專利名稱：一種生產(chǎn)異構(gòu)化啤酒花浸膏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及啤酒花浸膏的生產(chǎn)方法，特別是涉及一種生產(chǎn)異構(gòu)化啤酒花 浸膏的方法。
背景技術(shù)：
啤酒花是釀造啤酒的主要原料之一，啤酒花浸膏是以壓縮啤酒花或顆粒啤 酒花為原料，以液態(tài)、亞臨界或超臨界二氧化碳，或以有機溶劑為介質(zhì)，將其 中的主要有效成分提取而成的粘稠的膏狀液體。它的體積只有整啤酒花的
8-10%，運輸保管費遠遠低于整酒花，它在麥汁中分散極好，利用率也得到了很 大的提高，可比較好地按照a-酸的含量控制啤酒的苦味質(zhì)而添加于啤酒。盡管 如此，啤酒花浸膏在啤酒生產(chǎn)中仍存在著異構(gòu)化不完全的問題，同樣也不能使 其有效成分a-酸得到充分利用。將啤酒花中的a-酸分離出來生產(chǎn)出異a-酸
這一啤酒花制品，直接應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)盡管可以有效地提高a-酸的利用率，但 卻不能將啤酒花浸膏中的能夠影響啤酒風(fēng)味和品質(zhì)的精油成分、其他一些樹脂 類、多酚類成分提供給啤酒，不能賦予啤酒完整的啤酒花風(fēng)味。為了克服這一 弊端，最大限度地提高啤酒花的利用率，國外已有了異構(gòu)化啤酒花浸膏這一產(chǎn) 品的生產(chǎn)和銷售。目前我國的一些啤酒廠也開始使用異構(gòu)化啤酒花浸膏來代替 傳統(tǒng)使用的顆粒啤酒花或啤酒花浸膏。與啤酒花的氫化異構(gòu)化產(chǎn)品相比，異構(gòu) 化啤酒花浸膏基本上保持了啤酒花中原有的組分，而且其苦味成分的利用率也 得到了有效地提高，這樣既能保證啤酒特有的酒花風(fēng)味，同時啤酒花的利用率 也大大提高了。從工藝上來講，異構(gòu)化啤酒花浸膏的生產(chǎn)通常都是先將啤酒花 浸膏中的a-酸分離出來進行異構(gòu)化反應(yīng)，待反應(yīng)完成后，再將異a-酸和殘留
物混合，經(jīng)均質(zhì)后得到異構(gòu)化啤酒花浸膏，這樣的工藝過程不僅步驟復(fù)雜，在分離過程中容易造成a -酸的損失，同時所得的異構(gòu)化啤酒花浸膏如前述分離過
程不完全的話，浸膏中還會有少量的a-酸存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的步驟復(fù)雜、在分離過程中容易造成a -酸 的損失的缺點，提出一種新的無需分離a -酸并可直接使其完全異構(gòu)化而生產(chǎn)異 構(gòu)化啤酒花浸膏中的技術(shù)方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，以二氧化碳啤酒花浸膏為原料，不用分離其中 的a -酸，采用相當于啤酒花浸膏量的0. 5-2倍的堿性乙醇水溶液溶解啤酒花浸 膏后，再加入相當于浸膏中a-酸的摩爾量0.8-3.0mol的硫酸鎂、氯化鎂、氧化鎂 或氯化鈣、氧化鈣等二價堿土金屬化合物為催化劑，調(diào)節(jié)pH值為9.5-11.5，保 持反應(yīng)溫度為70-130。C的條件下回流反應(yīng)，使浸膏中的a-酸充分反應(yīng)異構(gòu)化為 異a-酸，反應(yīng)過程中可以加入或不加氮氣保護；待反應(yīng)完成后，在不斷攪拌下 加入10y。的無機酸對溶液進行酸化至pH值為1.0以下，繼續(xù)攪拌30min，靜置， 使異構(gòu)化啤酒花浸膏完全從溶液中析出，過濾，上層油相再用適量的酸水反復(fù) 洗滌2-3次，以除去其中的大部分堿土金屬離子，得到異構(gòu)化啤酒花浸膏。
為達到上述目的，本發(fā)明采用如下流程
(1) 用相當于啤酒花浸膏量的0. 3-2倍的堿性乙醇水溶液溶解二氧化碳啤酒花 浸膏；
(2) 加入相當于浸膏中a-酸的摩爾量0.8-3.0倍的二價堿土金屬化合物，如； 硫酸鎂、氯化鎂、氧化鎂或氯化鈣、氧化鈣等為催化劑，調(diào)節(jié)pH值為9.5-11.5， 在反應(yīng)溫度為高于7(TC的條件下回流反應(yīng)，浸膏中的a-酸充分反應(yīng)異構(gòu)化為異 a-酸；反應(yīng)過程中可以加入或不加氮氣保護；
