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Verfahren zur halbkontinuierlichen oder kontinuierlichen Vergärung
von Bierwürze Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur halbkontinuierlichen oder
kontinuierlichen Vergärung von Bierwürze in einem oder mehreren Gärungs- und Reifungsgefäßen,
bei dem Würze und Hefe portionsweise oder laufend dem Gefäß bzw. den Gefäßen zugeführt
werden und die vergorene Würze ebenso aus dem Gefäß bzw. den Gefäßen abgezogen und
während der Vergärung gerührt wird.
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Neben den üblichen Brauverfahren, bei denen die Würze absatzweise
gekocht und vergoren wird, ist auch bereits vorgeschlagen worden, Bier in einem
kontinuierlichen Gär- und Reifungsverfahren zu brauen. Zu diesem Zweck wird eine
bestimmte tägliche Würzmenge von z. B. 5 hl dem ersten von in Reihe geschalteten
Behältern aufgegeben, während die gleiche Biermenge an jedem Tag dem letzten der
Behälter entnommen wird. Hierbei werden die ersten drei Behälter in einem Raum mit
einer Temperatur von etwa 10° C gehalten, während die Nachvergärungs- und Reifungstanks
in einem Raum von normaler Lagertemperatur untergebracht sind. Im übrigen entspricht
diese Anlage im wesentlichen der Einrichtung klassischer Brauereien.
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Die Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, die Fermentierungszeit
gegenüber den bekannten Verfahren beträchtlich abzukürzen und auch den Reifeprozeß
zu beschleunigen. Dies geschieht erfindungsgemäß bei dem wie eingangs genannten
Verfahren dadurch, daß bei der Gärung ein Hefegehalt von etwa 12 g/1 bis zu etwa
100 g/1, bezogen auf Hefe mit einem Trockengehalt von etwa 20 Gewichtsprozent, eingestellt
und konstant auf diesem Betrag gehalten wird. Im Rahmen dieses Verfahrens wird zweckmäßig
eine Reihe von Maßnahmen zusätzlich angewendet, die an sich beim Bierbrauen bekannt
sind, wie z. B. die Einhaltung einer gleichmäßigen Temperatur während der Gärung,
das Abziehen von Kohlendioxid aus dem obersten Teil des Gärgefäßes, Entnahme des
gereiften Bieres in einem Maße, das der Menge der eingeführten Würze entspricht,
anschließend das Abtrennen der Hefe, Klären, Absetzen mit Kohlendioxid und schließlich
Lagerung des Bieres. Es wurde festgestellt, daß auf die erfindungsgemäße Weise nicht
nur die Gär- und Reifezeit erheblich verkürzt und damit der Bierausstoß bedeutend
gesteigert werden kann, sondern es wird auch ein Bier von ausgezeichneter Qualität
erhalten, das keineswegs - wie zu befürchten war - einen hefigen Geschmack aufweist.
Während man nämlich bisher der Meinung war, daß beim Bierbrauen ein über 10 g/1
Würze hinausgehender Hefebetrag nicht zulässig ist (siehe z. B. USA.-Patentschrift
2063223, S. 1, linke Spalte, Ziffer 13 bis 29), da bei einer derartigen Menge das
Hefewachstum aufhöre, der Gärprozeß jedoch unter Bildung. unerwünschter Geschmackstoffe
weitergehe, bricht die Erfindung mit diesem Vorurteil und verwendet absichtlich
einen Hefegehalt von etwa 12 g/1 bis zu etwa 100 g/1, bezogen auf eine Hefemenge
mit einem Trockengehalt von ungefähr 20 Gewichtsprozent. An sich hat man bei Gärprozessen
derartige Hefemengen bereits benutzt, jedoch handelt es sich dabei entweder um die
Herstellung von Bäckereihefe oder um die Gewinnung von Treibstoffalkohol aus z.
