[发明专利]啤酒花的提取

说明书

本发明涉及提取方法的改进。本发明在利用超临界二氧化碳(CO₂)提取啤酒花方面有特殊的功效，并将描述此功效，尽管本发明适于利用超临界CO₂或其他超临界气体作溶媒来提取其他物质，和/或利用不同于CO₂的超临界气体作溶媒来提取啤酒花。

啤酒花用于啤酒，淡色啤酒和其他麦芽酒饮料的制备中，以使成品的香味具有某种特征。有时，将整个的或磨碎的啤酒花加到酿酒麦芽汁中，并在将混合物煮沸所需时间之后除去残渣。因麻烦、浪费和耗时这种方法已遭到反对。啤酒花是一种天然产物并可以改变其质量。在啤酒连续批量生产中，它们也是容易降解的并可能产生不同的香味。

在先前技术中，已建议从啤酒花中提取各种成分并在制备啤酒时，用这些提取的成分代替啤酒花本身。例如，Klingel等在美国专利第3,364,265号中描述。用稀氢氧化钠水溶液处理啤酒花的己烷提取物，然后分离水层并从中回收α酸。在传统的啤酒制备中，典型地，在原始啤酒花中仅有25％到35％的a酸被利用。通过提取α酸、与啤酒混合前单独使之异构化，并将产生的异a酸加到发酵后的啤洒中，使α酸的利用性变得更高，典型地，60％到85％。利用α酸提取物更有利之处是这些提取物可以贮存更长的时间，避免因啤酒花在长期贮存中而产生的常规降解(特别是产生包含α酸的主要苦味成分)另一方面，由于提取产物可在两种不相混容的溶剂之间分配和因分配系数；Klingel等人的方法可使α酸的价值受到损失。为了分出含提取物的不相混容的溶剂，也需要有特殊的设备。

现有技术也已提出啤酒花的提取方法，该方法包括使用某些普通有机溶剂如二氯甲烷、三氯乙烷、己烷和/或低级脂族醇如甲醇。然而，这些溶剂不仅容易溶解啤酒花中的有用的α酸成分，另外也溶解相对大部分的β酸、鞣酸、叶绿素和各种其他啤酒花成分。这样，为获得适于异构化的高质α酸，粗提物必须进一步处理为纯化提取物。例如，Grant在美国专利第3,787,499中教导，通过将啤酒花与在水中至少有1％溶解度的极性溶剂接触、浓缩溶剂并用碱金属氢氧化物的水溶液处理浓的提取溶液以沉淀啤酒花树脂和随后除去(例如，通过过滤除去)的β酸来制备啤酒花提取物。提到的有用的极性溶剂有：甲醇、乙醇、1—丙醇、2—丙烯、1—丁醇、二氯甲烷和三氯乙烷。然而，按照Laws等人在美国专利第4,218,491号中观点，从提取物中完全除去有机溶剂是困难的；因此，据报道，买到的提取物可能含超过1％的溶剂(重量比)。尽管相信残留溶剂如甲醇或二氧甲烷可能在啤酒制备期间完全丢失，但因这种“偶然”’的消除使所生产的食品中可能含有的毒性成分而不能认为产品是完全符合要求的。

最近，液态或超临界气态的二氧化碳作为啤酒花的选择提取溶媒已受到喜爱。英国专利说明书(British Patent Speeification)第1388581号中描述了利用温度和压力用在超临界状态的各种气体提取啤酒花来制备啤酒花提取物。宣称二氧化碳是优选的气体。据报道，利用二氧化碳在超临界状态下提取，产生橄榄绿糊状的产物，该产物含有α酸，β酸，无特性的软树脂、硬树脂和少量的鞣酸。然而，提取条件可以改变以得到受欢迎的产品，其中的α酸与最初啤酒花中的浓度相比成比例地增高、优质，即最纯提取物典型地仅含约三分之一的α酸。按照英国专利第1388581号，最适的提取条件包括在实际上超过临界压的压力下提取，对于二氧化碳。其值为72.8大气压，优选的是超过100个大气压(标准状态下)和从40℃到50℃的温度。与使用有机溶剂获得的提取物相比，这样产生的提取物是更受欢迎的并适于在酿制啤酒中使用，例如，通过加到酿酒锅中。另一方面，由这种处理中产生的提取物，如果未考虑进行纯化以除去在典型的异构化条件下能产生无用化合物的成分，通常不适于异构化。然而，这种纯化作用可能要求使用有机溶剂，这样就消除了在啤酒花提取中使用超临界二氧化碳的一种主要优势(不含有机溶剂残留物和高产率)。也可见Vitzthurn等人的美国专利4,104,409。