DD293131A5

DD293131A5 - CHARGE RECYCLING PROCEDURE FOR CHARGE-BASED WUERZEKOCHUNG

Info

Publication number: DD293131A5
Application number: DD33918690A
Authority: DD
Inventors: Irene Senge; Mathias Pech
Original assignee: Veb Brauerei Dresden-Coschuetz,De; Kombinat Fortschritt Landmaschinen Veb Agroanlagen Dresden,De
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bruedenverwertung bei chargenweiser Wuerzekochung mit einer Wasserverdampfung von vorzugsweise 5% in Brauereien. Die Bruedenwaerme wird in einem Bruedenkondensator von Sud zu Sud abwechselnd auf die Laeuterwuerze des Folgesudes und ein Warmwasservolumen mittlerer Temperatur uebertragen. Das Warmwasservolumen wird entsprechend dem Bedarf an warmem Brau- und Betriebswasser durch die Kuehlung der heisztrubfreien Wuerze mit dem 1,3 bis 1,4fachen Kuehlwasservolumen bereitgestellt. Waehrend der Kochung der mit Brueden vorgewaermten Sude wird das Brauwasservolumen fuer zwei Sude auf 80C erwaermt.{Bruedenverwertung; Wuerzekochung; Wasserverdampfung; Brauerei; Bruedenkondensator; Laeuterwuerze; Folgesud; Warmwasservolumen; Brauwasser; Betriebswasser}The invention relates to a method for Bruedenverwertung in batchwise wort boiling with a water evaporation of preferably 5% in breweries. The Bruederwaerme is transferred in a Bruedenkondensator of Sud to Sud alternately on the Laeuterwuerze of the following and a warm water volume medium temperature. The hot water volume is provided according to the need for warm brewing and process water by cooling the hot water-free wort with 1.3 to 1.4 times the volume of cooling water. During the cooking of the broth, which is pre-heated with broths, the volume of brewing water is heated to 80 ° C for two sages. {Bruederverwertung; wort boiling; Water evaporation; Brewery; vapor condenser; lauter; Folgesud; Hot water volume; Brewing water; Process water}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Brüdenverwertung in Brauereien bei chargenweiser Würzekochung mit einer Wasserverdampfung von vorzugsweise 5%.The invention relates to a method for vapor recovery in breweries at batch wort boiling with a water evaporation of preferably 5%.

Characteristic of the known state of the art

Bekannte Verfahren der Brüdenverwertung bei chargenweiser Würzekochung wie Brüdenverdichtung, Wärmetransformation, Kälteerzeugung in einer Absorptionskältanlage oder über einen Expansionsturbinenprozeß erfordern einen hohen technischen Aufwand. Die Erwärmung von Kaltwasser in einem Pfannendunstkondensator führt im allgemeinen zu einem Warmwasserüberschuß. Der Bedarf an 80°C-Brauwasser wird über die Würzekühlung gedeckt bei einem Volumenverhältnis von Kü hl wasser zu Ausschlagwürze von 1,05 bis 1,1:1 (Brau weit, 1986, S. 2540; Brauwelt, 1982, S. 1389 u nd 1390). Wird bei niedriger Temperatur, zum Beispiel 35°C, eingemaischt, entsteht bereits hier ein Warmwasserüberschuß.Known methods of vapor recovery in batch wort boiling such as vapor compression, heat transformation, refrigeration in an absorption refrigeration system or an expansion turbine process require a high technical effort. The heating of cold water in a pan vapor condenser generally leads to a warm water excess. The need for 80 ° C brewing water is covered by the wort cooling at a volume ratio of cooling water to Ausschlagwürze of 1.05 to 1.1: 1 (Brau weit, 1986, p 2540, Brauwelt, 1982, p nd 1390). If mixing is carried out at low temperature, for example 35 ° C., a warm water excess is already produced here.

