Haalt u werkelijk al het mogelijke uit uw hop?
17 Dec 2018
Bij het brouwen van bier is niet alleen het energie- en waterverbruik duur – maar ook de hop. Gezien de jaarlijkse onzekerheid van het aanbod van alfazuur, dat gewonnen wordt uit hop en essentieel is voor het bittere profiel van bier, zouden brouwers hun klassieke brouwprocessen moeten omdenken om winstgevend te blijven. Dit omvat ook het efficiëntere gebruik van hopproducten in de brouwerij en in het koude blok.
Waarom zo bitter?
Onbestendig weer. Sterke schommelingen in de toeleveringsketen. Uitverkochte hopsoorten. De vraag van de consument naar een grote verscheidenheid aan hoparoma’s en smaakstoffen, en de voortdurend veranderende smaak maakt het ingewikkeld om de behoefte aan hop te voorspellen, zeker in een branche waarin termijncontracten contracting meer regel dan uitzondering zijn. Dit zijn nog maar enkele van de scenario’s waarvan brouwers wakker liggen – vooral ambachtelijke en microbrouwers die een buitenproportioneel aandeel hop verbruiken. Ondanks het lage aanbod en de stijgende grondstofkosten wordt hop in traditionele, energie-intensieve brouwprocessen niet altijd efficiënt gebruikt - wat voor een brouwer letterlijk betekent dat er geld door het riool wordt gespoeld.
Alfazuren zijn chemische verbindingen die voorkomen in de harskliertjes van hopplantbloemen. Ze kunnen worden geïsomeriseerd tot iso-alfazuren via een combinatie van stappen en processen, waaronder de toepassing van hitte in oplossing. Dit wordt gewoonlijk bereikt door hop toe te voegen aan het kokende wort – de vloeistof die wordt verkregen uit het maischproces tijdens het brouwen van bier. Terwijl alfazuur niet goed oplosbaar is in wort, is de geïsomeriseerde vorm, iso-alfazuur, dat juist wel. De mate van isomerisatie en de resulterende bittere smaak die geproduceerd wordt is sterk afhankelijk van de tijd die hop gekookt wordt: hoe langer de kooktijden, des te sterker de isomerisatie van alfazuren en des te sterker dus de bitterheid. In het conventionele wortkookproces wordt echter geen volledige isomerisatie bereikt; grofweg blijft twee derde of 60% van de toegevoegde hop onbenut vanwege korte kooktijden, verliezen vanwege de hydrofobe structuur van alfazuur in waterige oplossing en verliezen in trub en gist.
Het isomerisatiepercentage in de brouwinstallatie verhogen
Traditiegetrouw wordt hop in de wortketel gedoseerd, maar met de HOPSTAR™ Iso heeft GEA een gepatenteerd proces ontwikkeld dat de isomerisatie van hop thermisch versnelt en zo het isomerisatiepercentage verhoogt. Het proces werkt volgens het principe dat de reactiesnelheid verdubbelt bij elke temperatuurstijging van 10 Kelvin. Daarnaast wordt de deeltjesgrootte van het hopproduct gereduceerd om het reactieve oppervlak te vergroten. Als de procestemperatuur wordt verhoogd tot 120 - 140° graden Celsius, vergeleken met de 100°C tijdens het koken van wort, wordt de procestijd verkort tot in totaal slechts 15 tot 20 minuten om een isomerisatiepercentage van meer dan 92 procent te bereiken. Dit is grofweg een verbetering van 30 procent ten opzichte van traditionele methoden, zodat de brouwer 15 tot 30 procent per jaar minder hoeft uit te geven aan hop.
