DE102015112269A1

DE102015112269A1 - Verfahren und Anlage zur Bierbereitung

Info

Publication number: DE102015112269A1
Application number: DE102015112269.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Dillenburger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bierbereitung, wobei – ein Getreide, vorzugsweise Malz, oder eine Getreidemischung mittels Schrotung mechanisch zerkleinert wird, wobei die Spelzen des Getreides bzw. der Getreidemischung vor und/oder während der Schrotung vom Getreide bzw. der Getreidemischung abgetrennt und separiert werden, – aus dem im wesentlichen spelzenfreien Getreide bzw. der im wesentlichen spelzenfreien Getreidemischung durch Zugabe von Wasser in einem Maischebottich eine Maische hergestellt wird, – aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewonnen wird, – die Würze einer Temperaturbehandlung unterzogen wird, – aus der temperaturbehandelten Würze der Heißtrub abgeschieden wird, und – nach der Heißtrubabscheidung aus der verbleibenden Würze durch eine Gärung Bier gewonnen wird. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Anlage (1) zur Bierbereitung, mit – einer Schrotvorrichtung (2) zur mechanischen Zerkleinerung eines Getreides, vorzugsweise Malz, oder einer Getreidemischung, wobei die Spelzen des Getreides vor und/oder während der Schrotung vom Getreide abtrennbar und separierbar sind, – einem sich an die Schrotvorrichtung (2) anschließenden Maischebottich (3) in dem aus dem im wesentlichen spelzenfreien Getreide bzw. der im wesentlichen spelzenfreien Getreidemischung durch Zugabe von Wasser eine Maische herstellbar ist, – einer sich an den Maischebottich (3) anschließenden Kläreinrichtung (4) mit welcher aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewinnbar ist, – einer sich an die Kläreinrichtung (4) anschließenden Würzepfanne (5) zur Temperaturbehandlung von Würze, – einem sich an die Würzepfanne (5) anschließenden Heißtrubabscheider (7) zur Abscheidung von Heißtrub aus temperaturbehandelter Würze, und – einem sich an den Heißtrubabscheider (7) anschließenden Gärbehälter (11) zur Gewinnung von Bier aus im wesentlichen heißtrubfreier Würze durch Gärung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bierbereitung, wobei aus Getreide, vorzugsweise Malz, oder einer Getreidemischung eine Maische hergestellt wird, aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewonnen, die Würze anschließend einer Temperaturbehandlung unterzogen, aus der behandelten Würze der Heißtrub abgeschieden, und nach der Heißtrubabscheidung aus der Würze durch eine Gärung Bier gewonnen wird. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine zur Durchführung des Verfahrens ausgebildete und/oder eingerichtete Anlage zur Bierbereitung. Die Erfindung befasst sich dabei insbesondere damit, die Kapazität eines Sudhauses, vorzugsweise eines bereits bestehenden Sudhauses, im Rahmen der Bierbereitung zu erhöhen.
Bei der Bierbereitung wird üblicherweise aus einem Getreide durch Mälzen hergestelltes Malz verwendet, welches während eines sich anschließenden Schrotvorgangs zunächst mechanisch zerkleinert wird. Im Rahmen der Schrotung wird das Malzkorn derart aufgebrochen, dass der werthaltige innere Kern des Malzkornes, der sogenannte Mehlkörper, leicht zugänglich wird. Ferner wird durch die Schrotung die Oberfläche des Malzkorns vergrößert. Bei dem nachfolgenden Maischen bzw. Einmaischen wird das geschrotete Malz dann in der Regel in einem sogenannten Maischbottich mit Wasser vermischt, insbesondere um die festen Malzbestandteile des Mehlkörpers in Lösung zu bringen. Während des Maischens werden dann durch das zugegebene Wasser Stärke bzw. aus der Stärke durch enzymatische Spaltung hervorgegangene bzw. umgesetzte Zucker gewonnen. Die Zucker selbst sind im Gegensatz zur Stärke durch Hefe vergärbar. Die Schrotung des Malzes dient insofern einer Effizienzsteigerung des Maischvorgangs, insbesondere weil durch das Aufbrechen des Malzkornes die Lösung der wertgebenden Bestandteile durch Benetzung mit Wasser erhöht wird und die Wirksamkeit der Enzyme durch eine vergrößerte Oberfläche des Malzkorns insbesondere aufgrund damit einhergehender kürzerer Transferwege erhöht wird.
