DK152295B - Fremgangsmaade til filtrering af oel - Google Patents

Description

DK 152295 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til filtrering af øl i forbindelse med fremstilling af dette ved afslutningen af den efter gæringen følgende lagringsperiode, med henblik på at give øllet en optimal klarhed, at f jer-5 ne de tilstedeværende mikroorganismer i maksimal udstrækning og at stabilisere øllet ved tilbageholdelse af ustabile kolloidale partikler.

Fremstillingen af øl omfatter i den praktiske industri et afsluttende filtreringstrin, der er beregnet 10 til at klare væsken og derved give den en optimal transparens og brillans og i videst udstrækning fjerne de mikroorganismer , der er tilstede, og stabilisere den nævnte væske ved at tilbageholde de ustabile, kolloide partikler, som ville bundfældes under opbevaringen.

15 Indtil idag har man til udførelse af dette fil treringstrin anvendt filtreringsmidler af mineralsk eller celluloseagtig natur. Midlerne af mineralsk natur vælges i det væsentlige blandt diatoméjord eller kisel-gur, perliter og asbest, medens de celluloseagtige midler 20 vælges blandt filtrerpapirer, kartoner og tilfældigt orienterede celluloser, idet kun de mineralske midler hidtil har fået reel succes på industrielt plan og i det væsentlige vælges blandt kiselgur, som er blevet underkastet en forbehandling, som navnlig omfatter et calcinerings-25 trin og et granulometrisk sorteringstrin.

Denne kiselgur svarer faktisk til de betingelser, som fagmænd indenfor området stiller, idet cén ikke indeholder især organiske stoffer, som kan føres med væsken, der filtreres, og den har en tilstrækkelig bakteriologisk 30 kvalitet og en veldefineret partikelstørrelse, eller den kan i det mindste efter ønske justeres, og den har en irregulær partikelform af de ønskede konstituenter. Efter den kendte teknik er en porøs struktur ideel til filtreringen, idet den forsinker tilstopningen. Disse fil- 35 treringsmidler tillader på fuld tilfredsstillende vis at opfylde de tre ovenfor omtalte krav til et filtreringsmiddel, der anvendes til øl.

De frembyder dog en væsentlig ulempe, der ligger 2

DK 152295 B

i filtreringskagens overordentligt forurenende karakter, dvs. den rest, der består af filtreringsmidlet og de, især organiske, legemer, der tilbageholdes eller adsorbe-res.

5 Faktisk medfører denne filtreringsrest alvorlige begrænsninger på grund af dens organiske komponenters forurenende karakter.

Ved opfindelsen er det tilstræbt at afhjælpe den-10'ne ulempe.

Det har nu overraskende og uventet vist sig, at på trods af deres organiske karakter, deres størrelsesfordeling, der er meget langt fra kiselgurs, og deres partikelform, der på forhånd må antages at være ufavora-15 bel, er stivelse, især stivelse fra rodfrugter, og især kartofler og maniok, ikke blot gode filtreringsmidler for øl, men de fører også til, at filtreringsresterne ikke bliver forurenede, men med fordel kan anvendes til dyrefoder, endog menneskeføde.

20 Filtreringsfremgangsmåden ifølge opfindelsen er således ejendommelig ved, at der anvendes native stivelseskorn fra rodfrugter som hovedfiltreringsmiddel. Som rodfrugtstivelse anvendes helst kartoffel- og manioksti-velse.

25 Det bemærkes, at native stivelser er sådanne, der ikke har været underkastet nogen kemisk eller fysisk behandling, uafhængigt af deres oprindelse.

Det bemærkes, at det fra de britiske patentskrifter nr. 1 082 862 og nr. 1 113 526 er kendt at bruge 30 stivelse som hjælpemiddel ved frafiltrering af gær i forbindelse med fremstilling af bagerigær. Der er dog ikke i de to nævnte skrifter nogen antydning af, at stivelse skulle være et egnet hjælpemiddel ved klarfiltrering af øl ved de sidste trin af dettes fremstilling, og den om-35 stændighed at der ved gærfremstilling opnås et filtrat, hvis klarhed er uden betydning, medfører at en egnethed som filterhjælpemiddel ved gærfabrikation ikke indicerer nogen egnethed til opnåelse af et klart filtrat ved ølfiltrering.

