DE2049582C3

DE2049582C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von flüssigen Malzextrakten

Info

Publication number: DE2049582C3
Application number: DE19702049582
Authority: DE
Inventors: Helmut 4330 Muelheim Classen
Original assignee: Malzfabrik W Schroer & Sohn Kg 4330 Muelheim
Current assignee: Malzfabrik W Schroer & Sohn Kg 4330 Muelheim
Priority date: 1970-10-09
Filing date: 1970-10-09
Publication date: 1975-02-13
Also published as: DE2049582A1; DE2049582B2

Description

lung von Mikroorganismen auf dem Malz in hohem Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird in

Maße begünstigt, und andererseits leidet durch erneu- dem — durch die in einzelne Zonenbereiche untertes Aufleben der Enzymtätigkeit das Malz zusätzlich teilte kontinuierlich fließende Flüssigkeitssäule — großen Schaden. ruhenden Materialgemenge der Maische- und Tre-

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, neue Verfahren 65 berstufen, vorzugsweise ⁴/_s der Höhe der turmartigen zu entwickeln und vorzuschlagen, die sowohl diese Gefäße I bis V füllend, bei regulierbaren Verweilzei- und andere Nachteile ausschließen, als auch durch ten und Temperaturen unter Ausnutzung von Tanschonend wirksamere Verfahrensweisen unter Weg- gential-Strömungsgeschwindigkeiten, Wirbelströme

Wirbelsöge durchkreisende, absteigende Bewer des FIüssigkeits-Feststoffgutes entgegen den je-

Jeen Hauptströmungsgeschwindigkeiten der »ißngen Medien, die die Verzuckeiungs-, Extraküons- und Waschapparatur von oben nach unten darchströmen, erzeugt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ärd der Hauptflüssigkeitsstrom von unten in das Maische- und Trebergut eingeleitet.

Das tangentiale Einleiten von Teilströmen kann durch tangentiale Anordnung der seitlich an den Türmen vorgesehenen Einströmungsstutzen geschehen. Es ist jedoch auch möglich, besondere Leitvorrichtungen vorzu£then, die die einströmenden Teilstr&ne tangential ableiten.

An Stelle der Einleitung von Teilströmen des Hauptflüssigkeitsstromes ist es auch möglich, einen nicht vom Hauptflüssigkeitsstrom abgeleiteten, selbständigen Nebeneinlaufstrom oder mehrere zu verwenden, welche entsprechend geregelt sind.

Die Durchwirbelung kann durch Druckerhöhungspumpen hervorgerufen werden, die mit den Einströmungsstutzen in Verbindung stehen.

Die übrigen Verfahrensbedingungen entsprechen denen des Hauptpatentes.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt im Vergleich zu dem bekannten Verfahren die Vorzüge, daß außer den sehr guten Extraktausbeuten die hergestellten Extrakte einen äußerst geringen Gehalt an polyphenolischen Verbindungen, vor allem an Anthocyanogenen

— bei einem Brauansatz unter 15

»W-Einheiten« —, aufweisen und sich insgesamt durch einen hohen Brauwert auszeichnen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren zu einem bestimmten Zeitpunkt,

Fig. 2 in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren, jedoch in einem gegenüber Fig. 1 verschobenen Zeitpunkt, und die

F i g. 3 a, 3 b, 4 a, 4 b in schematischer Darstellung Einzeltürme.

In F i g. 1 ist der Zustand im Zeitpunkt Null Uhr des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform dargestellt. In ihr sind die Hauptleitungsführungen kurz vor dem Ende des diesbezüglichen Verfahrensganges gezeigt.

