DE102022116350A1 - Device and system for obtaining a protein-containing coagulum from a wort, method for obtaining a protein-containing coagulum from a wort, and corresponding uses - Google Patents
Device and system for obtaining a protein-containing coagulum from a wort, method for obtaining a protein-containing coagulum from a wort, and corresponding uses Download PDFInfo
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Abstract
Beansprucht wird eine Vorrichtung (V) zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, aufweisend ein Mehrkammersystem und Filtergewebe (F1, F2) aus einem Polyamid mit einer mittleren Porengröße von 25 bis 80 µm. Ferner wird ein Verfahren zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (V) vorgeschlagen. Schließlich werden die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (V) zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze und die Verwendung des eiweißhaltigen Koagulats als ein Nahrungsmittel oder bei der Herstellung eines Nahrungsmittels vorgeschlagen.What is claimed is a device (V) for obtaining a protein-containing coagulum from a wort, comprising a multi-chamber system and filter fabric (F1, F2) made of a polyamide with an average pore size of 25 to 80 µm. Furthermore, a method for obtaining a protein-containing coagulum from a wort using the device (V) according to the invention is proposed. Finally, the use of the device (V) according to the invention for obtaining a protein-containing coagulum from a wort and the use of the protein-containing coagulum as a food or in the production of a food are proposed.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einem als Würze bezeichneten, eiweißhaltigen Substrat, vorzugsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, nach Anspruch 1, ein System zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze nach Anspruch 7, ein Verfahren zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze nach Anspruch 8, ein Nahrungsmittel oder eine Vorstufe desselben, enthaltend ein eiweißhaltiges Koagulat aus einer Würze nach Anspruch 13, und Verwendungen nach Anspruch 14 oder 15.The present invention relates to a device for obtaining a protein-containing coagulum from a protein-containing substrate referred to as wort, preferably from a wort from beer production, according to claim 1, a system for obtaining a protein-containing coagulum from a wort according to claim 7, a method for obtaining a protein-containing coagulum from a wort according to claim 8, a food or a precursor thereof containing a protein-containing coagulum from a wort according to claim 13, and uses according to claim 14 or 15.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmliche Lebensmittel-, Getränke- oder Bierherstellungsverfahren, welche eine Herstellung und thermische Behandlung einer zur Herstellung von Bier geeigneten Würze oder anderer eiweißhaltiger Substrate umfassen, sehen im Anschluss an die thermische Behandlung oftmals eine möglichst vollständige Abtrennung der nach der thermischen Behandlung in dem Substrat enthaltenen Feststoffe vor. Beispielsweise bei der Bierherstellung nutzt die überwältigende Mehrheit der Brauereien zur Durchführung dieses Schritts einen sogenannten Whirlpool, bei dem der bei der thermischen Behandlung der Würze entstandene Feststoff, auch Heiß- oder Kochtrub genannt, und der auch den sogenannten Hopfentrub umfasst, durch eine spezifische Strömungsführung unter Nutzung des sogenannten Teetasseneffekts, abgetrennt wird. Darüber hinaus sind weitere traditionelle Verfahren, wie Abtrennung mittels Kühlschiff oder Absatzbehälter/Setzbottich, oder modernere Verfahren, bei denen die Abtrennung auf dem Prinzip der Zentrifugation, wie beispielsweise Separaturen oder Dekanter, beruhen, bekannt. Analoge Abtrennungen von koaguliertem Eiweiß gibt es auch in anderen Herstellungsverfahren.Conventional food, beverage or beer production processes, which include the production and thermal treatment of a wort suitable for the production of beer or other protein-containing substrates, often involve the complete separation of the solids contained in the substrate after the thermal treatment before. For example, in beer production, the overwhelming majority of breweries use a so-called whirlpool to carry out this step, in which the solid formed during the thermal treatment of the wort, also called hot or boiling trub, and which also includes the so-called hop trub, is passed through a specific flow system Using the so-called teacup effect, is separated. In addition, other traditional processes are known, such as separation using a cooling ship or settling tank/settling vat, or more modern processes in which the separation is based on the principle of centrifugation, such as separators or decanters. Analogous separations of coagulated protein also exist in other manufacturing processes.
Nachteil der bisherigen Verfahren ist ein hoher Zeitaufwand, verbunden mit einer hohen thermischen Belastung des Substrats bzw. der Würze (Kühlschiff, Absatzbehälter/Setzdekanter und Whirlpool), oder der hohe Stromverbrauch und die hohen Anschaffungskosten bei den Vorrichtungen, die nach dem Prinzip der Zentrifugation als alternative Abtrenntechnik arbeiten. Zudem weist insbesondere der Einsatz des im Brauereibereich weitverbreiteten Whirlpools den Nachteil auf, dass der gewonnene Heißtrub einen vergleichsweise hohen Gehalt an Würze hat. Dies bedeutet einerseits einen hohen Verlust an Würze bzw. Substrat bei der Feststoffabtrennung, andererseits weist das abgetrennte Koagulat einen hohen Flüssigkeitsanteil und damit einen geringen Trockensubstanzanteil und ein vergleichsweise großes Volumen auf.The disadvantage of the previous methods is a high expenditure of time, combined with a high thermal load on the substrate or the wort (cooling ship, settling tank/settling decanter and whirlpool), or the high power consumption and the high acquisition costs for the devices that are based on the principle of centrifugation alternative separation technology works. In addition, the use of the whirlpool, which is widespread in the brewery sector, has the disadvantage that the hot trub obtained has a comparatively high wort content. On the one hand, this means a high loss of wort or substrate during the separation of solids; on the other hand, the separated coagulum has a high liquid content and therefore a low dry matter content and a comparatively large volume.
Eher selten wird zur Würzeklärung ein Kieselgur-Kerzenfilter verwendet, da dieser einerseits sehr hohe Betriebskosten, andererseits geringe Standzeiten bzw. geringe Kapazitäten aufweist.A kieselguhr candle filter is rarely used for wort clarification because, on the one hand, it has very high operating costs and, on the other hand, it has a short service life and low capacity.
Es fehlt daher an einem Verfahren zur Abtrennung von Feststoffen, insbesondere von wertvollem, eiweißhaltigem Koagulat, aus einer (heißen) Würze, welche wenigstens eine der vorgenannten Nachteile des Standes der Technik überwindet.There is therefore a lack of a process for separating solids, in particular valuable, protein-containing coagulum, from a (hot) wort, which overcomes at least one of the aforementioned disadvantages of the prior art.
Es ist bekannt, dass bei der thermischen Behandlung der Würze, also dem Heißhalten oder Kochen der Würze, ein Feststoff, auch Heiß- oder Kochtrub genannt, ausfällt, der u.a. ein eiweißhaltiges Koagulat enthält. Da der Heißtrub je nach Hopfung der Würze auch Hopfenbestandteile, den sogenannten Hopfentrub, enthalten kann, wird der Heißtrub oft beim Abläutern des Folgesuds auf den Treberkuchen aufgebracht und mit diesem beim Überschwänzen ausgewaschen, um die Würzeverluste und damit die Extraktverluste zu verringern. Eine über die Verwertung zur Rückgewinnung von Extrakt und Hopfenbestandteilen hinausgehende Nutzung des Heißtrubs wurde jedoch bislang nicht praktiziert oder vorgeschlagen. Folglich fehlen bislang Möglichkeiten, wertgebende Eiweiße der Würze, die beispielsweise aus der Bierherstellung stammt, derart zu gewinnen, dass sie einer weiteren Verwertung, beispielsweise als Nahrungsmittel oder bei der Nahrungsmittelherstellung, zugeführt werden können. Dabei ist gerade in letzter Zeit der Bedarf an neuen oder alternativen Quellen für lebensmitteltaugliches Eiweiß gestiegen.It is known that during the thermal treatment of the wort, i.e. keeping the wort hot or boiling, a solid, also called hot or boiling lees, is precipitated, which contains, among other things, a protein-containing coagulum. Since, depending on the hopping of the wort, the hot trub can also contain hop components, the so-called hop trub, the hot trub is often applied to the spent grain cake when lautering the subsequent brew and washed out with it during the overtailing in order to reduce the wort losses and thus the extract losses. However, a use of the hot trub beyond the recovery of extract and hop components has not yet been practiced or proposed. As a result, there are currently no opportunities to obtain valuable proteins from the wort, which comes from beer production, for example, in such a way that they can be used for further use, for example as food or in food production. The need for new or alternative sources of food-grade protein has increased recently.
Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und/oder eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer bzw. dessen ein eiweißhaltiges Koagulat aus einem als Würze bezeichnetes, eiweißhaltiges Substrat, beispielsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, gewonnen und vorzugsweise in einer Konsistenz bereitgestellt werden kann, welche sich als ein Nahrungsmittel oder bei der Herstellung eines Nahrungsmittel eignet. Des Weiteren ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, entsprechende Verwendungen bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide a method and/or a corresponding device by means of which a protein-containing coagulum is obtained from a protein-containing substrate referred to as wort, for example from a wort from beer production, and preferably in a consistency can be provided, which is a food or suitable for the production of food. A further object of the present invention is to provide corresponding uses.
Definitionen in Zusammenhang mit der ErfindungDefinitions related to the invention
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter „Würze“ ein flüssiges, eiweißhaltiges Substrat verstanden, das bei der Herstellung eines Lebensmittels entsteht oder zur Herstellung eines Lebensmittels geeignet ist. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der „Würze“ um ein wässeriges Extrakt (= Auszug), das unter Verwendung von zerkleinerten und ggf. aufgeschlossenen Pflanzenbestandteilen oder ausschließlich aus diesen Pflanzenbestandteilen und Wasser erzeugt wurde. Erfindungsgemäß kann die „Würze“ auf eine rein pflanzliche Basis beschränkt sein. Die Würze kann bei ihrer Herstellung oder Weiterverarbeitung eine thermische Behandlung oder andere verfahrenstechnische Behandlungen erfahren.In the context of the present invention, “seasoning” is understood to mean a liquid, protein-containing substrate that is created during the production of a food or is suitable for the production of a food. According to the invention, the “wort” is an aqueous extract (= extract) that was produced using crushed and possibly digested plant components or exclusively from these plant components and water. According to the invention, the “seasoning” can be limited to a purely plant-based basis. The wort can undergo thermal treatment or other process engineering treatments during its production or further processing.
Erfindungsgemäß wird unter „Würze aus der Bierherstellung“ oder „Bierwürze“ die dem Fachmann aus dem Brauereibereich geläufige Definition für „Würze“ verstanden, also ein wässriges Extrakt auf Basis wenigstens einer pflanzlichen Kohlenhydratquelle, das Zucker enthält, welche von der Hefe Saccharomyces cerevisiae vergärbar sind. Abweichend von dieser üblichen Definition kann erfindungsgemäß der Begriff „Bierwürze“ oder „Würze aus der Bierherstellung“ zusätzlich auch ein Gärungsprodukt umfassen, bei dem eine Bierwürze teilweise oder vollständig einer Gärung und ggf. Lagerung unterzogen worden ist, was der Fachmann üblicherweise als Bier bezeichnet. Die Angabe „aus der Bierherstellung“ bezogen auf die Würze bedeutet, dass die Würze aus der Bierherstellung, insbesondere aus dem Brauprozeß, stammt oder wenigstens für die Bierherstellung geeignet ist, beispielsweise weil sie vergärbar ist. Nach der erfindungsgemäßen Definition schließt der Begriff „Würze“ die Begriffe „Würze aus der Bierherstellung“ und „Bierwürze“ gemäß der vorstehenden Definition ein. Erfindungsgemäß kann die „Würze“ feste und/oder gelöste Hopfenbestandteile enthalten oder frei von Hopfenbestandteilen sein. Erfindungsgemäß kann die „Würze“ Spelzen- oder Treberbestandteile enthalten oder vorzugsweise frei von Spelzen- oder Treberbestandteilen sein (< 1 %, vorzugsweise < 0,1 %, Spelzen- oder Treberbestandteile bezogen auf die Trockenmasse der Würze). Erfindungsgemäß kann der Begriff „Würze aus der Bierherstellung“ oder „Bierwürze“ auch eine wässerige Suspension von Trub (Heißtrub und/oder Kühltrub), der bei der Würzeherstellung entsteht, einschließen.According to the invention, “wort from beer production” or “beer wort” is understood to mean the definition of “wort” familiar to those skilled in the brewery sector, i.e. an aqueous extract based on at least one vegetable carbohydrate source that contains sugars which can be fermented by the yeast Saccharomyces cerevisiae . Deviating from this usual definition, according to the invention, the term “beer wort” or “wort from beer production” can also include a fermentation product in which a beer wort has been partially or completely subjected to fermentation and possibly storage, which the person skilled in the art usually refers to as beer. The statement “from beer production” in relation to the wort means that the wort comes from beer production, in particular from the brewing process, or is at least suitable for beer production, for example because it is fermentable. According to the definition according to the invention, the term “wort” includes the terms “wort from beer production” and “beer wort” as defined above. According to the invention, the “wort” can contain solid and/or dissolved hop components or be free of hop components. According to the invention, the “wort” can contain husk or spent grain components or preferably be free of husk or spent grain components (<1%, preferably <0.1%, husk or spent grain components based on the dry matter of the wort). According to the invention, the term “wort from beer production” or “beer wort” can also include an aqueous suspension of trub (hot trub and/or cool trub) that is produced during wort production.
Erfindungsgemäß bedeutet der Begriff „Kochen“ der Würze ein blasenbildendes oder sprudelndes Kochen bzw. Sieden der Würze bei der Koch- bzw. Siedetemperatur.According to the invention, the term “boiling” of the wort means a bubbling or bubbling boiling or boiling of the wort at the boiling or boiling temperature.
Entsprechend bedeutet der Begriff „Kochtemperatur“ der Würze erfindungsgemäß die Temperatur oder der Temperaturbereich, bei welcher bzw. in welchem die Würze ein blasenbildendes oder sprudelndes Kochen/Sieden zeigt. Die Kochtemperatur hängt von der Zusammensetzung der Würze und insbesondere von dem an der Würze anliegenden Druck ab. Beispiele für die Kochtemperatur sind 100 °C oder ein Bereich von 98 bis 102 °C.Accordingly, the term “cooking temperature” of the wort according to the invention means the temperature or the temperature range at which or in which the wort shows a bubbling or bubbling boiling/boiling. The cooking temperature depends on the composition of the wort and in particular on the pressure applied to the wort. Examples of cooking temperature are 100°C or a range of 98 to 102°C.
Erfindungsgemäß bedeutet ein „Heißhalten“ der Würze ein Halten der Temperatur der Würze zwischen der Kochtemperatur und 8 °C unterhalb der Kochtemperatur, vorzugsweise zwischen der Kochtemperatur und 6 °C unterhalb der Kochtemperatur, insbesondere zwischen der Kochtemperatur und 4 °C unterhalb der Kochtemperatur.According to the invention, “keeping the wort hot” means maintaining the temperature of the wort between the cooking temperature and 8 °C below the cooking temperature, preferably between the cooking temperature and 6 °C below the cooking temperature, in particular between the cooking temperature and 4 °C below the cooking temperature.
Entsprechend umfasst der Begriff „Heißhaltetemperatur“ der Würze erfindungsgemäß einen Temperaturbereich zwischen der Kochtemperatur und 8 °C unterhalb der Kochtemperatur, vorzugsweise zwischen der Kochtemperatur und 6 °C unterhalb der Kochtemperatur, insbesondere zwischen der Kochtemperatur und 4 °C unterhalb der Kochtemperatur. Beispiele für die Heißhaltetemperatur sind die Temperaturbereiche 92 bis 100 °C, 94 bis 100 °C oder 96 bis 100 °C.Accordingly, according to the invention, the term “holding temperature” of the wort includes a temperature range between the cooking temperature and 8 °C below the cooking temperature, preferably between the cooking temperature and 6 °C below the cooking temperature, in particular between the cooking temperature and 4 °C below the cooking temperature. Examples of the holding temperature are the temperature ranges 92 to 100 °C, 94 to 100 °C or 96 to 100 °C.
Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff „Ausschlagen“ der Würze ein Abziehen oder Ausbringen der Würze aus einer Heißhalte-/Kochvorrichtung, beispielsweise einer Würzepfanne (Sudpfanne), einem Würzeerwärmer oder einer Würzeheißhalteeinrichtung, vorzugsweise nach dem Abschluss des Kochens oder Heißhaltens der Würze, verstanden.According to the invention, the term “knocking out” the wort is understood to mean withdrawing or discharging the wort from a hot-holding/cooking device, for example a wort pan (brewing pan), a wort heater or a wort hot-holding device, preferably after the completion of cooking or keeping the wort hot.
Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff „Fluidverbindung“ zwischen der Trenneinrichtung und einem Gefäß oder zwischen zwei Gefäßen eine unmittelbare, direkte Verbindung über eine Leitung oder einen Schlauch verstanden, die zur Übertragung eines Fluids, insbesondere der Würze, geeignet ist. Sofern in der vorliegenden Offenbarung nicht anders erwähnt, befindet sich zwischen der Trenneinrichtung und dem einem Gefäß oder zwischen den beiden Gefäßen keine weitere Vorrichtung, wie beispielsweise ein Wärmeüberträger oder ein Pufferspeicher; hiervon ausgenommen sind jedoch üblicherweise in Leitungen vorgesehene Einbauten, wie beispielsweise Ventile, Klappen, Sensoren, Dichtungen, Flansche, Rohrverbindungen oder dergleichen.According to the invention, the term “fluid connection” between the separating device and a vessel or between two vessels is understood to mean an immediate, direct connection via a line or a hose, which is suitable for transferring a fluid, in particular the wort. Unless otherwise mentioned in the present disclosure, there is no other device, such as a heater, between the separator and the one vessel or between the two vessels transmitter or a buffer memory; However, this does not include installations usually provided in lines, such as valves, flaps, sensors, seals, flanges, pipe connections or the like.
Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff „Polyamid“ ein beispielsweise durch Polykondensation eines Diamins (z.B. Hexamethylendiamin, p-Phenylendiamin) und einer Dicarbonsäure (z.B. Adipinsäure, Dodecandisäure, Terephthalsäure) oder mehrerer Einheiten einer Aminocarbonsäure (z.B. 11-Aminoundecansäure) oder ringöffnende Polymerisation von zyklischen Amiden (z.B. Laurinlactam, ε-Caprolactam) herstellbarer, thermoplastischer Kunststoff aus Polymeren mit sich regelmäßig wiederholenden Amidbindungen entlang der Hauptkette verstanden. Dabei schließt die erfindungsgemäße Definition von Polyamid Homopolyamide und Copolyamide mit jeweils unterschiedlicher Kettenlänge und auch Gemische derselben ein.According to the invention, the term “polyamide” is defined, for example, by polycondensation of a diamine (e.g. hexamethylenediamine, p-phenylenediamine) and a dicarboxylic acid (e.g. adipic acid, dodecanedioic acid, terephthalic acid) or several units of an aminocarboxylic acid (e.g. 11-aminoundecanoic acid) or ring-opening polymerization of cyclic amides (e.g. laurolactam, ε-caprolactam) that can be produced from polymers with regularly repeating amide bonds along the main chain. The definition of polyamide according to the invention includes homopolyamides and copolyamides, each with different chain lengths, and also mixtures thereof.
Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The above-mentioned task is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
So wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, vorzugsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung wenigstens aufweist:
- eine Kopfplatte (KP);
- eine Endplatte (EP);
- eine erste Trennplatte (TP1);
- ein erstes Filtergewebe (F1); und
- ein zweites Filtergewebe (F2);
- wobei die Kopfplatte (KP), das erste Filtergewebe (F1), die erste Trennplatte (TP1), das zweites Filtergewebe (F2) und die Endplatte (EP) entlang einer Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) gestapelt angeordnet, zusammengefügt und voneinander trennbar sind; und
- wobei die Kopfplatte (KP) vorzugsweise wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) nach außen aufweist; und
- wobei die Endplatte (EP) vorzugsweise wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) nach außen aufweist; und
- wobei wenigstens eine Platte, ausgewählt aus der ersten Trennplatte (TP1), der Kopfplatte (KP) und der Endplatte (EP), vorzugsweise die erste Trennplatte (TP1) oder die Kopfplatte (KP) und die Endplatte (EP), als eine größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist, wobei die größenvariable Platte (VP) einen Innenraum (PI) aufweist und die größenvariable Platte (VP) durch Befüllen ihres Innenraums (PI) mit einem Fluid in einer Richtung oder in beiden Richtungen entlang der Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) dehnbar ist, wobei der Innenraum (PI) durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar und/oder entleerbar ist;
- wobei das erste Filtergewebe (F1) zwischen der Kopfplatte (KP) und der ersten Trennplatte (TP1) angeordnet ist;
- wobei das zweite Filtergewebe (F2) zwischen der ersten Trennplatte (TP1) und der Endplatte (EP) angeordnet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des ersten Filtergewebes (F1) eine erste Unfiltratkammer (UK1) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des ersten Filtergewebes (F1) eine erste Filtratkammer (FK1) ausgebildet ist;
- wobei die erste Unfiltratkammer (UK1) und die erste Filtratkammer (FK1) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar und/oder entleerbar sind; wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des zweiten Filtergewebes (F2) eine zweite Unfiltratkammer (UK2) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des zweiten Filtergewebes (F2) eine zweite Filtratkammer (FK2) ausgebildet ist;
- wobei die zweite Unfiltratkammer (UK2) und die zweite Filtratkammer (FK2) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar und/oder entleerbar sind;
- wobei die an die erste Unfiltratkammer (UK1) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist;
- wobei die an die zweite Unfiltratkammer (UK2) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist; und
- wobei das erste Filtergewebe (F1) und das zweite Filtergewebe (F2) jeweils ein Filtergewebe aus einem Polyamid mit einer mittleren Porengröße von 25 bis 80 µm, vorzugsweise 30 bis 70 µm, insbesondere 35 bis 60 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, ist. Dies bedeutet, dass das erste Filtergewebe (F1), das zweite Filtergewebe (F2) und ggf. weitere Filtergewebe jeweils ein Filtergewebe ist, das aus einem Polyamid mit einer mittleren Porengröße von 25 bis 80 µm, vorzugsweise 30 bis 70 µm, insbesondere 35 bis 60 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, besteht.
