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Verfahren zur Behandlung von Brauwasser.
Im Zuge weit zurückreichender Studien über die, an verschiedenen hervorragenden Braustätten verwendeten Brauwässer und den Einfluss ihrer Ionen auf die Zusammensetzung der mit ihnen erzeugten typischen Biere, stellten die Erfinder fest, inwieweit sich die ganz spezifische Wirkung jeder einzelnen Aufbaukomponente eines Wassers für sich allein, sei es in günstigem oder in ungünstigem Sinne auf das Fertigprodukt äussert und wie sich die Verhältnisse bezüglich der spezifischen Wirkung dann gestalten, wenn mehrere Aufbaukomponenten nebeneinander zur Einwirkung gelangen.
Die Versuchsresultate lassen nun eine Verallgemeinerung der gewonnenen Erkenntnisse als nicht zulässig erscheinen : ein Wasser kann vielmehr für die Erzeugung von Bieren vom Wiener bzw. Münchener Typus verhältnismässig gut geeignet sein, während es für die Erzeugung heller Biere vom böhmischen Typus ausgesprochen minder geeignet ist. Die Gründe dafür liegen in erster Linie im Karbonatgehalt des betreffenden Wassers. Bei der Herstellung dunkler Biere spielt hingegen die Karbonatfrage aus ver- schiedenen Gründen eine relativ unbedeutende Rolle.
An Versuchen, diesen vielfach als schädlich empfundenen Einfluss der Karbonate des Brauwassers auszuschalten, hat es bisher nicht gefehlt. Neben solchen, die sich die Beseitigung der Karbonathärte mittels Kalkzusatzes zur Aufgabe stellten, gingen Versuche, die eine Zersetzung der Karbonate mittels einer einzelnen, freien Säure bezwecken (Wochensehr. f. Brauerei XXX, Nr. 28, Zeitschr. f. d. gesamte Bauwesen XXXVI, Nr. 47, und Brit. Patentschrift Nr. 20712 ex 1913) und solche, die wie das Verfahren der Brit. Patentschrift 15121 ex 1911 Phosphorsäure bzw. Milchsäure nebst einer Reihe von Salzen wie Gips, Magnesiumsulfat, Phosphate des Kalziums und der Magnesia zur Anwendung bringen.
Ursprünglich dachte man also stets nur daran, die Zersetzung der Karbonate mit Hilfe einer einzigen Säure, u. zw. einer Mineralsäure oder Milchsäure, zu bewirken ohne sieh darüber Rechenschaft abzulegen, welche Auswirkungen die Überladung eines Karbonatwassers mit Sulfaten, Chloriden oder Laktaten zur Folge haben könne und die erwähnte Britische Patentschrift bringt ausser den freien Säuren zudem noch teilweise, leicht lösliche Salze in das Brauwasser hinein, wodurch die Verhältnisse-speziell flir'die Erzeugung liehter Biere- schliesslich vollkommen ungeeignete sein müssen.
Einer derartigen einseitigen Überladung mit Salzen ist nun am sichersten dadurch vorgebeugt, wenn die Umsetzung mit einem Säuregemenge vorgenommen wird, weil dadurch die im Rohwasser vorhandenen hauptsächlichen Aufbaukomponenten (Sulfate und Chloride) berücksichtigt werden können. Dieser Umstand, dem für die Erzeugung dunkler Biere weniger
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Präparierung des Wassers für lichte Biere ist gleichzeitig mit einer weitgehenden Umsetzung der Karbonate auch auf eine gewisse Mengenrelation von Chloriden und Sulfaten hinzuarbeiten.
Erst dann, wenn Sulfate und Chloride eines Rohwassers in ein bestimmtes, dem gewünschten Biertypus anzupassendes Mengenverhältnis zueinander gebracht werden, bilden sie mit den Phosphaten und Laktaten der Würze ein entsprechend gepuffertes Milieu, in welchem erst die Vorbedingungen für eine optimale Konzentration der Wasserstoffionen und deren zwangsläufige Auswirkungen gegeben sind.
Hiezu ist es allerdings immer auch nötig, das Mengenverhältnis der Laktate künstlich zu verschieben.
Nach diesen, zahlenmässig erhärteten Tatsachen besteht nun die Möglichkeit, jedes Wasser-und wäre es nach früheren Anschauungen für die Erzeugung heller Biere auch ganz ungeeignet-durch Anwendung eines Gemenges von Milchsäure, Schwefelsäure und Salzsäure bzw. durch Milchsäure und eine der beiden genannten andern Säuren, u. zw. in einem bestimmten stöchiometrisohen Verhältnis untereinander und zum Karbonat-bzw. Sulfat-und Chloridgehalt des betreffenden Rohwassers, selbst für die Erzeugung hellster Biere vollkommen geeignet zu gestalten. Bei Verarbeitung sehr phosphorsäurearmer Malze wird es-mit Rücksicht auf das Pufferungsverhältnis in der Würze - mitunter nötig sein, korrigierend einzugreifen und den Phosphorsäuremangel durch Zusatz primärer Alkaliphosphat zu beheben.
Die angedeuteten, chemischen Manipulationen stehen in erster Linie wohl mit der Zusammensetzung des Rohwassers in engstem Zusammenhang, in zweiter Linie aber auch mit der des verarbeiteten Malzes.