G)攪拌下加入無機酸對反應(yīng)液進行酸化至pH值為1.0以下，繼續(xù)攪拌30min， 靜置，使異構(gòu)化啤酒花浸膏從溶液中析出，過濾后，上層油相用酸水洗滌，得到異構(gòu)化啤酒花浸膏。
本發(fā)明所采用的原料包括有機溶劑或C02(包括液態(tài)、亞臨界或超臨界co2) 為溶劑提取生產(chǎn)的啤酒花浸膏。在上述流程中，優(yōu)選的二價堿土金屬化合物催 化劑為硫酸鎂或氯化鎂，其與(X-酸的摩爾量之比為1.5-2.5;如選用硫酸鎂，則
與a-酸的摩爾比最佳為2.0士0.2: 1。加入的二價堿金屬化合物的溶液的重量百 分比濃度為25-40%，當該溶液完全加入反應(yīng)體系后，調(diào)節(jié)溶液的pH值，優(yōu)化 的pH值得范圍為10.0-11.0。
本發(fā)明所選用的堿性乙醇溶液為NaOH或KOH的乙醇溶液，該溶液中含有 5%-30%的水，含有95-70%的乙醇；NaOH或KOH的乙醇溶液的用量為浸膏量的 0. 5-1. 5倍，NaOH或KOH的摩爾數(shù)為浸膏中a -酸摩爾數(shù)的1. 0-1. 5倍。
本發(fā)明所選用的反應(yīng)溫度在70-13(TC時，異構(gòu)化反應(yīng)所需要的反應(yīng)時間為 15分鐘-2小時。當反應(yīng)溫度為80-100。C時，異構(gòu)化反應(yīng)所需要的反應(yīng)時間在1 小時以內(nèi)，所優(yōu)化的時間為30-50分鐘。
本發(fā)明中所選用的無機酸最好為硫酸和鹽酸，當酸化是為了提高效率，可 以采用濃度為30%硫酸或鹽酸進行酸化，但這樣的高濃度容易使異a-酸析出的 過程中包裹雜質(zhì)，因此最好采用6M鹽酸或10。/。硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值小于 1.0。如果分離后的浸膏中仍含有較高濃度的二價堿土金屬離子，也可采用KOH 或NaOH的溶液將其溶解后再進一步酸化后去除。析出的異構(gòu)化浸膏可以采用 較低濃度的酸水溶液或軟化水、去離子水洗滌，所用的酸水一般為1%硫酸溶液 或0.1M的鹽酸溶液。
本發(fā)明生產(chǎn)得到的產(chǎn)物異構(gòu)化啤酒花浸膏可直接用于啤酒釀造中，也可 以作為進一步生產(chǎn)異a-酸、二氫異a-酸、四氫異a-酸和六氫異a-酸和六
氫e-酸的原料，具有使用方便，工藝操作簡單，步驟少的優(yōu)點，更適合大
規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面采用具體實施例的方式具體地解釋本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于實施例。 實施例1:
稱取25. 0g酒花浸膏(經(jīng)HPLC分析其中含a -酸58.96%、 3 -酸15.59%) 于圓底燒瓶中，另稱取3.0沐0H用10mL蒸餾水溶解后，與20mL乙醇混合，加 入園底燒瓶中與浸膏混勻，加入10gMgS04，用KOH(IO %)溶液調(diào)節(jié)pH值至10. 5， 然后將其放入水浴鍋中，邊攪拌邊在90 "C水浴中回流反應(yīng)1.5h。反應(yīng)結(jié)束后 降溫至50 。C，加入同樣溫度的蒸餾水50mL，用10 %的}^04酸化調(diào)pH值為1 左右，再依次用1%的稀H2S04或蒸餾水洗兩遍，分離出析出的膏狀物，得到31. 6g 異構(gòu)化啤酒花浸膏，該樣品經(jīng)HPLC分析其中含異a -酸44.36%。
實施例2:
稱取100. Og酒花浸膏(經(jīng)HPLC分析其中含a-酸58.96%、 3-酸15.59%)
