DE202009018860U1

DE202009018860U1 - Device for purification

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Publication number: DE202009018860U1
Application number: DE200920018860
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2014-03-21
Anticipated expiration: 2019-01-17
Also published as: DE102009004929A1; DE102009004929B4

Abstract

Vorrichtung (1) zur Läuterung im Brauprozess mit einem Separationsbehälter (2) umfassend eine Maischezuleitung (3) und eine Würzeabfuhrleitung (4), dadurch gekennzeichnet, dass dem Separationsbehälter (2) eine Einrichtung (5) zur Gaseinleitung zugeordnet ist, die zur Erzeugung eines Gasblasenstroms (28) in einer im Separationsbehälter (2) befindlichen Flüssigkeit ausgebildet ist.Device (1) for refining in the brewing process with a separation container (2) comprising a mash feed line (3) and a wort discharge line (4), characterized in that the separation container (2) is assigned a device (5) for introducing gas, which is used to generate a Gas bubble stream (28) is formed in a liquid in the separation container (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Läuterung im Brauprozess mit einem Separationsbehälter, der eine Maischezuleitung und eine Würzeabfuhrleitung umfasst.The invention relates to a device for refining in the brewing process with a separation vessel comprising a mash feed line and a wort removal line.

Mit ein wesentlicher Schritt im Brauprozess ist der so genannte Läutervorgang. Dabei wird die nach dem Einmaischen entstandene Maische, eine Suspension aus Würze und ungelösten Feststoffpartikeln wie Malzreste, insbesondere Spelzen, gefiltert, um die Würze als die kontinuierliche Phase von den Feststoffpartikeln, der dispersen Phase, zu trennen. Die Klarheit der abgefilterten Würze, aus der später das Bier entsteht, und die Dauer des Läutervorgangs sind hierbei entscheidende Qualitätskriterien.An important step in the brewing process is the so-called refining process. The mash formed after maceration, a suspension of wort and undissolved solid particles such as malt residues, in particular husks, is filtered to separate the wort as the continuous phase from the solid particles, the disperse phase. The clarity of the filtered wort, from which the beer is produced later, and the duration of the refining process are decisive quality criteria.

Zur Durchführung des Läutervorgangs wird die Maische in einen Separationsbehälter eingefüllt. Der Separationsbehälter, auch Läuterbottich genannt, umfasst einen geschlitzten Boden, den so genannten Senkboden, der den Unfiltratraum vom Filtratraum trennt. Den eigentlichen Boden des Separationsbehälters bildet ein Bottichboden, der mit mehreren, in definierten Abständen angeordneten Anschlüssen versehen ist. Über diese Anschlüsse wird die filtrierte Würze abgeführt und zu dem nächsten Arbeitsschritt des Brauprozesses, nämlich der Würzekochung, geleitet.To carry out the refining process, the mash is poured into a separation tank. The separation vessel, also called lauter tun, comprises a slotted bottom, the so-called false bottom, which separates the non-filtrate space from the filtrate space. The actual bottom of the separation tank forms a tub bottom, which is provided with a plurality of terminals arranged at defined intervals. About these connections the filtered wort is removed and passed to the next step of the brewing process, namely wort boiling.

Der Senkboden hat eine zentrale Bedeutung für den Erfolg des Läutervorgangs. Der Senkboden weist weniger die Funktion eines filtrierenden Elements auf, sondern bildet vielmehr die Tragkonstruktion für den sich aus den absinkenden Feststoffpartikeln bildenden Filterkuchen. Der sich bildende Filterkuchen gliedert sich – vereinfacht betrachtet – in eine Feinschicht und in eine Grobschicht, deren Bestandteile die eher kleinen bzw. die eher großen Feststoffpartikel aus der Maische sind.The false bottom has a central importance for the success of the refining process. The false bottom has less the function of a filtering element, but rather forms the support structure for the resulting from the sinking solid particles filter cake. The forming filter cake is divided - in simplified terms - into a fine layer and into a coarse layer, whose components are the rather small or rather large solid particles from the mash.

Zu Beginn des Läutervorgangs wird die Maische in den Separationsbehälter eingefüllt. Nach der Einfüllung kommt die Maische in dem Separationsbehälter zur Ruhe. Man spricht dabei von der so genannten Läuterruhe. Während der Läuterruhe setzen sich die einzelnen Partikel und Feststoffeinheiten entsprechend ihren jeweiligen Sedimentationseigenschaften langsamer oder schneller ab. Es bildet sich am Senkboden ein Filterkuchen aus, in dem zuunterst die groben Partikel (Grobschicht) positioniert sind und sich zuoberst feine Partikel (Feinschicht) ablagern. Anschließend erfolgt die eigentliche Fest-Flüssig-Trennung, in der die Würze nach Durchtritt durch den Filterkuchen abgeführt wird.At the beginning of the refining process, the mash is filled into the separation tank. After filling, the mash comes to rest in the separation tank. One speaks of the so-called lauter peace. During the lautering, the individual particles and solid units settle more slowly or more rapidly according to their respective sedimentation properties. It forms on the false bottom of a filter cake in which at the bottom of the coarse particles (coarse layer) are positioned and deposited at the top of fine particles (fine layer). Subsequently, the actual solid-liquid separation takes place, in which the wort is removed after passing through the filter cake.

Während des Läutervorgangs ändert sich in an sich unerwünschter Weise der durch den Filterkuchen hindurchtretende Volumenstrom an Würze. Dabei nimmt der Volumenstrom an Würze über den ganzen Läutervorgang hinweg stetig ab, da der Filterkuchen im Laufe des Prozesses durch feinste Partikel allmählich verblockt. Um dennoch möglichst viel Würze pro Zeiteinheit zu gewinnen und somit die Läuterzeit möglichst kurz zu halten, wird im Separationsbehälter herkömmlicherweise ein so genanntes Hackwerk eingesetzt. Ein solches Hackwerk ist im Inneren des Separationsbehälters angebracht und besteht beispielsweise aus einer Anzahl von Messern, die im Separationsbehälter rotieren können. Zur Steigerung des Volumenstroms an Würze wird das Hackwerk vom Unfiltratraum in die Filterschicht abgesenkt. Durch Rotation reißen die Messer den Filterkuchen auf, wodurch der Volumenstrom an Würze ansteigt. Dieser Vorgang geschieht jedoch zu Lasten der Würzequalität, da mit dem Aufreißen der Filterschicht auch Feinpartikel, die negativ für die Würze und die weitere Verarbeitung sind, mitgerissen werden. Durch den Prozess des Aufhackens erfährt die Würze eine unerwünschte Trübung.During the refining process, the volume flow of wort passing through the filter cake changes in an undesirable manner. The volume flow of wort decreases steadily throughout the refining process, since the filter cake is gradually blocked by very fine particles in the course of the process. Nevertheless, in order to obtain as much wort per unit of time as possible and thus to keep the refining time as short as possible, a so-called chipper is conventionally used in the separation vessel. Such a chipper is mounted inside the separation vessel and consists, for example, of a number of knives which can rotate in the separation vessel. To increase the volume flow of wort, the chipper is lowered from the unfiltered space into the filter layer. The knives break the filter cake by rotation, which increases the volume flow of wort. However, this process takes place at the expense of wort quality, as with the tearing of the filter layer and fine particles that are negative for the wort and further processing, are carried along. Through the process of chopping the wort experiences an undesirable haze.