3

DK 152295 B

Endvidere kendes fra en brochure fra firmaet ALFA-LAVAL: "Beer and yeast recovery by filter" anvendelse af kartoffelstivelse som alternativ til kiselgur som filterhjælpemiddel ved filtrering af slam eller bærme, 5 stammende fra bunden af gæringskar og lagringstanke i bryggerier. Den pågældende bærme filtreres under anvendelse af et åbent filter under opnåelse af et filtrat med stærkt formindsket carbondioxidindhold. Det opnåede filtrat blandes med ulagret og uklart øl og gennemgår sammen 10 med dette de resterende trin i den sædvanlige ølfabrikationsproces, herunder klarfiltrering. Brochuren nævner ikke muligheden af til denne klarfiltrering at anvende native stivelseskorn som filterhjælpemiddel. Heller ikke fra denne brochure kan det derfor udledes, at stivelses-15 korn fra rodknoldplanter ville være egnede ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Ifølge en udførelsesmåde for fremgangsmåden ifølge opfindelsen udføres filtreringen ved hjælp af et filter, hvorpå der anbringes et forlag, der består af i det 20 mindste 50%, fortrinsvis mindst 70%, af i det mindste én nativ stivelse, resten op til 100% kan bestå af i det mindste ét filtreringshjælpemiddel, der vælges fra gruppen, der består af kiselgur, filtreringsjord og konventionelle filtreringsmidler; stivelsen på den ene side, og 25 filtreringshjælpemidlet på den anden side anbringes fortrinsvis i form af to ovenpå hinanden liggende lag, således at de tilsammen udgør det nævnte forlag.

Ifølge en anden udførelsesform for den nævnte fremgangsmåde udføres filtreringen ved at suspendere i 30 det mindste én nativ rodfrugtstivelse, og helst kartoffel- og maniokstivelse, i det øl, der skal filtreres i tilstrækkelig mængde til, at der ikke frembringes en tilstopning af filteret.

Fremgangsmåden kan f.eks. udføres i en filterpres-35 se eller i et filter med rørformede elementer.

Ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform af den nævnte fremgangsmåde bringes en mængde af den nævnte native stivelse, der er tilstrækkelig til, at der ikke 4

DK 152295 B

frembringes tilstopning af filteret, i suspension i den væske, der skal filtreres, og på filteret anbringes et forlag, der består af den samme stivelse, eventuelt blandet med i det mindste ét af de ovennævnte filtrerings-5 hjælpemidler.

Filtreringsmidlet består af i det mindste én na-tiv rodfrugtstivelse, og helst kartoffel eller maniokstivelse, af en bakteriologisk kvalitet, der er forenelig med dens anvendelse til filtrering af øl, 10 og især skal den være fri for gær og skimmel.

Filtreringsresten kan anvendes til dyrefoder og menneskeføde.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende og i de efterfølgende eksempler, der især tager sigte på for-15 delagtige udførelsesformer for opfindelsen.

For at opnå den ønskede bakteriologiske kvalitet er det tilstrækkeligt at underkaste stivelsen en langvarig lagring, dvs. i det mindste 6 måneder, hvorefter der ikke længere vil eksistere levende gær og skimmel.

20 Som eksempel kan det nævnes, at en kartoffelsti velse, der var blevet lagret i ca. et år, frembød en bakteriologisk kvalitet, der var næsten perfekt, således som det fremgår af den nedenstående Tabel I, hvor er anført resultaterne fra analyser, der er udført på en så-25 dan stivelse.

Tabel I

Mesofile orga- Antal i Termofile Antal i nismer (30°C) 1 g 10 g organismer 9

Aerobe bakterier 20 30 Enterobakterier 0 Sporer

Col± 0 obligat 10 Fækale aerobe streptokokker 0 og fakul tative bakterier

Skimmel 1 35 Gær 0 Syredannende

Sporer af CSR sp°rer 10 (svovlreducerende

Clostridium) 5 , X „ dannende sporer 0 5

DK 152295 B

Af tabellen fremgår en næsten total elimination af gær og skimmel.

Det er dog ligeledes muligt at sterilisere kartoffelstivelsen uden at ændre dens kornstruktur mere end 5 i den foregående fremgangsmåde. For at gøre dette, kan man f.eks. anvende en behandling med ethylenoxid eller propylenoxid efter teknikker, der er kendt for fagmanden og godkendt i visse lande, eller yderligere ved en strålingspasteurisering, dvs. ved en steriliserende behand-10 ling især ved hjælp af gammastråler.

Den kartoffelstivelse, der anvendes, udgøres af ægformede korn med et væskeindhold på i almindelighed 18 til 20%, og hvis partikelstørrelsesfordeling er vist i den efterfølgende Tabel II sammen med partikelstørrelses-15 fordelingen for en kiselgur, der normalt anvendes som filtreringsmiddel. Ved betragtning af Tabel II ses, hvorledes de to partikelstørrelsesfordelinger er langt fra hinanden, en kendsgerning som skyldes strukturforskellene, kiselgurpartiklerne er af irregulære former, 20 medens stivelsespartiklerne, som ovenfor anført, er ægformede.

