EA022601B1 - Method and device for the thermal treatment of kvass wort - Google Patents

Method and device for the thermal treatment of kvass wort Download PDF

Info

Publication number
EA022601B1
EA022601B1 EA201290081A EA201290081A EA022601B1 EA 022601 B1 EA022601 B1 EA 022601B1 EA 201290081 A EA201290081 A EA 201290081A EA 201290081 A EA201290081 A EA 201290081A EA 022601 B1 EA022601 B1 EA 022601B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
kvass wort
heating
overpressure
temperature
pressure
Prior art date
Application number
EA201290081A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201290081A1 (en
Inventor
Конрад Мюллер-Ауфферман
Штефан Райшманн
Original Assignee
Кронэс Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кронэс Аг filed Critical Кронэс Аг
Publication of EA201290081A1 publication Critical patent/EA201290081A1/en
Publication of EA022601B1 publication Critical patent/EA022601B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00Cooking-vessels
    • A47J27/08Pressure-cookers; Lids or locking devices specially adapted therefor
    • A47J27/0802Control mechanisms for pressure-cookers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/10Natural spices, flavouring agents or condiments; Extracts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/015Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation
    • A23L3/0155Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation using sub- or super-atmospheric pressures, or pressure variations transmitted by a liquid or gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C12/00Processes specially adapted for making special kinds of beer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C13/00Brewing devices, not covered by a single group of C12C1/00 - C12C12/04
    • C12C13/02Brew kettles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00Preparation of wort
    • C12C7/20Boiling the beerwort

Abstract

The invention relates to a method for the thermal treatment of kvass wort or kvass wort concentrate, and to a device, in particular for carrying out said method, wherein kvass wort is introduced into an overpressure cooking vessel and is heated, wherein an overpressure is set in the overpressure cooking vessel such that the kvass wort does not boil during the entire process.

Description

Изобретение относится к способу термической обработки квасного сусла, в частности концентрата квасного сусла, и устройству для осуществления этого способа.The invention relates to a method for heat treatment of kvass wort, in particular concentrate of kvass wort, and a device for implementing this method.

Квас - это очень древний напиток, который традиционно приготовляют из хлеба, зерновых злаков, солода и сахара и к которому часто добавляют другие продукты растительного происхождения. Ферментация в большинстве случаев производится смешанной культурой дрожжей и молочно-кислых бактерий, так что получаемый напиток, содержащий двуокись углерода, имеет ощутимо кисловатый вкус и одновременно содержит незначительное количество алкоголя. Полезное для организма действие приписывается квасу уже на протяжении веков, и в России, Украине и других странах Восточной Европы он считается одним из национальных напитков. В последние годы наблюдается рост популярности этого традиционного продукта, главным образом в России и Украине.Kvass is a very ancient drink, which is traditionally prepared from bread, cereals, malt and sugar and to which other products of plant origin are often added. Fermentation in most cases is carried out by a mixed culture of yeast and lactic acid bacteria, so that the resulting drink containing carbon dioxide has a noticeably sour taste and at the same time contains a small amount of alcohol. Useful action for the body has been attributed to kvass for centuries, and in Russia, Ukraine and other countries of Eastern Europe it is considered one of the national drinks. In recent years, there has been an increase in the popularity of this traditional product, mainly in Russia and Ukraine.

Для получения слегка подгорелого аромата, напоминающего корку ржаного хлеба, квасное сусло, в частности концентрат квасного сусла, нередко подвергается многократной термической обработке. Это приводит к накоплению вкусоароматических компонентов, меланоидиновых продуктов и к дополнительному окрашиванию продукта.To obtain a slightly burnt aroma, reminiscent of a crust of rye bread, kvass wort, in particular kvass wort concentrate, is often subjected to repeated heat treatment. This leads to the accumulation of flavor components, melanoidin products and additional coloring of the product.

Термическая обработка при этом производится в специальных аппаратах при температуре от 100 до 130°С и в большинстве случаев продолжается от 20 до 30 мин.In this case, heat treatment is carried out in special devices at a temperature of 100 to 130 ° C and, in most cases, lasts from 20 to 30 minutes.

В настоящее время известны три общепринятых способа подобной термической обработки концентрата квасного сусла:Currently, there are three generally accepted methods for similar heat treatment of kvass wort concentrate:

Первый традиционный способ.The first traditional way.

В более старых выпарных системах, когда сусло для увеличения концентрации предварительно выпаривали путем сильного нагрева, иногда в схему аппарата включали последующий этап кипячения для дополнительной термической обработки концентрата. Однако в современных выпарных установках для уменьшения затрат энергии на выпаривание часто используют вакуумирование (или частичное вакуумирование), при этом температура продукта на последующих этапах выпаривания снижается. Поэтому в условиях современного и экономичного производства при выпаривании под вакуумом концентрат не может подвергаться кипячению.In older evaporator systems, when the wort was preliminarily evaporated by increasing heat to increase the concentration, sometimes the subsequent boiling stage was included in the apparatus circuit for additional heat treatment of the concentrate. However, in modern evaporation plants, vacuum (or partial vacuum) is often used to reduce the energy consumption for evaporation, while the temperature of the product in the subsequent stages of evaporation is reduced. Therefore, in conditions of modern and economical production, when evaporated under vacuum, the concentrate cannot be boiled.

Второй традиционный способ.The second traditional way.