Die Apparatur besteht beispielsweise aus fünf gleich großen turmartigen Gefäßen I, II, III, IV und V. Die Erfindung läßt sich auch mit mehr oder weniger Türmen verwirklichen. Die Praxis hat gelehrt, daß sie großtechnisch unter Verwendung von vier bis fünf Türmen mit besonderem Vorteil durchführbar ist. Das Verhältnis vom Durchmesser der turmartigen Gefäße zur Höhe kann 1:4 bis 1:12 betragen; ein Verhältnis 1 :10 im unteren Teil und 1:6 im Kopfteil hat sich vorteilhaft gezeigt. Der Inhalt eines Turmes wird so bemessen, daß das zu ver-

S zuckernde, zu extrahierende Malz und danach auszuwaschende Trebergut ¹Z₂ Stunde bis IV₂ Stunden insgesamt durchwirbelt wird; in den Verzuckeruiigszonen ist vorzugsweise eine Durchwirbelungszeit von etwa 25 bis 40 Minuten bei Temperaturen von 64 bis

ίο 72° C günstig. Wie beschrieben, ist jeder Turm mit seitlichen Stutzen versehen, die nach den obliegenden Funktionen mit tangentialen Einströmungsvorrichtungen und/oder mit meß- und regeltechnischen Vorrichtungen, wie Thermoelementen, Dichtemessern und entsprechend automatisch gesteuerten Kombinationen ausgerüstet sind. Die Stutzenzahl ist variabel. Im allgemeinen haben sich im Flüssigkeitskopfteil ein bis drei seitliche Zu-, Ab- und Umlaufstutzen 1 und im Feststoff-Flüssigkeitsgemengeteil

ao zwei bis vier Stutzen 1 neben zwei bis sechs seitlichen tangentialen Emsttömungsstutzen 1 als ausreichend erwiesen.

Das Grünmalz — vor dem Einbringen geschrotet, gequetscht und vorteilhaft in einer zweiten geeigneten Schrotmühle aufgelockert — wird im Turm I nach dessen Entleerung kontinuierlich einlaufen gelassen. Im übrigen wird das Verfahren im allgemeinen derart durchgeführt, daß der Waschwasserzufluß vom Turm V unten umgeschaltet wird, wenn der Turm I zu etwa ³Zs mit Malz gefüllt ist, so daß zunächst zur Umschaltung und danach zur separaten Entleerung des schließlich abgeschalteten Turmes V ausreichend Zeit zur Verfügung steht und der kontinuierliche Grünmalzzufluß nicht unterbrochen werden muß. Der Hauptflüssigkeitsstrom fließt in Pfeilrichtung kontinuierlich mit verschiedenen Geschwindigkeiten durch die Türme, und zwar ungeachtet der durch die tangentialen seitlichen Einströmungen sich bildenden Wirbelströme und Wirbelsöge. Der im Turm II kontinuierliche Ablauf des wässrigen Hauptwürzelösung in das Sammelgefäß A, die etwa 30 g Würze, als Feststoff ausgedrückt, je 100 g Lösung größenordnungsmäßig enthält, erfolgt in einem solchen Volumen, daß es dem in der verzuckerten Gerste enthaltenen Würzeextrakt, auf Gesamtzucker (Hexosen, Maltose, Rohrzucker, Maltotriose) zusätzlich höhere, nicht vergärbare Kohlehydrate, umgerechnet, entspricht. Die Zufuhr des Waschwassers im Turm V des Systems findet in solchem Volumen statt, daß unter Berücksichtigung der abgezogenen Flüssigkeitsmengen ein neues, mit Malz beschicktes, turmartiges Gefäß gefüllt werden kann.

Im Zeitpunkt Null Uhr strömt in den letzten Turm V etwa 50 Minuten lang Waschwasser von unten ein:

Wassereinströmungstemperatur 82° C

Wasserausströmungstemperatur 80° C

Dichte: 1,00
Dichte: 1,01

Vom Turm V strömt das Wasser durch den oberen Überlauf, vorzugsweise durch Pumpenwirkung von unten in Turm IV, Die Durchflußgeschwindigkeits-Verringerung der Waschwassermenge, die die Vorextraktionszonen des Turmes IV in etwa 15 Minuten durchströmt, wird durch geeignete Meß- und Reguvorrichtungen, vorteilhaft mittels verfahrensmäßiger Bypas-Umleitungen, durch seitliche Stutzen ohne tangentiale Einströmungsvorrichtungen, einschließlich des Temperaturgefälles, durch entsprechend automatisch steuernde Vorrichtungen bekannter Art erreicht.

