CN115109675A - 稳定啤酒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及稳定啤酒，特别是用于稳定啤酒的方法，该方法具有：在由多个时间区间构成的持续时间内将一批次的待稳定的啤酒送入过滤机构；并且在持续时间之内将稳定剂配量给待稳定的啤酒，以便从待稳定的啤酒去除浊度形成物。根据预定的配量方案进行稳定剂的配量，使得在多个时间区间中的至少两个时间区间内不依赖于在这至少两个时间区间内存在的浊度形成物的量地在待稳定的啤酒中以不同的质量流量配量加入稳定剂。
Description
技术领域
本发明涉及稳定啤酒。
背景技术
在成熟过程结束时，啤酒具有大量酵母和混浊颗粒，出于视觉原因并且特别是为了保存啤酒，必须将酵母和混浊颗粒去除。在过滤时，啤酒被清除浑浊物，从而产生清澈的滤液。稳定的目的是，从滤液中去除随着时间的推移在灌装的容器内将结合为浑浊物的物质，浑浊物从一定大小开始将在视觉上识别为浊度。这些物质和浊度主要由蛋白质鞣质化合物组成。
直到浊度变得可见的时间段对灌装啤酒的保质期有决定性影响，因此通过稳定啤酒来延长其保质期已被广泛接受。特别是应减少啤酒中的蛋白质和/或鞣质(多酚)。在此在现有技术中，将稳定剂成与体积成比例(即以恒定的质量/体积流量)配量加入到经过滤的啤酒，如图1中所图示，在过滤机构(例如滤烛、过滤盘或缝隙筛)上的限定的接触路程和对应的接触时间之后再次从液体中去除稳定剂。此外还存在在过滤时除了助滤剂(例如硅藻土、纤维素或珍珠岩)外已配量加入稳定剂(例如PVPP)的可能性。
图1示出了随时间(横坐标)恒定地配量加入的稳定剂的质量流量或稳定剂悬液的体积流量(虚线)，随时间不断增加的已稳定的啤酒(实线)和浊度形成物的减少率(点线)。
在啤酒厂中，为了在鞣质方面进行稳定，常常使用到聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)，以便减少滤液中溶解的多酚含量。在传统的与体积成恒定比例的配量PVPP时，稳定效果基于PVPP与待稳定的啤酒在向着过滤器元件的流动内的接触时间。在此，稳定效果依赖于多酚分子向PVPP颗粒的扩散，这是因为在流动中在稳定剂与待稳定的啤酒之间(几乎)没有相对速度。所用的PVPP的质量在此是凭经验确定的，并且通过已稳定的啤酒的最短保质期来验证。在接触路程的末端处，稳定剂被预涂在过滤机构上并且被随后的悬浮液穿流，其中，滤饼的高度将增加。
然而，在现有技术中必须配量加入过量的稳定剂。例如，这能从以下事实可见：其中部分稳定效果基于已预涂在过滤机构上的滤饼，这从过滤器运行期间增加的稳定率可看出。如果在穿流过预涂的滤饼时不存在此稳定效果，则减少率必然在整个稳定过程中保持恒定。基于此认识可见，在由稳定剂构成的预涂的滤饼之内仍存在空闲的结合位置以用于吸附潜在的浊度形成物，并且因此就将稳定剂以过量形式配量加入到待稳定的啤酒内。
因此，稳定剂的与体积成恒定比例的配量(即具有恒定的质量流量)导致此稳定剂的不必要的高消耗。这导致使用稳定剂的不必要的高成本，并且附加地导致过滤器的最大运行时间(使用寿命)的减少，这是因为最大滤饼高度比所需更早地达到。
在WO 2016/169924 A1中描述了一种用于稳定啤酒的方法，在其中，依赖于在稳定过程中测量的多酚含量来配量稳定剂。然而，为此需要相对耗费的用于测量/获知多酚含量和相应地调节稳定剂的质量流量的装置。
发明内容
因此，本发明所基于的任务是，提供一种用于稳定啤酒的方法，与现有技术中可能的情况相比此方法允许进行更有效和更廉价的稳定。