В этом случае концентрат, который в большинстве случаев заранее подготовлен в современных вакуум-аппаратах, сначала помещают в большие котлы для варки под давлением. Котлы в большинстве случаев оборудованы электрическим или паровым подогревом нагреваемого объема, а иногда и мешалкой. После заполнения котла крышку закрывают и концентрат нагревают при включенной мешалке. По завершении процесса кипячения котел разгерметизируют и горячий концентрат сливают вручную или откачивают. Однако этот процесс имеет существенные недостатки: котлы действуют по тому же принципу, что и варочный автоклав. Соответственно при нагревании часть жидкости (воды), содержащейся в продукте, испаряется, и образующиеся (водяные) пары увеличивают внутреннее давление в котле и, следовательно, температуру кипения продукта. Между тем, в результате испарения жидкости продукт может пригорать на внутренней стенке контейнера, в особенности, если содержание воды в продукте невелико, как в случае концентратов. Этот эффект зачастую дополнительно усиливается тем фактом, что изначальный перепад температур между зоной нагрева и продуктом весьма значителен, а теплоносители (электричество/пар) используются на постоянной мощности. Пригорание приводит к потерям продукта, а очистка контейнеров явно усложняется, и должна будет производиться чаще. Кроме того, могут образовываться нежелательные вещества, некоторые из которых даже вредны для здоровья (например, фурфурол, акриламид). Даже тогда, когда давление в котле сбрасывают, может происходить вскипание в зоне нагрева и/или на внутренних стенках емкости, что приведет к тем же последствиям.In this case, the concentrate, which in most cases is prepared in advance in modern vacuum apparatuses, is first placed in large boilers for pressure cooking. In most cases, boilers are equipped with electric or steam heating of the heated volume, and sometimes with a stirrer. After filling the boiler, the lid is closed and the concentrate is heated with the stirrer on. Upon completion of the boiling process, the boiler is depressurized and the hot concentrate is drained manually or pumped out. However, this process has significant drawbacks: boilers operate on the same principle as a cooking autoclave. Accordingly, when heated, part of the liquid (water) contained in the product evaporates, and the resulting (water) vapors increase the internal pressure in the boiler and, therefore, the boiling point of the product. Meanwhile, as a result of liquid evaporation, the product may burn on the inner wall of the container, especially if the water content in the product is small, as in the case of concentrates. This effect is often further enhanced by the fact that the initial temperature difference between the heating zone and the product is very significant, and coolants (electricity / steam) are used at constant power. Burning leads to product losses, and container cleaning is clearly more complicated and should be done more often. In addition, unwanted substances can form, some of which are even harmful to health (for example, furfural, acrylamide). Even when the pressure in the boiler is relieved, boiling can occur in the heating zone and / or on the inner walls of the vessel, which will lead to the same consequences.

Третий традиционный способ.The third traditional way.

Для того чтобы предотвратить или уменьшить подгорание концентрата, был разработан третий способ кипячения концентрата. Для этого концентрат первоначально заливают в открытые котлы. После этого в продукт через форсунки, которые в большинстве случаев распределены от верха до дна котла, нагнетают горячий пар до тех пор, пока содержимое котла не закипит и не будет достигнута желаемая температура. Однако этот способ тоже связан с определенными недостатками. Например, точная дозировка содержания воды в готовом продукте практически невозможна, так как размер пузырьков пара, количество пузырьков и время их существования, а также физико-химический состав концентрата изменяются в ходе процесса и, следовательно, соотношение между привнесенной и испарившейся водой постоянно меняется. Более того, возникающая негомогенность жидкого продукта и локальные пики температур не позволяют точно контролировать вкусовые характеристики и образующиеся ингредиенты. Еще одним недостатком может служить удаление паром необходимых вкусоароматических компонентов. При отсутствии механизма вторичного использования энергии пара следует также ожидать высоких потерь энергии. И, наконец, здесь продукт тоже может пригорать на форсунках и/или стенках котла.In order to prevent or reduce burning of the concentrate, a third method of boiling the concentrate has been developed. For this, the concentrate is initially poured into open boilers. After that, hot steam is injected into the product through nozzles, which in most cases are distributed from the top to the bottom of the boiler, until the contents of the boiler boil and the desired temperature is reached. However, this method also has certain disadvantages. For example, the exact dosage of the water content in the finished product is practically impossible, since the size of the vapor bubbles, the number of bubbles and the time of their existence, as well as the physicochemical composition of the concentrate change during the process and, therefore, the ratio between the introduced and evaporated water is constantly changing. Moreover, the resulting inhomogeneity of the liquid product and local temperature peaks do not allow precise control of taste characteristics and the resulting ingredients. Another disadvantage is the removal of the necessary flavor components with steam. In the absence of a mechanism for the reuse of steam energy, high energy losses should also be expected. And, finally, here the product can also burn on nozzles and / or boiler walls.

Исходя из этой ситуации, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа и устройства для надежной и технологически воспроизводимой термической обработки квасного сусла, в частности концентрата квасного сусла, и уменьшение или устранение соответственно описанных выше недостатков традиционных способов.Based on this situation, the present invention is to provide a method and device for reliable and technologically reproducible heat treatment of kvass wort, in particular kvass wort concentrate, and to reduce or eliminate the disadvantages of the traditional methods described above.

- 1 022601- 1,022,601

Согласно настоящему изобретению эта задача решена с помощью признаков пп. 1 и 9 формулы.According to the present invention, this problem is solved using the characteristics of paragraphs. 1 and 9 of the formula.

Для простоты ниже будет часто применяться термин квасное сусло, который, однако, также включает в себя концентрат квасного сусла (К\УС) и/или другие продукты, но преимущественно концентраты. Кроме того, конкретная емкость, в которой фактически происходят реакции и подогрев, упоминается как варочный аппарат или реактор, хотя продукт и не подвергается кипячению из-за высокого давления, а нагревание может быть проведено вне емкости.For simplicity, the term kvass wort will often be used below, which, however, also includes kvass wort concentrate (K \ US) and / or other products, but mainly concentrates. In addition, the particular vessel in which reactions and preheating actually occur is referred to as a cooker or reactor, although the product is not boiled due to high pressure, and heating can be carried out outside the vessel.

Согласно предлагаемому способу термической обработки квасного сусла или концентрата квасного сусла соответственно путем увеличения давления и соответствующего сдвига фазового перехода воды, содержавшейся в продукте, из жидкого состояния в газообразное, квасное сусло (К\УС) может быть нагрето до высокой температуры без доведения квасного сусла (К\УС) до кипения. Таким образом, в идеале, не происходит вскипания на поверхности нагрева и стенках емкости, а значит, продукт не пригорает.According to the proposed method for the heat treatment of kvass wort or kvass wort concentrate, respectively, by increasing the pressure and the corresponding phase transition of the water contained in the product from a liquid state to a gaseous, kvass wort (K \ U) can be heated to high temperature without bringing the kvass wort ( K \ US) to a boil. Thus, ideally, boiling does not occur on the heating surface and the walls of the container, which means that the product does not burn.

