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Verfahren und Vorrichtung zum Weichen und Keimen von Malzgetreide
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Weichen und Keimen von Malzgetreide, bei wel- chem das Getreide mit, von ihm getrennt, mit Luft bzw. Sauerstoff begastem und gesättigtem Weich- wasser durchspült wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei bekannten Verfahren dieser Art wird die Luft bzw. der Sauerstoff in das Weichwasser vor dessen Eintritt in das Weichgefäss eingepresst bzw. in den dem Weichgefäss zufliessenden Weichwasserstrom durch injektorartig wirkende Einrichtungen eingesaugt. Das Getreide wird also zwar mit Weichwasser durchspült, das von ihm getrennt mit Luft bzw. Sauerstoff gesättigt wurde, doch wird dem Weichgefäss mit dem ihm zuströmenden Weichwasser auch der in demselben befindliche Luft- bzw. Sauerstoffüberschuss in Form von Gasblasen zugeführt.
Die Folge davon ist, dass sich bei diesen bekannten Verfahren im Weichgefäss dieselben ungünstigen Verhältnisse einstellen, wie bei den ebenfalls bekannten Weichverfahren, bei welchen unmittelbar in das das Weichwasser enthaltende Weichgefäss von unten her Pressluft eingeblasen wird.
Durch die sich in beiden Fällen den Weg nach oben bahnenden Luft- bzw. Sauerstoffblasen werden nämlich im Weichgut Kanäle geschaffen, durch welche die Hauptmenge der Luft bzw. des Sauerstoffes hochsteigt, wodurch längs dieser Kanäle zwar eine genügende Sauerstoffkonzentration aufrechterhalten werden kann, jedoch abseits dieser Kanäle vollkommen unkontrollierbare Verhältnisse vorliegen. Dies trifft auch bei Feinstbelilftung des im Weichgefäss befindlichen bzw. demselben zuzuführenden Weichwassers zu, da sich zufolge der hohen Oberflächenspannung des Wassers auch aus feinsten Bläschen innerhalb von Sekundenbruchteilen grosse Blasen bilden, die unter Kanalbildung zur Wasseroberfläche streben. Den so entstehenden, die Wege des geringsten Widerstandes bildenden einzelnen Kanälen folgt natürlich auch das mit Luft bzw.
Sauerstoff gesättigte Wasser, wodurch die Kanäle offen gehalten werden, was zur weiteren Folge hat, dass nur in den Zonen dieser wenigen Kanäle eine ausreichende Sauerstoffkonzentration aufrechterhalten wird. Es ist übrigens nicht möglich, den Sättigungsvorgang als solchen etwa so zu leiten, dass dabei blasenfreies luftgesättigtes Wasser zustandekäme, denn zufolge der Zusammensetzung der Luft und der unterschiedlichen Löslichkeit von Sauerstoff und Stickstoff in Wasser wird zumindest ein Stick- stoffüberschuss in Blasenform resultieren. Bei den bekannten Verfahren kommt es somit unvermeidbar zur Bildung von das Weichgut durchsetzenden Kanälen, was eine gleichmässige Behandlung des Gutes ausschliesst, so dass die Getreidekörner hinsichtlich des von ihnen erreichten Entwicklungsstadiums alsbald voneinander abweichen.
Erfindungsgemäss werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, dass die im luft-bzw. sauerstoffgesättigten Weichwasser befindlichen Gasbläschen aus dem Weichwasser vor dessen Eintritt in das Weichgefäss praktisch ausgeschieden werden. Damit wird jeder Zerklüftung des Weichgutes vorgebeugt und eine völlig gleichmässige Durchspülung des Gutes erzielt, so dass jedes Getreidekorn optimal mit gelöstem Sauerstoff versorgt wird. Die Folge davon ist eine beschleunigte Lebenstätigkeit, die, von dieser für die industrielle Anwendung sicherlich sehr vorteilhaften Beschleunigung abgesehen, ihrem eigentlichen Wesen nach der durch das natürliche Weichen im Boden ausgelösten weitgehend entspricht, wobei insbesondere auch jede intermolekulare Atmung ausgeschlossen ist.
Dabei kann übrigens auch die Ausnützung des Weichstockraumes um etwa 400/0 gesteigert und damit die Kapazität einer vorhandenen Anlage nahezu verdoppelt werden.
