DE102010054310A1

DE102010054310A1 - Verfahren zur Optimierung der Maischebereitung sowie Vorrichtung zum Maischen

Info

Publication number: DE102010054310A1
Application number: DE102010054310A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Hans Scheuen
Current assignee: SCHEUREN, HANS, DR.-ING., DE
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2011-11-17

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Maischeproduktion im Brauprozess vorgestellt. Hierbei wird während diesem Prozess mittels einer entsprechenden Vorrichtung (5) Inertgas in Form von fein verteilten Blasen flüssigkeitsseitig in das Maischbehältnis (2) eingeleitet. Die Inertgaszufuhr bewirkt eine Austreibung unerwünschter Aromastoffe, scheidet Feinstpartikel an der Oberfläche Maische-Luft ab und verbessert die Würzequalität.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Maischehandlung im Brauprozess, wobei Gas in Form von Blasen zugesetzt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Maischebereitung in Form eines Behältnisse mit Wasser und Schrot zu- und maischeabführenden Leitungen, sowie eine Beheizungs- und Rühreinrichtung.
Ausgangslage
Die Würzebereitung beinhaltet die zentralen Arbeitsschritte der Bierherstellung. Mit Hilfe der Prozesse Maischen, Läutern, Kochen und der Whirlpoolrast entsteht aus einer Suspension aus geschrotetem Malz und Wasser, der Maische, eine zuckerhaltige und aromatische Lösung, die Würze. Die hierfür nötigen Arbeitsschritte sind jedoch alle sehr energieaufwendig. Beträgt der durchschnittliche Wärmebedarf bei der Bierherstellung ca. 145–285 MJ/hl Verkaufsbier, entfallen auf den Schritt der Würzebereitung allein 81–128 MJ/hl. Insbesondere der Schritt der Würzekochung bedarf mit 24–54 MJ/hl eines hohen Energieeinsatzes (Brauwelt (1996); Richtzahlen für Brauerei und Mälzerei).
In dieser Ausgangssituation muss es das Ziel einer jeden modernen und innovativen Brauerei sein, die bestehende Sudhauspraxis zu verbessern und dadurch Energie und Zeit einzusparen. Ein Ansatz hierfür besteht in der hier vorgestellten Erfindung. Deren Idee besteht in der Optimierung der Würzebereitung durch eine Verringerung der nötigen Gesamtverdampfung durch die Austreibung unerwünschter Aromastoffe vor der Würzekochung. Erreicht werden soll dies durch eine Vorrichtung zum Einblasen von Luft in das System Maische, wodurch eine effizientere Austreibung unerwünschter Aromastoffe erfolgt und eine qualitative Verbesserung der entstehenden Würze erreicht wird. Nachfolgend werden die wichtigen Arbeitsabschnitte Läutern und Aromastoffaustreibung kurz beschrieben.
Vorgänge während des Maischen
In diesem Prozess werden Wasser und geschrotetes Malz vermischt und definierten Temperatur- und Zeitprogrammen ausgesetzt. Die am Ende entstandene Lösung wird Würze genannt. Deren charakteristischen Inhaltsstoffe, wie etwa der Gehalt an Zuckern und Eiweißen, bilden die entscheidende Grundlage, die für die Güte des Endproduktes Bier bestimmend ist. Das Mittel um die Qualität der Maischarbeit zu führen, besteht aus der Beeinflussung der enzymatischen Umwandlungsreaktionen. Diese können durch die Faktoren Temperatur, Zeit, pH-Wert und Größe der suspendierten Partikel gelenkt werden. Die ersten beiden Parameter werden durch die Wahl des Maischprogrammes festgelegt. Die Größe des pH-Wertes kann durch das Verhältnis Wasser zu Schrot und vor allem dem Mittel der biologischen Säuerung beeinflusst werden. Die Partikelgröße einzelner Fraktion kann durch den Einsatz einer Schrotmühle oder anderer Zerkleinerungsmaschinen bestimmt werden.
Ausdampfung von Aromastoffen
Ein weiterer wichtiger Vorgang während der Würzebereitung besteht in der Schaffung eines bestimmten, biersortenabhängigen Aromastoffprofils. Hierfür ist der Sudhausprozess von großer Bedeutung, da sich während der Würzebereitung eine Vielzahl von wichtigen Aromastoffen bildet. Die gängige Möglichkeit den Gehalt dieser Komponenten in Würze und damit in dem Endprodukt Bier zu beeinflussen und zu vermindern, besteht in der Ausdampfung der betreffenden Substanzen. Eine Verwirklichung findet dieser Trennprozess in Form des Siedens der Würze in speziellen Kochsystemen. Ein bedeutender Aromastoff, der einen wichtigen Kennwert der Würzekochung darstellt und als das Maß für dessen Ausdampfqualität gilt, ist die Aromakomponente Dimethylsulfid (DMS). Diese Substanz muss aufgrund des negativen Geschmackseindrucks unter einen Schwellenwert von 100 μg/l ausgetrieben werden.
Aktuelle Entwicklungen der Brauindustrie sind jedoch nicht mehr auf die Ausdampfung unerwünschter Aromastoffe durch Sieden konzentriert. Viele Entwicklungen nutzen die sich dem Kochprozess anschließende Heißtrubabscheidung als Möglichkeit zur Aromastoffaustreibung. Das übergeordnete Prinzip der Desorption, also der flüssigkeitsseitigen Anreicherung einer unerwünschten Komponente durch eine Anreicherung dieser Substanz in einer Gasphase, ist allen diesen Verfahren zuzuordnen. Es existiert bisher jedoch kein Verfahren, um bereits vor dem Schritt der Würzekochung unerwünschte Aromastoffe auszutreiben.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Verkürzung der Prozesszeit sowie in einer Verringerung des Gehaltes an unerwünschten Aromastoffen in der Würze, insbesondere DMS, zu Kochbeginn.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Oberbergriff von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in das Maischbehältnis ein Gasstrom geleitet wird. Die flüssigkeitsseitig entstehenden Blasen nehmen Einfluss auf die umgebende Suspension/Flüssigkeit (Maische).
Drei vorteilhafte Effekte hinsichtlich dieser Einflussnahme sind zu beobachten:

