DE1642657C3 - Verfahren zum Gären und Reifen eines Malzgetränks - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Gären und Reifen eines Malzgetränks.

Bei üblichen Brauverfahren wird Würze mit Hefe vermischt bzw. geimpft und dann während einer Zeitdauer von etwa 3 bis 15 Tagen in einem Gärtank angeordnet, während welcher Zeit die Hefeenzyme auf den Zucker einwirken, um die Würze zu vergären. Die übliche Praxis besteht während der Gärung darin, die Würze ohne Bewegen in einem statischen Zustand zu halten, obgleich bei einigen Gärverfahren die Würze durch Umrühren langsam bewegt werden kann. Nach der Gärung läßt man die Hefe sich absetzen, und die darüber schwimmende vergorene Würze wird in einen Vorratstank gepumpt, der in einem gekühlten Keller angeordnet ist, und während eines Zeitraums von 7 bis 30 Tagen bei einer Temperatur von etwa 0 bis 7° C gelagert. Eine kleine Menge der Hefe wird in der vergorenen Würze suspendiert und mit ihr weggeführt. Während dieser Speicherperiode wird das Bier wiederum in statischem Zustand ohne Bewegen gehalten, und die Resthefe arbeitet dahin, das Bier enzymatisch zu reifen und die unerwünschten Nebenprodukte der Gärung in mehr neutrale Geschmacks- und Geruchsbestandteile umzuwandeln. Daher besteht beim Brauen die bekannte Praxis darin, öi? Würze während der Gärung und des Reifens in einem im wesentlichen statischen Zustand zu halten, weil man annahm, daß ein Bewegen dazu beitragen würde, dem Bier bittere Eigenschaften durch autolysierte Hefe zu erteilen.

Gemäß »Brauwelt«, 101 (1961), Nr. 78, S. 1847, haben Hough und Rudin im Labormaßstab ein obergäriges Gärverfahren studiert, bei dem mehrere, z. B. 2 bis 3 Gefäße verwendet wurden, wobei Vergärungen von 25, 50 und 70 bis 75°/o in jedem Gefäß stattfinden. Die Vergärung wurde durch die Geschwindigkeit des Würzezuflusses geregelt, die Gefäße waren mit Rührwerken versehen.

Nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet das Verfahren von Morton W. Coutts, bei dem meist zwei Gärtanks zur Anwendung gelangen, die mit Außenkühlung versehen sind. Die Würze wird im Vorratstank auf 0° C abgekühlt und 48 Stunden stehengelassen, damit sich der Trüb und die Eiweißstoffe abscheiden und absetzen können. Dann wird die Würze von unten in den ersten Gärtank geleitet, wo durch ein Rührwerk die Hefe in Schwebe gehalten wird und die Würze rasch vergärt. Je nach Bedarf können die Temperaturen zwischen 5 und 25° C gehalten werden. Durch die Konzentration der Hefe, die Gärtemperatur und die Geschwindigkeit des Durchflusses wird der Vergärungsgrad des Bieres, das oben vom Tank abfließt, geregelt.

Nach H. J. Wellhoener verläuft in 6 Tanks die Haupt- und Nachgärung. In den drei größeren Gefäßen, die in einem höher gelegenen Rcum untergebracht sind, vollzieht sich bei annähernd 12° C die Hauptgärung, in den drei weiteren, unter ihnen gelagerten Gefäßen erfolgt bei O⁰C Kellertemperatur die Nachgärung. Die Haupt- und Nachgärung dauerten annähernd 18 Tage.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, bei dem sowohl eine Gärung und ein Reifen eines Malzgetränks, wie Bier, stattfindet und bei dem die Gärung insbesondere in einem einzigen Gärtank erfolgt und keine besonderen Kühlkeller notwendig sind.

Die Aufgabe gemäß der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Gären und Reifen eines Malzgetränks, wobei eine Hefe enthaltende Würze bei einer Temperatur im Bereich von etwa 7 bis 21° C kontinuierlich bewegt wird, um die Hefe in Suspension zu halten, und anschließend reifen gelassen wird, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die hauptvergorene Würze bei einer Temperatur von wenigstens 2,4^C C oberhalb der Hauptgärtemperatur und dabei im Bereich von 10 bis 24° C unter einem die Hefe in Suspension haltenden kontinuierlichen Bewegen gereift wird.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird z. B. die Würze in einen Tank eingeführt und mit Hefe geimpft. Nach der Zugabe von Hefe wird die Würze aus dem Tank zu einem Wärmeaustauscher kontinuierlich umlaufen gelassen und in den Tank in einem geschlossenen Strömungssystem zurückgeführt. Dem Wärmeaustauscher wird ein Kühlmittel zugeführt, um die Würze während der Gärung auf einer Temperatur im Bereich von etwa 7 bis 21° C zu halten.