B. Sulfitablaugen, in keinem Falle jedoch um das Brauen eines Getränkes hoher Vollmundigkeit.
Neben der Anwendung eines hohen Hefegehalts wird durch die Erfindung vorgeschrieben,
diesen Hefebetrag auf einem konstanten Wert zu halten. Dies ist entgegen der herrschenden
Fachmeinung möglich, trotzdem die suspendierte
Hefe eine Konzentration
oberhalb des Punktes hat, bei dem eine ausreichende Hefevermehrung nicht mehr zu
erwarten war. Im Gegensatz dazu hat sich indessen herausgestellt, daß Hefemengen
bis hinauf zu 100 g/1 Würze eingehalten werden können, weil es möglich ist, das
Ausmaß der Hefevermehrung auch bei diesen hohen Konzentrationen an suspendierter
Hefe genügend genau zu kontrollieren. Überraschenderweise ist beim erfindungsgemäßen
Verfahren auch möglich, den Grad der Stickstoffassimilation unabhängig von der Assimilation
der Kohlehydrate zu regeln, wodurch der Zuwachsbetrag an Hefe eingestellt werden
kann, trotzdem eine hohe Hefekonzentration angewendet wird. Dabei ist es zweckmäßig,
die Würze in dem Maße in das Gärungs- und Reifegefäß einzulassen, wie die suspendierte
Hefe die Kohlehydrate der zugesetzten Würze verringert, während die Hefeerzeugung
durch den Stickstoffgehalt der zugegebenen Würze kontrolliert wird. Hierdurch kann
man sich für irgendeinen gegebenen Betrag an Aminosäure in der zu vergärenden Würze
entscheiden und das Hefewachstum so kontrollieren, daß die Assimilation im erwünschten
Ausmaß stattfindet. Auf diese Weise wiederum wird man in die Lage versetzt, aus
der Würze jeden gewünschten Betrag ihres Aminosäuregehaltes zu entfernen und damit
den erwünschten Geschmack des Bieres zu erzielen.
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Bei halbkontinuierlicher Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist es in vielen Fällen zweckmäßig, wenn in Gärung befindliche Würze kontinuierlich
zu einer in einem Sammelgefäß befindlichen Rohwürze in Umlauf gehalten wird.
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Im folgenden ist die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
an Hand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Darstellung der F i g. 1 beschrieben.
Die gekühlte Würze, die die erwünschte Fermentierungstemperatur aufweist, gelangt
durch die Rohrleitung 1 in den Fermentierungs- und Reifekessel 2. Dabei wird
die Temperatur auf der für die Fermentierung gewünschten Höhe gehalten, die zwischen
etwa 3 und etwa 27° C liegt. Die zur Aufrechterhaltung dieser Temperaturen erforderlichen
Kühlvorrichtungen sind nicht dargestellt. Die Rührvorrichtung 3 bewirkt eine weitgehende
Homogenität des Behälterinhalts. Das geforderte spezifische Gewicht des fertigen
Bieres wird durch entsprechende Anpassung der einfließenden Würzemenge erzielt,
so daß deren fermentierbare Besandteile an die Stelle der im Behälter fermentierten
Stoffe treten, wodurch das gewünschte spezifische Gewicht aufrechterhalten wird.
Das Bier wird durch die Rohrleitung 4 in einem bestimmten Maß abgezogen, welches
sich mit dem der Würzezugabe deckt. Dieses Maß hängt ab von den vorherrschenden
Bedingungen und wird bei höheren Temperaturen, größerer Hefekonzentration und stärkerer
Durchbewegung gesteigert. Bei starker Durchbewegung, Temperaturen von etwa 27° C
und Hefekonzentrationen von 70 g/1 kann die Würzezugabe bei einem Abfall der spezifischen
Schwere von z. B. 1,036 auf 1,006 bis zu einem Zehntel des Gesamtinhalts des Behälters
je Stunde betragen. Diese Bedingungen sollten dem im herzustellenden Bier erwünschten
Geschmack angepaßt sein. Die Menge der erzeugten Hefe kann durch das Ausmaß der
Durchbewegung, die Hefekonzentration und die Temperatur kontrolliert bzw. geregelt
werden. Höhere Temperaturen und stärkere Durchbewegung vergrößern die Hefevermehrung,
während höhere Hefekonzentrationen die Hefevermehrung herabsetzen. Durch höhere
Fermentierungstemperaturen wird ein Bier erzeugt, welches größere Mengen höherer
Alkohole und Ester aufweist, während niedrigere Temperaturen ein Bier von mehr milderer
Art hervorbringen. Ist der Prozeß so geregelt, daß etwa 5 g/1 Hefe erzeugt werden,
wird ein volleres, süßeres Bier erzielt, während eine Einstellung zur Erzeugung
von etwa 15 g/1 ein trockenes, bitteres Bier hervorbringt. Diesen Hefekonzentrationen
ist eine Eingangswürze mit einer spezifischen Schwere von 1,027 aus Malzextrakt
zugrunde gelegt. Wenn der Malzextrakt eine höhere Konzentration aufweist, dann sollte
die erwähnte Hefevermehrung gesteigert werden, um denselben Geschmack zu erhalten.