Ein weiterer wichtiger Schritt im Brauprozess ist das so genannte Würzekochen. Dabei wird die nach dem Maischen von Malzresten getrennte Würze in eine Würze- oder Sudpfanne unter Zugabe von Hopfen gekocht. Durch das Kochen werden unerwünschte Aromastoffe ausgetrieben, während die für den Geschmack des Bieres maßgeblichen Aromastoffe in der Würze verbleiben. Die erwünschten Aromastoffe zeigen zumeist einen niedrigeren Dampfdruck als die unerwünschten, so dass sich für den Geschmack unerwünschte Aromastoffe im Laufe des Würzekochens in der Würze abreichern. Daneben zeigen einige Aromastoffe während des Würzekochens eine Bildungskinetik aus einem Ausgangsstoff.Another important step in the brewing process is the so-called wort boiling. The wort, which is separated from malt residues after mashing, is boiled in a wort or brewing pan with the addition of hops. By cooking unwanted flavors are expelled, while remaining essential for the taste of the beer flavorings remain in the wort. The desired flavorings usually show a lower vapor pressure than the unwanted, so that depleted flavor undesirable flavoring during wort boiling in the wort. In addition, some flavorings during the wort boiling an education kinetics of a starting material.

Der Vorgang des Würzekochens ist insofern von entscheidender Bedeutung, da hierdurch für das herzustellende Bier ein bestimmtes, biersortenabhängiges Aromastoffprofil geschaffen wird. Neben der gängigen Möglichkeit, den Gehalt der Aromastoffe in der Würze und damit in dem Endprodukt Bier durch Ausdampfen während der Kochphase zu beeinflussen, sind auch Verfahren bekannt, wobei unerwünschte Aromastoffe durch eine Behandlung der Würze nach einem Stripping-Verfahren oder mittels einer Rektifizierung abgereichert werden. Ein bedeutender Aromastoff, der einen wichtigen Kennwert für die Würzekochung darstellt und als ein Maß für die Ausdampfqualität gilt, ist der Aromastoff Dimethylsulfid (DMS), welcher beim Würzekochen, insbesondere bei Temperaturen oberhalb von 80°C, aus dem in der Würze vorhandenen S-Methylmethionon (SMM) gebildet wird.The process of wort boiling is of crucial importance insofar as this creates a specific beer-grade flavor profile for the beer to be produced. In addition to the usual ability to influence the content of the flavoring agents in the wort and thus in the final beer by evaporation during the cooking phase, methods are also known, wherein undesirable flavorings are depleted by a treatment of the wort by a stripping process or by means of a rectification , A significant flavoring agent, which is an important parameter for wort boiling and is considered as a measure of the evaporation quality, is the flavoring agent dimethyl sulfide (DMS), which is used in wort boiling, in particular at temperatures above 80 ° C., from the wort present in the wort. Methyl methionone (SMM) is formed.

Während bei einem herkömmlichen Würzekochen sämtliches SMM in DMS umgesetzt und letzteres aufgrund seines hohen Dampfdruckes aus der Würze ausgetrieben wird, verbleibt bei einem zu kurzen Würzekochen oder bei einer alternativen Behandlung der Würze mittels eines Stripping- oder mittels eines Rektifizier-Verfahrens SMM in der Würze, so dass die Gefahr einer Neubildung von DMS in Nachfolgeprozessen besteht. Letztlich muss DMS aufgrund des negativen Geschmackseindrucks jedoch stets unter einen Schwellenwert von 100 μg/l ausgetrieben werden.While in a conventional wort boiling all SMM is converted into DMS and the latter is driven out of the wort due to its high vapor pressure, remains at one short wort boiling or in an alternative treatment of the wort by means of a stripping or by means of a rectification process SMM in the wort, so that there is a risk of new formation of DMS in successor processes. Ultimately, however, DMS must always be driven below a threshold of 100 μg / l due to the negative taste impression.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Brauprozess hinsichtlich der Prozessökonomie weiter zu verbessern.The object of the invention is to further improve the brewing process in terms of process economy.

Die genannte Aufgabe wird für eine Vorrichtung zur Läuterung im Brauprozess mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Separationsbehälter eine Einrichtung zur Gaseinleitung zugeordnet ist, die zur Erzeugung eines Gasblasenstroms in einer im Separationsbehälter befindlichen Flüssigkeit ausgebildet ist.The stated object is achieved for a device for refining in the brewing process with the features according to the preamble of claim 1 according to the invention that the separation vessel is associated with a device for gas introduction, which is designed to generate a gas bubble stream in a liquid located in the separation vessel.

Die Erfindung ermöglicht es, dass die Flüssigkeit in dem Separationsbehälter während des Läutervorgangs von einem Gasblasenstrom durchströmt wird.The invention makes it possible for the liquid in the separation vessel to flow through a gas bubble stream during the refining process.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.Further advantageous embodiments can be taken from the subclaims.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, eine günstige Beeinflussung des Aromastoffprofils bereits während des Läutervorgangs vorzusehen. Auf diese Weise kann der nachfolgende Prozess des Würzekochens verkürzt werden, was zu einer beträchtlichen Absenkung des Energiebedarfs führt. Insbesondere kann hierdurch die Bildungsproblematik von DMS aus SMM in den nachfolgenden Arbeitsschritten deutlich entschärft werden. Die Erfindung erkennt hierzu, dass sich eine Beeinflussung des Aromastoffprofils während des Läutervorgangs mittels einer noch weitere Vorteile aufzeigenden Desorption erzielen lässt. Dabei beschreibt im vorliegenden Fall das übergeordnete Prinzip der Desorption eine flüssigkeitsseitige Abreicherung einer unerwünschten Aromastoff-Komponente durch eine Anreicherung dieser Substanz in einer Gasphase.The invention is based on the idea of providing a favorable influence on the aroma substance profile already during the refining process. In this way, the subsequent process of wort boiling can be shortened, which leads to a considerable reduction of the energy requirement. In particular, this can significantly alleviate the educational problem of DMS from SMM in subsequent work steps. For this purpose, the invention recognizes that an influencing of the aroma substance profile during the refining process can be achieved by means of a desorption which shows even further advantages. In the present case, the superordinate principle of desorption describes a liquid-side depletion of an undesirable flavor component by enrichment of this substance in a gas phase.

Wird die in dem Separationsbehälter eingefüllte Flüssigkeit, d. h. die Maische auf der Unfiltratseite und/oder die Würze auf der Filtratseite, von Gasblasen durchströmt, so existiert zwischen einer Gasblase und der umgebenden Flüssigkeit für eine Aromastoffkomponente ein deutlicher Konzentrationsgradient. Eine beispielsweise aus reinem Stickstoff bestehende Gasblase weist hinsichtlich des Gehaltes an Wasser und einer zentralen Aromastoff-Komponente wie DMS einen Partialdruck von Null auf. Bestrebt, den Zustand des Gleichgewichtes zu erreichen, gleichen sich in beiden Phasen (Flüssigkeit und Gas) die Temperatur und der Druck an. Ebenso werden durch Stofftransport die chemischen Potenziale eines zu betrachtenden Aromastoffes in beiden Phasen ausgeglichen. Die Konzentration des Aromastoffes in der Gasblase steigt entsprechend des herrschenden Phasengleichgewichtes an. Während des Durchströmens durch die Flüssigkeit wird sich somit die Gasblase allmählich an Wasser und Aromastoff anreichern. Zum Zeitpunkt des Austretens an der Flüssigkeitsoberfläche kann das Gas in der Gasblase insbesondere im Gleichgewicht zur Würze stehen und damit gesättigt an Wasser und Aromastoff sein.If the filled in the separation vessel liquid, d. H. the mash on the unfiltrate side and / or the wort on the filtrate side, flows through gas bubbles, so there is a significant concentration gradient between a gas bubble and the surrounding liquid for a flavoring component. For example, a gas bubble consisting of pure nitrogen has a partial pressure of zero with respect to the content of water and a central flavor component such as DMS. Striving to reach the state of equilibrium, the temperature and the pressure equalize in both phases (liquid and gas). Likewise, the chemical potentials of a flavoring agent to be considered in both phases are compensated by mass transfer. The concentration of the flavor in the gas bubble increases according to the prevailing phase equilibrium. As it flows through the liquid, the gas bubble will gradually accumulate in water and flavor. At the time of the escape on the liquid surface, the gas in the gas bubble can be in particular in equilibrium with the wort and thus be saturated with water and aroma.