1) Durch Stofftransport erfolgt eine Verdunstung von Aromastoffen aus der Würze in die Gasblasen
2) Ein resultierender Flotationsprozess durch die Gasblasen führt zu einer Abscheidung von Feinstpartikeln an der Maischeoberfläche wodurch der anschließende Läuterprozess verbessert werden kann
3) Der Volumenstrom der aufsteigenden Gasblasen fördert die Durchmischung und erhöht die Würzequalität

Die auf diesem Wege zu gewinnende Würze enthält mit guter Nahrung kein freies DMS und ist bei kürzerer Prozesszeit qualitiv hinsichtlich der Inhaltsstoffe und der Färbung von einer mit herkömmlichen Methoden gewonnenen Würze nicht zu unterscheiden.
Ein vorteilhaftes Verfahren variiert den Zeitpunkt der Gaszuleitung. Drei mögliche Zeitpunkte sind hier zu nennen:

1) Zuleitung von Gas mit Beginn Maischprozess
2) Zuleitung von Gas während dem Maischprozess
3) Zuleitung von Gas am Ende des Maischprozess

Ein weiteres vorteilhaftes Verfahren variiert die Dauer der Gaszuleitung. Kurze Unterbrechungen in Kombination mit einer der vorher beschriebenen Möglichkeiten der Prozessführung erlauben die Hervorhebung oder Unterdrückung einzelner Effekte.
1 zeigt schematisch eine mögliche Ausführung einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Die Vorrichtung (1) umfasst ein Maischbehältnis (2), an den ein Wasserzulauf (3), eine Schrotzufuhr (11) und ein Maischeauslauf (4) angeschlossen sind. Begrenzt wir das Behältnis durch eine Haube (8) mit Dampfabzug (9).
Während der Maischebereitung wird in den Maischbehältnis (2) die warme Maische mittels des Rührwerks (12), unterstützt durch die aufsteigenden Gasblasen, homogenisiert. Hierbei wird durch Phasen des Aufheizens und der Rast aus der stärkehaltigen Maische die zuckerhaltige Würze gewonnen. Während des Prozesses wird Gas in Form von feinen Blasen in das Maischbehältnis über eine entsprechende Vorrichtung (5) eingeleitet. Zur Steuerung des Gasvolumenstroms in allen genannten Ausführungen wird den entsprechenden Zuleitungen (10) eine Steuereinheit (7) vorgeschaltet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Brauwelt (1996); Richtzahlen für Brauerei und Mälzerei [0002]

Claims

Verfahren zur Maischebehandlung während dem Maischvorgang im Brauprozess, wobei während dieses Prozesses Gas kontinuierlich oder diskontinuierlich der Maische zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch Druck- und Dichteunterschied zwischen Maische und Gas die entstandenen Blasen durch die Suspension hindurchwandern und mittels Verdampfungseffekten Aromastoffe aus der Würze abreichern.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasblasen die Homogenität der Maische fördern.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasblasen den Effekt der Flotation bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass Feinstpartikel durch Anlagerung an die Oberfläche von Gasblasen an der Maischeoberfläche gehalten werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom vorher durch Wasser, Würze oder vergleichbare Fluide geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom durch einen Stickstofferzeuger aus der Luft erzeugt und temperiert wird.
Vorrichtung zur Maischebehandlung gemäß der genannten Ansprüche, umfassend ein Maischbehältnis sowie Maische zu- und Maische abführende Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass diesem Aggregat eine Vorrichtung zum Zweck der Gaseinleitung und Gaserzeugung zugeordnet ist, die zur Einleitung eines Gasstroms in Form von Blasen im Medium Maische dient.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Leitungen mit Verteilungsvorrichtungen zum Zweck der Zuführung des Gases in die in ein Maischbehältnis ein oder aus führende Maischeleitung installiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Maischbehältnis rotierende Bauteile mit Verteilungsvorrichtungen installiert sind, die in die Maische Gas einleiten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Einheit zur wasser- oder aromabezogenen Sättigung des Gases verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom durch einen Stickstofferzeuger aus der Luft erzeugt wird.