DE102012100036A1

DE102012100036A1 - Verfahren zur Herstellung von Bier nach dem High-Gravity-Blending-Verfahren

Info

Publication number: DE102012100036A1
Application number: DE201210100036
Authority: DE
Inventors: Robert Koukol
Original assignee: CENTEC GES fur LABOR und PROZESSMESSTECHNIK MBH; Centec Gesellschaft fur Labor- und Prozessmesstechnik Mbh
Current assignee: CENTEC GES fur LABOR und PROZESSMESSTECHNIK MBH; Centec Gesellschaft fur Labor- und Prozessmesstechnik Mbh
Priority date: 2012-01-03
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2013-07-04
Also published as: EP2800804A1; WO2013102644A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bier nach dem High-Gravity-Blending-Verfahren, umfassend zumindest die Verfahrensschritte Brauen des Biers, Filtrieren des Biers sowie Abfüllen des Biers in Gebinde, wobei nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens ein Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings durchgeführt wird. Um die Herstellung von Bier nach der Filtration zu vereinfachen und somit die Kosten zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers in Gebinde erfolgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bier nach dem High-Gravity-Blending-Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Verfahren zur Herstellung von Bier nach dem High-Gravity-Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Anlagenkomponenten wie beispielsweise High-Gravity-Blending und Karbonisierungsanlagen zur Durchführung des Verfahrens werden von der Anmelderin angeboten und sind z. B. in dem Prospekt „HGB-CDS High-Gravity-Blending und Karbonisieranlage” der Centec Gesellschaft für Labor- und Prozessmesstechnik mbH, Hanau, Deutschland, beschrieben.
Mittels einer Blending- und Karbonisieranlage erfoglt eine wirtschaftlich optimierte Produktion von Bier durch maximale Ausnutzung der vorhandenen Anlagenkapazität und durch exakte Einstellung des Stammwürze-/Alkohol- und/oder CO₂-Gehalts. Dabei ist sowohl das direkte Blenden von HG-Bieren in einem Verfahrensschritt als auch die Korrektur der Stammwürze im Zehntelbereich möglich.
Bei dem Verfahrensschritt des HG-Blendings wird das HG-Bier in einem Ventil mit entgastem Wasser zusammengeführt und mittels einer nachfolgenden Druckerhöhungspumpe vermischt.
Durch eine Injektordüse kann das Bier anschließend mit einer notwendigen Menge an CO₂ versetzt werden, welches sich in einer Lösungsstrecke mit oder ohne statischen Mischer vollständig auflösen kann.
Über hochgenaue Durchflussmesser sowie pneumatische Stellventile in Splitrange-Verfahren kann das Volumenverhältnis von Wasser zu Bier kontinuierlich eingestellt werden. Anschließend kann CO₂ verlustfrei zudosiert werden.
Nach dem Stand der Technik wird das Bier nach dem Verfahrensschritt des HG-Blendings in einem Druck- bzw. Lagertank mit hoher Kapazität gelagert. Aus diesen Druck- bzw. Lagertanks erfolgt die Abfüllung des Biers. Für die Lagerung von Bier sind verschiedene Druck- bzw. Lagertanks notwendig, in denen Biere z. B. mit verschiedenen CO₂-Gehalten oder verschiedener Sorte gelagert werden.
Vor dem Abfüllen des Biers wird üblicherweise eine Freigabe durch ein Labor eingeholt, um Fehlabfüllungen aus den Druck- bzw. Lagertanks zu vermeiden.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass eine Vielzahl von Druck- bzw. Lagertanks hoher Kapazität notwendig ist, um verschiedene Biersorten und Biere mit verschiedenen CO₂-Gehalten zu bevorraten.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Herstellung von Bier nach der Filtration vereinfacht und somit die Kosten reduziert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, d. h., dass der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers in Gebinde erfolgt.
Das Merkmal unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens des Bieres ist so zu verstehen, dass das High-Gravity-Blending unmittelbar vor Eintritt des Bieres in in den in der Abfüllstation vorhandenen Ringpufferspeicher erfolgt, jedoch auch die Lehre einschließt, dass vor dem Abfüllen vorgeschalteten Verfahrensschritten, sofern diese durchgeführt werden, das High-Gravity-Blending erfolgen kann, nämlich vor oder nach dem Zuführen von Additiven, vor oder nach dem Carbonisieren, vor oder nach der Kurzzeiterhitzung oder vor oder nach dem Speichern des Bieres in einem Puffer. All diese Verfahrensschritte bzw. Maßnahmen erfolgen nach dem Stand der Technik, nachdem das Bier einem Druck- bzw. Lagertank entnommen worden ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass Bier ohne die Verwendung eines entsprechenden Druck- bzw. Lagertanks hergestellt werden kann.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers durchzuführen.