Die Erfindung ist nicht eingeschränkt auf die Art und auf den Ort der Einbringung des Gasblasenstroms. Da Gasblasen aufgrund des Dichteunterschieds zu der umgebenden Flüssigkeit Wasser aufsteigen, kann insbesondere die Verweilzeit in der Flüssigkeit des Separationsbehälters über den vertikalen Ort der Einbringung eingestellt werden. Insbesondere kann der Gasblasenstrom insofern bereits während der Zuströmung der Maische in diese eingeleitet werden. Auch kann der Gasblasenstrom stromab des Filterkuchens in die abgeführte Würze eingebracht werden. Eine Einbringung des Gasblasenstroms ist sowohl in Gegenstrom- als auch in Gleichstromrichtung möglich. Insbesondere kann der Gasblasenstrom auch an mehreren, im Separationsbehälter verteilten Orten zugleich oder zeitversetzt eingebracht werden. Insgesamt kann die Einbringung so gewählt werden, dass die austretenden Gasblasen im thermodynamischen Gleichgewicht mit der umgebenden Flüssigkeit stehen. Ebenso kann es aber zur Erzielung eines gewünschten Aromastoffprofils auch vorgesehen sein, die Verweilzeit der Gasblasen so zu gestalten, dass das thermodynamische Gleichgewicht bei Austritt der Gasblasen an der Flüssigkeitsoberfläche noch nicht erreicht ist.The invention is not limited to the nature and location of the introduction of the gas bubble stream. In particular, since gas bubbles rise due to the density difference with respect to the surrounding liquid, the residence time in the liquid of the separation tank can be adjusted via the vertical location of the introduction. In particular, the gas bubble stream can insofar already be introduced into it during the inflow of the mash. Also, the gas bubble stream can be introduced downstream of the filter cake in the discharged wort. An introduction of the gas bubble stream is possible in both countercurrent and in the DC direction. In particular, the gas bubble stream can also be introduced simultaneously or with a time delay at a plurality of locations distributed in the separation vessel. Overall, the introduction can be chosen so that the escaping gas bubbles are in thermodynamic equilibrium with the surrounding liquid. Likewise, in order to achieve a desired flavor profile, it may also be provided to design the residence time of the gas bubbles in such a way that the thermodynamic equilibrium when the gas bubbles exit at the liquid surface has not yet been reached.

Die zum Erzielen eines gewünschten Aromastoffprofils optimale Verweilzeit ergibt sich neben dem vertikalen Einbringungsort im Wesentlichen abhängig von den Stoffeigenschaften der auszutreibenden Aromastoffes, dem daraus resultierenden Phasengleichgewicht, dem Flüssigkeitsvolumen und der durchschnittlichen Gasblasengröße. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist demnach vorgesehen, die bei gegebenen äußeren Bedingungen gewünschte Verweilzeit zum Erzielen eines definierten Aromastoffprofils vorauszuberechnen und die Einbringung des Gasblasenstromes entsprechend auszugestalten. Dazu kann beispielsweise Druck und Temperatur des für den Gasblasenstrom einzubringenden Gases gesteuert werden. Auch kann eine Verteilvorrichtung vorgesehen sein, die definierte Poren zur Einbringung des Gasblasenstromes aufweist. Aus einem Zusammenwirken von mechanischen Komponenten, Stoffparametern und Einbringort kann insofern Bezug zur gewünschten Verweilzeit genommen sein.The optimum residence time for achieving a desired aroma substance profile, apart from the vertical introduction location, essentially depends on the substance properties of the aroma to be expelled, the resulting phase equilibrium, the liquid volume and the average gas bubble size. In an advantageous embodiment of the method, it is therefore provided to predict the residence time desired for given external conditions to achieve a defined flavor profile and to design the introduction of the gas bubble stream accordingly. For this purpose, for example, pressure and temperature of the gas bubble gas to be introduced for the gas to be controlled. Also, a distribution device may be provided which has defined pores for introducing the gas bubble stream. From an interaction of mechanical components, material parameters and Einbringort can be taken so far reference to the desired residence time.

Die Erfindung bietet neben dem Abreichern der unerwünschten Aromastoffe aus der Würze den weiteren bedeutenden Vorteil der Möglichkeit einer Beeinflussung des sich im Separationsbehälter ausbildenden Filterkuchens. Die durchströmenden Gasblasen nehmen nämlich Einfluss auf die umgebende Flüssigkeit (Maische und/oder Würze) und damit indirekt auf das sich bildende Filtermedium. Durchströmt beispielsweise der Gasblasenstrom die Maische im Unfiltratraum des Separationsbehälters, so tritt der Effekt der sogenannten Flotation auf. Aufgrund oberflächenphysikalischer Effekte lagern sich bei diesem Prozess während der Durchströmung zunehmend feinste Feststoffpartikel aus der Flüssigkeit an der Oberfläche der Gasblasen an und werden von diesen zur Flüssigkeitsoberfläche transportiert. Dort bilden die mitgenommenen Partikel mit den aufsteigenden Blasen einen Partikelschaum. Die mitgenommenen Partikel stehen somit zur Ausbildung und Beeinflussung des Filterkuches nicht mehr zur Verfügung.The invention offers in addition to the depletion of undesirable flavorings from the wort the further significant advantage of the possibility of influencing the forming in the separation vessel filter cake. In fact, the gas bubbles flowing through have an effect on the surrounding liquid (mash and / or wort) and thus indirectly on the forming filter medium. For example, if the gas bubble stream flows through the mash in the unfiltered space of the separation tank, the effect of the so-called flotation occurs. As a result of surface-physical effects, during the flow through this process, ultrafine solid particles from the liquid increasingly accumulate on the surface of the gas bubbles and are transported by these to the liquid surface. There, the entrained particles with the rising bubbles form a particle foam. The entrained particles are thus no longer available for training and influencing the filter cake.

Durch den Effekt der Flotation werden insbesondere auch Feinstpartikel aus der Maische separiert, die beispielsweise den Filterkuchen zusetzen können. Insofern kann bereits durch das Einleiten eines Gasblasenstromes in den Unfiltratraum die Qualität des Filterkuchens günstig beeinflusst werden, ohne dass der Filterkuchen vom Gasblasenstrom direkt tangiert wird.Due to the effect of the flotation, in particular even very fine particles are separated from the mash, which, for example, can clog the filter cake. In this respect, the quality of the filter cake can already be favorably influenced by introducing a gas bubble stream into the non-filtrate space, without the filter cake being directly affected by the gas bubble stream.

Auf der anderen Seite bietet die Erfindung aber auch die zusätzliche Möglichkeit, den Filterkuchen direkt durch Einleiten des Gasblasenstromes zu beeinflussen. Beispielsweise kann durch ein Hindurchleiten des Gasblasen durch den Filterkuchen ein Verblocken der Filterkanäle verhindert werden, wie dies während eines herkömmlichen Läutervorgangs allmählich geschieht. Durch den Volumenstrom der den Filterkuchen durcheilenden Gasblasen können die Filterkanäle freigehalten werden, da die Filterkanäle zusetzenden Feststoffpartikel durch die kinetische Energie der Gasblasen mitgerissen werden. Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, dass bei Durchleiten des Gasblasenstromes durch den Filterkuchen gegebenenfalls auf ein Hackwerk verzichtet werden kann. Im Unterschied zu einem Hackwerk führt das Durchleiten eines Gasblasenstroms durch den Filterkuchen nicht zu einer Trübung und somit zu einer Qualitätseinbuße der abgeführten Würze. Die mitgerissenen Feststoffpartikel bewegen sich entgegen der Schwerkraft und somit nicht in die abgeführte Würze hinein.On the other hand, however, the invention also offers the additional possibility of influencing the filter cake directly by introducing the gas bubble stream. For example, by passing the gas bubbles through the filter cake blocking of the filter channels can be prevented, as is done gradually during a conventional refining. Due to the volume flow of the filter cake through the leaking gas bubbles, the filter channels can be kept free, since the filter channels zusetzenden solid particles are entrained by the kinetic energy of the gas bubbles. In particular, the invention offers the advantage that, when passing through the gas bubble stream through the filter cake, it may be possible to dispense with a chipper. In contrast to a chipper, the passage of a gas bubble stream through the filter cake does not lead to turbidity and thus to a loss of quality of the discharged wort. The entrained solid particles move against gravity and thus not into the discharged wort.