- a headstock (KP);
- an end plate (EP);
- a first partition plate (TP1);
- a first filter fabric (F1); and
- a second filter fabric (F2);
- wherein the head plate (KP), the first filter fabric (F1), the first separating plate (TP1), the second filter fabric (F2) and the end plate (EP) are arranged stacked along a central axis (MV) of the device (V), joined together and apart are separable; and
- wherein the head plate (KP) preferably has at least one fluid passage (FD) to the outside; and
- wherein the end plate (EP) preferably has at least one fluid passage (FD) to the outside; and
- wherein at least one plate selected from the first partition plate (TP1), the top plate (KP) and the end plate (EP), preferably the first partition plate (TP1) or the top plate (KP) and the end plate (EP), as a variable-size plate (VP), wherein the size-variable plate (VP) has an interior (PI) and the size-variable plate (VP) by filling its interior (PI) with a fluid in one direction or in both directions along the central axis (MV). Device (V) is expandable, wherein the interior (PI) can be filled and/or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein the first filter fabric (F1) is arranged between the head plate (KP) and the first separating plate (TP1);
- wherein the second filter fabric (F2) is arranged between the first partition plate (TP1) and the end plate (EP);
- wherein a first unfiltrate chamber (UK1) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the first filter fabric (F1);
- wherein a first filtrate chamber (FK1) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the first filter fabric (F1);
- wherein the first unfiltrate chamber (UK1) and the first filtrate chamber (FK1) can each be filled and/or emptied through at least one fluid passage (FD); wherein a second unfiltrate chamber (UK2) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the second filter fabric (F2);
- wherein a second filtrate chamber (FK2) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the second filter fabric (F2);
- wherein the second unfiltrate chamber (UK2) and the second filtrate chamber (FK2) can each be filled and/or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein the plate immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK1) is designed as the variable-size plate (VP);
- wherein the plate immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK2) is designed as the variable-size plate (VP); and
- wherein the first filter fabric (F1) and the second filter fabric (F2) are each a filter fabric made of a polyamide with an average pore size of 25 to 80 µm, preferably 30 to 70 µm, in particular 35 to 60 µm, measured according to ASTM F 316:2003, is. This means that the first filter fabric (F1), the second filter fabric (F2) and possibly further filter fabrics are each a filter fabric made of a polyamide with an average pore size of 25 to 80 µm, preferably 30 to 70 µm, in particular 35 to 60 µm, measured according to ASTM F 316:2003.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die mittlere Porengröße des Filtergewebes gemäß ASTM F 316:2003 bestimmt. Alle in der vorliegenden Anmeldung angegebenen, mittleren Porengrößen sind mit diesem Verfahren bestimmt worden. Das erfindungsgemäße Filtergewebe kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein. Für das erfindungsgemäße Filtergewebe werden bevorzugt Monofilamente aus Polyamid eingesetzt. Erfindungsgemäß geeignete Filtergewebe sind beispielsweise: Filtergewebe aus Polyamid-Monofilament mit den nachfolgenden Eigenschaften:
Bei dem bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Filtergewebe beträgt die Luftdurchlässigkeit vorzugsweise 40 bis 800 L/dm2/min, insbesondere 50 bis 600 L/dm2/min, gemessen gemäß EN ISO 9237:1995, auch veröffentlicht als deutsche Fassung
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Kopfplatte diejenige Platte, welche die Vorrichtung nach außen abschließt und als die erste Platte angesehen werden kann. Entsprechend ist die Endplatte die am der Kopfplatte gegenüberliegenden Ende angeordnete Platte, welche ebenfalls die Vorrichtung nach außen abschließt und welche als die letzte Platte angesehen werden kann. Grundsätzlich können die Kopfplatte und die Endplatte eine identische Gestalt aufweisen; sie können jedoch auch voneinander verschieden sein. Die Kopfplatte, die Trennplatte(n) und die Endplatte der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind jeweils aus einem für eine gattungsgemäße Filtrationsvorrichtung geeigneten Material, wie beispielsweise Kunststoff, Stahl, Edelstahl, oder Kombinationen derselben, gefertigt. Elastische Bauteile, welche erlauben, dass beispielsweise die Trennplatte oder in anderen Ausführungsformen die Kopfplatte und/oder die Endplatte durch Fluidbefüllung in eine bestimmte Richtung dehnbar sind, enthalten vorzugsweise elastische Kunststoffe, Gummi, Kautschuk oder andere für diesen Zweck geeignete Materialien, oder bestehen aus diesen. Geeignete Fluide zum Befüllen der größenvariable Platte (VP) sind beispielsweise Wasser oder Luft.In the device according to the invention, the head plate is the plate that closes the device to the outside and can be viewed as the first plate. Correspondingly, the end plate is the plate arranged at the end opposite the head plate, which also closes the device to the outside and which can be viewed as the last plate. In principle, the head plate and the end plate can have an identical shape; however, they can also be different from each other. The head plate, the separating plate(s) and the end plate of the device according to the invention are each made of a material suitable for a generic filtration device, such as plastic, steel, stainless steel, or combinations thereof. Elastic components which allow, for example, the separating plate or, in other embodiments, the head plate and/or the end plate to be stretchable in a certain direction by filling with fluid, preferably contain or consist of elastic plastics, rubber, caoutchouc or other materials suitable for this purpose . Suitable fluids for filling the variable-size plate (VP) are, for example, water or air.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kopfplatte, das erste Filtergewebe, die erste Trennplatte, das zweites Filtergewebe und die Endplatte entlang der Mittelachse der Vorrichtung angeordnet, und zwar vorzugsweise in dieser Reihenfolge. Im betriebsbereiten Zustand sind die vorstehend beschriebenen Bauteile der Vorrichtung derart zusammengefügt, dass beim Befüllen der Unfiltratkammern mit heißer oder kalter Würze keine Würze außer an den dafür vorgesehenen Fluiddurchlässen nach außen austreten kann. Um die Dichtheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicherzustellen, kann auch eine Abdichtung jeweils zwischen benachbarten Platten bzw. zwischen Filtergewebe und Platte vorgesehen sein, falls erforderlich. Eine derartige Abdichtung kann beispielsweise durch das Vorsehen von Dichtungen oder Dichtungsprofilen oder anderen geeigneten, dem Fachmann bekannten Mitteln erzielt werden. Dabei kann das Mittel zur Abdichtung als separate Dichtung(en) oder Dichtungsplatte(n) zwischen den vorstehend beschriebenen Bauteilen bzw. Bestandteilen der Vorrichtung vorhanden sein oder als Dichtungsprofil(e) in die Kopfplatte, erste Trennplatte und/oder Endplatte integriert oder daran befestigt sein. Sofern bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Mittel zur Abdichtung vorgesehen ist, sollte dieses bevorzugt wenigstens bis zu einer Temperatur von 100 °C, vorzugsweise bis 120 °C oder 130 °C, wärmebeständig sein und abdichten.In the device according to the invention, the head plate, the first filter fabric, the first separation plate, the second filter fabric and the end plate are arranged along the central axis of the device, preferably in this order. When ready for operation, the components of the device described above are assembled in such a way that when the unfiltrate chambers are filled with hot or cold wort, no wort can escape to the outside except through the fluid passages provided for this purpose. In order to ensure the tightness of the device according to the invention, a seal can also be provided between adjacent plates or between the filter fabric and the plate, if necessary. Such a seal can be achieved, for example, by providing seals or sealing profiles or other suitable means known to those skilled in the art. The means for sealing can be present as a separate seal(s) or sealing plate(s) between the components or components of the device described above or can be integrated into or attached to the head plate, first separating plate and/or end plate as a sealing profile(s). . If a sealing means is provided in the device according to the invention, this should preferably be heat-resistant and seal at least up to a temperature of 100 ° C, preferably up to 120 ° C or 130 ° C.
Wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, der Platten, ausgewählt aus der ersten Trennplatte (TP1), der Kopfplatte (KP) und der Endplatte (EP), vorzugsweise die erste Trennplatte (TP1) oder die Kopfplatte (KP) und die Endplatte (EP), ist als eine größenvariable Platte (VP) ausgebildet, wobei die größenvariable Platte (VP) einen Innenraum (PI) aufweist und die größenvariable Platte (VP) durch Befüllen ihres Innenraums (PI) mit einem Fluid in einer Richtung oder in beiden Richtungen entlang der Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) dehnbar ist, wobei der Innenraum (PI) durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar und/oder entleerbar ist. Wird der Innenraum der Platte mit dem Fluid befüllt, so dehnt sich die Platte in einer Richtung oder in beiden Richtungen entlang der Mittelachse der Vorrichtung aus. Dabei kann die Dehnbarkeit konstruktions- und/oder materialbedingt sein. Damit kann erfindungsgemäß ein oder mehrere „dehnbare“ Innenräume an folgenden Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wenigstens gemäß den folgenden Anordnungen vorgesehen sein: nur an der ersten Trennplatte, nur an der Kopfplatte, nur an der Endplatte, an der Kopfplatte und an der Endplatte, an der Kopfplatte und an der ersten Trennplatte, oder an der Endplatte und an der ersten Trennplatte. Weitere Anordnungsmöglichkeiten sind erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen, insbesondere, wenn weitere Platten vorgesehen sind.At least one, preferably several, of the plates selected from the first separating plate (TP1), the top plate (KP) and the end plate (EP), preferably the first separating plate (TP1) or the top plate (KP) and the end plate (EP), is designed as a variable-size plate (VP), the variable-size plate (VP) having an interior space (PI) and the variable-size plate (VP) by filling its interior space (PI) with a fluid in one direction or in both directions along the central axis (MV) of the device (V) is expandable, the interior (PI) being able to be filled and/or emptied through at least one fluid passage (FD). If the interior of the plate is filled with the fluid, the plate expands in one direction or in both directions along the central axis of the device. The stretchability can be due to the construction and/or material. This means that, according to the invention, one or more “stretchable” interior spaces can be provided on the following components of the device according to the invention at least according to the following arrangements: only on the first separating plate, only on the top plate, only on the end plate, on the head plate and on the end plate, on the Top plate and the first separating plate, or on the end plate and the first separating plate. According to the invention, further arrangement options are not excluded, especially if additional plates are provided.
Insbesondere erhöht sich die Anzahl der möglichen Anordnungen, wenn eine oder mehrere Trennplatten und dieselbe Anzahl von weiteren Filtergeweben in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen werden. Damit umfasst die vorliegende Erfindung auch Ausführungsformen, bei denen die hier als erste Trennplatte oder weitere Trennplatte bezeichneten Bauteile keine elastische Funktion im Sinne der Dehnbarkeit aufweist. Stattdessen kann diese Funktion von anderen Bauteilen, wie beispielsweise die Kopfplatte und/oder die Endplatte und/oder anderen Trennplatten übernommen werden. Damit muss die erfindungsgemäße erste Trennplatte nicht notwendigerweise eine Membran- oder Dehnfunktion aufweisen und kann auch eine einfache Platte sein, solange die Vorrichtung wenigstens eine, besser wenigstens zwei Bauteile mit Dehnfunktion aufweist, welche beispielsweise die Kopfplatte und/oder die Endplatte sein kann.In particular, the number of possible arrangements increases if one or more separating plates and the same number of further filter fabrics are provided in the device according to the invention. The present invention therefore also includes embodiments in which the components referred to here as the first separating plate or further separating plate do not have an elastic function in the sense of extensibility. Instead, this function can be taken over by other components, such as the head plate and/or the end plate and/or other separating plates. The first separating plate according to the invention does not necessarily have to have a membrane or expansion function and can also be a simple plate as long as the device has at least one, better at least two, components with an expansion function, which can be, for example, the top plate and/or the end plate.
Diejenige Platte der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches einen Innenraum zum Dehnen des Bauteils oder Teilen desselben aufweist, weist wenigstens einen Fluiddurchlass nach außen auf, der ein Befüllen und Entleeren des Innenraums mit einem Fluid ermöglicht.That plate of the device according to the invention, which has an interior space for expanding the component or parts thereof, has at least one fluid passage to the outside, which enables the interior space to be filled and emptied with a fluid.
Das erste Filtergewebe und das zweite Filtergewebe sind erfindungsgemäß üblicherweise aus demselben Material gefertigt. Die Erfindung ist jedoch hier darauf nicht beschränkt und kann auch für das erste Filtergewebe und das zweite Filtergewebe unterschiedliche Materialien vorsehen. Wichtig ist jedoch, dass die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Filtergewebe aus einem Polyamid hergestellt ist, da dieses eine höhere Temperaturbeständigkeit im Vergleich zu anderen, bei Kammerfilterpressen üblicherweise verwendeten Materialien aufweist. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch geeignet, eine heiße Würze kurz nach dem Ausschlagen (> 90 °C) oder sogar während des Kochens der Würze (ca. 100 °C) effizient und stabil zu filtrieren. Entsprechendes gilt auch, falls die erfindungsgemäße Vorrichtung weitere Filtergewebe aufweist.According to the invention, the first filter fabric and the second filter fabric are usually made of the same material. However, the invention is not limited to this and can also provide different materials for the first filter fabric and the second filter fabric. However, it is important that the filter fabric used in the device according to the invention is made of a polyamide, since this has a higher temperature resistance compared to other materials commonly used in chamber filter presses. This means that the device according to the invention is also suitable for efficiently and stably filtering a hot wort shortly after knocking out (> 90 ° C) or even while the wort is boiling (approx. 100 ° C). The same applies if the device according to the invention has additional filter fabrics.
Die Untersuchungen der Erfinder haben darüber hinaus gezeigt, dass bei den erfindungsgemäß eingesetzten Filtergeweben (erstes und zweites Filtergewebe und ggf. weitere), die aus Polyamid bestehen, die mittlere Porengröße bzw. Maschenweite zwischen 25 und 80 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, sein muss, um eine zufriedenstellende Filtrationswirkung im Sinne einer ausreichenden Zurückhaltung des abzutrennenden Koagulats und vor allem eine geeignete Konsistenz des abgetrennten, eiweißhaltigen Koagulats zu erzielen. Ist die mittlere Porengröße bei den eingesetzten Polyamid-Filtergeweben kleiner als 25 µm, so ist der Ablauf der heißen Würze behindert und der Flüssigkeitsdurchsatz zu gering. Ist umgekehrt die mittlere Porengröße der eingesetzten Polyamid-Filtergeweben größer als 80 µm, ist die Abtrennung der Feststoffe unzureichend und wertvolles Koagulat geht verloren. Wie die Untersuchungen gezeigt haben, ist eine mittlere Porengröße im Bereich von 30 bis 70 µm, insbesondere um die 60 µm (± 5 µm; 55 bis 65 µm), besonders vorteilhaft, um eine hinreichend schnelle und hinreichend vollständige Abtrennung der gewünschten Eiweißkoagulat-Fraktionen aus der Würze, wie beispielsweise des Heißtrubs aus der Bierwürze, mit den eingesetzten Polyamid-Filtergeweben zu erzielen. Im Gegensatz dazu betragen die Porengröße bei herkömmlichen Maischefiltern etwa 150 bis 200 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, wobei die Filtermaterialien auch aus einem anderen Kunststoff, wie vorzugsweise Polypropylen, gefertigt sind, was erfindungsgemäß ausgeschlossen ist.The inventors' investigations have also shown that in the filter fabrics used according to the invention (first and second filter fabrics and possibly others), which consist of polyamide, the average pore size or mesh size is between 25 and 80 µm, measured according to ASTM F 316:2003 , must be in order to achieve a satisfactory filtration effect in the sense of sufficient retention of the coagulum to be separated and, above all, a suitable consistency of the separated, protein-containing coagulum. If the average pore size of the polyamide filter fabrics used is smaller than 25 µm, the flow of the hot wort is hindered and the liquid throughput is too low. Conversely, if the average pore size of the polyamide filter fabric used is larger than 80 µm, the separation of solids is inadequate and valuable coagulum is lost. As the studies have shown, an average pore size in the range of 30 to 70 µm, in particular around 60 µm (± 5 µm; 55 to 65 µm), is particularly advantageous in order to achieve a sufficiently rapid and sufficiently complete separation of the desired protein coagulum fractions from the wort, such as the hot trub from the beer wort, with the used th polyamide filter fabrics. In contrast, the pore size of conventional mash filters is approximately 150 to 200 µm, measured according to ASTM F 316:2003, whereby the filter materials are also made of another plastic, such as preferably polypropylene, which is excluded according to the invention.
Dabei sind die Kopfplatte, das erste Filtergewebe, die erste Trennplatte, das zweite Filtergewebe und die Endplatte bevorzugt in dieser Reihenfolge angeordnet. Dabei kann die gestapelte Anordnung mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht sein.The head plate, the first filter fabric, the first separating plate, the second filter fabric and the end plate are preferably arranged in this order. The stacked arrangement can be liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
Durch die vorstehend genannte Anordnung der Bauteile, erforderlichenfalls ergänzt durch entsprechende Mittel zur Abdichtung, wie vorstehend beschrieben, wird eine kompakte und aus wenigen Bauteilen bestehende, einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwirklicht. Durch die Anordnung der ersten Trennplatte, welche in diesem Fall durch Befüllen ihres Innenraums mit einem Fluid zur Dehnung in beiden Richtungen entlang der Mittelachse der Vorrichtung geeignet ist, zwischen dem ersten Filtergewebe und dem zweiten Filtergewebe, ist es möglich, die erste Unfiltratkammer und die zweite Unfiltratkammer durch Befüllen des Innenraums der Trennplatte mit einem Fluid zeitgleich auszupressen.The above-mentioned arrangement of the components, supplemented if necessary by appropriate sealing means as described above, achieves a compact and simple construction of the device according to the invention, consisting of a few components. By arranging the first separating plate, which in this case is suitable for expansion in both directions along the central axis of the device by filling its interior with a fluid, between the first filter fabric and the second filter fabric, it is possible to separate the first unfiltrate chamber and the second Press out the unfiltrate chamber at the same time by filling the interior of the separating plate with a fluid.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zusätzlich jedoch auch eine zweite Trennplatte (TP2) und ein drittes Filtergewebe (F3) aufweisen. Dabei kann die erfindungsgemäße Vorrichtung folgenden Aufbau aufweisen: eine Kopfplatte (KP), ein erstes Filtergewebe (F1), eine erste Trennplatte (TP1), ein zweites Filtergewebe (F2), eine zweite Trennplatte (TP2), ein drittes Filtergewebe (F3), und eine Endplatte (EP), vorzugsweise angeordnet in dieser Reihenfolge. Für die zweite Trennplatte (TP2) und das dritte Filtergewebe (F3) gilt das vorstehend für die erfindungsgemäßen Trennplatten und Filtergewebe Offenbarte analog.However, the device according to the invention can also have a second separating plate (TP2) and a third filter fabric (F3). The device according to the invention can have the following structure: a head plate (KP), a first filter fabric (F1), a first separation plate (TP1), a second filter fabric (F2), a second separation plate (TP2), a third filter fabric (F3), and an end plate (EP), preferably arranged in this order. For the second separating plate (TP2) and the third filter fabric (F3), what was disclosed above applies analogously to the separating plates and filter fabric according to the invention.
Demgemäß kann eine Ausführungsform der Erfindung wie folgt definiert sein:
- Vorrichtung zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, vorzugsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, wobei die Vorrichtung wenigstens aufweist:
- eine Kopfplatte (KP);
- eine Endplatte (EP);
- eine erste Trennplatte (TP1);
- eine zweite Trennplatte (TP2);
- ein erstes Filtergewebe (F1);
- ein zweites Filtergewebe (F2); und
- ein drittes Filtergewebe (F3);
- wobei die Kopfplatte (KP), das erste Filtergewebe (F1), die erste Trennplatte (TP1), das zweites Filtergewebe (F2), die zweite Trennplatte (TP2), das dritte Filtergewebe (F3) und die Endplatte (EP) entlang einer Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) gestapelt angeordnet, zusammengefügt und voneinander trennbar sind; und
- wobei wenigstens eine Platte, ausgewählt aus der ersten Trennplatte (TP1), der zweiten Trennplatte (TP2), der Kopfplatte (KP) und der Endplatte (EP), als eine größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist, wobei die größenvariable Platte (VP) einen Innenraum (PI) aufweist und die größenvariable Platte (VP) durch Befüllen ihres Innenraums (PI) mit einem Fluid in einer Richtung oder in beiden Richtungen entlang der Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) dehnbar ist, wobei der Innenraum (PI) durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar und/oder entleerbar ist;
- wobei das erste Filtergewebe (F1) zwischen der Kopfplatte (KP) und der ersten Trennplatte (TP1) angeordnet ist;
- wobei das zweite Filtergewebe (F2) zwischen der ersten Trennplatte (TP1) und der zweiten Trennplatte (TP2) angeordnet ist;
- wobei das dritte Filtergewebe (F3) zwischen der zweiten Trennplatte (TP2) und der Endplatte (EP) angeordnet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des ersten Filtergewebes (F1) eine erste Unfiltratkammer (UK1) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des ersten Filtergewebes (F1) eine erste Filtratkammer (FK1) ausgebildet ist;
- wobei die erste Unfiltratkammer (UK1) und die erste Filtratkammer (FK1) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind;
- wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des zweiten Filtergewebes (F2) eine zweite Unfiltratkammer (UK2) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des zweiten Filtergewebes (F2) eine zweite Filtratkammer (FK2) ausgebildet ist;
- wobei die zweite Unfiltratkammer (UK2) und die zweite Filtratkammer (FK2) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind;
- wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des dritten Filtergewebes (F3) eine dritte Unfiltratkammer (UK3) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des dritten Filtergewebes (F3) eine dritte Filtratkammer (FK3) ausgebildet ist;
- wobei die dritte Unfiltratkammer (UK3) und die dritte Filtratkammer (FK3) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind;
- wobei die an die erste Unfiltratkammer (UK1) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist;
- wobei die an die zweite Unfiltratkammer (UK2) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist; und
- wobei die an die dritte Unfiltratkammer (UK3) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist; und
- wobei das erste Filtergewebe (F1), das zweite Filtergewebe (F2) und das dritte Filtergewebe (F3) jeweils ein Filtergewebe aus einem Polyamid mit einer mittleren Porengröße von 25 bis 80 µm, vorzugsweise 30 bis 70 µm, insbesondere 35 bis 60 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, ist.
- Device for obtaining a protein-containing coagulate from a wort, preferably from a wort from beer production, the device having at least:
- a headstock (KP);
- an end plate (EP);
- a first partition plate (TP1);
- a second partition plate (TP2);
- a first filter fabric (F1);
- a second filter fabric (F2); and
- a third filter fabric (F3);
- wherein the head plate (KP), the first filter fabric (F1), the first separation plate (TP1), the second filter fabric (F2), the second separation plate (TP2), the third filter fabric (F3) and the end plate (EP) along a central axis (MV) of the device (V) are stacked, assembled and separable from each other; and
- wherein at least one plate, selected from the first partition plate (TP1), the second partition plate (TP2), the top plate (KP) and the end plate (EP), is designed as a variable-size plate (VP), the variable-size plate (VP) has an interior space (PI) and the size-variable plate (VP) is expandable by filling its interior space (PI) with a fluid in one direction or in both directions along the central axis (MV) of the device (V), the interior space (PI) can be filled and/or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein the first filter fabric (F1) is arranged between the head plate (KP) and the first separating plate (TP1);
- wherein the second filter fabric (F2) is arranged between the first partition plate (TP1) and the second partition plate (TP2);
- wherein the third filter fabric (F3) is arranged between the second partition plate (TP2) and the end plate (EP);
- wherein a first unfiltrate chamber (UK1) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the first filter fabric (F1);
- wherein a first filtrate chamber (FK1) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the first filter fabric (F1);
- wherein the first unfiltrate chamber (UK1) and the first filtrate chamber (FK1) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein a second unfiltrate chamber (UK2) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the second filter fabric (F2);
- wherein a second filtrate chamber (FK2) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the second filter fabric (F2);
- wherein the second unfiltrate chamber (UK2) and the second filtrate chamber (FK2) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein a third unfiltrate chamber (UK3) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the third filter fabric (F3);
- wherein a third filtrate chamber (FK3) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the third filter fabric (F3);
- wherein the third unfiltrate chamber (UK3) and the third filtrate chamber (FK3) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein the plate immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK1) is designed as the variable-size plate (VP);
- wherein the plate immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK2) is designed as the variable-size plate (VP); and
- wherein the plate immediately adjacent to the third unfiltrate chamber (UK3) is designed as the variable-size plate (VP); and
- wherein the first filter fabric (F1), the second filter fabric (F2) and the third filter fabric (F3) are each a filter fabric made of a polyamide with an average pore size of 25 to 80 µm, preferably 30 to 70 µm, in particular 35 to 60 µm, measured according to ASTM F 316:2003.