Wenn die Gärung bis zu einem Punkt fortgeschritten ist_? bei dem das spezifische Gewicht der Würze auf einen vorbestimmten Wert unterhalb von 5° Plato abfällt, wild die Zufuhr des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher abgestellt, und die Temperatur der vergorenen Würze, die innerhalb des geschlossenen Systems umläuft, wird infolge der durch die Gärung erzeugten Wärme allmählich erhöht. Die Temperatur der vergorenen Würze kann ansteigen, bis sie einen Wert von wenigstens 2,4° C oberhalb der Ilnuptgärtempenitur und allgemein in dem Be-

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reicn von etwa 10 bis 24° C erreicht und wird durch Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Bier hat

einen geregelten Umlauf des Kühlmediums auf dieser organoleptische Eigenschaften, welche im wesent-

Temperatur gehalten. Zu diesem Zeitnunkt ist die liehen mit denjenigen von Bieren identisch sind,

Hefe in dem Bier noch vorhanden, und das Bier wird welche durch übliche Verfahren hergestellt sind, und

durch das System während eines Zeitraums von etwa 5 es ist in Aroma, Geschmack und Geruch von ihm

5 Tagen kontinuierlich umlaufen gelassen, und zwa- tatsächlich nicht unterscheidbar,

so lange, bis der Diacetylgehalt auf einen Wen von Das Gärungs- und Reifungsverfahren gemäß der

unter 0,2 ppm (Gewichtsteile je Million) fällt und Erfinduno kann unter Steuerung durch automatische

der Acetaldehydgehalt sich auf einen Wert von unter Instrumente arbeiten, so daß die Arbeitsvorgänge von

5 ppm vermindert. Zu diesem Zeitpunkt wird das io einer Zentralstelle aus gesteuert und gegebenenfalls

Bier als völlig gereift oder als fertig angesehen. Es unter Computer-Regelung gebracht werden können,

ist bekannt, daß Diacetyl dem Bier einen sehr schlech- Die für die Temperatur- und Strömungssteuerung

ten Geschmack gibt und daß seine Bildung möglichst verwendeten technischen Mittel führen durch sich

vermieden werden soll. Ein Zusatz von Hefe zu selbst zu einer automatischen Regelung bzw.

Diacetyl enthaltendem Bier soll oft Erfolg hinsieht- 15 Steuerung.

lieh Entfernung des Diacetylgeschmacks haben. in der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Aus-Arn Ende des Reifevorganges wird die Temperatur führung des Brauverfahrens der Erfindung beispielsdes umlaufenden Biers auf einen Wert von etwa weise dargestellt.

-2° bis 0^c C vermindert, wobei sie sich dem Er- Gemäß der Zeichnung wird die Würze, die mit starrungspunkt des Biers nähert. Wenn das Bier sich 20 Hefe geimpft ist, in einem Tank 1 gehalten, der außerauf dieser Temperatur befindet, wird es aus dem Tank halb eines Gebäudes angeordnet und mit einer abgezogen und durch eine Zentrifuge hindurchge- Schicht aus Wärmeisoliermaterial überzogen oder beleitet, um die Hefe zu entfernen. Nach dem Entfer- deckt sein kann. Die Würze wird dem Tank 1 durch nen der Hefe wird das Bier vorgefiltert und mit Koh- eine Einlaßleitung 2 zugeführt und wird aus dem lensäure behandelt, mit Enzymen oder anderen Zu- 25 Tank 1 durch eine Auslaßleitung 3 herausgeführt, sätzen versetzt und feingefiltert, die Kohlensäure- welche mit dem unteren Ende des Tanks 1 in Verbehandlung eingestellt und dann abgefüllt. In einigen bindung steht.

Fällen kann nur ein Filtervorgang zum Vorbereiten Die Temperatur der Würze wird während der Gä-

des Biers zum Versand notwendig sein. rung und des Reifens durch kontinuierliches Umlau-

Bei einer abgeänderten Ausführungsform wird, 30 fen der Würze durch einen Wärmeaustauscher 4 ge-

wenn der Diacetylgehalt der Würze auf einen Wert steuert bzw. kontrolliert, der mit dem Tank 1 durch

von unterhalb 0,5 ppm gefallen ist, die Temperatur Leitungen 5 und 6 verbunden ist. Die Würze wird

auf einen Wert im Bereich von 0 bis etwa 13° C re- aus dem Tank 1 durch die Leitung 5 vermittels einer

duziert und vorzugsweise auf etwa 1,1 bis etwa Pumpe 7 kontinuierlich abgezogen, strömt durch den

3,3 C, und das Bier wird bei dieser Temperatur 35 Wärmeaustauscher 4 und wird durch die Leitung 6 zu

während eines Zeitraums von etwa 1 bis 5 Tagen dem Tank 1 zurückgeführt.

