DE1767168B1

DE1767168B1 - Vorrichtung zur mechanischen Verringerung von Fermentationsschaum

Info

Publication number: DE1767168B1
Application number: DE19681767168
Authority: DE
Inventors: Traelnes Knut Rude
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1967-04-13
Filing date: 1968-04-08
Publication date: 1972-03-09
Also published as: FR1558187A; BE712573A; US3520822A; ES352566A1; CH465561A; GB1169494A

Description

Vorzugsweise ist das rotierende Organ und das Gärgefäß koaxial gelagert. Das rotierende Organ besteht aus einer Schraubenwelle, deren Drehung und Schaufelanordnung so eingerichtet sind, daß sie einen vertikal absteigenden Strom verursachen.

Die Zeichnung zeigt schematisch und zusammen mit einem Ausführungsbeispiel zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt der Vorrichtung gemäß Ausführung 1;

F i g. 2 ist eine Variante derselben. Wie F i g. 1 zeigt, ist die Vorrichtung im oberen Teil des Gärbottichs 1 angeordnet. Sie besteht aus einem Trichter mit einem zylindrischen unteren Teil la, einem sich nach oben konisch erweiternden Teil 2b und einem darauf sitzenden zylindrischen Teil 2 c. Der Trichter und die Gärbottichwand sind koaxial, und der Zwischenraum e zwischen Gärbottichwand und Teil 2c entspricht dem 0,10- bis 0,15fachen des inneren Durchmessers des Gärbottichs.

Die Vorrichtung trägt weiterhin eine Schraube 3 im Innern des zylindrischen Teils 2 a des Trichters. Die Schraube wird in Pfeilrichtung / durch eine röhrenförmige Welle 4 gedreht, und die Schaufeln sind so eingestellt, daß sie einen vertikal gegen den Boden gerichteten Strom erzeugen. Die Welle 4 ist in der vorliegenden Form unabhängig von Welle 5 des Rührers (nicht gezeigt) des Gärbottichs 1. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Schraube 3 an Welle 5 befestigt sein.

Die Arbeitsweise mit der Vorrichtung ist folgende: Die Höhe der Fermentationsrlüssigkeit wird so eingestellt, daß der Boden des Trichters in die Flüssigkeit eintaucht. Die Drehung von Schraube 3 erzeugt im Innern von Teil 2a eine wirbelartige Bewegung, die die Flüssigkeit um den Trichter herum wegnimmt und das Niveau des Milieus bis zum Boden des zylindrischen Teils 2 c einstellt. Vorzugsweise wird die automatische und konstante Regulierung des Niveaus der Flüssigkeit durch einen Heber oder ein anderes Mittel sichergestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gibt die Möglichkeit, die Oberfläche des Milieus zu erniedrigen, und die Schaumbildung erfolgt nunmehr lediglich auf der ringförmigen Oberfläche zwischen der Gärbottichwand und dem oberen Teil des Trichters. Da der in dem erwähnten beschränkten Zwischenraum gebildete Schaum zu einer gewissen Höhe ansteigt, die von der mechanischen Steifheit abhängt, läuft er in das Innere des Trichters über und nach unten bis zu dem Punkt, wo er durch die Wirbelbewegung mit der Gärflüssigkeit vermischt wird.

Gemäß der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Trichter durch einen Kasten 11 ersetzt, der außen durch eine zylindrische Wand begrenzt und bei 11 α verlängert ist und im Innern die gleiche Ausbildung wie der Trichter nach F i g. 1 hat. Die Form dieses Raumes ermöglicht es, um den Kasten 11 herum einen röhrenförmigen Kanal mit einem geeigneten verringerten Volumen zu bilden, der z. B. einer Schraube angepaßt ist, die nur eine geringe Menge Flüssigkeit versetzt. In dieser Ausführungsform (F i g. 2) ist die Schraube durch eine Turbine 12 ersetzt, die bequem unter dem Boden des Kastens 11 angeordnet ist. Die Turbine wird durch eine röhrenförmige Welle 13, die selbst durch Welle 14 des Rührers (nicht gezeigt) im Gärbottich 10 gelenkt wird, angetrieben. Sie hat die gleiche Wirkung wie die erwähnte Schraube, d. h. die Wegführung des oberen Flüssigkeitsbetts um den Kasten herum und eine wirbelartige Bewegung am Boden des Kastens. Weiterhin besitzt die Vorrichtung unter anderem ein oder mehrere Ablenkbleche 15, um den Strom des Schaumes zum Innern des Trichters bzw. Kastens zu lenken.