Dabei wird im konventionellen Betrieb das gesamte Malzkorn zur Verarbeitung gebracht. Demzufolge werden auch die Spelzen des Getreidekornes, welche als natürliche Schutzschicht des Getreidekornes dieses gegenüber äußeren Einflüssen schützt, mit in den Schrotungs- bzw. Zerkleinerungsprozess eingebracht. Die Spelzen selbst haben zwar keine wertgebenden Inhaltsstoffe, sind aber für den weiteren Verarbeitungsprozess im konventionellen Sudhausbetrieb dennoch von hoher Wichtigkeit, wie nachfolgend noch erläutert. Während des Maischens ist es in der Regel nicht möglich alle Zucker zu lösen. Ferner bleiben beim Maischen neben den Spelzen auch andere unlösliche Bestandteile wie Gerüstsubstanzen erhalten. Daher schließt sich an das Maischen in der Regel ein Klärprozess zur Gewinnung von sogenannter Würze an. Der Klärprozess kann durch einen sogenannten Läuterprozess in einem Läuterbottich oder alternativ mittels sogenannter Maischefilter erfolgen.
Beim Läuterprozess wird die gesamte Maische in einen Läuterbottich geführt. Der Läuterbottich verfügt über einen doppelten Boden, von denen der eine durch die Behälterwandung, der andere durch einen abgesetzten, in der Regel geschlitzten Boden aus konzentrisch angeordneten Blechen, dem sogenannten Senkboden, gebildet wird. Auf dem Senkboden entwickelt sich über Sedimentation ein Filterbett, der sogenannte Treberkuchen. Die Zucker, auch Extrakt oder Stammwürze genannt, die währenddessen im Treberkuchen zurückbleiben – während die Flüssigkeit, die sogenannte Läuterwürze abläuft – werden anschließend durch die Aufgabe von Brauwasser, dem sogenannten Nachguss oder Anschwänzwasser, in Lösung gebracht. Um den Treberkuchen entsprechend durchlässig zu erhalten, ist die Verwendung von Spelzen wichtig, insbesondere da diese durch ihre große Oberfläche und spezielle Struktur Ablaufkanäle für die Nachgüsse ausbilden.
Auch bei den alternativ zum Einsatz kommenden Maischefiltern wird die gesamte Maische in den beispielsweise als Dünnschicht-Kammerfilter mit Tüchern ausgebildeten Filter geführt, wobei sich auf den Tüchern in den einzelnen Kammern eine Schicht aus den genannten Feststoffen (Spelzen und andere unlösliche Bestandteile wie Gerüstsubstanzen) ausbildet. Die Läuterwürze wird abgeführt und anschließend durch sogenanntes Nachschieben von Brauwasser die verbleibende Stammwürze herausgelöst.
Sowohl der Läuterbottich als auch der Maischefilter dienen folglich der Klärung der Maische, wobei bei Verwendung eines Läuterbottichs den Spelzen des Malzkornes eine besondere Bedeutung im Hinblick auf die Durchlässigkeit des Treberkuchens zukommt.
Gleichzeitig ist jedoch die Anwesenheit von Spelzen in der Maische unerwünscht, da die Spelzen Bestandteile enthalten, die sich sensorisch aber auch technologisch negativ auf das zuzubereitende Bier auswirken können. Auf der sensorischen Seite sind vor allem DMS (Dimethylsulfid) und Mykotoxine zu nennen. Hinsichtlich der negativen technologischen Auswirkungen ist vor allem β-Glucan hervorzuheben, da es durch sein chemisches Verhalten die Filtrierbarkeit des fertigen Bieres deutlich herabsetzt.
Bei den Kapazitätsbetrachtungen eines Sudhauses ist der Klärungsprozess der Maische insofern der limitierendste Faktor, insbesondere da der Klärungsprozess der zeitintensivste Schritt im Rahmen der Bierbereitung im Sudhaus ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bierbereitung derart zu verbessern, dass eine Kapazitätserhöhung eines Sudhauses, vorzugsweise eines bereits bestehenden Sudhauses – nachfolgend auch Bestandssudhaus genannt – auf einfache und kostengünstige Art und Weise erzielbar ist.