Соответственно снижаются производственные потери, и облегчается очистка оборудования. Более того, благодаря этому могут быть увеличены интервалы очистки (периодичность, с которой должна производиться очистка).Accordingly, production losses are reduced and equipment cleaning is facilitated. Moreover, due to this, cleaning intervals can be increased (the frequency with which cleaning should be performed).

Кроме того, очевидно меньше образуется нежелательных продуктов реакции, вредных для здоровья, таких как фурфурол и/или акриламид.In addition, apparently less undesirable reaction products are produced that are unhealthy, such as furfural and / or acrylamide.

В силу того, что из-за высокого давления из концентрата испаряется только очень немного воды, или она совсем не испаряется, сухое массовое содержание концентрата не меняется или меняется незначительно. Таким способом может быть изготовлен стандартизированный продукт, что важно как для продажи, так и для последующего замешивания концентрата.Due to the fact that due to the high pressure only very little water evaporates from the concentrate, or it does not evaporate at all, the dry mass concentration of the concentrate does not change or does not change significantly. In this way, a standardized product can be made, which is important both for the sale and for the subsequent mixing of the concentrate.

Кроме того, предотвращение кипения уменьшает избыточное формирование пузырьков и снижает пенообразование продукта. Благодаря этому могут быть уменьшены габариты или высота емкости.In addition, preventing boiling reduces excessive bubble formation and reduces foaming of the product. Due to this, the dimensions or height of the container can be reduced.

Количество энергии, которое должно быть израсходовано на достижение заданной температуры, уменьшается, поскольку отсутствуют затраты энергии на фазовый переход. Кроме того, никакая энергия и/или вкусоароматические вещества не выводятся из системы из-за парообразования и удаления паров.The amount of energy that must be spent on reaching a given temperature is reduced, since there is no energy consumption for the phase transition. In addition, no energy and / or flavoring substances are removed from the system due to vaporization and vapor removal.

Предлагаемый способ предоставляет возможность быстрого подогрева содержимого котла до чрезвычайно высоких температур, так что соответствующее время обработки может быть сокращено, что увеличивает общую эффективность производства, а также предоставляет возможность формирования и накопления дополнительных вкусоароматических компонентов.The proposed method provides the ability to quickly heat the contents of the boiler to extremely high temperatures, so that the corresponding processing time can be reduced, which increases the overall production efficiency, and also provides the ability to form and accumulate additional flavor components.

Значение давления, которое должно устанавливаться для конкретной температуры или, например, максимальной температуры, приблизительно определяется кривой давления паров воды. В ходе этого процесса избыточное давление в контейнере и/или в общей системе регулируют таким образом, чтобы при выбранной температуре не происходило фазового перехода воды (см. фиг. 4).The pressure value to be set for a particular temperature or, for example, maximum temperature, is approximately determined by the water vapor pressure curve. During this process, the overpressure in the container and / or in the overall system is controlled so that at the selected temperature there is no phase transition of water (see Fig. 4).

Особенно эффективно, если продукт подвергают предварительному нагреву посредством одного или нескольких теплообменников и/или нагревательных приспособлений перед подачей в емкость избыточного давления (варочную емкость). При этом температура предварительного нагрева должна быть выбрана такой, чтобы перепад температур между предварительным нагревом и заданной температурой реакции (варки продукта) был как можно меньше (например, предварительный нагрев до 130°С; варка при 135°С), предпочтительно, однако, чтобы эти температуры совпадали (например, предварительный нагрев до 135°С и варка продукта или поддержание его горячим при температуре 135°С). Чтобы гарантировать, что продукт (вода) не будет кипеть во время процесса, будет полезно заранее увеличить общее давление в системе (то есть, например, в теплообменнике(-ах), нагревательном приспособлении(-ях) и/или в используемой варочной емкости и т.д.), так, чтобы нагревание, заполнение, последующая термическая обработка, и/или выпаривание, и/или охлаждение продукта проходили без кипения (см. фиг. 4). Предварительный подогрев облегчает термическую обработку в емкости, находящейся под давлением (варочной емкости), так как для достижения желаемой максимальной температуры нагрева в реакторе должен быть преодолен лишь незначительный перепад температур. Кроме того, такая установка позволяет отрегулировать температуру таким образом, чтобы дополнительное нагревание продукта в реакторе не требовалось (например, перегрев до 137°С потребует 20 мин выдержки для охлаждения, например, до 135°С). Кроме того, от нагревания вязкость высоковязкого концентрата уменьшается так, что облегчаются наполнение и перемешивание и/или циркуляция в замкнутой системе варочной емкости избыточного давления. Из-за более низкой вязкости можно сразу начать перемешивание и/или циркуляцию, что способствует лучшему предупреждению пригорания концентрата. Кроме того, предварительный нагрев может привести к более однородному температурному распределению продукта. Это улучшает желаемый ход реакции и может сократить потребность в перемешивании и/или усилия по циркуляции, или сделать их ненужными.It is especially effective if the product is preheated by means of one or more heat exchangers and / or heating devices before applying excess pressure to the container (cooking container). In this case, the preheating temperature should be chosen so that the temperature difference between the preheating and the desired reaction temperature (cooking of the product) is as low as possible (for example, preheating to 130 ° C; cooking at 135 ° C), however, it is preferable that these temperatures coincided (for example, preheating to 135 ° C and cooking the product or keeping it hot at a temperature of 135 ° C). To ensure that the product (water) will not boil during the process, it will be useful to increase the total pressure in the system in advance (i.e., for example, in the heat exchanger (s), heating device (s) and / or in the cooking vessel used and etc.), so that heating, filling, subsequent heat treatment, and / or evaporation and / or cooling of the product takes place without boiling (see Fig. 4). Preheating facilitates heat treatment in a pressure vessel (cooking vessel), since only a slight temperature difference must be overcome to achieve the desired maximum heating temperature in the reactor. In addition, this setup allows you to adjust the temperature so that additional heating of the product in the reactor is not required (for example, overheating to 137 ° C will require 20 minutes exposure to cool, for example, to 135 ° C). In addition, due to heating, the viscosity of the high-viscosity concentrate decreases so that filling and mixing and / or circulation in the closed system of the overpressure cooking vessel is facilitated. Due to the lower viscosity, mixing and / or circulation can be started immediately, which helps to better prevent burning of the concentrate. In addition, preheating can lead to a more uniform temperature distribution of the product. This improves the desired course of the reaction and can reduce the need for mixing and / or circulation efforts, or make them unnecessary.