kontinuierlich umlaufen gelassen, um das endgül- Ein Kühlmittel wird dem Wärmeaustauscher 4 tige Altern oder die Reife zu liefern. Am Ende der durch eine Speiseleitung 8 zugeführt und wird durch Reifung wird das Bier durch übliche Verfahren wei- eine Leitung 9 abgegeben, und der Strom des Kühlterbehandelt. 40 mittels durch den Wärmeaustauscher 4 kann entweder Durch kontinuierliches Umlaufen der Würze so- von Hand oder durch selbsttätig betätigte (nicht darwohl wählend des Gärungs- als auch des Reifungs- gestellte) Ventile gesteuert werden.
Vorganges wird die Gesamtzeit, die für das Brauver- Die Abgabeleitung 3 des Tanks 1 ist mit einer fahren erforderlich ist, auf einen Zeitraum von we- Zentrifuge 10 verbunden, welche dazu dient, die Hefe niger als 6 Tagen im Vergleich zu einem Zeitraum 45 aus dem vergorenen Bier abzuziehen, und das Bier von 20 bis 40 Tagen bei einem üblichen Brauver- wird aus der Zentrifuge 10 durch eine Leitung 11 abfahren herabgesetzt, gegeben, während die Hefe durch eine Leitung 12

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, weggeführt wird.

daß nur ein einziger Tank sowohl zum Gären als Mit der Leitung 6 ist eine Tafel 13 mit selbsttätigen auch zum Reifen erforderlich ist, während das 5° Instrumenten verbunden, welche einen Sauerstoffübliche Verfahren zum Gären und Reifen getrennte überwacher, einen Messer des spezifischen Gewichts Tanks erfordert. Bei dem üblichen Verfahren wer- der Würze und ein Temperaturfühlelement aufnehden die Speichertanks in gekühlten Kellern gehalten, men kann. Weiterhin kann die Tafel 13 einen in dei und die Kosten der Herstellung und des Einbaus der Leitung liegenden Analysator enthalten, um sowohl gekühlten Keller sind beträchtlich. Im Gegensatz dazu 55 den Diacetyl- als auch den Acetaldehydgehalt de; erfordert das Verfahren gemäß der Erfindung nicht, behandelten Produktes zu überwachen. Die Signali daß der Gärungs- und Reifungstank innerhalb eines von diesen Instrumenten können dazu dienen, Vergekühlten Gebäudes oder eines Kellers angeordnet fahrensvarianten zu steuern, z. B. Temperatur, unc ist, weil das Kühlen durch kontinuierliches Umlaufen ein Programm für zukünftige Arbeitsvorgänge, ζ. Β der Würze durch einen Wärmeaustauscher erfolgen 60 die Abgabe und die Zentrifugierung. Unter de kann. Steuerung des Computers kann der Ausgang aus die Der kontinuierliche Umlauf der Würze während sen Sensoren gespeichert werden, um als kontinuier der Gärungs- und Reifungsvorgänge schafft eine bes- liehe Aufzeichnung des Arbeitsvorganges zu dienen scre Verteilung der Hefe durch die Würze hindurch, Wenn bestimmte Trends, z. B. Schwerkraft, anzeigen so daß die Hefczellcn mit dem vergärbaren Substrat 65 daß das Bier zum Reifen bereit ist, kann der Com der Würze in inniguc Berührung gebracht werden puter die Temperatur auf den richtigen Pegel selbst können, woraus sich ein höherer Wirkungsgrad und tätig einstellen. Nachdem einmal der richtige Reife ein gleichförmigeres Produkt ergibt. Das durch das zykliis beendet worden ist und der Diacetyl- und Acc

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taldehydgehalt sich innerhalb der richtigen Grenzen Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Hefe noch

befinden, kann der Tank 1 automatisch entleert und in dem Bier, und die vergorene Würze wird bei einer

sein Inhalt zentrifugiert werden. Temperatur im Bereich von etwa 10 bis 24° C kon-