Zur technischen Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bierbereitung vorgeschlagen, wobei

– ein Getreide, vorzugsweise Malz, oder eine Getreidemischung mittels Schrotung mechanisch zerkleinert wird, wobei die Spelzen des Getreides bzw. der Getreidemischung vor und/oder während der Schrotung vom Getreide bzw. der Getreidemischung abgetrennt und separiert werden,
– aus dem im wesentlichen spelzenfreien Getreide bzw. der im wesentlichen spelzenfreien Getreidemischung durch Zugabe von Wasser in einem Maischebottich (4) eine Maische hergestellt wird,
– aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewonnen wird,
– die Würze einer Temperaturbehandlung unterzogen wird,
– aus der temperaturbehandelten Würze der Heißtrub abgeschieden wird,

– nach der Heißtrubabscheidung aus der verbleibenden Würze durch eine Gärung Bier gewonnen wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Klärungsprozess mittels eines Läuterbottichs durchgeführt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Klärungsprozess mittels eines Maischefilters durchgeführt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Zeit, die für den Klärungsprozess benötigt wird, durch eine erfindungsgemäß gegebene Abtrennung und Separation der Spelzen des Getreides reduziert werden kann, vorteilhafterweise derart, dass in einem baugleichen Sudhaus mehr Würze gewonnen wird. Basierend auf dieser Erkenntnis ergibt sich somit unmittelbar eine Kapazitätserhöhung für ein Sudhaus, vorzugsweise ein Bestandssudhaus, durch erfindungsgemäße Abtrennung und Separation der Spelzen des Getreides. Vorteilhafterweise kann erfindungsgemäß ferner das im Klärungsprozess verarbeitbare Volumen von Extrakt bzw. Stammwürze aufgrund der abgetrennten und separierten Spelzen erhöht werden, vorteilhafterweise indem der abgetrennte und separierte Anteil der Spelzen an der Maische durch Extrakt bzw. Stammwürze ersetzt wird.
Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass bei erfindungsgemäßer Verwendung eines Maischefilters für den Klärungsprozess, zu dessen Wirksamkeit Spelzen nicht erforderlich sind, die eingebrachte wertgebende Extraktmenge im Vergleich zu konventionellen Bierbereitungsverfahren erhöht werden kann. Werden bei einer konventionell betriebenen Bierbereitungsanlage beispielsweise 16 kg Malz pro hl Bier gegeben werden, wobei das Malz einen Spelzengehalt von beispielsweise 12,5 % aufweist, so werden dabei lediglich etwa 14 kg Extrakt bzw. Stammwürze eingebracht (unter der Annahme, dass das Malzkorn lediglich Stärke und Spelzen enthält). Somit wird bei einem konventionellen Betrieb des Brauprozesses in einem Sudhaus, welches 16 kg Malzmaterial verarbeiten kann, dieser mit 12,5% unverwertbaren Bestandteilen, also lediglich mit 14 kg Extrakt bzw. Stammwürze durchgeführt. Werden nun erfindungsgemäß die Spelzen abgetrennt und separiert, kann dasselbe Sudhaus statt 14 kg Extrakt bzw. Stammwürze 16 kg Extrakt bzw. Stammwürze verwerten. Erfindungsgemäß ist damit mit demselben Sudhaus entweder mehr Würze gleicher Stammwürze oder das gleiche Würzevolumen mit höherer Stammwürze verwertbar. Erfindungsgemäß kann somit mit einem baugleichen Sudhaus bei erfindungsgemäßer Abtrennung und Separation der Spelzen mehr Würze und damit mehr Bier gebraut werden.
Bei erfindungsgemäßer Verwendung von Maischefiltern für den Klärungsprozess zeigte sich sogar, dass Kammern aus dem Dünnschicht-Maischefilter hätten entfernt werden müssen, um bei reduzierter Beladung des Maischefilters, die sich aus der erfindungsgemäßen Abtrennung und Separation der Spelzen im Vergleich zu einem konventionellen Betrieb ergibt, die gleichen hydrostatischen Verhältnisse zu schaffen, die für den Maischefilter einer konventionellen Bierbereitungsanlage für dessen ordnungsgemäße Funktionsweise erforderlich sind.
Vorteilhafterweise kann so im genannten Beispiel erfindungsgemäß die Kapazität um 12,5 % erhöht werden, während im konventionellen Fall zur Kapazitätserhöhung mitunter ein neues Sudhaus in entsprechender Größe gefertigt und gebaut werden müsste. Liegt das Zinsniveau sehr hoch – zum Beispiel 14 % pro Jahr, wie insbesondere in Entwicklungs- bzw. Schwellenländern, und belaufen sich die Kosten für ein Sudhaus auf beispielsweise auf 7.000.000 EUR so ergeben sich für einen Finanzierungszeitraum von fünf Jahren eine Belastung von linear (ohne Tilgung) 4.900.000 EUR. Demgegenüber stünde erfindungsgemäß eine Investition von 1.000.000 EUR für eine Umrüstung eines konventionellen Sudhauses auf einen erfindungsgemäßen Betrieb.