Хотя предварительный подогрев может также осуществляться с помощью первичной энергии, другим решающим преимуществом предварительного подогрева является процесс рационального вторичного использования энергоресурсов, предпочтительно отработанного тепла от другой части производства. Здесь, прежде всего, предлагается использование собственного тепла системы.Although preheating can also be accomplished using primary energy, another decisive advantage of preheating is the process of rational reuse of energy, preferably waste heat from another part of the production. Here, first of all, it is proposed to use the system’s own heat.

Например, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения отработанное тепло, которое может быть получено в процессе охлаждения термически обработанного концентрата, мо- 2 022601 жет быть использовано для предварительного нагрева следующей порции продукта. Если разница температур между уровнем предварительного нагрева и охлаждаемым готовым концентратом незначительна, переход энергии может быть особенно легко осуществлен между входом и выходом теплообменника. Это может увеличить общую эффективность производства за счет снижения потребления первичной энергии и отделения соответствующей настоящему изобретению установки от других этапов производства.For example, in a preferred embodiment of the present invention, the waste heat that can be obtained by cooling the heat-treated concentrate can be used to preheat the next portion of the product. If the temperature difference between the preheating level and the cooled finished concentrate is insignificant, an energy transfer can be made especially easily between the inlet and outlet of the heat exchanger. This can increase overall production efficiency by reducing primary energy consumption and separating the apparatus of the present invention from other stages of production.

Преимущественно квасное сусло нагревают до температуры > 120°С, предпочтительно > 130°С, так как выяснилось, что многие из необходимых вкусовых компонентов формируются при температурах выше 130 или выше 140°С. При традиционных методах такие температуры могли быть получены только в нескольких зонах емкости, например, непосредственно в области подогрева или в пузырьках пара. Способ использования повышенного давления согласно настоящему изобретению, однако, позволяет нагревать все содержимое емкости до таких высоких температур, без тех проблем, которые могли возникнуть из-за пригорания. При этом нагрев концентрата может быть осуществлен перед и/или в самой емкости и в линиях рециркуляции.Mostly kvass wort is heated to a temperature of> 120 ° C, preferably> 130 ° C, as it turned out that many of the necessary flavoring components are formed at temperatures above 130 or above 140 ° C. With traditional methods, such temperatures could be obtained only in several zones of the vessel, for example, directly in the heating region or in vapor bubbles. The method of using the elevated pressure according to the present invention, however, allows you to heat the entire contents of the container to such high temperatures, without those problems that could arise due to burning. In this case, the heating of the concentrate can be carried out in front of and / or in the tank itself and in the recirculation lines.

Преимущественно продукт перемешивается и/или рециркулирует при избыточном давлении в соответствующей емкости под давлением (варочной емкости). В основном это имеет смысл, если продукт нагревается в реакторе и/или линии рециркуляции. Здесь, перемешивание или рециркуляция соответственно в основном служит для равномерного нагревания жидкости и приводит к гомогенизации ингредиентов. Кроме того, это должно предотвратить нежелательные реакции, такие как пригорание.Advantageously, the product is mixed and / or recycled at an overpressure in an appropriate pressure vessel (cooking vessel). This basically makes sense if the product is heated in a reactor and / or recirculation line. Here, mixing or recycling, respectively, mainly serves to uniformly heat the liquid and leads to the homogenization of the ingredients. In addition, this should prevent unwanted reactions such as burning.

Кроме того, предпочтительно поддерживать установленное избыточное давление в варочной емкости при выпуске квасного сусла (КАС), чтобы кипение не происходило во время выпуска. Таким образом, даже во время слива можно избежать вскипания на горячих стенках емкости и в зонах нагрева.In addition, it is preferable to maintain the set overpressure in the cooking vessel during the release of kvass wort (KAS) so that boiling does not occur during the release. Thus, even during draining, boiling on the hot walls of the container and in the heating zones can be avoided.

Предпочтительно квасное сусло (КАС), выгруженное из емкости, находящейся под давлением (варочной емкости), охлаждают с помощью теплообменника (предпочтительно трубчатого или пластинчатого). Выгрузка может производиться насосом и/или при помощи избыточного давления, созданного в емкости. При этом температура охлаждения должна быть подобрана такой, чтобы дальнейшая перекачка охлажденного концентрата могла быть с успехом осуществлена с помощью центробежного насоса (см. фиг. 3). Если образующееся отработанное тепло должно быть дополнительно использовано для предварительного подогрева следующей порции концентрата квасного сусла (КАС), соответствующая разница температур между продуктом и охлаждающей или нагревающей средой соответственно, как в случае нагревания, предпочтительно должна использоваться таким образом, чтобы переход энергии осуществлялся наиболее простым возможным способом. Если в качестве теплоносителя для такого энергообмена используется вода, следует позаботиться, чтобы при этом не происходил фазовый переход. Соответственно избыточное давление в системе теплообмена также может быть отрегулировано. Это избыточное давление, однако, предпочтительно должно быть ниже, чем избыточное давление в содержащей продукт системе (так называемый положительный перепад давления), чтобы гарантировать сохранность продукта в случае протечки теплообменников. При желании, однако, в качестве теплоносителя при атмосферном давлении могут быть использованы другие, желательно безопасные для продуктов питания вещества, которые имеют фазовый переход при более высоких температурах (например, масло или глицерин). Использование и/или восстановление энергии отработанного тепла для нагревания и/или охлаждения продукта может повысить общую эффективность системы. Тем не менее, использование энергообмена не является абсолютно необходимым. Нагревание и/или охлаждение на входе и/или на выходе из реактора может проводиться дополнительно или исключительно с помощью первичной энергии (например, пара и/или холодной воды).Preferably, kvass wort (KAS) discharged from the pressure vessel (cooking vessel) is cooled using a heat exchanger (preferably tubular or plate). Unloading can be carried out by a pump and / or by using excess pressure created in the tank. In this case, the cooling temperature should be selected so that the further transfer of the cooled concentrate can be successfully carried out using a centrifugal pump (see Fig. 3). If the generated waste heat must be additionally used to preheat the next portion of kvass wort concentrate (KAS), the corresponding temperature difference between the product and the cooling or heating medium, respectively, as in the case of heating, should preferably be used so that the energy transfer is carried out as simple as possible way. If water is used as a heat carrier for such energy exchange, care should be taken to ensure that no phase transition occurs. Accordingly, the overpressure in the heat exchange system can also be adjusted. This overpressure, however, should preferably be lower than the overpressure in the product-containing system (the so-called positive pressure drop), to guarantee the safety of the product in case of leakage of the heat exchangers. If desired, however, other substances, preferably food-safe substances that have a phase transition at higher temperatures (for example, oil or glycerin), can be used as a coolant at atmospheric pressure. The use and / or recovery of waste heat energy for heating and / or cooling the product can increase the overall efficiency of the system. However, the use of energy exchange is not absolutely necessary. Heating and / or cooling at the inlet and / or outlet of the reactor can be carried out additionally or exclusively using primary energy (for example, steam and / or cold water).