Vorteilhafterweise wird gemäß einer Ausgestaltungsvariante somit zur Freihaltung und/oder zur Durchgängigmachung zumindest ein Teil des Gasblasenstroms durch den Filterkuchen geleitet.Advantageously, according to an embodiment variant, at least a portion of the gas bubble stream is thus passed through the filter cake for keeping clear and / or for making it through.

Insgesamt bietet die Erfindung somit gleich drei bedeutende Vorteile zur Optimierung der Prozessökonomie in einem Brauprozess.Overall, the invention thus provides three important advantages for optimizing the process economy in a brewing process.

Durch Desorption reichern sich während des Durchströmens des Gasblasenstroms in den Gasblasen unerwünschte Aromastoffe an. Da diese in der Regel einen höheren Partialdruck aufweisen als erwünschte Aromastoffe, wirkt die Desorption in Richtung des gewünschten Aromastoffprofils. Die so behandelte Würze weist insofern bereits nach dem Läutervorgang nur noch einen geringen bis gar keinen Gehalt mehr an unerwünschten Aromastoffen auf. Dies verkürzt die Prozesszeit in der nachfolgenden Würzekochung.Desorption enriches unwanted aroma substances during the flow through the gas bubble stream in the gas bubbles. Since these usually have a higher partial pressure than desired flavorings, the desorption acts in the direction of the desired Flavoringoffprofils. The wort thus treated has so far only after the refining process only a little to no content more undesirable flavors. This shortens the process time in the subsequent wort boiling.

Ein Flotationsprozess führt zu einer Abscheidung von Partikeln an der Flüssigkeitsoberfläche der durchströmenden bzw. aufsteigenden Gasblasen. Dies wirkt einer Verblockung von Filterkanälen im Filterkuchen und einer unerwünschten Trübung der abgeführten Würze entgegen.A flotation process leads to a separation of particles on the liquid surface of the gas bubbles flowing through or rising. This counteracts a blockage of filter channels in the filter cake and an undesirable turbidity of the discharged wort.

Wird zumindest ein Teil des Gasblasenstroms durch den Filterkuchen hindurch geleitet, so können aufgrund der kinetischen Energie der aufsteigenden Gasblasen Filterkanäle von sich absenkenden Feststoffpartikeln freigehalten werden. Auf ein mechanisches Aufhacken des zugesetzten Filterkuchens kann verzichtet werden. Feststoffpartikel werden nicht in die abgeführte Würze eingebracht.If at least part of the gas bubble stream is passed through the filter cake, then due to the kinetic energy of the rising gas bubbles, filter channels of subsiding solid particles can be kept free. On a mechanical chopping the added filter cake can be omitted. Solid particles are not introduced into the discharged wort.

Insgesamt ermöglicht es daher die Erfindung, bei einem verkürzten Läutervorgang eine Würze zu erhalten, die bereits an unerwünschten Aromastoffen abgereichert ist, und die sich qualitativ hinsichtlich der Inhaltsstoffe und der Färbung von einer mit herkömmlichen Methoden gewonnenen Würze nicht unterscheidet bzw. sogar verbessert ist.Overall, therefore, the invention makes it possible, in the case of a shortened refining process, to obtain a wort which has already been depleted of undesirable flavors, and which does not differ qualitatively in terms of ingredients and color from wort obtained by conventional methods or is even improved.

Die Erfindung kann vorteilhafterweise weiter hinsichtlich des Zeitpunkts der Gaszuleitung variiert werden. Insbesondere kann die Zuleitung von Gas zur Erzeugung des Gasblasenstromes mit Beginn der Einleitung der Maische in den Separationsbehälter, nach der Läuterruhe und/oder zum Zeitpunkt eines durch Zusetzen des Filterkuchens verringerten Volumenstroms an Würze erfolgen. Diese Variationsmöglichkeiten erlauben eine kontrollierte Beeinflussung der Qualität und der Funktionsweise des Filterkuchens.The invention can be advantageously further varied with respect to the timing of the gas supply. In particular, the supply of gas for generating the gas bubble stream can be carried out with the beginning of the introduction of the mash into the separation vessel, after the lautering and / or at the time of reduced by adding the filter cake volume flow of wort. These variations allow a controlled influence on the quality and functioning of the filter cake.

Eine frühe Einleitung des Gasblasenstroms beeinflusst sehr stark die sich ausbildende Struktur des Filterkuchens. Eine spätere Zuführung ist im Hinblick auf die Freihaltung der Filterkanäle von Bedeutung. Erfolgt die Zuführung des Gasblasenstroms stromab des Filterkuchens, so kann in einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Gasblasenstrom während des Läutervorgangs auch diskontinuierlich zu gewünschten Prozesszeiten eingebracht werden. Insbesondere kann zu unterschiedlichen Prozesszeiten der Gasblasenstrom auch mit unterschiedlichen physikalischen Parametern eingebracht werden. Beispielsweise kann zu Beginn der Läuterruhe der Gasblasenstrom hinsichtlich einer Flotation optimiert eingebracht werden. Zum Öffnen der Filterkanäle in dem Filterkuchen kann hingegen der Gasblasenstrom mit höherem Druck bzw. mit größeren Blasen eingebracht werden, um die zugesetzten Strömungskanäle zu öffnen.An early introduction of the gas bubble stream strongly influences the forming structure of the filter cake. A later supply is important in terms of the freedom of the filter channels. Is the delivery of the Gas bubble stream downstream of the filter cake, it can be introduced in a suitable embodiment of the gas bubble stream during the refining and discontinuous to desired process times. In particular, the gas bubble stream can also be introduced at different process times with different physical parameters. For example, at the beginning of the lautering, the gas bubble stream can be introduced optimally with regard to flotation. For opening the filter channels in the filter cake, however, the gas bubble stream can be introduced at a higher pressure or with larger bubbles in order to open the added flow channels.

Bevorzugt kann zusätzlich oder alternativ zu einer Variation des Zeitpunkts der Gaszuleitung der Volumenstrom der Gaszuführung variiert werden. Unterschiedliche Volumenströme nehmen Einfluss auf alle drei geschilderten Effekte. Ein niedriger Volumenstrom geht einher mit einer die Filterschicht schonenden Ausdampfung unerwünschter Aromastoffe, einer Entblockung der Filterkanäle im Hinblick auf Feinstpartikel und einer schwachen Flotation. Bei Würzen mit niedrigem Stammwürzegehalt und damit einhergehend geringeren Anteilen an Feststoffen in der Maische ist dieses Verfahren interessant.Preferably, additionally or alternatively to a variation of the time point of the gas supply line, the volume flow of the gas supply can be varied. Different volume flows influence all three described effects. A low volumetric flow rate is accompanied by evaporation of unwanted aroma substances which protects the filter layer, a deblocking of the filter channels with respect to ultrafine particles and weak flotation. For seasonings with low wort content and concomitantly lower levels of solids in the mash, this process is interesting.

