DE3786397T2 - Verfahren und Vorrichtung für die Herstellung von Alkohol. - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für die Herstellung von Alkohol.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkohol durch kontinuierliches Vergaren einer Maische in Fermentern, die in einer Kaskade angeordnet sind, bei welchem Verfahren frische Maische und Sauerstoff kontinuierlich am Beginn der Kaskade eingeführt werden und vergorene Maische kontinuierlich am Ende der Kaskade abgezogen wird, sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Alkohol, die mehrere, in einer Kaskade angeordnete Fermenter umfaßt.
- Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Alkohol durch Vergären eines an vergärbarem Zucker reichen Kulturmediums, welches im Rahmen der vorliegenden Unterlagen mit dem Ausdruck "Maische" bezeichnet wird, bekannt. Unter den bekannten Verfahren kann man drei Haupttypen unterscheiden, welche nachstehend kurz erörtert werden, nämlich das diskontinuierliche Verfahren in einem einzigen Gargefäß, das kontinuierliche Verfahren in Gärgefäßen, die in einer Kaskade angeordnet sind, und das kontinuierliche Verfahren in einem Umlauffermenter.
- Das diskontinuierliche Verfahren in einem einzigen Gärgefäß wird wegen seiner Einfachheit noch heutzutage angewendet. Sein Hauptnachteil liegt in seiner geringen Produktivität.
- Das kontinuierliche Verfahren in Gärgefäßen, die in einer Kaskade angeordnet sind, bei welchem frische Maische und Sauerstoff kontinuierlich am Beginn der Kaskade eingeführt werden, wobei die Hefe mit der Maische von einem Gärgefäß zum anderen zirkuliert, nachdem sie erzeugt oder in das erste Gärgefäß eingeführt worden ist, und bei welchem Verfahren die vergorene Maische kontinuierlich am Ende der Kaskade abgezogen wird, hat eine kaum größere Produktivität als das diskontinuierliche Verfahren in einem einzigen Gärgefäß, es werden dabei jedoch Produktionsunterbrechungen und das Reinigen des Gärgefäßes zwischen zwei Produktionschargen vermieden.
- Das kontinuierliche Verfahren in einem Umlauffermenter zeichnet sich durch seine große Produktivität aus, welche darauf zurückzuführen ist, daß es bei diesem Verfahren möglich ist, in der Maische eine große Hefekonzentration, gegebenenfalls auch von Flockhefe, anzuwenden. Bei dieser Art von bekanntem Verfahren wird die Hefekonzentration in der Maische dadurch auf dem gewünschten Wert gehalten, daß wenigstens ein Teil der aus der abgezogenen, vergorenen Maische abgetrennten Hefe im Kreislauf in das Verfahren rückgeführt wird. Ein solches Rückführen der Hefe im Kreislauf hat jedoch eine lange mittlere Verweilzeit der Hefe im Fermenter zur Folge.
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung von Alkohol durch kontinuierliches Vergären, welches Verfahren und welche Vorrichtung eine große Produktivität aufweisen, es aber zugleich ermöglichen, jegliche Rückführung der Hefe in den Kreislauf zu vermeiden, um so eine kurze mittlere Verweilzeit der Hefe in der Maische während der Gärung zu gewährleisten.
- Zu diesem Zweck ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Flockhefe verwendet wird, daß das Wachstum der Hefe in einem ersten Umlauffermenter begünstigt wird, daß das Wachstum der Hefe in wenigstens einem nachfolgenden Umlauffermenter gehemmt wird, daß die Hefe von der vergorenen Maische am Ende der Kaskade abgetrennt wird und die abgetrennte Hefe entfernt wird.
- Ebenso ist die Vorrichtung gemaß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere in der genannten Kaskade angeordnete Umlauffermenter sowie eine in dieser Kaskade angeordnete Dekantiervorrichtung aufweist.