	6	1,01
\	Dichte:	1,01
	Dichte:	1,02
	Dichte:	1,03
	Dichte:	1,04
	Dichte:	1,05
	Dichte:

Wassereinströmungstemperatur 79° C

1. Nachverzuckerungszonentemperatur 78° C

2. Nachverzuckerungszonentemperatur 77° C

3. Nachverzuckerungszonentemperatur 76° C

4. N ach Verzuckerungszonen temperatur 75°C

Ausströmungstemperatur der Nachverzuckerungs-

und Vorextraktionslösung 74° C

Die Nachverzrckerungs- und Vorextraktionslö- Treberentleerung innerhalb von knapp 50 Minuten

sung strömt vom Turm IV durch den oberen Über- vor dem Zeitpunkt Null Uhr das Malzgut kontinuier-

lauf, vorzugsweise durch Pumpen wirkung, von unten lieh von oben aufgegeben wurde und nach Zuschalin Turm III und nach Durchströmen dieses Turmes 15 tung im Zeitpunkt Null Uhr gerade bis zum obersten

durch den Überlauf am Turmkopf, ebenfalls Vorzugs- Stutzen mit tangentialer Einströmung gefüllt ist. Die

weise durch Pumpenwirkung von unten in Turm II, Hauptverzuckerungs- und Extraktionsdauern für

dem nach der vorausgegangenen Umschaltung und Turm III und Turm Il beträgt etwa 30 Minuten.

Einströmungstemperatur der Hauptverzuckerungsund Extraktionslösung 72° C Dichte: 1,05

1. Zonentemperatur 7 Γ" C Dichte: 1,06

2. Zonentemperatur 70°C Dichte: 1,07

Ausströmungstemperatur der Lösung aus Turm III 69° C Dichte: 1,08

Einströmungstemperatur der Lösung in Turm II 68° C Dichte: 1,08

1. Zonentemperatur 67° C Dichte: 1,09

2. Zonentemperatur 66° C Dichte: 1,10

Ausströmungsi:emperatur der wäßrigen Extraktlösung 65° C Dichte: 1,11

Vom Turm Π fließt die wäßrige Endwürzelösung 35 form weiterhin etwa alle 50 Minuten. Die gewählte über ein Sammelgefäß A zur bekannten Aufarbei- Zeitspanne bleibt stets ein Mittel der Wahl, lung, wie Kochen der Würze, Klären der gekochten F i g. 3 a und 3 b sowie F i g. 4 a und 4 b veran-Würze und Eindampfen der geklärten Würze zu schaulichen in einer Ausführungsform je einen Eineinem flüssigen Malzextrakt oder mittels Ge- zelturm, oben und unten konisch verjüngt, am Kopffriertrocknung zu einem praktisch wasserfreien 40 teil erweitert mit Verbindungsmöglichkeiten zu den Pulver. Sammelgefäßen A und B, am Unterteil mit einem

Durch geeignete, bereits erwähnte Temperatur- Einlaß, z. B. für Wasser und Luft, sowie einigen Stutmaßnahmen während des Verfahrensganges lassen zen 1 mit tangentialen Einströmungsfunktionen, sich helle und dunkle Caramelnoten erzielen. Heiz-, Kühl- sowie Meß- und Regelvorrichtungen

Während des etwa 50 Minuten dauernden Vei-zuk- 45 sind zeichnerisch nicht dargestellt,

kerungs-, Extraktions- und Waschprozesses wird Die Druckerhöhungspumpen in den F i g. 3 a bis

Turm I separat entleer und gefüllt. Zwecks Ausbrin- 4 b sind mit 2 bezeichnet.