Weiterhin ist bekannt, die Brüdenwärme in einem Primärkreislauf auf ein Warmwasservolumen zu übertragen, das in einem Sekundärkreislauf Wärme an die Läuterwürze (DE-PS 3147620), Verbraucher in der Flaschenabfüllung oder die Raumheizung abgibt (Brauwelt, 1985, S. 1845,1848; Brauwelt, 1981, S. 906). Auf diese Weise wird ein Warmwasserüberschuß vermieden, aber es entsteht ein zusätzlicher technischer und energetischer Aufwand zum Betreiben des Sekundärkreislaufes. Soll die Brüdenwärme unmittelbar, das heißt, ohne zwischengeschalteten Warmwasserkreislauf (Wärmespeicherung in einem Warmwasservolumen) auf die Würze übertragen werden, muß die Gleichzeitigkeit von Brüdenfreisetzung und Würzevorwärmung garantiert werden. Das geschieht nach einem in Brauwelt, 1986, S. 630-634 und DE-OS 3338576 beschriebenen Verfahren über die Vergrößern ng der Sudzahl durch Teilung des Sudvolumens in zwei oder drei gleiche Teile. Mit der Anzahl der Gefäße im Sudhaus steigt neben dem apparativen Aufwand auch der meß- und regeltechnische Aufwand zur Würzeherstellung. Die Brüdenwärme, die nicht von der Läuterwürze aufgenommen werden kann, wird bei jedem Sud mit Hilfe einer zusätzliche Wärmeübertragungsfläche zur Erwärmung von Kaltwasser genutzt.Furthermore, it is known to transfer the vapor heat in a primary circuit to a volume of hot water, the heat in a secondary circuit to the Läuterwürze (DE-PS 3147620), consumers in the bottling or space heating gives (Brauwelt, 1985, p 1845, 1848; , 1981, p. 906). In this way, a warm water excess is avoided, but there is an additional technical and energy costs for operating the secondary circuit. If the Brüdenwärme immediately, that is, without intermediate hot water circuit (heat storage in a hot water volume) are transferred to the wort, the simultaneity of vapor release and wort preheating must be guaranteed. This is done according to a method described in Brauwelt, 1986, pp. 630-634 and DE-OS 3338576 on increasing the size of the brewing number by dividing the brewing volume into two or three equal parts. With the number of vessels in the brewhouse increases in addition to the equipment expense and the measurement and control technical effort for wort production. The heat of the broth, which can not be absorbed by the lautering wort, is used in each broth with the help of an additional heat transfer surface for the heating of cold water.

Es wurde auch vorgeschlagen, ohne Sudteilung bei zeitlicher Abstimmung von Läuterung und Kochung mit der Brüdenwärme die Läuterwürze des jeweils folgenden Sudes vorzuwärmen (DD-PS 250947, DE-OS 3508754), jedoch wird bei zu langen Standzeiten der erwärmten Würze die Würzequalität gefährdet.It has also been proposed to preheat the rinsing wort of the respective following suds without Sudteilung at the timing of refining and boiling with the Brüdenwärme (DD-PS 250947, DE-OS 3508754), but at too long periods of heated wort, the wort quality is at risk.

Werden bei chargenweiser Würzeherstellung kontinuierliche Kochverfahren mit brüdenbeheizten Würzevorwärmern angewendet (Brauwelt, 1982, S. 118-124; DE-OS 3614431), ergeben sich komplizierte An- und Abfahrbedingungen bei jedem Sud (DD-PS 268713). Die Wasserverdampfung wird durch die Temperaturdifferenz zwischen der höchsten Reaktionstemperatur und der Temperatur am Ende der Würzeentspannung begrenzt. Wird zugunsten der Austreibung flüchtiger Stoffe die Reaktionstemperatur erhöht, bilden sich verstärkt die unerwünschten Produkte der Maillardreaktion. Eine Entspannung bis ins Vakuum erfordert einen größeren technischen Aufwand.If continuous cooking processes with wort-heated wort heaters are used in batch-wise wort production (Brauwelt, 1982, pp. 118-124, DE-OS 3614431), complicated startup and shutdown conditions result for each brew (DD-PS 268713). The water evaporation is limited by the temperature difference between the highest reaction temperature and the temperature at the end of wort decompression. If the reaction temperature is increased in favor of the expulsion of volatile substances, the unwanted products of the Maillard reaction are increasingly formed. A relaxation to the vacuum requires a greater technical effort.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die bei chargenweiser Würzekochung anfallende Brüdenwärme mit geringem appartivem und energetischem Aufwand zu nutzen.The aim of the invention is to use the accumulating at batch wort boiling vapor heat with low appartivem and energy costs.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die beiden effektivsten Verfahren der Brüdenverwertung bei chargenweiser Würzekochung, das heißt, die unmittelbare Übertragung der Brüdenwärme auf die Läuterwürze des folgenden Sudes und die Wassererwärmung im Pfannendunstkondensator sollen für eine Wasserverdampfung von etwa 5% so miteinander verknüpft werden, daß weder ein Qualitätsrisiko für die Würze noch ein Warmwasserüberschuß entsteht.The two most effective methods of vapor recovery in batch wort boiling, that is, the immediate transfer of vapor heat to the Läuterwürze the following Sudes and water heating in the pan vapor condenser should be linked for a water evaporation of about 5% so that neither a quality risk for the wort nor a hot water surplus arises.

Erfindungsgemäß wird die Brüdenwärme von Sud zu Sud abwechselnd auf die Läuterwürze des folgenden Sudes und auf ein Warmwasservolumen mittlerer Temperatur übertragen.According to the invention, the Brüdenwärme is transferred from brew to brew alternately to the Läuterwürze the following Sudes and to a hot water volume of medium temperature.

