DE102011009436A1

DE102011009436A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Maischebereitung im Brauprozess

Info

Publication number: DE102011009436A1
Application number: DE201110009436
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Schiffer Katja Ch
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-07-26

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Maischebereitung im Brauprozess angegeben. Hierbei ist es vorgesehen, die Maische mittels eines separaten Wärmetauschers zu erwärmen und während zumindest Teilen der Aufheizprozesse die bereits erwärmte Maische, welche den Wärmetauscher bereits passiert hat, nicht gezielt mit der restlichen Maische, die dem Wärmetauscher noch zugeführt werden muss, zu vermischen. Hierdurch wird der Wärmestrom in die Maische im Gegensatz zu herkömmlichen Maischverfahren mittels separater Wärmetauscher signifikant erhöht, wodurch die Aufheizraten im Maischprozess stark steigen und dieser somit effizienter gestaltet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Maischebereitung im Brauprozess, wobei chargenweise in einem Maischebehälter eingemaischt wird und die resultierende Maische zum Aufheizen einem separaten Wärmetauscher zugeführt wird. Die Erfindung befasst sich insbesondere damit, wie der Maischprozess hinsichtlich der Aufheizraten und somit hinsichtlich der Dauer des gesamten Maischprozesses verbessert werden kann. Die Erfindung umfasst darüber hinaus eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Maischebereitung.
Ein wesentlicher Schritt im Brauprozess ist die sogenannte Maischebereitung. Dabei wird das in der Regel geschrotete Malz und/oder die in der Regel ebenfalls geschrotete Rohfrucht mit Wasser vermischt und erhitzt, um die festen Bestandteile des Malzes und/oder der Rohfrucht in Lösung zu bringen. Hierbei wird ein bestimmtes Temperaturprofil durchlaufen und es werden Rasten bei den einzelnen Temperaturoptima der Enzyme, welche im Malz vorhanden sind und/oder der Maische zugesetzt werden, eingehalten. Die wichtigsten Rasten sind hierbei die proteolytische sowie die amylolytische Rast, welche dem Eiweiß- bzw. dem Stärkeabbau dienen. Daneben existieren je nach Maischprogramm noch andere Rasten wie beispielsweise die cytolytische (Abbau von Glucanen bzw. Zellbestandteilen), welche gerade bei schlechter Malzqualität eingehalten werden müssen. Eine genauere Betrachtung der einzelnen Vorgänge beim Maischen, gängiger Maischprogramme bzw. -verfahren sowie der jeweiligen Enzymoptima kann der einschlägigen Fachliteratur [bspw.: Narziß, L: Abriss der Bierbrauerei, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart, 1995, ISBN 3-432-84136-1] entnommen werden.
Zur Maischarbeit wird ein Maischebehälter chargenweise mit Maische befüllt. Der Maischebehälter weist hierbei in der Regel am Boden und/oder an der Wand Heizelemente auf, durch welche die Maische erhitzt und auf einer gewissen Temperatur gehalten werden kann. Um hier ein Anbrennen der Maische zu vermeiden sowie den Wärmeübergang zu verbessern und somit die Aufheizraten zu erhöhen, wird die Maische im Behälter während des gesamten – also auch während der Aufheizprozesse – mittels eines Rührers gerührt und somit homogenisiert. Darüber hinaus existieren auch Verfahren, bei welchen die Maische zur Erhitzung und Heißhaltung im Kreislauf durch einen externen Wärmetauscher geführt wird, wobei auch hier die Maische im Maischebehälter durchgehend durch Rühren homogenisiert wird. Diese Homogensierung soll vor allem auch dazu dienen, dass die Enzyme gleichmäßig den Feststoffen zugeführt werden und es zu einer gleichmäßigen Behandlung der gesamten Maische ohne die Ausbildung von „Totzonen” kommt.
Darüber hinaus existieren auch kontinuierliche Maischverfahren, wobei die Maischarbeit kontinuierlich – beispielsweise in einem Rohrleitungssystem – erfolgt. Diese konnten sich bisher jedoch auch im industriellen Braubereich nicht durchsetzen.
Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, dass es möglich ist, den Wärmestrom und somit die Aufheizraten während eines Maischprozesses signifikant zu erhöhen und somit Maischprozesse zu verkürzen und effizienter zu gestalten.