Dabei sind die Kopfplatte (KP), das erste Filtergewebe (F1), die erste Trennplatte (TP1), das zweites Filtergewebe (F2), die zweite Trennplatte (TP2), das dritte Filtergewebe (F3) und die Endplatte (EP) bevorzugt in dieser Reihenfolge angeordnet. Dabei kann die gestapelte Anordnung mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht sein.The head plate (KP), the first filter fabric (F1), the first separation plate (TP1), the second filter fabric (F2), the second separation plate (TP2), the third filter fabric (F3) and the end plate (EP) are preferred arranged in this order. The stacked arrangement can be liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
In dieser Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 wenigstens um eine Trennplatte und ein Filtergewebe erweitert.In this embodiment, the device according to the invention according to claim 1 is expanded to include at least a separating plate and a filter fabric.
Insgesamt ermöglicht der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Gewinnung eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, wobei das Koagulat durch die erfindungsgemäße Gewinnung überraschenderweise eine gerade für den Einsatz als Nahrungsmittel oder bei der Nahrungsmittelherstellung, beispielsweise als Zusatz zur Nahrungsmittelherstellung, geeignete Konsistenz aufweist, nämlich eine Konsistenz ähnlich einem Filatakäse, also mit faden-, band- und/oder schichtenartigen Strukturmerkmalen. Mit den bisher beispielsweise aus der Brauerei für die Bierwürzeklärung zur Verfügung stehenden Abtrenntechniken und -verfahren kann ein eiweißhaltiges Erzeugnis mit einer derartigen Konsistenz aus einer Bierwürze nicht gewonnen werden. Das erfindungsgemäß gewonnene, eiweißhaltige Koagulat kann beispielsweise zur Herstellung von Produkten wie Proteinriegel, Proteindrinks oder als Zusatz in anderen Lebensmitteln wie Brot und Fleischersatzprodukte verwendet werden.Overall, the use of the device according to the invention makes it possible to obtain a protein-containing coagulum from a wort, whereby the coagulum, due to the extraction according to the invention, surprisingly has a consistency that is particularly suitable for use as food or in food production, for example as an additive to food production, namely a consistency similar a filata cheese, i.e. with thread-like, ribbon-like and/or layer-like structural features. With the separation techniques and processes currently available from breweries for beer wort clarification, for example, a protein-containing product with such a consistency cannot be obtained from beer wort. The protein-containing coagulum obtained according to the invention can be used, for example, to produce products such as protein bars, protein drinks or as an additive in other foods such as bread and meat substitute products.
Eine besonders vorteilhafte und homogene Konsistenz des abfiltrierten Koagulats wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt, wenn die Würze mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung während ihrer thermischen Behandlung, also während des Kochens oder Heißhaltens, filtriert wird, und vorzugsweise vor der ersten Hopfengabe im Fall einer Bierwürze. Wird die Würze filtriert, noch bevor die erste Hopfengabe (enthaltend eine Feststofffracht, wie Doldenhopfen oder Pellets; ausgenommen: fluide Hopfenextrakte) stattfindet, so weist der Filtrationsrückstand eine besonders homogene und feine Struktur auf. Darüber hinaus kann bei dieser Vorgehensweise ein bitterer Geschmack des gewonnenen Koagulats wirksam vermieden werden, falls gewünscht.A particularly advantageous and homogeneous consistency of the filtered coagulum is achieved with the device according to the invention if the wort is filtered with the device according to the invention during its thermal treatment, i.e. during cooking or holding hot, and preferably before the first addition of hops in the case of a beer wort. If the wort is filtered before the first addition of hops (containing a solid load, such as cone hops or pellets; with the exception of fluid hop extracts), the filtration residue has a particularly homogeneous and fine structure. In addition, with this procedure, a bitter taste of the coagulum obtained can be effectively avoided, if desired.
Herkömmliche Würzeklärvorrichtungen, welche eine Filtration einsetzen, wie beispielsweise ein Kieselgurfilter, folgen dem Prinzip der Tiefenfiltration, bei der eine notwendige Filterschicht (Filterkuchen) aufgebaut wird und die Abscheidung der Feststoffe aus der Würze in der Tiefe der Filterschicht stattfindet. Dagegen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im Wesentlichen als eine Oberflächenfiltration konzipiert, die auf eine Abscheidung der Feststoffpartikel an der Oberfläche des Filtergewebes basiert. Eine Oberflächenfiltration von heißer Würze ist bislang nicht implementiert worden, da bei den bisher verfolgten Ansätzen eine schnelle Verblockung der Filteroberfläche beobachtet worden war, und sich die bisherigen Ansätze daher als unbrauchbar erwiesen hatten. Dieses Problem kann durch die vorliegende Erfindung überraschend überwunden werden. Die Erfinder vermuten, dass die spezifische Kombination des Materials der erfindungsgemäß verwendeten Filtergewebe und deren eingeschränkter Porengrößenbereich zu einer signifikanten Verbesserung Oberflächenfiltration von heißer Würze führten.Conventional wort clarification devices that use filtration, such as a kieselguhr filter, follow the principle of depth filtration, in which a necessary filter layer (filter cake) is built up and the solids are separated from the wort in the depth of the filter layer. In contrast, the device according to the invention is essentially designed as a surface filtration, which is based on a deposition of the solid particles on the surface of the filter fabric. Surface filtration of hot wort has not yet been implemented because rapid blocking of the filter surface was observed in the approaches used so far and the previous approaches therefore proved to be unusable. This problem can be surprisingly overcome by the present invention. The inventors suspect that the specific combination of the material of the filter fabrics used according to the invention and their limited pore size range led to a significant improvement in surface filtration of hot wort.
Im Gegensatz beispielsweise zur Kieselgurfiltration sind bei der erfindungsgemäßen Oberflächenfiltration kein Filterhilfsmittel und auch kein Schritt des Aufbaus einer Filterschicht beispielsweise durch Anschwemmen erforderlich, so dass erfindungsgemäß die Verwendung von Filterhilfsmitteln ausgeschlossen werden kann. Hierdurch kann eine Material- und Zeitersparnis erzielt werden.In contrast, for example, to kieselguhr filtration, surface filtration according to the invention does not require any filter aids or a step of building a filter layer, for example by precoating, so that the use of filter aids can be excluded according to the invention. This can result in material and time savings.
Die Kopfplatte der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wenigstens einen Fluiddurchlass, vorzugsweise zwei, drei oder vier Fluiddurchlässe, aufweisen. Der Fluiddurchlass kann bzw. die Fluiddurchlässe können beispielsweise der Zuführung der unfiltrierten Würze zu einer oder mehrerer der Unfiltratkammern und/oder der Abführung der filtrierten Würze aus der oder den Filtratplatten dienen. Entsprechendes gilt auch für die Endplatte und für die Trennungsplatte(n).The head plate of the device according to the invention can have at least one fluid passage, preferably two, three or four fluid passages. The fluid passage or fluid passages can serve, for example, to supply the unfiltered wort to one or more of the unfiltrate chambers and/or to remove the filtered wort from the filtrate plate or plates. The same applies to the end plate and the separation plate(s).
Im Vergleich zu herkömmlichen Würzeklärvorrichtungen, insbesondere zum Whirlpool in der Brauerei, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die folgenden Vorteile auf:
- So ist der Platz- und Raumbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu einem Whirlpool mit vergleichbarem Durchsatz wesentlich verringert. Zudem ist der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich der Verwendung eines Whirlpools wesentlich verkürzt, da das Befüllen und Entleeren der Vorrichtung kürzer zu bewerkstelligen sind und zudem die sog. Whirlpoolrast beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollständig entfällt. So kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Abzug der filtrierten Würze schon unmittelbar nach Beginn des Befüllens erfolgen, was beim Whirlpool und auch beim Kieselgurfilter wegen des Ausbildens der Filterschicht nicht möglich ist. Hierdurch kann eine Zeitersparnis von wenigstens 30 %, meistens jedoch von wenigstens 50 % gegenüber dem Einsatz des Whirlpools realisiert werden. Entsprechend ist auch die thermische Belastung der Würze beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung signifikant verringert. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf eine leistungsstarke Transferpumpe für die Würze, wie sie beim Whirlpool für die tangentiale Einleitung der Würze erforderlich ist, verzichten. Es kann aber erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung dem Whirlpool in der Brauerei nachgeschaltet wird, um noch Reste von wertvollem, koaguliertem Eiweiß, die im Whirlpool nicht abgetrennt worden sind, aus der Würze zu gewinnen und effektiv abzutrennen. Damit lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise in bestehende Herstellungslinien und -systeme auch nachträglich einfügen und sich auf diese Weise die Ausbeute der Eiweißgewinnung oder -rückgewinnung beispielsweise in einem Lebensmittelherstellungsverfahren wie bei der Bierherstellung verbessern.
- The space and space requirements of the device according to the invention are significantly reduced compared to a whirlpool with comparable throughput. In addition, the operation of the device according to the invention is significantly shortened compared to the use of a whirlpool, since filling and emptying the device takes less time and the so-called whirlpool rest is completely eliminated when using the device according to the invention. In the device according to the invention, the filtered wort can be withdrawn immediately after the start of filling, which is not possible with the whirlpool or with the diatomaceous earth filter because of the formation of the filter layer. This can save time of at least 30%, but usually at least 50%, compared to using the whirlpool. Accordingly, the thermal load on the wort is also significantly reduced when using the device according to the invention. In addition, the device according to the invention can dispense with a powerful transfer pump for the wort, as is required in a whirlpool for the tangential introduction of the wort. However, it can also be provided according to the invention that the device according to the invention is connected downstream of the whirlpool in the brewery in order to recover and effectively separate any remaining valuable, coagulated protein that has not been separated in the whirlpool from the wort. This means that the device according to the invention can be easily integrated into existing production lines and systems and in this way the yield of protein production or recovery can be improved, for example in a food production process such as beer production.
Durch das Vorsehen der größenvariablen Platte(n) kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Filterrückstand gegen das Filtergewebe ausgepresst werden, wodurch sich einerseits eine größere Würzemenge als bisher gewonnen werden kann, und andererseits der zurückbleibende Filterrückstand, wie beispielsweise der Heißtrub, wesentlich „trockener“, also mit signifikant geringerem Flüssigkeitsanteil, aus der Vorrichtung ausgetragen werden kann. Das Austragen des Filterrückstands geschieht durch einfaches Öffnen der Vorrichtung durch Trennen bzw. Vereinzeln der verschiedenen Platten in Richtung der Mittelachse der Vorrichtung, wodurch der Filterrückstand schwerkraftgetrieben nach unten aus der Vorrichtung fällt, was einfach und schnell bewerkstelligt werden kann. Nach dem Austragen des Filterrückstands kann die erfindungsgemäße Vorrichtung gegebenenfalls gereinigt und durch Zusammenfügen der Bauteile wieder schnell und auf einfache Weise in den betriebsbereiten Zustand versetzt werden. Damit steht die erfindungsgemäße Vorrichtung nach nur kurzer Ausfallzeit wieder zur Filtration der nächsten Würzecharge zur Verfügung.By providing the size-variable plate(s), the filter residue can be pressed out against the filter fabric in the device according to the invention, which means that, on the one hand, a larger amount of wort can be obtained than before, and on the other hand, the remaining filter residue, such as the hot trub, is significantly “drier”. i.e. with a significantly lower proportion of liquid that can be discharged from the device. The filter residue is discharged by simply opening the device by separating or separating the various plates in the direction of the central axis of the device, whereby the filter residue falls downwards out of the device under gravity, which can be accomplished quickly and easily. After the filter residue has been discharged, the device according to the invention can, if necessary, be cleaned and quickly and easily returned to the operational state by assembling the components. This means that the device according to the invention is available again for filtration of the next batch of wort after only a short downtime.
Im Gegensatz hierzu wird der bei der Abscheidung im Whirlpool nach dem Abziehen der Würze zurückbleibende Heißtrub zumeist durch Ausspritzen mit Frischwasser aus dem Whirlpool ausgetragen, wodurch der Trockensubstanzanteil des Heißtrubs sinkt und der Wasserverbrauch im Sudhaus steigt. Auch diese Nachteile werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.In contrast, the hot trub remaining during separation in the whirlpool after the wort has been drawn off is usually removed from the whirlpool by spraying fresh water, which reduces the dry matter content of the hot trub and increases water consumption in the brewhouse. These disadvantages are also avoided with the device according to the invention.
Somit erzielt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Verringerung des Zeitaufwandes zum Gewinnen des eiweißhaltigen Koagulats und zum Klären der Würze, verbunden mit einer geringeren thermischen Belastung der Würze (im Vergleich zu Kühlschiff, Absatzbehälter/Setzdekanter und Whirlpool), oder vermeidet einen hohen Stromverbrauch und hohe Anschaffungskosten im Gegensatz zu den Vorrichtungen, die nach dem Prinzip der Zentrifugation arbeiten. Zudem weist insbesondere der bei dem weitverbreiteten Whirlpool gewonnene Feststoffrückstand einen vergleichsweise hohen Gehalt an Würze auf. Dies bedeutet einerseits einen hohen Verlust an Würze bei der Feststoffabtrennung, andererseits weist der zurückbleibende Feststoff einen hohen Flüssigkeitsanteil und damit einen geringen Trockensubstanzanteil und ein vergleichsweise großes Volumen auf.The device according to the invention thus achieves a reduction in the time required to obtain the protein-containing coagulate and to clarify the wort, combined with a lower thermal load on the wort (compared to a cooling ship, settling container/settling decanter and whirlpool), or avoids high electricity consumption and high acquisition costs In contrast to the devices that work on the principle of centrifugation. In addition, the solid residue obtained from the widely used whirlpool has a comparatively high wort content. On the one hand, this means a high loss of wort during the separation of solids, but on the other hand, the remaining solid has a high liquid content and therefore a low dry matter content and a comparatively large volume.
Des Weiteren spielt im Falle einer Brauerei bei der Klärung im Whirlpool das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe eine entscheidende Rolle bei der Ausbildung des Trubkegels und damit bei der Effizienz des Trennprozesses. Dies bedeutet, dass der Whirlpool idealerweise an eine Chargengröße (Sudvolumen) und an eine bestimmte Würzezusammensetzung angepasst und hierauf festgelegt ist. Hier erweist sich die erfindungsgemäße Vorrichtung als wesentlich flexibler, da die Vorrichtung nicht auf eine bestimmte Chargen-/Sudgröße oder Chargen-/Sudzusammensetzung beschränkt ist, sondern flexibel für variierende Chargengrößen eingesetzt werden kann.Furthermore, in the case of a brewery when clarifying in a whirlpool, the ratio of diameter to height plays a decisive role in the formation of the trub cone and thus in the efficiency of the separation process. This means that the whirlpool is ideally adapted to and fixed to a batch size (brewing volume) and a specific wort composition. Here the device according to the invention proves to be significantly more flexible, since the device is not limited to a specific batch/batch size or batch/batch composition, but can be used flexibly for varying batch sizes.
Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung neben der hohen Flexibilität bezüglich der Chargengröße und der Rohstoffe auch durch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren durch einen wesentlich geringeren Investitionsbedarf aus. Furthermore, the device according to the invention is characterized, in addition to the high flexibility with regard to the batch size and the raw materials, by a significantly lower investment requirement compared to conventional processes.
Zudem ist sie aufgrund des geringen Platzbedarfs leicht und flexibel in bestehende Anlagen nachrüstbar.In addition, due to its small space requirement, it can be easily and flexibly retrofitted into existing systems.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner ein oder können mehrere Sensoren zur Messung des Drucks und/oder der Temperatur der einströmenden Würze oder zur Messung des Drucks und/oder der Temperatur im Innenraum der Membranplatte aufweisen. Beispielsweise kann ein Druckaufnehmer in der Zuleitung der Würze angeordnet sein.The device according to the invention can also have one or more sensors for measuring the pressure and / or the temperature of the inflowing wort or for measuring the pressure and / or the temperature in the interior of the membrane plate. For example, a pressure sensor can be arranged in the wort supply line.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in ihrem Inneren, insbesondere in den Unfiltratkammern, Drücke aufgebaut, beispielsweise zur weiteren Trennung des Koagulats von der Würze. Daher muß die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Druckbereich von > 1,5 bis 2,5 bar (> 150.000 Pa bis 250.000 Pa), vorzugsweise > 1,5 bis 3,0 bar (> 150.000 Pa bis 300.000 Pa), insbesondere > 1,5 bis 4,0 bar (> 150.000 Pa bis 400.000 Pa), gemessen in den Unfiltratkammern, druckbeständig, mechanisch stabil und/oder flüssigkeitsdicht sein.When using the device according to the invention, pressures are built up inside it, in particular in the unfiltrate chambers, for example to further separate the coagulate from the wort. Therefore, the device according to the invention must be in a pressure range of >1.5 to 2.5 bar (>150,000 Pa to 250,000 Pa), preferably >1.5 to 3.0 bar (>150,000 Pa to 300,000 Pa), in particular >1. 5 to 4.0 bar (> 150,000 Pa to 400,000 Pa), measured in the unfiltrate chambers, must be pressure-resistant, mechanically stable and/or liquid-tight.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für die Würzefiltration im Batch- oder kontinuierlichen Betrieb.The device according to the invention is suitable for wort filtration in batch or continuous operation.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the device according to the invention are the subject of the dependent claims.
In einer Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweisen:
- eine Kopfplatte (KP);
- eine Endplatte (EP);
- eine erste Trennplatte (TP1);
- eine zweite Trennplatte (TP2);
- eine dritte Trennplatte (TP3);
- ein erstes Filtergewebe (F1);
- ein zweites Filtergewebe (F2);
- ein drittes Filtergewebe (F3); und
- ein viertes Filtergewebe (F4);
- wobei die Kopfplatte (KP), das erste Filtergewebe (F1), die erste Trennplatte (TP1), das zweites Filtergewebe (F2), die zweite Trennplatte (TP2), das dritte Filtergewebe (F3), die dritte Trennplatte (TP3), das vierte Filtergewebe (F4) und die Endplatte (EP) entlang einer Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) gestapelt angeordnet, zusammengefügt und voneinander trennbar sind; und
- wobei wenigstens eine Platte, ausgewählt aus der ersten Trennplatte (TP1), der zweiten Trennplatte (TP2), der dritten Trennplatte (TP3), der Kopfplatte (KP) und der Endplatte (EP), als eine größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist, wobei die größenvariable Platte (VP) einen Innenraum (PI) aufweist und die größenvariable Platte (VP) durch Befüllen ihres Innenraums (PI) mit einem Fluid in einer Richtung oder in beiden Richtungen entlang der Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V) dehnbar ist, wobei der Innenraum (PI) durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar und/oder entleerbar ist;
- wobei das erste Filtergewebe (F1) zwischen der Kopfplatte (KP) und der ersten Trennplatte (TP1) angeordnet ist;
- wobei das zweite Filtergewebe (F2) zwischen der ersten Trennplatte (TP1) und der zweiten Trennplatte (TP2) angeordnet ist;
- wobei das dritte Filtergewebe (F3) zwischen der zweiten Trennplatte (TP2) und der dritten Trennplatte (TP3) angeordnet ist;
- wobei das vierte Filtergewebe (F4) zwischen der dritten Trennplatte (TP3) und der Endplatte (EP) angeordnet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des ersten Filtergewebes (F1) eine erste Unfiltratkammer (UK1) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des ersten Filtergewebes (F1) eine erste Filtratkammer (FK1) ausgebildet ist;
- wobei die erste Unfiltratkammer (UK1) und die erste Filtratkammer (FK1) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind; wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des zweiten Filtergewebes (F2) eine zweite Unfiltratkammer (UK2) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des zweiten Filtergewebes (F2) eine zweite Filtratkammer (FK2) ausgebildet ist;
- wobei die zweite Unfiltratkammer (UK2) und die zweite Filtratkammer (FK2) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind; wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des dritten Filtergewebes (F3) eine dritte Unfiltratkammer (UK3) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des dritten Filtergewebes (F3) eine dritte Filtratkammer (FK3) ausgebildet ist;
- wobei die dritte Unfiltratkammer (UK3) und die dritte Filtratkammer (FK3) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind; wobei unmittelbar angrenzend an eine der beiden Seitenflächen des vierten Filtergewebes (F4) eine vierte Unfiltratkammer (UK4) ausgebildet ist;
- wobei unmittelbar angrenzend an die andere der beiden Seitenflächen des vierten Filtergewebes (F4) eine vierte Filtratkammer (FK4) ausgebildet ist;
- wobei die vierte Unfiltratkammer (UK4) und die vierte Filtratkammer (FK4) jeweils durch wenigstens einen Fluiddurchlass (FD) befüllbar oder entleerbar sind; wobei die an die erste Unfiltratkammer (UK1) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist;
- wobei die an die zweite Unfiltratkammer (UK2) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist; und
- wobei die an die dritte Unfiltratkammer (UK3) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist;
- wobei die an die vierte Unfiltratkammer (UK4) unmittelbar angrenzende Platte als die größenvariable Platte (VP) ausgebildet ist; und
- wobei das erste Filtergewebe (F1), das zweite Filtergewebe (F2), das dritte Filtergewebe (F3) und das vierte Filtergewebe (F4) jeweils ein Filtergewebe aus einem Polyamid mit einer mittleren Porengröße von 25 bis 80 µm, vorzugsweise 30 bis 70 µm, insbesondere 35 bis 60 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, ist.