- Tatsächlich ist überraschenderweise festgestellt worden, daß es auf diese Art und Weise möglich ist, eine Gärung mit einer starken Hefekonzentration in der Maische durchzuführen, ohne daß es notwendig wäre, die aus der vergorenen Maische abgetrennte Hefe im Kreislauf in das Verfahren rückzuführen, um diese Konzentration auf dem gewünschten Wert zu halten.
- Es ist insbesondere festgestellt worden, daß es der Gebrauch von Umlauffermentern, die in einer Kaskade angeordnet sind, ermöglicht, einerseits solche inneren Umlaufbedingungen der Maische in jedem Fermenter zu realisieren, welche die Verwendung einer Flockhefe zulassen, und anderseits solche Gesamtumlaufbedingungen der Maische über diese Kaskade zu realisieren, welche eine angemessene Erneuerung der Hefemasse in jedem Fermenter ermöglichen. Diese beiden Arten von Umlauf, welche innerer Umlauf und Gesamtumlauf genannt werden, können somit jeweils auf eine praktisch unabhängige Art und Weise realisiert und geregelt werden, zumal sie einerseits über den größten Teil des jedem Fermenter eigenen Innenkreislaufes ineinander übergehen und anderseits sehr unterschiedliche Durchsätze an Maische bedingen, nämlich eine relativ große Durchsatzleistung für den Innenumlauf und eine relativ geringe Durchsatzleistung für den Gesamtumlauf.
- Als Folge der vorstehenden Erwägungen ist festgestellt worden, daß es so möglich ist, die mittlere Verweilzeit der Hefe in der Maische während der Gärung auf einige zig Stunden zu reduzieren und gleichzeitig eine Produktivität in der Größenordnung von 20 g Alkohol pro h und 1 Maische in der Vorrichtung zu gewährleisten.
- Die Wichtigkeit einer Reduktion der mittleren Verweilzeit der Hefe in der Maische wird an der Gefahr einer Kontamination der Maische durch unerwünschte Mikroorganismen gemessen. Obgleich unter gewissen herkömmlichen Gärungsbedingungen die Wachstumsgeschwindigkeit der meisten Mikroorganismen stark verlangsamt ist und diese die Maische daher nicht kontaminieren können, so gibt es dennoch Mikroorganismen, welche befähigt sind, sich aus Sporen zu vermehren und in einem Zeitraum von z.B. 3 Wochen bis zu 1 Monat jede beliebige Gäranlage zu überwuchern. Wenn es erwünscht ist, über längere Zeiträume kontinuierlich zu arbeiten, ohne eine Kontamination zu riskieren, dann ist es somit wesentlich, die mittlere Verweilzeit der Hefe in der Maische drastisch zu verringern.
- Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gärung vorzugsweise unter einem Kohlendioxiddruck von wenigstens 1 bar durchgeführt, was eine günstige Wirkung auf die physiologische Aktivität der Hefe sowie auf deren Flockungsvermögen ausübt.
- Man kann zu Beginn eine solche Hefemenge in die Fermenter einbringen und anschließend darin aufrechterhalten, daß die Maische vorzugsweise einen Hefegehalt von 30 bis 70 g/l, bezogen auf die Trockensubstanz, aufweist.
- Man kann im ersten Fermenter den größten Teil der während der Gärung insgesamt produzierten Hefemenge erzeugen. Zu diesem Zweck kann in den ersten Fermenter eine frische Maische eingeführt werden, welche 70 bis 100 g/l an vergärbarem Zucker enthält, und zwar in einer Menge von 0,8 bis 1,0 Volumensanteilen von frischer Maische pro Volumensanteil der in dem Fermenter enthaltenen Maische und pro h, oder anders gesagt bei einem stündlichen Verdünnungsverhältnis von 0,8 bis 1,0. Auf diese Weise wird der Alkoholgehalt der Maische im ersten Fermenter auf einen Wert von 30 bis 40 g/l beschränkt, der aber noch immer das gewünschte Wachstum der Hefe zuläßt.