Wird der Spelzengehalt mit mehr als 12,5% angenommen, erhöht sich der erfindungsgemäß gegebene Zugewinn an Kapazität in gleichem Maße. Hinzukommt, dass die Malzqualität in solchen Entwicklungs- bzw. Schwellenländern in der Regel sehr niedrig ist, in denen das Zinsniveau auf Grund eingeschränkter Wirtschaftskraft sehr hoch liegt. Schlechte Malzqualität bedeutet auch ein reduziertes Verhältnis von verwertbarem Extrakt zu Spelzenanteil.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Klärungsprozess mittels eines Läuterbottichs und mittels eines Maischefilters durchgeführt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Abtrennung der Spelzen vom Getreide bzw. von der Getreidemischung durch Zerkleinern des Getreides bzw. der Getreidemischung und anschließendes Abtrennen der Spelzen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der sieht vor, dass die Abtrennung der Spelzen vom Getreide bzw. von der Getreidemischung durch Schälen des Getreides bzw. der Getreidemischung und anschließendes Abtrennen der Spelzen erfolgt.
Die erfindungsgemäße Entfernung der Spelzen vom Malz kann vorteilhafterweise durch Mühlen erfolgen, welche Einrichtungen zum Abtrennen der Spelzen, wie beispielsweise Windsichter oder Siebe – und hier insbesondere Schüttel- oder Rüttelsiebe –, enthalten. Hierbei können zerkleinerte Spelzen in sehr reiner Form erhalten werden, wodurch Extraktverluste reduzierbar sind. Derartige Mühlen, welche in der Regel auch als Schrotmühle einsetzbar und oftmals als 6-Walzen-Mühle aufgebaut sind, sind erfindungsgemäß bevorzugt. Darüber hinaus kann ein Abtrennen der Spelzen beispielsweise auch durch Reibe- oder Schälmaschinen erfolgen, wobei hier ein Abtrennen der Spelzen vorteilhafterweise vor einer gezielten Zerkleinerung des Malzkornes erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die separierten Spelzen nach einer optionalen Aufbereitung einer weiteren Verwendung zugeführt werden, vorzugsweise als Futtermittel für Tiere, als Bestandteil von Futtermittel für Tiere oder zur Energiegewinnung durch Verfeuerung oder dergleichen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine vorteilhafterweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete und/oder eingerichtete Anlage zur Bierbereitung, mit

– einer Schrotvorrichtung zur mechanischen Zerkleinerung eines Getreides, vorzugsweise Malz, oder einer Getreidemischung, wobei die Spelzen des Getreides vor und/oder während der Schrotung vom Getreide abtrennbar und separierbar sind,
– einem sich an die Schrotvorrichtung anschließenden Maischebottich in dem aus dem im wesentlichen spelzenfreien Getreide bzw. der im wesentlichen spelzenfreien Getreidemischung durch Zugabe von Wasser eine Maische herstellbar ist,
– einer sich an den Maischebottich anschließenden Kläreinrichtung mit welcher aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewinnbar ist,
– einer sich an die Kläreinrichtung anschließenden Würzepfanne zur Temperaturbehandlung von Würze,
– einem sich an die Würzepfanne anschließenden Heißtrubabscheider zur Abscheidung von Heißtrub aus temperaturbehandelter Würze,

– einem sich an den Heißtrubabscheider anschließenden Gärbehälter zur Gewinnung von Bier aus im wesentlichen heißtrubfreier Würze durch Gärung.

Dabei können die für das erfindungsgemäße Verfahren genannten Vorteile entsprechend auf die Anlage zur Bierbereitung übertragen werden.