Die Erfindung erkennt hierbei in einem ersten Schritt, dass die Maischarbeit während der Aufheizprozesse suboptimal verläuft. Dies liegt darin begründet, dass die Temperatur der Maische während der Aufheizung zwangsläufig außerhalb der Temperaturoptima der bei den einzelnen Rasten arbeitenden Enzyme liegt. Wird während der Maischarbeit die Maische beispielsweise von der optimalen Temperatur der einen Rast auf die optimale Temperatur der folgenden Rast erhitzt, müssen teilweise mehr als 10 K Temperaturdifferenz überwunden werden. Die maximalen Aufheizraten bei herkömmlicher Prozessführung liegen hierbei bei lediglich 1–2 K/min. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass während einer Aufheizzeit von bis zu 20 min. sich die Temperatur von dem Optimum des einen Enzymes entfernt, sich aber nur langsam der optimalen Temperatur für das Enzym der Folgerast annähert. Während dieses Prozesses verläuft somit weder die Aufgabe der ersten, noch die der darauffolgenden Rast optimal, was den Maischprozess vergleichsweise ineffizient macht.
Die Erfindung erkennt sodann, dass es bei geeigneter Prozessführung möglich ist, die für einen hohen Wärmestrom benötigte Temperaturdifferenz zwischen der Maische und dem Heizmittel größer zu halten als dies bei herkömmlichen Maischprozessen der Fall sein kann. Bei herkömmlichen Maischprozessen kommt es nämlich durch das der Homogenisierung dienende Rühren zwangsläufig immer dazu, dass bereits aufgeheizte Maische mit noch nicht aufgeheizter Maische vermischt wird. Die Erfindung erkennt hierbei, dass bei einer Beheizung der Maische im Behälter eine solche Durchmischung für einen guten Wärmeübergang notwendig ist, da sich die Aufheizraten sonst noch weiter verringern würden und ein Anbrennen der Maische drohen würde. Bei einer Erhitzung der Maische durch einen externen Wärmetauscher führt eine Durchmischung von erwärmter Maische, die den Kocher verlässt, mit noch frischer, also nicht auf diese Temperatur erwärmter Maische, aber immer auch dazu, dass sich die Temperaturdifferenz zum Heizmedium zwangsläufig vermindert. Hierdurch werden die Wärmestromdichte bzw. der Wärmestrom verringert, was zu einer langsameren Aufheizung, also geringeren Aufheizraten, führt und somit die Maischarbeit verschlechtert. Die Erfindung erkennt somit, dass die Prozessführung bei Verwendung externer Wärmetauscher derart vollzogen werden muss, dass gezielte Vermischungen von bereits erwärmter Maische mit frischer Maische soweit wie möglich verhindert werden. Anders ausgedrückt werden solche Vermischungen bewusst verhindert, was nicht nur durch das Fehlen eines Rührvorgangs während zumindest Teilen der Aufheizprozesse erreicht wird, sondern durch zusätzliche – später noch beschriebene – Einbauten sogar noch unterstützt werden kann. Somit wird im Idealfall immer nur frische, kältere Würze dem Kocher zugeführt, wodurch sich bei vorgegebener Heizmitteltemperatur immer die maximal mögliche Temperaturdifferenz und somit eine optimale Aufheizrate ergibt. Bei gezielter Führung ist es hierdurch möglich, die Temperatur der Maische bei nur einer Durchführung durch den Wärmetauscher um die benötigte Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Rasten zur erhöhen, wodurch sich maximale Aufheizraten ergeben. Die Erfindung erkennt hierbei auch, dass, da die Maische während der Aufheizung im Kocher in Bewegung ist, sich hierbei auch eine interne Homogenisierung im geförderten Volumenstrom ergibt, sodass dieser beim Austritt aus dem Wärmetauscher homogen bzw. nahezu homogen ist.
Erfindungsgemäß muss somit eine gezielte Vermischung während zumindest eines Aufheizprozesses und hier zumindest teilweise vermieden werden, um den Wärmestrom und somit die Aufheizraten im Vergleich zu konventionellen Maischprozessen zu erhöhen und die Maischarbeit somit effizienter zu gestalten.