Det ses ligeledes, at størrelsesfordelingskurven for stivelse er forskudt i retning mod større partikler i forhold til kiselgurs størrelsesfordelingskurve. Det 25 fremgår endvidere af Tabel II, at de største stivelsespartikler er mindre end ca. 100 mikron.

Hvad angår maniokstivelse består den ligeledes af ægformede korn, derimod er dens størrelsesfordelingskurve forskudt imod de mindre kornstørrelser, således som 30 det fremgår af den nedenstående Tabel.

Tabel II

Partikelstørrelse x (μπι) Kiselgur Stivelse ' _Kartoffel Maniok x < 5 20% 0,3% 2,2% 5 <.x < 9 36% 0,4% 2,0% 35 9 4 x < 15 30% 1,3% 38 % 15 < x < 25 6% 12 % 52 % 25 < x < 40 4% 33 % 5,8% 40 < x < ca. 100 4% 53 % 0 % 6

DK 152295 B

Det er klart, at om nødvendigt kan der anvendes særlige partikelstørrelsesfraktioner, der f.eks. kan opnås ved centrifugering i luft (turboseparation) eller ved centrifugering i væske.

5 I almindelighed anbringes et forlag på filteret, dette forlag kan bestå af adskillige ovenpå hinanden liggende lag med aftagende kornstørrelse bort fra filteret.

Det materiale, der udgør hvert lag, vælges blandt de stivelser, hvis størrelsesfordeling svarer til den, der kræ-10 ves for det enkelte betragtede lag.

Således kan man efter hinanden have et lag kartoffelstivelse og et lag maniokstivelse.

Mellem kartoffelstivelseslaget og filteret kan der anbringes et lag af et filtreringshjælpemiddel, som 15 defineret tidligere. Det er ligeledes muligt at lade forlaget udgøre af en blanding af filtreringshjælpemiddel og nativ stivelse, især kartoffel- og/eller maniokstivelse.

Forlaget af nativ stivelse kan fremstilles ved 20 først at passere en suspension af nativ stivelse i en væske, der kan bestå af vand eller øl, gennem det nævnte filter, idet de første mængder i det andet tilfælde føres tilbage for at blive underkastet en yderligere filtrering efter dannelsen af forlaget.

25 Forlaget af filtreringshjælpemiddel kan fremstil les på samme måde.

I almindelighed fortsætter man under hele filtreringsprocessen med at benytte en suspension af filtreringsmidlet i øllet, der skal filtreres. Mængden af mid-30 del, der tages i suspension, vælges på en sådan måde, at dette middel af hensyn til forøgelsen af lagets tykkelse afsættes tilstrækkeligt hurtigt til, at der ikke opstår tilstopning af det nævnte lag på grund af de tilbageholdte gærceller samt kolloide stoffer.

35 I praksis opnås gode resultater ved at fremstille en suspension af ca. 50 til 500 g, fortrinsvis 80 til 150 g filtreringsmiddel pr. hektoliter øl, der skal filtreres .

7

DK 152295B

Af det bundfald, der i løbet af filtreringen fortsat dannes af filtreringsmidlet, dannes en filterkage, der f.eks. består af stivelse og mikroorganismer, en kage, som med fordel finder anvendelse såvel som dyrefo-5 der og som menneskeføde, og som således ikke er et sekundært produkt, der er kassabelt og forurenende.

Mængden af yderligere filtreringshjælpemiddel, der eventuelt er tilstede i denne kage, er tilstrækkeligt ringe til ikke at være til skade for den ovennævnte 10 anvendelse.

Det kan anføres, at såfremt filtreringsmidlet er kartoffelstivelse, er indholdet af kartoffelstivelse i suspension i øllet ved filtreringen af størrelsesordenen 100 g/hl, og filtreringsresten består af en blanding 15 af stivelse og tilbageholdte gærceller, og forholdet mellem kartoffelstivelse/celler er i almindelighed mellem 1/0,2 og 1/3, alt efter den valgte gæringsmetode.

Regnes der med et vandindhold på ca. 20% i kartoffelstivelsen og på ca. 75% i gæren, svarer et gennem-20 snitsforhold på 1/1 til et tørstofforhold på ca. 1/0,3.

Dette produkt kan anvendes som menneskeføde, f. eks. efter en cellelysebehandling, som smagsgivende stof til især supper og sauce, og som dyrefoder som bestanddel af den daglige næring, især til svin.