Für die Anlage zur Bierbereitung ist es dabei nicht notwendig, dass die angegebenen Prozesse alle in verschiedenen Behältern ablaufen. Es soll von der erfindungsgemäßen Vorrichtung genauso umfasst sein, dass die Maischebereitung, der Klärungsprozess, die Temperaturbehandlung, die Heißtrubabscheidung und/oder die Gärung auch in einem einzigen Behälter oder jeweils einzelne Prozesse in einem gemeinsamen Behälter zusammengefasst sein können. So wird insbesondere eine Ausgestaltung umfasst, gemäß der die Maischebearbeitung und die Temperaturbehandlung in einer Pfanne, oder die Temperaturbehandlung und die Heißtrubabscheidung in einer Pfanne durchgeführt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kläreinrichtung der erfindungsgemäßen Anlage zur Bierbereitung wenigstens einen Läuterbottich aufweist, welcher prozesstechnisch zwischen dem Behälter zur Maischebereitung und dem Behälter zur Temperaturbehandlung der Würze angeordnet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kläreinrichtung der erfindungsgemäßen Anlage zur Bierbereitung wenigstens einen Maischefilter aufweist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kläreinrichtung der erfindungsgemäßen Anlage zur Bierbereitung wenigstens einen Läuterbottich und wenigstens einen Maischefilter aufweist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schrotvorrichtung zur Abtrennung und Separation der Spelzen prozesstechnisch dem Behälter zur Maischebereitung vorgeschaltet. Eine solche Schrotvorrichtung ist vorteilhafterweise eine Mühle zum Zerkleinern des Malzes oder eine Schälmaschine zum Abschälen von Spelzen. Vorteilhafterweise befindet sich die Schrotvorrichtung am Ort der Brauerei, so dass die Entfernung von Spelzen direkt vor dem Brauen beziehungsweise dem Sudvorgang erfolgen kann. Auch kann das geschälte Malz zwischengelagert und dann bedarfsweise dem Behälter zur Maischebereitung zugeführt werden. Die Schrotvorrichtung kann aber auch bei einer Zulieferindustrie stehen und ist auch in diesem Sinne als prozesstechnisch dem Behälter zur Maischebereitung vorgeschaltet anzusehen.
Die erfindungsgemäße Schrotvorrichtung zur Abtrennung und Separation von Spelzen vom Malz ist besonders bevorzugt in eine Leitung, die das Getreide oder das Malz zum Behälter zur Maischebereitung befördert, integriert. Somit kann das Malz kontinuierlich vor der Schrotung beziehungsweise vor dem Einmaischen behandelt werden. Die Leitung, die das Malz zum Maischgefäß oder zur Schrotmühle befördert, ist bevorzugt über Flanschverbindungen mit der Schrotvorrichtung zur Abtrennung und Separation von Spelzen verbunden. Somit kann das Malz direkt in die Schrotvorrichtung zur Abtrennung und Separation von Spelzen hinein befördert werden. An der Schrotvorrichtung ist eine weitere Leitung zu dem Behälter zur Maischebereitung vorgesehen, die ebenfalls insbesondere mit Flanschverbindungen befestigt ist. Diese Leitung ist in einer vorteilhaften Ausführung darüber hinaus noch mit einem sogenannten Einmaischer verbunden.
Zur Steuerung und/oder Regelung des Prozesses weist die Anlage zur Bierbereitung darüber hinaus eine Steuer-, Mess- und/oder Regeleinheit auf, mit welcher insbesondere der Abtrennungsgrad der Spelzen, der der Schrotvorrichtung zur Abtrennung von Spelzen zugeführte Massenstrom Malz, und/oder der aus der Schrotvorrichtung zur Abtrennung der Spelzen abgeführte Massenstrom Spelzen, gemessen, gesteuert und/oder geregelt werden können. Zur Messung von Massenströmen ist die Steuer-, Mess- und/oder Regeleinheit vorteilhafterweise mit geeigneten Wägeeinrichtungen verbunden.
Die Behälter und Leitungen der Anlage zur Bierbereitung sind vorzugsweise aus Edelstahl aufgebaut. Alternativ können diese aus einem anderen Metall oder gegebenenfalls auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen. Der Behälter sowie die entsprechenden Verbindungsleitungen sind gegebenenfalls isoliert, um Abstrahlverluste zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Verfahrensführung zur Kapazitätserhöhung eines Sudhauses durch Abtrennung und Separation der Spelzen des aus einem Getreide durch Mälzen hergestellten Malzes ermöglicht vorteilhafterweise eine unkomplizierte und vergleichsweise kostengünstige Möglichkeit der Optimierung eines Sudhauses hinsichtlich der Kapazität. Damit sind insbesondere folgende Merkmale, Vorteile und/oder Verbesserungen gegeben:

– Kürzere Zeiten bei der Maischeklärung (Läuterbottich);
– höhere Beladung bei der Maischeklärung (Maischefilter);
– in einem baugleichen Sudhaus kann durch Nachrüstung einer Spelzenseparation mehr Bier gebraut werden;
– durch die Kapazitätserhöhung können mitunter Neubaukosten auf einen späteren Zeitpunkt verschoben werden, womit sich das Ausgabenprofil und die Liquidität einer Brauerei verbessern;
– sensorische Verbesserung der Biere, die mit erfindungsgemäßer Abtrennung und Separation der Spelzen gebraut werden;
– technologische Verbesserungen wie z.B. vereinfachte Filtrierbarkeit;
– spätere Verwendung der separierten Spelzen und Treber insbesondere für andere Anwendungen;
– Planungsspielräume bei der Finanzplanung (Kosten- und Investitionsrechnung) werden eröffnet.