- a headstock (KP);
- an end plate (EP);
- a first partition plate (TP1);
- a second partition plate (TP2);
- a third partition plate (TP3);
- a first filter fabric (F1);
- a second filter fabric (F2);
- a third filter fabric (F3); and
- a fourth filter fabric (F4);
- wherein the head plate (KP), the first filter fabric (F1), the first separation plate (TP1), the second filter fabric (F2), the second separation plate (TP2), the third filter fabric (F3), the third separation plate (TP3), the fourth filter fabric (F4) and the end plate (EP) are arranged stacked along a central axis (MV) of the device (V), joined together and separable from one another; and
- wherein at least one plate, selected from the first separating plate (TP1), the second separating plate (TP2), the third separating plate (TP3), the top plate (KP) and the end plate (EP), is designed as a variable-size plate (VP), wherein the size-variable plate (VP) has an interior space (PI) and the size-variable panel (VP) is expandable by filling its interior space (PI) with a fluid in one direction or in both directions along the central axis (MV) of the device (V). , wherein the interior (PI) can be filled and/or emptied through at least one fluid passage (FD);
- wherein the first filter fabric (F1) is arranged between the head plate (KP) and the first separating plate (TP1);
- wherein the second filter fabric (F2) is arranged between the first partition plate (TP1) and the second partition plate (TP2);
- wherein the third filter fabric (F3) is arranged between the second partition plate (TP2) and the third partition plate (TP3);
- wherein the fourth filter fabric (F4) is arranged between the third partition plate (TP3) and the end plate (EP);
- wherein a first unfiltrate chamber (UK1) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the first filter fabric (F1);
- wherein a first filtrate chamber (FK1) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the first filter fabric (F1);
- wherein the first unfiltrate chamber (UK1) and the first filtrate chamber (FK1) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD); wherein a second unfiltrate chamber (UK2) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the second filter fabric (F2);
- wherein a second filtrate chamber (FK2) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the second filter fabric (F2);
- wherein the second unfiltrate chamber (UK2) and the second filtrate chamber (FK2) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD); wherein a third unfiltrate chamber (UK3) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the third filter fabric (F3);
- wherein a third filtrate chamber (FK3) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the third filter fabric (F3);
- wherein the third unfiltrate chamber (UK3) and the third filtrate chamber (FK3) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD); wherein a fourth unfiltrate chamber (UK4) is formed immediately adjacent to one of the two side surfaces of the fourth filter fabric (F4);
- wherein a fourth filtrate chamber (FK4) is formed immediately adjacent to the other of the two side surfaces of the fourth filter fabric (F4);
- wherein the fourth unfiltrate chamber (UK4) and the fourth filtrate chamber (FK4) can each be filled or emptied through at least one fluid passage (FD); wherein the plate immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK1) is designed as the variable-size plate (VP);
- wherein the plate immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK2) is designed as the variable-size plate (VP); and
- wherein the plate immediately adjacent to the third unfiltrate chamber (UK3) is designed as the variable-size plate (VP);
- wherein the plate immediately adjacent to the fourth unfiltrate chamber (UK4) is designed as the variable-size plate (VP); and
- wherein the first filter fabric (F1), the second filter fabric (F2), the third filter fabric (F3) and the fourth filter fabric (F4) are each a filter fabric made of a polyamide with an average pore size of 25 to 80 µm, preferably 30 to 70 µm, in particular 35 to 60 µm, measured according to ASTM F 316:2003.
Dabei sind die Kopfplatte (KP), das erste Filtergewebe (F1), die erste Trennplatte (TP1), das zweites Filtergewebe (F2), die zweite Trennplatte (TP2), das dritte Filtergewebe (F3), die dritte Trennplatte (TP3), das vierte Filtergewebe (F4) und die Endplatte (EP) bevorzugt in dieser Reihenfolge angeordnet. Dabei kann die gestapelte Anordnung mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht sein.The head plate (KP), the first filter fabric (F1), the first separating plate (TP1), the second filter fabric (F2), the second separating plate (TP2), the third filter fabric (F3), the third separating plate (TP3), the fourth filter fabric (F4) and the end plate (EP) are preferably arranged in this order. The stacked arrangement can be liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
In dieser Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 wenigstens um zwei Trennplatten und zwei Filtergeweben erweitert.In this embodiment, the device according to the invention according to claim 1 is expanded to include at least two separating plates and two filter fabrics.
Hierdurch wird einerseits die Filtrationskapazität der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei begrenztem Mehraufwand in Bezug auf Material und Bauteile bzw. Platten vergrößert, d.h., wenigstens verdoppelt. Andererseits lässt sich gerade mit insgesamt vier Unfiltrat-/Filtratkammern-Kombinationen, von denen jeweils ein Paar unabhängig vom anderen Paar (oder den anderen Paaren) ist, eine kontinuierliche Filtrationsweise noch einfacher verwirklichen, indem die erweiterte erfindungsgemäße Vorrichtung mehr Möglichkeiten des Schaltens bzw. Umschaltens des Würzestroms zu den verschiedenen Unfiltratkammern bietet.As a result, on the one hand, the filtration capacity of the device according to the invention is increased, i.e. at least doubled, with limited additional effort in terms of material and components or plates. On the other hand, with a total of four unfiltrate/filtrate chamber combinations, one pair of which is independent of the other pair (or pairs), a continuous filtration method can be achieved even more easily, in that the expanded device according to the invention offers more switching options of the wort flow to the various unfiltrate chambers.
Dabei sind die Kopfplatte KP, das erste Filtergewebe F1, die erste Trennplatte TP1, das zweite Filtergewebe F2, die zweite Trennplatte TP2, das dritte Filtergewebe F3, die dritte Trennplatte TP3, das vierte Filtergewebe F4 und die Endplatte (EP) bevorzugt in dieser Reihenfolge angeordnet. Dabei kann die gestapelte Anordnung mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht sein.The head plate KP, the first filter fabric F1, the first separation plate TP1, the second filter fabric F2, the second separation plate TP2, the third filter fabric F3, the third separation plate TP3, the fourth filter fabric F4 and the end plate (EP) are preferred in this order arranged. The stacked arrangement can be liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
In analoger Weise zu der Anordnung der oben beschriebenen Ausführungsform wird durch die vorstehend genannte Anordnung der Bauteile in der erweiterten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, erforderlichenfalls ergänzt durch entsprechende Mittel zur Abdichtung, wie vorstehend beschrieben, ebenfalls eine kompakte und einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwirklicht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine als größenvariable Platte ausgebildete Trennplatte unmittelbar benachbart zu zwei Unfiltratkammern angeordnet ist, d.h., die Trennplatte zwischen zwei Unfiltratkammern angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, mit einer Dehnung des Innenraums der größenvariablen Platte zwei Unfiltratkammem zeitgleich und gleich intensiv auszupressen.In an analogous manner to the arrangement of the embodiment described above, the above-mentioned arrangement of the components in the expanded embodiment of the device according to the invention, supplemented if necessary by appropriate sealing means as described above, also achieves a compact and simple construction of the device according to the invention. It is particularly advantageous if, in the device according to the invention, a separating plate designed as a variable-size plate is arranged immediately adjacent to two unfiltrate chambers, i.e. the separating plate is arranged between two unfiltrate chambers. This makes it possible to squeeze out two unfiltrate chambers at the same time and with the same intensity by expanding the interior of the variable-size plate.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, dass sie eine kontinuierliche Würzefiltration erlaubt. So kann zunächst über die erste und zweite Unfiltratkammer filtriert werden, bis diese gefüllt bzw. deren Kapazität erschöpft ist, und es zu einem Druckanstieg wegen Rückstau der Würze kommt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Filtration ununterbrochen mithilfe der dritten und vierten Filterkammer fortgesetzt werden, d.h., auf diese umgeschaltet werden, während der Filterrückstand in der ersten und zweiten Unfiltratkammer durch Dehnen der ersten Trennplatte durch Befüllen des Innenraums derer ausgepresst wird. Nach dem Auspressen des Filterrückstandes, Abziehen der Würze, Entleeren des ausgepressten Filterrückstandes durch Öffnen der ersten und zweiten Filterkammer und Wiederherstellen/Schließen der ersten und zweiten Filterkammer durch Zusammenfügen der Kopfplatte, der ersten Trennplatte und der zweiten Trennplatte mit den dazwischen angeordneten ersten und zweiten Filtergeweben, stehen die erste und die zweite Unfiltratkammer wieder für die Würzefiltration bereit. Ein Umschalten von der Filtration durch die dritte und vierte Unfiltratkammer zurück auf die erste und zweite Unfiltratkammer erfolgt vorzugsweise ab einem bestimmten Druckanstieg in der dritten und vierten Unfiltratkammer oder nach Durchfluß eines vordefinierten Würzevolumens. Die dritte und vierte Unfiltratkammer werden dann analog zur ersten und zweiten Unfiltratkammer geöffnet, geleert und wieder zusammengefügt werden.What is particularly advantageous in the embodiment described above is that it allows continuous wort filtration. You can initially filter through the first and second unfiltrate chambers until they are filled or their capacity is exhausted and there is an increase in pressure due to the wort backing up. At this point, filtration can be continued uninterruptedly using, i.e., switched to, the third and fourth filter chambers, while the filter residue in the first and second unfiltrate chambers is squeezed out by stretching the first partition plate by filling the interior thereof. After squeezing out the filter residue, withdrawing the wort, emptying the pressed out filter residue by opening the first and second filter chambers and restoring/closing the first and second filter chambers by assembling the head plate, the first separating plate and the second separating plate with the first and second filter fabrics arranged therebetween , the first and second unfiltrate chambers are ready for wort filtration again. Switching from filtration through the third and fourth unfiltrate chambers back to the first and second unfiltrate chambers preferably occurs from a certain pressure increase in the third and fourth unfiltrate chambers or after a predefined wort volume has flowed through. The third and fourth unfiltrate chambers are then opened, emptied and put together again in the same way as the first and second unfiltrate chambers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen Auffangbehälter für den Filtrationsrückstand aufweisen, wobei der Auffangbehälter derart in der Vorrichtung angeordnet ist, dass bei einem Öffnen der Vorrichtung und/oder Trennen der gestapelten Bauteile der Vorrichtung herabfallender Filtrationsrückstand vom Auffangbehälter auffangbar ist. Dabei kann der Auffangbehälter zur Aufnahme und gegebenenfalls auch zum Abtransport des Filterrückstands aus der Vorrichtung dienen. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Filtrationsrückstand vollständig automatisiert aus dem Auffangbehälter abtransportiert werden kann.In a further preferred embodiment, the device according to the invention can further have a collecting container for the filtration residue, the collecting container being arranged in the device in such a way that when the device is opened and / or the stacked components of the device are separated, filtration residue falling down can be collected by the collecting container. The collecting container can be used to hold and, if necessary, also to remove the filter residue from the device. It is particularly preferred if the filtration residue can be removed from the collecting container in a completely automated manner.
Besonders vorteilhaft, weil platzsparend und am wenigsten materialaufwändig, ist, wenn der Auffangbehälter den Filtrationsrückstand aus allen Unfiltratkammern der Vorrichtung aufnehmen kann.It is particularly advantageous, because it saves space and requires the least amount of material, if the collecting container can accommodate the filtration residue from all of the unfiltrate chambers of the device.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens einen auf einem Scherenmechanismus basierenden Öffnungs- und Schließmechanismus zum Zusammenfügen und/oder Trennen von wenigstens zwei der Bauteile der Vorrichtung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: der Kopfplatte, der ersten Trennplatte, ggf. der zweiten Trennplatte, ggf. der dritten Trennplatte und der Endplatte, aufweisen.In a further, advantageous embodiment, the device according to the invention can have at least one opening and closing mechanism based on a scissor mechanism for joining and/or separating at least two of the components of the device, selected from the group consisting of: the head plate, the first separating plate, if necessary .the second separating plate, possibly the third separating plate and the end plate.
Der Einsatz eines solchen Öffnungs- und Schließmechanismus ist eine konstruktiv einfache Lösung, um das schnelle Öffnen und Schließen der verschiedenen Bauteile erfindungsgemäßen Vorrichtung zu bewerkstelligen. Hierdurch wird ein schnelles Entleeren des Filterrückstands ermöglicht, sodass die technisch bedingte Ausfallzeit zum Entleeren der Filterkammern zeitlich minimiert und die Einsatzbereitschaft schnellstmöglich wieder hergestellt wird. Darüber hinaus bietet ein auf einem Scherenmechanismus basierenden Öffnungs- und Schließmechanismus einen hinreichenden Zusammenhalt der Bauteile der Vorrichtung, um einen flüssigkeitsdichten Betrieb sicherzustellen. Der Einsatz eines auf einem Scherenmechanismus basierenden Öffnungs- und Schließmechanismus bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch deshalb möglich, weil die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgrund der im Vergleich zu einer herkömmlichen Kammerfilterpresse eine geringere Anzahl von axial gestapelten Bauteilen und damit eine geringere Gesamtlänge aufweist. Hierdurch ist die Entfernung, die ein Bauteil beim Öffnen oder Schließen der Vorrichtung überwinden muss, im Verhältnis zu herkömmlichen Kammerfilterpresse wesentlich kleiner, sodass der für das Öffnen und Schließen vorgesehene Mechanismus erfindungsgemäß einfacher gestaltet werden kann.The use of such an opening and closing mechanism is a structurally simple solution for quickly opening and closing the various components of the device according to the invention. This enables the filter residue to be emptied quickly, so that the technical downtime for emptying the filter chambers is minimized and operational readiness is restored as quickly as possible. In addition, a scissor-based opening and closing mechanism provides sufficient cohesion of the device's components to ensure liquid-tight operation. The use of an opening and closing mechanism based on a scissor mechanism in the device according to the invention is also possible because the device according to the invention has a smaller number of axially stacked components and therefore a smaller overall length compared to a conventional chamber filter press. As a result, the distance that a component has to overcome when opening or closing the device is significantly smaller in comparison to conventional chamber filter presses, so that the mechanism provided for opening and closing can be designed more simply according to the invention.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass sie zum Zusammenfügen und Zusammenhalten der einzelnen Bauteile bzw. Platten während des Betriebs der Vorrichtung keine mechanisch aufwändigen oder aufwändig zu betreibenden Bauteile wie einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder erfordert, wie dies bei herkömmlichen Kammerfilterpressen der Fall ist. Daher ist ein vereinfachter und weniger aufwendiger Öffnungs- und Schließmechanismus, wie beispielsweise vorstehend im Detail erläutert wurde, für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung völlig ausreichend.A particular advantage of the device according to the invention is that it does not require any mechanically complex or difficult-to-operate components, such as a hydraulic or pneumatic cylinder, to assemble and hold the individual components or plates together during operation of the device, as is the case with conventional chamber filter presses. Therefore, a simplified and less complex opening and closing mechanism, as explained in detail above, for example, is completely sufficient for the operation of the device according to the invention.
Die vorteilhaft einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auch dadurch deutlich, dass auf eine Mehrzahl von Bauteilen und Elementen verzichtet werden kann. So kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
- • keine Einrichtung zum Zuführen von Wasser in die erste Unfiltratkammer (UK1) und in die zweite Unfiltratkammer (UK2) oder in die erste Unfiltratkammer (UK1), die zweite Unfiltratkammer (UK2) und die dritte Unfiltratkammer (UK3), oder in die erste Unfiltratkammer (UK1), die zweite Unfiltratkammer (UK2), die dritte Unfiltratkammer (UK3) und die vierte Unfiltratkammer (UK4) aufweist; und/oder
- • keine Einrichtung zum hydraulischen oder pneumatischen Pressen oder Zusammendrücken der Vorrichtung (V) in Richtung der Mittelachse (MV) der Vorrichtung (V), vorzugsweise keinen hydraulischen oder pneumatischen Presszylinder, aufweist; und/oder
- • keine Einrichtung zum Anschwänzen oder Spülen eines in der Vorrichtung (V) vorhandenen Filterkuchens aufweist; und/oder
- • kein Ausgleichsgefäß für ein Filtrat aufweist.
- • no device for supplying water into the first unfiltrate chamber (UK1) and into the second unfiltrate chamber (UK2) or into the first unfiltrate chamber (UK1), the second unfiltrate chamber (UK2) and the third unfiltrate chamber (UK3), or into the first unfiltrate chamber (UK1), the second unfiltrate chamber (UK2), the third unfiltrate chamber (UK3) and the fourth unfiltrate chamber (UK4); and or
- • has no device for hydraulic or pneumatic pressing or compression of the device (V) in the direction of the central axis (MV) of the device (V), preferably no hydraulic or pneumatic pressing cylinder; and or
- • has no device for priming or rinsing a filter cake present in the device (V); and or
- • does not have an expansion vessel for a filtrate.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung, vorzugsweise ein Fluiddurchlass (FD) wenigstens einer der ersten Unfiltratkammer (UK1), der zweiten Unfiltratkammer (UK2), der dritten Unfiltratkammer (UK3) und der vierten Unfiltratkammer (UK4), vorzugsweise aller vorhandenen Unfiltratkammern, in Fluidverbindung mit einer Würzekoch- oder Würzeheißhaltevorrichtung, einer Würzeausschlagleitung, einer Hopfenbehandlungsvorrichtung, oder einer Feststoffabtrennvorrichtung, vorzugsweise einem Whirlpool oder Setzdekanter, steht.In a further, advantageous embodiment, it can be provided that the device according to the invention, preferably a fluid passage (FD), at least one of the first unfiltrate chamber (UK1), the second unfiltrate chamber (UK2), the third unfiltrate chamber (UK3) and the fourth unfiltrate chamber (UK4) , preferably all existing unfiltrate chambers, is in fluid communication with a wort boiling or wort holding device, a wort discharge line, a hop treatment device, or a solids separation device, preferably a whirlpool or settling decanter.
Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, vorzugsweise ein Fluiddurchlass (FD) wenigstens einer der ersten Filtratkammer (FK1), der zweiten Filtratkammer (FK2), der dritten Filtratkammer (FK3) und der vierten Filtratkammer (FK4), vorzugsweise aller vorhandenen Filtratkammern, in Fluidverbindung mit einem Würzekühler stehen.Additionally or alternatively to this, the device according to the invention, preferably a fluid passage (FD), can be at least one of the first filtrate chamber (FK1), the second filtrate chamber (FK2), the third filtrate chamber (FK3) and the fourth filtrate chamber (FK4), preferably all existing filtrate chambers, be in fluid communication with a wort cooler.
Durch die Fluidverbindung zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Würzekoch- oder Würzeheißhaltevorrichtung, beispielsweise über die Ausschlagleitung, ist es möglich, die heiße Würze aus der Würzekoch- oder Würzeheißhaltevorrichtung unmittelbar der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtrennen der Feststoffe aus der Würze zuzuführen. Dabei ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, dass die Würze erst nach Abschluss der thermischen Behandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt wird. Vielmehr besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, die heiße Würze bereits während der thermischen Behandlung und/oder nach Abschluss der thermischen Behandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zuzuführen. Dabei kann die Würze nach dem Abtrennen der Feststoffe in der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder der thermischen Behandlung zugeführt werden, sodass nach Abschluss der thermischen Behandlung gegebenenfalls die Würze direkt gekühlt werden kann ohne weitere Abtrennung von Feststoffen.Due to the fluid connection between the device according to the invention and the wort boiling or wort holding device, for example via the discharge line, it is possible to feed the hot wort from the wort boiling or wort holding device directly to the device according to the invention for separating the solids from the wort. The invention is not limited to the fact that the wort is only supplied to the device according to the invention after the thermal treatment has been completed. Rather, according to the invention, it is possible to supply the hot wort to the device according to the invention during the thermal treatment and/or after the thermal treatment has been completed. In this case, after the solids have been separated off in the device according to the invention, the wort can be fed back to the thermal treatment, so that after the thermal treatment has been completed, the wort can optionally be cooled directly without further separation of solids.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Feststoffabtrennvorrichtung (bspw. Whirlpool) in Fluidverbindung steht und dieser nachgeschaltet, d.h., stromabwärts zu ihr angeordnet ist. Zusätzlich hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Fluidverbindung mit einem Würzekühler stehen.In a further, advantageous embodiment, it can be provided that the device according to the invention is in fluid connection with a solids separation device (e.g. whirlpool) and is arranged downstream of it, ie, downstream of it. In addition, the device according to the invention can be in fluid communication with a wort cooler.
Wie vorstehend bereits diskutiert, liegt der Vorteil dieser Anordnung darin, dass von der Feststoffabtrennvorrichtung aus der Würze (noch) nicht abgetrennte Eiweißkoagulat zu gewinnen und effektiv abzutrennen, um so die Ausbeute an abgetrenntem, gewonnenem Eiweiß zu erhöhen. So kann erfindungsgemäß die Würze direkt aus der thermischen Behandlung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung geklärt und unmittelbar anschließend dem Würzekühler zugeführt und gekühlt werden. Hierbei kann auf einen Whirlpool oder eine andere, zur Feststoffabtrennung vorgesehene Vorrichtung verzichtet werden.As already discussed above, the advantage of this arrangement is that the solids separation device can recover and effectively separate protein coagulum that has not (yet) been separated from the wort in order to increase the yield of separated, obtained protein. According to the invention, the wort can be clarified directly from the thermal treatment using the device according to the invention and then immediately fed to the wort cooler and cooled. A whirlpool or another device designed to separate solids can be dispensed with.
Alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einer Feststoffabtrennvorrichtung nachgeschaltet sein und dazu verwendet werden, noch in der Würze nach der Feststoffabtrennung verbleibende wertgebende Inhaltsstoffe, wie beispielsweise Eiweißkoagulate, aus der bereits vorgeklärten Würze zu gewinnen. Auf diese Weise lassen sich bestehende Brausysteme weiterhin nutzen und die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft in bestehende Systeme integrieren.Alternatively, the device according to the invention can be connected downstream of a solids separation device and can be used to recover valuable ingredients remaining in the wort after solids separation, such as protein coagulates, from the already pre-clarified wort. In this way, existing brewing systems can continue to be used and the device according to the invention can be advantageously integrated into existing systems.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das gesamte, erzeugte Würzevolumen, z.B. ein Sud, in einer der hierin beschriebenen Anordnungen über die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße System gefahren wird, oder nur ein Teil des Würzevolumens. So können in einer Ausführungsform beispielsweise die restlichen 25 % oder 50 % des Sudvolumens, die in einem Whirlpool noch vorhanden sind, über die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße System gefahren werden, während die zuerst ablaufenden 75 % bzw. 50 % des Sudvolumens aus dem Whirlpool direkt dem Würzekühler zugeführt werden.Furthermore, according to the invention it can be provided that the entire wort volume produced, for example a brew, is passed over the device according to the invention or the system according to the invention in one of the arrangements described herein, or only a part of the wort volume. In one embodiment, for example, the remaining 25% or 50% of the brew volume that is still present in a whirlpool can be moved via the device according to the invention or the system according to the invention, while the 75% or 50% of the brew volume that drains first from the whirlpool be fed directly to the wort cooler.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein Teil eines erzeugten Würzevolumens, z.B. eines Suds, aus der Würzepfanne über den Whirlpool gefahren wird und dann direkt dem Würzekühler zugeführt wird oder anschließend über die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße System gefahren wird und dann dem Würzekühler zugeführt wird, während der andere Teil des Würzevolumens nur mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder des erfindungsgemäßen Systems geklärt wird.Furthermore, it can be provided according to the invention that a part of a wort volume produced, for example a brew, is moved from the wort kettle over the whirlpool and then fed directly to the wort cooler or is then moved over the device according to the invention or the system according to the invention and then fed to the wort cooler is clarified, while the other part of the wort volume is clarified only by means of the device according to the invention or the system according to the invention.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der größte Teil der Würze, z.B. > 80 % oder > 90 % des Volumens, über einen Whirlpool oder eine vergleichbare Einrichtung geklärt wird und anschließend gekühlt wird, während das Koagulat mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus der Restwürze und/oder einer Suspension gewonnen wird, welche durch Ausspülen des Trubkegels aus dem Whirlpool erhalten wurde. Hierdurch lassen sich zusätzlich wertvolle Bestandteile des Heißtrubs erfindungsgemäß gewinnen und abtrennen.Furthermore, it can be provided according to the invention that the largest part of the wort, for example > 80% or > 90% of the volume, is clarified via a whirlpool or a comparable device and is then cooled, while the coagulum is extracted from the residual wort using the device according to the invention /or a suspension is obtained, which was obtained by rinsing out the trub cone from the whirlpool. In this way, additional valuable components of the hot trub can be obtained and separated according to the invention.