Das ausströmende Bier läuft aus der Rohrleitung 4 kontinuierlich in einen Hefeabsetzbehälter
5, wo die Hefe schnell ausflockt und sich am Boden des Behälters absetzt. Diese
abgesetzte Hefe läuft durch die Rohrleitung 7 über die Pumpe 8 und die Rohrleitung
9 zum T-Stück 10 ab, woher ein Teil durch die Rohrleitung 11 zum Gär-
und Reifekessel 2 zurückgeführt wird, um so die Hefekonzentration auf der erforderlichen
Höhe zu halten, während der Rest durch die Rohrleitung 12 über das Regelventil 13
und die Rohrleitung 14 einem nicht dargestellten Überschußtank zugeführt wird. Der
Hefeabsetzbehälter kann so eingerichtet sein, daß eine bestimmte einstellbare Menge
der abgesetzten Hefe auf Grund der Schwerkraft zum Behälter 2 zurückfließt. Die
zuzufügende Würze wird hinsichtlich ihrer Durchflußmenge durch das Ventil 1A, das
herausgehende Bier durch das Ventil 4A geregelt. Die im Behälter 2 erforderliche
Hefekonzentration wird durch das Ventil IIA geregelt. Anstatt des Hefeabsetzbehälters
5 kann auch eine auf Fliehkraft beruhende Klärvorrichtung von bekannter Art vorgesehen
sein. Das geklärte Bier fließt vom Behälter 5 durch die Rohrleitung 6 zum
Kohlendioxidwäscher 20, dem durch eine Rohrleitung 25 C02 zugeführt wird. Innerhalb
des Behälters 20 gelangt das Kohlendioxid in ein perforiertes Rohr oder andere
Vorrichtungen, die geeignet sind, die Kohlensäure zu verteilen, wie z. B. Keramikrohre,
wodurch ein kontinuierlicher Strom von feinen C02 Blasen durch den Inhalt des Behälters
20 aufsteigt. Das T-Stück 15 ist durch die Rohrleitung 17 mit einer hier nicht interessierenden
Vorrichtung verbunden. Der Behälter 20 ist mit einem Abzugsventil
22 versehen, welches durch einen Schwimmer eingestellt wird, wodurch ein
konstanter Flüssigkeitsspiegel im Behälter 20 gehalten wird und gleichzeitig die
überschüssige Kohlensäure austreten kann. Der Behälter 20 hat bei Einhaltung des
konstanten Flüssigkeitsspiegels ein Aufnahmevermögen, das etwa 16mal so groß ist
wie der stündliche Durchfluß in der Rohrleitung 1. Die Auslaßöffnung des Behälters
20 ist durch die Rohrleitung 24 mit der im Wärmeaustauscher 28 angeordneten
Eintrittsöffnung für das Bier verbunden. Im Wärmeaustauscher 28 wird das Bier auf
die erwünschte Temperatur heruntergekühlt, die zwischen etwa -1 und +4,5° C liegt.
Aus dem Wärmeaustauscher 28 gelangt das Bier über die Rohrleitung 29, das T-Stück
30 und die Rohrleitung 31 in den Sammelbehälter 35. In diesem bleibt das Bier mindestens
einen Tag; dann braucht es nur noch endgültig geklärt und mit Kohlendioxid versetzt
zu
werden, worauf man es in Flaschen oder Fässer abfüllen kann.
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In F i g. 2 ist eine Modifikation des Verfahrens nach F i g. 1 dargestellt.
Beide Systeme sind gleichartig, nur sieht das Verfahren nach F i g. 2 einen weiteren
Behälter 2A vor, der dem Behälter 2 in jeder Hinsicht ähnlich ist und zwischen diesen
und den Absetzbehälter 5 geschaltet ist. Die Würze wird in diesen zwei Behältern
2 und 2A stufenweise fermentiert, wobei jeder Behälter seine eigene Temperatur,
Intensität der Durchbewegung und Menge der Hefe in Suspension aufweist. Vorteilhaft
wird der Behälter 2 so gefahren, daß die Gesamtmenge der erforderlichen Hefeerzeugung
in diesem Behälter erzielt wird, und der Behälter 2A so eingestellt, daß praktisch
keine Hefeerzeugung stattfindet und etwa ein Fünftel der Kohlehydrate in Alkohol
und C02 umgesetzt werden. Um zu erreichen, daß die gesamte Hefe im ersten Behälter
erzeugt wird, wird in diesem eine größere Intensität der Durchbewegung aufrechterhalten,
während die Durchbewegung im zweiten Behälter weniger stark ist. Falls erforderlich,
können drei oder vier hintereinandergeschaltete Behälter verwendet werden. Die abgesetzte
Hefe wird über die Rohrleitung 40 unter Zwischenschaltung des Ventils
41 in den Behälter 2 und über die Rohrleitung 40A
unter Zwischenschaltung
des Ventils 41A in den Behälter 2A, im wesentlichen also wie bei dem Verfahren nach
F i g. 1, zurückgeleitet.