Für Würzen mit hohen Extraktgehalten ist ein stärkerer Volumenstrom einzusetzen. Dieser bewirkt einen lockeren Filterkuchen und damit einhergehende größere Filterkanäle. Der Flotationseffekt ist sehr ausgeprägt und die Austreibung unerwünschter Aromastoffe wird forciert. Schwierig wird jedoch die Berechenbarkeit des Desorptionsprozesses, da auf Grund der geringen Verweilzeit einer Blase gas- und flüssigkeitsseitige Stofftransportprozesse Einfluß auf den Trennprozess nehmen. In Abhängigkeit diffusiver und strömungsmechanischer Vorgänge kann sich die Austreibung einer unerwünschten aromatischen Komponente im Vergleich zu einer erwünschten Komponente verbessern oder verschlechtern. Die Vorhersagbarkeit des Prozesses gestaltet sich in der Folge schwieriger und folgt nicht mehr allein dem Phasengleichgewicht einer Mischung.For condiments with high extract contents, use a stronger volume flow. This causes a loose filter cake and associated larger filter channels. The flotation effect is very pronounced and the expulsion of undesirable flavors is forced. However, the predictability of the desorption process is difficult because, due to the short residence time of a bubble, gas and liquid mass transport processes influence the separation process. Depending on diffusive and fluid mechanical processes, the expulsion of an undesirable aromatic component may improve or degrade as compared to a desired component. As a result, the predictability of the process becomes more difficult and no longer follows the phase equilibrium of a mixture alone.

Weiter vorteilhaft können während der Prozessführung kurze Unterbrechungen der Gaszuleitung erfolgen. Unter Beachtung der vorgenannten Effekte kann hierdurch eine weitere Optimierung der Prozessführung vorgenommen werden.Further advantageously, short interruptions of the gas supply can take place during the process control. Taking into account the aforementioned effects, this can be used to further optimize the process control.

Zur Beeinflussung der Struktur des Filterkuchens kann die Gaszuleitung direkt am Ort des sich ausbildenden Filterkuchens erfolgen. Dazu kann beispielsweise eine Verteilvorrichtung am Senkboden vorgesehen sein.To influence the structure of the filter cake, the gas supply can take place directly at the location of the forming filter cake. For this purpose, for example, a distribution device may be provided on the false bottom.

In einer vorteilhaften Weiterbildung strömt zumindest ein Teil des Gasblasenstroms vom Filtratraum durch den Filterkuchen in den Unfiltratraum. Bei einer solchen Vorgehensweise kann über die Prozessführung gezielt Einfluss auf das Aromastoffprofil und die Qualität der abgeführten Würze genommen werden. Dabei werden unerwünschte Aromastoffe während des Durcheilens der Gasblasen durch die ablaufende Würze im Filtratraum und durch die Maische im Unfiltratraum abgereichert. Durch Flotation werden Feinstpartikel mit an die Flüssigkeitsoberfläche genommen. Der Filterkuchen kann mittels des durchströmenden Gasblasenstroms offen gehalten werden.In an advantageous development, at least part of the gas bubble stream flows from the filtrate space through the filter cake into the non-filtrate space. With such a procedure, the process control can specifically influence the flavor profile and the quality of the wort removed. This unwanted flavorings are depleted during the passage through the gas bubbles by the expiring wort in the filtrate and through the mash in Unfiltratraum. By flotation fine particles are taken to the surface of the liquid. The filter cake can be kept open by means of the gas bubble stream flowing through.

Zur Einleitung des Gasblasenstroms bietet sich in vorteilhafter Weise eine Poren aufweisende Verteilvorrichtung an. Diese kann beispielsweise nach Art eines Perlators oder eines Duschkopfes ausgebildet sein. Durch die Porengröße ist hierdurch zu einem gewissen Teil die Größe der Gasblasen bestimmt. Bevorzugt kann als eine derartige Verteilvorrichtung eine Fritte vorgesehen sein, die aus einem porösen Glas oder aus einer porösen Keramik gefertigt ist.To initiate the gas bubble flow is advantageously provided by a pore having distribution device. This can be designed, for example, in the manner of a pervator or a shower head. Due to the pore size, this determines the size of the gas bubbles to a certain extent. Preferably, as such a distribution device may be provided a frit, which is made of a porous glass or of a porous ceramic.

Zur Einstellung des Gasblasenstroms wird vorteilhafterweise der Druck, die Temperatur und/oder der Volumenstrom des zuströmenden Gases gesteuert. Dies kann beispielsweise mittels eines Druckreglers und einer entsprechenden Temperiereinrichtung geschehen. Die Temperiereinrichtung kann insbesondere als eine Heiz- und/oder als eine Kühlvorrichtung ausgebildet sein. Der Volumenstrom kann über entsprechende Ventile eingestellt werden.To adjust the gas bubble flow, the pressure, the temperature and / or the volume flow of the inflowing gas is advantageously controlled. This can be done for example by means of a pressure regulator and a corresponding tempering. The tempering device can be designed in particular as a heating and / or as a cooling device. The volume flow can be adjusted via corresponding valves.

Zur vorbeschriebenen Variierung des Gasblasenstroms während des Läutervorgangs werden in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Druck, die Temperatur und/oder der Volumenstrom des zugeführten Gases während des Läutervorgangs variiert.For the above-described variation of the gas bubble flow during the refining process, the pressure, the temperature and / or the volumetric flow of the supplied gas during the refining process are varied in a further preferred embodiment.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird das Gas vor Einleitung in den Separationsbehälter durch Wasser geleitet. Hierdurch findet bereits vorab eine Sättigung des Gases mit Wasser statt. Somit ist eine Beeinflussung des Extraktgehalts der entstehenden Würze durch eine Verringerung des Flüssigkeitsanteils (Wasseranteils) infolge der Durchleitung des Gasblasenstroms nicht gegeben.In a further expedient embodiment, the gas is passed through water before being introduced into the separation vessel. As a result, there is already a pre-saturation of the gas with water. Thus, an influence of the extract content of the resulting wort by a reduction of the liquid content (water content) due to the passage of the gas bubble stream is not given.

Die beschriebenen physikalischen Effekte lassen sich durch Einstellung des Volumenstroms während der Gaszuleitung, der Temperatur, des Druckes, und hiervon abhängig der Gasblasengröße abschwächen oder verstärken. Bevorzugt wird der Gasblasenstrom ortsabhängig, kontinuierlich oder zeitabschnittsweise derart eingebracht, dass der Flotationsprozess verstärkt wird, wobei sich Feinstpartikel aus der Flüssigkeit an der Oberfläche der Gasblasen anlagern, mit diesen aufsteigen und sich an der Maischeoberfläche abscheiden. Der Flotationsprozess kann beispielsweise durch eine Erhöhung der Gasblasengröße bzw. des Volumenstroms verstärkt werden.The physical effects described can be attenuated or increased by adjusting the volume flow during the gas supply, the temperature, the pressure, and, depending thereon, the size of the gas bubbles. The gas bubble stream is preferably introduced in a location-dependent, continuous or time-divisional manner in such a way that the flotation process is intensified, with very fine particles emerging from the liquid at the surface of the Apply gas bubbles, ascend with them and deposit on the mash surface. The flotation process can be intensified, for example, by increasing the size of the gas bubbles or the volume flow.

Andererseits kann der Gasblasenstrom ortsabhängig, kontinuierlich oder zeitabschnittsweise hinsichtlich einer Optimierung des erwünschten Aromastoffprofils in der Würze derart eingebracht werden, dass sich unerwünschte Aromastoffe der Würze durch Desorption in den aufsteigenden Gasblasen an- und in der Würze zum Erzielen eines gewünschten Aromstoffprofils abreichern. Durch eine entsprechende Steuerung kann Bezug genommen werden auf die Verweilzeit, auf den Druck sowie auf die Temperatur der Gasblasen. Insofern kann der Abreicherungsgrad für einzelne Aromastoff-Komponenten in gewünschtem Umfang eingestellt bzw. variiert werden. Insbesondere kann es erreicht werden, dass die durch den Läutervorgang gewonnene Würze in guter Näherung kein freies DMS mehr enthält.On the other hand, the gas bubble stream can be introduced in a location-dependent, continuous or time-wise manner in order to optimize the desired flavor profile in the wort such that undesirable aroma substances of the wort are absorbed by desorption in the rising gas bubbles and depleted in the wort to achieve a desired flavor profile. By appropriate control, reference can be made to the residence time, the pressure and the temperature of the gas bubbles. In this respect, the degree of depletion for individual flavor components can be adjusted or varied to the desired extent. In particular, it can be achieved that the wort obtained by the refining process, in a good approximation, no longer contains any free DMS.