In analoger Weise kann auch eine Suspension enthaltend Kühltrub erfindungsgemäß zur Gewinnung des eiweißhaltigen Koagulats getrennt werden.In an analogous manner, a suspension containing cooling lees can also be separated according to the invention to obtain the protein-containing coagulate.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung im zusammengefügten Zustand mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist. Hierdurch werden ein Verlust von wertvoller Würze und die Gefahr einer mikrobiologischen Infektion der Würze und des Eiweißkoagulats vermieden oder zumindest verringert.Finally, it is advantageous if the device according to the invention is liquid-tight when assembled, with the exception of the fluid passages (FD). This avoids or at least reduces the loss of valuable wort and the risk of microbiological infection of the wort and the protein coagulate.
Zwei oder mehr der hierin diskutierten, fakultativen Merkmale und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung - soweit technisch realisierbar - beliebig miteinander kombinierbar und können die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter spezifizieren. Die resultierenden Merkmalskombinationen stellen somit besondere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.Two or more of the optional features and embodiments of the device according to the invention discussed herein can be combined with one another in any way within the scope of the present invention - as far as technically feasible - and can further specify the device according to the invention. The resulting combinations of features thus represent special embodiments of the device according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtung V ist ferner nicht auf die vorstehend diskutierten Bestandteile und Merkmale beschränkt. So kann die Vorrichtung neben einer geeigneten Verrohrung zum Zuführen der unfiltrierten Würze zur Vorrichtung und Abführen der filtrierten Würze aus der Vorrichtung auch übliche, dem Fachmann bekannte Komponenten, wie beispielsweise Temperatur- oder Druckaufnehmer aufweisen. So kann beispielsweise die Unfiltratkammer UK und/oder der Innenraum PI und/oder die entsprechende Unfiltrat-Zuleitung einen Druckaufnehmer und/oder einen Durchflussmesser enthalten, um entsprechende Messwerte zu erfassen. Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung die üblicherweise in gattungsgemäßen Vorrichtungen enthaltenen Bauteile, wie beispielsweise Dichtungen, Ventile, Klappen, Pumpen und Reinigungsequipment, aufweisen, ohne dass dies hier eigens erwähnt wird.Furthermore, the device V according to the invention is not limited to the components and features discussed above. In addition to suitable piping for supplying the unfiltered wort to the device and removing the filtered wort from the device, the device can also have conventional components known to those skilled in the art, such as temperature or pressure sensors. For example, the unfiltrate chamber UK and/or the interior PI and/or the corresponding unfiltrate supply line can contain a pressure sensor and/or a flow meter in order to carry out corresponding measurements to capture values. Furthermore, the device according to the invention can have the components usually contained in generic devices, such as seals, valves, flaps, pumps and cleaning equipment, without this being specifically mentioned here.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein System zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, vorzugsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, vorgeschlagen, wobei das System (S) wenigstens eine erste Vorrichtung (V1) und eine zweite Vorrichtung (V2) aufweist, wobei beide Vorrichtungen V1, V2 erfindungsgemäße Vorrichtungen sind.Within the scope of the present invention, a system for obtaining a protein-containing coagulum from a wort, preferably from a wort from beer production, is also proposed, the system (S) having at least a first device (V1) and a second device (V2), where both devices V1, V2 are devices according to the invention.
Dabei können die erste erfindungsgemäße Vorrichtung und die zweite erfindungsgemäße Vorrichtung so verschaltet sein, dass sie zeitgleich oder zeitlich versetzt oder nacheinander im Wechsel zum Filtrieren der Würze verwendbar sind. Hierdurch läßt sich mit dem erfindungsgemäßen System ein kontinuierlicher Filtrationsbetrieb effektiv verwirklichen. Ansonsten gelten die vorstehend für die erfindungsgemäße Vorrichtung diskutierten Vorteile für das erfindungsgemäße System entsprechend analog.The first device according to the invention and the second device according to the invention can be connected in such a way that they can be used at the same time or at different times or one after the other in alternation for filtering the wort. As a result, continuous filtration operation can be effectively implemented with the system according to the invention. Otherwise, the advantages discussed above for the device according to the invention apply analogously to the system according to the invention.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist das System (S) einen Auffangbehälter (TR) für einen Filtrationsrückstand auf. Dabei ist der Auffangbehälter (TR) derart im System (S) angeordnet, dass bei einem Öffnen der ersten Vorrichtung (V1) und der zweiten Vorrichtung (V2) herabfallender Filtrationsrückstand vom Auffangbehälter (TR) auffangbar ist.In an advantageous embodiment of the system according to the invention, the system (S) has a collecting container (TR) for a filtration residue. The collecting container (TR) is arranged in the system (S) in such a way that when the first device (V1) and the second device (V2) are opened, falling filtration residue can be collected by the collecting container (TR).
Hierdurch ist nur ein einziger Auffangbehälter erforderlich, auch wenn das System zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen aufweist.This means that only a single collecting container is required, even if the system has two devices according to the invention.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird ferner durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. So wird ein Verfahren zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, vorzugsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, vorgeschlagen, wobei zum Gewinnen des eiweißhaltigen Koagulats eine erfindungsgemäße Vorrichtung (V) wie vorstehend beschrieben oder ein erfindungsgemäßes System (S) wie vorstehend beschrieben, verwendet wird. Dabei weist das Verfahren wenigstens die Schritte auf:
- (a) vorzugsweise Heißhalten oder Kochen der Würze bei wenigstens 85 °C für wenigstens 10 Minuten;
- (b) Bereitstellen der Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Systems (S) nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung (V) oder die erste Vorrichtung (V1) und die zweite Vorrichtung (V2) des Systems (S) jeweils mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist bzw. sind;
- (c) Befüllen der ersten Unfiltratkammer (UK1) und der zweiten Unfiltratkammer (UK2) der Vorrichtung (V) mit der Würze;
- (d) Filtrieren der in der ersten Unfiltratkammer (UK1) vorhandenen Würze durch das erste Filtergewebe (F1), Aufnehmen der filtrierten Würze in der ersten Filtratkammer (FK1) und vorzugsweise Abziehen der filtrierten Würze aus der ersten Filtratkammer (FK1); und Filtrieren der in der zweiten Unfiltratkammer (UK2) vorhandenen Würze durch das zweite Filtergewebe (F2) Aufnehmen der filtrierten Würze in der zweiten Filtratkammer (FK2) und vorzugsweise Abziehen der filtrierten Würze aus der zweiten Filtratkammer (FK2);
- (e) bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, vorzugsweise 1,5 bar (150.000 Pa), oder eines vorgegebenen Durchströmvolumens der in die erste Unfiltratkammer (UK1) einströmenden Würze, Beenden des Zuflusses der Würze in die erste Unfiltratkammer (UK1);
- (f) Befüllen des Innenraums (PI) der an die erste Unfiltratkammer (UK1) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) mit einem Fluid derart, dass der Inhalt der ersten Unfiltratkammer (UK1) durch einen Druckanstieg des Fluids in deren Innenraum (PI) auf einen Druck in der ersten Unfiltratkammer (UK1)
von bis zu 2,5 bar (250.000 Pa) komprimiert wird, und Halten des Drucks in der ersten Unfiltratkammer (UK1) für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 60 Sekunden, wodurch der darin befindliche Filtrationsrückstand unter Ablauf von Würze durch das erste Filtergewebe (F1) ausgepresst wird; - (g) bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, vorzugsweise 1,5 bar (150.000 Pa), oder eines vorgegebenen Durchströmvolumens der in die zweite Unfiltratkammer (UK2) einströmenden Würze, Beenden des Zuflusses der Würze in die zweite Unfiltratkammer (UK2); und
- (h) Befüllen des Innenraums (PI) der an die zweite Unfiltratkammer (UK2) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) mit einem Fluid derart, dass der Inhalt der zweiten Unfiltratkammer (UK2) durch einen Druckanstieg des Fluids in deren Innenraum (PI) auf einen Druck in der zweiten Unfiltratkammer (UK2)
von bis zu 2,5 bar (250.000 Pa) komprimiert wird, und Halten des Drucks in der zweiten Unfiltratkammer (UK2) für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 60 Sekunden, wodurch der darin befindliche Filtrationsrückstand unter Ablauf von Würze durch das zweite Filtergewebe (F2) ausgepresst wird.
- (a) preferably holding or boiling the wort at at least 85°C for at least 10 minutes;
- (b) providing the device (V) according to one of claims 1 to 6 or a system (S) according to claim 7, wherein the device (V) or the first device (V1) and the second device (V2) of the system (S ) each is or are liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD);
- (c) filling the first unfiltrate chamber (UK1) and the second unfiltrate chamber (UK2) of the device (V) with the wort;
- (d) filtering the wort present in the first unfiltrate chamber (UK1) through the first filter fabric (F1), collecting the filtered wort in the first filtrate chamber (FK1) and preferably withdrawing the filtered wort from the first filtrate chamber (FK1); and filtering the wort present in the second unfiltrate chamber (UK2) through the second filter fabric (F2); receiving the filtered wort in the second filtrate chamber (FK2) and preferably withdrawing the filtered wort from the second filtrate chamber (FK2);
- (e) when a predetermined pressure is reached or exceeded, preferably 1.5 bar (150,000 Pa), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the first unfiltrate chamber (UK1), stopping the inflow of the wort into the first unfiltrate chamber (UK1);
- (f) filling the interior (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK1) with a fluid in such a way that the contents of the first unfiltrate chamber (UK1) flow into its interior (PI) due to an increase in pressure of the fluid. is compressed to a pressure in the first unfiltrate chamber (UK1) of up to 2.5 bar (250,000 Pa), and maintaining the pressure in the first unfiltrate chamber (UK1) for a predetermined period of time, preferably 30 to 60 seconds, thereby causing the pressure therein Filtration residue is pressed out through the first filter fabric (F1) with wort draining off;
- (g) when a predetermined pressure is reached or exceeded, preferably 1.5 bar (150,000 Pa), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the second unfiltrate chamber (UK2), stopping the inflow of the wort into the second unfiltrate chamber (UK2); and
- (h) filling the interior (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK2) with a fluid in such a way that the contents of the second unfiltrate chamber (UK2) flow into its interior (PI) due to an increase in pressure of the fluid. to a pressure in the second unfiltrate chamber (UK2) is compressed by up to 2.5 bar (250,000 Pa), and maintaining the pressure in the second unfiltrate chamber (UK2) for a predetermined period of time, preferably 30 to 60 seconds, whereby the filtration residue therein is drained through the wort second filter fabric (F2) is pressed out.
Dabei wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise in der Reihenfolge der Schritte (a) bis (h) durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So können bspw. die Schritte (g) und (h) auch zeitgleich mit, zeitversetzt zu oder vor den Schritten (e) und (f) durchgeführt werden.The method according to the invention is preferably carried out in the sequence of steps (a) to (h). However, the method according to the invention is not limited to this. For example, steps (g) and (h) can also be carried out at the same time as, delayed from or before steps (e) and (f).
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vor dem Gewinnen bzw. Abtrennen des eiweißhaltigen Koagulats in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Würze für wenigstens 10 Minuten bei wenigstens 85 °C heißgehalten oder sogar gekocht werden. Hierdurch fallen die in der Würze gelösten, wärmekoagulierbaren Stoffe, insbesondere Eiweiße, wenigstens teilweise in Form eines Hitzekoagulats aus. Hierbei gilt grundsätzlich, dass je höher die Temperatur und je länger die Wärmeeinwirkung, desto eher neigen die gelösten, wärmekoagulierbaren Stoffe auszufallen. Je nach Intensität der thermischen Einwirkung ändern sich dabei Menge und Zusammensetzung des Koagulats. Alternativ hierzu oder zusätzlich kann das Eiweißkoagulat auch auf eine andere, dem Fachmann bekannte Weise verfestigt werden, beispielsweise durch Kältebehandlung, Säure- oder Laugefällung. Die vorstehend beschriebene thermische Behandlung ist jedoch aus Gründen der Praktikabilität und der guten Steuerbarkeit bevorzugt.According to the method according to the invention, the wort can be kept hot at at least 85 ° C for at least 10 minutes or even boiled before the protein-containing coagulum is obtained or separated in the device according to the invention. As a result, the heat-coagulable substances dissolved in the wort, in particular proteins, precipitate at least partially in the form of heat coagulum. The basic rule here is that the higher the temperature and the longer the heat exposure, the more likely the dissolved, heat-coagulable substances tend to precipitate. Depending on the intensity of the thermal effect, the amount and composition of the coagulate change. Alternatively or additionally, the protein coagulum can also be solidified in another manner known to those skilled in the art, for example by cold treatment, acid or alkali precipitation. However, the thermal treatment described above is preferred for reasons of practicality and good controllability.
Weiter gelten die vorstehend in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannten Vorteile analog für das erfindungsgemäße Verfahren, da das erfindungsgemäße Verfahren den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwingend vorsieht. Gerade in Hinsicht auf die Verfahrenscharakteristika erzielt das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Vorteile:
- Wie bereits in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Detail diskutiert, ist der Zeitbedarf für die Würzeklärung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, wie beispielsweise unter Verwendung eines Whirlpools, aufgrund des Wegfalls des tangentialen Befüllens und der Rast für das Ausbilden des Trubkegels, minimiert. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann bereits beim Befüllen der Unfiltratkammern mit dem Abziehen der geklärten Würze begonnen werden, also praktisch ohne Zeitverlust. Damit geht auch eine signifikant verringerte thermische Belastung der Würze einher, was technologische Vorteile mit Blick auf die Qualität des resultierenden Lebensmittels oder insbesondere des resultierenden Bieres mit sich bringt. Dies schließt eine beispielsweise für den Brauereibereich wichtige, geringere TBZ der geklärten Würze sowie eine geringere DMS-Konzentration ein. Wenn erfindungsgemäß auf die thermische Vorbehandlung der Würze zum Ausfällen des Eiweißes und auf den Einsatz eines Whirlpools zur Klärung der Würze verzichtet wird, ist dies aus energetischer Sicht und in Bezug auf die thermische Belastung der Würze die zu bevorzugende Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Entsprechend gering ist die thermische Belastung auch für das erfindungsgemäß gewonnene Koagulat im Sinne einer möglichst naturbelassenen Zutat für ein Nahrungsmittel.
- As already discussed in detail in connection with the device according to the invention, the time required for wort clarification when carrying out the method according to the invention is compared to conventional methods, such as using a whirlpool, due to the elimination of tangential filling and the rest for the formation of the trub cone, minimized. In the process according to the invention, the extraction of the clarified wort can begin as soon as the unfiltrate chambers are filled, i.e. with practically no loss of time. This is also accompanied by a significantly reduced thermal load on the wort, which brings technological advantages with regard to the quality of the resulting food or in particular the resulting beer. This includes a lower TBZ of the clarified wort, which is important for the brewery sector, for example, and a lower DMS concentration. If, according to the invention, the thermal pretreatment of the wort to precipitate the protein and the use of a whirlpool to clarify the wort are dispensed with, this is the preferred variant of the method according to the invention from an energy perspective and with regard to the thermal load on the wort. The thermal load is correspondingly low for the coagulate obtained according to the invention in the sense of an ingredient for a food that is as natural as possible.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen auch problemlos die Verwendung großer Zuschlagmengen zur Würze, beispielsweise von Hopfenprodukten, insbesondere von Doldenhopfen oder Hopfenpellets und anderen Zuschlagstoffen, wie beispielsweise Orangenschalen oder Koriandersamen. Dies ließe sich mit den herkömmlichen Verfahren bzw. Vorrichtungen nicht verwirklichen, da es zu Verblockungen der Filteroberfläche oder mangelnder Trubkegelbildung kam.The device according to the invention or the method according to the invention also easily enable the use of large amounts of additives for the wort, for example hop products, in particular cone hops or hop pellets and other additives, such as orange peels or coriander seeds. This could not be achieved with conventional methods or devices because the filter surface would become blocked or the cloud cones would not form properly.
Wird während der Filtration der Würze ein vorgegebener Druck, vorzugsweise zwischen 1 und 2 bar (zwischen 100.000 und 200.000 Pa), insbesondere 1,4 bar (140.000 Pa), 1,5 bar (150.000 Pa) oder 1,6 bar (160.000 Pa), oder ein vorgegebenes Durchströmvolumen der in die erste Unfiltratkammer (UK1) und/oder in die zweite Unfiltratkammer (UK2) einströmenden Würze überschritten, so wird ein Erreichen der Filtrationskapazität des an die entsprechende Unfiltratkammer unmittelbar angrenzenden Filtergewebes angenommen. Daraufhin wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Zufluss der Würze in die erste Unfiltratkammer (UK1) und/oder in die zweite Unfiltratkammer (UK2) der Vorrichtung (V) oder in beide Unfiltratkammern beendet, je nachdem, wo der Druckanstieg aufgetreten ist bzw. das vorgegebene Durchströmvolumen erreicht wurde. Das vorgegebene Durchströmvolumen kann beispielsweise vorab so festgelegt oder anhand von Erfahrungswerten abgeschätzt werden, dass das Würzevolumen, das durch die Vorrichtung filtriert wird, so groß ist, dass die Aufnahmekapazität der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf das Koagulat, insbesondere der Unfiltratkammer(n) einschließlich des Filtergewebes, erreicht, aber nicht überschritten wird.If a predetermined pressure is applied during the filtration of the wort, preferably between 1 and 2 bar (between 100,000 and 200,000 Pa), in particular 1.4 bar (140,000 Pa), 1.5 bar (150,000 Pa) or 1.6 bar (160,000 Pa ), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the first unfiltrate chamber (UK1) and/or into the second unfiltrate chamber (UK2) is exceeded, it is assumed that the filtration capacity of the filter fabric immediately adjacent to the corresponding unfiltrate chamber has been reached. The inflow of the wort into the first unfiltrate chamber (UK1) and/or into the second unfiltrate chamber (UK2) of the device (V) or into both unfiltrate chambers is then stopped according to the method according to the invention, depending on where the pressure increase occurred or the predetermined one Flow volume was reached. The predetermined flow volume can, for example, be determined in advance or estimated based on empirical values so that the wort volume that is filtered through the device is so large that the absorption capacity of the device according to the invention with respect to the coagulate, in particular the unfiltrate chamber (s), including the Filter fabric is reached but not exceeded.
Anschließend wird zur verbesserten Würzegewinnung und zur Gewinnung eines trockeneren Filtrationsrückstands der Filtrationsrückstand in der jeweiligen Filterkammer durch Ausdehnen der größenvariablen Platte (VP) ausgepresst, wodurch weitere Würze durch das Filtergewebe durchtritt und abgezogen wird. Der für das Auspressen des Filtrationsrückstands verwendete Druck kann bis zu 2,5 bar (250.000 Pa), vorzugsweise 1,2 bis 2,5 bar (120.000 bis 250.000 Pa), vorzugsweise 1,5 bis 2,5 bar (150.000 bis 250.000 Pa), beispielsweise 2,0 bar (200.000 Pa), 2,3 bar (230.000 Pa) oder 2,5 bar (250.000 Pa), betragen. Nachdem dieser Druck für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 120 Sekunden, insbesondere 30 bis 60 Sekunden, angelegt wurde, kann der Druck abgelassen und die Würzegewinnung aus der jeweiligen Unfiltratkammer beendet werden. Nach der Erkenntnis der Erfinder sollte der Druck in der Unfiltratkammer bzw. in den Unfiltratkammern beim Auspressen vorzugsweise in dem angegebenen Bereich von 1,2 bis 2,5 bar (120.000 bis 250.000 Pa), vorzugsweise 1,5 bis 2,5 bar (150.000 bis 250.000 Pa), sein. Wenn der Druck 2,5 bar und insbesondere 3,0 bar oder mehr überschreitet, ist zu befürchten, dass bei den erfindungsgemäß vorgesehenen Polyamid-Filtergeweben mit den spezifizierten Porengrößen bzw. Durchgangsflächen Koagulatpartikel durch das Filtergewebe durchtreten und nicht zurückgehalten werden. Zudem ist bei einem zu hohen Druck, insbesondere bei 3,0 bar oder höher, beobachtet worden, dass das Koagulat zu stark an dem erfindungsgemäß vorgesehenen Filtergewebe anhaftet und Schwierigkeiten beim Entfernen des Koagulats aus der Vorrichtung bzw. bei der Reinigung der Vorrichtung auftreten. Ist der Druck dagegen unter 1,5 bar, insbesondere unter 1,2 bar, ist die Trennung von Koagulat und der flüssigen Würze bei den erfindungsgemäß gewählten Bedingungen möglicherweise unzureichend, und es kann zu viel Restflüssigkeit im Koagulat verbleiben, wodurch das Koagulat einen zu hohen Flüssigkeitsanteil aufweist, was die Weiterverarbeitung erschwert. Zudem geht geklärte Würze für die weitere Verwendung derselben im weiteren Herstellungsverfahren verloren.Subsequently, in order to improve wort recovery and to obtain a drier filtration residue, the filtration residue in the respective filter chamber is pressed out by expanding the variable-size plate (VP), as a result of which further wort passes through the filter fabric and is drawn off. The pressure used for squeezing out the filtration residue can be up to 2.5 bar (250,000 Pa), preferably 1.2 to 2.5 bar (120,000 to 250,000 Pa), preferably 1.5 to 2.5 bar (150,000 to 250,000 Pa ), for example 2.0 bar (200,000 Pa), 2.3 bar (230,000 Pa) or 2.5 bar (250,000 Pa). After this pressure has been applied for a predetermined period of time, preferably 30 to 120 seconds, in particular 30 to 60 seconds, the pressure can be released and the extraction of wort from the respective unfiltrate chamber can be ended. According to the inventors' knowledge, the pressure in the unfiltrate chamber or chambers during squeezing should preferably be in the specified range of 1.2 to 2.5 bar (120,000 to 250,000 Pa), preferably 1.5 to 2.5 bar (150,000 up to 250,000 Pa). If the pressure exceeds 2.5 bar and in particular 3.0 bar or more, it is to be feared that with the polyamide filter fabrics provided according to the invention with the specified pore sizes or passage areas, coagulum particles will pass through the filter fabric and will not be retained. In addition, if the pressure is too high, in particular at 3.0 bar or higher, it has been observed that the coagulum adheres too strongly to the filter fabric provided according to the invention and difficulties arise when removing the coagulum from the device or when cleaning the device. On the other hand, if the pressure is below 1.5 bar, in particular below 1.2 bar, the separation of coagulum and the liquid wort may be insufficient under the conditions chosen according to the invention, and too much residual liquid may remain in the coagulum, as a result of which the coagulum has a too high Has a liquid content, which makes further processing difficult. In addition, clarified wort is lost for further use in the further manufacturing process.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das oder die Filtergewebe durch Rückspülen mit dem Filtrat oder auf eine andere, übliche Weise gereinigt werden können.According to the invention it can be provided that the filter fabric or fabrics can be cleaned by backwashing with the filtrate or in another, usual way.