- Das Hefewachstum im ersten Umlauffermenter kann dadurch begünstigt werden, daß in denselben eine Sauerstoffmenge eingeführt wird, welche gleich groß wie oder etwas größer als die für dieses Wachstum einzig notwendige Sauerstoffmenge ist, vorzugsweise pro Stunde 0,05 bis 0,15 ml Sauerstoff von Atmosphärendruck pro g Trockensubstanz der Hefe in der Maische, um eine vollständige Resorption des Sauerstoffes in der Maische zu ermöglichen. Die Verwendung dieser alleinigen, minimalen Sauerstoffmenge wird insbesondere durch die Wirkung einer periodischen Veränderung oder eines Pulsierens der Sauerstoffkonzentration möglich gemacht, auf welche die Hefe in der Maische trifft, und zwar insbesondere auf Grund des inneren Umlaufes der Maische im Fermenter.
- Das Wachstum der Hefe in den nachfolgenden Umlauffermentern kann dadurch gehemmt werden, daß in dieselben überhaupt kein Sauerstoff eingeführt wird und/oder z.ß. dadurch, daß die in der Maische assimilierbare Phosphatkonzentration beschränkt wird. Tatsächlich ist in den nachfolgenden Fermentern keine Belüftung notwendig. Der in der Maische verbleibende Sauerstoff und die in dem ersten Fermenter produzierten Zwischenmetaboliten reichen dafür aus, daß sich die Alkoholproduktion durch Gärung in den nachfolgenden Fermentern fortsetzt.
- So kann in jeden der nachfolgenden Fermenter einerseits frische Maische mit einem Gehalt von 150 bis 250 g/l an vergärbarem Zucker bei einem stündlichen Verdünnungsverhältnis von 0,04 bis 0,4 eingeführt werden, und anderseits kann vergorene Maische eingeführt werden, welche aus dem vorhergehenden Fermenter in einer stündlichen Menge übergeführt wird, welche gleich groß wie die pro Stunde in diesen vorhergehenden Fermenter eingeführte Gesamtmaischemenge ist. Auf diese Art und Weise kann der Alkoholgehalt der Maische in den nachfolgenden Fermentern fortschreitend angehoben und am Ende der genannten Kaskade ein Alkoholgehalt der Maische von 55 bis 65 g/l erhalten werden.
- Schließlich kann die Hefe von der vergorenen Maische am Ende der Kaskade durch Dekantieren abgetrennt werden. Vorzugsweise wird die Hefe von der vergorenen Maische in einer Dekantiervorrichtung unter Kohlendioxiddruck abgetrennt, wobei die Gärung in dieser Dekantiervorrichtung vollendet werden kann. Die in der Dekantiervorrichtung abgetrennte Hefe, wo sie die Reste an vergärbarem Zucker, welche aus einem letzten Umlauffermenter stammen, in Alkohol umwandeln kann, wird somit nicht im Kreislauf in das Verfahren rückgeführt, sondern sie wird vielmehr entfernt, um die mittlere Verweilzeit der Hefe in der Maische drastisch einzuschränken. Diese mittlere Verweilzeit ist dann praktisch gleich dem Quotienten aus der in den Fermentern und in der Dekantiervorrichtung vorhandenen Gesamthefemenge, dividiert durch die pro Stunde während der Gärung produzierte Hefemenge. Die mittlere Zeitdauer, welche die in den ersten Fermenter eingebrachte, frische Maische braucht, um die genannte Kaskade zu durchlaufen, ist generell deutlich kürzer als diese mittlere Verweilzeit der Hefe in der Maische, was die Langzeitbeständigkeit des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden Vorrichtung oder anders gesagt deren Sicherheit hinsichtlich einer allfälligen Kontaminierung durch sporenbildende Mikroorganismen verstärkt.
- Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere in einer Kaskade angeordnete Umlauffermenter sowie eine in dieser Kaskade angeordnete Dekantiervor richtung aufweist. Die Umlauffermenter können von jedem beliebigen Typus sein, in welchem einerseits die Maische in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren kann und anderseits die in einer Gärzone oder in einem Gärgefäß herrschenden Bedingungen den Gebrauch einer Flockhefe zulassen.