Vorteilhafte Aspekte der Erfindung sind insofern ferner wie folgt gegeben:
Aspekt 1: Verfahren zur Bierbereitung, wobei aus Malz oder einem anderen Getreide eine Maische hergestellt, aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewonnen, die Würze einer Temperaturbehandlung unterzogen, aus der behandelten Würze der Heißtrub abgeschieden, und nach der Heißtrubabscheidung aus der Würze durch eine Gärung Bier gewonnen wird, wobei die Spelzen des Malzes separiert werden.
Aspekt 2: Verfahren nach Aspekt 1, wobei durch die Spelzenseparation weniger Spelzen in den Läuterbottich gelangen, so dass sich die Höhe des Treberkuchens und damit die Zeit zum Läutern verringern, vorteilhafterweise entsprechend dem sogenannten Darcy Gesetz. Die vorliegende Erfindung macht dabei insbesondere von der Erkenntnis gebrauch, dass die Läuterzeit reduziert werden kann, weil die Höhe des Treberkuchens, also des Filterbettes im Läuterbottich, durch die separierte Spelzenfraktion reduzierbar ist. Dies entspricht auch den Interpretationen des Darcy-Gesetzes:
H steht für die Höhe der Filterschicht bzw. des Filterbettes. Wird diese verringert, wird durch einen geringen Wert dividiert, wodurch der Wert des gesamten Ausdrucks steigt. V . ist der Volumenstrom. A ist die Fläche. B_Darcy ist die Filtrationskonstante nach Darcy. ∆p ist die Druckdifferenz. η ist die Viskosität.
Aspekt 3: Verfahren nach Aspekt 1 oder Aspekt 2, wobei die Spelzenfraktion aufgrund der Separierung durch Extrakt ersetzt wird, so dass zum einen keine Umbauten an einem bestehenden Maischefilter vorgenommen werden müssen und gleichzeitig bei gleicher Beladung mehr Würze mit gleicher Zuckerkonzentration erzeugbar ist.
Aspekt 4: Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei durch die erhöhte Auslastung von Läuterbottich bzw. Maischefilter in einem baugleichen Sudhaus durch Nachrüstung der Spelzenseparation mehr Bier produzierbar ist.
Aspekt 5: Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 4, wobei durch die Kapazitätserhöhung ein Neubau des Sudhauses zeitlich zurückstellbar ist.
Aspekt 6: Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 5, wobei durch die zeitliche Zurückstellung eines Neubaus eines Sudhauses deutliche Liquiditäts- und Zinsersparnisse realisierbar sind.
Aspekt 7: Vorrichtung zur Bierbereitung, mit einer Einrichtung zur mechanischen Behandlung des Malzes, wobei die Spelzen im Zuge der mechanischen Behandlung separiert werden.
Aspekt 8: Vorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 7, wobei die separierten Spelzen nach ihrer Abtrennung allen weiteren Verwendungsmöglichkeiten zuführbar sind.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Anlage zur Bierbereitung.