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Die Durchspülung des Getreides mit dem luft-bzw. sauerstoffgesättigten und dabei praktisch blasen- freien Weichwasser kann hiebei, bloss bis zum Spitzen des Getreides durchgeführt werden, worauf man das
Weichwasser ablässt, mit auf gleiche Weise begastem Frischwasser nachspült und die Getreidemasse zur weiteren Keimung auf Tennen oder in Keimkästen oder-trommeln bringt. Der weitere Keimungsprozess i verläuft dann sehr rasch und kühl und ergibt eine weitere Zeiteinsparung von etwa 201o, was auf die vor- hergehende erfindungsgemässe Behandlung des Getreides im Weichgefäss zurückzuführen ist, mit der die
Voraussetzungen für eine gesunde und rasche weitere Keimentwicklung geschaffen wurden.
Auch die Lö- sung des schliesslich anfallenden Malzes ist weitaus besser als bei Anwendung der herkömmlichen Verfah- ren. Die erfindungsgemässe Behandlung des Getreides kann aber ohne weiteres auch über das Spitzen des- selben hinaus vorgenommen werden, wobei sich beim Weiterbehandeln auf Tennen od. dgl. dieselben
Vorteile ergeben, da eben durch das erfindungsgemässe Verfahren auch der eigentliche Keimungsprozess unter Bedingungen ausgelöst wird, die den natürlichen Wachstumsbedingungen sehr entsprechen. Wie sich ebenfalls ergeben hat, kann das erfindungsgemässe Verfahren im Weichgefäss sogar bis zur Herstellung von
Grünmalz fortgesetzt werden, welche Verschmelzung des Weich-und Keimungsprozesses der natürlichen
Keimung des Kornes im Boden vollkommen entspricht.
Diese Anpassung der künstlichen Keimung an den natürlichen Prozess ist lediglich beim erfindungsgemässen Verfahren gegeben, wogegen bei Anwendung der bekannten Verfahren höchstens einige Körner bis in den eigentlichen Keimungsprozess hinein ange- regt werden und dies in der Regel nur bis zum Spitzen. Die andern Körner bleiben dabei aus den bereits dargelegten Gründen in ihrer Entwicklung in unterschiedlicher Weise zurück, so dass die bekannten Ver- fahren in praktischer Beziehung nicht einmal bis zum blossen Spitzen des Getreides anwendbar sind.
Es ist dabei an und für sich unerheblich, ob das praktisch blasenfreie Weichwasser das Weichgut in üblicher Weise von unten nach oben durchspült, oder aber horizontal durch ein Weichgefäss geeigneter
Bauart hindurchgeleitet wird bzw. zentral eingeleitet, das Weichgefäss in radialer Richtung durchströmt.
In vorteilhafter weiterer erfindungsgemässer Ausbildung wird jedoch das Getreide mit dem mit Luft bzw.
Sauerstoff gesättigten Weichwasser, nach erfolgtem Ausscheiden oder Gasbläschen aus demselben, von oben nach unten durchspült. Dadurch wird einer Zerklüftung des Weichgutes bis ins letzte vorgebeugt, da bei einem solchen Durchspülen auch zufällig noch vorhandene. Gasbläschen vom Weichgut ferngehalten wer - den, denn diese allfällig noch vorhandenen Bläschen steigen dann im Weichwasser bevor sie zum Weich- gut gelangen nach oben, um über die Wasseroberfläche zu entweichen. Eine Durchspülung von oben nach unten bietet aber auch den Vorteil, dass die während der Kornatmung als Oxydationsprodukt anfallende
Kohlensäure nach unten abgeführt wird.
In weiterer Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens kann dann diese beim Weichprozess anfallende, im Weichwasser enthaltene Kohlensäure durch die aus dem
Weichwasser vor dessen Eintritt in das Weichgefäss ausgeschiedenen Gasbläschen abgeführt werden. Die
Ausscheidung der Gasbläschen dient dann gleichzeitig auch zur Ausscheidung der Kohlensäure, was ins- besondere dann vorteilhaft ist, wenn die Durchspülung des Getreides und die Sättigung des Weichmachers in ständigem Kreislauf durchgeführt wird.
