DE12041C - Neuerungen an dem Verfahren und den Apparaten zur Verarbeitung des Mais in Brennerei und Brauerei - Google Patents

Description

1879.

Klasse 6.

WiTTWE MARGARETHE WOLFF und deren Sohn ERNST EMIL WOLFF

in DRESDEN.

Neuerungen an dem Verfahren und den Apparaten zur Verarbeitung des Mais in Brennerei

und Brauerei.

Zusatz - Patent zu No. 3569 vom 24. April 1878.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28. October 1879 ab. Längste Dauer: 23. April 1893.

Der zum Mälzen bestimmte Mais wird unter zweimaligem Wasserwechsel 36 Stunden gequellt, alsdann wird er auf der Horde des im Haupt-Patent dargestellten Entschweifsungs- und Darrapparates 12 cm hoch aufgetragen; hier entwickelt und vollzieht sich der KeimUngsprocefs, des Mais unter dem Einflufs eines continuirlich wirksamen Wasserdampfbades von 28⁰C. Der Entschweifsungs- und Darrapparat dient daher auch als Keimapparat. Das Dampfbad kann auch durch Kochen von Wasser mit directem Dampf hergestellt, noch besser aber durch einen in den mittleren Luftschichten der Darrsau expandirenden Dampfstrom von entsprechender Stärke erzeugt werden.

Für eine Hordenfläche von 3373 ^m> belastet mit 2 500 kg Mais, genügt bei einer Dampfspannkraft von 3 Atmosphären ein Dampfstrom von 12 Y₂ mm zur sicheren Herstellung des erforderlichen Dampfbades von 28° C. Temperatur.

Die kalten Züge, welche nach Bedürmifs in gröfserer oder kleinerer Anzahl benutzt werden, liefern die für gleichmäfsige Vertheilung der expandirenden heifsen Dämpfe bezw. für Wärmeregulirung und Herstellung eines aufwärts strebenden, sich stets erneuernden, continuirlich den Maishaufen durchdringenden Wasserdampfbades erforderliche atmosphärische Luft.

Dem Einflüsse dieses Wasserdampfbades von 28⁰G. wird der Mais nun so lange ausgesetzt, bis er in Grünmalz verwandelt worden ist; in regelmäfsig zweistündigen Zwischenräumen wird er gewendet; ein Wendeäpparat mit Borsteneinsätzen kann zweckentsprechende Verwendung finden; derselbe kann auch ohne Gefahr für den Keimtrieb continuirlich im Betriebe sein.

Unter dem Einflüsse des warmen Wasserdampfbades vergröfsert der vorgequellte Mais sein Volumen; alle seine Verbindungen, auch die des harten Mehlkörpers, des sogenannten »Mais-Fibrin«, werden lockerer und nehmen demgemäfs, während sie infolge der aufgenommenen Wärme negative Dünste ausschwitzen, in beständiger Wechselwirkung aus dem Dampfbade destillirtes Wasser und atmosphärischen Sauerstoff auf.

Der keimbelebende und keimernährende Stoffwechsel und durch ihn die intermediäre Metamorphose wird daher in solchem Keimapparat durch das continuirlich wirksame Dampfbad bewirkt. Schon nach dem Verlaufe eines 3 ο stündigen Betriebes beginnt die dick angeschwellte Keimdrüse zu sprossen, und nach weiteren 40 Stunden ist im ununterbrochenen Dampfbadbetriebe das Grünmalz fertig gebildet. Will man das Wenden des Mais für die Dauer der Nacht vermeiden, so ist das Dampfbad von Abends 8 bis Morgens 5 Uhr zu unterbrechen; die kalten Züge und die Dunstklappe sind während dieser Zeit zu schliefsen. Da der Mais nur geringe Neigung für Entwickelung von Zellenwärme zeigt, so findet bis zum Morgen keine nachtheilbringende Selbsterwärmung im Maismalzhaufen statt; trotz der erwähnten Unterbrechungen im Dampfbadbetriebe vollzieht sich der Keimungsprocefs des Mais innerhalb 96 Standen.

Soll das Maismalz nicht als Grünmalz verarbeitet, sondern für die Zwecke der Brauerei gedarrt werden, so soll dasselbe, bevor höhere Temperatur Verwendung finden darf, durch kräftige Luftströmung von 37 bis 3 8° C. zur Lufttrockene entschweifst werden; in dieser sogenannten Bluttemperatur ist die intermediäre, eiweifsverdauende Wirkung des Pepsin von besonderer Stärke und auch die nachwirkende Kraft der Diastase merklich wirksam.