Durch die Begrenzung des beim Auspressen angesetzten mechanischen Drucks auf die vorstehend angegebene Obergrenze wird als Filtrationsrückstand ein eiweißhaltiger Feststoff gewonnen, der eine kompakte und homogene Struktur aufweist, die von Hand problemlos schneid- oder brechbar und daher leicht weiterverarbeitbar ist. Der Filtrationsrückstand ist mittel- bis hellbraun und weist eine Konsistenz auf, die der eines Mozzarellas oder eines frischen Brotes ähnelt (faserig bis krümelig). In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Würze und deren thermische Behandlung kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sogar ein Eiweißkoagulat gewonnen werden, das in Textur und Geschmack einem herkömmlichen Tofu nahekommt. Zudem gelingt es beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ein Koagulat bereitzustellen, das einen Wassergehalt von nur 10 bis 30 %, vorzugsweise 10 bis 20 %, aufweist und damit verhältnismäßig trocken ist. Im Vergleich hierzu weist ein durch eine Würzezentrifuge abgetrenntes Koagulat typischerweise einen Wassergehalt zwischen 60 und 65 % auf.By limiting the mechanical pressure applied during squeezing to the upper limit specified above, a protein-containing solid is obtained as a filtration residue, which has a compact and homogeneous structure that can be easily cut or broken by hand and is therefore easy to process further. The filtration residue is medium to light brown and has a consistency similar to mozzarella or fresh bread (fibrous to crumbly). Depending on the composition of the wort and its thermal treatment, the process according to the invention can even be used to obtain a protein coagulate that is close to conventional tofu in terms of texture and taste. In addition, with the method according to the invention or with the device according to the invention, it is possible to provide a coagulum which has a water content of only 10 to 30%, preferably 10 to 20%, and is therefore relatively dry. In comparison, a coagulum separated by a wort centrifuge typically has a water content of between 60 and 65%.
Aufgrund seiner vorstehend beschriebenen, vorteilhaften Konsistenz und Zusammensetzung (vorzugsweise rein pflanzliches Eiweiß) stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren erstmals das in einer Bierwürze oder einer anderen, vorzugsweise ausschließlich pflanzenbasierten Würze während der optionalen thermischen oder anderweitigen Vorbehandlung entstehende Koagulat in einer Konsistenz bereit, die für die Verwertung als Nahrungsmittel oder bei der Herstellung eines Nahrungsmittels besonders geeignet ist.Due to its advantageous consistency and composition described above (preferably purely vegetable protein), the device according to the invention and / or the method according to the invention for the first time provides the coagulum formed in a beer wort or another, preferably exclusively plant-based wort during the optional thermal or other pretreatment in one consistency ready, which is particularly suitable for use as food or in the production of food.
Erfindungsgemäß kann dabei als bevorzugte Ausführungsform vorgesehen sein, die Würze während des Kochens oder während des Heißhaltens der Würze mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu filtrieren, oder während die Würze eine Koch- oder Heißhaltetemperatur aufweist. Hierzu kann die Würze während des Kochens oder des Heißhaltens der Würzepfanne oder einer anderen Heißhalte- oder Kocheinrichtung entnommen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung filtriert, und anschließend wieder der Pfanne oder der anderen Heißhalte- oder Kocheinrichtung zugeführt werden. Alternativ hierzu kann die Würze auch während oder nach einer anderen Art der vorstehend beschriebenen Vorbehandlung, wie beispielsweise Säure- oder Laugefällung, filtriert werden.According to the invention, it can be provided as a preferred embodiment to filter the wort during cooking or while the wort is being kept hot using the method according to the invention or by means of the device according to the invention, or while the wort has a cooking or holding temperature. For this purpose, the wort can be removed from the wort pan or another hot-keeping or cooking device during cooking or keeping hot, filtered using the method according to the invention or by means of the device according to the invention, and then fed back to the pan or the other hot-keeping or cooking device. Alternatively, the wort can also be filtered during or after another type of pretreatment described above, such as acid or caustic precipitation.
Eine überraschende Wirkung bei dieser Vorgehensweise der Würzefiltration ist, dass die erfindungsgemäß hergestellte bzw. filtrierte Würze im Vergleich zu einer herkömmlich hergestellten Würze, d.h. ohne Feststoffabtrennung während der Vorbehandlung, insbesondere während des Kochens oder Heißhaltens der Würze, einen stark erhöhten Gehalt an Iso-α-Säuren bzw. Bittereinheiten aufweist. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Würze eine Hopfengabe nach der erfindungsgemäßen Würzefiltration zugegeben wird. Damit geht erfindungsgemäß eine gesteigerte Hopfenausbeute einher, was besonders im Falle einer Bierwürze vorteilhaft ist.A surprising effect of this approach to wort filtration is that the wort produced or filtered according to the invention has a greatly increased content of iso-α compared to a conventionally produced wort, ie without solids separation during the pretreatment, in particular during cooking or keeping the wort hot -Acids or bitter units. This is particularly true if hops are added to the wort after the wort filtration according to the invention. According to the invention, this is accompanied by an increased hop yield, which is particularly advantageous in the case of a beer wort.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass sich der Feststoff- bzw. Trubabtrenngrad gezielt und auf einfache Weise einstellen lässt. Hierdurch kann gerade beim Bierbrauen die Würzezusammensetzung, insbesondere die Zink- und Fettsäurekonzentrationen, gezielt gesteuert werden, was besonders im Falle einer Bierwürze eine Auswirkung auf die resultierende Gärung und Bierqualität hat, falls die Würze im weiteren zur Bierherstellung verwendet werden soll. So kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufgrund eines ausreichenden Gehalts an ungesättigten, langkettigen Fettsäuren in der erfindungsgemäß hergestellten Würze und der damit verbundenen guten Versorgung der Hefe die Würzebelüftung vor dem Anstellen gedrosselt werden, was zu einer Steigerung der Qualität des resultierenden Bieres führt.A further advantage of the method according to the invention is that the degree of solids or trub separation can be adjusted in a targeted and simple manner. This allows the wort composition, especially the zinc and fatty acid concentrations, to be specifically controlled when brewing beer, which has an impact on the resulting fermentation and beer quality, particularly in the case of beer wort, if the wort is to be used for beer production. In the context of the present invention, due to a sufficient content of unsaturated, long-chain fatty acids in the wort produced according to the invention and the associated good supply of yeast, the wort aeration can be throttled before starting, which leads to an increase in the quality of the resulting beer.
In Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Filtration der Würze haben die Erfinder im Falle einer Bierherstellung aus der Würze zudem höhere Endvergärungsgrade festgestellt, was auch als ein Indikator für eine gute Hefeversorgung gedeutet wird. Wird die Würze thermisch oder anderweitig vorbehandelt, ist die Viskosität der Würze aufgrund des verringerten Feststoffgehalts gegenüber einer vergleichbaren, herkömmlichen Würzekochung (gleiche Würzezusammensetzung und Kochtemperatur) ohne Feststoffabtrennung verringert, was rheologische Vorteile, wie beispielsweise ein verringerter Strömungswiderstand, zur Folge hat. Davon abgesehen ist die Abtrennung der Feststoffpartikel aufgrund der erfindungsgemäßen, im Vergleich zum Whirlpoolschritt höheren Temperatur der Würze während der Abtrennung erleichtert.In connection with the filtration of the wort according to the invention, the inventors also found higher final fermentation levels when producing beer from the wort, which is also interpreted as an indicator of a good yeast supply. If the wort is thermally or otherwise pretreated, the viscosity of the wort is reduced due to the reduced solids content compared to a comparable, conventional wort boiling (same wort composition and cooking temperature) without solids separation, which results in rheological advantages such as reduced flow resistance. Apart from that, the separation of the solid particles is made easier due to the higher temperature of the wort during the separation according to the invention compared to the whirlpool step.
So kann beim erfindungsgemäßen Verfahren das Filtrieren der Würze zwischen dem Erreichen der Koch- oder Heißhaltetemperatur der Würze, vorzugsweise zwischen 5 min, vorzugsweise 10 min, insbesondere 20 min, nach dem Erreichen der Koch- oder Heißhaltetemperatur der Würze, und 40 min, vorzugsweise 35 min, nach dem Erreichen der Koch- oder Heißhaltetemperatur der Würze erfolgen. Das Filtrieren der Würze kann vorzugsweise auch auf die vorstehend genannten Zeiträume beschränkt sein.In the method according to the invention, the wort can be filtered between reaching the cooking or holding temperature of the wort, preferably between 5 minutes, preferably 10 minutes, in particular 20 minutes, after reaching the cooking or holding temperature of the wort, and 40 minutes, preferably 35 min, after the wort has reached the boiling or holding temperature. The filtering of the wort can preferably also be limited to the periods mentioned above.
Zudem kann das Filtrieren der Würze spätestens beim Beginn des Ausschlagens der Würze, vorzugsweise 5 min vor Beginn des Ausschlagens der Würze, insbesondere 10 min vor Beginn des Ausschlagens der Würze, enden.In addition, the filtering of the wort can end at the latest when the tapping out of the wort begins, preferably 5 minutes before the tapping out of the wort begins, in particular 10 minutes before the tapping out of the wort begins.
Andererseits kann bspw. durch den angelegten Druck beim Auspressen des Filterrückstands oder durch die Zeitdauer der Druckbeaufschlagung die Zusammensetzung des zu gewinnenden eiweißhaltigen Koagulats, also des Filterrückstandes in der Unfiltratkammer, beeinflusst werden. Wird der Filterrückstand „milder“ ausgepresst, also mit geringem Druck und für eine kürzere Zeitspanne, so neigen physiologisch wertvolle Inhaltstoffe der Würze, wie beispielsweise ungesättigte Fettsäuren oder Zink, eher zum Verbleib im Filterrückstand.On the other hand, the composition of the protein-containing coagulate to be obtained, i.e. the filter residue in the unfiltrate chamber, can be influenced, for example, by the pressure applied when squeezing out the filter residue or by the duration of the pressurization. If the filter residue is pressed out “milderly”, i.e. with low pressure and for a shorter period of time, physiologically valuable ingredients in the wort, such as unsaturated fatty acids or zinc, tend to remain in the filter residue.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dahingehend beschränkt sein, dass das Beenden des Filtrierens der Würze bedeutet, dass nach diesem Beenden kein weiteres oder erneutes Abtrennen von Feststoffe aus der Würze wenigstens bis einschließlich der Würzekühlung mehr erfolgt.The method according to the invention can be limited in such a way that terminating the filtering of the wort means that after this termination, no further or new separation of solids from the wort takes place, at least up to and including the wort cooling.
Erfindungsgemäß kann die Filtration der Würze während der gesamten Koch- bzw. Heißhaltephase oder während die Würze eine Koch- oder Heißhaltetemperatur aufweist, erfolgen. Vorzugsweise kann das Abtrennen jedoch auf die vorstehend beschriebenen Zeiträume beschränkt werden bzw. sein. Nach der Kenntnis der Erfinder ist die Ausbildung der Feststoffpartikel in einem Zeitraum zwischen 20 und 30 Minuten nach Erreichen der Koch- oder Heißhaltetemperatur, also 20 bis 30 Minuten nach Kochbeginn, gerade bei einer Bierwürze am intensivsten und die ausgebildeten Partikel am größten, weswegen eine Abtrennung, welche diesen Zeitraum umfasst, am effektivsten ist. Nach der Erkenntnis der Erfinder werden ab 35 Minuten und insbesondere ab 40 Minuten nach Erreichen der Kochtemperatur der Würze keine wesentlichen Trubmengen mehr gebildet, sodass eine Filtration nach diesen Zeitpunkten weniger effizient ist. Folglich kann erfindungsgemäß die Filtration auf einen Zeitraum bis 35 oder bis 40 Minuten nach Erreichen der Kochtemperatur der Würze beschränkt werden. Umgekehrt hat sich bei Erreichen der Koch- bzw. Heißhaltetemperatur höchstens ein Teil der Feststoffe gebildet, so dass es nicht zwingend ist, schon zum Zeitpunkt des Erreichens der Kochtemperatur oder sogar davor mit der Feststoffabtrennung zu beginnen. Durch die erfindungsgemäß mögliche Beschränkung der Filtrationsdauer lassen sich technologische Nachteile, wie beispielsweise die Gefahr des Inkontaktkommens der Würze mit Sauerstoff und damit eine mögliche Schädigung des Koagulats durch Oxidation, oder Abstrahlverluste der heißen Würze außerhalb der Würzepfanne oder der Heißhalteeinrichtung und damit Energieverluste, minimieren.According to the invention, the filtration of the wort can take place during the entire cooking or holding phase or while the wort has a cooking or holding temperature. Preferably, however, the separation can be limited to the periods of time described above. According to the inventors' knowledge, the formation of solid particles is most intense and the particles formed are largest in a period between 20 and 30 minutes after reaching the cooking or holding temperature, i.e. 20 to 30 minutes after the start of cooking, especially with beer wort, and the particles formed are largest, which is why a separation is required , which covers this period, is the most effective. According to the inventors' knowledge, no significant amounts of trub are formed after 35 minutes and especially after 40 minutes after the wort has reached the boiling temperature, so that filtration after these times is less efficient. Consequently, according to the invention, the filtration can be limited to a period of up to 35 or 40 minutes after the wort has reached the boiling temperature. Conversely, when the cooking or holding temperature is reached, at most a portion of the solids has formed, so that it is not mandatory to start separating solids at the time the cooking temperature is reached or even before. The limitation of the filtration time possible according to the invention makes it possible to minimize technological disadvantages, such as the risk of the wort coming into contact with oxygen and thus possible damage to the coagulum due to oxidation, or radiation losses of the hot wort outside the wort kettle or the hot holding device and thus energy losses.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass zwischen dem Beginn des Ausschlagens der Würze und dem Abschluss des Kühlens der Würze auf Anstelltemperatur kein Abtrennen von Feststoffen aus der Würze, insbesondere kein Abtrennen von Feststoffen aus der Würze mittels eines Whirlpools oder eines Setzdekanters, abgesehen von der erfindungsgemäßen Weise, erfolgt. Alternativ kann ferner vorgesehen sein, dass zwischen dem Abschluss des Ausschlagens der Würze und dem Abschluss des Kühlens der Würze auf Anstelltemperatur kein Abtrennen von Feststoffen aus der Würze, insbesondere kein Abtrennen von Feststoffen mittels eines Whirlpools oder eines Setzdekanters, erfolgt.According to the invention, it can further be provided that between the start of the knocking out of the wort and the completion of the cooling of the wort to the pitching temperature, there is no separation of solids from the wort, in particular no separation of solids from the wort by means of a whirlpool or a settling decanter, apart from the one according to the invention Way, done. Alternatively, it can also be provided that between the completion of the knocking out of the wort and the completion of the cooling of the wort to the pitching temperature, no separation of solids from the wort, in particular no separation of solids using a whirlpool or a settling decanter, takes place.
Durch den Verzicht der separaten, nachgelagerten Abtrennung von Feststoffen nach dem Abschluss der Koch- bzw. Heißhaltephase können die vorstehend diskutierte Zeitersparnis und die vorstehend diskutierten technologischen Vorteile erzielt werden. Zudem wird das Würzebereitungsverfahren wegen des Wegfalls eines zusätzlichen Schrittes vereinfacht und die hierfür erforderliche Sudanlage wird weniger aufwendig und hat aufgrund des Wegfalls des Whirlpools oder Setzdekanters insbesondere einen geringeren Platz- bzw. Raumbedarf. Darüber hinaus kommt die heiße Würze mit weniger Sauerstoff in Berührung und ihre thermische Belastung verringert sich, wenn sie ohne Durchfahren eines Whirlpools oder Setzdekanters direkt dem Würzkühler zugeführt wird.By dispensing with the separate, downstream separation of solids after completion of the cooking or holding phase, the time savings discussed above and the technological advantages discussed above can be achieved. In addition, the wort preparation process is simplified because an additional step is eliminated and the sudan layer required for this becomes less complex and, in particular, requires less space or space due to the elimination of the whirlpool or settling decanter. In addition, the hot wort comes into contact with less oxygen and its thermal load is reduced if it is fed directly to the wort cooler without passing through a whirlpool or settling decanter.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß alternativ vorgesehen sein, dass das Filtrieren der Würze spätestens mit dem Abschluss des Ausschlagens der Würze, vorzugsweise 2 min vor dem Abschluss des Ausschlagens der Würze, insbesondere 5 min vor dem Abschluss des Ausschlagens der Würze, endet. Dies bedeutet, dass nach dem Abschluss des Ausschlagens der Würze keine weitere Filtration der Würze oder ein Abtrennen der Feststoffe mehr bis einschließlich der Würzekühlung erfolgt.Furthermore, according to the invention, it can alternatively be provided that the filtering of the wort ends at the latest with the completion of the knocking out of the wort, preferably 2 minutes before the completion of the knocking out of the wort, in particular 5 minutes before the completion of the knocking out of the wort. This means that after the beating of the wort has been completed, there is no further filtration of the wort or separation of the solids up to and including the wort cooling.
Hierdurch ist es möglich, die für das Ausschlagen der Würze erforderliche Zeitdauer zusätzlich zur Dauer des Kochens oder Heißhaltens für die FeststoffAbtrennung zu nutzen. Alternativ kann in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Filtration der Würze nur während der Zeitdauer des Ausschlagens stattfindet, d.h., dass das Filtrieren der Würze zwischen dem Beginn und dem Abschluss des Ausschlagens erfolgt und auf diesen Zeitraum beschränkt ist.This makes it possible to use the time required for knocking out the wort in addition to the cooking or holding time for solids separation. Alternatively, in one embodiment of the method according to the invention it can be provided that the filtration of the wort only takes place during the period of knocking out, i.e. that the filtering of the wort takes place between the start and the end of the knocking out and is limited to this period.
Der Vorteil dieser Verfahrensvariante bzw. des Filtrierens während des Ausschlagens ist, dass die Würze oder ein Teilstrom derselben beispielsweise der Würzepfanne entnommen wird, die Feststoffe abgetrennt werden, und die von den Feststoffen (teilweise) befreite Würze nicht mehr in die Würzepfanne zurückgeführt werden muss, sondern unmittelbar weiterverarbeitet werden kann. Hierdurch wird ein Vermischen des von Feststoffen befreiten Teilstroms mit dem noch feststoffhaltigen Restsud vermieden, wodurch ausgeschlossen werden kann, dass Teilvolumina eines Suds quasi zwei- oder mehrfach der Feststoffabtrennung unterzogen werden. Folglich steigt die Effizienz der Würzefiltration bei dieser Vorgehensweise.The advantage of this process variant or filtering during beating is that the wort or a partial stream thereof is removed from the wort kettle, for example, the solids are separated off, and the wort (partially) freed from the solids no longer has to be returned to the wort kettle, but can be processed further immediately. This avoids mixing of the partial stream freed of solids with the residual brew that still contains solids, which means that partial volumes of a brew are essentially subjected to solids separation two or more times. Consequently, the efficiency of wort filtration increases with this approach.
Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer anderen Ausführungsform auch vorgesehen sein, die Abtrennung des Eiweißkoagulats zusätzlich zur Feststoffabtrennung im Whirlpoolschritt, nämlich nachgeschaltet, vorzusehen. Entsprechend ist bei dieser Ausführungsform die erfindungsgemäße Vorrichtung der zur Würzeklärung im Whirlpoolschritt vorgesehenen Abtrennvorrichtung nachzuschalten.However, the present invention is not limited to this. According to the method according to the invention, it can also be provided in another embodiment to provide the separation of the protein coagulum in addition to the separation of solids in the whirlpool step, namely downstream. Accordingly, in this embodiment, the device according to the invention must be connected downstream of the separating device provided for wort clarification in the whirlpool step.
Das Filtrieren der Würze kann vor einer ersten Hopfengabe, vor einer zweiten Hopfengabe und/oder vor einer dritten Hopfengabe zur Würze erfolgen.The wort can be filtered before a first addition of hops, before a second addition of hops and/or before a third addition of hops to the wort.
So haben die Erfinder festgestellt, dass sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Einsatz im Brauereibereich die Hopfenausbeute steigern lässt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Filtration und damit die Abtrennung der Feststoffpartikel vor einer Hopfengabe geschehen. Indem die Feststoffpartikel bereits vor dem Kontakt mit den Hopfenteilchen teilweise oder vollständig aus der Würze abgetrennt werden, binden die verbleibenden Feststoffe weniger Hopfenbestandteile. Erfindungsgemäß verbleiben aufgrund der verringerten Feststoffkonzentration in der Würze mehr wertvolle Hopfenbestandteile in der Würze und können zu einer erhöhten Hopfenausbeute, beispielsweise in Gestalt höherer Bittereinheiten im resultierenden Bier, beitragen. Ferner wurde beobachtet, dass sich die Isomerisierung der Hopfenbestandteile aufgrund der erfindungsgemäßen Feststoffabtrennung verbessert, insbesondere eine höhere Konzentration an Iso-α-Säuren erreicht wird, wodurch die Hopfenausbeute weiter erhöht wird. Aufgrund der verbesserten Hopfenausbeute kann eine Verringerung der Menge der eingesetzten Hopfenrohstoffe bei vergleichbarer Bierqualität erzielt werden. Erfindungsgemäß kann ferner beispielsweise in Zusammenhang mit der Feststoffabtrennung vor der Hopfung vorgesehen sein, die in die Würze eingebrachten Hopfenpartikel durch eine zweite Feststoffabtrennung nach der Hopfung, beispielsweise während des Ausschlagens der Würze, aus der Würze zu entfernen.The inventors have found that the method according to the invention can be used to increase the hop yield when used in the brewery sector. This is particularly true if the filtration and thus the separation of the solid particles take place before adding hops. By partially or completely separating the solid particles from the wort before they come into contact with the hop particles, the remaining solids bind fewer hop components. According to the invention, due to the reduced solids concentration in the wort, more valuable hop components remain in the wort and can contribute to an increased hop yield, for example in the form of higher bitter units in the resulting beer. Furthermore, it was observed that the isomerization of the hop components improves due to the separation of solids according to the invention, in particular a higher concentration of iso-α-acids is achieved, which further increases the hop yield. Due to the improved hop yield, a reduction in the amount of hop raw materials used can be achieved with comparable beer quality. According to the invention, for example in connection with the separation of solids before hopping, the hop particles introduced into the wort can be replaced by a second solid separation from the wort after hopping, for example during the beating of the wort.