Was das Ausscheiden der im luft-bzw. sauerstoffgesättigten Weichwasser befindlichen Gasbläschen betrifft, so kann dies so durchgeführt werden, dass man die Gasbläschen, unter Ausnützung des Auftriebes derselben, einem Entlüftungsstutzen zuleitet und über denselben, in das Freie entweichen lässt. Zwecks
Ausscheidens der Gasbläschen kann man aber auch den mit Luft bzw. Sauerstoff gesättigten Weichwasser- strom in Tropfen aufteilen und in Tropfenform in das Weichgefäss einführen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist an Hand der Zeichnung noch näher erläutert, die ein Ausfüh- rungsbeispiel der zur Verfahrensdurchführung dienenden erfindungsgemässen Vorrichtung wiedergibt.
Mit 1 ist das Weichgefäss bezeichnet, dessen Boden 2 trichterförmig gestaltet ist und zu einer ver- schliessbaren Ablassöffnung 3 zusammenläuft, durch welche das fertige Weichgut entfernt werden kann.
Mit dem -Weichgefäss 1 steht ein Sättigungsgefäss 4 in kommunizierender Verbindung, u. zw. über eine vom Weichgefässboden 2 ausgehende Verbindungsleitung 5. Dieses Sättigungsgefäss ist in seinem unteren Teil 4'mit Luft bzw. Sauerstoff oder aber auch mit an Sauerstoff angereicherter Luft beschickbar. Hiezu kann beispielsweise eine Gasverteildüse (Dispergator) 6, aber auch eine an sich bekannte, zum Begasen von Flüssigkeiten dienende Feinstbelüftungseinrichtung vorgesehen sein. Der Gasverteildüse 6 wird das betreffende Gas über ein den Boden des Sättigungsgefässes 4 durchsetzendes Rohr 7 zugeführt. Das mit dem
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obere Öffnung 8 ausmündendes Umlaufrohr ausgebildet. Die Ausmündung ist durch einen Brausenkopf 9 gebildet.
Von der höchsten Stelle des rohrförmigen Sättigungsgefässes 4 geht ein in seinem oberen Teil 15' erweiterter Entlüftungsstutzen 15 aus. Der Abzweigung der Verbindungsleitung 5 vom Weichgefässboden 2 ist ein Sieb 10 vorgelagert. Die Verbindungsleitung ist mittels eines Heizkörpers 11 beheizbar. Ist - wie
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gemäss vorliegendem Ausführungsbeispiel-Durchspülung des Getreides mit Wasser und Sättigung des letzteren mit Luft bzw. Sauerstoff in ständigem Kreislauf beabsichtigt, dann kann die in das Umlaufrohr eingebaute Feinstbelüftungseinrichtung gleichzeitig als den Flüssigkeitsumlauf fördernder Propeller ausgebildet sein. In der Verbindungsleitung 5 ist ein Absperrorgan 12 vorgesehen.
Zum Ablassen des Weichwassers dient eine vom Weichgefässboden 2 ausgehende, mittels eines Durchgangsventils 13 absperrbare Ableitung 14.
Das Getreide wird vor dem Einbringen desselben in das Weicl1getáss in üblicher Weise mechanisch gereinigt und sortiert und einer Nasswäsche unterzogen, wozu eine Getreidewaschmaschine, ähnlich den in der Weizenmüllerei verwendeten, jedoch ohne Trockenzentrifuge, dienen kann.
Nach einer Verweilzeit von etwa 60 sec, während welcher auch die Abscheidung des Schwimmgetreides erfolgt, wird das Getreide, beispielsweise Gerste, in das Weichgefäss 1 eingebracht, so dass es etwa 60% des Inhaltes desselben anfüllt. Nunmehr wird in das Weichgefäss bei in Schliessstellung befindlichem Durchgangsventil 13 und in Offenstellung befindlichem Absperrorgan 12 Weichwasser eingefüllt, bis dessen Flüssigkeitsspiegel etwa 15 cm oberhalb der obersten Getreideschicht liegt. Derselbe Flüssigkeitsspiegel stellt sich dabei auch im mit dem Weichgefäss kommunizierenden, als Umlaufrohr ausgebildeten Sättigungsgefäss ein.
