DD244989A5

DD244989A5 - Verfahren und vorrichtung zum kochen von hopfen

Info

Publication number: DD244989A5
Application number: DD29067786A
Authority: DD
Inventors: Peter Ullmann; Istvan Marjai; Gyoergy Bendek; Imre Horvath
Original assignee: Koebanyai Soergyar,Hu
Priority date: 1985-06-03
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-04-22
Also published as: AT386605B; GB2182672B; FR2582668A1; GB8612258D0; FR2582668B1; GB2182672A; CS407486A2; HUT41064A; ATA120286A; DE3614431A1; HU195243B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum energiesparenden kontinuierlichen Kochen von Bierwuerze aus Hopfen. Durch die Erfindung werden mit relativ einfachen Mitteln unter Sicherung einer hohen Bierqualitaet weitere Energieeinsparungen bei der Aufbereitung der Bierwuerze erreicht. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass man in der Endstufe die Wuerze auf 120-125C erwaermt, bei dieser Temperatur eine Verweilzeit von 0,5-2 Minuten einhaelt, danach im vorletzten Entspannungsgefaess der in Reihe geschalteten Entspannungsgefaesse eine Verweilzeit von 20-40 Minuten gewaehrleistet und mit der aus dem letzten Entspannungsgefaess austretenden Wuerze in einem regenerativen Waermeaustauscher die zu den Vorwaermern ankommende Wuerze vorwaermt. Die erfindungsgemaesse Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens weist vor den vorwaermenden Waermeaustauschern einen regenerativen Waermeaustauscher auf, der mit der Leitung der frisch ankommenden Wuerze und mit dem Fluessigkeitsaustrittsstutzen des letzten Entspannungsgefaesses verbunden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum energiesparenden Kochen von Hopfen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Beim Kochen der Bierwürze (dem Hopfenkochen) laufen sehr komplexe Prozesse ab, in deren Verlauf

— sich die Bitterstoffe des Hopfens auflösen und eine Isomerumlagerung erfahren,

— die Eiweiße koagulieren,

— unerwünschte Geschmacksstoffe austreten,

— die Konzentration der Würze durch die Verdampfung des Wassers ansteigt,

— reduzierende Substanzen und Aromastoffe gebildet werden,

— noch funktionsfähige Enzyme inaktiviert werden,

— die Würze keimfrei wird.

Das sog. klassische Kochen des Hopfens (Kochen bei atmosphärischem Druck) wird den aufgeführten Funktionen ausgezeichnet gerecht und liefert die beste Bierwürze. Es hat aber den Nachteil, das es diskontinuierlich und aufwendig ist und vor allem sehr viel Energie verbraucht. Das Aufheizen und Kochen eines Hektoliters Bierwürze erfordert 15—20 kg Dampf. In den vergangenen Jahren wurden die unterschiedlichsten Technologien mit kontinuierlichem Prozeßablauf ausgearbeitet, die die Wirksamkeit des Verfahrens verbessern und Wärmeenergie einsparen sollten. Ein derartiges Verfahren ist in der DE-AS 1 091 516 beschrieben. Vorschlagsgemäß wird die Würze auf 130-150°C erwärmt und bei dieser Temperatur 3-4 Minuten lang gehalten. Anschließend wird der Druck der Würze in mehreren Stufen plötzlich verringert, und der bei der plötzlichen Expansion entstehende Sattdampf zum Vorwärmen derfrisch ankommenden Würze genutzt. Auf diese Weise kann ein großer Teil der Wärmeenergie im Kreislauf gehalten werden. Nur in der letzten Stufe, in der die Würze auf 130-150 ⁰C erwärmt wird, muß Frischdampf (primäre Energie) zugeführt werden.

Mit diesem Verfahren wird eine schnelle Koagulierung des Eiweißes, ein guter Wirkungsgrad bei der Isomerisierung der Bitterstoffe und eine bedeutende Energieeinsparung erreicht. Der Geschmack des Bieres erreicht jedoch die Qualität der nach der klassischen Technologie hergestellten Biere nicht. Auf Grund des hohen Dampfdruckes und der hohen Temperaturen müssen teure Vorrichtungen verwendet werden. Nachteilig ist auch, daß zum Entfernen der sich kontinuierlich bildenden Ablagerungen der Betrieb häufig unterbrochen werden muß.