Nach der erfolgten Entschweifsung wird die Temperatur der Luftströmung rasch gesteigert, und mit 80 ° C. wird abgedarrt.

Entschweifst man den Mais schon vor , dem

Einquellen nach der im Haupt-Patent angegebenen Methode, so leitet man die eiweifsverdauende Kraft schon während der Keimbelebung ein.

Man unterstützt diese Metamorphose, wenn man das erste Weichwasser schwach mit Salzsäure ansäuert; die Verwendung anderer Chemikalien kann wegfallen.

Constructionen des Nachweich- und Keimapparates für Mais und Reis.

Zum Zwecke der Erzeugung grofser Quantitäten von täglich frischem Mais-Grünmalz dient der Nachquell- und Keimapparat, Fig. ι bis 6.

Das gewölbte, thurmartige Steingebäude hat einen Wrasenfang« mit der verstellbaren Klappet und ist durch vier eingemauerte Horden in fünf sich vertical übersetzende Betriebsräume eingetheilt worden.

Jeder dieser Räume hat vom Anschlufsgebäude aus eine Eingangsthür und zwei kleine Fenster, die Fensterscheiben werden mit weifser OeI-farbe angestrichen, damit die Entstehung von Chlorophyll vermieden werde. In die Räume ist eine von der Hauptleitung c abgezweigte Dampfleitung d geführt; d ist ein Rohr ohne Ende, welches in der halben Höhe des Raumes rundum an der inneren Umfassungsmauer befestigt wird; der Dampf strahlt durch symmetrisch angebrachte Löcher concentrisch in horizontaler Richtung nach der Mitte jedes Dampfbadraumes, e bezeichnet die kalten Züge, f die Dunstabzüge; die Kanäle f können auch als verticale Kanäle im Mauerwerk hochgeführt werden und in zweckentsprechender Höhe in den Wrasenfang oder auch in die atmosphärische Luft ausmünden.

i, 2, 3, 4 bezeichnen die Keimräume.

In jedem dieser Keimräume, und auch in allen vier Keimräumen zugleich, kann der Mais dem Einflüsse eines continuirlich wirksamen Wasserdampfbades von 28⁰ C. ausgesetzt werden. Der Nachtbetrieb wird sistirt. Der Raum 1 wird zuerst mit 3 6 stündig vorgequelltem Mais beladen, nach 24 Stunden wird dieser Mais nach 2, nach wieder 24 Stunden nach 3, nach wieder 24 Stunden nach 4 gestürzt; während der Dauer des Dampfbades wird er in zweistündigen Zwischenräumen gewendet, und am Schlüsse des vierten Tages soll das Mais-Grünmalz fertig gebildet sein.

Durch dasselbe Verfahren und dieselben Apparate kann auch keimfähiger Reis gemälzt und alte, keimträge Gerste keimbelebt werden; die Warm wasserbrause kann das Dampfbad nach Bedürfnifs unterstützen; überflüssiges und kaltes Wasser ist zu vermeiden.

Durch den Keimungsprocefs wird das Stärkemehl des weichen Mehlkörpers des Mais seiner Verzuckerungsstufe näher geführt und auch ein beträchtlicher Theil der Stärkemehlzellen des harten Mehlkörpers, des sogenannten »Mais-Fibrin«, freigelegt.

Gleichen Schrittes werden Eiweifsstoffe durch Metamorphose löslicher gemacht und unter Verarbeitung des ungefähr dritten Theiles des Maisfettes Peptone gebildet, welche nebst zuckerartigem Stärkemehl und Wasser unter dem Ein^ flusse des atmosphärischen Sauerstoffes den Keimtrieb aufbauen und ernähren; es entstehen durch den Keimtrieb aromareiche Verbindungen, deren Werthproducte durch Extrahirung für die Würze gewonnen werden.

Auch das dem Maismalze bleibende Fett erleidet durch den Darrprocefs eine vortheilhafte Veränderung; es wird feiner an Qualität.

Zwar verleiht es den Verbindungen des Maismalzes theils mehr, theils minder einen eigenthümlich spröden Zusammenhalt und erschwert daher deren Extrahirung; aber es soll durch das nachstehend erläuterte Verfahren vollständig für die Bierwürze gewonnen, an Dextrin und Eiweifs gebunden, in der Würze vertheilt gehalten werden und durch sein Vorhandensein eine reichhaltige Entwickelung von Bierpeptonen ermöglichen. ^;

Ein Theil Maismalz zu fünf Theilen Gerstenmalz soll peptonreiche, naturklare Biere liefern, und das Bier selbst bei etwaiger Anwendung der fettzehrenden, peptonereducirenden Kunstklärmittel vor gesundheitsnachtheiliger Entfettung behüten.