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Das Verfahren nach F i g. 3 stellt ein System mit kontinuierlichem
Durchfluß dar, ähnlich dem in F i g. 2 beschriebenen, mit der Abweichung, daß hier
die Würze in zwei verschiedenen Teilen fermentiert wird. Die im Behälter 2 fermentierte
Würze enthält das starke Hopfenaroma und Malzextrakt, während derjenige Teil der
Würze, der aus den Zusätzen gewonnen wird und eine Auswahl feiner, würziger Hopfen
enthält, in den Behälter 2A gegeben wird. Die Malzwürze wird, wie beschrieben, in
den Behälter 2 gegeben, und Durchbewegung, Temperatur und Hefekonzentration werden
der erwünschten Hefevermehrung entsprechend eingestellt. Die zur Erzielung des gewünschten
Geschmacks erforderliche Menge an Kohlehydraten wird im ersten Behälter fermentiert
und die Würze dann dem Behälter 2A zugeführt, wo der die Zusätze enthaltende Teil
der Würze hinzugefügt wird. Im Anschluß hieran ist der Verfahrensgang, wie bereits
bei F i g. 1 beschrieben. Unter normalen Arbeitsbedingungen wird das Verhältnis
von Malzwürze zu zuckriger Würze etwa 3: 1 betragen, so daß demzufolge etwa 75%
des Gesamtdurchflusses durch die Leitung 37 und die restlichen 25% durch die Leitung
42 hindurchgehen. Der Gesamtfluß geht somit durch die Auslaßöffnung des Behälters
2A über die Rohrleitung 4 zum Hefeseparator 5 und von dort zum C02-Wäscher und zum
Sammelbehälter, wie es bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren nach F i g. 2 beschrieben
worden ist.
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Das Verfahren nach F i g. 3 ermöglicht es, einen Teil der süßen und
feinen würzigen Portion des Extrakts in dem fertigen Bier zu erhalten, die sonst
bei der üblichen abschnittsweisen Fermentation verlorengehen würde. Die zurückzuleitende
Hefe wird jedem der Behälter 2 und 2A getrennt zugeführt; im allgemeinen sollte
der Behälter 2A jedoch auf einer hohen Hefekonzentration von etwa 40 g/1 oder mehr
gehalten werden. Das Verfahren nach F i g. 4 ist ähnlich dem in F i g. 1 beschriebenen,
mit der Ausnahme, daß die Würze nicht kontinuierlich durch das System läuft, sondern
laufend dem Sammelbehälter 45 aufgegeben und in Abständen dem Fermentierungsbehälter
2 zugeführt sowie intermittierend zum Hefeseparator 52 abgezogen wird. Jede Würzeportion
wird dem Behälter 2 aus dem Kessel 45 in etwa einem Zwanzigstel der
Zeit zugegeben, die notwendig ist, um diese Portion sich im Kessel 45 ansammeln
zu lassen. Das Ventil 47 kann so eingestellt werden, daß je nach den Erfordernissen
kleine Mengen in kurzen Zeitabständen oder große Mengen in großen Zeitabständen
vom Kessel 45 in den Behälter 2 fließen, wobei aber immer ein Durchschnittsdurchfluß
eingehalten wird, der durch das Regelventil 1A und die den Umlauf bewirkende Pumpe
60 bestimmt wird. Die absatzweisen Zugaben in den Behälter 2 entsprechen einer Menge,
die während einer Zeitdauer von 1 bis 9 Stunden, je nach dem erforderlichen Geschmack
des fertigen Bieres, durch die Rohrleitung 1 in das Gefäß 45 hineingeht.