Gemäß DE-PS 3336310 kann die durch die bei hoher Temperatur vorgehende Verdampfung verursachte Geschmacksverschlechterung vermieden werden, wenn man in die Vorwärmerreihe nach der über 100⁰C aufheizenden Stufe, aber noch vor der mit Frischdampf beheizten Hochtemperaturstufe einen Druckminderer (Verdampfer) zwischenschaltet. Auf diese Weise werden die für den Geschmack des Bieres schädlichen Substanzen noch bei entsprechend niedriger Temperatur aus der Würze entfernt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß verglichen mit den bekannten Technologien eine stärkere Wasserverdampfung erreicht werden kann. Der Energiebedarf des Verfahrens ist jedoch — die gleiche Verweilzeit bei der hohen Temperatur vorausgesetzt — größer als im Falle der ohne zwischengeschalteten Druckminderer arbeitenden kontinuierlichen Technologie..

Unter ökonomischem Aspekt wäre daher ein neues, energiesparendes kontinuierliches Verfahren zum Hopfenkochen von großer Bedeutung, wenn damit die Nachteile der bisher bekannten Verfahren — unter Beibehaltung ihrer Vorteile— beseitigt werden und Biere hergestellt werden können, die in der Qualität den nach der klassischen Methode hergestellten um nichts nachstehen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Energieaufwand bei der Aufbereitung der Bierwürze zu senken und eine höchstmögliche Qualität der hergestellten Biere zu sichern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art mit verändertem Arbeitsregime Und eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man in der Stufe mit der höchsten Temperatur die Würze auf 120-125°C erwärmt, bei dieser Temperatur eine Verweilzeit von 0,5—2 Minuten einhält, danach im vorletzten Entspannungsgefäß der in Reihe geschalteten Entspannungsgefäße eine Verweilzeit von 20-40 Minuten gewährleistet und mit der aus dem letzten Entspannungsgefäß austretenden Würze in einem regenerativen Wärmeaustauscher die zu den Vorwärmern ankommende Würze vorwärmt.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß vor den vorwärmenden Sattdampf/ Flüssigkeit-Wärmeaustauschern ein regenerativer Wärmeaustauscher angeordnet ist, dessen eine Seite mit der Leitung der frisch ankommenden Würze und dessen andere Seite mit dem Flüssigkeitsaustrittstutzen des letzten Entspannungsgefäßes in ·

Verbindung steht. ~ ·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt das Blockschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die aus einem diskontinuierlich arbeitenden Maischefilter oder aus einem kontinuierlich arbeitenden Filter und dem Auslagebehälter oder aus einem Sammelbehälter mit einer Temperatur von etwa 70-73⁰C ankommende Würze wird mittels einer Pumpe regelbarer Leistung kontinuierlich in den regenerativen Wärmeaustauscher 1 gedrückt, wo sich die Würze auf etwa 80⁰C erwärmt. Danach gelangt die Würze in den ersten Sattdampf/ Flüssigkeit-Wärmeaustauscher 2, wo sie mit Hilfe des aus dem zweiten Entspannungsgefäß 7 stammenden Sattdampfes auf 80-90⁰C erwärmt wird. In dem zweiten Sattdampf/Flüssigkeit-Wärmeaustauscher 3 (der den Dampf des ersten Entspannungsgefäßes 6 verwertet) erhöht sich die Temperatur der Würze auf 90-110⁰C. Daran schließt sich die Stufe mit der höchsten Temperatur an, der Frischdampf/Flüssigkeit-Wärmeaustauscher 4, in dem die Würze auf 120-125⁰C erwärmt wird. Danach gelangt die Würze in den Verweilbehälter 5, in dem sie 0,5-2 Minuten lang, vorzugsweise eine Minute lang bei einer Temperatur von 120—125 ⁰C verweilt. Die aus dem Verweil behälter 5 austretende Würze fließt dann in das erste Entspannungsgefäß 6. (Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist zwei Entspannungsstufen auf, d. h. das erste Entspannungsgefäß ist gleichzeitig auch das vorletzte.)

