DD222327A1 - Steuerungsverfahren bei der herstellung von brauschrot - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Prozesses der Konditionierung bei der Herstellung eines Schrotes fuer Brauzwecke aus Gerste und Malz mit dem Ziel, durch den Einsatz eines Schrotes von gleichbleibend guenstigen Qualitaetsparametern die nachfolgenden Prozessstufen der Wuerzebereitung bei konstant hohen Sudhausausbeuten zu intensivieren. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass das Getreide vor der Vermahlung konditioniert wird, wobei die Menge an zugegebener Netzfluessigkeit und damit die Feuchtezunahme des Rohstoffs in Abhaengigkeit von Schrotparametern nach der Zerkleinerung geregelt wird. Als Schrotparameter dienen vor allem die Massen- oder Volumenfraktion der Spelzen und/oder anderer Schrotbestandteile.

Description

Steuerungsverfahren bei der Herstellung von Brauschrot

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren bei der Herstellung von Brauschrot aus Gerste und Malz in der einer Zerkleinerungsanlage vorgeschalteten Konditioniereinrichtung. ^;

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach dem Stand der Technik kann die Herstellung eines Brauschrotes durch trockene oder nasse Aufbereitung der Rohstoffe erfolgen. Bei der nassen Verarbeitung 7;erden Rohfrucht und . Malz im Wasserbad geweicht und anschließend gequetscht, bzw. nach dem Weichen gedämpft und naß zerkleinert. Aus der Literatur sind, zahlreiche Nachteile einer solchen Naßschrotung bekannt. So müssen Zeitverluste, ein erhöhter Energieverbrauch, unterschiedliche Weichgrade im LIaIz, sowie über den gesamten SchrotZeitraum unkontrollierbare enzymatisch^ Reaktionen in Kauf genommen werden. Die Haß schrotung bietet zwar eine gut erhaltene Spelze,· ohne jedoch bei der Zerkleinerung eine individue-lle Behandlung und damit wirkungsvollen Aufschluß des Mehlkörpers zu ermöglichen. Diese Nachteile werden auch durch -abgewandelte Formen der Naß schrot ung, wie. sie die sogenannte "Weichkonditionierung" (DE 2844827, DE 2928168, DE 2945976) darstellt, nicht völlig beseitigt.

3ei Malz und Gerste für Brauzwecke handelt es sich aber um hinsichtlich ihrer Morphologie unterschiedliche Rohstoffe., die demzufolge verschiedene Anforderungen an die Parameter des

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Vorbehandlungs- und Mahlprozesses stellen. In der Praxis werden oftmals Malz und Gerste für Brauzwecke ohne eine ' Veränderung der Konditionierungs- und Mühlenparaneter nacheinander über den gleichen Walzenstuhl geschrotet. Ss werden hierbei die unterschiedliche Größe, Härte oder Wässer gehalt der -jeweiligen Rohstoffe vernachlässigt. Auch bei Einsatz getrennter Walzenstühle für Malz und Gerste, werden die technischen Parameter höchstens auf den jeweiligen Boh- stoff ausgerichtet, nicht jedoch auf von.Charge zu Charge variierende Ausgangsqualitäten des Kornes, wodurch schwankende ;Schrotzusajmen Setzungen in Kauf genommen werden müssen.

An das Brauschrot werden nach TGL' 29976 ("Brauindustrie Operativtechnologie, Einsatz von Enzymen zur Herstellungvon Bierwürze unter Verwendung von Gerstenrohfrucht") Qualitätsanforderungen gestellt, die von der Art und Weise der. Schrotherstellung beeinflußt werden und vor allem dadurch gekennzeichnet sind, daß ein guter. Auf Schluß des Mehlkörpers erfolgt und die Spelzen weitgehend erhalten bleiben. Nach DD-WP 121798 werden die Rohstoffe durch Sattdampf und Wasser konditioniert und vor der Zerkleinerung erfolgt eine kurzzeitige Trocknung. Durch diese Verfahrensführung wandert das Wasser schnell ins Korninnere und verbleibt somit nicht lange-genug an der Komoberf lache, was für eine großflächige Spelzenablösung erforderlich wäre..Durch das .Trocknen wird außerdem die Spelze wieder spröde, wird dadurch beim Zerkleinern leichter zerstört und ergibt letztendlich für den Läuterprozeß zu kleine und ungünstige-Teilchengrößen und -formen*: .