Durch die Pumpe 60 wird ein kontinuierlicher Umlauf von in Gärung befindlicher
Würze vom Behälter 2 in Behälter 45 aufrechterhalten, wobei die Durchflußmenge etwa
ein Fünftel der Durchflußmenge der Rohrleitung 1 beträgt. Im Kessel
45 findet eine starke Vermehrung der Hefe statt, die durch Hinzuführung von
Luft in den Inhalt des Behälters 45 noch gesteigert werden kann, wenn das
Hefewachstum noch nicht ausreichen sollte. Vorrichtungen zur Durchbewegung, Erwärmung
und Kühlung sind so eingerichtet, daß die erwünschte Hefevermehrung im Behälter
45 erzielt werden kann. Die Bedingungen im Fermentierungsbehälter 2 werden in Abhängigkeit
vom gewünschten Geschmack eingestellt und aufrechterhalten, wie es bereits im Zusammenhang
mit F i g. 1 beschrieben worden ist. Kurz vor Ende des Ablaufs eines Abschnitts
wird je nach dem gewünschten Geschmack eine Biermenge, die so groß wie die vorher
in den Behälter 2 eingeführte Würzemenge, aber geringer als die durch die Pumpe
60 aus dem Behälter 2 abgezogene Menge ist, durch entsprechendes Bedienen
des Umstellventils 50 abwechselnd in die Hefeabsetzbehälter 52
und
52A eingeführt. Die Ventile 50 und 54 können nur in Abhängigkeit
voneinander betätigt werden, und zwar in der Weise, daß während des Füllens des
einen Hefeabsetzbehälters der andere Behälter geleert wird, wobei der Durchfluß
während des Füllens derselbe ist wie der durch das Ventil 47, verringert
um die durch die Pumpe 60 zurückgeleitete Menge, während der Durchfluß beim
Entleeren des anderen Behälters derselbe ist wie durch das Regelventil IA. Das Umstellventil
57 ist ebenfalls in Abhängigkeit vom Ventil 50 zu betätigen, und zwar derart,
daß durch dieses Ventil Hefe aus demselben Behälter abgezogen wird, dem das Bier
durch Ventil 54 entnommen wird. Vom Umstellventil 54 fließt das Bier durch
die Rohrleitung 55 und über das T-Stück 15 den in F i g. 1 dargestellten Vorrichtungen
zu, wo es gemäß den bereits gegebenen Erläuterungen weiterbehandelt wird. Vom Umstellventil
57 fließt die Hefe durch die Rohrleitung 58 über die Hefepumpe 8, die Rohrleitung
9, das T-Stück 10 und eine weitere Rohrleitung 11 in den Fermentierungs- und Reifekessel
2, und zwar in dem Maße, wie es erforderlich ist, um die gewünschte Menge Hefe im
Behälter 2 in Suspension aufrechtzuerhalten. Von der zweiten
Auslaßöffnung
des T-Stückes 10 kann überschüssige Hefe durch das Ventil 13 einer Lagerungseinrichtung
zugeführt werden. Das Verfahren nach F i g. 5 wird ähnlich wie dasjenige in F i
g. 4 intermittierend durchgeführt. Eine Änderung ist insofern vorhanden, als die
Malzwürze und die aus den Zusätzen zubereitete Würze getrennt im Sudhaus hergestellt
werden, wobei die die Zusätze enthaltenden Würze die feinen würzigen Hopfenbestandteile
und die Malzwürze die stark würzigen Bestandteile des Hopfens aufweist, wie dies
bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren nach F i g. 3 erläutert worden ist. Die
aus dem Malz zubereitete Würze wird auf die bei F i g. 4 beschriebene Weise in Abständen
in den Gärkessel 2 gegeben. Ein zweiter Sammelbehälter 45A ist mit dem Kessel t
in derselben Weise verbunden wie der Behälter 45. Die zuckrige Lösung zusammen mit
den feinen Hopfenextrakten fließt in den Kessel 45A kontinuierlich, in den Kessel
t dagegen wird sie in Abständen gegeben. Das Verhältnis der zuckrigen Würze zur
Malzwürze beträgt normalerweise 1 : 3; dieses Verhältnis kann jedoch nach Bedarf
verändert werden. Für ein sehr süßes, fein gewürztes Bier würde der Zeitplan wie
folgt aussehen: 14 Uhr: der Inhalt des Würzesammelbehälters 45 fließt schnell
in den Gärbehälter 2 hinein, und zwar ungefähr in einem Zwangzigstel der
Zeit, die zum Füllen des Behälters 45 notwendig war; 15.15 Uhr: der Inhalt
des Sammelbehälters 45A, in dem sich die die Zusatzbestandteile enthaltende
Würze befindet, wird in den Behälter 2 in derselben Weise hineingegeben wie
bei der Entleerung des Kessels 45; 15.50 Uhr: eine Menge, die so groß ist
wie die Gesamtmenge der Malzwürze aus Behälter 45 und der die Zusatzbestandteile
enthaltenden Würze von Kessel 45A, fließt durch die Rohrleitung
49 in die Hefeabsetzbehälter 52 und 52A, wie es im Zusammenhang mit dem Verfahren
nach F i g. 4 bereits beschrieben worden ist; 16 Uhr: der Malzwürzesammelbehälter
45 ist wieder gefüllt und wird wieder in den Behälter 2 entleert, womit der
Turnus von neuem beginnt.