Wird nun mittels der Gasverteildüse 6 in das Sättigungsgefäss 4 Luft oder Sauerstoff eingeblasen, so bewirkt dies, unter gleichzeitiger Sättigung der Wassersäule mit dem betreffenden Gas, ein spezifisches Leichterwerden
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keitsspiegel im Weichgefäss ansteigt (Mammutpumpenprinzip), wodurch das gasgesättigte Wasser zum
Brausenkopf 9 gelangt, um von dort aus in das Weichgefäss einzulaufen. Der damit ausgelöste Flüssig- keitsumlauf kann, wie bereits erwähnt, dadurch intensiviert werden, dass man als Begaser eine gleich- zeitig als Propeller wirksame Feinstbelüftungseinrichtung verwendet.
Auch durch ausgiebigere Zufuhr von
Gas ist eine Förderung des Flüssigkeitsumlaufes bewirkbar, da dann die Gasmenge, welche über die zur Flüssigkeitssättigung notwendige hinausreicht, in Form einer besonders ausgiebigen Bläschenmenge den gesamten vertikalen Ast des Umlaufrohres durchwandert. Ein Einbeziehen dieser überschüssigen Luft- oder
Sauerstoffmenge in das Weichgefäss ist dadurch verhindert, dass die betreffende Gasmenge durch die im
Umlaufrohr 4 vorgesehenen Einrichtungen zum Ausscheiden der Gasbläschen, nämlich durch den Entlüf- tungsstutzen 15, oder aber, falls ein solcher nicht vorgesehen ist, beim Austreten des sie mitführende Weichwassers aus dem Brausenkopf 9 in das Freie entweicht.
Ein praktisch vollkommenes Ausscheiden der Überschüssigen Luft- oder Sauerstoffmenge findet dabei auch bei Feinstbelüftung des Weichwassers statt, da sich die feinen Bläschen im Wasser innerhalb von Sekundenbruchteilen zu verhältnismässig grossen Blasen zusammenschliessen, was schon in nächster Umgebung der Feinstbelüftungseinrichtung der Fall ist. Die so gebildeten groben Gasblasen steigen dann im Sättigungsgefäss 4 rasch auf, um über den Entlüftungstutzen 15 in das Freie zu entweichen. Eine der zugeführten gesättigten und praktisch bläschenfreien Weichwassermenge entsprechende Menge desselben fliesst dabei über die Verbindungsleitung 5 zum Sättigungsgefäss 4, um dort wieder mit Gas aufgeladen und von den überschüssigen, im Weichwasser in Blasenform enthaltenen Gasmengen befreit zu werden.
Die Geschwindigkeit des Durchspülen und Sättigen umschliessenden Kreislaufes, bei welchem das Getreide mit dem mit Luft bzw. Sauerstoff gesättigten Weichwasser, nach erfolgtem Ausscheiden der Gasbläschen aus demselben, von oben nach unten durchspült wird, kann dabei zweckmässig so eingestellt werden, dass auch im tiefsten Teil des Sättigungsgefässes ein Sauerstoffgehalt von mindestens 2 mg/l dauernd aufrechterhalten wird. Wasserwechsel ist nur dann erforderlich, wenn dem Weichwasser in irgendeinem Stadium des Verfahrens Chemikalien zugesetzt werden oder ausgelaugte wasserlösliche Spelzenstoffe abgeschieden werden sollen. Dem Weichgut wird somit ständig und in gleichmässiger Weise mit Luft bzw.
Sauerstoff gesättigtes, dabei praktisch bläschenfreies Weich- und Vegetationswasser zugeführt, wobei die während des Keimungsprozesses anfallende Kohlensäure, im Wasser gelöst, Über die Verbindungsleitung 5 in das Sättigungsgefäss mitbefördert wird, wo sie durch die aus dem Weichwasser vor dessen Eintritt in das Weichgefäss ausgeschiedenen Gasbläschen abgeführt wird, also durch den Entlüftungsstutzen 15 zusammen mit der überschüssigen Luft in das Freie entweicht. Mittels des Heizkörpers 11 kann dabei das Weichwasser entsprechend angewärmt werden.