gens des ausgewaschenen Trebers in das Sammelge- In F i g. 3 a ist eine Druckerhöhungspumpe 2 vor-

fäß B wird in Turm I vorteilhaft von unten ein Was- gesehen, welche als Hauptaggregat die Verteilung ix

serstrom eingeleitet. Zur beschleunigten Entleerung 50 den einzelnen Einströmungsstutzen 1 steuert.

kann wahlweise reine Preßluft mitverwendet werden. Bei der Ausführungsform nach Fig.3b versorger

Nach der Entleerung erfolgt innerhalb der noch zur die Druckerhöhungspuinpen 2 die Einzelströme von

Verfügung stehenden Zeit von etwa 35 bis 40 Minu- Hauptstrom in bestimmten Mengenverhältnissen.

ten durch eine geeignete Einfüllungsvorrichtung be- In F i g. 4 a ist eine Ausführungsform dargestellt

kannter Art die kontinuierliche Malzgutaufgabe. 55 bei welcher die Speisung nicht aus dem Hauptflüssig

Im Zeitpunkt 0.50 Uhr — Fig.2 — erfolgt nach keitsstrom, sondern als selbständiger Strom über di

dem vorausgegangenen Waschvorgang die Abschal- Druckerhöhungspumpe 2 erfolgt,

tung des Turmes V und die Zuschaltung des bis zum In F' g. 4 b üben die Druckerhöhungspumpen:

obersten tangentialen Einströmungsstutzen gefüllten ih'e Funktion jeweils separat aus, und zwar ebenfall

Turmes I. Es herrscht jetzt in der Apparatur der 60 ohne Zufluß vom Hauptflüssigkeitsstrom, aber i

gleiche Zustand wie zum Zeitpunkt Null Uhr mit gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemä

dem Unterschied, daß letztlich das ganze Verzucke- F i g. 4 a, und zwar in meßtechnisch abgestimmte

rungs-, Extraktions- und Waschflüssigkeits-Feststoff- und geregelter Mengen-, Temperatur- und Dichteal

gut um eine ganze Turmlänge vorgerückt ist. Dieses hängigkcit vom einströmenden Hauptstrom in di

Vorrücken wiederholt sich in dieser Ausführangs- 65 Unterteil jedes turmartigen Gefäßes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

fall des überaas großen thermischen Energieaufwandes und der hohen Apparate- und Instandhaltungs- Patentanspriiche: kosten weseßtlicli günstigere Wirtschaftlichkeiten und ausgezeichnete Endprodukte für die einschlägi-

1. Verfahren zur Gewinnung von flüssigen 5 gen Verbrauchszwecke gewährleisten.
Malzextrakten mit hohem Extraktanteil durch Gegenstand des Hauptpatents 2 040 307 ist ein Verzuckerung von geweichten, gekeimten, ge- Verfahren zur Gewinnung von flussigen Malzextrakschroteten und nicht gekochten Getreidekörnern ten mit hohem Extraktanteil durch Verzuckerung durch Enzymwirkung im wäßrigen Medium bei von geweichten, gekeimten, geschroteten und nicht üblichen Maischtemperaturen bei Unter-, Atmo- io gekochten Getreidekörnern durch Enzymwirkung im Sphären- oder Überdruck, wobei man eine iii ein- wäßrigen Medmm bei üblichen Maischtemperaturen zelne Temperatur- und Dichtezonen unterteilte unter Unter-, Atmosphären- oder Überdruck, wobei Flüssigkeitssäule kontinuierlich durch eine ru- man eine in einzelne Temperatur- und Dichtezonen hende Körnermasse strömen läßt und längs des unterteilte Flüssigkeitssäule kontinuierlich zur Erzie-Strömungsweges in bestimmte Temperatur- ?ind 15 lung einer laufenden Konzentrationszunahme durch Dichtezonen mehr oder weniger würzehaltige die ruhende Körnermasse strömen läßt, daß längs Wassermengen zuführt und/oder umleitet und des Strömungsweges in bestimmte Temperatur- und das Umstellen von der Endzone zur Anfangszone Dichtezonen mehr oder weniger würzehaltige Wasder Flüssigkeitssäule durch eine ausreichende sermengen zugeführt und/oder umgeleitet werden entsprechend temperierte und zuckerhaltige Was- ao und daß das Umstellen von der Endzone zur Ansermenge ausgleicht, nach Patent 2 040 307, d a - fangszone der Flüssigkeitssäule durch eine ausreidurch gekennzeichnet, daß man durch chende entsprechend temperierte und zuckerhaltige tangentiales Einleiten von Teilströmen des Wassermenge ausgeglichen wird.
Hauptflüssigkeitsstromes in das Maische- und Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Trebergut dieses durchwirbelt. 45 nach dem Hauptpatent 2 040 307 ist gekennzeichnet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- durch drei bis zehn hintereinanderschaltbare turmkennzeichnet, daß der Hauptflüssigkeitsstrom artige Behälter, von denen jeder mit einem oberen, von unten in das Maische- und Trebergut einge- einem unteren und seitlichen Zufuhr-, Umleitungsleitet wird. und Abführungsorganen für Flüssigkeit versehen ist,