Zur Ausführung des Verfahrens wird die Würze linuicrlich umlaufen gelassen, um das Bier zu reifen mit der Hefe vermischt oder mit ihr geimpft, und 5 oder zu altern. Während dieser Reifeperiode arbeitet zwar entweder bevor die Würze in den Tank 1 einge- die Hefe dahin, um enzymatisch das Bier gesunden führt ist oder wenn die Würze sich in dem Tank 1 bc- zu lassen, indem die unangenehmen und schwefelhalfindet. Die Würze wird dann vermittels der Pumpe 7 ligen Nebenprodukte der Gärung in neutralere Gedurch das geschlossene System kontinuierlich um- schmacks- und in neutralere Gcruchsbestandteile laufen gelassen, welches, wie oben erläutert, den io umgewandelt werden. Die spezifische Zeit, während Tank 1, die Leitung 5, den Wärmeaustauscher 4 welcher das Bier zum Reifen umlaufen gelassen wird, und die Leitung 6 enthält. Der Strom des Kühlmit- beträgt allgemein 2 bis 5 Tage, wobei die spezifische tels zu dem Wärmeaustauscher 4 wird eingestellt, so Zeit durch die organoleptischen Qualitäten des Erdaß die Temperatur der umlaufenden Würze in dem Zeugnisses bestimmt ist. Als ein Index für die Reife System auf einen Wert zwischen etwa 7 bis etwa 15 wird die vergorene Würze kontinuierlich umlaufen 22° C und vorzugsweise auf etwa 10 bis etwa 16° C gelassen, bis der Diacctylgchalt einen Wert von kleigehalten wird. Falls die Würze mit einer Grund- ner als 0,2 ppm und vorzugsweise einen Wert von un-Gärungshefe geimpft worden ist, wird die Gärung terhalb 0,1 ppm erreicht, und der Acetaldehydgehalt gewöhnlich bei einer Temperatur in dem unteren Teil der vergorenen Würze sich auf einen vorbestimmten des Bereichs von etwa 7 bis 22° C, im allgemeinen 20 Wert unterhalb von 5 ppm vermindert. Wenn diese zwischen 7 und 16⁰C, durchgeführt, während, fails Werte erreicht sind, ist der Reifeprozeß als beendet eine Bierhefe zum Impfen der Würze verwendet wird, anzusehen. Am Ende der Reifungs- oder Alterungseine Temperatur in dem oberen Teil des Bereichs in periodc wird der Strom des Kühlmittels neu eingeder Nachbarschaft von etwa 13 bis 22° C während stellt, um das umlaufende Bier auf eine Temperatur der Gärung allgemein verwendet wird. 25 in dem Bereich von — 1,6 bis 0° C zu kühlen, welche

Während des Umlaufs der Würze wirken die Hefe- Temperatur sich dem Gefrierpunkt des Biers nähert, enzyme auf das zu vergärende Substrat der Würze Wenn das Bier diese Temperatur erreicht hat, wird ein, und der Umlauf der Würze schafft eine innigere das Bier aus dem Tank 1 durch die Auslaßleitung 3 Berührung zwischen den Hefezellen und dem zu ver- herausgezogen und wird in die Zentrifuge 10 gegärenden Substrat. 30 pumpt, wobei die Hefe und andere Komponenten

Diacetyl ist ein Nebenprodukt der Gärung und durch Zentrifugieren entfernt werden. Das Kühlen erteilt dem Bier einen butterartigen Geschmack. Ob- des Biers auf einen Bereich zwischen — 1,7 und 0° C gleich die Kohlenhydrate in einer kurzen Zeit voll- vor der Zcntrifugierung ermöglicht eine bessere Abständig verbraucht sein können, ist ein hoher Rest- trennung der Hefe und anderer schädlicher Komgehalt an Diacetyl für das sich ergebende Bier un- 3ö ponenten.

abhängig von der Reife beim Lagern nachteilig. Die Nach dem Zentrifugieren wird das Bier durch

Verminderung des Diacetylgehalts geht langsamer als übliche Verfahren weiterbehandelt, welche allgemein

die Aufnahme von Zucker vor sich, und eine zusatz- die Vorfiltricrung und die Kohlensäurebehandlung,

liehe Zeit ist erforderlich, bis der Diacelylgehalt die Einführung von Enzymen oder anderen Bierzu-

enzymatisch auf eine organoleptisch tragbare Höhe, 40 salzen, Endfiltrierung, Endkohlensäurebehandlung

allgemein unterhalb 0,2 ppm (Gewichtsteile je Mil- und den Transport zu Vorratstanks vor dem Ab-

lion) reduziert worden ist. Es wurde unerwarteter- packen enthält. Beide Filterstufen können in einem

weise gefunden, daß durch Anheben der Temperatur einzigen Vorgang durchgeführt werden, da die Hefe-

der vergärenden Würze, nachdem der größte Teil der zentrifuge im wesentlichen die Hefe und die Fremd-

Kohlenhydrate assimiliert worden ist, die Diacetyl- 45 komponenten entfernt, die gewöhnlich bei der Vor-

Reduktionsphase weitgehend beschleunigt werden filtrierung entfernt werden.