De HOPSTAR™ Iso biedt brouwerijen de volgende voordelen:
- Lagere behoefte aan grondstof dankzij het hogere rendement door isomerisatie
- Betere smaakstabiliteit dankzij de lagere thermische belasting
- Aangename hopsmaak (geur en smaak)
- Geen scherpe of indringende bitterheid in de nasmaak
- Energiebesparingen dankzij lager algeheel verdampingspercentage
- Flexibiliteit bij gebruik van een stabiele hopsuspensie
- Centrale hopproductie voor alle aangesloten brouwerijen
Grondstofefficiënt, dynamisch drooghoppen in het koude blok
Drooghoppen is het proces waarbij hoparoma wordt toegevoegd aan bier, gewoonlijk in een secundaire stap – gebruikelijk bij blonde bieren en andere biersoorten, omdat tijdens het koken van wort de meest hopoliën verdampen. Bij klassiek drooghoppen worden hopbellen of -pellets in de opslagtank gedaan. Dit statische proces hindert de efficiëntie van de extractie omdat er minder contact is tussen het bier en de hopdeeltjes en beperkte desintegratie van de hoppellets. Ook worden er in klassieke drooghopprocessen onvoldoende vaste stoffen afgescheiden, bijvoorbeeld omdat veel centrifuges die later in het proces worden gebruikt de hoge belasting aan vaste stoffen niet kunnen verwerken. Het verwijderen van de hop aan het einde van het proces is lastig voor brouwers, en veroorzaakt grote bierverliezen (10-20% wordt gemeld, afhankelijk van de specifieke hopdosering).
Met de HOPSTAR™ Dry heeft GEA een proces ontwikkeld dat in een reeks proeven en in een toenemend aantal industriële toepassingen de extractie-efficiëntie aanzienlijk verbeterd heeft – met 30 tot 50 procent in vergelijking met een klassiek statisch proces. Doorslaggevend is het gebruik van dynamische extractie in een extractievat, waar de hoppellets door toedoen van een low-shear roerwerk gedispergeerd worden en in beweging worden gehouden door te pompen. De vaste stoffen worden afgescheiden tijdens een sedimentatiefase en blijven in het extractievat. Een aanvullend fijn filter houdt de kleinere, niet-gesedimenteerde deeltjes uit de cilindrisch-conische tank (CCT) tegen. Extractie en sedimentatie kunnen in variabele cycli plaatvinden, zodat de brouwer uitstekende controle heeft over de contacttijd en de geëxtraheerde hopoliefracties. De grotere efficiëntie van de extractie levert een kostenbesparing op hop op en bierverliezen die zijn teruggebracht tot minder dan <3%.
De op een skid gemonteerde GEA HOPSTAR™ Dry biedt brouwers meerdere belangrijke kenmerken en voordelen:
- Minimale hoeveelheid vaste stoffen overgebracht in de CCT; er ontstaan geen bierverliezen door slib met vaste pelletstoffen in de CCT
- Geleverd als geteste unit, met de leidingen en bedradingen voorbereid
- Het ontwerp van de extractietank houdt rekening met het CCT-volume en de maximale pelletlading
- Extractietank apart geïnstalleerd naast de skid, met alle randinstallaties
- Skid met voorbereide leidingen heeft een standaardontwerp, alleen de extractor wordt aangepast
- Eén GEA HOPSTAR™ Dry-systeem kan worden gebruikt voor meerdere opslagtanks
- Procesomstandigheden (bv. het weken of zwevend houden van pellets; het aantal extractiecycli) kunnen individueel worden aangepast aan de pelletkwaliteit of de hopsoort
- Automatisering maakt reproduceerbare productkwaliteit mogelijk
- Proces vindt plaats onder CO2-atmosfeer om oxidatie te vermijden
- Automatisering als zelfstandige unit of geïntegreerd in bestaande installatie
- Automatisering van alle processtappen en CIP voldoet aan de hoogste kwaliteits- en hygiënenormen
Wist u dit al?
Mensen die lijden aan nervositeit, hoofdpijn, spierpijn en slapeloosheid, en zelfs aan maagzweren of spijsverteringsproblemen, zoeken verlichting door hopextract te gebruiken. In shampoo is hop uitermate effectief tegen roos, haarverlies en andere problemen met de hoofdhuid, terwijl de oliën en mineralen in hop een ontstekingsremmend effect hebben en naar zeggen een positieve uitwerking hebben op de huid en oppervlakkige bloedvaten verminderen. In het voorjaar zijn hopbladeren en -scheuten (ranken) ook eetbaar, in een salade of gekookt.