于圓底燒瓶中，加入100mL95。/。乙醇使其混合均勻，再加入40%K0H 30mL，待溶 液完全混合均勻后，加入40gMgS04，用KOH (10%)溶液調(diào)節(jié)pH值至11.0，沸 水浴鍋中，在不斷攪拌下在水浴中回流反應(yīng)50min。反應(yīng)結(jié)束后降溫至50 °C， 用5 。/。的H2S()4酸化，調(diào)pH值為1以下，再依次用1%的稀H2S04或蒸餾水洗2-3 遍，分離出析出的膏狀物，得到111.9g異構(gòu)化啤酒花浸膏，該樣品經(jīng)HPLC分 析其中含異a-酸50.63%。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)異構(gòu)化啤酒花浸膏的方法，其特征在于；(1)用相當于啤酒花浸膏量的0.3-2倍的堿性乙醇水溶液溶解二氧化碳啤酒花浸膏；(2)加入相當于浸膏中α-酸的摩爾量0.8-3.0倍的二價堿土金屬化合物，如；硫酸鎂、氯化鎂、氧化鎂或氯化鈣、氧化鈣等為催化劑，調(diào)節(jié)pH值為9.5-11.5，保持一定的反應(yīng)溫度進行回流，浸膏中的α-酸充分反應(yīng)異構(gòu)化為異α-酸；反應(yīng)過程中可以加入或不加氮氣保護；(3)攪拌下加入10-30％無機酸對反應(yīng)液進行酸化至pH值為1.0以下，繼續(xù)攪拌30min，靜置，使異構(gòu)化啤酒花浸膏從溶液中析出，過濾后，上層油相用酸水洗滌，得到異構(gòu)化啤酒花浸膏。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于優(yōu)選的二價堿土金屬化合物催化 劑為硫酸鎂或氯化鎂，其與a-酸的摩爾量之比為1.5-2.5;如選用硫酸鎂，則 與a-酸的摩爾比最佳為2.0士0.2: 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所選用的堿性乙醇溶液為NaOH 或KOH的乙醇溶液，該溶液中含有5%-30%的水，含有95_70%的乙醇；NaOH 或KOH的乙醇溶液的用量為浸膏量的0. 5-1. 5倍，NaOH或KOH的摩爾數(shù)為浸 膏中a -酸摩爾數(shù)的1. 0-1. 5倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于加入的二價堿金屬化合物的溶液 的重量百分比濃度為25-40%,當該溶液完全加入反應(yīng)體系后，調(diào)節(jié)溶液的 pH值，優(yōu)化的pH值范圍為10.0-11.0。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所選用的反應(yīng)溫度在70-13(TC時， 異構(gòu)化反應(yīng)所需要的反應(yīng)時間為15分鐘-2小時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所優(yōu)化的反應(yīng)溫度為80-10(TC時， 異構(gòu)化反應(yīng)所需要的反應(yīng)時間在1小時以內(nèi)，所優(yōu)化的時間為30-50分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所選用的無機酸最好為采用6M 鹽酸或10M硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值小于1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所選用的洗滌析出的異構(gòu)化浸膏 的酸水溶液一般為1%硫酸溶液、0.1M的鹽酸溶液、蒸熘水、去離子水或軟 化水等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)異構(gòu)化啤酒花浸膏的方法，以由CO₂(包括液態(tài)、亞臨界或超臨界CO₂)或有機溶劑提取的啤酒花浸膏為原料，在不分離出啤酒花精油、β-酸和啤酒花中的其他樹脂類組分的前提下，將浸膏溶解在堿性乙醇水溶液中，通過調(diào)整和控制溶液的pH值，在堿土金屬催化劑的作用下，控制一定的反應(yīng)溫度，使浸膏中的α-酸完全異構(gòu)化為異α-酸，然后再酸化析出，分離掉其中的大部分金屬鹽，得到異構(gòu)化啤酒花浸膏的方法。該方法具有操作簡單，原料利用率高，能更好的保持啤酒花風(fēng)味特征的優(yōu)點。
文檔編號C12C3/12GK101307274SQ20081007291
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者劉奎鈁, 劉玉梅, 劉玉英, 健 王, 高智明 申請人:新疆大學(xué)