Регулирование избыточного давления в содержащей продукт системе может быть произведено, например, во время заполнения квасным суслом (КАС), путем перекрытия отводного газового трубопровода(-ов) и/или нагнетанием газа и/или водяного пара, причем у нагнетания пара имеется то преимущество, что система подвергается предварительному подогреву. У инертных газов, например азота или СО2, в свою очередь, имеется то преимущество, что в продукт не поступает дополнительный кислород. Это может, в свою очередь, повлиять на результаты реакции в продукте. В принципе, по желанию такое же самое и/или другое избыточное давление можно использовать только в реакторе и/или во всех следующих частях установки, таких как, например, теплообменники. При этом избыточное давление может быть или создано процессами в системе (например, заполнением) и/или отрегулировано до, во время или после проведения основной реакции дополнительными процессами (например, нагнетанием водяного пара).The overpressure in the product containing system can be controlled, for example, during filling with kvass wort (CAS), by shutting off the gas outlet pipe (s) and / or by injecting gas and / or water vapor, and steam injection has the advantage that the system is being preheated. Inert gases, such as nitrogen or CO 2 , in turn, have the advantage that no additional oxygen enters the product. This may, in turn, affect the reaction results in the product. In principle, if desired, the same and / or other overpressure can only be used in the reactor and / or in all subsequent parts of the installation, such as, for example, heat exchangers. In this case, the overpressure can either be created by processes in the system (for example, filling) and / or adjusted before, during or after the main reaction by additional processes (for example, injection of water vapor).

Если нагревание должно производиться внутри реакционной емкости и/или в линии рециркуляции, нагрев предпочтительно должен быть регулируемым по производительности, в частности, если необходимо преодолеть существенный перепад температур, чтобы достичь фактически необходимой температуры. При этом мощность нагревания квасного сусла (КАС) может быть увеличена путем увеличения температуры и/или времени, в течение которого должен использоваться пароподогрев. Путем увеличения мощности предварительного разогрева разница между температурой квасного сусла (КАС) в сосуде под давлением (варочной емкости) и температурой в зоне нагревания должна поддерживаться настолькоIf the heating is to be carried out inside the reaction vessel and / or in the recirculation line, the heating should preferably be controlled in terms of productivity, in particular if it is necessary to overcome a significant temperature difference in order to reach the actually required temperature. In this case, the heating power of kvass wort (KAS) can be increased by increasing the temperature and / or time during which steam heating should be used. By increasing the preheating power, the difference between the temperature of the kvass must (KAS) in the pressure vessel (cooking vessel) and the temperature in the heating zone should be maintained so

- 3 022601 низкой, насколько возможно. Это позволит использовать плавное нагревание в реакторной емкости. Для нагревания, например, может использоваться пароподогрев с так называемым плавающим, или динамическим, гибким паровым контролем. Если же предварительный разогрев продукта предпочтительно осуществлен таким образом, что перепад температур до нужной температуры очень мал или отсутствует, можно при желании обойтись без исполнительного контроля нагревания. Это может понизить стоимость такой установки.- 3,022,601 as low as possible. This will allow the use of smooth heating in the reactor vessel. For heating, for example, steam heating with the so-called floating, or dynamic, flexible steam control can be used. If the preheating of the product is preferably carried out in such a way that the temperature difference to the desired temperature is very small or absent, you can do without executive control of heating if you wish. This may lower the cost of such an installation.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит емкость, находящуюся под избыточным давлением (варочную) емкость, и средства нагрева, которые расположены либо выше по потоку и/или в реакторе, или в линии рециркуляции реактора. Кроме того, система должна содержать регулятор давления замкнутого контура/разомкнутого контура и/или терморегулятор, который может быть предпочтительно настроен так, чтобы с помощью по меньшей мере одного исполнительного механизма внутри сосуда под давлением (варочной емкости) не допускать кипения продукта.A device for implementing the proposed method contains a container under pressure (cooking) capacity, and heating means, which are located either upstream and / or in the reactor or in the recirculation line of the reactor. In addition, the system should include a closed-loop / open-loop pressure regulator and / or a temperature regulator, which can preferably be adjusted so that with the help of at least one actuator inside the pressure vessel (cooking vessel) to prevent boiling of the product.

Теплообменник и/или устройство для подогрева преимущественно установлены на входе емкости избыточного давления (варочной емкости) или размещены в устройстве рециркуляции и служат для разогрева и/или поддержания в горячем состоянии концентрата квасного сусла (К\УС).The heat exchanger and / or the heating device are predominantly installed at the inlet of the overpressure vessel (cooking vessel) or placed in the recirculation device and are used to heat and / or keep the kvass wort concentrate (K \ US) in a hot state.

