DE1442269C3

DE1442269C3 - Verfahren zur Herstellung eines Erfrischungsgetränkes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1442269C3
Application number: DE1442269A
Authority: DE
Inventors: Waldemar 6070 Langen Leopold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-06
Filing date: 1965-02-06
Publication date: 1975-08-14
Also published as: AT264427B; DE1442269A1; CH493209A; DE1442269B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Erfrischungsgetränkes aus fertigem Bier, das erwärmt, entgast, anschließend im Vakuum nach Ersatz der in der Anlage enthaltenen Luft durch Kohlensäure behandelt und hierauf karbonisiert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Unter den beliebten Erfrischungsgetränken spielt Bier als alkoholhaltiges, untergäriges Bier eine große Rolle. Infolge der herzhaften, würzigen Geschmackseigenschaften mit anregender Wirkung erfreut sich Bier einer sehr großen Beliebtheit. Um aber seine besonderen Merkmale zu erhalten, muß unbedingt der Gärprozeß durchgeführt werden. Bei der Bierherstellung werden außer Alkohol auch für die Qualität des Bieres wichtige Aroma- und Geschmacksstoffe gebildet.

Es ist bereits bekannt, Bier mit geringem Alkoholgehalt herzustellen, wobei bestimmte Verfahren eine Entalkoholisicrung des Bieres betreffen. So ist aus der US-Patentschrift 1 832 587 eine Verfahrensweise zum Entalkoholisiercn von Bier bekannt, bei welcher jedoch ein bewußtes Zerstören des Schaumes erfolgt, wodurch wesentliche Aromastoff im Endprodukt nicht mehr enthalten sind. Dasselbe gilt für das Verfahren der belgischen Patentschrift 63! 370, bei welchem durch besondere Maßnahmen eine Schaumbildung vermieden wird. Weiterhin ist in der Deutschen Patentanmeldung 735 6')3 eine Anordnung eines Schaumzerstörers Tür eine solche Verfahrensweise beschrieben. Auch die in den Deutschen Patentschriften 114 744 und 160 497 beschriebenen Verfahrensweisen betreffen die Entalkoholisierung von alkoholischen Getränken, u. a. Bier, wobei bei diesen Verfahren jedoch ebenfalls eine Schaumbildung vermieden wird, bzw. eine solche Schaumbildung als unzweckmäßig bezeichnet wird. Auch das aus der US-Patentschrift 1 243 811 bekannte Verfahren, das sich hauptsächlich mit der Entalkoholisierung von Wein befaßt, jedoch auch auf Bier angewandt werden kann, ergibt kein zufriedenstellendes Endprodukt, ganz im Gegenteil ist in dieser Druckschrift ausgeführt, daß Aromastoffe noch zugesetzt werden.

Auch die Entalkoholisierung von gegorenen Getränken, z. B. Bier, durch Vorwärmen und Zerstäuben des Arbeitsgutes in Gegenwart eines neutralen Gases und anschließendes Abkühlen führt ebenso wie ein Ausfrieren unter Schneebildung und Abtrennung des Alkohols nicht zu zufriedenstellenden Produkten.

Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung eines alkoholfreien Getränkes, bei dem durch Gärung hergestelltes Bier als Ausgangsmaterial dient, dem aber als Erfrischungsgetränk die aus dem Gärverfahren stammenden, besonderen Eigenschaften mit Aroma- und Würzstoffen durch die Behandlung gemäß der Erfindung weitgehend erhalten bleiben, d. h. die grundsätzlichen Eigenschaften von untergärigem Bier.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Erfrischungsgetränkes aus fertigem Bier zeichnet sich dadurch aus, daß das fertige Bier in einer Eingangstufe entgast und erwärmt, anschließend in einer Trennstufe behandelt wird unter Abscheidung von Alkohol und Überführung des nichtverdampften Bieres unter Beimischung des aus der Eingangsstufe abgeschiedenen Schaumes und den bei der Entspannung beim Eintritt in die Eingangsstufe und bei der Vorwärmung gewonnenen Würz- und Aromastoffen und unter Kühlung auf 6 bis 12° C in eine Nachbehandlungsstufe, worauf es in bekannter Weise karbonisiert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß in dem Wärmeaustauscher der Eingangsstufe eine Schaumauffangvorrichtung angeordnet ist, und eine Rohrleitung von der Schaumauffangvorrichtung in die Abzugsleitung aus dem Boden der Kolonne mündet, und ferner der Kopf der Kolonne über eine Nachabscheidefalle mit einem Behälter der Nachbehandlungsstufe verbunden ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal der im Ausgangsprodukt gebildete Schaum dem Endprodukt wieder zugeführt wird, werden die Nachteile der vorbekannten Verfahrensweisen vermieden, so daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Endprodukt erhalten wird, das die grundsätzlichen Eigenschaften des untergärigen Bieres weitgehend noch aufweist, jedoch ohne den gefährlichen Alkoholgehalt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es nämlich vermieden, daß der in der Eingangsstufe bei der Entspannung gebildete Schaum, der hier abgetrennt wird, einem Erhitzungsvorgang und einem Vakuum bei der Entalkoholisicrung ausgesetzt wird, so daß gerade die im Schaum zu einem wesentlichen Anteil enthaltenen Aroma- und WürzstolTe sowie insbesondere auch die Eiweißbestandteile des Bieres, die zu seinem Geschmack beitragen, in dem Endprodukt daher wieder vorlieger.

Insbesondere ist beim Endprodukt eine gute

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Schaumbildung gegeben, die der Schaumbildung von Es wird bei einem Vakuum von 0,05 bis 0,12 ata

!Normalbier oder Ausgangsbier vergleichbar oder gearbeitet und im Zusammenhang damit eine Tempe-

iu. U. sogar überlegen ist. ratur zwischen 30 und 50 ⁰C, vorzugsweise 30 bis

! Das erfindungsgemäße Verfahren und die hierzu 40 ⁰C, vorgesehen. Das günstigste Ergebnis wird im

verwendete Vorrichtung werden im folgenden näher 5 Betrieb in Verbindung mit dem jeweils zur Verarbei-

:erläutert. tung kommenden Ausgangsmaterial festgestellt und

! Hierbei wird fertiggebrautes Bier in einer Eingangs- entsprechend geregelt. Die Flüssigkeit wird in dem im

; stufe erwärmt und entgast, anschließend im Vakuum unteren Teil angeordneten Vakuum-Umlaufverdamp-

!von 0,05 bis 0,12 ata in einer Trennstufe bei 30 bis fer 10 verdampft. Er arbeitet als Hochleistungsver-

|50 ⁰C, vorzugsweise 30 bis 40 ⁰C, behandelt, wobei io dämpfer mit reichlich bemessenen Wärmeaustausch-

I Konzentrate abgeschieden werden und die Flüssig- flächen zur Erzielung günstiger Oberflächentempera-

i'keit in einer Nachbehandlungsstufe überführt wird. türen und kürzester Verweilzeit der Flüssigkeit im

!Nach Beimischung des aus der Eingangsstufe abge- Verdampfer.

j schiedenen Schaumes und des Überlaufes aus der Als vorteilhaft hat sich eine Dünnschichtverdamp-

I Trennstufe wird es auf 6 bis 12⁰C abgekühlt, ver- 15 fung erwiesen, doch können auch andere Arten von

mischt und bei einem Druck von 2,5 bis 4 atü mit Verdampfern vorgesehen werden, wobei angestrebt

Kohlensäure versetzt. . wird, möglichst ohne Hinterlassung eines Sumpfes zu

In der Zeichnung ist schematisch die Vorrichtung arbeiten, damit beim Ruhen des Betriebes keine

zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Flüssigkeit vorhanden ist, die eine nachteilige Beein-

Das Bier gelangt durch den im jeweiligen An- 20 fiussung bewirken kann.