25 Til belysning af det foranstående angives i det følgende et udførelseseksempel på opfindelsen.

Eksempel

Dette Eksempel angår filtrering af øl med et fil-30 treringsmiddel som er kartoffelstivelse.

Filtreringstrinnet, der findes i fremgangsmåden til fremstilling af almindeligt konsumøl, udføres ved afslutning af lagringen, dvs. ved afslutningen af det hviletrin, der følger efter gæringen.

35 Viskositeten af dette øl var før filtreringen 1,6 cp ved 20°C (målt ved hjælp af et viskosimeter med vibrerende kugle), filtreringstemperaturen lå mellem 11 og 13°C, indholdet af gærceller var i størrelsesordenen 1C5 8

DK 152295 B

celler pr. ml og turbiditeten (som karakteriserer klarheden) på 0,192 (extinktionsværdi ved 750 mm, en bølgelængde, ved hvilken øllets farve praktisk taget ikke intefe-rerer med extinktionen).

Filtreringen udføres på et filter med en filter- o 2 5 overflade pa 5 cm , hvilken fliteroverflade var cirkulær og bestod af et filtrerende lag af bomuldsmateriale, der var specielt beregnet til dette brug. Filtreringstrykket var 1 bar.

Den mængde stivelse, der bragtes i suspension un-10 der undersøgelsen, var 100 g/hektoliter.

Den filtreringshastighed, der måltes for den nævnte anvendte filtrerende overflade, var på 6,1 hektoliter/ m /time (middelværdi beregnet for et forsøg, der forløb over 4 timer).

T5 Turbiditeten af filtrat, der udtoges mellem det 18. og 21. minut af filtreringen, var 0,008. Denne værdi er sammenlignelig med den, der besiddes af kommercielt øl.

Bakteriologisk analyse af filtratet bekræftede 20 fraværet af gærceller.

For fire stivelseskoncentrationer (henholdsvis 80, 100, 120 og 140 g/hektoliter) er kurverne log (filtreret rumfang) = f x log (tiden) blevet fastlagt, og det er konstateret, at disse kurver er rette linier, hvilket 25 bekræfter fraværet af tilstopninger. Det bemærkes, at der ved kendte midler, såsom kiselgur, også opnås rette linier.

Ligheden som filtreringsmidler mellem kiselgur og kartoffelstivelse er således tydelig.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til filtrering af øl i forbindelse med fremstilling af dette ved afslutningen af den efter gæringen følgende lagringsperiode, med henblik på 5 at give øllet en optimal klarhed, at fjerne de tilstedeværende mikroorganismer i maksimal udstrækning og at stabilisere øllet ved tilbageholdelse af ustabile kolloida-le partikler, hvilken filtrering gennemføres med et filter af lukket type egnet til at hindre, at den i øllet ”•0 værende, fra gæringen stammende gas undslipper, kendetegnet ved, at man anvender native stivelseskorn fra rodfrugter som hovedfiltreringsmiddel.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at stivelsen er kartoffelstivelse.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at stivelsen er maniokstivelse.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes en blanding af forskellige stivelser.

5. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de fore gående krav, kendetegnet ved, at man, før øllet ledes til filtret, på dette afsætter et lag, der består af i det mindste 50%, fortrinsvis mindst 70%, af i det mindste én nativ stivelse, medens resten op til 100% 25 består af i det mindste ét filterhjælpemiddel, fortrinsvis valgt blandt kiselgur og filtreringsjord, idet stivelsen og det andet filterhjælpemiddel fortrinsvis anbringes i form af to på hinanden liggende lag.

6. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 30 1 -5, kendetegnet ved, at der i øllet, som skal filtreres, suspenderes en tilstrækkelig mængde stivelse til, at man undgår tilstopning af filtret.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at der på filtret forud afsættes 35 adskillige oven på hinanden liggende lag, hvis kornstør- DK 152295 B relse aftager bort fra filtret, idet det materiale, som udgør hvert lag, vælges blandt stivelser, hvis kornstørrelsesfordelingskurve svarer til den, der kræves for hvert enkelt af de pågældende lag.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendeteg net ved, at der først aflejres et lag kartoffelstivelse og derpå et lag maniokstivelse.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 5-8, kendete g n e t ved, at der mellem filtret og det første 10 lag stivelse på filtret er anbragt et lag af i det mindste ét filterhjælpemiddel, som ikke er stivelse.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 5-9, kendete g n e t ved, at der i øllet suspenderes en mængde stivelse, som andrager fra 50-500, fortrinsvis 80 til 15 150 g/hektoliter.