На выходе варочной емкости избыточного давления теплообменник преимущественно используется для охлаждения продукта, где отработанное тепло расположенного на выходе теплообменника может эффективно использоваться в качестве энергии подогрева теплообменника на входе. В принципе, из соображений целесообразности может использоваться тот же теплообменник(-и), в котором продукт ранее был нагрет. При желании, однако, специально для охлаждения могут быть обеспечены дополнительные устройства.At the outlet of the overpressure cooking vessel, the heat exchanger is mainly used for cooling the product, where the waste heat of the heat exchanger located at the outlet can be effectively used as the heating energy of the heat exchanger at the inlet. In principle, for reasons of expediency, the same heat exchanger (s) in which the product has previously been heated can be used. If desired, however, additional devices may be provided specifically for cooling.

Целесообразно, чтобы варочная емкость избыточного давления была оборудована мешалкой с устойчивым к высокому давлению уплотнением и/или линией рециркуляции с соответствующим насосом. Предпочтительно средства нагрева, расположенные в реакторе (или средства нагрева, расположенные в линии рециркуляции) устроены так, что используют водяной пар в качестве теплоносителя с регулируемой тепловой мощностью, то есть температурой теплоносителя, которая может регулироваться путем изменения времени воздействия и/или собственно температуры. Предпочтительным является, например, размещение внутри емкости избыточного давления специальных датчиков для контроля давления и температуры. В качестве исполнительных механизмов для регулирования давления можно предпочтительно использовать клапаны, предоставляющие возможность точной регулировки избыточного давления.It is advisable that the overpressure cooking vessel be equipped with an agitator with a high pressure-resistant seal and / or a recirculation line with an appropriate pump. Preferably, the heating means located in the reactor (or the heating means located in the recirculation line) are arranged to use water vapor as a heat carrier with a controlled heat output, i.e., a heat carrier temperature, which can be controlled by varying the exposure time and / or the actual temperature. It is preferable, for example, to place special sensors inside the pressure vessel for monitoring pressure and temperature. As actuators for regulating the pressure, it is preferable to use valves that enable precise adjustment of the overpressure.

Более того, клапаны должны гарантировать поддержание постоянного давления, например, когда продукт сливают. Кроме того, должен быть установлен хотя бы один газоотводный клапан, чтобы чрезмерное избыточное давление в случае необходимости можно было сбросить. Помимо этого газоотводный клапан можно использовать, если потребуется, чтобы создать во время заправки емкости первоначальное избыточное давление, оставив клапан закрытым до достижения необходимого избыточного давления.Moreover, the valves must ensure that a constant pressure is maintained, for example, when the product is drained. In addition, at least one vent valve must be installed so that excessive pressure can be relieved if necessary. In addition, a gas vent valve can be used, if necessary, to create an initial overpressure during tank filling, leaving the valve closed until the required overpressure is reached.

Предлагаемое устройство, в частности, применяют для разогревания и/или поддержания в горячем состоянии жидкостей или жидких концентратов. Благодаря этому должны образоваться или обогатиться некоторые улучшающие продукт ингредиенты, такие как компоненты цвета и/или вкуса. Более того, соответствующим нагревом некоторых жидкостей и/или концентратов могут быть проведены стерилизация, удаление нежелательных компонентов, подавление активности катализаторов (например, ферментов) и/или химическое превращение некоторых ингредиентов. Предлагаемое устройство и способ, в частности, подходят для термической обработки концентратов напитков, но могут иметь и другие применения, такие как придание производимому продукту привкуса мяса, жженого сахара и/или карамели, варка сусла и стерилизация отдельных веществ.The proposed device, in particular, is used to heat and / or keep hot liquids or liquid concentrates. Due to this, some product enhancing ingredients, such as color and / or flavor components, must be formed or enriched. Moreover, sterilization, removal of undesirable components, suppression of the activity of catalysts (e.g. enzymes) and / or chemical conversion of certain ingredients can be carried out by appropriate heating of certain liquids and / or concentrates. The proposed device and method, in particular, are suitable for the heat treatment of beverage concentrates, but may have other applications, such as flavoring the produced product with meat, burnt sugar and / or caramel, wort cooking and sterilization of individual substances.

Настоящее изобретение будет проиллюстрировано ниже более подробно со ссылкой на следующие чертежи. В принципе, варианты осуществления предназначены для иллюстрации изобретения, однако они никоим образом не должны восприниматься как ограничения.The present invention will be illustrated below in more detail with reference to the following drawings. In principle, the embodiments are intended to illustrate the invention, however, they should in no way be construed as limitations.

На фиг. 1 схематически представлена конструкция варочной емкости избыточного давления согласно настоящему изобретению;In FIG. 1 schematically illustrates the construction of an overpressure cooking vessel according to the present invention;

на фиг. 2 схематически представлено предлагаемое согласно настоящему изобретению устройство с расположенными на входе и на выходе теплообменниками;in FIG. 2 schematically shows a device according to the present invention with heat exchangers located at the inlet and at the outlet;

фиг. 2А показывает операцию по заполнению устройства, схематически представленного на фиг. 2; фиг. 2В показывает термическую обработку в устройстве, схематически представленном на фиг. 2; фиг. 2С показывает операцию слива из устройства, схематически представленного на фиг. 2; фиг. 3 показывает зависимость вязкости концентрата квасного сусла от температуры;FIG. 2A shows an operation to fill the device schematically shown in FIG. 2; FIG. 2B shows a heat treatment in the device schematically represented in FIG. 2; FIG. 2C shows a draining operation from the device schematically represented in FIG. 2; FIG. 3 shows the temperature dependence of the viscosity of kvass wort concentrate;

на фиг. 4 приведена известная из термодинамики фазовая диаграмма воды, иллюстрирующая определение необходимого давления при требуемой температуре.in FIG. 4 is a phase diagram of water known from thermodynamics, illustrating the determination of the required pressure at the required temperature.