Da ein günstiger Erfolg der Wasserpräparierung erwiesenermassen von abgegrenzten relativen Mengenverhältnissen der Aufbaukomponenten im gebrauchsfertigen Brauwasser abhängt, so wird es bei sehr karbonatreichen Rohwässern nötig sein, sie vorher mit gesättigtem Kalkwasser auf zirka 16-17 Gesamthärte zu enthärten, um bei der darauffolgenden Umsetzung des Karbonatrestes oder auch eines Teiles desselben durch freie Säuren, ein Überschreiten gewisser Höchstgrenzen, speziell im Chloridgehalt, zu vermeiden.
Das von den Erfindern ausgearbeitete Verfahren beruht demnach auf folgendem Prinzip :
Der Kohlensäureanteil des Rohwassers (gebundene Kohlensäure) oder des vorher entkarbonisierten Wassers wird unter Rücksichtnahme auf die übrige Zusammensetzung des Wassers und mit Bedachtnahme auf den gewünschten Biertypus entweder restlos umgesetzt (in diesemFalle ist im gebrauchsfertigen Wasser das pH auf 5'2 einzustellen) oder nur bis zu einem gewissen Rest von z. B. 2 oder 4 Karbonat-
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stimmtem Verhältnis zueinander bei Sulfatwässern, durch Milchsäure und Schwefelsäure in bestimmtem Verhältnis zueinander bei Chloridwässern und schliesslich durch ein stöchiometrisch ausbalanciertes Gemenge aller drei Säuren bei ausgesprochenen Karbonatwässern.
Ausführungsbeispiele.
A. Rohwasser, welches vor der Präparierung zu entkarbonisieren ist.
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reste das wünschenswerte Maximum überschreiten. Dieses Wasser ist also zunächst mit gesättigtem Kalkwasser auf rund 16.2 Gesamthärte zu bringen, wobei die Karbonathärte auf rund 11-2 und die Kohlensäure auf 88 mg/1 zurückgeht.
1. Restlose Umsetzung der verbliebenen Karbonate. In diesem Fall erfolgt sie mittels eines Gemenges von Milchsäure, Salzsäure und Schwefelsäure, u. zw. sind dem Wasser pro Hektoliter zuzusetzen : Milchsäure 9.0 g, Salzsäure 7'3 g und Schwefelsäure 4. 9 g. Das präparierte Wasser enthält schliesslich im Liter : SOg 102-5 mg, Cl 75-8 mg und 22 mg CO2 sind durch Milchsäure umgesetzt.
2. Teilweise Umsetzung der verbliebenen Karbonate. Will man aus besonderen Gründen, z. B. noch zwei oder vier Karbonathärtegrade im Wasser behalten, so entkarbonisiert man zunächst auf 18 bzw. 20 Gesamthärte und präpariert erst dann wie unter 1. angegeben. Es resultieren dann Wässer mit 102-5 mg SOg und 75-8 mg Chlor und 15. 8 bzw. 31.6 mg CO2 im Liter mit einem, dem Zusatz von 9 mg Milchsäure pro Liter entsprechenden Gehalt an Laktaten.
B. Rohwasser, welches unmittelbar präpariert werden kann.
Gesamthärte 18-12 ; Karbonathärte 15-67 ; CO2 123-4 my/1, SO, 25 mg/1, Cl 4.5 mg/1.
1. Restlose Umsetzung der Karbonate. Diese geschieht durch ein Gemenge aller drei Säuren, u. zw. sind pro Hektoliter zuzusetzen : Milchsäure 13-5 g, HCI 7-3 g, H2S04 9'8 g. Das präparierte Wasser enthält im Liter mg : SOg 105-0, Cl 75-3 neben entsprechenden Laktaten.
2. Teilweise Umsetzung der Karbonate. Soll dem präparierten Wasser eine Karbonathärte von beispielsweise 2 oder 4 Graden erhalten bleiben, so wird der Säurezusatz unter Beibehaltung des Mengenverhältnisses der einzelnen Säuren zueinander entsprechend verringert.
C. Rohwasser mit hohem Sulfatgehalt und hoher Karbonathärte, welches vor der Präparierung zu entkarbonisieren ist.
Gesamthärte 33-51 ; Karbonathärte 16-51 ; CO2 130 mg/1, SO3 205 mg/1, Cl 7 mg/1,
1. Restlose Umsetzung der Karbonate. Dieses Rohwasser ist aus den mehrfach angeführten Gründen, u. zw. auf zirka 11'Karbonathärte herabzusetzen (entkarbonisieren) entsprechend, 87 mg/1 CO2, welche Menge mittels eines Milehsäure-Salzsäuregemisehes ohne weiteres umgesetzt werden kann. Der Zusatz beträgt pro Hektoliter derartig entkarbonisierten Wassers 13-5 g Milchsäure und 9-1 g HCI.
Der Chlorgehalt des präparierten Wassers beträgt schliesslich 95.5 mg/1.
2. Teilweise Umsetzung der Karbonate. Wünscht man ein Brauwasser mit 4 Karbonathärte, so präpariert man das Rohwasser direkt wie unter Ci angegeben ; will man dagegen ein Brauwasser mit einer Karbonathärte von 2 , so entkarbonisiert man erst bis 13 und präpariert dann erst nach Ci.
D. Rohwässer mit hohem Chlorgehalt und hoher Karbonathärte.
Diese werden wie unter C angegeben behandelt, nur tritt hier an die Stelle der Behandlung mit Milchsäure-Salzsäure eine solche mit Milchsäure-Schwefelsäure.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von Brauwasser mittels Säure, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemenge verschiedener Säuren zwecks restloser oder teilweiser Umsetzung der Karbonate zur Anwendung kommt.