Eine vollkommene Extrahirung des Maismalzes und auch des Mais soll ohne Verluste an Qualität durch die nachstehend erläuterte Extrahirungsmethode erreicht werden.
" Der Extractkörper des Maismalzes ist theils leichter, theils schwerer löslich; der leichter lösliche Theil desselben ist der bei weitem gröfsere; er enthält sämmtliches, durch den Mälzungsprocefs veränderte Stärkemehl, wie auch alle löslicher gewordenen Eiweifsstoffe, die vorhandenen Peptone und den Keim; auch besitzt er die durch das Keimen entwickelte Diastase, ist reich an Fett, und sein Extract wird durch i- bis ι Y₂ stündiges offenes Kochen der Maismalzmaische in Form einer süfslich schmeckenden, sich in der Verzuckerungstemperatur selbst verzuckernden Melasse, vollständig gewonnen.

Der schwerer lösliche Theil des'Extractkörpers des Maismalzes ist derjenige Theil des Mais-Fibrin, dessen Stärkemehlzellen durch den Keimungsprocefs nicht aufgeschlossen wurden.

Dieses Mais - Fibrin wird zwar durch den Mälzungsprocefs zu seinem Vortheile verändert, es wird wesentlich mürber gemacht, ist frei von Diastase und arm an Fett, behält aber auch als Bestandtheil des Maismalzes einen immerhin noch eigenthümlich festen, micellaren Zusammenhalt, und eine vollkommene Extrahirung desselben wird daher durch offenes Kochen nicht, durch eine Atmosphäre Dampf-Ueber-

druck aber binnen einer Stunde mit Sicherheit erreicht.

Das Fibrin des ungemälzten Mais beansprucht einen doppelt so hohen Dampfdruck und doppelt so viel Zeit zur Aufschliefsung seines Extractgehaltes.

Die angestrebte Gewinnung alles Extractes des Maismalzes macht daher eine zweckentsprechende Mitverwendung von Dampfüberdruck nothwendig.

Der Dampfüberdruck äufsert sich aber nachtheilig auf das durch offenes Kochen leicht gewinnbare Extract des Maismalzes; denn er schwächt dessen diastasische Kraft und verändert das vorhandene Fett, je nach der Höhe des Ueberdruckes, mehr oder minder zu Fuselöl.

Zur, Vermeidung obiger, qualitätreducirender Uebelstände wird es nothwendig, dafs die Extrahirung des Maismalzes, so auch die des Mais, in einem beliebig verschliefsbaren, mit Ausblase- und Läutervorrichtung versehenen Apparat vollzogen wird, mittelst welches man das durch offenes Kochen gewonnene Extract nach erfolgter Verzuckerung durch Abläuterung von dem schwerer extrahirbaren Maischgute trennt, und dafs dieser Maischrückstand nach Zuführung des erforderlichen Wassers durch den erforderlichen Dampfüberdruck separat extrahirt wird.

Der hierzu angewendete Apparat, Fig. 7 und 8, wird gleich einer Braupfanne eingemauert, so dafs er sowohl mittelst Feuer als auch mittelst Dampfes und auch mittelst Feuers und Dampfes zugleich geheizt werden kann.

Für die Zwecke der Brauerei wird das gedarrte Maismalz auf der Malzbrechmühle geschrotet, und durch Mannloch, α werden je 100 kg Malzschrot in 260 kg Wasser von 75⁰C. eingemaischt.

Sobald das Einmaischen beendet ist, wird die Maische durch directen Dampf rasch zum Kochen gebracht und 1 Y₂ Stunde lang gekocht.

Mannloch α und die drei Sicherheitsventile b bleiben für unbehinderten Abzug der Dämpfe offen und gestatten der atmosphärischen Luft normalen Zutritt.

Der Dampf strömt von der Hauptleitung c durch d und e direct in das Maischgut; durch d verhütet er ein Verstopfen der Läütervorrichtung g; aus dem kreisförmigen Rohre e strahlt der Dampf durch symmetrisch vertheilte Löcher in mäfsiger Senkung concentrisch nach der Mitte des Apparates, während durch das Rührwerk / die Theilung des Dampfes erfolgt.

Nach Beendigung obiger Kochzeit wird der Dampf abgestellt, die Maische durch Zuführung kalten Wassers auf 7 8 ° C. und unmittelbar darauf durch Zuführung dünnflüssiger Gersten-. malzmaische auf 72⁰ C. abgekühlt.