Erfindungsgemäß kann das Filtrieren der Würze kontinuierlich erfolgen.According to the invention, the wort can be filtered continuously.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist ferner wenigstens die nachfolgenden Schritte auf:
- (n) wenigstens teilweises Ablassen des Fluids aus den Innenräumen (PI) der an die erste Unfiltratkammer (UK1) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) und der an die zweite Unfiltratkammer (UK2) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP), vorzugsweise über eine Zeitdauer von 20 bis 40 Sekunden;
- (o) Öffnen der ersten Unfiltratkammer (UK1) unter Trennen der Kopfplatte (KP) von der ersten Trennplatte (TP1); und/oder Öffnen der zweiten Unfiltratkammer (UK2) unter Trennen der ersten Trennplatte (TP1) und der zweiten Trennplatte (TP2) oder der Endplatte (EP);
- (p) Austragen des ausgepressten Filtrationsrückstands aus der ersten Unfiltratkammer (UK1) und/oder aus der zweiten Unfiltratkammer (UK2); und
- (q) vorzugsweise Zusammenfügen der Vorrichtung (V) zu einem Stapel, wobei der Stapel mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist.
- (n) at least partially draining the fluid from the interior spaces (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK1) and the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK2), preferably via a period of 20 to 40 seconds;
- (o) opening the first unfiltrate chamber (UK1) while separating the top plate (KP) from the first separating plate (TP1); and/or opening the second unfiltrate chamber (UK2) while separating the first separation plate (TP1) and the second separation plate (TP2) or the end plate (EP);
- (p) discharging the pressed filtration residue from the first unfiltrate chamber (UK1) and/or from the second unfiltrate chamber (UK2); and
- (q) preferably assembling the device (V) into a stack, the stack being liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
Nach dem Beenden des Auspressens des Filtrationsrückstandes und dem Beenden des Würzeabzugs, kann der ausgepresste Filtrationsrückstand durch Öffnen der jeweiligen Unfiltratkammer schnell und auf einfache Weise ausgetragen werden. Im Idealfall fällt der Filterrückstand (gewonnenes Eiweißkoagulat) nach dem Öffnen der jeweiligen Filterkammer einfach in einen unterhalb der jeweiligen Filterkammer befindlichen Behälter herab.After squeezing out the filtration residue and ending the wort withdrawal, the pressed filtration residue can be discharged quickly and easily by opening the respective unfiltrate chamber. Ideally, the filter residue (protein coagulum obtained) simply falls down into a container located below the respective filter chamber after opening the respective filter chamber.
Wird die Vorrichtung nach dem Austragen des Filterrückstands wieder zu einem flüssigkeitsdichten Stapel zusammengefügt, steht die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren nur kurzen Standzeit oder Ausfallzeit für die Filtration der nächsten Würzecharge zur Verfügung.If the device is reassembled into a liquid-tight stack after the filter residue has been discharged, the device according to the invention is available for the filtration of the next batch of wort after only a short downtime or downtime compared to conventional methods.
Falls sich der Filtrationsrückstand nicht vollständig oder nicht im Wesentlichen vollständig aus der Filterkammer entfernen lässt, kann beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Spülschritt für die jeweilige Filterkammer oder wenigstens das jeweilige Filtergewebe vorgesehen sein. Nach der Erkenntnis der Erfinder ist jedoch ein zusätzlicher, jedem Filtrationsschritt nachgeschalteter Spülschritt zum Reinigen der Filterkammer oder wenigstens des Filtergewebes in den meisten Anwendungsfällen nicht erforderlich.If the filtration residue cannot be completely or not substantially completely removed from the filter chamber, in the method according to the invention a rinsing step can be provided for the respective filter chamber or at least the respective filter fabric. However, according to the inventors' knowledge, an additional rinsing step following each filtration step to clean the filter chamber or at least the filter fabric is not necessary in most applications.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Systems (S) bzw. von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen (V1, V2) vorgesehen:
- So kann das Verfahren wenigstens die nachfolgenden Schritte aufweisen:
- (a) vorzugsweise Heißhalten oder Kochen der Würze bei wenigstens 85 °C für wenigstens 10 Minuten;
- (b) Bereitstellen der ersten Vorrichtung (V1), wobei die erste Vorrichtung (V1) mit Ausnahme der jeweiligen Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist;
- (c) Befüllen der ersten Unfiltratkammer (UK11) und der zweiten Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1) mit der Würze;
- (d) Filtrieren der in der ersten Unfiltratkammer (UK11) der ersten Vorrichtung (V1) vorhandenen Würze durch das erste Filtergewebe (F11) der ersten Vorrichtung (V1), Aufnehmen der filtrierten Würze in der ersten Filtratkammer (FK11) der ersten Vorrichtung (V1) und vorzugsweise Abziehen der filtrierten Würze aus der ersten Filtratkammer (FK11); und Filtrieren der in der zweiten Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1) vorhandenen Würze durch das zweite Filtergewebe (F12) der ersten Vorrichtung (V1), Aufnehmen der filtrierten Würze in der zweiten Filtratkammer (FK12) der ersten Vorrichtung (V1) und vorzugsweise Abziehen der filtrierten Würze aus der zweiten Filtratkammer (FK12);
- (e) bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, vorzugsweise 1,5 bar (150.000 Pa), oder eines vorgegebenen Durchströmvolumens der in die erste Unfiltratkammer (UK11) der ersten Vorrichtung (V1) einströmenden Würze, Beenden des Zuflusses der Würze in die erste Unfiltratkammer (UK11) und Befüllen des Innenraums (PI) der an die erste Unfiltratkammer (UK11) der ersten Vorrichtung (V1) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) mit einem Fluid derart, dass der Inhalt der ersten Unfiltratkammer (UK11) durch einen Druckanstieg des Fluids in deren Innenraum (PI) auf einen Druck in der ersten Unfiltratkammer (UK11)
von bis zu 2,5 bar (250.000 Pa) komprimiert wird, und Halten des Drucks in der ersten Unfiltratkammer (UK11) für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 60 Sekunden, wodurch der darin befindliche Filtrationsrückstand unter Ablauf von Würze durch das erste Filtergewebe (F11) der ersten Vorrichtung (V1) ausgepresst wird; - (f) bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, vorzugsweise 1,5 bar (150.000 Pa), oder eines vorgegebenen Durchströmvolumens der in die zweite Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1) einströmenden Würze, Beenden des Zuflusses der Würze in die zweite Unfiltratkammer (UK12) und Befüllen des Innenraums (PI) der an die zweite Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) mit einem Fluid derart, dass der Inhalt der zweiten Unfiltratkammer (UK12) durch einen Druckanstieg des Fluids in deren Innenraum (PI) auf einen Druck in der zweiten Unfiltratkammer (UK12)
von bis zu 2,5 bar (250.000 Pa) komprimiert wird, und Halten des Drucks in der zweiten Unfiltratkammer (UK12) für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 60 Sekunden, wodurch der darin befindliche Filtrationsrückstand unter Ablauf von Würze durch das zweite Filtergewebe (F12) der ersten Vorrichtung (V1) ausgepresst wird; - (g) Bereitstellen der zweiten Vorrichtung (V2), wobei die zweite Vorrichtung (V2) mit Ausnahme der jeweiligen Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist;
- (h) Befüllen der ersten Unfiltratkammer (UK21) und der zweiten Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2) mit der Würze;
- (i) Filtrieren der in der ersten Unfiltratkammer (UK21) der zweiten Vorrichtung (V2) vorhandenen Würze durch das erste Filtergewebe (F21) der zweiten Vorrichtung (V2), Aufnehmen der filtrierten Würze in der ersten Filtratkammer (FK21) der zweiten Vorrichtung (V2) und vorzugsweise Abziehen der filtrierten Würze aus der ersten Filtratkammer (FK21); und Filtrieren der in der zweiten Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2) vorhandenen Würze durch das zweite Filtergewebe (F22) der zweiten Vorrichtung (V2), Aufnehmen der filtrierten Würze in der zweiten Filtratkammer (FK22) der zweiten Vorrichtung (V2) und vorzugsweise Abziehen der filtrierten Würze aus der zweiten Filtratkammer (FK22);
- (j) bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, vorzugsweise 1,5 bar (150.000 Pa), oder eines vorgegebenen Durchströmvolumens der in die erste Unfiltratkammer (UK21) der zweiten Vorrichtung (V2) einströmenden Würze, Beenden des Zuflusses der Würze in die erste Unfiltratkammer (UK21) und Befüllen des Innenraums (PI) der an die erste Unfiltratkammer (UK21) der zweiten Vorrichtung (V2) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) mit einem Fluid derart, dass der Inhalt der ersten Unfiltratkammer (UK21) durch einen Druckanstieg des Fluids in deren Innenraum (PI) auf einen Druck in der ersten Unfiltratkammer (UK21)
von bis zu 2,5 bar (250.000 Pa) komprimiert wird, und Halten des Drucks in der ersten Unfiltratkammer (UK21) für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 60 Sekunden, wodurch der darin befindliche Filtrationsrückstand unter Ablauf von Würze durch das erste Filtergewebe (F21) der zweiten Vorrichtung (V2) ausgepresst wird; - (k) bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Drucks, vorzugsweise 1,5 bar (150.000 Pa), oder eines vorgegebenen Durchströmvolumens der in die zweite Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2) einströmenden Würze, Beenden des Zuflusses der Würze in die zweite Unfiltratkammer (UK22) und Befüllen des Innenraums (PI) der an die zweite Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) mit einem Fluid derart, dass der Inhalt der zweiten Unfiltratkammer (UK22) durch einen Druckanstieg des Fluids auf einen Druck
von bis zu 2,5 bar (250.000 Pa) komprimiert wird, und Halten des Drucks in der zweiten Unfiltratkammer (UK22) für eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise 30 bis 60 Sekunden, wodurch der darin befindliche Filtrationsrückstand unter Ablauf von Würze durch das zweite Filtergewebe (F22) der zweiten Vorrichtung (V2) ausgepresst wird.
- The method can have at least the following steps:
- (a) preferably holding or boiling the wort at at least 85°C for at least 10 minutes;
- (b) providing the first device (V1), the first device (V1) being liquid-tight with the exception of the respective fluid passages (FD);
- (c) filling the first unfiltrate chamber (UK11) and the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1) with the wort;
- (d) filtering the wort present in the first unfiltrate chamber (UK11) of the first device (V1) through the first filter fabric (F11) of the first device (V1), receiving the filtered wort in the first filtrate chamber (FK11) of the first device (V1 ) and preferably withdrawing the filtered wort from the first filtrate chamber (FK11); and filtering the wort present in the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1) through the second filter fabric (F12) of the first device (V1), receiving the filtered wort in the second filtrate chamber (FK12) of the first device (V1) and preferably withdrawing the filtered wort from the second filtrate chamber (FK12);
- (e) when a predetermined pressure is reached or exceeded, preferably 1.5 bar (150,000 Pa), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the first unfiltrate chamber (UK11) of the first device (V1), stopping the inflow of the wort into the first Unfiltrate chamber (UK11) and filling the interior (PI) of the first unfiltrate chamber (UK11) of the first device (V1) immediately adjacent, variable-size plate (VP) with a fluid such that the contents of the first unfiltrate chamber (UK11) are increased to a pressure in the first unfiltrate chamber (UK11) of up to 2 by a pressure increase of the fluid in its interior (PI). .5 bar (250,000 Pa) is compressed, and maintaining the pressure in the first unfiltrate chamber (UK11) for a predetermined period of time, preferably 30 to 60 seconds, whereby the filtration residue therein with wort draining through the first filter fabric (F11) of the first Device (V1) is pressed out;
- (f) when a predetermined pressure is reached or exceeded, preferably 1.5 bar (150,000 Pa), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1), stopping the inflow of the wort into the second Unfiltrate chamber (UK12) and filling the interior (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1) with a fluid in such a way that the contents of the second unfiltrate chamber (UK12) are increased by a pressure increase of the fluid in the interior (PI) is compressed to a pressure in the second unfiltrate chamber (UK12) of up to 2.5 bar (250,000 Pa), and maintaining the pressure in the second unfiltrate chamber (UK12) for a predetermined period of time, preferably 30 up to 60 seconds, whereby the filtration residue contained therein is pressed out through the second filter fabric (F12) of the first device (V1) while wort flows out;
- (g) providing the second device (V2), the second device (V2) being liquid-tight with the exception of the respective fluid passages (FD);
- (h) filling the first unfiltrate chamber (UK21) and the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2) with the wort;
- (i) filtering the wort present in the first unfiltrate chamber (UK21) of the second device (V2) through the first filter fabric (F21) of the second device (V2), receiving the filtered wort in the first filtrate chamber (FK21) of the second device (V2 ) and preferably withdrawing the filtered wort from the first filtrate chamber (FK21); and filtering the wort present in the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2) through the second filter fabric (F22) of the second device (V2), receiving the filtered wort in the second filtrate chamber (FK22) of the second device (V2) and preferably withdrawing the filtered wort from the second filtrate chamber (FK22);
- (j) when a predetermined pressure is reached or exceeded, preferably 1.5 bar (150,000 Pa), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the first unfiltrate chamber (UK21) of the second device (V2), stopping the inflow of the wort into the first Unfiltrate chamber (UK21) and filling the interior (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK21) of the second device (V2) with a fluid in such a way that the contents of the first unfiltrate chamber (UK21) are increased by a pressure increase of the fluid in the interior (PI) is compressed to a pressure in the first unfiltrate chamber (UK21) of up to 2.5 bar (250,000 Pa), and maintaining the pressure in the first unfiltrate chamber (UK21) for a predetermined period of time, preferably 30 up to 60 seconds, whereby the filtration residue contained therein is pressed out through the first filter fabric (F21) of the second device (V2) while wort flows out;
- (k) when a predetermined pressure is reached or exceeded, preferably 1.5 bar (150,000 Pa), or a predetermined flow volume of the wort flowing into the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2), stopping the inflow of the wort into the second Unfiltrate chamber (UK22) and filling the interior (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2) with a fluid in such a way that the contents of the second unfiltrate chamber (UK22) are increased by a pressure increase of the fluid is compressed to a pressure of up to 2.5 bar (250,000 Pa), and maintaining the pressure in the second unfiltrate chamber (UK22) for a predetermined period of time, preferably 30 to 60 seconds, whereby the filtration residue therein is drained of wort is pressed out through the second filter fabric (F22) of the second device (V2).
Dabei wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise in der Reihenfolge der Schritte (a) bis (k) durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So können bspw. die Schritte (g) bis (k) auch zeitgleich mit, zeitversetzt zu oder vor den Schritten (b) bis (f) durchgeführt werden.The method according to the invention is preferably carried out in the sequence of steps (a) to (k). However, the method according to the invention is not limited to this. For example, steps (g) to (k) can also be carried out at the same time as, delayed from or before steps (b) to (f).
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorstehend beschrieben, die Würze durch die Filtergewebe der ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung filtriert. Sobald die in die Vorrichtung, genauer in die jeweilige Unfiltratkammer, einströmende Würze einen vorgegebenen Druck oder ein vorgegebenes Durchströmvolumen erreicht oder überschreitet, wird die weitere Zuführung der unfiltrierten Würze zur Vorrichtung beendet und der Filtrationsrückstand in der jeweiligen Unfiltratkammer wie vorstehend bereits beschrieben, ausgepresst. Anschließend, zeitveretzt oder zeitgleich werden in analoger Weise die Unfiltratkammern einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit unfiltrierter Würze befüllt und die Filtration bis zum Erreichen der vorstehend zitierten Druck- oder Durchströmvolumengrenze durchgeführt. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 10 ausdrücklich den Fall, dass die erste und zweite Vorrichtung zeitgleich die Würze filtrieren (d.h., die Schritte (b) und (g), (c) und (h), (d) und (i), (e) und (j), (f) und (k) werden parallel oder im Wesentlichen parallel durchgeführt). Alternativ hierzu können die vorstehend genannten Paare von Schritten auch zeitlich versetzt durchgeführt werden. Schließlich können in einer weiteren, alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 10 die Verfahrensschrittblöcke (b) bis (f) und (g) bis (k) auch zeitlich nacheinander durchgeführt werden. Im zeitlich versetzten Fall ist bevorzugt, wenn wenigstens mit dem Befüllen der zweiten Vorrichtung gemäß Schritt (h) begonnen wird, sobald der Zufluss der Würze zur ersten Vorrichtung gemäß den Schritt (e) und (f) beendet wird. Durch dieses zeitlich abgestimmte „Umschalten“ zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung kann ein kontinuierlicher Filtrationsbetrieb durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt werden.In this embodiment of the method according to the invention, the wort is first filtered through the filter fabric of the first device according to the invention according to the method according to the invention as described above. As soon as the wort flowing into the device, more precisely into the respective unfiltrate chamber, reaches or exceeds a predetermined pressure or a predetermined flow volume, the further supply of the unfiltered wort to the device is stopped and the filtration Residue in the respective unfiltrate chamber is pressed out as described above. Subsequently, with a time delay or at the same time, the unfiltrate chambers of a second device according to the invention are filled with unfiltered wort in an analogous manner and the filtration is carried out until the pressure or flow volume limit cited above is reached. The method according to the invention according to claim 10 expressly includes the case that the first and second devices filter the wort at the same time (ie, steps (b) and (g), (c) and (h), (d) and (i) , (e) and (j), (f) and (k) are carried out in parallel or substantially in parallel). Alternatively, the pairs of steps mentioned above can also be carried out at different times. Finally, in a further, alternative embodiment of the method according to the invention according to claim 10, the method step blocks (b) to (f) and (g) to (k) can also be carried out one after the other in time. In the time-delayed case, it is preferred if at least the filling of the second device according to step (h) begins as soon as the inflow of the wort to the first device according to steps (e) and (f) is ended. Through this time-coordinated “switching” between the first and second devices, continuous filtration operation can be ensured by the method according to the invention.
Letzteres kann natürlich auch umfassen, dass beim Erreichen der Filtrationsgrenze der zweiten Vorrichtung gemäß den Schritten (j) und (k) wieder auf die Filtration der Würze mit der ersten Vorrichtung umgeschaltet wird. Dies setzt natürlich voraus, dass die erste Vorrichtung bis zum Zeitpunkt des Umschaltens entleert, ggf. gereinigt und wieder zusammengefügt worden ist und damit ihre Einsatzbereitschaft wieder hergestellt ist. Auf diese Weise kann eine kontinuierliche Würzeklärung und Gewinnung des eiweißhaltigen Koagulats realisiert werden.The latter can of course also include switching back to filtration of the wort with the first device when the filtration limit of the second device is reached according to steps (j) and (k). This, of course, presupposes that the first device has been emptied, if necessary cleaned and reassembled by the time of the switchover and is therefore ready for use again. In this way, continuous wort clarification and extraction of the protein-containing coagulate can be achieved.
Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren auch wenigstens die folgenden Schritte aufweisen:
- (1) wenigstens teilweises Ablassen des Fluids aus den Innenräumen (PI) der an die erste Unfiltratkammer (UK11) der ersten Vorrichtung (V1) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) und der an die zweite Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP), vorzugsweise über eine Zeitdauer von 20 bis 40 Sekunden;
- (m) Öffnen der ersten Unfiltratkammer (UK11) der ersten Vorrichtung (V1) unter Trennen der ersten Kopfplatte (KP 11) von der ersten Trennplatte (TP 11) der ersten Vorrichtung (V1); und/oder Öffnen der zweiten Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1) unter Trennen der ersten Trennplatte (TP11) von der ersten Endplatte (EP11) oder von der zweiten Trennplatte (TP12) der ersten Vorrichtung (V1);
- (n) Austragen des ausgepressten Filtrationsrückstands aus der ersten Unfiltratkammer (UK11) und/oder aus der zweiten Unfiltratkammer (UK12) der ersten Vorrichtung (V1); und
- (o) vorzugsweise Zusammenfügen der ersten Vorrichtung (V1) zu einem Stapel, wobei der Stapel mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist.
- (1) at least partially draining the fluid from the interior spaces (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK11) of the first device (V1) and of the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1 ) immediately adjacent variable size plate (VP), preferably over a period of 20 to 40 seconds;
- (m) opening the first unfiltrate chamber (UK11) of the first device (V1) while separating the first head plate (KP 11) from the first separating plate (TP 11) of the first device (V1); and/or opening the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1) while separating the first separation plate (TP11) from the first end plate (EP11) or from the second separation plate (TP12) of the first device (V1);
- (n) discharging the pressed filtration residue from the first unfiltrate chamber (UK11) and/or from the second unfiltrate chamber (UK12) of the first device (V1); and
- (o) preferably assembling the first device (V1) into a stack, the stack being liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren auch wenigstens die folgenden Schritte aufweisen:
- (p) wenigstens teilweises Ablassen des Fluids aus den Innenräumen (PI) der an die erste Unfiltratkammer (UK21) der zweiten Vorrichtung (V2) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP) und der an die zweite Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2) unmittelbar angrenzende, größenvariable Platte (VP), vorzugsweise über eine Zeitdauer von 20 bis 40 Sekunden;
- (q) Öffnen der ersten Unfiltratkammer (UK21) der zweiten Vorrichtung (V2) unter Trennen der ersten Kopfplatte (KP21) von der ersten Trennplatte (TP21) der zweiten Vorrichtung (V2); und/oder Öffnen der zweiten Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2) unter Trennen der ersten Trennplatte (TP21) von der ersten Endplatte (EP21) oder von der zweiten Trennplatte (TP22) der zweiten Vorrichtung (V2);
- (r) Austragen des ausgepressten Filtrationsrückstands aus der ersten Unfiltratkammer (UK21) und/oder aus der zweiten Unfiltratkammer (UK22) der zweiten Vorrichtung (V2); und
- (s) vorzugsweise Zusammenfügen der zweiten Vorrichtung (V2) zu einem Stapel, wobei der Stapel mit Ausnahme der Fluiddurchlässe (FD) flüssigkeitsdicht ist.
- (p) at least partially draining the fluid from the interior spaces (PI) of the variable-size plate (VP) immediately adjacent to the first unfiltrate chamber (UK21) of the second device (V2) and of the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2 ) immediately adjacent variable size plate (VP), preferably over a period of 20 to 40 seconds;
- (q) opening the first unfiltrate chamber (UK21) of the second device (V2) while separating the first head plate (KP21) from the first separating plate (TP21) of the second device (V2); and/or opening the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2) while separating the first separation plate (TP21) from the first end plate (EP21) or from the second separation plate (TP22) of the second device (V2);
- (r) discharging the pressed filtration residue from the first unfiltrate chamber (UK21) and/or from the second unfiltrate chamber (UK22) of the second device (V2); and
- (s) preferably assembling the second device (V2) into a stack, the stack being liquid-tight with the exception of the fluid passages (FD).