- Ein Typus von Umlauffermenter, der für die Realisierung der vorliegenden Vorrichtung besonders gut geeignet ist, ist jener Typus, der ein Gärgefäß und eine Mammutpumpe oberhalb des Gärgefäßes umfaßt. Bei dieser Art von Fermenter kann die Maische auf Grund des alleinigen, während der Gärung freigesetzten Kohlendioxides zirkulieren. Das Kohlendioxid wird in dem Gärgefäß durch ein Gegendruckventil unter Druck in Lösung gehalten und übt eine Pumpwirkung aus, indem es sich in der oberhalb des Ventils angeordneten Leitung oder Mammutpumpe entspannt. Sauerstoff kann in minimalen Mengen, gegebenenfalls in der Form eines Gemisches mit Stickstoff und/oder Kohlendioxid, in den oberen Teil einer Rückleitung eingeführt werden, welche den Kopf der Mammutpumpe mit dem Unterteil des Gärgefäßes verbindet, damit er vollständig in der Maische resorbiert wird, noch bevor er in das Gärgefäß eindringt.
- Somit ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umlauffermenter ein Gärgefäß, ein Gegendruckventil im Kopf des Gärgefäßes, eine Mammutpumpe oberhalb des Gegendruckventiles und eine Rückleitung umfaßt, welche den Kopf der Mammutpumpe mit deni Unterteil des Gärgefäßes verbindet, wobei der erste Fermenter im oberen Teil der genannten Rückleitung eine Vorrichtung zum Einführen von Gas aufweist, wobei jeder Fermenter eine Vorrichtung zum Einführen von frischer und/oder übergeführter Maische sowie eine Vorrichtung zum Überführen von vergorener Maische aufweist, welche Vorrichtungen mit dem Unterteil der genannten Rückleitung verbunden sind, und wobei die Dekantiervorrichtung ein unter Druck stehendes Dekantiergefäß aufweist, das über seinen Kopf mit einer Leitung zum Abziehen von vergorener Maische und über seinen Boden mit einer Leitung zum Entleeren der dekantierten Hefe verbunden ist, und wobei die Vorrichtung zum Überführen der vergorenen Maische aus dem letzten Fermenter mit einer Vorrichtung zum Einführen von frischer und/oder übergeführter Maische verbunden ist, welche an den Unterteil des Dekantiergefäßes angeschlossen ist.
- Die Anzahl der Umlauffermenter kann z.B. 2 bis 6 betragen. Deren Volumen kann groß sein. Es liegt vorzugsweise zwischen 50 m³ und mehreren hundert m³. Das Gärgefäß weist vorzugsweise einen zylindrischen Mittelteil, einen halbkugelförmigen Unterteil oder Boden und einen halbkugelförmigen Oberteil auf. Der Horizontal schnitt des Mittelteiles weist vorzugsweise eine solche Abmessung auf, daß die Aufstieggeschwindigkeit der Maische in dem Gärgefäß etwa 0,5 bis 2 cm/s ausmacht. Die Höhe der Mammutpumpe ist vorzugsweise eine solche, daß ein Uberdruck von wenigstens 1 bar auch noch im Oberteil des Gärgefäßes ausgeübt wird, und daß ein Druck von etwa 0,5 bar zur Verfügung steht, um die Maische mit einer Durchsatzleistung, welche etwa dem 5- bis 10-fachen des Fermentervolumens pro Stunde entspricht, zirkulieren zu lassen, wobei sie den Widerstand des gesamten Kreislaufes zu überwinden hat. Sollen z.B. etwa 35 % des Gases in der Mammutpumpe zurückgehalten werden, dann bedeutet dies eine Gesamthöhe der Pumpe von wenigstens etwa 15 m.
