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Verfahren zur Herstellung von Maischen für die Gärungsindustrie.
Die Maischarbeit hat im Gärungsgewerbe den Zweck, die Bestandteile des Malzes, soweit es möglich ist, in wässrige Lösung überzuführen. Der weitaus grösste Teil der im Malze vorgebildeten Stoffe ist jedoch in Wasser unlöslich, und es handelt sich daher beim Maischen nicht bloss um die Extraktion, sondern auch um die Umwandlung von unlöslichen Bestandteilen des Malzes in lösliche mit Hilfe der im Malz enthaltenen Enzyme. In der Spiritus-und Hefefabrikation soll durch die Diastase und Peptase des Malzes überdies auch das in den übrigen Roh, toffen vorhandene Stärkemehl und Eiweiss aufgeschlossen und löslich gemacht werden. Die Tätigkeit dieser Enzyme ist sowohl hinsichtlich der Art, als auch der Mengenverhältnisse der Abbauprodukte der Stärke und des Eiweisses von den Temperaturen abhängig, bei denen der Maischakt sich vollzieht.
Vor allem aber ist wesentlich, dass in keinem Teil der Maische eine unbeabsichtigte Temperatursteigerung eintritt, durch die eine Schwächung der Enzyme oder sogar ein völliges Unwirksamwerden derselben herbeigeführt würde. Schliesslich kommt auch noch in Betracht, dass mit dem Abschluss des Maischaktes eine Zwischen-oder Endtemperatur erreicht sein muss, die innerhalb sehr enger Grenzen genau einzuhalten ist. Die Abmaischtemperatur ist bei der Spiritus-und Hefefablikation dadurch nach unten und oben eingegrenzt, dass die Maische möglichst sterilisiert werden soll, ohne dass die Wirksamkeit des stärkeverzuckernden Enzyms allzusehr geschwächt würde.
Für die Hefefabrikation kommt noch hinzu, dass auch über die Verzuckerung hinaus möglichst viel Diastase für die Forsetzung der abbauenden Tätigkeit während der Gärung erhalten bleiben soll und dass der bereits vorhandene Eiweissvorrat keine unliebsamen Veränderungen erleiden soll.
Der Mischvorgang vollzieht sich in seinen verschiedenen Stufen und je nach den verschiedenen Umständen in verschiedener Weise. Er erstreckt sich auf das Einteigen der zerkleinerten Rohstoffe, also auf die Vermischung von festen Bestandteilen und von Flüssigkeit ; ferner auf die Vermischung verschiedener, gesondert voneinander hergestellter Maischen miteinander, also auf die Vermengung von Flüssigkeit mit Flüssigkeit ; schliesslich tritt auch das Bedürfnis auf, die Gesamtmaische bis zu einer bestimmten Temperatur mit Dampf aufzuwärmen, so dass auch die Vermischung von Dampf mit Flüssigkeit in Frage kommt.
Bei allen diesen Operationen hat ein heisserer Teil, der in der Regel eine weit höhere Temperatur besitzt, als sie mit Rücksicht auf die Vorgänge beim und nach dem Maischen im Gemisch erreicht werden dürfen, seine Temperatur mit der eines zweiten wesentlich kälteren Bestandteiles auszugleichen. Schon dieser Aufgabe kommt die übliche Art des Maischens nur in unvollkommener Weise nach, indem man zerkleinertes Maischmaterial in eine grosse Menge von Flüssigkeit einfliessen lässt, oder grosse Menge von Maischen in einem mit einem Rührwerk ausgestatteten Bottich miteinander vereinigt, oder schliesslich den Dampf von einzelnen Eintrittsstellen aus auf die in einem solchen Maischbottich befindliche Gesamtmaische einwirken lässt, so dass der Temperaturausgleich nur ein allmählicher sein kann und Überhitzungen an einzelnen Stellen der Maische unvermeidlich sind.