In 1 ist schematisch eine Anlage 1 zur Bierbereitung dargestellt. Die Anlage 1 umfasst hierbei einen Maischebottich 3, der der Zubereitung von Maische insbesondere unter der Verwendung von Malz dient. An den Maischebottich 3 ist eine Kläreinrichtung 4, vorliegend ein Läuterbottich 4 und/oder ein Maischefilter 4, zur Durchführung einer Fest-Flüssigkeit-Trennung und somit zur Würzeerzeugung sowie eine Würzepfanne 5 angeschlossen, in welcher die Temperaturbehandlung der Würze zum Abreichern unerwünschter und zum Anreichern gewollter Aromastoffe durchgeführt wird. Bei üblichen Brauvorgängen spricht man hierbei auch von der „Würzekochung“. Die Würze kann, wie später noch beschrieben, aber auch einer Rektifikation unterzogen oder auch in einer sonstigen Art und Weise temperaturbehandelt werden. Der Würzepfanne 5 ist ein Heißtrubabscheider 7 nachgeschaltet, in welchem die während der Temperaturbehandlung der Würze gebildeten Eiweiße abgeschieden werden. Geschieht dies durch eine Zirkulation, so spricht man auch von einem „Whirlpool“. Die aus dem Heißtrubabscheider 7 gewonnene Würze gelangt schließlich in einen Kühlbehälter bzw. Wärmetauscher 9, in dem die Würze auf eine gewünschte Temperatur abgekühlt wird. Aus rein praktischen Gründen wird vorzugsweise ein Plattenwärmetauscher zur Kühlung verwendet. Denkbar ist aber auch eine andere Kühlung, beispielsweise mit sogenannten Kühlschiffen und/oder Berieselungskühlern. Anschließend wird die Würze gegebenenfalls unter Zusatz von Hefe in einem Gärbehälter 11 zu Bier vergoren. Zur Überführung der Maische oder der Würze in die entsprechenden Behälter sind diese mittels einer Leitung 12 miteinander verbunden.
Die Anlage 1 weist darüber hinaus eine Schrotvorrichtung 2 zur Abtrennung und Separation von Spelzen auf, welche in diesem Fall als 6-Walzen-Schrotmühle mit Rüttelsieben zur Spelzentrennung aus dem erzeugten Malzschrot ausgebildet ist. Somit kann mit dieser Schrotvorrichtung 2 zur Abtrennung und Separation von Spelzen auch der vor dem Einmaischen durchzuführende Schrotprozess vollzogen werden. Darüber hinaus weist die Anlage 1 auch eine nicht näher dargestellte Steuer-, Regel- und/oder Messeinheit zur Steuerung, Regelung und/oder Messung von Prozessparametern auf.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen zur Bierbereitung, bei welchen die Maische noch die Spelzen enthält und damit der Volumenanteil an Extrakt bzw. Stammwürze entsprechend geringer ist, werden erfindungsgemäß die Spelzen des Getreides bzw. der Getreidemischung vor und/oder während der Schrotung vom Getreide bzw. der Getreidemischung abgetrennt und separiert (in 1 symbolisch durch den mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichneten Pfeil dargestellt). Dadurch reduziert sich zum einen die Zeit, die für den Klärungsprozess benötigt wird. Ferner wird erfindungsgemäß der Volumenanteil der abgetrennten und separierten Spelzen durch Extrakt bzw. Würze ersetzt, so dass in einem baugleichen Sudhaus mehr Würze gewonnen wird. Basierend auf dieser Erkenntnis ergibt sich somit unmittelbar eine Kapazitätserhöhung für ein Sudhaus, vorzugsweise ein Bestandssudhaus, durch erfindungsgemäße Abtrennung und Separation der Spelzen des Getreides.
Werden bei einer konventionell betriebenen Bierbereitungsanlage beispielsweise 16 kg Malz pro hl Bier gegeben werden, wobei das Malz einen Spelzengehalt von beispielsweise 12,5 % aufweist, so werden dabei lediglich etwa 14 kg Extrakt bzw. Stammwürze eingebracht (unter der Annahme, dass das Malzkorn lediglich Stärke und Spelzen enthält). Somit wird bei einem konventionellen Betrieb des Brauprozesses in einem Sudhaus, welches 16 kg Malzmaterial verarbeiten kann, dieser mit 12,5% unverwertbaren Bestandteilen, also lediglich mit 14 kg Extrakt bzw. Stammwürze durchgeführt. Werden nun erfindungsgemäß die Spelzen abgetrennt und separiert, kann dasselbe Sudhaus statt 14 kg Extrakt bzw. Stammwürze 16 kg Extrakt bzw. Stammwürze verwerten. Erfindungsgemäß ist damit mit demselben Sudhaus entweder mehr Würze gleicher Stammwürze oder das gleiche Würzevolumen mit höherer Stammwürze verwertbar. Erfindungsgemäß kann somit mit einem baugleichen Sudhaus bei erfindungsgemäße Abtrennung und Separation der Spelzen mehr Würze und damit mehr Bier gebraut werden.