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Die Süße des fertigen Bieres kann dadurch reduziert werden, daß der
Inhalt des die Zusatzbestandteile enthaltenden Würzesammelbehälters 45A in einem
kürzeren Zeitabstand nach der Entleerung des Inhalts des Behälters 45 in
den Behälter 2 in letzteren hineingegeben wird. Durch eine Änderung des Zeitpunktes
der Hinzugabe von 15.15 Uhr, wie oben angeführt, auf 14.45 Uhr wird eine stark verringerte
Süße des fertigen Bieres bei demselben spezifischen Endgewicht erzielt. Aus der
Rohrleitung 55 fließt das Bier durch das bereits erwähnte T-Stück 15, von
dem es kontinuierlich dem Kohlendioxidwäscher zugeführt wird. Die folgenden Vorgänge
sind bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 geschildert worden. Um ein Bier von sehr
trockener Art zu erhalten, würde die die Zusatzbestandteile enthaltende Würze zuerst
dem Behälter 2 aufgegeben und die Malzwürze an Stelle der zuckrigen Würze hinzugefügt
werden.
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Bei dem Verfahren, dessen Ablauf schematisch in F i g. 6 dargestellt
ist, werden die Malzwürze und die zuckrige Würze, wie bereits im Zusammenhang mit
F i g. 3 beschrieben, im Sudhaus zubereitet. Bei diesem Verfahren werden zwei zusätzliche,
hintereinandergeschaltete Gär- und Reifekessel 2B und 2C verwandt, die mit der Auslaßöffnung
37A des Gär- und Reifekessels 2A verbunden sind. Eine weitere Änderung besteht darin,
daß ein Doppelsystem zur Abscheidung der Hefe vorhanden ist. Die primäre Hefeabscheidung
wird im Hefeabscheider 5 durchgeführt. Von diesem Behälter wird reine Hefe durch
die Pumpe 8 abgesaugt und in dem Verhältnis, welches notwendig ist, die erforderliche
in Suspension befindliche Hefemenge aufrechtzuerhalten, dem Fermentierungskessel
und Reifekessel 2, 2A, 2B und 2C zugeführt. Der Zufluß der die Zusätze enthaltenden
Würze in die hintereinandergeschalteten Fermentierungs- und Reifekessel
2A, 2B und 2C kann so eingestellt werden, daß hinsichtlich des Geschmacks
und des Aromas des fertigen Bieres eine größere Variationsmöglichkeit gegeben ist
als in den anderen vorher beschriebenen Systemen. Die gesamte Malzwürze braucht
nicht notwendigerweise in den ersten Kessel 2 gegeben zu werden. Verschiedene Zusammensetzungen
von Malz- und zuckriger Würze können jedem Behälter in verschiedenen Mischungen
zugeführt werden, wobei die Hinzugabe in jeden Kessel zweckmäßig so bemessen ist,
daß der Inhalt des Behälters 2 auf dem niedrigstmöglichen spezifischen Gewicht gehalten
wird. Das spezifische Gewicht des fertigen Bieres wird durch Regelung der Auslaßschwere
an den Behältern 2A, 2B und 2C eingestellt. Um sicherzustellen, daß aus dem
Hefeabsetzer 5 genau so viel hefiges Bier herausfließt, wie in ihn hineinfließt,
ist der Deckel des Behälters mit einem Abfluß versehen, der mit dem Deckel des Fermentierungs-
und Reifekessels 2C verbunden ist. Das aus dem Hefeabsetzbehälter 5 ausströmende
Bier wird über eine Rohrleitung 80, ein T-Stück 81
und eine Rohrleitung
82 dem kontinuierlichen Hefeseparator 83 zugeleitet. Die überschüssige, für die
Aufrechterhaltung der richtigen in Suspension befindlichen Hefemenge in den Fermentierungs-
und Reifekessel nicht erforderliche reine Hefe, die durch die Pumpe 8 vom
Boden des Hefeabscheiders 5 abgesaugt wird, fließt über die Rohrleitung 9,
T-Stück 73 und Rohrleitung 74 zum T-Stück 81, wo sie sich mit
dem Bier vermischt, welches aus dem Hefeabsetzbehälter 5 kommt. Vom T-Stück 81 geht
der Gesamtfluß über die Rohrleitung 82 zum kontinuierlichen Hefeseparator
83. Aus der Bierauslaßöffnung des kontinuierlichen Hefeseparators 83 fließt das
klare Bier zum T-Stück 15. Im Anschluß daran wird es nach dem bereits in F i g.