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- 30 die wie der Turm direkt und/oder indirekt heiz- und rens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- kühlbar sind.

zeichnet, daß an Türmen (I bis V) seitliche Ein- Aufgabe der Erfindung ist es, das vorgenannte

Strömungsstutzen (1) tangential angeordnet sind. Verfahren sowie die Vorrichtung nach dem Haupt-

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- patent weiter zu verbessern, und zwar insbesondere rens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- 35 in bezug auf eine Reduzierung der Verfahrensverzeichnet, daß die einströmenden Teilströme mit- weilzeiten pro Zeit- und Mengeneinheiten sowie hintels Leitvorrichtungen tangential abgeleitet sind. sichtlich der Erzielung besserer Extraktqualitäten,

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- vorzugsweise mit geringeren Anthocyanogengehalten kennzeichnet, daß die Einströmungsstutzen (1) und in der Weiterverarbeitung Extrakte mit kürzeren mit Druckerhöhungspumpen (2) verbunden sind. 40 Verzuckerungszeiten.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß man durch tangentiales Einleiten von Teilströmen des Hauptflüssigkeitsstromes in das Maische- und Trebergut dieses durchwirbelt. An Stelle der 45 Verfahrensweise nach dem Hauptpatent mit gleich-

mäßiger stationärer Bewegung der Gesamtflüssin-

keitssäule wird nunmehr in dem mit dem zerkleinerten Grünmalzmaterial gefüllten Teilen der turmartigen Gefäße für eine bestimmte Durchwirbelung der 50 einzelnen Zonenbereiche zur Erzielung größtmöglicher Verzuckerungs-, Extraktions- und Wascheffekte

Es ist bekannt, daß das industriell angewandte, — ohne Verwendung mechanisch beweglicher Vorkonventionelle Darren von Grünmalz mit Nachteilen richtungen — und für die Verhinderung einer Sedibehaftet ist. Liegt beispielsweise der Wassergehalt mentierung Sorge getragen und danach im jeweiligen des Malzes nach Verlassen dei Darre noch über drei 55 oberen Kopfteil der feststofffreien turmartigen Gefäße Prozent, so wird einerseits auf Grund des höheren durch Aufhebung der Durchwirbelungen und vor-Gehaltes an löslichen Nährstoffen gegenüber den zugsweise gleichzeitiger Herabsetzung der Strömungs-Mengen in der ungekeimten Gerste und zufolge der geschwindigkeit der stationäre Zustand der nach vollständigen oder teilweisen Zerstörung des Le- oben wandernden Flüssigkeitssäule wieder herbeigebens durch das Darren die unerwünschte Entwick- 60 führt.