kann, wodurch die Lagerzeit in dem Tank erheblich In einigen Fällen kann die Hefe aus der Würze vermindert wird. Die durch Metabolismus der Koh- nach der Gärung und vor dem Reifen entfernt werlenhydrate in der Würze erzeugte Wärme erhöht die den. In diesem Fall wird die vergorene Würze aus Würze und erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit der 50 dem Tank 1 in die Zentrifuge 10 gepumpt, und die beim Reduzieren von Diacetyl zu natürlichen Sub- geklärte Würze wird dann in den Tank 1 für den stanzen enthaltenen Enzyme. Wenn daher das spezi- Reifeprozeß zurückgeführt. Bei diesem abgewandelösche Gewicht der umlaufenden Würze einen vorbe- ten Verfahren wird der größere Teil der Hefe durch stimmten Wert von unterhalb 5° Plato erreicht und die Zentrifuge entfernt, wobei eine Hefekonzentration allgemein einen bevorzugten Wert in der Größen- 55 von etwa 6000000 Hefezellen je mm Würze beordnung von 3 bis 4° Plato erreicht, wird der Umlauf lassen wird, und die verbleibenden Hefezellen ardes Kühlmittels durch den Wärmeaustauscher 4 an- beiten während des Reifeprozesses, um das Bier engehalten, während der Umlauf der Würze durch das zymatisch zu reifen. Es wird jedoch vorgezogen, die geschlossene System hindurch fortgesetzt wird. Da ursprüngliche Hefekonzentration in dem Bier wähder Kühleffekt beendet worden ist, steigt die Tem- 60 rend des Reifeprozesses aufrechtzuerhalten, weil dies perarur der Würze zufolge der durch die Gärung die mechanische Stufe des Zentrifugierens zwischer in dem Restextrakt in der Würze erzeugten Wärme der Gärung und dem Reifen beseitigt und ein« allmählich an. Während dieses Teiles des Prozesses größere Menge Hefe zur Beschleunigung der enzy wird die Würze auf einer Temperatur von wenigstens matischen Reife des Biers während des Reife- bzw 2.4° C oberhalb der Gärungstemperatur in dem Be- 65 Alterungsvorganges schafft. Wie oben ausgeführt reich von 10 bis 24° C und vorzugsweise etwa 15,6° C wird das Reifen während einer Periode von etwi durch einen gesteuerten Umlauf des Kühlmittels zu 1 bis 5 Tagen ausgeführt. Falls jedoch ein Teil de: dem Wärmeaustauscher 4 gehalten. Hefe vor dem Reifen entfern», wird, kann die Reife

pcriode auf 15 oder 30 Tage ohne irgendeine nachteilige Wirkung auf das Bier verlangen werden, jedoch verbessert eine derartige verlängerte Reifcpcriode die organolcptischcn Eigenschaften des Biers nicht merklich und hat vom praktischen Standpunkt aus gesehen keine Vorteile.

Die Strömungsgeschwindigkeit dei Würze durch das System während des Gärungs- und des Reifungsprozesses ist nicht besonders kritisch. Jedoch sollte die Strömung der Würze kontinuierlich sein, und gewöhnlich soll die Strömung eine solche Geschwindigkeit haben, daß die gesamte Kapazität des Tanks 1 wenigstens einmal je Stunde bewegt wird. Wenn beispielsweise der Tank ein Aufnahmevermögen von 49 200 1 hat, sollte die Strömungsgeschwindigkeit wenigstens 49 200 1 je Stunde betragen.

Das Bier kann während der Reifung oder des Altcrns in einem Tank gehalten werden, so daß es nicht durch ein geschlossenes System umläuft, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. In diesem Fall wird das Bier kontinuierlich bewegt oder umgerührt, um die gewünschte innige Berührung zwischen den Hefezellen und dem Bier zu erreichen. Daher ist der Ausdruck »bewegt«, wie er in dem vorliegenden Zusammenhang verwendet wird, so aufzufassen, daß er Pumpen, Umrühren oder irgendwelche anderen Mittel umfaßt, die die Hefe in Suspension in dem Bier halten.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das Reifen bei einer etwas verminderten Temperatur gegenüber der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen durchceführt. Wie bei der ersten Ausführungsform wird der Strom des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher so eingestellt, daß die Temperatur der in dem System umlaufenden Würze auf einem Wert von etwa 7 bis 21" C aufrechterhalten wird, bis das spezilische Gewicht der umlaufenden Würze einen vorbestimmten Wert von unterhalb 5" Plato und allgemein einen Wert im Bereich von 3 bis 4'^; Piaio erreicht. Wenn dieses spezifische Gewicht erreicht ist, wird der Umlauf des Kühlmittels durch den Wärmeaustauscher 4 angehalten, während der Umlauf der Würze durch das geschlossene System fortgesetzt wird. Da die Kühlwirkung beendet worden ist. steigt die Temperatur der Würze zufolge der durch die Gärung des Restextraktes in der Würze vorhandenen Wärme allmählich. Die Temperatur der Würze wird auf wenigstens 2,4= C oberhalb der Hauptgärungstemperatur und in dem Bereich von 10 bis etwa 24° C, vorzugsweise auf etwa 18° C, durch den gesteuerten Umlauf des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher 4 gehalten.