Wiederum kann dauerhaft, zeitabschnittsweise oder unter Variation des Einbringortes der Gasblasenstrom derart eingebracht werden, dass Filtrationswege im Filterkuchen durchströmt werden und hierdurch ein Verschluss der Filtrationswege durch Partikel verhindert wird. Zur Erhöhung der Durchlässigkeit des Filterkuchens kann diese Optimierung diskontinuierlich zu bestimmten Zeitpunkten vorgenommen werden. Andererseits kann der Gasblasenstrom auch kontinuierlich während des gesamten Läutervorgangs durch den Filterkuchen hindurch geleitet werden und die Prozessparameter zeitabschnittsweise optimiert werden.Again, the gas bubble stream can be introduced in a permanent, time-sequential or varying manner of the introduction site in such a way that filtration paths through the filter cake are flowed through and thus a closure of the filtration paths by particles is prevented. To increase the permeability of the filter cake, this optimization can be carried out discontinuously at certain times. On the other hand, the gas bubble stream can also be continuously passed through the filter cake during the entire refining process and the process parameters can be optimized in stages.

Zweckmäßigerweise umfasst die Einrichtung zur Gaseinleitung eine Druckgasleitung, die in den Separationsbehälter mündet. Die Druckgasleitung kann insbesondere an einen Verdichter oder an eine Druckgasflasche angeschlossen werden. Als geeignetes Gas kann beispielsweise Luftstickstoff, Reinstickstoff, Kohlendioxid oder ein Edelgas eingesetzt sein. Insbesondere bietet sich Luftstickstoff an, da dieser vor Ort aus Luft gewonnen werden kann. Das verwendete Gas braucht nicht notwendigerweise ein Inertgas sein, da gegebenenfalls eine Reaktion mit den insbesondere unerwünschten Aromastoffen auch vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Zur Vermeidung von Einträgen in die Würze kann aber selbstverständlich die Verwendung eines Inertgases bevorzugt sein.Appropriately, the device for gas introduction comprises a compressed gas line, which opens into the separation tank. The compressed gas line can be connected in particular to a compressor or to a compressed gas cylinder. As a suitable gas, for example, atmospheric nitrogen, pure nitrogen, carbon dioxide or a noble gas can be used. In particular, offers air nitrogen, since it can be obtained from air on site. The gas used need not necessarily be an inert gas, since optionally a reaction with the particular undesirable flavorings can also be advantageously used. Of course, the use of an inert gas may be preferred to avoid entry into the wort.

Bevorzugt weist die Druckgasleitung einen Druckregler zur Einstellung des Gasdrucks und/oder ein Ventil zur Einstellung des Volumenstromes auf. Zur Temperierung des zuströmenden Gases ist weiter bevorzugt eine Temperiereinrichtung umfasst, die als eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung ausgebildet sein kann.Preferably, the compressed gas line has a pressure regulator for adjusting the gas pressure and / or a valve for adjusting the volume flow. For controlling the temperature of the inflowing gas, a tempering device which can be designed as a heating and / or cooling device is furthermore preferably included.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Separationsbehälter einen Unfiltratraum zur Aufnahme von Maische, einen Senkboden zur Ausbildung eines Filterkuchens und einen Filtratraum stromab des Senkbodens. Dabei weist die Druckgasleitung eine Anzahl von separaten Zuleitungen auf, wobei eine Zuleitung in den Unfiltratraum, eine Zuleitung unmittelbar stromauf des Senkbodens und eine Zuleitung in den Filtratraum mündet, und wobei zusätzlich eine Anzahl von steuerbaren Ventilen zur Einleitung des Gasstroms in die Zuleitungen vorgesehen ist.In a further advantageous embodiment, the separation vessel comprises a Unfiltratraum for receiving mash, a false bottom to form a filter cake and a Filtratraum downstream of the sinker. In this case, the compressed gas line to a number of separate supply lines, wherein a supply line in the unfiltrate, a supply line immediately upstream of the sinker and a supply line opens into the filtrate, and wherein in addition a number of controllable valves for introducing the gas flow is provided in the supply lines.

Eine derartige Vorrichtung bietet den Vorteil, sowohl den Ort als auch die physikalischen Parameter des Gasblasenstroms selbst während des Läutervorgangs optimiert zu variieren. Beispielsweise kann der Gasblasenstrom während des Einfüllens der Maische in den Unfiltratraum, anschließend in den Filtratraum und abschnittsweise zur Durchgängigmachung des Filterkuchens unmittelbar an diesen eingeleitet werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind den Zuleitungen jeweils Mittel zur separaten Einstellung der Parameter des Gasblasenstroms wie Druck, Temperatur oder Volumenstrom zugeordnet.Such a device offers the advantage of optimally varying both the location and the physical parameters of the gas bubble stream, even during the refining process. For example, the gas bubble stream during the filling of the mash in the unfiltered space, then in the filtrate and sections to the Durchstiegmachung the filter cake are introduced directly to this. In a preferred embodiment, the supply lines are each assigned means for the separate adjustment of the parameters of the gas bubble flow, such as pressure, temperature or volume flow.

Zweckmäßigerweise ist eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Drucks und/oder des Volumenstroms des zugeführten Gases, insbesondere zur Steuerung des Gasstroms in den Zuleitungen, ausgebildet und eingerichtet. Dabei ist die Steuervorrichtung bevorzugt eingerichtet, Druck, Temperatur- und/oder Volumenstrom des zugeführten Gases, insbesondere den Gasstrom in den Zweigleitungen während des Läutervorgangs zu variieren.Conveniently, a control device for controlling the pressure and / or the volume flow of the supplied gas, in particular for controlling the gas flow in the supply lines, formed and arranged. In this case, the control device is preferably set up to vary the pressure, temperature and / or volumetric flow of the supplied gas, in particular the gas flow in the branch lines during the refining process.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei ist in der einzigen 1 schematisch eine Vorrichtung zur Läuterung der Maische in einem Bierbrauprozess dargestellt.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. It is in the only one 1 schematically illustrated an apparatus for refining the mash in a beer brewing process.

Die Vorrichtung 1 zur Durchführung eines Läutervorganges umfasst einen Separationsbehälter 2, an den eine Maischezuleitung 3 und eine Würzeabfuhrleitung 4 angeschlossen sind. Weiter ist dem Separationsbehälter 2 eine Einrichtung 5 zu einer Gaszuleitung zugeordnet. Zu Prozessbeginn wird über die Maischezuleitung 3 die nach dem Einmaischen noch warme Maische 6 in den Separationsbehälter 2 bis zu einem bestimmten Maischepegel 7 eingefüllt.The device 1 for carrying out a refining process comprises a separation vessel 2 to which a mash supply line 3 and a wort removal line 4 are connected. Next is the separation tank 2 An institution 5 assigned to a gas supply line. At the beginning of the process, the mash supply line is used 3 the after mashing still warm mash 6 into the separation tank 2 up to a certain mash level 7 filled.