此任务通过一种用于稳定啤酒的方法来解决，此方法包括如下步骤：在由多个时间区间组成的持续时间内将一批次(生产单位)的待稳定的啤酒送入过滤机构，并且在该持续时间内将稳定剂配量给待稳定的啤酒，以便从待稳定的啤酒去除浊度形成物。在此，稳定剂(针对批次)的配量根据预定的配量方案(配量程序)进行，使得在多个时间区间中的至少两个时间区间内，不依赖于在该至少两个时间区间内在待稳定的啤酒中存在的浊度形成物的量地以不同的质量流量配量加入稳定剂(在此和在下文中稳定剂的质量流量应被解读为稳定剂的质量流量或稳定剂悬浮液的体积流量)。过滤机构是过滤装置的部分。过滤装置可以是预涂过滤器。例如，过滤机构可以是或包括预涂烛式过滤器的滤烛。可以借助于适当调节或控制的配量泵进行配量。配量方案依赖于时间且不依赖于在成批次的待稳定的啤酒内的可能随时间变化的浊度形成物的浓度(测量值)地预给定配量。
批次可以对应于稳定后可以被容纳在所提供的压力罐内的量。根据本发明的基于配量方案的对稳定剂的动态的配量允许在整个稳定过程中实现均匀的稳定，其中，相对于现有技术，可以减少对一批次的待稳定的啤酒进行稳定所需的总量或减少设备方面的花费。与现有技术相比，这也可以延长用于稳定的过滤器的使用寿命和/或有利地减小该过滤器的尺寸。配量方案在此从一开始即被明确而特别是并不基于对稳定剂的当前浓度的当前测量或借助于稳定剂待去除的浊度形成物(如蛋白质或多酚)的当前测量。例如，聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)可以用作稳定剂。可以使用的其他稳定剂例如是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚酰胺粉末、明胶、膨润土、单宁、硅胶和硅溶胶。
例如，成批次的待稳定的啤酒的待稳定的总体积可以被导引通过包括过滤机构的过滤装置。根据此示例，对于预定的待稳定的啤酒的量，不将待稳定的体积的部分量导引绕过过滤装置。
因为稳定效果基于对滤饼的穿流，所以可以相应地升高流速，从而使得待稳定的啤酒以0.13mm/s至1.4mm/s的范围内的空管速度流过滤饼。
配量方案可以例如仅依赖于如下项来预给定待配量加入的稳定剂的质量流量：a)在持续时间之内的时间，和/或b)待稳定的啤酒的(待测量)的已稳定的体积(即在稳定的历程中已被稳定的啤酒的体积)。根据过滤机构的选择或待稳定的啤酒类型，可以不同地设计配量方案。
尤其可以被证明有利的是，在对成批次的待稳定的啤酒进行稳定开始时使用相对较高的稳定剂浓度，并且在稍后时间点使用相对较低的稳定剂浓度。因此，根据一个改进方案，可以在多个时间区间中的第一时间区间内，尤其地在持续时间开始时，以第一质量流量配量加入稳定剂，并且在多个时间区间中的在该持续时间之内跟在第一时间区间之后(直接之后或非直接之后)的第二时间区间内以小于第一质量流量的第二质量流量配量加入稳定剂。
例如，在多个时间区间中的第三时间区间内可以不配量加入稳定剂，第三时间区间(在持续时间内)位于第一时间区间和第二时间区间之间。因此，在稳定啤酒的第一阶段内，可以每单位时间将相对大量的稳定剂配量加入到待稳定的啤酒，其中，在此第一阶段中可以进行过滤机构的主要预涂。可以如下这样地选择稳定剂的量，即，使得经过过滤装置的啤酒在不配量加入另外的稳定剂的特定的时间区间(所述第三时间区间)内充分地稳定。换言之，在此(第三)时间区间内，仅通过待稳定的啤酒流过在过滤机构上形成的滤饼来实现稳定。在此(第三)时间区间之后再次配量加入稳定剂，但与稳定过程开始时相比配量减少。由于高效地利用了在贯穿滤饼时的稳定，使得与稳定剂的与体积成恒定比例地的配量相比，可以明显减少对该批次的待稳定的啤酒进行稳定的持续时间期间的总配量。