1 beschriebenen Verfahren weiterbehandelt. Von der Hefeauslaßöffnung des kontinuierlichen
Hefeseparators 83 fließt die überschüssige Hefe in eine Hefelagerungsvorrichtung,
die in F i g. 6 nicht dargestellt ist.
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Das in F i g. 7 dargestellte Schema zeigt die zum Kühlen, Sammeln
und Klären der Würze erforderliche Einrichtung, die so ausgebildet und angeordnet
ist, daß eine ununterbrochene Versorgung des kontinuierlichen Fermentierungssystems
mit Würze gewährleistet ist. Die siedende, für die Verfahren nach F i g. 1, 2 und
4 geeignete Würze gelangt in das Hopfenfilter 87 und von dort durch die Rohrleitung
88 zur Pumpe 89, die die Würze über die Rohrleitung90durch den Würzekühler91
drückt, in welchem sie auf etwa 1° C gekühlt wird. Von der Kühlvorrichtung 91 gelangt
die Würze durch die Rohrleitung 92 zum Ventil 93, welches etwa 80°/o der durchlaufenden
Menge in die Rohrleitung 94 und etwa 20% in die Rohrleitung 96 leitet. Die größere
Menge gelangt durch die Rohrleitung 94 und die Rohrleitung 99 in den Speicherbehälter
100, während die kleinere
Würzemenge über die Rohrleitung
96 der Gefriervorrichtung 97 zugeführt wird, wo die Würze so weit gefroren
wird, daß sie hinsichtlich ihrer Beschaffenheit einem Eismatsch ähnlich ist. Die
gefrorene Würze gelangt durch die Rohrleitung 98 und das T-Stück 95 wieder
in die Durchgangsleitung 99, wo sie sich mit dem aus der Rohrleitung 94 kommenden
größeren Teil der Würze vermischt und in den Vorratsbehälter 100 gelangt, wo ein
Teil der gefrorenen Würze schmilzt. Auf Grund der im Würzekühler 91 und in der Gefriervorrichtung
97 stattfindenden Abkühlung liegt die Temperatur der Würze im Vorratsbehälter
100 gerade über dem Gefrierpunkt, wobei die Würze immer noch ungeschmolzene
Bestandteile enthält. Ein Ansteigen der Temperaturen im Vorratsbehälter
100 wird durch an der Außenseite angebrachte Kühlvorrichtungen verhindert.
In der Zeichnung ist nur ein Würzevorratsbehälter dargestellt. Tatsächlich aber
werden mehrere Tanks 100 vorhanden sein, die groß genug sind, um etwa die für 4
Tage notwendige Würzemenge zu fassen, so daß eine fortlaufende Versorgung des Fermentierungssystems
mit kalter Würze gesichert ist, wenn die Brauerei über das Wochenende oder an Feiertagen
nicht arbeitet. Außerdem sollen die Vorratsbehälter so bemessen sein, daß die Würze
auf jeden Fall wenigstens 1 Tag darin bleibt, um so ein Absetzen der Sedimente zu
gewährleisten. Die Würze strömt aus dem Vorratsbehälter 100 über die Rohrleitung
101 in eine kontinuierliche Zentrifuge 102, in welcher ein weiterer Teil
der gefrorenen -Würze auf Grund der in der Schleuder erzeugten Wärme schmilzt. Wenn
die die kontinuierliche Zentrifuge oder Klärvorrichtung 102 verlassende Würze
nicht steril ist, wird zweckmäßig der durch die Rohrleitung 103 fließenden
Würze im T-Stück 104 Hefe hinzugegeben, und zwar etwa 3 g Hefe mit etwa 80%
Feuchtigkeit je Liter Würze. Letztere strömt durch die Rohrleitung 105 in
den Wärmeaustausches 106
und von diesem über die Rohrleitung 1 in das kontinuierliche
Fermentierungssystem. In den Wärmeaustausches 106 wird durch die Einlaßöffnung
107
warmes Wasser eingeführt, welches die restlichen gefrorenen Bestandteile
der Würze zum Schmelzen und die Würze auf die erforderliche Fermentierungstemperatur
bringt. Wenn, wie bei den Verfahren nach den F i g. 3, 5 und 6, die den kontinuierlichen
Fermentierungsvorrichtungen aufzugebende Würze in zwei getrennten Teilen, nämlich
Malzwürze und zuckrige Würze, zugeleitet wird, dann sind zwei voneinander unabhängige
Klärvorrichtungen vorgesehen, wobei hinter jeden Würzevorratsbehälter 100 die in
der Zeichnung zwischen den Leitungen 100 und 1
dargestellten Vorrichtungen
geschaltet sind. Die zuckrige Würze, die in einem getrennten Vorratsbehälter
100 gehalten wird, unterliegt in der Filter-und Kühlvorrichtung derselben
Behandlung wie die Malzwürze. Die kontinuierliche Zentrifuge 102 kann eine Schleuder
von üblicher Bauart sein. Durch das Vorhandensein von gefrorenen Bestandteilen,
die sich in der zu klärenden Würze in Suspension befinden, sind die Klärvorrichtungen
von besonderer Bauart, die mit Kühleinrichtungen versehen waren, nicht mehr erforderlich.