Während bei der Würzekochung im Temperaturbereich von vorzugsweise 102 bis 106⁰C etwa 5% des Pfanne-voll-Volumens verdampft werden, wird im Brüdenkondensator die Läuterwürze des folgenden Sudes auf etwa 95°C erwärmt.While in the wort boiling in the temperature range of preferably 102 to 106 ⁰ C, about 5% of the pan-full volume are evaporated, the Läuterwürze the following boiling is heated to about 95 ° C in the vapor condenser.

Die Kochung des mit Brüden vorgewärmten Sudes beginnt unabhängig vom zeitlichen Verlauf der Läuterung des nachfolgenden Sudes. Der bei dieser Kochung freigesetzte Brüden wird zur Erwärmung eines Wasservolumens mit einer Ausgangstemperatur zwischen etwa 40 und 70⁰C auf die gewünschte Endtemperatur, die je nach Verwendungszweck des Warmwassers zwischen und 97°C liegen kann, genutzt.The boiling of the saute preheated with vapors begins regardless of the time course of the purification of the subsequent sud. The vapor released in this cooking is used to heat a volume of water with an initial temperature between about 40 and 70 ⁰ C to the desired final temperature, which may be between 97 ° C and depending on the intended use of the hot water.

Der folgende, nicht mit Brüden vorgewärmte Sud wird mit Frischdampf aufgeheizt in einem Zeitraum, der die Gleichzeitigkeit von Kochbeginn und Beendigung des Würzelaufes bei der Läuterung des nachfolgenden Sudes gewährleistet. Eine Wartezeit des nicht mit Brüden vorgewärmten Sudes bei Läutertemperatur stellt kein Qualitätsrisiko dar. Mit der Kochung dieses Sudes wiederholt sich der beschriebene Ablauf.The following, not preheated with vapors broth is heated with live steam in a period of time, which ensures the simultaneity of cooking start and completion of Würzelaufes in the purification of the subsequent Sudes. A waiting time of the not preheated with vapors Sudes at refining temperature is no quality risk. With the cooking of this Sudes repeats the described process.

Ausführungsbeispielembodiment

Das Verfahren wird beschrieben für eine Brauerei mit einem Bedarf an warmem Brauwasser (80⁰C) von 0,9 bis 1,0 hl/hl Ausschlagwürze (Einmaischtemperatur 35°C) und einem Bedarf an sonstigem warmem Betriebswasser, bezogen auf eine Temperatur von 65 ⁰C, von etwa 0,4 hl/hl Ausschlagwürze. Für die Bereitung von warmem Brau- und Betriebswasser wird Wasser einheitlicher Qualität verwendet.The method is described for a brewery with a need for hot brewing water (80 ⁰ C) from 0.9 to 1.0 hl / hl finished wort (mashing-in temperature 35 ° C) and a need for anything else warm service water, based on a temperature of 65 ⁰ C, from about 0.4 hl / hl Ausschlagwürze. For the preparation of warm brewing and process water, water of uniform quality is used.

Während der Würzekochung strömt der Brüden aus dem Würzekochgefäß in den Brüdenkondensator. Gleichzeitig wird bei jedem zweiten Sud die im Vorlaufgefäß gesammelte Läuterwürze über den Brüdenkondensator gefördert, wobei sie sich von einer Anfangstemperatur von 72°C bis zum Kochende auf 96°C erwärmt. In einem Sudhaus mit zwei schlanken Vorlaufgefäßen und einem Würzekochgefäß gelangt die Würze in das Vorlaufgefäß zurück, in einem Sudhaus mit zwei im Wechsel arbeitenden Würzekochgefäßen in das freie Würzekochgefäß.During wort boiling, the vapor from the wort boiling vessel flows into the vapor condenser. At the same time, the lime wort collected in the preliminary vessel is conveyed via the vapor condenser for every second brew, whereby it heats up to 96 ° C from an initial temperature of 72 ° C to the end of the cooking. In a brewhouse with two slender feed vessels and a wort boiling vessel, the wort is returned to the feed tank, in a brewhouse with two alternating wort boiling vessels in the free wort boiling vessel.

Das vom Heißtrub befreite Würzevolumen jedes Sudes wird in der Vorkühlabteilung des Plattenkühlers von zum Beispiel 94⁰C auf 15°C gekühlt. Im Gegenstrom wird entsprechend dem Warmwasserbedarf der Brauerei das 1,35fache Kühlwasservolumen von 12 auf 66°C erwärmt und einem Warmwasserspeicher zugeleitet.The freed from hot break wort volume of each brew is cooled in the cooler Vorkühlabteilung of the plate of, for example 94 ⁰ C to 15 ° C. In countercurrent, the 1.35-fold cooling water volume is heated from 12 to 66 ° C according to the hot water demand of the brewery and fed to a hot water tank.