Weil die Siedetemperatur, durch welche die Aufschliefsung des Maismalzstärkemehles vollzogen wird, weit über der Verzuckerungstemperatur liegt, so mufs sich anstatt Würze feine Melasse bilden; da diese Melasse Diastase enthält, so verzuckert und verflüssigt sich dieselbe in der Verzuckerungstemperatur auch ohne Zuführung von Gerstenmalzmaische, aber durch die Zuführung derselben wird die geplante Verzuckerung zweckdienlich gefördert, sie vollzieht sich binnen wenigen Minuten.

Die Verkühlung der Maische mit Wasser dient dazu, eine dem Zwecke dienliche, leicht vergärbare Zuckerart zu erzeugen; denn würde man die Melasse in einer Temperatur über 78⁰ C. zur Verzuckerung zwingen, so würde die entstandene Zuckerart eine schwer vergärbare Mennitzuckerart sein.

Nach der erfolgten Verflüssigung der Melasse werden Ventile und Mannloch geschlossen, und die Dünnmaische wird durch das Siebrohr g und das Leitungsrohr h, mittelst Dampf hochdruckes, zur Gerstenmalzdickmaische in den Maischkessel geblasen.

Das Siebrohr g dient als Läuterapparat; es ist mit dem Flantsch i ausziehbar construirt und dichtet bei k gleich einem Ventilverschlusse durch gegenseitige konisch eingeschliffene Metallkränze ab; durch / wird die Dickmaische in den Maischkessel geleitet.

Nach erfolgter Abläuterung strömen durch Brause η per 100 kg Maismalzschrot .100 1 Wasser in den Apparat; zur Vermeidung von Vacuum sind die Ventile b hierbei zu lüften.

Nachdem diese zweite Maische unter Dampfzuführung durch d, e und m eine Stunde lang einem Ueberdrucke von einer Atmosphäre oder beliebig höher ausgesetzt war, ist auch das Fibrin vollständig extrahirt, und die Maische wird nun zur vorhandenen Gerstenmalzmaische in den Maischkessel geblasen.

Der Brauprocefs wird nach den üblichen Regeln vollzogen, und die Verzuckerung der vereinigten Maischen soll eine vollkommene, die Extractausbeute eine grofse sein, und durch die Fettzuführung soll eine solide Grundlage für ein naturklares, peptonreiches, leicht verdauliches und der Gesundheit zuträgliches Bier geschaffen werden.

Für die Zwecke der Brennerei kann das Maismalz als gequetschtes Grünmalz und unter Verwendung von Y₅ weniger Maischwasser nach obiger Methode extrahirt werden; zur Erreichung einer vollkommenen Verzuckerung genügt die Verwendung von 5 pCt. Gerstengrünmalz, wovon der dritte Theil zur Beschleunigung der Verzuckerung der ersten Melasse im Apparate ausreicht.

Die Kühlung der Maische geschieht durch übliche Kühlvorrichtungen.

Durch obiges Verfahren und obigen Apparat kann auch der ungemälzte Mais, gleichviel ob körnig oder gequetscht, unter Vermeidung der Entstehung von Fuselöl, vollkommen extrahirt

werden; zur Extrahirung seines Fibrin sind jedoch 2 bis 3 Atmosphären Ueberdruck und mehr Zeit erforderlich; zur Erreichung einer vollkommenen Verzuckerung der Melasse sind 15 bis 20 pCt. des eingemaischten Mais, Gerstengrünmalz erforderlich, wovon der dritte Theil zur Verzuckerung der ersten Melasse im Apparate dient.

Das Reismalzschrot wird im obigen Apparate, und zwar pro 100 kg in 300 1 Wasser von 65⁰C. eingemaischt, nach einstündigem offenen Kochen durch Dampfüberdruck zur kochenden Gerstenmalzdickmaische geblasen, und seine Extrahirung soll eine vollkommene sein.

Das Reismalzschrot kann zwar auch ohne vorherige Extrahirung der Gerstenmalzdickmaische zugesetzt werden, dieses einfachere Verfahren

soll aber minder rationell betreffs der Ausbeute sein.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Das Verfahren, den Mais in einem continuirlichen Dampfbade keimen zu lassen.

2. Der Keimapparat, wesentlich bestehend aus einem thurmartigen Gebäude mit horizontalen Horden, Dampfzulpitungsrohr d, den kalten Zügen e und Dunstabzügen /.

3. Der Kochapparat, wesentlich bestehend aus einem mit Rührwerk versehenen, verschliefsbaren Kessel, an dessen unterem Theile sich die Ausblasevorrichtung (Siebrohr g und Leitungsrohr K) befindet.

4. Die Verwendung des Verfahrens unter 1. und der Apparate unter 2. und 3. zur Verarbeitung von Reis.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.