Mit anderen Worten wird in einer Brauerei der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings aus der Filtration in die Abfüllung verlagert und insbesondere unmittelbar vor der Anlage zum Abfüllen von Gebinden durchgeführt.
Der Verfahrensschritt des Abfüllens kann den Verfahrensschritt einer Kurzzeiterhitzung umfassen. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers einen Verfahrensschritt der kurzzeitigen Pufferspeicherung des Biers in zumindest einem Pufferspeicher umfasst. Vorzugsweise wird das Bier bei dem Verfahrensschritt der Pufferspeicherung in einem relativ zum Lagertank kleinen Puffertank zwischengelagert um Durchflussschwankungen des Füllers auszugleichen. Vorzugsweise erfolgt die Pufferspeicherung mit einer Verweilzeit T im Bereich von 0,5 min ≤ T ≤ 48 h, besonders bevorzugt 5 min ≤ T ≤ 24 h.
Sollte das Bier nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens über einen längeren Zeitraum in Druck- oder Lagertanks gelagert werden, so erfolgt der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem Lagern des Biers.
Da der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings nach dem Verfahrensschritt des Lageres oder nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens des Biers nun unmittelbar vor dem Abfüllen durchgeführt wird, können kleinere und/oder weniger oder sogar auch keine Lagertanks eingesetzt werden, in denen das HG-Bier ohne Zusatz von entgastem Wasser gespeichert werden kann. Bei bereits vorhandenen Lagertanks ergibt sich der Vorteil, dass höhere Speicherkapazitäten ausgenutzt werden können, da die vorhandenen Lagertanks bereits höhere Kapazitäten besitzen.
Sollte das Bier nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens – ermöglicht durch die vorliegende Erfindung –, nicht gelagert werden, so erfolgt der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings gemäß der Erfindung nach der Filtration und direkt vor dem Abfüllen auch ganz ohne Einsatz von Lagertanks.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise ist vorgesehen, dass das Bier nach dem Verfahrensschritt des Lagerns in Lagertanks auf mehrere Abfüllstationen verteilt wird, wobei in jeder der Abfüllstationen der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings durchgeführt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bier nach dem Verfahrensschritt des des High-Gravity-Blendings auf mehrere Abfüllstationen verteilt wird.
Durch diese Verfahrensweise ergibt sich der Vorteil, dass Biere mit verschiedenen CO₂-Gehalten, beispielsweise zur Flaschen-, Dosen- oder Fassabfüllung nicht in unterschiedlichen Lagertanks bevorratet werden müssen und somit eine flexible Herstellung und Abfüllung gewährleistet ist.
Insgesamt können die Kosten der Bierherstellung reduziert werden, insbesondere betreffend Abwasser-, CO₂-, Reinigungs- und Energiekosten.
Der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings kann gegebenenfalls die Verfahrensschritte einer Aufcarbonisierung und/oder einer Zugabe anderer Stoffströme als ergänzende Verfahrensschritte aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise ist vorgesehen, dass nach dem Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings und vor dem Abfüllen des Biers zumindest ein Verfahrensschritt einer Dosage von Additiven und/oder einer Dosage von CO₂ und/oder einer Dosage von N₂ und/oder einer Pasteurisierung bzw. Kurzzeiterhitzung durchgeführt werden kann.
Dabei ist vorgesehen, dass der Verfahrensschritt der Dosage von Additiven wie Färbebier, Röstmalz, Hopfenextrakte, Schaumstabilisierer sowie Geschmacksstoffe und/oder Zucker nach dem Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings und unmittelbar vor der Abfüllung erfolgt, insbesondere unmittelbar vor der Abfüllstation von Gebinden oder unmittelbar vor dem Verfahrensschritt der Kurzzeiterhitzung durchgeführt wird.
Die Erfindung zeichnet sich daher auch dadurch aus, dass das High-Gravity-Blending unmittelbar vor oder nach Dosieren von Additiven in das gefilterte Bier, jedoch bei vorhandenem Druck- oder Lagertank nach Entnahme aus diesem durchgeführt wird.
Vorzugsweise erfolgt eine redundante Steuerung und Regelung von Parametern wie Stammwürze-, Alkohol- und CO₂-Gehalt durch Bestimmung und Regelung der einzelnen Stoffströme wie Bier, Wasser und CO₂ in Massen- und/oder Volumenverhältnis und einer dazu redundant separaten Messung der Zielkonzentration wie Stammwürze, Extraktgehalt oder Alkoholgehalt und CO₂-Gehalt im fertigen Produkt erfolgt.