Wenn bei diesem Verfahren der Diacetylgehalt der Würze sich auf einen vorbestimmten Wert unterhalb 0,5 ppm vermindert, wird das Kühlmittel dem Wärmeaustauscher 4 mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die ausreicht, um die Temperatur der umlaufenden vergorenen Würze auf einen Wert von 0 bis etwa 13° C und vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen etwa 1,1 und 3,3° C zu vermindern. Die Würze wird bei dieser Temperatur während einer Periode von 1 bis 5 Tagen durch das System kontinuierlich umlaufen gelassen, und dies hängt von den organoieptischen Eigenschaften ab, die in dem Enderzeugnis gewünscht werden. Wenn der Acetaldehydgehalt der zu vergärenden Würze auf einen vorbestimmten Wert unterhalb 5 ppm abfällt, wird der Reifeprozeß als beendet angesehen. Am Ende des Reifeprozesses wird der Strom des Kühlmittels so eingestellt, daß er das umlaufende Bier auf eine Temperatur im Bereich von etwa - 1,7 bis 0⁰C abkühlt, welche sich dem Gefrierpunkt des Biers nähert. Danach wird das Bier aus dem Tank abgezogen und zentrifugiert und weiterbehandelt, wie es mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.

Beispiel 1

Etwa 49 200 1 Würze werden in einen Tank eingeführt und mit einer Bodenhefe für die Gärung gemischt. Der Tank wird an ein geschlossenes Strömungssystem mit einem Wärmeaustauscher angeschlossen. Die Würze läuft durch den Wärmeaustauscher mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 49 200 1 je Stunde um, und der Strom des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher wird eingestellt, um die Temperatur der umlaufenden Würze auf

ao etwa 13 C zu halten. Die Würze wird auf ein spezifisches Gewicht von 4° Plato vergoren, was etwa 2¹Zz Tage in Anspruch nimmt. Sobald dieses spezifische Gewicht erreicht ist, wird der Strom des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher unterbrochen, während die Strömungsgeschwindigkeit der Würze durch das Umlaufsystcm mit 49 200 1 je Stunde aufrechterhalten wird. Die Temperatur der Würze steigt infch-e der durch die Gärung erzeugten Wärme langsam auf etwa 16° C und wird durch einen gesteuerten Strom des Kühlmittels durch den Wärmeaustauscher auf dieser Temperatur gehalten.

Die vergorene Würze wird bei dieser Temperatur umlaufen gelassen, bis der Acetaldehydgehalt 3 ppm erreicht und der Diacetylgehalt unter 0,1 ppm fällt, was einen Zeitraum von etwa 4 Tagen erfordert. Das Bier wird dann auf eine Temperatur von etwa 1,7^: C gekühlt und wird aus dem Tank zu einer

Zentrifuge gepumpt, wo die Hefe entfernt wird. Das zentrifugierte Bier wird dann durch übliche Braumethoden behandelt.

Beispiel 2

49 200 1 Würze werden in den Tank I eingeführt und mit Hefe geimpft. Die Würze wird durch den Wärmeaustauscher mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 49 2001 je Stunde umlaufen gelassen, und der Strom des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher wird eingestellt, um die Temperatur der umlaufenden Würze auf etwa 13^C C zu halten. D Würze wird auf ein spezifisches Gewicht von 3,5° Piato vergoren, was etwa 2¹Z= Tage in Anspruch nimmt. Sobald dieses spezifische Gewicht erreicht ist. wird der Strom des Kühlmittels zu dem Wärmeaustauscher beendet, während die Strömungsgeschwindigkeit der Würze durch das Umlaufsystem mit 49 200 1 je Stunde aufrechterhalten bleibt. Die Temperatur der Würze steigt infolge der durch die Gärung erzeugten Wärme auf ein Maximum von etwa 19° C an. Sobald dei Diacetylgehalt nach etwa IVs Tagen den Wert vor 0,2 ppm erreicht, wird das Kühlmittel dem Wärmeaustauscher mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die ausreicht, um die Temperatur der umlaufenden Würze auf einen Wert von etwa 2,2° C absinken zu lassen Die vergorene Würze wird bei dieser Temperatur umlaufen gelassen, bis der Acetaldehydgehalt 3 ppm erreicht, was etwa 1 Tag in Anspruch nimmt. Das Biei wird dann auf die Temperatur von etwa -1,7⁰C gekühlt und aus dem Tank 1 einer Zentrifuge züge·

leitet, wo die MeIe entfernt wird. Das zentrifugierte Bier wird dann durch übliche Brauverfahren behandelt.

Das Verfahren der Erfindung hat gegenüber bekannten kontinuierlichen Gärungsverfahren entscheidende Vorteile. Bekannte kontinuierliche Gärungsverfahren erfordern ein kontinuierliches Zuführen von Würze, wodurch eine mikrobiologische Verschmutzung und Zerstörung herbeigeführt werden kann. Die bekannten Verfahren erfordern eine hohe Konzentration an Hefe, welche in dem Gärungstank während langer Zeitperioden zurückgehalten wird, wodurch sich die Entwicklung von Hefe enthaltenden und von Stoffen mit schlechtem Geschmack in dem Bier ergibt, die in dem Reifeprozeß nicht beseitigt werden können. Außerdem erfordern die kontinuierlichen Gärungsprozesse dieser Art komplizierte Steuersysteme, um in dem Produkt Gleichförmigkeit aufrechtzuerhalten, und erfordern hohe Gärungstemperaturen, welche zu der Entwicklung von unerwünschtem schlechtem Aroma beitragen.