Фиг. 1 показывает предлагаемое согласно настоящему изобретению устройство. Устройство включает в себя варочную емкость избыточного давления 1. Варочная емкость избыточного давления, по существу, представляет собой цилиндрическую емкость высокого давления, выполненную из нержавеющей стали. Предпочтительно, чтобы емкость была оборудована теплоизоляцией. Из соображений рента- 4 022601 бельности процесса для получения вкуса и цвета квасного сусла преимущественно нагреванию подвергают концентрат из-за его меньшего объема и высокой концентрации ингредиентов. Варочная емкость избыточного давления 1 имеет вход/выход 5 с соответствующей линией, в которой при желании может быть размещен насос 10. В то время как в данном случае представлен только один вход/выход 5, вход и выход могли также быть раздельными. При этом наполнение можно также проводить, например, через линию рециркуляции и в верхней части емкости.FIG. 1 shows an apparatus according to the present invention. The device includes an overpressure cooking vessel 1. The overpressure cooking vessel is essentially a cylindrical high-pressure vessel made of stainless steel. Preferably, the container is equipped with thermal insulation. For reasons of cost-effectiveness of the process, the concentrate is predominantly heated to obtain the taste and color of kvass wort due to its smaller volume and high concentration of ingredients. The overpressure cooking vessel 1 has an input / output 5 with a corresponding line in which, if desired, a pump 10 can be placed. While in this case only one input / output 5 is provided, the input and output could also be separate. The filling can also be carried out, for example, through the recirculation line and in the upper part of the tank.

Кроме того, варочная емкость избыточного давления 1 может быть дополнительно оборудована мешалкой 2, которая приводится в движение двигателем 4 и на оси которой расположены предпочтительно несколько лопастей 13. Целесообразно, чтобы ось мешалки имела эксцентриковое расположение для лучшего перемешивания содержимого. Мешалка 2 включает в себя устойчивое к высокому давлению уплотнение 3, представляющее собой уплотнительное кольцо 3 с заслонками для линий налива и сброса воды (для промывки водой). Следовательно, высокое давление может быть использовано в варочной емкости избыточного давления 1. Мешалка предпочтительно может быть управляемой по частоте, для чего двигатель 4 может быть подключен к блоку управления 90. Вместо мешалки или в дополнение к мешалке гомогенизация и перемешивание может осуществляться исключительно и/или дополнительно способом рециркуляции. При рециркуляции целесообразно отбирать концентрат в более низкой точке на дне емкости и заливать его в верхнюю часть емкости. Соответственно в нашем примере клапаны 22 и 99 открыты для рециркуляции, в то время как клапаны 77 и 88 закрыты. Рециркуляции проводится, например, с помощью насоса 10 через линию рециркуляции и.In addition, the overpressure cooking vessel 1 can be additionally equipped with a stirrer 2, which is driven by an engine 4 and preferably has several vanes 13 on its axis. It is advisable that the axis of the stirrer has an eccentric arrangement for better mixing of the contents. The mixer 2 includes a seal resistant to high pressure 3, which is a sealing ring 3 with valves for the lines of filling and discharge of water (for washing with water). Therefore, high pressure can be used in the overpressure cooking vessel 1. The mixer can preferably be frequency controlled, for which the motor 4 can be connected to the control unit 90. Instead of the mixer or in addition to the mixer, homogenization and mixing can be carried out exclusively and / or optional recycling method. When recycling, it is advisable to select the concentrate at a lower point on the bottom of the tank and pour it into the upper part of the tank. Accordingly, in our example, valves 22 and 99 are open for recirculation, while valves 77 and 88 are closed. The recirculation is carried out, for example, by means of a pump 10 through the recirculation line and.

При необходимости, перед, во время и/или после технологического процесса и еще дополнительно, если потребуется, перед, во время и/или после технологического процесса можно, например, прибавлять к продукту добавки и/или проводить дополнительную термическую обработку продукта. Соответствующие устройства, арматура и приборы, такие как терморегуляторы, дозирующие, измерительные и/или исполнительные механизмы, могут быть размещены в различных местах и на схеме представлены как блоки (30).If necessary, before, during and / or after the process, and even further, if necessary, before, during and / or after the process, it is possible, for example, to add additives to the product and / or to carry out additional heat treatment of the product. Corresponding devices, fittings and devices, such as temperature regulators, dosing, measuring and / or actuating mechanisms, can be placed in various places and presented in the diagram as blocks (30).