- Der Widerstand des Kreislaufes ist insbesondere auf den Wärmetauscher, vorzugsweise eines solchen vom Rohrbündel-Typus, zurückzuführen, der z.B. auf der Rückleitung vorgesehen sein muß, um in dem Gärgefäß eine Temperatur von etwa 30 bis 35ºC aufrechtzuerhalten, wobei der Temperaturunterschied zwischen dem Kopf und dem Sumpf des Gärgefäßes nicht mehr als etwa 3ºC betragen soll
- Schließlich kann das Gefäß der Dekantiervorrichtung z.B. einen zylindrischen Körper aufweisen, der oben von einem flachen oder leicht gewölbten Deckel und unten von einem konischen Boden abgeschlossen wird. Das Volumen dieses Dekantiergefäßes kann in der Größenordnung von einem Drittel oder der Hälfte des Volumens der Gärgefäße der Fermenter liegen.
- Die vorliegende Vorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung beschrieben, in welcher eine Ausführungsform dieser Vorrichtung schematisch dargestellt ist.
- Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung vier Umlauffermenter 1-4 und eine Dekantiervorrichtung 5, welche allesamt in einer Kaskade angeordnet sind. Jeder Umlauffermenter umfaßt ein Gärgefäß 11-41, welches einen zylindrischen Mittelteil aufweist, der unten und oben von einem halbkugelförmigen Unterteil bzw. Oberteil abgeschlossen wird.
- Jedes Gärgefäß 11-41 weist an seinem Kopf ein Gegendruckventil 12-42 auf, über welches es mit einer Mammutpumpe 13-43 verbunden ist, welche oberhalb des betreffenden Gärgefäßes angeordnet ist. Jede Mammutpumpe ist eine einfache Kolonne oder Pumpleitung, welche an ihrem Kopf in eine Entgasungsvorrichtung vom Typus eines Zyklons 14-44 mündet.
- Der Oberteil jedes Zyklons ist mit einer Leitung 6 zum Abführen von Kohlendioxid verbunden, während der Unterteil jedes Zyklons mit einer Rückleitung 15-45 verbunden ist, welche auf diese Weise den Kopf der Mammutpumpe 13-43 mit dem Unterteil des Gärgefäßes 11-41 verbindet.
- Der erste Fermenter weist eine Vorrichtung zum Einführen von Gas in der Form einer Gaszufuhrleitung 7 auf, welche mit dem Oberteil der Rückleitung 15 verbunden ist. Jede Rückleitung 15-45 durchquert in ihrem Unterteil einen Rohrbündel-Wärmetauscher 16-46.
- Jeder Fermenter weist eine Vorrichtung zum Einführen von frischer und/oder übergeführter Maische auf, welche Vorrichtung mit dem Unterteil der Rückleitung 15-45 unterhalb des Wärmeaustauschers 16-46 verbunden ist. Für den ersten Fermenter umfaßt diese Vorrichtung eine Leitung 18 zum Einführen frischer, verdünnter Maische und ein Ventil 19 zum Einführen der frischen, verdünnten Maische. Für die nachfolgenden Fermenter umfaßt diese Vorrichtung eine Leitung 27-47 zum Einführen übergeführter Maische sowie eine Leitung 28-48 zum Einführen frischer, konzentrierter Maische, welche mit einer Versorgungsleitung 8 für die Zufuhr von frischer, konzentrierter Maische über ein Ventil 29-49 zum Einführen der frischen, konzentrierten Maische verbunden ist.
- Jeder Fermenter weist außerdem eine Vorrichtung zum Überführen von vergorener Maische auf, welche mit der Rückleitung unterhalb des Wärmetauschers 16-46 verbunden ist. Für die drei ersten Fermenter umfaßt diese Vorrichtung eine Leitung 101 bis 301 zum Überführen von vergorener Maische, welche über ein Ventil zum Überführen 102-302 mit der Leitung 27-47 zum Einführen der übergeführten Maische in den nachfolgenden Fermenter verbunden ist. Für den letzten Fermenter besteht diese Vorrichtung aus einer einfachen Leitung 401 zum Überführen von vergorener Maische, welche direkt mit einer Leitung 57 zum Einführen der übergeführten Maische in die Dekantiervorrichtung 5 verbunden ist.