Im Anschluss an die Würzekochung, bei welcher auch die Hopfung erfolgt, gelangt die Würze über die Leitung 12 in den Heißtrubabscheider 7, wo der während der Temperaturbehandlung ausgefallenen Heißtrub abgetrennt wird. Im Anschluss daran gelangt die geklärte Würze über die Leitung 12 zum Kühlbehälter 9, wo sie auf Anstelltemperatur heruntergekühlt wird und im Gegenzug Haupt- und Nachguss des folgenden Brauprozesses auf die benötigten Temperaturen aufgeheizt werden. Über die Leitung 12 wird die gekühlte Würze dem Gärbehälter 11 zugeführt, wo sie nach einer ausreichenden Belüftung vergoren wird.
Das in der Figur der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung und die im Zusammenhang mit diesem Ausführungsbeispiel erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
Bezugszeichenliste

1: Anlage zur Bierbereitung
2: Schrotvorrichtung (Abtrennung uns Separierung von Spelzen)
3: Maischebottich
4: Kläreinrichtung (Läuterbottich/Läutereinrichtung, Maischefilter)
5: Würzepfanne
7: Heißtrubabscheider (Whirlpool)
9: Kühlbehälter/Wärmetauscher/Plattenwärmetauscher
11: Gärbehälter
12: Leitung
13: Separation abgetrennte Spelzen

Claims

Verfahren zur Bierbereitung, wobei – ein Getreide, vorzugsweise Malz, oder eine Getreidemischung mittels Schrotung mechanisch zerkleinert wird, wobei die Spelzen des Getreides bzw. der Getreidemischung vor und/oder während der Schrotung vom Getreide bzw. der Getreidemischung abgetrennt und separiert werden, – aus dem im wesentlichen spelzenfreien Getreide bzw. der im wesentlichen spelzenfreien Getreidemischung durch Zugabe von Wasser in einem Maischebottich (4) eine Maische hergestellt wird, – aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewonnen wird, – die Würze einer Temperaturbehandlung unterzogen wird, – aus der temperaturbehandelten Würze der Heißtrub abgeschieden wird, und – nach der Heißtrubabscheidung aus der verbleibenden Würze durch eine Gärung Bier gewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klärungsprozess mittels eines Läuterbottichs durchgeführt wird.
Verfahren nach einem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klärungsprozess mittels eines Maischefilters durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klärungsprozess mittels eines Läuterbottichs und mittels eines Maischefilters durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung der Spelzen vom Getreide bzw. von der Getreidemischung durch Zerkleinern des Getreides bzw. der Getreidemischung und anschließendes Abtrennen der Spelzen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung der Spelzen vom Getreide bzw. von der Getreidemischung durch Schälen des Getreides bzw. der Getreidemischung und anschließendes Abtrennen der Spelzen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die separierten Spelzen nach einer optionalen Aufbereitung einer weiteren Verwendung zugeführt werden, vorzugsweise als Futtermittel für Tiere, als Bestandteil von Futtermittel für Tiere oder zur Energiegewinnung durch Verfeuerung.
Anlage (1) zur Bierbereitung, mit – einer Schrotvorrichtung (2) zur mechanischen Zerkleinerung eines Getreides, vorzugsweise Malz, oder einer Getreidemischung, wobei die Spelzen des Getreides vor und/oder während der Schrotung vom Getreide abtrennbar und separierbar sind, – einem sich an die Schrotvorrichtung (2) anschließenden Maischebottich (3) in dem aus dem im wesentlichen spelzenfreien Getreide bzw. der im wesentlichen spelzenfreien Getreidemischung durch Zugabe von Wasser eine Maische herstellbar ist, – einer sich an den Maischebottich (3) anschließenden Kläreinrichtung (4) mit welcher aus der Maische durch einen Klärungsprozess eine Würze gewinnbar ist, – einer sich an die Kläreinrichtung (4) anschließenden Würzepfanne (5) zur Temperaturbehandlung von Würze, – einem sich an die Würzepfanne (5) anschließenden Heißtrubabscheider (7) zur Abscheidung von Heißtrub aus temperaturbehandelter Würze, und – einem sich an den Heißtrubabscheider (7) anschließenden Gärbehälter (11) zur Gewinnung von Bier aus im wesentlichen heißtrubfreier Würze durch Gärung.
Anlage (1) zur Bierbereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kläreinrichtung (4) wenigstens einen Läuterbottich aufweist.
Anlage (1) zur Bierbereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kläreinrichtung (4) wenigstens einen Maischefilter aufweist.
Anlage (1) zur Bierbereitung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kläreinrichtung (4) wenigstens einen Läuterbottich und wenigstens einen Maischefilter aufweist.