In DS 2711097 wird ein spezielles Verfahren zur Brauschrötgewinnung vorgeschlagen. Hierbei wird das Getreide vor der Zerkleinerung befeuchtet, danach in speziellen Maschinen bis auf das Endosperm geschält und das geschälte Korn zu einem grobkörnigen Zwischenprodukt verarbeitet.

Beide Verfahren v/eisen .wie alle herkömmlichen Vorschläge den gemeinsamen ITachteil auf, daß die Konditionierung von Gerste

oder'Malz nicht in Abhängigkeit von ihren Verarbeitungseigenschaften vorgenommen wird. Die Feuchtezugabe erfolgt unkontrolliert, das heißt ohne eine Berücksichtigung der morphologischen Eigenschaften des Rohstoffs. Da kleine Körner eine größere relative Oberfläche als große Körner besitzen, erfolgt die Wasseraufnähme schneller, so daß eine Erzielung optimaler Verarbeitungseigenschaften, insbesondere der richtigen Teilchengröße und -form von Spelze und Schale, nicht erreicht wird. Das Verfahren nach DE 2711097 hat noch weiterhin den Eachteil, daß der technische Aufwand noch über dem der bekannten anderen. Verfahren liegt. So sind zum Beispiel eine spezielle Schälmaschine und Entfernungsvorrichtung für das.Ablösen von Spelze, Kornschale und Aleuronschicht erforderlich. Außerdem werden eine Eeihe von Separatoren und v/indsichtem zum Trennen der Schälprodukte benötigt. Die abgetrennte, vorher befeuchtete Schale weist Feuchtigkeitsgehalte von etwa 3° % auf., bildet· damit einen guten Nährboden für Mikroorganismen und ist im innerbetrieblichen Transport schwer förderbar. . . .

Die aus der Mihlenindustrie bekannten technischen Lösungen zur Konditionierung bzw. Vorbehandlung des Brotgetreides steuern die Feuchtezugabe und/oder die Temperatur ,in Abhängigkeit von der Eomausgangsfeuchte bzw. -temperatur (ÜB 364o2o6, DE 10914-12, DS I092279) mit dem Ziel, eine bestimmte Feuchtigkeit des zu verarbeitenden Getreides zu erhalten. Der für die Wei-. terverarbeitung von Brauschrot wichtige Speisenaufschluß ist aber im in Frage kommenden, d.h. technologisch gunstigen Bereich nicht wesentlich vom Wassergehalt oder der Ausgangstemperatur des Hohstoffs abhängig, so daß mit dieser. Vorwärtssteuerung die erforderliche Schrotqualität nicht zielgerichtet beeinflußt werden kann.

,Da sich die technologische Zielstellung bei der Herstellung von Brauschrot von der der Kehlproduktion grundsätzlich unterscheidet, sind diese Verfahren für die Konditionierung, von Malz und Gerste nicht geeignet.

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Aus der Mühlenindustrie sind Verfahren zur Steuerung der Mahlvorricntung bekannt. So "wird in GH 62o34o und GH 6I9I.57 ein Verfahren beschrieben, wonach der vorhandene Walzendruck oder eine von diesem ableitbare Größe, zum Beispiel der' A'cHsabstand' nicht wie üblich von Hand eingestellt, sondern fortlaufend gemessen und als Ist-Wert mit einem Soll-Wert verglichen und auf diesen Sollwert selbständig geregelt wird. Der Sollwert wird in Abhängigkeit .von Qualität sparametern des Schrotes verändert. Damit sind diese Verfahren gegenüber den anderen dargestellten und bekannten geeignet, Brauschrot mit günstigen Verarbeitungseigenschaften herzustellen. Nach DE 2148134 wird in ähnlicher Weise eine Druckmittelvorrichtung am Walzenstuhl zur Steuerung des Mahlspaltes in Abhängigkeit vom .Gutsstrom verwendet. ; Gerade in jüngerer Zeit ist¹ vorgeschlagen worden (GB 14156o4), mit einem Computer das Verhalten und die Arbeitsweise jeder. Walzenmühle durch Überwachung der nachfolgenden Siebe festzustellen, um. bei Abweichungen von einer vorgegebenen Ausbeute die verwendeten Mühlen dahingehend zu steuern, daß aufgetretene Abweichungen ausgeglichen bzw. die Abstände ihrer Walzen geändert werden. '

Die erwähnten Verfahren haben neben den genannten Vorteilen •aber den gemeinsamen Kachteil, daß durch die Regelung des Walzendruckes bzw. des Mahlspaltes nur den zerkleinerungstechnischen Parametern Beachtung geschenkt· wird. Die wesentlichen Einflüsse der Rohstoffkonditionierung auf die Herstellung eines Brauschrotes von konstant hoher Qualität bleiben unberücksichtigt. '. . .'..-. . - ;

Ziel der Erfindung' .

Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Schrot für Brauzwecke mit geeigneter Zusammenstellung herzustellen, damit die l£aisch- und Läuterzeit'bei gleichbleibend hohen Sudhausausbeuten verkürzt werden kann.

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Darlegung des V/es ens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrot' von gleichbleibender Zusammensetzung bei Einsatz bekannter LIa-. schinen und Anlagen herzustellen, indem der Prozeß der Konditionierung in Abhängigkeit von Parametern des nachfolgenden Zerkleinerungsprozesses gesteuert wird. . Bei dem erfind ungs gemäß en Verfahren wird , einen konstanten Yolumenstrom-von Gerste oder LIaIz vorausgesetzt, bei'gleichbleibenden Kühlenparametern aber schwankenden Rohstoffqualitäten die Schrotzusaimnensetzung über die Steuerung der Feuchtezunähme des Rohstoffs in der Konditiοniereinrichtung geregelt.,Diese Steuerung wird durch eine Veränderung des zur Befeuchtung verwendeten Y7asser- oder Dampf stromes erreicht. ' ₍ Ausgeführt wird die Steuerung durch einen Hegler oder Prozeßrechner in Abhängigkeit von der nach der Zerkleinerung festgestellten Schrot zusammensetzung in der Weise,, daß ständig die .brautechnisch zweckmäßige S cn rotzusammensetzung erreicht v;ird. Dazu wird die ilassen- oder Yolunenfraktion der Spelzen nach der Zerkleinerung in bekannter Weise gemessen. Der Segler bildet nach dem Vergleich des Meßwertes mit einer Eührungsgröße oder einem Sollwert die Stellgröße, die auf das Stellglied der Befeuchtungseinrichtung so einwirkt, daß die Dampf- oder Wasserzufuhr und damit die Befeuchtung des zu zerkleinernden Rohstoffes in gewünschter Weise verändert werden. Der Befeuchtungsmittelstrom wird in seinen Extremwerten durch die Auslegung des Stellgliedes bzw. durch die Begrenzung des Stellsignals so bemessen, daß das ϊdieranzfeld für die Zunahme der Absolutfeuchte innerhalb der Werte von 0,5 und 5 Prozent begrenzt wird.- Diese Begrenzung kann auch durch ein Begrenzungssignal, das aus unmittelbaren Messungen der Feuchtigkeit vor und nach der Konditionierung hervorgeht, ausgelöst werden. Wird vom Segler aufgrund vorliegender Regelabweichung bei der Schrotzusammensetzung ein Stellsignal berechnet, weil eine technische Havarie oder extreme Rohstoffparameter vorliegen, wird zusätzlich ein akustisches oder op-

tisches Eeldesignal abgegeben, das den Anlagenfahrer auf die Notwendigkeit zur Ober- oder Untei^vertüberschreitung ' hinweist. Der Anlagenfahrer kann dann das zulässige Arbeitsregime in herkömmlicher Verfahrensweise einstellen-j .indem er die Havarie beseitigt, oder den Mahlspalt so korrigiert, daß die Regelung in den zulässigen SteHbereich zurückgeführt wird, lach entsprechendem Singriff in den Prozeß läuft das Verfahren wieder wie oben beschrieben weiter.

,Hit der Erfindung ist es gelungen, ein Schrot₍ für Brauzwecke herzustellen, das sehr gut erhaltene Spelzen "bei-¥/eitgehend aufgeschlossenem' Mehlkörper aufweist und hinsichtlich seiner Zusammensetzung optimale Voraussetzungen für eine effektive Weiterverarbeitung bietet.

Gegenüber.der herkömmlichen Schrotung konnte bei gleichen technologischen Bedingungen der vorangehenden und nachfolgenden Prozeßstufen eine Einsparung an Läuterzeit und damit verbunden eine'höhere Auslastung der Läutereinrichtung sowie eine Steigerung der Extraktausbeute erzielt werden. . Die Anwendung der.Erfindung gestattet es, eine Vielzahl von Schrotchargen mit konstanter Zusammensetzung in hoher Qualität herzusteilen, ohne am Waisenstuhl laufend manuell die Einstellungen verändern zu müssen. Schwankungen in der Qualität der Rohstoffe werden hierbei kompensiert.

Ausführungsbeispiel . . ' , . .