Während der Kochung der mit Brüden vorgewärmten Sude wird das für zwei Sude benötigte Brauwasservolumen aus dem Warmwasserspeicher entnommen, im Brüdenkondensator auf 80⁰C erwärmt und im Brauwasserspeiclier gesammelt.During the boiling of the pre-heated with vapors Sude the Brauwasservolumen needed for two suds is removed from the hot water tank, heated in the vapor condenser to 80 ⁰ C and collected in Brauwasserspeiclier.

Die nicht mit Brüden vorgewärmten Sude werden erst dann mit Frischdampf auf die Kochtemperatur aufgeheizt, wenn die Läuterung des jeweils nachfolgenden Sudes so weit fortgeschritten ist, daß der Würzelauf in das Vorlaufgefäß bis zum Beginn der Brüdenfreisetzung beendet oder nahezu beendet ist. Die Brüdenwärme der mit Frischdampf erwärmten Sude wird, wie oben beschrieben, auf die Läuterwürze des jeweils folgenden Sudes übertragen. Läuterwürze und Wasser werden in demselben Brüdenkondensator erwärmt, bei günstigen räumlichen Verhältnissen reicht eine gemeinsame Pumpe zur Förderung von Läuterwürze und Warmwasser durch den Brüdenkondensator aus.The broths, which have not been preheated with vapors, are then heated up to the cooking temperature with live steam only when the refining of the respective subsequent sud has progressed so far that the seasoning in the preliminary vessel is completed or almost completed until the start of the liberation of the vapors. The vapor heat of the steam heated with live steam is, as described above, transferred to the Läuterwürze each successive Sudes. Läuterwürze and water are heated in the same vapor condenser, with favorable spatial conditions, a common pump to promote Läuterwürze and hot water through the vapor condenser enough.

Nach dem dargestellten Verfahren wird die Brüdenwärme mit minimalem technischem Aufwand und Elektroenergieverbrauch genutzt. In den Brauereien ist im allgemeinen entsprechend dem Spitzenbedarf an warmem Brau- und Betriebswasser ein größeres Speichervolumen vorhanden, als zur Anwendung des Verfahrens unbedingt erforderlich ist. Außerdem Brüdenkondensator, ein oder zwei Pumpen und entsprechenden Rohrleitungen, werden keine weiteren Hauptausrüstungen zur Brüdenverwertung benötigt. Wird die heiße Ausschlagwürze im Gegensatz zum üblichen Volumenverhältnis zwischen Warmwasser und Würze von 1,1:1 mit dem 1,3 bis 1,4fachen Wasservolumen gekühlt, tritt die Würze bei gleicher Wärmeübertragungsfläche des Plattenkühlers mit verringerter Temperatur in die Tiefkühlabteilung ein, so daß der Kältebedarf für die Würzekühlung sinkt.According to the illustrated method, the Brüdenwärme is used with minimal technical effort and electrical energy consumption. In breweries, a larger storage volume is generally present than is absolutely necessary for the application of the process, in accordance with the peak demand for warm brewing and process water. In addition, vapor condenser, one or two pumps and corresponding piping, no further main equipment for vapor recovery is needed. If the hot wort is cooled in contrast to the usual volume ratio between hot water and wort of 1.1: 1 with the 1.3 to 1.4 times the volume of water, the wort occurs at the same heat transfer surface of the plate cooler with reduced temperature in the freezer compartment, so that the Refrigeration demand for wort cooling drops.

Anstelle des von der Würzekühlung gelieferten Warmwassers kann in das Verfahren auch Warmwasser eingebunden werden, das unter Ausnutzung von Abwärmequellen wie zum Beispiel der Kondensations- und Überhitzungswärme des Kältemittels der Kompressionskälteanlage und der Brüdenkondensatwärme bereitet wurde.Instead of the supplied hot water from the wort cooling hot water can be included in the process, which was prepared by utilizing waste heat sources such as the condensation and superheat of the refrigerant of the compression refrigeration system and the vapor condensate heat.

Claims

1. A method for vapor recovery in batch wort boiling with a water evaporation of preferably 5% by transferring the heat of vapor to Läuterwürze or water, characterized in that the Brüdenwärme from brew to brew alternately on the Läuterwürze the following Sudes and on a hot water volume in the temperature range of about 40 up to 70 ⁰ C is transmitted.

2. The method according to claim 1, characterized in that the hot water volume is provided by the cooling of hot wort-free wort volume of each Sudes with 1.3 to 1.4 times the volume of cooling water.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that during the boiling of preheated with vapors Sude the intended for two brews as warm brewing water volume of the outlet temperature from the plate cooler is heated to 80 ° C.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the same vapor condenser is used for the transfer of the vapor heat to Läuterwürze and brewing water.