Der besondere Vorteil beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß durch die enge Kanalbildung zwischen dem innen angeordneten trichterförmigen Körper und der Gärbottichwandung ein gutes Einziehen des Schaumes in den Trichter ermöglicht wird. Durch die Anordnung des rotierenden Organs in der flüssigen Phase wird in der Flüssigkeit eine wirbelnde Bewegung erzeugt. Der Schaum wird am Boden des Behälters von der Maische aufgesaugt, was insofern wichtig und vorteilhaft ist, als der Schaum und die in ihm enthaltene Luft völlig in das Substrat zurückgeführt werden. Es gelingt auf diese Weise, in der Gärmaische ein erhöhtes Luftvolumen zu verteilen. Da der Schaum nicht durch zugeführtes Druckwasser zerstört wird, wird außerdem der Verdünnungsgrad der Maische nicht verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur mechanischen Verringerung von Fermentationsschaum, die im oberen inneren Teil eines Gärbottichs anzuordnen ist und mit einem rotierenden Organ zur Behandlung des Schaumes innerhalb eines an beiden Enden offenen, sich nach oben erweiternden Körpers aus-

rheologische Eigenschaften von verschiedenen Faktoren abhängen, besonders von der Art der Mikroorganismen, der Zusammensetzung der Nährflüssigkeit, dem Volumen der in diese eingeleiteten Luft, der Intensität der Durchrührung u. dgl. Die Schaumbildung im Innern eines Gärbottichs ohne Kontrolle stellt im allgemeinen im Hinblick auf die Ausbeute des Verfahrens einen äußerst negativen Faktor dar. Wenn die Schaumbildung eine bestimmte Grenze

gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, io überschreitet, geht das Volumen des Schaumes schnell

daß sie aus einem an seinen Enden offenen Körper mit einer sich nach oben erweiternden Wandung (2 a, 2 b), einem in die Gärflüssigkeit einzutauchenden Boden und einen oberen in

über den freien Raum am Kopf des Bottichs hinaus, und der Überschuß .fließt durch die Luftabfuhrleitung ab. Der Verlust ist auch insofern empfindlich, als in den meisten Fällen der Schaum reich an Zellen-

einem solchen Abstand von der vertikalen Gär- 15 material ist.

bottichwand angeordneten zylindrischen Rand Mechanische Mittel zur Verringerung des bei der

(2 c) besteht, daß der ringförmige Zwischenraum zwischen dem oberen Rand des Körpers und der Gärbottichwand etwa das 0,10- bis 0,15fache des

Fermentation gebildeten Schaumes sind bereits verwendet, jedoch haben sich diese im Hinblick auf die Bedeutung der Schaumbildung als solcher als unzuinneren Durchmessers des Gärbottichs beträgt, 20 reichend erwiesen. Zum gleichen Zweck hat man daß sie ferner ein rotierendes Organ (3,12) ent- chemische Stoffe benutzt, insbesondere oberflächen-

hält, das entweder im Innern des unteren Teils des Körpers in Form einer Schraube angeordnet ist, deren Drehung und Schaufelstellung so eingerichtet sind, daß ein vertikal absteigender Flüssigkeitsstrom erzeugt wird, oder das unter dem Boden des Körpers in Form einer Turbine angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geaktive Stoffe, wie Silicone. Diese an sich wirksamen Mittel sind jedoch unerwünscht, außerdem erhöht ihre Verwendung erheblich die Betriebskosten.