Demzufolge kann die übliche Maischarbeit dem Umstand, dass der Abbau der Stärke und des Eiweisses hinsichtlich der Art und der Mengenverhältnisse der Abbauprodukte von der Temperatur und der Zeitdauer ihrer Einwirkung abhängig ist, noch viel weniger gerecht werden. Beim üblichen Maischen sind die Temperaturen an den verschiedenen Stellen des im Maischbottich
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hergestellten Gemisches sehr verschieden. Da, wo der heissere Anteil in den kälteren eintritt oder umgekehrt, bilden sich vorübergehend Gemische mit teils höherer, teils niederer Temperatur, als der gewollten und schliesslich erreichten Zwischen-oder Endtemperatur entsprechen würde.
Nun bilden sich aber beispielsweise beim rascheren Übergang auf höhere Temperaturen mehr Dextrine, während beim Verweilen auf mittleren Verzuckerungstemperaturen mehr Maltose entsteht. Beim Arbeiten mit einem schlecht wirkenden Rührwerk oder unter hoher Konzentration, die für die Maltosebildung ungünstig ist (wie das etwa bei Kornmaischen des sogen nnten alten Wiener Verfahrens in der Presshefeerzeugung, oder bei Dickmaiscllen der Braueiei, oder schliesslich bei den Brennereimaischen, die mit wenig Malz oder diastasearmen Malz hergestellt werden, der Fall ist) kann das Maltosedextrinverhältnis ein ungünstiges werden und nachteilig auf die Ausbeute und auf die Eigenschaften der Presshefe oder auf den Charakter des Bieres wirken.
Diese Übelstände werden im Sinne der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, dass man zur Herstellung der Maische nicht den einen Bestandteil wie bisher in den anderen in einem Sammelgefäss befindlichen Bestandteil einträgt, sondern die Bestandteile durch eine Mischvorrichtung in dem der Endbeschaffenheit der Maische entsprechenden Verhältnis gemeinsam hindurchgehen lässt, so dass die Mischung sich beim Hindurchfliessen vollzieht.
Dadurch kommen jeweils nur kleine Mengen der zu mischenden Bestandteile in Berührung, der Wärmeausgleich vollzieht sich augenblicklich, d. h. innerhalb einer Sekunde oder eines Bruchteiles einer Sekunde, bis zur gewollten Zwischen-oder Endtemperatur, und es verweilt kein Anteil der Maische auch nur kurze Zeit bei einer höheren oder tieferen Temperatur als für die Beeinflussung der Stärke-und des Eiweissabbaues in der gewünschten Richtung zweckdienlich ist. Da selbst die Einwirkung hoher Temperaturen, wenn sie nur von sehr kurzer Dauer ist, die Enzyme nicht schädigt, ist die Gefahr einer Überhitzung vollständig ausgeschlossen. Zur Ausführung des Verfahrens kann jede wirksame Mischvorrichtung von kleinen Dimensionen, wie z. B. ein rasch rotierendes oder oscillierendes Mischwerk oder Schleuderwerk, Quirl o. dgl. dienen.
Die zu mischenden Bestandteile können dem Mischwerk durch eigene Gefälle oder mittels einer Pumpe in den bestimmten, genau regulierten Verhältnissen zugeführt werden. Der freie Querschnitt des Mischers braucht kaum grösser zu sein, als der Querschnitt der Maischleitung, In einem so kleinen Raume spielt sich also der Maischakt mit Hilfe eines wenig Kraft beanspruchenden Apparates in wesentlich vorteilhafterer Art ab, als bei der bisher üblichen Arbeitsweise, wo die Maischarbeit in einem
Sammelgefäss (z B. bei der Spiritus-und Hefefabrikation, in dem Bottich, wo die Gesamtmaische während der nachfolgenden Verzuckerungsrast verweilen soll) vor sich geht. Dabei kann die zum Mischen verwendete Vorrichtung gleichzeitig als Transportvorrichtung für die
Weiterförderung der Maische, wie z. B, als Zentrifugalpumpe, ausgebildet sein.