Dabei ist vorgesehen, dass eine Über-, Unter- oder Fehldosagen automatisch kurzzeitig z. B. durch eine integrale Regelung ausgeregelt wird.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
1 ein Fließschema einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
2 ein Fließschema einer zweiten Ausführungsform mit Alternativen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt rein schematisch ein Fließschema zur Herstellung von Bier nach dem High-Gravity-Verfahren beginnend mit der Bereitstellung von HG-Bier nach dem Verfahrensschritt FI des Filterns, dem Verfahrensschritt FE des Fermentierens oder dem Verfahrensschritt LT des Lagerns.
Gemäß der Erfindung wird das HG-Bier unmittelbar vor dem Verfahrensschritt AB des Abfüllens dem Verfahrensschritt HGB des High-Gravity-Blendings unterzogen. Dazu wird HG-Bier z. B. in einen Doppelsitzventil mit entgastem Wasser WD zusammengeführt und in einer nachfolgenden Druckerhöhungspumpe vermischt.
Sodann kann in einem weiteren Verfahrensschritt CO2D eine CO₂-Dosage mittels z. B. einer Injektordüse erfolgen, in dem das Bier mit der notwendigen Menge an CO₂ versetzt wird.
Anschließend erfolgt in einem Verfahrensschritt KZE eine Kurzzeiterhitzung zur Pasteurisierung und sodann in einem Verfahrensschritt PT eine Zwischenlagerung des Biers z. B. in einem Puffertank erfolgen, vorzugsweise mit einer Verweilzeit T im Bereich von 0,5 min ≤ T ≤ 24 h. Aus dem Puffertank erfolgt sodann in einem Verfahrensschritt AB das Abfüllen des Biers in Gebinde. Unmittelbar vor dem Abfüllen wird das Bier einem Ringpufferspeicher zugeführt, der integraler Bestandteil des Füllers ist, in dem der Verfahrensschritt AB des Abfüllens durchgeführt wird.
2 zeigt alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei nach dem Verfahrensschritt HGB des High-Gravity-Blendings und vor dem Verfahrensschritt AB des Abfüllens des Biers optional ein Dosieren AD von Additiven wie Färbebier, Röstmalz, Hopfenextrakte, Schaumstabilisierer sowie Geschmacksstoffe und/oder Zucker, ein Verfahrensschritt CO2D der Dosage von CO₂, ein Verfahrensschritt N2D der Dosage von N₂ und/oder ein Verfahrensschritt KZE der Kurzzeiterhitzung durchgeführt werden kann. Die optional vor dem Abfüllen AB, jedoch nach dem Filtrieren FT und – sofern vorhanden – Lagern LT durchgeführten Verfahrensschritte werden entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre unmittelbar dem Abfüllen AB zugeordnet, so dass das Merkmal des High-Gravity-Blendings HGB unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens AB des Biers in Gebinde derart zu verstehen ist, dass auch ein High-Gravity-Blending HGB vor dem Zuführen von Additiven AD bzw. vor dem Carbonisieren CO2D bzw. vor dem Verfahrensschritt N2D der Dosage von N₂ bzw. dem Verfahrensschritt KZE der Kurzzeiterhitzung bzw. dem Verfahrensschritt PT des Pufferns vor dem Ringpufferspeicher eingeschlossen ist. Gemäß der 2 wird das High-Gravity-Blending vor dem Verfahrensschritt AD des Dosierens von Additiven durchgeführt, da dies bevorzugt ist.
Üblicherweise wird Wasser vor Verwendung in dem Verfahrensschritt HGB zunächst in einem Verfahrensschritt WA aufbereitet, anschließend in einem Verfahrensschritt WEK entkeimt, in einem weiteren Verfahrensschritt WEG entgast und schließlich in einem Verfahrensschritt K gekühlt, bevor es dem Verfahrensschritt HGB des High-Gravity-Blendings zugeführt wird.
Die 1 und 2 zeigen lediglich einen Strang einer Abfüllstation. Das HG-Bier kann nach Verlassen eines Fermentierers, Filters und/oder des oder der Lagertanks auch auf mehrere Abfüllstationen verteilt werden, wobei nach dem Fermentierer, Filter und/oder Lagertank der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings zentral durchgeführt wird oder wobei in jeder Abfüllstation separat der Verfahrensschritt HGB des High-Gravity-Blendings durchgeführt wird. Ein Zusammenfassen von Abfüllstationen vor dem Verfahrensschritt HGB des High-Gravity-Blendings ist ebenfalls möglich.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird im Vergleich zum Stand der Technik der Vorteil erreicht, dass der gesamte Brauprozess, insbesondere Brauen im Brauhaus, Fermentierung und Filtration vereinfacht wird. Auch können die laufenden Kosten betreffend Abwasserentsorgung, CO₂-, Reinigungsmittel- und Energieverbrauch sowie Laborkosten reduziert werden.