Die vorliegende und Erfindung umfasst ferner ein Nahrungsmittel oder eine Vorstufe desselben nach Anspruch 13, welches ein eiweißhaltiges Koagulat aus einer Würze, vorzugsweise einer Würze aus der Bierherstellung, enthält oder daraus besteht. The present invention further comprises a food or a precursor thereof according to claim 13, which contains or consists of a protein-containing coagulate from a wort, preferably a wort from beer production.
Dabei ist das eiweißhaltige Koagulat mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorstehend beschrieben gewinnbar oder wurde damit gewonnen.The protein-containing coagulum can be obtained with the device according to the invention and/or with the method according to the invention as described above or was obtained with it.
Da das Koagulat im erfindungsgemäßen Nahrungsmittel aus einer Würze auf Pflanzenbasis, vorzugsweise aus einer Bierwürze, stammt, sind die darin enthaltenen Eiweiße rein pflanzlicher Herkunft und daher auch für Vegetarier und Veganer geeignet. Wie vorstehend bereits ausgeführt, weist das erfindungsgemäß gewonnene Koagulat eine Filata-, Brot- oder Tofu-ähnliche Konsistenz auf, weshalb es sich unmittelbar als eiweißreiches Nahrungsmittel pflanzlicher Herkunft eignet. Darüber hinaus eignet sich das erfindungsgemäß gewonnene Koagulat auch hervorragend als eiweißreicher Zusatz bei der Herstellung von Nahrungsmitteln, um den Nährwert des Nahrungsmittels durch Steigerung des Eiweißgehalts aufzuwerten und/oder dessen Konsistenz, Textur oder Mundgefühl zu verbessern.Since the coagulum in the food according to the invention comes from a plant-based wort, preferably from a beer wort, the proteins contained therein are of purely plant origin and therefore also suitable for vegetarians and vegans. As already stated above, the coagulum obtained according to the invention has a consistency similar to filata, bread or tofu, which is why it is immediately suitable as a protein-rich food of plant origin. In addition, the coagulum obtained according to the invention is also ideal as a protein-rich additive in the production of foodstuffs in order to enhance the nutritional value of the foodstuff by increasing the protein content and/or to improve its consistency, texture or mouthfeel.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder des erfindungsgemäßen Systems zum Gewinnen eines eiweißhaltigen Koagulats aus einer Würze, vorzugsweise aus einer Würze aus der Bierherstellung, nach Anspruch 14.The present invention further includes the use of the device according to the invention or the system according to the invention for obtaining a protein-containing coagulate from a wort, preferably from a wort from beer production, according to claim 14.
Hierbei gelten die Vorteile und Merkmale, welche vorstehend für die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. für das erfindungsgemäße Verfahren und deren vorteilhafte Ausprägungen diskutiert worden sind, analog.The advantages and features discussed above for the device according to the invention or for the method according to the invention and their advantageous characteristics apply analogously.
Erfindungsgemäß können ferner eine Würze, vorzugsweise eine Würze aus der Bierherstellung, und die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße System zur Gewinnung eines eiweißhaltigen Nahrungsmittels oder einer Vorstufe desselben verwendet werden.According to the invention, a wort, preferably a wort from beer production, and the device according to the invention and/or the system according to the invention can also be used to obtain a protein-containing food or a precursor thereof.
Schließlich wird erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, ein eiweißhaltiges Koagulat aus einer Würze, vorzugsweise Würze aus der Bierherstellung, als ein Nahrungsmittel oder bei der Herstellung eines Nahrungsmittels zu verwenden (Anspruch 15). Dabei war die Würze vorzugsweise vorab bei wenigstens 85 °C für wenigstens 10 Minuten heißgehalten oder gekocht worden; und das eiweißhaltige Koagulat wurde mittels der Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder des Systems (S) nach Anspruch 7 oder nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12 gewonnen. Die vorstehend diskutierten Vorteile bezüglich des erfindungsgemäßen Nahrungsmittels oder dessen Verwendungen gelten hierbei analog.Finally, the invention also proposes using a protein-containing coagulum from a wort, preferably wort from beer production, as a food or in the production of a food (claim 15). The wort was preferably kept hot or boiled in advance at at least 85 ° C for at least 10 minutes; and the protein-containing coagulum was obtained by means of the device (V) according to one of claims 1 to 6 or the system (S) according to claim 7 or by the method according to one of claims 8 to 12. The advantages discussed above with regard to the food according to the invention or its uses apply analogously here.
BeispieleExamples
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt. Darin ist:
-
1 eine schematische Explosionszeichnung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V im Grundzustand; -
2 eine schematische Explosionszeichnung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V im Zustand mit gedehnter erster Trennplatte TP1; -
3 eine schematische Explosionszeichnung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V im Grundzustand; -
4 eine schematische Explosionszeichnung der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V im Zustand mit gedehnter Kopfplatte KP und gedehnter Endplatte EP; -
5 eine schematische Explosionszeichnung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V im Grundzustand; -
6 eine schematische Explosionszeichnung der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung V im Zustand mit gedehnter erster Trennplatte TP1 und gedehnter zweiter Trennplatte TP2;
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1 a schematic exploded drawing of a first embodiment of the device V according to the invention in the basic state; -
2 a schematic exploded view of the first embodiment of the device V according to the invention in the state with the first separating plate TP1 stretched; -
3 a schematic exploded drawing of a second embodiment of the device V according to the invention in the basic state; -
4 a schematic exploded view of the second embodiment of the device V according to the invention in the state with stretched head plate KP and stretched end plate EP; -
5 a schematic exploded drawing of a third embodiment of the device V according to the invention in the basic state; -
6 a schematic exploded view of the third embodiment of the device V according to the invention in the state with stretched first separating plate TP1 and stretched second separating plate TP2;
Aus Gründen der Übersichtlichkeit und zur erleichterten Erklärung der Erfindung sind die
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung V gemäß dieser Ausführungsform weisen die Kopfplatte KP, die erste Trennplatte TP1 und die Endplatte EP jeweils wenigstens einen Fluiddurchlass FD auf. Die erste Trennplatte TP1 ist als eine größenvariable Platte VP mit einem Innenraum PI ausgebildet, wobei der Innenraum über einen Fluiddurchlass FD befüllbar bzw. entleerbar ist. Zwischen der ersten Trennplatte TP1 und dem ersten Filtergewebe F1 ist eine erste Unfiltratkammer UK1 ausgebildet, während zwischen dem ersten Filtergewebe F1 und der Kopfplatte KP eine erste Filtratkammer FK1 ausgebildet ist. Ähnlich ist zwischen der ersten Trennplatte TP1 und dem zweiten Filtergewebe F2 ist eine zweite Unfiltratkammer UK2 ausgebildet, während zwischen dem zweiten Filtergewebe F2 und der Endplatte EP eine zweite Filtratkammer FK2 ausgebildet ist. Die erste Unfiltratkammer UK1 und die zweite Unfiltratkammer UK2 weisen jeweils wenigstens einen Fluiddurchlass FD zum Zuführen der Würze auf. Die erste Filtratkammer FK1 und die zweite Filtratkammer FK2 weisen jeweils wenigstens einen Fluiddurchlass FD zum Abführen der filtrierten Würze auf.In the device V according to the invention according to this embodiment, the top plate KP, the first separating plate TP1 and the end plate EP each have at least one fluid passage FD. The first separating plate TP1 is designed as a variable-size plate VP with an interior space PI, the interior space being able to be filled or emptied via a fluid passage FD. A first unfiltrate chamber UK1 is formed between the first separating plate TP1 and the first filter fabric F1, while a first filtrate chamber FK1 is formed between the first filter fabric F1 and the head plate KP. Similarly, a second unfiltrate chamber UK2 is formed between the first separating plate TP1 and the second filter fabric F2, while a second filtrate chamber FK2 is formed between the second filter fabric F2 and the end plate EP. The first unfiltrate chamber UK1 and the second unfiltrate chamber UK2 each have at least one fluid passage FD for supplying the wort. The first filtrate chamber FK1 and the second filtrate chamber FK2 each have at least one fluid passage FD for discharging the filtered wort.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die vorstehend beschrieben erfindungsgemäße Vorrichtung als ein zusammengefügter Stapel eingesetzt, der mit Ausnahme der Fluiddurchlässe FD flüssigkeitsdicht ist. So wird die unfiltrierte Würze, beispielsweise eine Bierwürze, welche für 15 Minuten bei 100 °C gekocht wurde, im heißen Zustand über den Fluiddurchlässe FD in die Unfiltratkammer UK1 eingefüllt, tritt durch das erste Filtergewebe F1 und gelangt als filtrierte Würze in die erste Filtratkammer FK1. Von dort kann die filtrierte Würze zeitgleich oder zu einem späteren Zeitpunkt über einen weiteren Fluiddurchlass FD aus der Vorrichtung abgezogen werden (
Ist ein vorgegebenes Volumen an Würze in die erste Unfiltratkammer UK1 eingeströmt, oder erreicht oder überschreitet die in die erste Unfiltratkammer UK1 einströmende Würze einen vorgegebenen Druck, beispielsweise 1,5 bar (150.000 Pa), was auf eine Verblockung des ersten Filtergewebes F1 hindeuten kann, so wird der Zufluss an unfiltrierter Würze in die erste Unfiltratkammer UK1 beendet. Anschließend wird der Innenraum PI der als größenvariable Platte VP ausgebildeten, ersten Trennplatte TP1 über einen Fluiddurchlass FD mit einem Fluid derart befüllt, dass sich die größenvariable Platte VP auf beiden Seiten jeweils in Richtung der angrenzenden Unfiltratkammer UK1 und UK2 bzw. entlang der Mittelachse der Vorrichtung ausdehnt und hierdurch den Filterrückstand, also das eiweißhaltige Koagulat, aufgrund der Druckeinwirkung derart gegen das die jeweilige Unfiltratkammer begrenzende Filtergewebe drückt, sodass der Filterrückstand ausgepresst wird und weiteres Filtrat durch das Filtergewebe in die Filtratkammer abfließt (vgl.
Nach dem Abschluss des Auspressens des eiweißhaltigen Koagulats und des Abführens des Filtrats aus der Vorrichtung V durch eine oder mehrere der Fluiddurchlässe FD der Filtratkammern FK1 und FK2, wird das zum Druckaufbau im Innenraum der größenvariablen Platte VP verwendete Fluid wenigstens teilweise abgelassen, was beispielsweise für 30 Sekunden erfolgt. Danach wird die erfindungsgemäße Vorrichtung, genauer die Unfiltratkammern, durch Trennen der an sie angrenzenden Platten der Vorrichtung geöffnet und das eiweißhaltigen Koagulats kann aus der geöffneten Unfiltratkammer entnommen werden.After the completion of the squeezing of the protein-containing coagulate and the removal of the filtrate from the device V through one or more of the fluid passages FD of the filtrate chambers FK1 and FK2, the fluid used to build up pressure in the interior of the variable-size plate VP is at least partially drained, which, for example, for 30 seconds. The device according to the invention, more precisely the unfiltrate chambers, is then opened by separating the plates of the device adjacent to it and the protein-containing coagulum can be removed from the opened unfiltrate chamber.
So sind bei der zweiten Ausführungsform die Unfiltratkammern UK1 und UK2 zwischen der Kopfplatte KP und dem ersten Filtergewebe F1 bzw. zwischen der Endplatte EP und dem zweiten Filtergewebe F2 ausgebildet. Entsprechend sind die Filtratkammern FK1 und FK2 zwischen der ersten Trennplatte TP 1 und dem ersten Filtergewebe F1 bzw. zwischen dem zweiten Filtergewebe F2 und der ersten Trennplatte TP 1 ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Unfiltratkammern UK1 und UK2 sowie die Filtratkammern FK1 und FK2 mit Fluiddurchlässen versehen, um ein Befüllen mit unfiltrierter Würze und das Abziehen der filtrierten Würze aus der Vorrichtung zu ermöglichen. Entsprechend der vorstehend erläuterten Anordnung der Unfiltratkammern UK1, UK2 sind bei dieser Ausführungsform die Kopfplatte KP und die Endplatte EP als größenvariable Platten VP mit mit einem Fluid befüllbaren Innenraum PI ausgeführt. Daher kann im Gegensatz zur ersten Ausführungsform bei dieser Ausführungsform die erste Endplatte TP als starre, nicht größenvariable Platte ausgebildet sein.In the second embodiment, the unfiltrate chambers UK1 and UK2 are formed between the head plate KP and the first filter fabric F1 or between the end plate EP and the second filter fabric F2. Accordingly, the filtrate chambers FK1 and FK2 are formed between the first separating plate TP 1 and the first filter fabric F1 or between the second filter fabric F2 and the first separating plate TP 1. In this embodiment too, the unfiltrate chambers UK1 and UK2 as well as the filtrate chambers FK1 and FK2 are provided with fluid passages to enable filling with unfiltered wort and the removal of the filtered wort from the device. In accordance with the arrangement of the unfiltrate chambers UK1, UK2 explained above, in this embodiment the head plate KP and the end plate EP are designed as variable-size plates VP with an interior space PI that can be filled with a fluid. Therefore, in contrast to the first embodiment, in this embodiment the first end plate TP can be designed as a rigid, non-variable plate.
Bei dieser Ausführungsform sind vier Unfiltratkammern UK1, U2, UK3, und UK4 und entsprechend vier Filtratkammern FK1, FK2, FK3 und FK4 ausgebildet, die jeweils im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben genutzt werden, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass beispielsweise die beiden Unfiltratkammern UK1 im UK2 vollkommen unabhängig von den Unfiltratkammern UK3 und UK4 benutzt werden können. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass zunächst durch die Unfiltratkammern UK1 und UK2 filtriert werden kann und bei einem Druckanstieg durch Verblockung der ersten und zweiten Filtergewebe F1 und F2, der Strom der unfiltrierten Würze auf die Unfiltratkammern UK3 und UK4 umgelenkt werden kann. Während dann die Filtration durch die Unfiltratkammern UK3 und UK4 und Filtratkammern FK3 und FK4 stattfindet, können in der Zwischenzeit der angesammelte Filterrückstand in den Unfiltratkammern UK1 und UK2 dank der größenvariablen Platte TP1 ausgepresst und beispielsweise aus der Vorrichtung V entfernt werden. Entsprechend wird auch beim Filterrückstand in den Unfiltratkammern UK3 und UK4 vorgegangen. So gelingt es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, durch ein abwechselndes Filtrieren durch die Filtergewebe F1/F2 und F3/F4 ein kontinuierliches Filtrieren der Würze bzw. Gewinnen des eiweißhaltigen Koagulats zu ermöglichen.In this embodiment, four unfiltrate chambers UK1, U2, UK3, and UK4 and correspondingly four filtrate chambers FK1, FK2, FK3 and FK4 are formed, each of which is used in the context of the method according to the invention in the same way as described above, which is why a detailed description is omitted . This embodiment has the advantage that, for example, the two unfiltrate chambers UK1 in UK2 can be used completely independently of the unfiltrate chambers UK3 and UK4. This has the advantage, for example, that filtering can initially take place through the unfiltered chambers UK1 and UK2 and, if the pressure increases due to blocking of the first and second filter fabrics F1 and F2, the flow of unfiltered wort can be redirected to the unfiltered chambers UK3 and UK4. While the filtration then takes place through the unfiltrate chambers UK3 and UK4 and filtrate chambers FK3 and FK4, in the meantime the accumulated filter residue in the unfiltrate chambers UK1 and UK2 can be pressed out thanks to the variable-size plate TP1 and removed, for example, from the device V. The same procedure applies to the filter residue in the unfiltrate chambers UK3 and UK4. The device according to the invention makes it possible to continuously filter the wort or recover the protein-containing coagulate by alternating filtering through the filter fabrics F1/F2 and F3/F4.
Experimentelle UntersuchungenExperimental investigations
In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie der in
Im erfindungsgemäßen ersten Beispiel (Beispiel 1) wurde eine Heißwürze, welche eine identische Zusammensetzung wie im vorstehend offenbarten Vergleichsbeispiel aufwies, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung filtriert, wobei die Porengröße des verwendeten Filtergewebes 25 µm, gemessen gemäß ASTM F 316:2003, war. Nach einem Durchfluss von 179 1 Heißwürze stieg der Einlaufdruck auf 1,98 bar. Daraufhin wurde der Zufluss der Würze gestoppt und der in der Unfiltratkammer befindliche Filterrückstand durch Befüllen der größenvariablen Trennplatte TP1 mit einem Fluid mit einem Druck von 1,2 bar ausgepresst. Das aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufende Filtrat war klar, und es konnten keine Feststoffe mittels eines Spintests darin nachgewiesen werden. Dies galt auch während des Auspressens des Koagulats mittels des Fluiddrucks. Insgesamt wurden aus der Portion von 179 1 Heißwürze 2579 g eiweißhaltiges Koagulat (4,25 1) mit einem Wassergehalt von nur 63,8 % durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnen. Der Filtrationsrückstand bildete in den Unfiltratkammern eine teilweise sehr dünne Schicht mit nicht gleichmäßiger Schichtdicke aus. Beim Öffnen der Unfiltratkammern fiel das gewonnene Koagulat nicht von alleine aus der Vorrichtung.In the first example according to the invention (Example 1), a hot wort which had an identical composition to that in the comparative example disclosed above was filtered through the device according to the invention, the pore size of the filter fabric used being 25 μm, measured according to ASTM F 316:2003. After a flow of 179 l of hot wort, the inlet pressure rose to 1.98 bar. The inflow of the wort was then stopped and the filter residue in the unfiltrate chamber was pressed out by filling the variable-size separating plate TP1 with a fluid at a pressure of 1.2 bar. The filtrate draining from the device according to the invention was clear and no solids could be detected therein by a spin test. This also applied while the coagulate was being squeezed out using fluid pressure. In total, 2579 g of protein-containing coagulum (4.25 l) with a water content of only 63.8% were obtained from the portion of 179 l of hot wort using the process according to the invention. The filtration residue formed a partially very thin layer in the unfiltrate chambers with a non-uniform layer thickness. When the unfiltrate chambers were opened, the coagulum obtained did not fall out of the device on its own.
Im erfindungsgemäßen zweiten Beispiel (Beispiel 2) wurde eine Heißwürze mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren filtriert, wobei alle Bedingungen identisch zum erfindungsgemäßen ersten Beispiel waren, mit der Ausnahme, dass die Porengröße des verwendeten Filtergewebes 40 µm (gemessen gemäß ASTM F 316:2003) anstelle der 25 µm des ersten Beispiels war. Nach einem Durchfluss von 341 1 Heißwürze stieg der Einlaufdruck auf 2,02 bar. Daraufhin wurde der Zufluss der Würze gestoppt und der in der Unfiltratkammer befindliche Filterrückstand durch Befüllen der größenvariablen Trennplatte mit einem Fluid mit einem Druck von 1,2 bar ausgepresst. Das aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufende Filtrat war klar, und es konnten keine Feststoffe mittels eines Spintests darin nachgewiesen werden. Dies galt auch während des Auspressens des Koagulats mittels des Fluiddrucks. Insgesamt wurden aus der Portion von 179 1 Heißwürze 2579 g eiweißhaltiges Koagulat (4,25 1) mit einem Wassergehalt von nur 63,8 % durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnen. Das gewonnene Koagulat bildete in den Unfiltratkammern eine Schicht mit einer gleichmäßigeren Schichtdicke als beim erfindungsgemäßen ersten Beispiel. Bei diesem Versuch wurden aus 341 1 Heißwürze 4178 g Heißtrub gewonnen mit einem mittleren Flüssigkeitsgehalt von 64,2 %. Das Volumen des ausgepressten Koagulats war 6,65 1, was hochgerechnet auf 650 1 Ausschlagwürze ein Koagulatvolumen von 12,7 1 im Vergleich zu 153 1 Koagulatvolumen beim analog hochgerechneten herkömmlichen Verfahren (Vergleichsbeispiel) ergab. Damit ist das Volumen des gewonnenen Filtrationsrückstands beim erfindungsgemäßen Verfahren unter Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im hier durchgeführten Vergleich nur etwa 8 % des Volumens des Filterrückstandes (Heißtrub), wie er bei der herkömmlichen Würzeklärung im Whirlpool anfällt.In the second example according to the invention (Example 2), a hot wort was filtered with the device according to the invention and by the method according to the invention, all conditions being identical to the first example according to the invention, with the exception that the pore size of the filter fabric used was 40 μm (measured according to ASTM F 316 :2003) instead of the 25 µm of the first example. After a flow of 341 l of hot wort, the inlet pressure rose to 2.02 bar. The inflow of wort was then stopped and the filter residue in the unfiltrate chamber was pressed out by filling the variable-size separating plate with a fluid at a pressure of 1.2 bar. The filtrate draining from the device according to the invention was clear and no solids could be detected therein by a spin test. This also applied while the coagulate was being squeezed out using fluid pressure. In total, 2579 g of protein-containing coagulum (4.25 l) with a water content of only 63.8% were obtained from the portion of 179 l of hot wort using the process according to the invention. The coagulum obtained formed a layer in the unfiltrate chambers with a more uniform layer thickness than in the first example according to the invention. In this experiment, 4178 g of hot trub were obtained from 341 l of hot wort with an average liquid content of 64.2%. The volume of the pressed coagulum was 6.65 1, which, extrapolated to 650 1 wort, resulted in a coagulum volume of 12.7 1 in comparison to 153 1 coagulum volume in the analogously extrapolated conventional method (comparative example). This means that the volume of the filtration residue obtained in the process according to the invention using the device according to the invention in the comparison carried out here is only about 8% of the volume of the filter residue (hot trub) as it occurs in conventional wort clarification in the whirlpool.
Die nachfolgende Tabelle fasst die wichtigsten Bedingungen und Ergebnisse der erfindungsgemäßen durchgeführten Beispiele und des Vergleichsbeispiels zusammen:
Die Analyse eines mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten eiweißhaltigen Koagulats aus einer Bierwürze, die während der thermischen Behandlung der Würze in der Würzepfanne der Würzepfanne entnommen, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Koagulat abgereichert wurde und anschließend wieder der Würzepfanne zugegeben wurde, hat folgende Meßwerte ergeben:
Anhand der in der vorgestehenden Tabelle präsentierten Meßwerte ist ersichtlich, dass das erfindungsgemäße gewonnene Koagulats nicht nur einen hohen Gehalt an Eiweiß, sondern auch an weiteren wertvollen Bestandteilen, wie Spurenelemente und Mineralien, wie beispielsweise Kupfer, Zink, Eisen oder Mangan, aufweist. Dies unterstreicht die gute Eignung des erfindungsgemäß gewonnenen, eiweißhaltigen Koagulats als Nahrungsmittel oder dessen Verwendung zur Herstellung eines Nahrungsmittels, gerade mit Blick auf eine vegetarische oder vegane Ernährungssituation.Based on the measured values presented in the table above, it can be seen that the coagulum obtained according to the invention not only has a high content of protein, but also of other valuable components, such as trace elements and minerals, such as copper, zinc, iron or manganese. This underlines the good suitability of the protein-containing coagulum obtained according to the invention as a food or its use for the production of a food, especially with a view to a vegetarian or vegan nutritional situation.
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