根据啤酒稳定方法的替选的改进方案，在多个时间区间中的至少一部分内在各自相互邻接的时间区间内交替地以第一质量流量和第二质量流量配量加入稳定剂。例如，在第一时间区间内可以以特定的第一质量流量配量加入稳定剂，在直接与之相邻的第二时间区间内可以以第二质量流量配量加入稳定剂，第二质量流量仅为特定的第一质量流量的一部分(例如五分之一至二分之一之间)，在直接与第二时间区间相邻的第三时间区间内又以第一质量流量配量加入稳定剂，并且在直接与第三时间区间相邻的第四时间区间内又以第二质量流量配量加入稳定剂，等。
根据另一改进方案，在多个时间区间中的至少一部分内以在持续时间的历程中逐个时间区间递减的质量流量配量加入稳定剂。配量在此可以连续地/持续地减少，或以稳定剂的浓度或质量流量的递减的平台的方式进行，从而使得在稳定的过程的历程中可以抵消浊度形成物的减少率升高。因此，一方面可在啤酒稳定的进行中实现均匀的稳定，而另一方面可以节约该批次所需的稳定剂的总量。
虽然技术和专利文献有时没有严格区分过滤成熟啤酒和稳定成熟啤酒，但过滤和稳定在此是分开考虑的。因此，为了过滤和稳定可以使用不同的助滤剂和稳定剂，例如用于过滤的硅藻土和用于稳定的PVPP。应提及的是，也存在组合的助滤剂，其既用于过滤又用于稳定，例如Crosspure。然而，在本发明中，根据特定的实施方案，使用纯粹的稳定剂而不使用既用于过滤又用于稳定的组合的助滤剂。例如，在啤酒的预涂过滤时，颗粒不仅在滤饼的表面而且在深处被分离，因此必须连续配量加入助滤剂来避免表面堵塞，以便保持滤饼的筛分效果。而在稳定啤酒时，在啤酒已通过过滤被去除通过过滤可分离的颗粒浊度形成物之后，只有尚溶解的分子吸附在稳定剂上。这意味着，通过稳定待去除的啤酒内容物不能通过过滤被去除。因此，用于吸附式去除滤饼中例如多酚的空闲的结合位置的量也是决定性的，而滤饼的筛分效果不太重要。
因此，在此也提供了一种用于处理啤酒的方法，该方法包括上述用于稳定啤酒的方法的步骤和在将成批次的待稳定的啤酒送入过滤机构之前对待稳定的啤酒进行过滤。根据替选方案提供了一种用于处理啤酒的方法，该方法包括上述用于稳定啤酒的方法的步骤和借助于过滤机构对待稳定的啤酒进行过滤。过滤可以因此要么在稳定之前在过滤器内进行，要么借助于相同的被用于稳定的过滤器/过滤机构进行。
此外，上述任务通过提供用于啤酒生产的设施来解决，设施包括具有过滤机构的过滤器(例如具有滤烛的预涂烛式过滤器)和控制/调节装置，控制/调节装置被构造成用于实施根据前述改进方案之一所述的方法。尤其地，设施可以包括能控制/能调节的配量泵，配量泵的运行根据预定的用于配量稳定剂的配量方案通过控制/调节装置被合适地控制/调节。例如，控制/调节装置可以根据配量方案依赖于时间地来控制稳定剂的配量。例如，控制/调节装置可以通过配量泵依赖于(已)稳定的啤酒的量来调节稳定剂的配量。
附图说明
在下文中参考附图描述根据本发明的方法的实施方案。所描述的实施方案在每个方面都仅被认为是说明性的而不是限制性的，并且所述特征的不同的组合包括在本发明内。
图1示出基于对稳定剂进行传统的与体积成恒定比例的配量的啤酒稳定方法的相关参数；
图2示出根据本发明的实施方式的啤酒稳定方法的相关参数；
图3示出根据本发明的另一实施方式的啤酒稳定方法的相关参数；
图4示出根据本发明的另一实施方式的啤酒稳定方法的相关参数；
图5示出根据本发明的实施方式的用于生产啤酒的设施的部件。
具体实施方式
