Herstellung von Bierpulver durch Optimierung der Sprühtrocknungsparameter

Abstract

Bier ist ein Getränk mit einem der höchsten Gehalte an Trockenmasse. Die isolierte Trockenmasse wäre ein interessantes Produkt, mit einer Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Sie besteht aus verschiedenen Verbindungsklassen, von denen die meisten bei höheren Temperaturen unbeständig sind: Kohlenhydrate, Proteine, Bitterstoffe, Vitamine und Aromastoffe. Die Sprühtrocknung bietet sich daher als Verfahren an, sie wird industriell in großem Maßstab eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Löskaffee. Der Ablauf einer Sprühtrocknung hängt von einer Reihe an Parametern ab, die sich auch untereinander beeinflussen: der Eingangstemperatur, der Ausgangstemperatur, dem Volumenstrom, der Ansaugleistung des Aspirators und der Leistung der Zufuhrpumpe. Eine Optimierung kann in Hinblick auf die gewonnene Menge an Trockenmasse, den enthaltenen Verbindungen der Trockenmasse und dem Restwassergehalt vorgenommen werden. Die Analyse der gewonnenen Trockenmasse wurde volumetrisch, spektroskopisch und fluoreszenz-spektropskopisch durchgeführt. Wird ein niedriger Volumenstrom von 550 cm3/s eingesetzt, dann ist es möglich ein Bierpulver herzustellen, das verwendbar scheint. Der optimale Temperaturbereich hängt von der gewünschten Zusammensetzung des Pulvers ab. Im Allgemeinen kann eine Ausgangstemperatur von 80°C bis 85°C empfohlen werden. In diesem Bereich bleibt ein Großteil der Inhaltsstoffe stabil, während eine Verringerung der Ausbeute und erhöhter Restwassergehalt in akzeptablen Rahmen bleiben. Wird der optimale Temperaturbereich verwendet, kann das Bierpulver wieder in Wasser gelöst werden, um ein angenehm schmeckendes, trinkbares Getränk herzustellen.

Beer is a beverage with one of the highest amounts of dry matter. The isolated dry matter could be an interesting product with a variety of usage scenarios. This dry matter consists of several different classes of compounds, most of them sensible to high temperature: carbohydrates, proteins, bitter compounds, nutrients like vitamins and traces of flavouring substances. Spray drying is a widely applied technology and already in use for other beverages like coffee. The process of spray drying depends on a range of parameters that are interdependent: the inlet temperature, the outlet temperature, the volumetric flow rate, the aspirational performance and the pumped supply. An optimization can be measured on the amount of resulting dry matter, the amount of compounds within the dry matter and the residual water content. The analysis of the resulting powder included the volumetric, spectroscopic and fluorescence spectroscopic methods. A stable beer powder can be produced, mostly by using a low volumetric flow of 550 cm3/s. The optimized range of supplied heat depends on the desired composition of the beer powder. Generally, an outlet temperature range of 80°C to 85°C can be recommended. The maximum stability of constituents can be achieved, while serving as a compromise for yield and residual water content. If the recommended outlet temperature range is applied, the resulting powder can be rehydrated to produce a palatable beverage.