Im folgenden sind noch die Ergebnisse dreier Vergleichsversuche beispielsweise wiedergegeben. Wie aus der Aufstellung hervorgeht, wurde der erste Versuch unter Verwendung einer Trichterweiche mit Press- luftbelüftung durchgeführt : beim zweiten Versuch wurde das Weichwasser ausserhalb des Weichgefässes mit Luft gesättigt, wobei jedoch die im gesättigten Weichwasser befindlichen Gasbläschen aus dem Weichwasser vor dessen Eintritt in das Weichgefäss nicht ausgeschieden wurden ; der dritte Versuch ist entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren durchgeführt worden.
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A. Vermälzte Gerste :
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<tb>
<tb> Österreichische <SEP> Vollkorngerste, <SEP> Herkunft <SEP> Hollabrunn
<tb> Eiweiss <SEP> i. <SEP> Tr.S <SEP> 10,3%
<tb> Keimfähigkeit <SEP> (Vitascope) <SEP> 99 <SEP> %
<tb> Keimenergie <SEP> (Aubry-Methode) <SEP> 98 <SEP> %
<tb>
B. Versuchsanordnung :
1. Trichterweiche mit Pressluftbelüftung, Gesamtweichzeit 60 h, davon 30 h Wasserweiche, 30 h Luftweiche ; während der gesamten Weichzeit wurde belüftet. Weichwassertemperatur : 11 C.
2. Weiche mit ausserhalb des Weichgefässes mit Luft gesättigtem Wasser ohne Abscheidung der gasförmigen Luft. Das Wasser wurde in einem Strahlsauger nach Art einer Wasserstrahlpumpe mit Luft gesättigt und das Gemisch aus mit Luft gesättigtem Wasser und Luft in Bläschenform von unten nach oben durch das Weichgefäss durchgeleitet. Gesamtweichzeit : 48 h, Weichwassertemperatur : 11 C.
3. Erfindungsgemässe Weiche : Gesamtweichzeit : 48 h, Weichwassertemperatur : 11 C.
C. Keimkastenführung :
Alle Weicbgüter wurden nach demselben Versuchsschema weiterverarbeitet (Keimungstemperatur 15 C), mit dem einzigen Unterschied, dass das Grünmalz aus Versuch B, 1. 7 Tage, die Grunmalze aus Versuch B, 2. und B, 3. jedoch nur 5 Tage im Keimkasten verblieben.
D. Darrführung :
Die Darrführung entsprach einer Abdarrung auf helles Malz nach Pilsner Art (12 h 450, 5 h 650, 3 h 85 C).
E. Ergebnisse :
Beim Ausweichen wurde bei Versuch B, l. ein Weichgrad von 42, S%, bei Versuch B, 2. ein solcher von 4'1/o und beim Versuch B, 3. ebenfalls von 4'1/o ermittelt. Das Weichgut B, 3. wies eine deutlich sichtbare Wurzelkeimentwicklung auf, bei B, 1. und B, 2. waren keine Wurzelkeime zu bemerken.
Analyse der Malze :
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<tb>
<tb> Versuch
<tb> B, <SEP> 1. <SEP> B, <SEP> 2. <SEP> B, <SEP> 3.
<tb>
Wassergehalt <SEP> 4,2 <SEP> 4,2 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Feinschrot-Extr. <SEP> 81,1 <SEP> 81,2 <SEP> 81,4
<tb> Extraktdiff. <SEP> 2,7 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP> 2,5
<tb> Verzuckerung <SEP> 10-15 <SEP> 10-15 <SEP> unter <SEP> 10
<tb> Farbe <SEP> nach <SEP> Brand <SEP> 0,20 <SEP> 0,19 <SEP> 0, <SEP> 19
<tb> Ablauf <SEP> klar <SEP> klar <SEP> klar
<tb> Eiweiss <SEP> i. <SEP> Tr. <SEP> S. <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> 10, <SEP> 1 <SEP> 10, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Kolbachzahl <SEP> 36, <SEP> 3 <SEP> 34, <SEP> 1 <SEP> 37, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Diast. <SEP> Kraft <SEP> n. <SEP> W. <SEP> K. <SEP> 220 <SEP> 180 <SEP> 240
<tb> Hartongzahl <SEP> 3,8 <SEP> 3,6 <SEP> 4,2
<tb> Blattkeimmittel <SEP> 0, <SEP> 73 <SEP> 0,64 <SEP> 0, <SEP> 68
<tb>