Unter Maische sind hierbei prinzipiell bereits auch die getrennten, zur Maischarbeit benötigten Bestandteile – also Wasser, Malz und/oder Rohfrucht – vor ihrer Vermischung zu verstehen. So kann unter Einmaischen auch die getrennte Zugabe von Wasser, Malz und/oder Rohfrucht verstanden werden, wobei letztere in der Regel vor dem Eimaischprozess geschrotet werden. Beim Einmaischen können aber auch sogenannte Vormaischer, welche das Wasser mit dem Malz und/oder der Rohfrucht vor und/oder während der Zugabe zum Maischebehälter vermischen, verwendet werden. Darüber hinaus kann das Zusammenführen der Bestandteile auch bereits während einer Schrotung, beispielsweise durch eine sogenannte Nassschrotung, erfolgen. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren bei allen Maischverfahren, und hier insbesondere bei Dekoktions- und Infusionmaischverfahren, angewandt werden. Mögliche Verfahren können beispielsweise der angegebenen Fachliteratur entnommen werden.
Unter „gezielt” wird hierbei verstanden, dass während eines Aufheizprozesses keine beabsichtigte Vermischung vollzogen wird, da sich gerade in den Grenzschichten kleine Vermischungen nicht vollständig vermeiden lassen. So können bei einer Rückführung der Maische aus dem Wärmetauscher in den oberen Bereich des Maischebehälters auch leichte Vermischungen an der Oberfläche auftreten, welche hier aber nicht „gezielt” vollzogen werden und somit auch nicht unter die zu vermeidende „gezielte Vermischung” fallen. Im der Regel kann unter einer „gezielten Vermischung” die Vermischung der im Maischebehälter befindlichen Maische mit der aus dem Wärmetauscher kommenden Maische mittels Rühreinrichtungen und/oder Pumpen oder dergleichen verstanden werden, welche insbesondere der Homogenisierung dient.
Unter „separat” wird verstanden, dass der Wärmetauscher eine eigene Einheit darstellt, welcher die Maische zur Erhitzung gezielt zugeführt wird. Der Wärmetauscher kann hierbei innerhalb oder außerhalb eines Maischebehälters angeordnet sein, wobei letzteres aufgrund des Platzbedarfes zu bevorzugen ist. Anders ausgedrückt bedeutet „separat” somit, dass es sich nicht um eine direkte Beheizung der Wände und/oder des Bodens des Maischebehälters handelt.
Der Maischebehälter kann hierbei aus einem Behälter, aber auch aus mehreren Behältern bestehen. Wie später beschrieben, ist gerade auch eine Ausführungsform aus zwei Behältern vorteilhaft, da sich Durchmischungen während einer Aufheizphase hierdurch vollkommen vermeiden lassen.
Unter „chargenweise” ist hierbei auch eine halbkontinuierliche Fahrweise zu verstehen, bei welcher eine neue Charge in einem alternativen Maischebehälter eingemaischt wird, nachdem eine erste Charge eine nachfolgende Stufe im Temperaturprofil der Maischarbeit erreicht hat. Somit soll hierdurch ausgedrückt werden, dass es sich nicht um einen kontinuierlichen Prozess, beispielsweise in einer Rohrleitung, handelt.
Unter Wärmetauscher wird dabei eine Einheit verstanden, mit welcher die Maische erhitzt werden kann. Dieser Wärmetauscher wird in der Regel mit Heißdampf und/oder Heißwasser betrieben. Darüber hinaus kann der Wärmetauscher aber auch elektrisch und/oder mittels einer Induktion oder Mikrowellen betrieben werden. Vorteilhafterweise ist der Wärmetauscher als Rohrbündelwärmetauscher oder als Plattenwärmetauscher aufgebaut. Natürlich kann der Wärmetauscher aber auch jede andere Bauform aufweisen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden das geschrotete Malz und/oder die geschrotete Rohfrucht mit dem Wasser in einem Maischebehälter bei einer gewünschten Temperatur vermischt. Hierbei wird die Maische unter Rühren für eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten. Nach Beendigung dieser Rast wird der Rührvorgang unterbrochen und die Maische durch einen separaten Wärmetauscher geleitet und wieder in den oberen Bereich des Maischebehälter zurückgeführt, wobei es aufgrund des Dichteunterschiedes bzw. der geringeren Dichte der aus dem Wärmetauscher zurückfließenden, heißeren Maische zu keiner nennenswerten Durchmischung mit der im Maischebehälter befindlichen, kälteren Maische kommt. Dadurch, dass eine gezielte Durchmischung vermieden wird und die kältere Maische im unteren Bereich des Maischebehälters abgezogen und dem Wärmetauscher zugeführt wird, wird hierbei aber der für eine hohe Wärmestromdichte bzw. einen hohen Wärmestrom benötigte Temperaturgradient deutlich höher gehalten, als dies bei herkömmlichen Maischverfahren mit gezielter Durchmischung möglich ist. Somit ist es möglich, die Aufheizung derart zu steuern, dass jedes Maischeelement zur Aufheizung von einer auf die nächste Temperaturstufe (Enzymoptima) den Wärmetauscher nur einmal passieren muss. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass hierdurch bereits eine einzige Durchführung der Maische durch den Wärmetauscher für die Erhöhung der Temperatur der Maische von einer auf die folgende Temperaturstufe ausreichend ist, wodurch sich die Aufheizzeiten stark verkürzen. Wenn die gesamte Maische eine gewünschte Temperatur erreicht hat, wird der Rührer zur Homogenisierung der Maische für die Dauer der Rast wieder betrieben. Nach Beendigung dieser Rast beginnt der Prozess erneut. Dies wiederholt sich solange, bis die letzte Rast beendet ist. Danach wird die Maische auf Läutertemperatur erhitzt und einer Läutervorrichtung zugeführt. Die Erwärmung der Maische auf Läutertemperatur kann bei geeigneter Prozessführung insbesondere auch hier durch eine einmaliges Führen der Maische durch den Wärmetauscher erfolgen, woraus sich weitere zeitliche Vorteile ergeben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann auch während der Rasten auf ein Rühren verzichtet werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Maische auch während der Rasten umzupumpen, wobei hier auf eine Scherbeanspruchung der Maische achtgegeben werden muss. Während dieses Umpumpens wird der Wärmetauscher vorteilhafterweise derart betrieben, dass lediglich Abstrahlverluste ausgeglichen werden und die Maische auf der gewünschten Temperatur gehalten werden kann. Bei guter Isolierung des Maischebehälters kann der Wärmetauscher hierbei auch abgeschaltet werden.
In einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausführung besteht der Maischebehälter aus zwei Behälter-Einheiten, welche miteinander verbunden sind, wobei der Wärmetauscher vorteilhafterweise zwischen die Behälter-Einheiten geschaltet wird. Hierdurch können ungezielte Durchmischungen während der Aufheizprozesse weiter verringert oder sogar vollständig vermieden werden, da die Maische während eines Aufheizprozesses von einem Behälter in den nächsten Behälter geführt wird und durch den besseren Wärmestrom hierbei bei nur einem Durchgang auf die Temperatur des nächsten Temperaturoptimums gebracht werden kann. Beim darauffolgenden Aufheizprozess wird die Maische dann wieder über den Wärmetauscher in den ersten Behälter zurückgepumpt. Hierbei können natürlich auch beide Behälter Einrichtungen zur Homogenisierung der Maische während der Rasten, wie beispielsweise Rührer, aufweisen. Sollte dies aus platztechnischen Gründen nicht möglich sein, so ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung in die Leitung des Wärmetauschers eine Pufferbehälter integriert, wodurch eine Rückführung in den eigentlichen Maischebehälter und somit ungezielte Durchmischungen zeitlich verzögert werden können. Für diese zeitliche Verzögerung können die Maischebehälter auch mehrere Kammern oder Trennwände aufweisen, wodurch die Maische erst nach vollständigem Befüllen einer Kammer bzw. nach Überfließen der Trennwand bzw. -wände mit der restlichen Maische in Kontakt kommt.
Um die Homogenisierung im Maischestrom, der durch den Wärmetauscher geleitet wird, weiter zu verbessern, wird die abgezogene Maische in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung durch eine separate Homogenisierungsvorrichtung geführt. Diese Homogenisierung wird hierbei vorteilhafterweise in Form einer Vermischung durch mechanische Einbauten, wie beispielsweise Rotoren und/oder Rührer, vollzogen. In einer ebenfalls vorteilhaften Ausführung erfolgt diese Homogensierung durch die Einwirkung von Vibrationen, hörbarem Schall und/oder Ultraschall. Hierdurch wird auch erreicht, dass sich der Sauerstoff aus den festen Maischebestandteilen besser löst, wodurch sich weitere positive Eigenschaften der resultierenden Würzen und/oder Biere ergeben. Zu nennen sind hier beispielsweise eine geringere Oxidation, eine höhere Sudhausausbete und eine bessere Filtrierbarkeit. Darüber hinaus kann hierdurch die Enzymaktivität gesteigert werden. Die Einheit zum Homogenisieren kann hierbei vor oder nach dem Wärmetauscher angeordnet sein. Vibrationseinheiten befinden sich hierbei vorteilhafterweise nach dem Wärmetauscher, damit der frei werdende Sauerstoff schnell abgeführt werden kann. Einheiten, welche mittels Rühren oder Rotoren arbeiten, können vorteilhafterweise auch vor dem Wärmetauscher angeordnet sein, da hierdurch die Turbulenz der Maische und somit der Wärmeübergang im Wärmetauscher erhöht werden kann.