Aus der deutschen Patentschrift 388 178 ist eine Förderschnecke zur Bekämpfung der Schaumbildung in gärenden Flüssigkeiten bekannt, deren wesentlicher Teil aus einer mit Löchern versehenen Förderschnecke besteht, die in einem sich nach oben erweiternden

kennzeichnet, daß der Körper in Form eines 30 Behälter angeordnet ist. Die Vorrichtung besitzt Trichters (2 a bis 2c) ausgebildet ist, der aus weiterhin einen tellerförmigen Überlauf, welcher den wenigstens einem tronkonischen Teil (2 b) und Schaum dem in die Flüssigkeit eintauchenden Schnekeinem an der engeren Basis des Teiles (2b) ange- kengehäuse zuleitet. Da der obere Teil der Vorrichbrachten zylindrischen Teil (2 a) besteht. tung verhältnismäßig breit und flach ausgebildet ist,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 ist nicht zwangläufig eine enge Kanalbildung zwischen kennzeichnet, daß der Körper aus einem Kasten dem die Förderschnecke umgebenden Behälterteil (11) besteht, mit einer äußeren merklich zylindri- und der äußeren Behälterwandung gegeben. Infolgeschen Wand und einer inneren Wand, die wenig- dessen ist das Einziehen des Schaumes in den Trichstens teilweise konisch sich nach oben erweiternd ter nicht befriedigend. Hinzu kommt, daß der Schaum ausgebildet ist und einen zylindrischen Teil über- 40 durch die Wirkung der Flüssigkeitsstrahlen zerstört ragt. wird. Die Möglichkeit, mit dem zurückgeführten

Schaum in der Gärmaische ein erhöhtes Luftvolumen zu erzeugen, ist dadurch nicht gegeben. Außerdem wird der Verdünnungsgrad des Substrates verändert, was weitmöglichst vermieden werden muß.

Mit der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, alle diese Nachteile zu vermeiden. Die im oberen inneren Teil eines Gärbottichs an zugeordnende und mit einem rotierenden Organ

kennzeichnet, daß wenigstens ein Ablenkblech 50 zur Schaumbehandlung innerhalb eines an beiden oberhalb des oberen Randes des Körpers ange- Enden offenen sich nach oben erweiternden Behälters ordnet ist. ausgebildete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,

daß sie aus einem an seinen Enden offenen Körper

mit einer sich nach oben erweiternden Wandung, einem in die Gärflüssigkeit einzutauchenden Boden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mecha- und einen oberen in einem solchen Abstand von der nischen Verringerung des bei der Fermentation oder vertikalen Gärbottichwand angeordneten zylindri-Kultur von aeroben Mikroorganismen in flüssigen sehen Rand besteht, daß der ringförmige Zwischenoder halbflüssigen Substraten entstehenden Schaumes. raum zwischen dem oberen Rand des Körpers und Diese Verfahren führt man im allgemeinen in Gär- 60 der Gärbottichwand etwa das 0,10- bis 0,15fache bottichen aus, die mit Mitteln zur konstanten Ein- des inneren Durchmessers des Gärbottichs beträgt, leitung von Luft in das Reaktionsmilieu und zur daß sie ferner ein rotierendes Organ enthält, das entmechanischen Bewegung desselben ausgebildet sind. weder im Innern des unteren Teils des Körpers in Zur Regulierung der Ernäherung der Reaktionsmasse Form einer Schraube angeordnet ist, deren Drehung ist im Kopf der Bottiche ein weiter Raum freigelassen, 65 und Schaufelstellung so eingerichtet sind, daß ein der etwa 30% des verfügbaren Volumens entspricht. vertikal absteigender Flüssigkeitsstrom erzeugt wird, Die Fermentation bildet unter diesen Bedingungen oder das unter dem Boden des Körpers in Form einer in den meisten Fällen Schaum, dessen Menge und Turbine angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Teil der inneren Wand nach oben durch einen zylindrischen Teil (lla) verlängert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper und der Gärbottich koaxial angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-