- Schließlich mündet jede Rückleitung 15-45 in den Unterteil des Gärgefäßes 11-41 über ein Venturityp-Rührwerk 105-405.
- Die Dekantiervorrichtung 5 umfaßt ein unter Druck stehendes Dekantiergefäß 51, welches einen zylindrischen Körper aufweist, der oben von einem flachen Deckel und unten von einem konischen Boden abgeschlossen wird. Das Dekantiergefäß 51 ist über seinen Kopf oder Deckel mit einer Leitung 501 zum Abziehen der vergorenen Maische über ein Abziehventil 502 verbunden. Das Dekantiergefäß 51 ist über seinen Boden und über ein Entleerungsventil 504 mit einer Entleerungsleitung 503 verbunden.
- Die Dekantiervorrichtung 5 weist ebenfalls eine Vorrichtung zum Einführen von frischer und/oder übergeführter Maische auf, welche mit dem Unterteil des zylindrischen Körpers des Dekantiergefäßes verbunden ist. Diese Vorrichtung umfaßt die Leitung 57 zum Einführen der übergeführten Maische aus dem letzten Fermenter und eine Leitung 58 zum Einführen von frischer, konzentrierter Maische, welche mit der Versorgungsleitung 8 über ein Zufuhrventil 59 verbunden ist.
- Das nachstehende Beispiel veranschaulicht eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung von Alkohol durch kontinuierliche Gärung.
- Zur Durchführung einer kontinuierlichen Gärung gemäß dem vorliegenden Verfahren verwendet man eine ähnliche Vorrichtung wie jene, die vorstehend unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung beschrieben worden ist.
- In dieser Vorrichtung weisen die vier Fermenter jeweils ein Gesamtvolumen von 100 m³ und eine Gesamthöhe von 24 m auf. Die Dekantiervorrichtung hat ein Volumen von 50 m³. Die Gefäße der Fermenter und der Dekantiervorrichtung haben jeweils einen Durchmesser von 5 m.
- Nach einer anfänglichen Anlaufphase, während welcher die notwendige Menge an Flockhefe Saccharomyces cerevisiae CBS 2961 in die Gefäße eingeführt und/oder dort produziert wird, wird das kontinuierliche Gärverfahren unter den in der nachstehenden Tabelle angeführten Bedingungen durchgeführt. Tabelle Fermenter (Nr.) Menge der eingeführten frischen Maische (m³/h) Gehalt der eingeführten frischen Maische an vergärbarem Zucker (g/l) Stündliches Verdünnungsverhältnis durch die eingeführte frische Maische (h&supmin;¹) Stündliches Gesamtverdünnungsverhältnis (h&supmin;¹) Hefegehalt der Maische, bezogen auf das Trockengewicht, in den Gefäßen (g/l) Mittlere Verweilzeit der Hebe in den Gefäßen (h) Alkoholgehalt der Maische (g/l) Menge an Sauerstoff mit Atmosphärendruck, der in Form von Luft eingeführt wird (m³/min) Innere Umlaufgeschwindigkeit der Maische (m³/h) Dekantiervorr.
- Unter diesen Bedingungen beträgt die Gesamtumlaufgeschwindigkeit der Maische oder anders gesagt die Gesamtdurchsatzleistung der Vorrichtung 163 m³/h. Die Gesamtproduktion an Alkohol, einschließlich jenes Alkohols, der aus dem über die Zyklone ausgepumpten CO&sub2; gewonnen wird, macht 9,63 t/h aus, was eine Produktivität von 21,4 g Alkohol je h und Liter Gesamtvolumen der Vorrichtung darstellt. Die Gesamtmenge der produzierten Hefe beträgt 400 kg/h, welche in Form von 3,63 m³/h einer Suspension mit einem auf die Trockensubstanz bezogenen Hefegehalt von 100 g/l aufgebracht wird.