Durch die Verlagerung des Verfahrensschritts des High-Gravity-Blendings aus der Filtration in die Abfüllung wird ferner der Vorteil erreicht, dass die Anzahl von Lagertanks sowie deren Volumen reduziert werden kann, so dass insgesamt der benötigte Raum zur Durchführung des Brauprozesses verkleinert werden kann. Mittels der zugrundeliegenden Erfindung kann aber auch ganz oder Lagertank gearbeitet werden.
Durch den Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens ergibt sich der weitere Vorteil, dass die Lagerung von Bier mit verschiedenen CO₂-Gehalten für Flaschen-, Dosen- oder Fassbier nicht mehr notwendig ist, da die notwendige Dosierung von CO₂ auf Anforderung unmittelbar vor dem Abfüllen erfolgen kann.
Somit ergibt sich eine hohe Flexibilität bezogen auf die Batchgröße und Abfüllzeit aufgrund des Blendings verschiedener Biersorten unmittelbar vor Abfüllen.
Ebenfalls ergibt sich im Falle einer Additiv-Dosage eine erhebliche Vereinfachung des Brauverfahrens aufgrund der reduzierten Anzahl von Basis-Biersorten.
Des Weiteren ist zu erwähnen, dass die Bierlagerung unabhängig von der Abfüllanlage gereinigt und bearbeitet werden kann.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt in der Reduzierung der Abfüll-Halte-Zeiten aufgrund von Produktänderungen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Bier nach dem High-Gravity-Blending-Verfahren, umfassend zumindest die Verfahrensschritte: Brauen des Biers, Filtrieren des Biers sowie Abfüllen des Biers in Gebinde, wobei nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens ein Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers in Gebinde erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers den Verfahrensschritt Carbonisieren und/oder Kurzzeiterhitzung des Biers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das High-Gravity-Blending ummittelbar vor oder nach Dosieren von Additiven in das gefilterte Bier, jedoch bei vorhandenem Druck- oder Lagertank nach Entnahme aus diesem durchgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Abfüllens des Biers einen Verfahrensschritt der kurzzeitigen Pufferspeicherung des Biers in zumindest einem Pufferspeicher umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bier bei dem Verfahrensschritt der Pufferspeicherung in einem Puffertank zwischengelagert wird, vorzugsweise mit einer Verweilzeit T im Bereich von 0,5 min ≤ T ≤ 48 h, besonders bevorzugt 5 min ≤ T ≤ 24 h.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Bier nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens in zumindest einem Lagertank gelagert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Bier nach dem Verfahrensschritt des Lagerns oder nach dem Verfahrensschritt des Filtrierens auf mehrere Abfüllstationen verteilt wird, wobei in jeder der Abfüllstationen der Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings und der Verfahrensschritt des Abfüllens des Bieres durchgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Bier nach dem Verfahrensschritt des des High-Gravity-Blendings auf mehrere Abfüllstationen verteilt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor oder nach dem Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings und vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens des Bieres zumindest ein Verfahrensschritt Dosage von Additiven, Dosage von CO₂, Dosage von N₂ und/oder Pasteurisierung durchgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt der Dosage von Additiven wie Färbebier, Röstmalz, Hopfenextrakte, Schaumstabilisierer sowie Geschmacksstoffe und/oder Zucker unmittelbar vor oder nach dem Verfahrensschritt des High-Gravity-Blendings und unmittelbar vor dem Verfahrensschritt des Abfüllens erfolgt, insbesondere unmittelbar vor der Abfüllstation von Gebinden oder unmittelbar vor dem Verfahrensschritt der Kurzzeiterhitzung durchgeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung von Parametern wie Durchflösse, Stammwürze-, Alkohol- und CO₂-Gehalt durch Bestimmung und Regelung der einzelnen Stoffströme wie Bier, Wasser und CO₂ in Massen- und/oder Volumenverhältnis und einer separaten Messung der Zielkonzentration wie Stammwürze, Extraktgehalt oder Alkoholgehalt im fertigen Produkt erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Über-, Unterdosage oder Fehldosagen kurzzeitig durch eine automatische, vorzugsweise integrale Regelung ausgeregelt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bier unter Auslassung des Lagerns in zumindest einem Druck- oder Lagertank hergestellt wird.