Zur Steigerung der Enzymaktivität wird die abgezogene Maische vorteilhafterweise einer Elektroporation bzw. gepulsten elektrischen Feldern ausgesetzt. Neueste Forschungsergebnisse zeigen deutlich, dass hierdurch Enzymaktivitäten signifikant gesteigert werden können. Hierzu weist der Maischebehälter eine Elektroporationsapparatur auf, welche vorteilhafterweise in die Leitung vom Wärmetauscher integriert ist.
Um die Aufheizraten noch weiter zu erhöhen und/oder bereits während des Maischprozesses gezielt unerwünschte Aromastoffe auszutreiben, wird der Maische in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung Dampf und/oder Gas zugeleitet. Diese Zuleitung erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls in der Leitung zum oder vom Wärmetauscher. Nach dem Austritt der Maische aus dieser Leitung können der Dampf – sofern er nicht vollständig kondensiert ist – und/oder das Gas austreten und somit unerwünschte Aromastoffe durch die vollzogene Desorption austreiben.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren gesteuert durchgeführt, da der Prozess hierdurch weiter optimiert werden kann. Hierzu ist eine Steuer-, Mess- und/oder Regeleinheit vorgesehen. Mittels dieser können insbesondere die Heizmitteltemperatur und der Volumenstrom der Maische in der Leitung zu oder vom Kocher bzw. in diesem gemessen, gesteuert und/oder geregelt werden. Durch eine Steuerung des Volumenstromes kann der Maischprozess hinsichtlich des Wärmeübergangs bzw. der Aufheizraten optimiert werden. Vorteilhafterweise werden auch die Homogenisierung der Maische, die Elektroporation und/oder die Gas- bzw. Dampfzuleitung gesteuert vollzogen, um auch hier eine Optimierung während des Maischprozesses vollziehen zu können.
Die auf eine Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Vorrichtung zur Maischebereitung im Brauprozess, mit einem Maischebehälter umfassend eine Maischezufuhr und einen Maischeabzug, dadurch gelöst, dass der Maischebehälter über eine Maischeleitung mit einem separaten Wärmetauscher zur Maischeerwärmung verbunden ist, wobei der separate Wärmetauscher und/oder die Maischeleitung eine Einheit zur Homogenisierung der Maische aufweisen.
Die für das Verfahren zur Bierbereitung genannten Vorteile können hierbei sinngemäß auf die Vorrichtung übertragen werden. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Vorrichtung können den hierzu formulierten Unteransprüchen entnommen werden.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Einheit zur Homogenisierung der Maische in die Maischeleitung nach dem Wärmetauscher integriert. Somit kann die durch die Homogenisierung in der Maische frei werdende Luft bei Austritt aus der Maischeleitung entweichen, wodurch Oxidationsvorgänge in der Maische während der Rasten vermindert bzw. vermieden werden können. Vorteilhafterweise ist die Einheit zur Homogenisierung hierzu als Vibrationseinheit aufgebaut.