Einer besonderen Ausführungsform der Erfindung gemäss wird mit dem Maischen auch die Zerkleinerung der Maischmaterialien verbunden, indem als Mischapparat die bekannten Malzquetschen oder Zentrifugalmühlen verwendet werden. Man kann in dieser Weise das
Mischmaterial in einem Arbeitsgang gleichzeitig zerkleinern und durch den Zusatz des flüssigen Maischbestandteiles auf die gewünschte Temperatur bringen. Zu diesem Zwecke kann eine Grünmalzquetsche beliebiger Konstruktion, wie z. B. die von Schmeja oder eine Mischmaschine System Grusonwerk oder eine Bohmsche Mühle dienen.
Bei der Presshefe- fabrikation nach dem alten Wiener Verfahren wird durch diese Arbeitsweise, die als.. Mühle- maischen"bezeichnet werden könnte, eine eigene Schrotmühle überflüssig, indem man z. B. auf einer Quetschmühle den Mais zerkleinert und gleichzeitig mit kochendem Wasser aufschliesst und den Maischbrei hierauf in einer zweiten Quetschmühle mit dem in Zerkleinerung be- findlichen Grünmalz zusammentreffen lässt. In der Brauerei entfällt der Schrotstuhl. Das vorher nach Belieben vorgeweichte oder auch nicht vorgeweichte Malz wird gleichzeitig ge- schrotet und mit heissem Wasser auf die erste Temperaturstufe gebracht, die ohne Schaden höher als bisher gewählt werden kann.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Malzmaische mit einer beliebigen Erwärmungsflüssigkeit, z. B. einer heissen, gekochten Rohfruchtmaische, dadurch auf die gewünschte
Temperatur zu bringen, dass die beiden Maischen in entsprechenden Verhältnissen gemeinsam durch eine Mischvorrichtung hindurchgeschickt werden (Österr. Patent Nr. 26806). Nach diesem bekannten Verfahren wird das Getreide in einen Behälter eingeteigt, mit Malz ver- flüssigt und durch Kochen aufgeschlossen, das Malz in einem anderen Behälter eingemaischt und peptonisiert. Nur die Mischung der beiden Flüssigkeiten zwecks Erhitzung auf die gewünschte Verzuckerungstemperatur erfolgt mit Hilfe einer Zentrifugalpumpe.
Gemäss der
Erfindung hingegen wird das Getreide in dem kleinen Raum einer wirksamen Misch- vorrichtung eingeteigt und auf die zur Aufschliessung und Verflüssigung erforderliche
Temperatur gebracht und der Maischbrei hierauf in einem zweiten Mischwerk mit dem dort selbst eingeteigten Malz zusammengebracht. Was sonst in grossen Sammelgefässen vor sieh
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geht, worin der eine Bestandteil als Ganzes enthalten ist, während der andere in mehr oder minder dünnem Strahl einfliesst, so dass es kräftiger Rührwerke bedarf, um in dieser ganzen Masse halbwegs einheitliche Verhältnisse zu schaffen, vollzieht sich also der Erfindung gemäss in einem Raum, dessen freier Querschnitt kaum grösser zu sein braucht als der Querschnitt der Maischleitung.
Die Vorteile dieser umstürzenden Änderung des bisherigen Maischvorgangens liegen auf der Hand.
PATENT-ANSPRÜCHE : li Verfahren zur Herstellung von Maischen für die Gärungsindustrie unter Anwendung von wirksamen, in verhältnismässig engen Raum eingebauten Mischvorrichtungen kleiner Dimension, z. B. rasch rotierender oder oszilierender Misch-oder Schleuderwerke, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischbestandteile nicht nur zum Zwecke der Verzuckerung, sondern auch für alle sonstigen, ein Mischen erfordernden Massnahmen (Einteigen usw. ) der Wirkung der eingangs genannten Vorrichtungen ausgesetzt werden.