Am Boden des Separationsbehälters 2 ist ein Senkboden 8 angeordnet, der eine Anzahl von durchgehenden Schlitzen aufweist, über die filtrierte Flüssigkeit, nämlich die Würze 15, ablaufen kann. Den eigentlichen Behälterboden bildet der Bottichboden 9, der über eine Anzahl von Anschlüssen 10 in die Würzeabfuhrleitung 4 mündet. Während der Läuterruhe setzen sich die Feststoffpartikel aus der eingefüllten Maische 6 am Senkboden 8 ab und bilden mit einem charakteristischen Aufbau aus Fein- und Grobpartikeln einen Filterkuchen 11, über den weitere Feststoffpartikel aus der Maische 6 zurückgehalten werden. Die durch den Filterkuchen 11 abgefilterte Würze 15 wird über die Anschlüsse 10 abgezogen und stellt das grundlegende Eingangsprodukt für die Bierbereitung dar. Der Separationsbehälter 2 selbst ist über eine Haube 13 abgeschlossen, die über einen Dampfabzug 14 verfügt.At the bottom of the separation tank 2 is a false bottom 8th arranged, which has a number of through slots, on the filtered liquid, namely the wort 15 , can expire. The actual container bottom forms the tub bottom 9 . the over a number of connections 10 into the wort discharge line 4 empties. During the refining, the solid particles settle out of the filled mash 6 on the false bottom 8th and form a filter cake with a characteristic structure of fine and coarse particles 11 , about the more solid particles from the mash 6 be withheld. The through the filter cake 11 filtered wort 15 is about the connections 10 withdrawn and represents the basic input product for beer production dar. The separation vessel 2 itself is over a hood 13 completed, via a steam exhaust 14 features.

Bei einem Läutervorgang entsprechend dem Stand der Technik nimmt mit der Prozessdauer der Volumenstrom der Würze 15 ab, da der Filterkuchen 11 im Laufe des Prozesses durch Feststoffpartikel verblockt. Insofern muss ein Hackwerk 16 eingeführt werden, welches rotierbare Messer aufweist, die in den Filterkuchen 11 abgetaucht werden können. Nach dem mechanischen Öffnen des verblockten Filterkuchens 11 entsteht wieder ein akzeptabler Volumenstrom an Würze 15. Über die mitgerissenen Feststoffpartikel aus der Maische 6 tritt jedoch eine unerwünschte Trübung der Würze 15 ein.In a refining process according to the state of the art, the volume flow of the wort increases with the duration of the process 15 off, because the filter cake 11 blocked in the process by solid particles. In that respect, a hacking must 16 introduced, which has rotatable blades, in the filter cake 11 can be submerged. After mechanical opening of the blocked filter cake 11 An acceptable volume flow of wort is created again 15 , About the entrained solid particles from the mash 6 However, an undesirable turbidity of the wort occurs 15 one.

Der Filterkuchen 11 trennt in dem Separationsbehälter 2 generell einen Unfiltratraum 12, in dem die Maische 6 als eine Suspension aus der Würze 15 und den ungelösten Feststoffpartikeln vorliegt, von einem Filtratraum 17, in dem die als kontinuierliche Phase abfiltrierte Würze 15 vorliegt.The filter cake 11 separates in the separation tank 2 generally a Unfiltratraum 12 in which the mash 6 as a suspension from the wort 15 and the undissolved particulate matter is from a filtrate space 17 in which the wort filtered off as a continuous phase 15 is present.

Um den Läutervorgang zu beschleunigen, ohne dass die abgeführte Würze 15 eine Qualitätseinbuße erleidet, ist dem Separationsbehälter 2 die Einrichtung 5 zur Gaszuleitung zugeordnet. Die Einrichtung 5 zur Gaszuleitung umfasst eine Druckgasleitung 18, über welcher mittels einer Anzahl von separaten Zuleitungen 19, 20, 21 dem Separationsbehälter 2 ein unter Druck stehendes Gas zugeleitet werden kann. Vorliegend wird als Gas aus Luft gewonnener Stickstoff eingesetzt.To speed up the refining process, without the spilled wort 15 suffers a loss of quality is the separation tank 2 the device 5 assigned to the gas supply. The device 5 for gas supply includes a compressed gas line 18 over which by means of a number of separate supply lines 19 . 20 . 21 the separation tank 2 a pressurized gas can be supplied. In the present case, nitrogen obtained as gas from air is used.

Der vor Ort gewonnene Stickstoff wird zunächst in einen Druckgasbehälter 24 eingeleitet und durchströmt anschließend zur Sättigung mit H₂O einen mit Wasser gefüllten Wasserbehälter 25. Der mit Wasser gesättigte Stickstoff strömt anschließend in die Druckgasleitung 18 und gelangt über die Zuleitungen 19, 20, 21 an jeweils verschiedenen Stellen in die Flüssigkeit innerhalb des Separationsbehälters 2.The locally obtained nitrogen is first in a compressed gas tank 24 introduced and then flows through to saturation with H ₂ O a water-filled water tank 25 , The saturated with water nitrogen then flows into the compressed gas line 18 and passes over the supply lines 19 . 20 . 21 at each different locations in the liquid within the separation vessel 2 ,

Die jeweiligen Zuleitungen 19, 20, 21 münden jeweils in eine spezifisch ausgebildete Verteilvorrichtung 27, die mit feinen Poren ausgestattet ist. Über diese Poren wird der zueilende Gasstrom aufgeteilt, so dass in der Flüssigkeit im inneren des Separationsbehälters 2 am Ort der Gaseinleitung jeweils ein Gasblasenstrom 28 aus feinen Gasblasen entsteht. Beispielsweise mündet die Zuleitung 19 in eine Verteilvorrichtung 27, die als eine keramische Fritte ausgeführt ist. Andererseits münden die Zuleitungen 20, 21 jeweils in Verteilvorrichtungen 27, die nach Art eines Brausekopfes mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen (als Poren) ausgebildet sind.The respective supply lines 19 . 20 . 21 each lead into a specifically trained distribution device 27 which is equipped with fine pores. About these pores of the accelerating gas stream is divided so that in the liquid inside the separation vessel 2 at the place of gas injection in each case a gas bubble stream 28 created from fine gas bubbles. For example, the supply line opens 19 in a distribution device 27 which is designed as a ceramic frit. On the other hand open the supply lines 20 . 21 each in distribution devices 27 , which are designed in the manner of a shower head with a plurality of through holes (as pores).

Zur Aufteilung des Gasstromes aus dem Druckgasbehälter 24 und zur Beeinflussung des Volumenstroms sowie des Druckes in den jeweiligen Zuleitungen 19, 20, 21 ist eine Steuervorrichtung 30 vorgesehen, die mit steuerbaren Ventilen 31, 32, 33 an den jeweiligen Zuleitungen 19, 20, 21 verbunden ist. Über ein gesteuertes Öffnen bzw. Schließen bzw. Einstellung des Ventilöffnungsgrades der jeweiligen Ventile 31, 32, 33 lässt sich der in den Zuleitungen 19, 20, 21 herrschende Volumenstrom sowie Druck separat einstellen. Zur grundsätzlichen Einstelllung des Druckes innerhalb der Druckgasleitung 18 ist zwischen dem Druckgasbehälter 24 und dem Wasserbehälter 25 ein Druckregler 34 angeordnet, der ebenfalls über die Steuervorrichtung 30 einstellbar ist.For splitting the gas flow from the compressed gas tank 24 and for influencing the volume flow and the pressure in the respective supply lines 19 . 20 . 21 is a control device 30 provided with controllable valves 31 . 32 . 33 at the respective supply lines 19 . 20 . 21 connected is. About a controlled opening or closing or adjustment of the valve opening degree of the respective valves 31 . 32 . 33 can be in the supply lines 19 . 20 . 21 set the prevailing volumetric flow and pressure separately. For the basic adjustment of the pressure within the compressed gas line 18 is between the compressed gas tank 24 and the water tank 25 a pressure regulator 34 arranged, also via the control device 30 is adjustable.