Das Verfahren der Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Verfahren durch kontinuierliches Umlaufen einer gegebenen Menge Würze sowohl während des Gärungs- als auch des Reifungsvorganges und erzeugt ein Bier, welches vollständig akzeptable organoleptische Eigenschaften hat. Weiterhin ist die Zeit, welche für den Umlauf-Gärungs- und Reifeprozeß erforderlich ist, im wesentlichen die gleiche, wie für die Kombination einer kontinuierlichen Gärung und einer statischen Reife, wobei jetloch der Vorteil besteht, daß das Endprodukt frei von schlechtem Aroma und Geschmack und gleich dem Bier ist, welches durch die übliche Gärungs- und Reifemethode in Teilmengen erzeugt worden ist.

Bei der Anwendung des Verfahrens der Erfindung ist nur ein einzelner Tank zum Gären und Lagern im Gegensatz zu üblichen Verfahren erforderlich, welche getrennte Tanks zum Gären und Lagern erfordern. Infolge der beschleunigten Gärung und Reife und infolge der Tatsache, daß nur ein einzelner Tank erforderlich ist, wird das Tankgesamtvolumen oder die Kapazität für einen gegebenen Bierausstoß auf Ve gegenüber dem eines üblichen Brauverfahrens vermindert. Durch Verringern der erforderlichen Anzahl von Tanks wird eine beträchtliche Einsparung an Arbeit erreicht, weil es notwendig ist, jeden Tank nach der Förderung zu reinigen. Als weiterer Vorteil wird eine Kostenersparnis in Reinigungs-Chemikalien erreicht, v.eil weniger Tanks und Rohrleitungen nach jeder Förderung gereinigt werden müssen.

Die Verminderung des Tankvolumens vermindert weiterhin die Kapitalanlage und die Wartungskosten auf einen Wert von etwa Ve eines üblichen Verfahrens und reduziert' auf entsprechende Weise Schwund- oder Handhabungsverluste um den gleichen Faktor, z. B. Schwund, der sich aus Leckagen, durch Rückstände in Leitungen und Tanks ergibt, da dies von der Zahl der Tanks, der Verbindungen und den Förderungen abhängig ist.

Es ist nicht notwendig, den Tank in einem gekühlten Keller oder einem gekühlten Gebäude, wie bei den üblichen Verfahren, anzuordnen, da die Würze durch Umlaufen durch den Wärmeaustauscher gekühlt wird. Der Tank kann entweder innerhalb eines Gebäudes oder außerhalb eines Gebäudes angeordnet werden und ist vorzugsweise mit einem Wärmeisoliennaterial überzogen, um eine bessere Kontrolle über clic Temperatur der Würze in di:n System zi schalien.

Bakterien haben das Bestreben, raiuige Produkt! mit schlechtem Geschmack zu erzeugen, weiche dii 5 organoleptischen Eigenschaften des Biers vcränden können, und das Verfahren der Erfindung vermin ilert infolge wesentlicher Verminderung der Verweil zeit des Produktes in dem System gegenüber den üblicher Brauprozcssc weitgehend die Möglichkei

ίο der Verschmutzung durch Bakterien.

Als weiterer Vorteil können die physikalisch« Eigenschaften der Würze, z. B. spezifisches Gewicht Temperatur, Diacetylgchalt, Sauerstoffgehalt u. dgl. in einem strömenden Medium wie bei dem Verfahrei der vorliegenden Erfindung leichter als in einem sta tischen Körper bestimmt werden, in welchem eini Schichtbildung eintritt. Die genaueren analytisch« Ablesungen ergeben ein genauer gesteuertes gleich lärmigeres Produkt.

Das Verfahren, eignet sich insbesondere für siel selbst steuernde Instrumente, gegebenenfalls zu eine: Computer-Steuerung. Die Signale aus den Analysier Instrumenten an der Tafel 13 können dazu dienen die Variablen des Prozesses, z. B. Temperatur, Sau erstofTgchalt, sowohl als auch die Steuerungs- unc Programniierungsarbeitsvorgänge zu steuern.

Es wurde eine Reihe von Bieranalysen ausgeführt um die physikalischen Eigenschaften der nach den Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Bier«

zu bestimmen und die physikalischen Eigenschaftet mit denjenigen von in üblicher Weise gegorenen unc gereiften Bieren zu vergleichen.

In der Tabelle bezeichnen die Bicre Nr. 1 bi; Nr. 4 Biere, die gemäß dem Verfahren nach der Er

iindung hergestellt sind. Bei der Herstellung diesel Biere wurde eine übliche Würze mit einer Standard-Brauhefc mit einer Rate von annähernd 15 000 0OC Zellen je cm³ versetzt.