根据本发明，啤酒基于配量方案来进行稳定，根据配量方案在稳定一批次的待稳定的啤酒期间，每单位时间向待稳定的啤酒输送可变量的稳定剂。与现有技术相比，此配量方案能够实现一批次的待稳定的啤酒所需的稳定剂的量的减少，并且能够实现与现有技术相比具有更长使用寿命的和/或尺寸更小的用于稳定的过滤装置。由于稳定效果基于穿流滤饼而不是基于接触时间，使得过滤罐尺寸可以减小，过滤罐尺寸限定了直至预涂到烛上的总停留时间。尤其地，与现有技术相比，使得对于每一稳定剂用量可以提高所减少的浊度形成物的量，而不发生过度稳定(不必要地配量未使用的稳定剂)。所述优点尤其可以借助图2至图4中所示的配量方案来实现。
待稳定的啤酒被导引通过过滤机构(例如滤烛)。将稳定剂动态地配量加入到待稳定的啤酒内。稳定剂可以是或包含聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)。可以使用的其他稳定剂例如是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚酰胺粉末、明胶、膨润土、单宁、硅胶和硅溶胶。
例如，在一批次的待稳定的啤酒的稳定过程开始时，可以配量加入(每单位时间)相对大量的稳定剂，而在稳定过程的进一步的历程中，可以减少被配量加入的稳定剂的(每单位时间的)量。不同的动态配量方案(配量程序)在图2至图4中示出。在图5中示意性地示出了其中可以实现这些配量方案的用于啤酒生产的设施10。
根据本发明的用于稳定啤酒的方法的一个实施方式，待稳定的啤酒从储窖首先被送入用于啤酒生产的设施10的过滤装置11以用于过滤(见图5)。过滤装置11可以是预涂过滤器，其例如具有滤烛、过滤盘或过滤板作为过滤机构，也可以是膜过滤器(例如错流过滤器)。例如，可以将硅藻土用作助滤剂来进行预涂过滤，将硅藻土配量加入被引入到过滤装置11的待过滤(和待稳定)的啤酒中。在过滤装置11的过滤机构(例如滤烛)上形成滤饼，通过滤饼将啤酒过滤。滤液(经过滤的、浑浊物很大程度上被去除的并且尚待稳定的啤酒)从过滤装置11中引出，并且被引入到图5中所示的可选的缓冲罐(或可选的补偿容器)12内。待稳定的啤酒可以以0.13mm/s至1.4mm/s的范围内的空管速度穿流过滤饼。
从可选的缓冲罐12中将经过滤并且尚待稳定的啤酒送入另一过滤装置13内，在该过滤装置内将啤酒稳定，通过啤酒稳定减少了例如多酚和蛋白质那样的浊度形成物。为稳定啤酒，将稳定剂(例如PVPP)配量加入到待稳定的啤酒。例如，可以将稳定剂配量加入到线路L内，待稳定的啤酒经由线路被引入到过滤装置13内。可以借助于能控制或能调节的配量泵14进行随时间的动态的稳定剂的配量。
即使如所提及将啤酒从储窖送入过滤，但是啤酒也可以来自发酵窖。啤酒的过滤只是可选的，啤酒也可以例如直接从发酵窖和/或储窖向啤酒稳定部输送，而不需要进行啤酒过滤。
用于稳定啤酒的过滤装置13可以是具有滤烛作为过滤机构的预涂烛式过滤器。在过滤装置13的过滤机构(例如滤烛)上形成滤饼，并且通过滤饼来稳定啤酒。通过根据本发明的稳定剂的动态配量加入，使得在穿流过滤饼时可以利用比在与体积成恒定比例的配量时更多的结合位置。因此，与现有技术相比，使得对于每一稳定剂用量可以提高所减少的浊度形成物的量。根据替选的实施方式，过滤和稳定可以在使用助滤剂和稳定剂的情况下在一个且是同一个过滤装置内进行。
根据一个实施方式，一批次的待稳定的啤酒的全部待稳定的体积都被导引通过过滤装置13，而不存在一部分体积(经由旁通线路)被导引绕过滤装置13而用于随后与已稳定的啤酒混合。
