
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Dadurch
wird vermieden, dass Teile des dem Bier zugegebenen Xanthohumol-Gehalts
während der
Gärung
und/oder Lagerung z.B. mit Entfernung der Kräusen oder des Hefegelägers verloren
gehen.
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Die
Filtration des Bieres erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung
der Vorgabe, den Xanthohumol-Gehalt nach Möglichkeit im Bier zu belassen.
Bei einer effizienten Trennung der Trübungspartikel vom Bier kann
auf etwaige Schichtenfilter verzichtet werden. Es wird dann nur
ein Kessel-Filter mit dem Filterhilfsmittel Kieselgur eingesetzt.
Das allgemein übliche
Filterhilfsmittel PVPP, das neben etlichen Geschmacksstoffen auch
Xanthohumol binden würde, wird
nicht eingesetzt.
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Nach
der beschriebenen ersten Filterung wird eine zweite Filtration mit
einem Schichtenfilter mit Zellulose-Kieselgur-Schichten durchgeführt, wenn
keine mechanischen Maßnahmen
zur Vorklärung
eingesetzt worden sind.
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Auch
nach der Filtration wäre
noch eine weitere Hopfengabe mit Xanthohumol angereicherten Hopfenextrakt
denkbar, die jedoch möglicherweise ebenfalls
nicht mit dem Reinheitsgebot in Einklang stehen würde.
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Nach
der Filtration wird das fertige Bier in einem Drucktank zwischengelagert,
bevor es dann einer speziellen Abfüllung zugeführt wird. Das Bier wird hierzu
für nur
einige Sekunden erhitzt, bis eine Temperatur von vorzugsweise 70°C erreicht
ist und anschließend
sehr schnell auf die Abfülltemperatur
von vorzugsweise 10°C
abgekühlt.
Die Aufheiz-, Heißhalte
und Abkühlzeit
benötigt
insgesamt ca. 2–3
Minuten. Die Isomerisation des Xanthohumols während des beschriebenen Kurzzeiterhitzens
ist äußerst gering,
da die Reaktionszeit für
das Xanthohumol zu gering ist und außerdem die Temperatur hinreichend niedrig
gewählt
ist. Die eigentliche Flaschenabfüllung des
abgekühlten
Biers erfolgt weitgehend unter Ausschluss von Sauerstoff mit einem
Langrohrfüller.
Die möglichst
sauerstoffarme Abfüllung
des Bieres wirkt dem Alterungsprozess des Bieres und damit auch dem
Abbau des in dem Bier angereicherten Xanthohumol entgegen. Dabei
werden die Flaschen vor der Abfüllung
mit Kohlensäure
gespült
und anschließend mit
Kohlensäure
gefüllt.
Das Bier wird dann unter Verwendung des Langrohrfüllers unter
die Kohlensäure
geschichtet. Es wird abschließend
eine minimale Heißwassermenge
unter hohem Druck in das abgefüllte
Bier eingebracht, so dass dieses sofort überschäumt und so im Wesentlichen
die Luft aus dem Flaschenhals ausgetrieben wird. Anschließend wird
die Flasche mittels eines Kronkorkens in an sich herkömmlicher
Weise verschlossen.
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Vorstehend
ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines ausgesprochen wohlschmeckenden Bieres
dunkler Färbung
mit einem hohen Xanthohumol-Gehalt beschrieben, wobei das Verfahren
sowohl diverse Möglichkeiten
der Xanthohumol-Anreicherung,
wie auch des Erhalts des hierdurch erhöhten Xanthohumol-Gehalts während der
Bierherstellung für
das spätere
Endprodukt Bier beschreibt. Die vorstehende Herstellung bewirkt
zudem einen vergleichsweise niedrigen Alkoholgehalt des Bieres von nur
5,8 Vol% Alkohol, der den gesundheitsfördernden Charakter des Biers
sinnhaft ergänzt
und unterstreicht.