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Der in F i g. 1 dargestellte Wärmeaustausches 28,
der zur Kühlung
des ausströmenden Bieres bestimmt ist, kann durch den in F i g. 7 dargestellten
Wärmeaustausches 106 ersetzt werden, wobei an Stelle von warmem Wasser zur Erwärmung
der kalten Würze das Bier, -welches nach der Darstellung der F i. g. 1 die Rohrleitung
24 -verläßt, in die Rohrleitung 107
der F i g. 7 eintritt und-.-durch
die zu erwärmende kalte Würze bis nahe dem Gefrierpunkt herabgekühlt wird. Das gekühlte
Bier entströmt dem Wärmeaustausches 106 durch die Rohrleitung 108,
welche an das T-Stück 30 der F i g. 1 angeschlossen sein würde Das Schema
der F i g: 8 zeigt einen Gär- und Reifekessel 112, der eine vollständigere und anpassungsfähigere
Kontrolle bzw. Regelung der Verfahrensdurchführung aufrechtzuerhalten erlaubt, als
dies in den Behältern 2, 2A, 2B und 2C der F i g. 1 bis 6 möglich sein würde.
Wenn Würze und Hefe dem Behälter zugefügt worden sind, werden die hinzugefügten
Bestandteile durch den Propeller 122 sehr schnell vermischt, so daß der Behälterinhalt
eine homogene Masse bildet. Der Zwischenraum 124 und die Geschwindigkeit des Propellers
122 werden so eingestellt, daß unterhalb des Propellers der erforderliche Unterdruck
entsteht, welcher in Verbindung mit dem Durchmesser und der Blattsteigung des Propellers
die Entfernung des Kohlendioxides in jedem vorher bestimmten Ausmaß ermöglicht.
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Der Durchmesser des den Propeller umgebenden Zylinders 123
sollte etwa ein Sechstel des Behälterdurchmessers betragen. Das Durchbewegen der
Flüssigkeit geschieht in der Weise, daß durch die Propellerbewegung das aufgelöste
Kohlendioxid freigegeben wird und C02 Blasen bildet. Die Zirkulationgeschwindigkeit
durch den Zylinder 123 ist nach oben gerichtet, wie es durch die Pfeile in F i g.
8 angedeutet ist, und ist dabei größer, als der natürliche Auftrieb der C02 Blasen
sein würde, wenn die Flüssigkeit sich in einem ruhigen Zustand befände. Dieses Verfahren
ermöglicht die Anwendung einer starken Duschbewegung, ohne daß sich dadurch eine
Schaumdecke bildet. Wenn die die Duschbewegung verursachende Vorrichtung ungefähr
mit ihrer Durchschnittsgeschwindigkeit umläuft, wird in jeder Minute ein vollständiger
Umlauf des Behälterinhalts erzielt. Die entwickelte Fermentationswärme und der Zustand
des fermentierenden und reifenden Bieres werden in dieser Art Behälter auf einem
konstanten Durchschnittswert dadurch gehalten, daß der Durchsatz, die Temperatur,
die suspendierte Hefe, die Propellergeschwindigkeit entsprechend eingestellt werden,
so wie das bereits bei dem Verfahren nach F i g. 1 beschrieben worden ist.