将已稳定的啤酒从过滤装置13引出，并且被引入到图5中所示的压力罐/缓冲罐15内，啤酒可以从压力罐/缓冲罐被提供以用于灌装。对啤酒的过滤和稳定可以通过用于啤酒生产的设施10的控制/调节装置16来进行。尤其地，控制/调节装置16可以根据预定的配量方案控制或调节配量泵14的运行，例如在进行一批次的稳定的持续时间内依赖于时间地控制配量泵14的运行。配量方案确定了用于一批次的待稳定的啤酒的稳定剂的配量(该配量根据压力罐的容量测定)，啤酒在稳定后可由压力罐/缓冲罐15容纳。
例如，控制/调节装置16可以根据时间方案或依赖于已稳定的啤酒的依赖于时间的体积来控制配量泵14的运行。根据本发明，对配量泵14的控制/调节不依赖于所测得的浊度形成物的浓度进行。当压力罐15被填充以已稳定的啤酒时，可以根据配量方案为另一压力罐稳定(根据另一压力罐的容量测定的)另一批次。用于稳定啤酒的过滤装置13的可用使用寿命允许例如稳定四批次或五批次的待稳定的啤酒，并且因此允许以已稳定的啤酒填充四个或五个压力罐。
在图2至图4中示出了根据本发明的不同的实施方式的稳定剂的配量方案的相关参数，这些配量方案能够实现在稳定过程中的总体上均匀的啤酒稳定。在稳定的持续时间内，在不同的时间区间内出现浊度形成物的不同减少率，但总体上很大程度上平衡了在这个批次中并且因此在压力罐中的稳定效果。在横坐标上分别绘制了时间，而相关参数是已稳定的啤酒的体积、浊度形成物的减少率和所使用的稳定剂的质量流量或在具有悬液形式的情况中所使用稳定剂的体积流量。配量方案例如用于稳定一批次的待稳定的啤酒，以用于以已稳定的啤酒填充压力罐并且然后用于下一批次。
根据在图2中所示的实施方式，在对一批次的待稳定的啤酒进行稳定的开始阶段(在开始的时间区间内)，进行相对高的稳定剂配量加入，该加入例如形式为将稳定剂主要预涂在预涂过滤器(示例性的是烛式过滤器或水平过滤器或框架过滤器)的过滤机构上。此主要预涂可以例如在5分钟至15分钟内进行。在稳定啤酒的此开始阶段中，稳定剂的配量加入的量被选择为使得在特定的时间区间(例如1小时至2小时)内在无需另外添加稳定剂的情况下仅通过待稳定的啤酒穿流过被预涂在过滤机构上的滤饼来实现希望的稳定。在此特定的时间区间之后，直至该批次的待稳定的啤酒的稳定过程的持续时间结束时，可以以相对于稳定开始阶段明显减少的质量流量/体积流量进行另外的、特别是恒定的稳定剂的配量加入。例如，在不配量加入稳定剂的特定的时间区间之后具有大约800g/m2的稳定剂的主要预涂的情况下，配量加入具有大约30g/hl的稳定剂。在整个稳定过程内，可以实现相对均匀的浊度形成物的减少率，例如大约30％，并且避免了过度稳定。
在根据图3所示的实施方式中，在对一批次的待稳定的啤酒的稳定过程的持续时间内，配量方案交替地具有配量相对较高的的时间区间和配量相对较低的时间区间。在例如1小时的时间周期内(通过横坐标的垂直标记显示)，跟在配量相对较低的时间区间之后是配量相对较高的时间区间。例如，在一个时间区间内可以配量在该时间周期内配量的全部稳定剂的80％的相对较高的配量，而在一个时间区间内配量加入20％的相对低的配量。这些时间区间可以根据用于稳定的过滤装置(例如在图5中所示的过滤装置13)的每小时过滤能力和/或容纳已稳定的啤酒的压力罐(例如在图5中所示的压力罐15)的容积来选择。在一批次的稳定过程的包括多个时间周期(进而是时间区间)的持续时间内，可以实现相对均匀的浊度形成物的减少率。
根据在图4中所示的实施方式，在对一批次的待稳定的啤酒的稳定过程的持续时间内，稳定剂的配量在多个时间区间内进行，在这些时间区间之内分别调整了被配量加入的稳定剂的恒定的质量流量/体积流量，其中，质量流量/体积流量在稳定过程的历程中(即在持续时间内)逐个时间区间递减。在图4中所示的被配量加入的稳定剂的质量流量/体积流量的第一平台因此是最高的平台，而最后的平台是最低的平台。因此，可以抵消在现有技术中在持续时间的历程中出现的浊度形成物的减少率增长(见图1)。