In einer überaus vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Steuer-, Mess- und/oder Regeleinehit auf, mit welcher der Volumenstrom der Maische durch die Maischeleitung und den separaten Wärmetauscher, die Heizmitteltemperatur im separaten Wärmetauscher, die Homogenisierung der Maische durch die Einheit zur Homogenisierung, die Gas- oder Dampfzuleitung und/oder die Elektroporation der Maische durch die Einheit zur Elektroporation gesteuert und/oder geregelt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 schematisch eine Vorrichtung zur Maischebereitung im Brauprozess zur Durchführung des genannten Verfahrens
In 1 ist zur Erläuterung der Erfindung schematisch eine Vorrichtung 1 zur Maischebereitung im Brauprozess dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Maischebehälter 3, an den über mehrere Anstiche eine Maischeleitung 7 angeschlossen ist. Alternativ kann der Maischebehälter 3 auch mittels eines einzigen zentralen Anstichs mit der Maischeleitung 7 verbunden sein. In die Maischeleitung 7 ist ein Wärmetauscher 5 integriert, der in diesem Fall als Rohrbündelwärmetauscher ausgebildet ist. Die Maischeleitung 7 weist darüber hinaus eine Pumpe 11 auf, mittels welcher Maische M zum Aufheizen durch den Wärmetauscher 5 geführt werden kann. In die Maischeleitung 7 ist stromabwärts des Wärmetauschers 5 eine Einheit 9 zur Homogenisierung integriert, welche hier als Vibrationseinheit ausgebildet ist. Die Maischeleitung 7 weist darüber hinaus noch ein Ventil 21 auf, durch welches die Maische M entweder in den Maischebehälter 3 oder in eine nicht näher dargestellte Läutervorrichtung geführt werden kann. Darüber hinaus weist der Maischebehälter 3 im Inneren einen Rührflügel 13 auf, mit welchem die Maische M während der Rasten gerührt und somit homogenisiert werden kann. Die Vorrichtung 1 ist an der Pumpe 11, dem Wärmetauscher 5 und der Einheit 9 zur Homogenisierung mit einer Steuer-, Mess- und Regeleinheit 15 verbunden, mittels welcher der Volumenstrom der Maische M durch die Maischeleitung 7 und den Wärmetauscher 5 sowie die Vibrationen in der Einheit 9 zur Homogenisierung gesteuert, gemessen und geregelt werden können. Zum Befüllen und Entleeren des Maischebehälters 3 weist dieser darüber hinaus eine Maischezufuhr 17 und einen Maischeabzug 19 auf, wobei letzterer über das Ventil 21 mit der Maischeleitung 7 verbunden ist, da hierdurch die Maische M nach beendetem Maischprozess mittels der Pumpe 11 direkt in eine nicht näher dargestellte Läutervorrichtung geführt werden kann.
Im Zuge des Brauprozesses wird der Maischebehälter 3 über die Maischezufuhr 17 mit Maische, welche über einen nicht näher dargestellten Vormaischer aus Malzschrot und Wasser erzeugt wurde, befüllt. Die Einmaischtemperatur ist hierbei mit 62,5°C derart eingestellt, dass hier bereits die erste Rast eines Standard Hoch-Kurz-Maischverfahrens eingehalten werden kann. Während dieser ersten Rast wird der Rührflügel 13 betrieben, wodurch es zu einer intensiven Durchmischung der Maische M im Maischebehälter 3 kommt. Die Dauer dieser Rast, bei welcher insbesondere das Enzym β-Amylase optimal arbeiten kann, beträgt hierbei ca. 35 Minuten. Hierbei kommt es zu einer intensiven Umwandlung von α-Glucanen in Maltose. Hierauf wird der Rührflügel 13 angehalten und die Maische M mittels der Pumpe 11 durch den separaten Wärmetauscher 5 geführt, wobei die Steuer-, Mess- und Regeleinheit 15 den Prozess derart regelt, das jedes Element der Maische M sich bei nur einmaligen Passieren des Wärmetauschers um 7,5°C auf die Temperatur der nächsten Rast von 70°C erhitzt. Die Maische M wird, nachdem sie den Wärmetauscher 5 passiert hat, durch die Einheit 9 zur Homogenisierung geführt, wo sie intensiven Vibrationen ausgesetzt wird. Hierbei kommt es zu einem guten Eindringen der Enzyme in die Bestandteile des Malzes sowie zu einem effizienten austreiben des Sauerstoffes, welcher im Zuge der Rückführung der Maische M in den Maischebehälter 3 über dessen Schlot entweichen kann. Hierdurch werden die Arbeit der Enzyme verbessert sowie Oxidationsvorgänge minimiert. Die Rückführung der Maische M erfolgt hierbei im oberen Bereich des Maischebehälters 3, da hierdurch Durchmischungsvorgänge, welche sich bei einer Rückführung im mittleren oder unteren Bereich des Maischebehälters 3 insbesondere auch durch die sich