Weiter ist der Druckgasleitung 18 eine Heizeinrichtung 35 zugeordnet, über die sich die Temperatur des zueilenden Gases innerhalb der Druckgasleitung 18 einstellen lässt. Dies Heizeinrichtung 35 ist hierbei schematisch dargestellt, insbesondere kann die Heizeinrichtung 35 dadurch realisiert sein, dass das Gas innerhalb des Wasserbehälters 25 temperiertes Wasser durchströmt.Next is the compressed gas line 18 a heating device 35 assigned, via which the temperature of the zueilenden gas within the compressed gas line 18 can be set. This heater 35 is shown schematically, in particular, the heater 35 be realized by the fact that the gas inside the water tank 25 tempered water flows through.

Mittels der Steuervorrichtung 30 wird während des Läutervorgangs der Gasstrom in den Zuleitungen 19, 20, 21 prozesszeitabhängig gesteuert. Beispielsweise werden zu Beginn des Läutervorgangs über die Zuleitung 21 vergleichsweise große Gasblasen in die zuführende Maische 6 eingebracht. Hierdurch wird der Flotationsprozess verstärkt, so dass sich den Filterkuchen 11 blockierende Feinstpartikel als Schaum auf der Oberfläche der Maische 6 abscheiden. Zugleich wird der über die Zuleitung 20 eingebrachte Gasstrom so eingestellt, dass die kinetische Energie der austretenden Gasblasen groß genug ist, um Filterkanäle in dem Filterkuchen 11 offen zu halten. Bei einer diskontinuierlichen Vorgehensweise werden die Gasblasen zeitabschnittsweise derart eingebracht, dass auch blockierte Filterkanäle freigeblasen werden.By means of the control device 30 During the refining process, the gas flow in the supply lines 19 . 20 . 21 Controlled process time dependent. For example, at the beginning of the refining process via the supply line 21 comparatively large gas bubbles in the feeding mash 6 brought in. As a result, the flotation process is enhanced so that the filter cake 11 Blocking fines as foam on the surface of the mash 6 deposit. At the same time the over the supply line 20 introduced gas flow adjusted so that the kinetic energy of the escaping gas bubbles is large enough to filter channels in the filter cake 11 to keep it open. In a discontinuous procedure, the gas bubbles are introduced in sections in such a way that even blocked filter channels are blown free.

Die Zuführung und Steuerung des Gasstroms über die Zuführung 19 wird eingestellt, dass sich während der Verweilzeit der Gasblasen in der Flüssigkeit ein thermisches Gleichgewicht zwischen der Gasblase und der umgebenden Flüssigkeit einstellt, ehe diese an der Oberfläche der Maische im Unfiltratraum wieder abgesondert wird. Auf diese Weise reichern sich unerwünschte Aromastoffe aus der Würze 15 vorhersagbar während des Aufsteigens der Gasblasen in diesen an, wodurch sich die Würze 15 allmählich an diesen unerwünschten Aromastoffen abreichert. Da der Dampfdruck der unerwünschten Aromastoffe in der Würze 15 zumeist höher ist als der der erwünschten Aromastoffe, wird durch den Effekt der Desorption die Abreicherung der unerwünschten Aromastoffe in der Würze 15 begünstigt.The supply and control of the gas flow via the feeder 19 It is set that during the residence time of the gas bubbles in the liquid, a thermal equilibrium between the gas bubble and the surrounding liquid is established before it is separated on the surface of the mash in Unfiltratraum again. In this way, unwanted flavorings from the wort accumulate 15 predictably during the ascent of the gas bubbles in these, causing the wort 15 gradually depleted of these undesirable flavors. Because the vapor pressure of the undesirable flavorings in the wort 15 is usually higher than that of the desired flavoring agents, the depletion of the undesirable flavoring agents in the wort is due to the effect of desorption 15 favored.

Über die angegebene Einrichtung 5 zur Gaszuleitung kann der Läutervorgang entsprechend einem gewünschten Stammwürzegehalt gesteuert werden. Auf das Hackwerk 16 kann bei entsprechender Ansteuerung des Gaszustroms verzichtet werden. Das Hackwerk 16 kann jedoch in dem Separationsbehälter 2 verbleiben und erlaubt vor allem gegen Ende des Läutervorgangs durch Drehbewegungen eine Lockerung des Filterkuchens 11 und damit eine Erhöhung des Würzeflusses 15.About the specified facility 5 For gas supply, the refining process can be controlled according to a desired original wort content. On the chipper 16 can be dispensed with appropriate control of the gas flow. The Hackwerk 16 but can in the separation tank 2 remain and allows, especially towards the end of the refining by rotational movements a loosening of the filter cake 11 and thus an increase in the wort flow 15 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zur LäuterungDevice for purification
22: Separationsbehälterseparation container
33: Maischezuleitungmash feed
44: WürzeabfuhrleitungWort discharge line
55: Einrichtung zur GaszuleitungDevice for gas supply
66: Maischemash
77: Maischepegelmash level
88th: Senkbodenfalse bottom
99: Bottichbodentub floor
1010: Anschlüsseconnections
1111: Filterkuchenfilter cake
1212: Unfiltratraumnonfiltrate
1313: HaubeHood
1414: Dampfabzugsteam vent
1515: Würzewort
1616: Hackwerkhoeing
1717: Filtratraumfiltrate
1818: DruckgasleitungPressure gas line
1919: Zuleitungsupply
2020: Zuleitungsupply
2121: Zuleitungsupply
2424: DruckgasbehälterCompressed gas containers
2525: Wasserbehälterwater tank
2727: Verteilvorrichtungdistributor
2828: GasblasenstromGas bubble stream
3030: Steuervorrichtungcontrol device
3131: VentilValve
3232: VentilValve
3333: VentilValve
3434: Druckreglerpressure regulator
3535: Heizeinrichtungheater

Claims

Contraption ( 1 ) for refining in the brewing process with a separation vessel ( 2 ) comprising a mash feed ( 3 ) and a wort removal line ( 4 ), characterized in that the separation tank ( 2 ) An institution ( 5 ) is assigned to the gas inlet, which is for generating a gas bubble stream ( 28 ) in a separation vessel ( 2 ) is formed liquid.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 5 ) for gas introduction a compressed gas line ( 18 ), which enters the separation vessel ( 2 ) opens.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that for gas introduction a pore-comprising distribution device ( 27 ) is provided.

Contraption ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the compressed gas line ( 18 ) a pressure regulator ( 34 ) for adjusting the gas pressure and / or a valve ( 31 . 32 . 33 ) are assigned to adjust the flow rate.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device ( 5 ) for gas introduction a tempering device ( 35 ) for controlling the temperature of the incoming gas.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the compressed gas line ( 18 ) in the wort removal line ( 4 ) ends.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the separation vessel ( 2 ) an unfiltrate space ( 12 ) for receiving mash ( 6 ), a false bottom ( 8th ) for forming a filter cake ( 11 ), and a filtrate space ( 17 ) downstream of the false bottom ( 8th ), that the compressed gas line ( 18 ) a number of separate supply lines ( 19 . 20 . 21 ), wherein a supply line ( 20 ) into the unfiltrate space ( 12 ), a supply line ( 21 ) immediately upstream of the false bottom ( 8th ) and a supply line ( 19 ) into the filtrate space ( 17 ) and that a number of controllable valves ( 31 . 32 . 33 ) for introducing the gas flow into the supply lines ( 19 . 20 . 21 ) is provided.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that a control device ( 30 ) for controlling the pressure, the temperature and / or the volume flow of the supplied gas, in particular for controlling the gas flow in the supply lines ( 19 . 20 . 21 ), trained and furnished.

Contraption ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the control device ( 30 ), pressure, temperature and / or volume flow of the supplied gas, in particular the gas flow in the supply lines ( 19 . 20 . 21 ) during the refining process.