- Die Gärung kann auf diese Art und Weise über mehrere Monate fortgesetzt werden, ohne daß die Gefahr einer Kontaminierung durch sporenbildende Mikroorganismen besteht.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von Alkohol durch kontinuierliches
Vergären einer Maische in Fermentern, die in einer Kaskade angeordnet
sind, bei welchem Verfahren frische Maische und Sauerstoff
kontinuierlich am Beginn der Kaskade eingeführt und vergorene Maische
kontinuierlich am Ende der Kaskade abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Flockhefe verwendet wird, daß das Wachstum der Hefe in einem
ersten Umlauffermenter begünstigt wird, daß das Wachstum der Hefe in
wenigstens einem nachfolgenden Umlauffermenter gehemmt wird, daß die
Hefe von der vergorenen Maische am Ende der Kaskade abgetrennt wird
und die abgetrennte Hefe entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gärung unter einem Kohlendioxiddruck von wenigstens 1 bar durchgeführt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Maische in den Fermentern einen Hefegehalt von 30 bis 70 g/l, bezogen
auf die Trockensubstanz, aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
den ersten Fermenter eine frische Maische eingeführt wird, welche 70
bis 100 g/l an vergärbarem Zucker enthält, bei einem stündlichen
Verdünnungsverhältnis von 0,8 bis 1,0.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro
Stunde in den ersten Fermenter 0,05 bis 0,15 ml Sauerstoff von
Atmosphärendruck pro g Trockensubstanz der Hefe in der Maische
eingeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
jeden der nachfolgenden Fermenter einerseits frische Maische mit einem
Gehalt von 150 bis 250 g/l an vergärbarem Zucker, bei einem
stündlichen Verdünnungsverhältnis von 0,04 bis 0,4, und anderseits
vergorene Maische eingeführt wird, welche aus dem vorhergehenden Fermenter in
einer stündlichen Menge übergeführt wird, welche gleich groß wie die
pro Stunde in diesen vorhergehenden Fermenter eingeführte
Gesamtmaischemenge ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Alkoholgehalt der Maische im ersten Fermenter 30 bis 40 g/1 und am
Ende der genannten Kaskade 55 bis 65 g/l betragt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hefe von der vergorenen Maische in einer Dekantiervorrichtung unter
Druck abgetrennt wird, in welcher die Gärung vollendet wird.
9. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Alkohol,
die mehrere, in einer Kaskade angeordnete Fermenter umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mehrere in der genannten Kaskade angeordnete
Umlauffermenter sowie eine in dieser Kaskade angeordnete
Dekantiervorrichtung aufweist, wobei jeder Umlauffermenter ein Gärgefäß, ein
Gegendruckventil im Kopf des Gärgefäßes, eine Mammutpumpe oberhalb des
Gegendruckventiles und eine Rückleitung umfaßt, welche den Kopf der
Mammutpumpe mit dem Unterteil des Gärgefäßes verbindet, wobei der
erste Fermenter im oberen Teil der genannten Rückleitung eine
Vorrichtung zum Einführen von Gas aufweist, wobei jeder Fermenter eine
Vorrichtung zum Einführen von frischer und/oder übergeführter Maische
sowie eine Vorrichtung zum Überführen von vergorener Maische aufweist,
welche Vorrichtungen mit dem Unterteil der genannten Rückleitung
verbunden sind, und wobei die Dekantiervorrichtung ein unter Druck
stehendes Dekantiergefäß aufweist, das über seinen Kopf mit einer
Leitung zum Abziehen von vergorener Maische und über seinen Boden mit
einer Leitung zum Entleeren der dekantierten Hefe verbunden ist, wobei
die Vorrichtung zum Überführen der vergorenen Maische aus dem letzten
Fermenter mit einer Vorrichtung zum Einführen von frischer und/oder
übergeführter Maische verbunden ist, welche an den Unterteil des
Dekanti ergefäßes angeschlossen ist.
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