ergebenden Dichteunterschiede der Maische M ergeben könnten, gezielt vermieden werden. Nachdem die gesamte Maische M durch einmaliges Passieren des Wärmetauschers 5 auf die geforderten 70°C erwärmt wurden, wird die Pumpe 11 ab- und der Rührflügel 13 angeschaltet. Die Dauer dieser Rast, bei welcher insbesondere das Enzym α-Amylase optimal arbeitet, beträgt ca. 40 Minuten. Insbesondere werden hierbei aus den α-Glucanen Melago- sowie Oligosaccharide gebildet. Nachdem diese Rast vollzogen wurde und die meisten Bestandteile des Malzes somit gelöst vorliegen, wird der Rührflügel 19 aus- und die Pumpe 11 wieder eingeschaltet. Die Maische M wird sodann durch den Wärmetauscher 5 geführt, wobei sich jedes Maischelement nach nur einmaligem Passieren des Wärmetauschers 5 auf Läutertemperatur erhitzt. Die Maische M wird hierbei nicht in den Maischebehälter 3 zurückgeführt, sondern über den Maischeauslass 19 direkt in die Läutervorrichtung gepumpt. Hierzu wird das Ventil 21 derart eingestellt, dass sich die geforderte Fließrichtung ergibt. Danach verläuft der Brauprozess wieder in herkömmlicher Weise. Durch die gezielte Vermeidung von Durchmischungsvorgängen während der Aufheizprozesse kann der gesamte Maischprozess um über 15 min. verkürzt werden. Durch die schnellere Aufheizung auf die Temperaturen der Enzymoptima kann die Sudhausausbeute darüber hinaus signifikant erhöht werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung Maischebereitung
3: Maischebehälter
5: Wärmetauscher
7: Maischeleitung
9: Einheit zur Homogenisierung
11: Pumpe
13: Rührflügel
15: Steuer-, Mess- und Regeleinheit
17: Maischezufuhr
19: Maischeabzug
21: Ventil

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

Narziß, L: Abriss der Bierbrauerei, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart, 1995, ISBN 3-432-84136-1 [0002]

Claims

Verfahren zur Maischebereitung im Brauprozess, wobei chargenweise in einem Maischebehälter (3) eingemaischt und die Maische (M) zum Aufheizen durch und/oder über einen separaten Wärmetauscher (5) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die den Wärmetauscher (5) verlassende Maische (M) während zumindest eines Aufheizprozesses, und hier zumindest in Teilen, nicht gezielt mit der restlichen, noch aufzuheizenden Maische (M) durchmischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maische (M) im Wärmetauscher (5) und/oder nach ihrem Austritt aus dem Wärmetauscher (5) homogenisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maische (M) durch Vibrationen homogenisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maische (M) im Wärmetauscher (5) und/oder nach ihrem Austritt aus dem Wärmetauscher (5) mit gepulsten elektrischen Feldern behandelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maische (M) Gas und/oder Dampf zugeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischarbeit hinsichtlich der Aufheizung der Maische (M) durch eine Regelung des Volumenstromes der Maische (M) durch den separaten Wärmetauscher (5), die Heizmitteltemperatur im separaten Wärmetauscher (5) und/oder der Homogenisierung der Maische (M) bei den einzelnen Aufheizschritten gesteuert erfolgt und somit bezüglich der Aufheizraten optimiert werden kann.
Vorrichtung (1) zur Maischebereitung im Brauprozess, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Maischebehälter (3) umfassend eine Maischezufuhr (17) und einen Maischeabzug (19), dadurch gekennzeichnet, dass der Maischebehälter (3) über eine Maischeleitung (7) mit einem separaten Wärmetauscher (5) zur Maischeerwärmung verbunden ist, wobei der separate Wärmetauscher (5) und/oder die Maischeleitung (7) eine Einheit (9) zur Homogenisierung der Maische aufweisen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (9) zur Homogenisierung der Maische (M) als Vibrationseinheit ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einheit (9) zur Elektroporation der Maische (M) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuer- und/oder Regeleinheit (15) aufweist, mit welcher der Volumenstrom der Maische (M) durch den separaten Wärmetauscher (5), die Heizmitteltemperatur im separaten Wärmetauscher (5), die Homogenisierung der Maische (M) durch die Einheit (9) zur Homogenisierung und/oder die Elektroporation der Maische durch die Einheit zur Elektroporation gesteuert und/oder geregelt werden können.