In Figur 1 ist der Ablauf schematisch dargestellt. Der Rohstoff durchläuft eine Zellenradschleuse 1 und gelangt in kontinuierlichem Strom in die'Eonditioniereinrichtung 2. Über die Dampfzuführung mit dem Stellglied 7 wird Dampf zur Befeuchtung des Rohstoffs in die Dämpfschnecke 2 eingeleitet. Die Schnecke bewegt den Rohstoff kontinuierlich durch den Innenraüm der Dämpfeinrichtung, wodurch eine gleichmäßige Befeuchtung jedes RohstoffpartiiceIs erreicht wird. Die Feuchtigkeit kann während der geringen Verweiizeit in 2 wie beabsichtigt nur 'bis. zu einer geringen Tiefe in das Korn eindringen. Der Rohstoff .wijxl' aus der Konditi'oniereinrichtung kommend,

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stetig und ohne wesentliche Verzögerung über eine zweite Zellenradschleuse und ein Puffergefäß 3. dem Walzenstuhl 4·. zugeführt, der in bekannter Weise arbeitet. Aufgrund der erfindungsgemäß gezielten Feuchtigkeitserhöhung des Getreides in der Schnecke entsteht bei der Zerkleinerung das .gewünsch-. te Schrot mit einem hohen Anteil gut erhaltener und ausgemahlener Spelzen bei optimalem MehlkörperaufschluJB. Die Meßeinrichtung 5 besteht im einfachsten Falle aus einem Sieb für das Abtrennen der Spelzenfraktion und einer Waage. Im Hebenstrom des Mahlgutes gelangen intermittierend etwa gleich große Schrotisengen auf das rüttende oder schwingende Sieb, -welches eine Maschenweite aufweist, die für die Erfassung der Spelzenfraktion des mahlgutes geeignet ist. Am Ende eines jeden Zyklus wird die Menge der Grieße und Mehle,' die das Sieb passiert haben, gewichtsmäßig erfaßt. Gleiches geschieht mit der Spelzenfraktion, die nach Abkippen des Siebes gewogen wird. Anschließend wird über Differenz-, und Quotientenbildung der prozentuale Anteil der Spelzenfraktion ausgewiesen. Nachdem die Waagschale entleert ist, kann ein neuer Wägezyklus beginnen. · . '.

Der Meßwert wird dem Segler 6 übertragen und dort unter Berücksichtigung des einzustellenden Sollwertes verarbeitet. Der Regler bildet ein Stellsignal, das er.an das Stellglied 7 zur : Beeinflussung des Dampfstromes abgibt. Die Signaleinrichtungen 8 geben die Unter- oder Überschreitung der lOleranzgrenzen bei einer extremen Veränderung der Hohstoffparameter ^; an, so daß der Anlagenfahrer dann wie üblich von Hand eine Kahlspaltverstellung 9 in geeigneter Weise vornehmen kann, wodurch die Schrotparameter so verändert werden, daß der Segler eine Stellgroße für die Befeuchtung im zulässigen Stellbereich bilden kann.

Claims (5)

' ' ' Erfindungsanspruch '

1. Steuerungsverfahren bei der' Herstellung von Brauschrot unter Nutzung von Schrotparametern dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtezunähme des Rohstoffs in der einer Zerkleinerungsanlage vorgeschalteten Eonditioniereinrichtung in Abhängigkeit von Schrotparametern, die nach der Zerklei-

nerung in bekannter Weise erfaßt werden, geregelt wird.

2. Steuerungsverfahren nach Punkt 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Schrotungsparameter die Massen- oder Yolumenfrak-

' tion der Spelzen oder/und anderer Schrotbestandteile ver- \ wendet werden. . · -. "

3. Steuerungsverfahren nach Punkt 1. dadurch gekennzeichnet, * daß der Stellbereich für die Feuchtezunähme bei der Konditionierung innerhalb des 'üoleranzfeldes von o,5 bis 5 Prozent eingehalten wird.

4. Steuerun'gsverfahren nach Punkt' 3- dadurch gekennzeichnet,

daß bei Notwendigkeit zur Überschreitung der Toleranz- -grenzen ein.Signal abgegeben wird, worauf in bekannter Weise der.Mahlspalt der Zerkleinerungseinrichtung derart verändert wird, daß das Stellglied wieder in seinen zu-

. lässigen Stellbereich zurückgeführt wird.

5·. Steuerungsverfahren nach Punkt 3· dadurch gekennzeichnet, daß. der Stellbereich auch durch die Begrenzung des Stellsignals eingeengt sein kann«

•Hierzu 1 Blatt Zeichnungen