Bei dem Bier Nr. 1 wurde die Würze bei einei Temperatur von 13,3⁰C unter fortdauernder Bewegung durch Umlaufenlassen der Würze durch ein geschlossenes Fließsystem vergoren. Die Würze wurde auf ein spezifisches Gewicht von etwa 4,5° Plato vergoren, was etwa 3V₂ Tage in Anspruch nahm. Nact

der Gärung wurde die Temperatur auf annähernd 15,85° C erhöht und das vergorene Substrat, welche! die Hefe enthielt, wurde kontinuierlich durch Umlaul durch das gleiche geschlossene Fließsystem während einer weiteren Zeitdauer von etwa 3 Tagen konti-

nuierlich bewegt, um das Bier zu reifen. Nach dies« 3tägigen Reifezeit wurde das Bier aus dem System abgelassen, die Hefe durch Zentrifugieren abgetrennt, das Bier wurde filtriert und nach üblicher Brautechniken weiterbehandelt.

Die Biere Nr. 2, 3 und 4 wurden in ähnlich« Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Biei Nr. 2 bei einer Temperatur von annähernd 15° C vergoren und bei einer Temperatur von annähernd 18,1° C gereift wurde und das Bier Nr. 4 bei einer

Temperatur von annähernd 14,4° C vergoren und bei einer Temperatur von annähernd 16,95° C gereift wurde. Das Bier Nr. 3 wurde bei den gleichen Temperaturen wie denjenigen bei dem Bier Nr. 1 vergoren und gereift.

Es wurden Standard-Bieranalysen mit Bezug auf die Biere Nr. 1 bis Nr. 4 ausgeführt, und die physikalischen Eigenschaften der Biere sind in der Tabelle angegeben.

2

Die Biere Nr. 1 bis Nr. 4, die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung erzeugt wurden, sind in ihrer Qualität einem üblichen Bier, bei dem von der gleichen Würze ausgegangen wird, gleichwertig.

Eine Gärung einer Würze der verwendeten Art, um schwerere Biere oder Ale bei 19° C und Reifung des vergorenen Substrats bei einer Temperatur von

23" C erzeugt ein Bier, das in seiner Qualität üblichen schweren Bieren und Alen gleichwertig ist.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird jedoch ein Bi°r erzeugt, das gleichförmiger von Ansatz zu Ansatz ist, als dies bei dem bekannten Verfahren möglich ist. Außerdem wird das Bier in wesentlich kürzerer Verweilzeit erzeugt.

Hier Nr. 1

Bier Nr, 2

Bier Nr. 3

Bier Nr. 4

Gärtemperatur, ^ü C
Reifetemperatur, ⁰C

Analysen

Bierfarbe (°Lov. 52-1/2" Cell)
Scheinbares Extrakt, "/o
Alkohol, Gewichtsprozent
Tatsächliches Extrakt, %>
Bierprotein (N ■ 6,25), ⁿ/o
Bier, pH

Bicr-Calcium, ppm
VDK, ppm
Isohumulonc, ppm
Originalextrakt (calc.)
Luftgehalt, ml/340 g Bier
COyVolumen
Klarheit (Klarheitsstandard)
3-Tage-Rotator — 23,9° C
Oxalat, ppm

13,30	15,0	13,30	14,40
15,85	18,1	15,85	16,95
2,1	2,3	1,7	1,7
2,22	2,24	2,35	2,34
3,82	3,79	3,65	3,64
4,0	4,01	4,05	4,08
0,27	0,29	0,24	0,24
4,0	4,0	4,0	4,05
39	38	76	61
0,03	0,03	0,06	0,06
14,9	17,0	12,5	12,8
11,44	11,39	11,16	11,07
1,40	1,25	0,32	0,50
2,70	2,66	2,69	2,58
0,5	0,5	0,5	0,5
0,91	0,94	3,5	4,0
4,0	4,0	4,5	4,0

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gären und Reifen eines Malzgetränks, wobei eine Hefe enthaltende Würze S bei einer Temperatur im Bereich von etwa 7 bis 21° C kontinuierlich bewegt wird, um die Hefe

in Suspension zu halten, und anschließend reifen gelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die hauptvergorene Würze bei einer Tempe- ™ ratur von wenigstens 2,4° C oberhalb der Hauptgärtemperatur und dabei im Bereich von 10 bis 24° C unter einem die Hefe in Suspension haltenden kontinuierlichen Bewegen gereift wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die Temperatur der hauptvergorenen Würze durch die vom Gärvorgang erzeugte Wärme auf die Reifungstemperatur erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vergorene Würze während einer Zeitdauer von 1 bis 5 Tagen gereift wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Würze durch Umlaufenlassen durch eine Anlage mit geschlossenem Kreislauf bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gären und das Reifen in dem gleichen Gefäß ausgeführt werden.