Schlußsystem herrschenden Druck in die Eingangs- In dem Raum über dem Verdampferteil der Ko-

j stufe/4 durch die Zuleitung 1. Bei vorhandenen ver- Ionne7a erfolgt die vollständige Trennung, so daß

!zweigten Rohrsystemen mit starkem Druckabfall die Grundflüssigkeit im unteren Teil bei 9b abge-

j kann eine Pumpe 2 eingesetzt werden. Dieser Fall zogen wird, während der Destillatdampf im Konden-

' dürfte jedoch kaum vorkommen, da das Bier immer 25 satorteil niedergeschlagen und entnommen wird. Es

unter höherem Druck steht und die Eingangsstufe ist eine Konzentration von etwa 80 bis 85% (des

Atmosphärendruck besitzt. Hierdurch erfolgt gleich- Destillates) vorgesehen, da eine weitere Steigerung

zeitig eine Entspannung des eingeführten Arbeits- nicht erforderlich ist und nur soweit Berücksichtigung

gutes. Die Erwärmung der Flüssigkeit erfolgt entspre- findet, wie eine Rückgewinnung von Beimengungen

chend dem jeweiligen Trenngruppenzustand in dem 30 lohnend ist.

Wärmeaustauscher 3. Warmwasser fließt durch die Zusätzlich kann eine kleine Destillationseinrichtung Rohrschlange 4 mit Zufluß 5 und Abfluß 6. Der Kopf unter den Alkoholabzug geschaltet werden, sofern des Wärmeaustauschers 3 kann mit einem Hilfsküh- eine weitere Forderung in Einzelfällen die Weiterler 20 verbunden sein, dessen Ausgangsseite durch behandlung des Destillates verlangen sollte. Dies hat eine Rohrleitung mit dem Nachbehandlungsbehälter 35 jedoch keinen Einfluß auf die Verarbeitung des be-12 verbunden ist. handelten Arbeitsgutes.

In der Trennstufe B wird das Arbeitsgut bei Tem- Die durch die Leitung 9 b abfließende Flüssigkeit peraturen von 30 bis 50 ⁰C, vorzugsweise 30 bis stellt das zur Weiterverwendung kommende Produkt 40 ⁰C, behandelt. Es wird die Temperatur eingestellt, dar. Es läuft durch den Hauptkühler 11 und wird die dem zum Einsatz kommenden Arbeitsgut am 40 dort auf etwa 6 bis 8 ⁰C, gegebenenfalls auch 10 bis besten entspricht. Mit der Entspannung beim Eintritt 12 ⁰C gekühlt. Diese Temperatur soll in der Anlage in die Eingangsstufe und der Vorwärmung erfolgen genau überprüft werden, da sie für die Weiterverarbereits Abscheidungen von CO₂ und geringen Men- beitung, nämlich die Aufnahme von CO., und der gen von Würz- und Aromastoffen. Diese Abscheidun- Rückführungsgase grundlegend ist.
gen werden in der Kolonne la aufgefangen und über 45 Eine Kälteanlage ist bei der Anlage vorgesehen, eine Leitung 8 der Nachbehandlungsstufe C zugelei- Bei Vorhandensein von Kältemedium in Form von tet, vorteilhaft nach Zwischenkühlung in dem Kühler Kaltwasser mit geeigneter Temperatur ist der An-19. Die Einführung in die Nachbehandlungsstufe C Schluß der Einrichtung an ein betriebsseitig bestehenwird später nochmals erörtert. des System möglich.

Der im Wärmeaustauscher entstehende Schaum 50 Die gekühlte Flüssigkeit wird nun in die Nach-

wird über eine Auffangvorrichtung 9 in der Eingangs- behandlungsstufe C eingeleitet. Hier erfolgt in dem

stufe A aufgenommen und dem bearbeiteten aus der Behälter 12 Druckerhöhung auf 2 bis 3,5 atü, so daß

Trenngruppe B durch die Leitung 9 b ablaufenden die Einleitung von CO₂ und von Rückgewinnungs-

Arbeitsgut wieder beigemischt. Er unterliegt aber produkten mit Druck zwischen 2,5 bis 4,0 atü erfol-

keiner unnötigen Behandlung in der Trenngruppe. 55 gen kann. CO., wird einer Stahlflaschenbatterie 13

Nach dem Durchlaufen der Eingangsstufe strömt entnommen. Die Rückgewinnungsprodukte aus dem

die Flüssigkeit infolge des Druckunterschiedes zwi- Kopf der Kolonne werden durch die Leitung 8, 14

sehen 1 ata in Eingangsstufe A und 0,05 bis 0,12 ata eingeführt. Es kann hierzu eine Nachabscheidefalle

in der Trenngruppe B, in diese. 15 vorgesehen werden, die das einzuführende CO.,

Die in Trenngruppe B einlaufende Flüssigkeit wird 60 als Treibmittel benutzt, wie bei Abführung aus der

mittels eines Verteilrohrsystems mit Ricselbohrungen Eingangsstufe.