Im Entspannungsgefäß 6 verweilt die Würze 20-40 Minuten. Die dabei ablaufende Langzeitverdampfung hat den Effekt eines weiteren Siedevorganges. Während der Verweilzeit sinkt die Temperatur der Würze auf 103-110⁰C. In dem zweiten^ Entspannungsgefäß 7 sinkt die Temperatur der Würze auf 100⁰C ab. Aus diesem zweiten Entspannungsgefäß 7 wird die Würze zurück an den Anfang der Vorwärmerreihe, in den regenerativen Wärmeaustauscher 1 geleitet, wo sie die frisch ankommende Würze vorwärmt und sich selbst dabei auf 85-89⁰C abkühlt. Mit dieser Temperatur gelangt die Würze dann zur Weiterverarbeitung.

Die Erfindung hat folgende Hauptvorteile:

Die Temperatur in der letzten Stufe von 120-125⁰C, und eine Verweilzeit.von 0,5-2 Minuten bei dieser Temperatur haben sich als vollkommen ausreichend erwiesen. Es ist nicht erforderlich, die Würze auf 150⁰C zu erwärmen und diese Temperatur 3-4 Minuten lang einzuhalten. Hierdurch werden nur die Aromastoffe nachteilig beeinflußt. Die im vorletzten Entspannungsgefäß bei 103-110⁰C gewährleistete Verweilzeit von 20-40 Minuten (bekannte'Verfahren: 120-134⁰C, 3-4 Minuten) hat zur Folge, daß die Isomerenumlagerung der Bitterstoffe mit einem besseren Wirkungsgrad verläuft. Die Qualität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Biere ist die gleiche wie die der klassisch hergestellten Biere. Infolge der niedrigeren Temperatur und des bisher noch nicht verwendeten regenerativen Wärmeaustauschers erfordert das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich weniger Energie. Wenn man den Energiebedarf des klassischen. Hopfenkochens (bei atmosphärischem Druck) als 100% betrachtet, so benötigt das erfindungsgemäße Verfahren etwa 25% dieser Energiemenge, während das bereits bekannte kontinuierliche Verfahren, das mit 3—4 Minuten Verweilzeit bei 130-150⁰C arbeitet, trotz der Verwertung des aus den Entspannungsstufen stammenden Dampfes immer noch 33-35X des Energiebedarfes des klassischen Verfahrens verbraucht. Es ist ein zusätzlicher Vorteil, daß infolge der niedrigeren Temperatur und des geringeren Druckes die Vorrichtungen einfacher sein können. Es ist allgemein bekannt, daß die Kosten von mit Druckflüssigkeiten arbeitenden Vorrichtungen exponentiell mit dem Druck steigen. Infolge der kürzeren Verweilzeit in der wärmsten Stufe kann diese (im allgemeinen eine Rohrschlange) kleiner dimensioniert werden, was ebenfalls einen Investitionsvorteil ergibt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum energiesparenden kontinuierlichen Kochen von Bierwürze, bei dem die Bierwürze in mehreren Stufen vorgewärmt, in einer letzten Stufe mit Frischdampf auf die höchste Temperatur gebracht, dann in mehreren Stufen einer Entspannung unterworfen und der bei der Entspannung entstehende Sattdampf zum Vorwärmen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe mit der höchsten Temperatur die Würze auf 120— 125°C erwärmt, bei dieser Temperatur eine Verweilzeit von 0,5—2 Minuten einhält; im vorletzten Entspannungsgefäß der in Reihe geschalteten Entspannungsgefäße eine Verweilzeit von 20-40 Minuten gewährleistet und mit der aus dem letzten Entspannungsgefäß austretenden Würze in einem regenerativen Wärmeaustauscher die zu den Vorwärmern ankommende Würze vorwärmt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus in Reihe geschalteten Sattdampf/Flüssigkeit-Wärmeaustauscher, eine mit Frischdampf beheizte Endstufe und mit den Wärmeaustauschern über Leitungen verbundene Entspannungsgefäße, dadurch gekennzeichnet, daß vor den vorwärmenden Sattdampf/Flüssigkeit-Wärmeaustauschern (2, 3) ein regenerativer Wärmeaustauscher (1) angeordnet ist, dessen eine Seite mit der Leistung derfrisch ankommenden Würze und dessen andere Seite mit dem Flüssigkeitsaustrittsstutzen des letzten Entspannungsgefäßes (7) in Verbindung steht.

Hierzu 1 Seite Zeichnung