Claims (13)
1.用于稳定啤酒的方法，所述方法包括：
在由多个时间区间构成的持续时间内将一批次的待稳定的啤酒送入过滤机构；并且
在所述持续时间之内将稳定剂配量给待稳定的啤酒，以便从待稳定的啤酒去除浊度形成物；并且
其中，
根据预定的配量方案进行所述稳定剂的配量，使得在所述多个时间区间中的至少两个时间区间内不依赖于在所述至少两个时间区间内在待稳定的啤酒中存在的浊度形成物的量地以不同的质量流量配量加入所述稳定剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述多个时间区间中的第一时间区间内，尤其是在所述持续时间开始时，以第一质量流量配量加入所述稳定剂，并且在所述多个时间区间中的在所述持续时间之内跟在所述第一时间区间之后的第二时间区间内，以小于所述第一质量流量的第二质量流量配量加入所述稳定剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述多个时间区间中的处在所述第一时间区间与所述第二时间区间之间的第三时间区间内不配量加入所述稳定剂。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述多个时间区间中的至少一部分内在各自相互邻接的时间区间内交替地以所述第一质量流量和所述第二质量流量配量加入所述稳定剂。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述多个时间区间中的至少一部分内以在所述持续时间的历程中逐个时间区间递减的质量流量配量加入所述稳定剂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述配量方案仅依赖于如下项来预给定配量加入的稳定剂的质量流量：a)在所述持续时间之内的时间，和/或b)待稳定的啤酒的已稳定的体积。
7.用于处理啤酒的方法，所述方法具有根据前述权利要求中任一项所述方法的步骤，并且包括：在将成批次的待稳定的啤酒送入过滤机构之前对待稳定的啤酒进行过滤。
8.用于处理啤酒的方法，所述方法具有根据权利要求1至6中任一项所述方法的步骤，并且包括：借助于过滤机构对待稳定的啤酒进行过滤。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述过滤机构是预涂过滤器的部分，并且尤其是预涂烛式过滤器的滤烛或包括预涂烛式过滤器的滤烛。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述稳定剂是聚乙烯基聚吡咯烷酮或包括聚乙烯基聚吡咯烷酮。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了稳定将所述批次的全部体积导引通过包括所述过滤机构的过滤装置(13)。
12.用于啤酒生产的设施(10)，所述设施具备带有过滤机构的过滤装置(13)并且具备控制/调节装置(16)，所述控制/调节装置被构造成用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤。
13.根据权利要求12所述的设施(10)，所述设施(10)还包括配量泵(14)，并且其中，所述控制/调节装置(16)被构造成用于依赖于已稳定的啤酒的体积调节所述配量泵(14)。
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