oder Düsen gleichmäßig verteilt als Voraussetzung Das fertige Getränk wird bei 21 entweder der Ab-

für gleichmäßige Flüssigkeitsfilme. füllanlagc oder Lagertanks oder Transporttanks zu-

Die Trenngruppe B arbeitet unter Vakuum, um geführt. Zur Erzeugung des Vakuums ist eine Pumpe

schonendste Behandlung 7.11 gewährleisten und thcr- 65 16 mit Ausglcichskessel 17 vorgesehen. Letzterer soll

misch bedingte Veränderungen und sich daraus er- eventuell mitgeführte Dämpfe ausscheiden, die dann

gebende Geschmacks- oder Qualitätsbeeinträchtigun- als Kondensat ebenfalls dem Produkt beigefügt wer-

gen zu vermeiden. den, mit Ableitung über die Leitung 14«. Bei dem

erfindungsgemäßen Verfahren ist es selbstverständlich möglich, alle Vorgänge automatisch zu regeln, wobei es sich um folgende Kreise handelt:

Eingangskreis: Regelung der Vorwärmtemperatur mit Maximalbegrenzung einschließlich der Thermostate und dem Regelventil Zulaufmengenregelung mit Regelventil und Sollwertgeber.

Verdampferkreis: Regelung der Flüssigkeitstemperatur mit Haupt- und Begrenzungs-Thermostat und Regelventil. Flüssigkeitsstandregelung.

Kondensatorregelung·. Mit Rücklaufverhältnisregelung.

Hauptkühlerregelung: Regelung einer gleichmäßigen Getränketemperatur mit Haupt- und Nebenbegrenzungsthermostat sowie Regelventilen.

Destillationsnachkühler: Wie bei Hauptkühler ohne Grenzregelung.

Vakuumregelung: Vakuumregelstation zur Einhaltung eines gleichmäßigen Vakuums in der gesamten Anlage.

Dazu sind Meßgeräte zur Kontrolle wie Durchlaufmengenmesser für die Produkte sowie Vakuummeter, Manometer und Thermometer vorgesehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vielseitig anwendbar, wobei auf folgende Möglichkeiten hingewiesen sei:

1. Unmittelbare Anwendung in der Brauerei.

2. Eigene Brauerei der Vertriebsorganisation des nach dem Verfahren hergestellten Getränkes.

3. Es kann auch die Verarbeitung z. B. in einer Großniederlage erfolgen. Das Ausgangsmaterial wird dann aus Tankwagen einer Vorrichtung nach der Erfindung zugeführt.

4. Auch bei einzelnen kleineren Niederlagen kann die Erfindung ausgeführt werden, insbesondere wenn bereits Flaschenreinigungs- und Füllstationen vorhanden sind.

Der bei dem Verfahren anfallende Alkohol ist ein wertvolles Nebenprodukt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Erfrischungsgetränkes aus fertigem Bier, das erwärmt, entgast, anschließend im Vakuum nach Ersatz der in der Anlage enthaltenen Luft durch Kohlensäure behandelt und hierauf karbonisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das fertige Bier in einer Eingangsstufe entgast und erwärmt, anschließend in einer Trennstufe behandelt wird unter Abscheidung von Alkohol und Überführung des nichtverdampften Bieres unter Beimischung des aus der Eingangsstufe abgeschiedenen Schaumes und den bei der Entspannung beim Eintritt in die Eingangsstufe und bei der Vorwärmung gewonnenen Würz- und Aromastoffen und unter Kühlung auf 6 bis 12° C in eine Nachbehandlungsstufe, worauf es in bekannter Weise karbonisiert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wärmeaustauscher (3) der Eingangsstufe (A) eine Schaumauffangvorrichtung (9) angeordnet ist, und eine Rohrleitung (9 a) von der Schaumauffangvorrichtung (9) in die Abzugsleitung (9 b) aus dem Boden der Kolonne (7 a) mündet, und ferner der Kopf der Kolonne (7a) über eine Nachabscheidefalle (15) mit einem Behälter (12) der Nachbehandlungsstufe (c) verbunden ist.