Разогрев и/или предпочтительно поддержание в горячем состоянии предварительно подогретого продукта может быть осуществлено, например, в зоне нагрева 12 и/или дополнительно при помощи нагревательного устройства 66, которое может быть размещено в линии рециркуляции и. В нашем примере оба средства нагрева воплощены как паровые нагреватели. Поверхности теплообменника 12 предпочтительно расположены внутри емкости 1 и, таким образом, находятся в непосредственном контакте с продуктом. В данном варианте воплощения теплообменник предпочтительно имеет неровную поверхность и, в частности, имеет вид утолщений на стенках. Такой тип монтажа может улучшить теплообмен, поскольку емкости под давлением в некоторых зонах имеют толстые стены и, таким образом, теплоотдача будет усиливаться, или, наоборот, ухудшится, если нагревательное устройство прикреплено снаружи. Кроме того, благодаря гофрированной поверхности может быть обеспечено лучшее перемешивание и снижено загрязнение. Средства нагрева 66, которые в нашем примере размещены в линии рециркуляции и, предпочтительно реализованы в виде двойной трубки пароподогрева, трубчатого и/или пластинчатого теплообменника. Оба представленные здесь нагревательные устройства имеют линии 15 подачи теплоносителя (в данном случае водяного пара) и линии 16 сброса теплоносителя (конденсата). Генератор энергии (в данном случае парогенератор) схематически показан как 17. В данном варианте реализации средства нагрева дополнительно могут изменять тепловую мощность. Это означает, что тепловая мощность может быть увеличена, например, путем повышения температуры или давления теплоносителя, в данном случае водяного пара. Тепловую мощность можно регулировать, например, в зависимости от времени и/или от температуры продукта. Так, например, либо может быть задана фиксированная программа для тепловой мощности, либо может быть измерена температура с помощью датчика температуры 18, и тогда тепловая мощность, то есть температура пара, регулируется в зависимости от измеренной (желательно в толще продукта) температуры. Средства нагрева, то есть в данном случае парогенератор(-ы) предпочтительно также подключен(-ы) к блоку управления 90. Таким образом, допускается, чтобы, например, при нагревании продукта тепловая мощность могла быть увеличена так, чтобы разница температур ΔΤ между зоной нагревания и продуктом по возможности оставалась незначительной в течение всего технологического процесса. Такое плавающее или динамическое, гибкое управление паром позволит использовать плавное нагревание продукта. Для нагревания, например, может использоваться пароподогрев с так называемым плавающим или динамическим, гибким паровым контролем. Он, в частности, подходит для случая, когда предварительный разогрев продукта не проводился или был незначительным, и должен быть преодолен высокий перепад температур (ΔΤ) до заданной температуры. Нагревательные устройства постоянной мощности в большинстве случаев предпочтительнее, если после заполнения реактора должен быть произведен только небольшой дальнейший подогрев (малый ΔΤ).Heating and / or preferably keeping the preheated product hot can be carried out, for example, in the heating zone 12 and / or additionally using a heating device 66, which can be placed in the recirculation line and. In our example, both heating means are embodied as steam heaters. The surfaces of the heat exchanger 12 are preferably located inside the tank 1 and, thus, are in direct contact with the product. In this embodiment, the heat exchanger preferably has an uneven surface and, in particular, has the appearance of thickenings on the walls. This type of installation can improve heat transfer, since pressure vessels in some areas have thick walls and, thus, heat transfer will increase, or, conversely, will deteriorate if the heating device is attached externally. In addition, due to the corrugated surface, better mixing and reduced pollution can be achieved. The heating means 66, which in our example are placed in the recirculation line and are preferably implemented as a double steam heating tube, a tubular and / or plate heat exchanger. Both of the heating devices presented here have a coolant supply line 15 (in this case water vapor) and a coolant (condensate) discharge line 16. An energy generator (in this case, a steam generator) is shown schematically as 17. In this embodiment, the heating means can additionally change the heat output. This means that thermal power can be increased, for example, by increasing the temperature or pressure of the coolant, in this case water vapor. Thermal power can be adjusted, for example, depending on the time and / or temperature of the product. So, for example, either a fixed program for thermal power can be set, or the temperature can be measured using temperature sensor 18, and then the thermal power, that is, the temperature of the steam, is regulated depending on the measured (preferably in the thickness of the product) temperature. The heating means, that is, in this case, the steam generator (s) is preferably also connected (s) to the control unit 90. Thus, it is allowed that, for example, when the product is heated, the thermal power can be increased so that the temperature difference ΔΤ between the zone heating and the product, if possible, remained insignificant throughout the entire process. Such floating or dynamic, flexible steam control will allow the use of smooth heating of the product. For heating, for example, steam heating with the so-called floating or dynamic, flexible steam control can be used. In particular, it is suitable for the case when the preliminary heating of the product was not carried out or was insignificant, and a high temperature difference (ΔΤ) to the specified temperature must be overcome. Constant-power heating devices in most cases are preferable if, after filling the reactor, only a small further heating (small ΔΤ) should be performed.

Кроме того, варочная емкость избыточного давления в данном случае оборудована регулятором 9 давления замкнутого контура/разомкнутого контура, который может быть объединен с блоком управления 90. Регулятор 9 давления замкнутого контура/разомкнутого контура настроен так, чтобы с помощью по меньшей мере одного механизма автоматического управления внутри варочной емкости избыточногоIn addition, the overpressure cooking vessel in this case is equipped with a closed-loop / open-loop pressure regulator 9, which can be combined with the control unit 90. The closed-loop / open-loop pressure regulator 9 is configured so that using at least one automatic control mechanism inside the cooking tank

- 5 022601 давления 1 поддерживать давление таким, чтобы подогреваемый продукт не закипел. Для создания избыточного давления, например, предусмотрена газопаропроводная магистраль с регулирующим клапаном 19. Магистраль соединена со средствами парообразования и/или подачи газа под давлением, например азота и/или СО2. Открыванием клапана 19 давление внутри варочной емкости избыточного давления 1 может быть увеличено и/или откорректировано. Для регулирования давления может быть предусмотрен датчик 8 давления в варочной емкости 1, которая может также быть соединена с регулятором 9 давления замкнутого контура/разомкнутого контура. При этом в верхней части емкости 1 предпочтительно расположен предохранительный клапан 20 сброса давления, соединенный с отводным паровым трубопроводом магистралью 11. Позицией 23 обозначена дроссельная заслонка, а позицией 24 обозначен клапан сброса давления. В отводном трубопроводе 11 также предусмотрена вакуумная заслонка 25. При перекрытии отводного трубопровода 11 (в частности, путем закрытия контрольных клапанов 20 и 23), давление в емкости 1 может быть увеличено вследствие налива продукта для подогрева (и/или вследствие нагревания продукта). В нашем примере клапаном 20 также можно управлять через регулятор 9 давления замкнутого контура/разомкнутого контура. Кроме того, устройство может включать в себя приспособление для ввода данных (не показано), с помощью которого могут быть введены различные параметры технологического процесса, такие, например, как максимальная температура нагрева Т1, ΔΤ и т.д. Кроме того, например, в систему может быть введено соответствующее значение давления, которое настолько велико, что продукт в емкости 1 не закипит на максимальной скорректированной температуре Т1. Такое значение можно приближенно получить, например, из диаграммы водяного пара [см. фиг. 4]. Кроме того, можно ввести только соответствующие максимальные температуры, при которых соответствующие значения давления будут определяться блоком управления 90. С помощью дисперсионного сравнения можно, например, регулировать требуемое давление во время или до начала процесса нагрева.- 5 022601 pressure 1 maintain pressure so that the heated product does not boil. To create excess pressure, for example, a gas and steam line with a control valve 19 is provided. The line is connected to means for vaporization and / or supply of gas under pressure, for example nitrogen and / or CO 2 . By opening the valve 19, the pressure inside the cooking vessel of the overpressure 1 can be increased and / or corrected. To regulate the pressure, a pressure sensor 8 may be provided in the cooking vessel 1, which may also be connected to a closed-loop / open-loop pressure regulator 9. Moreover, in the upper part of the tank 1, a pressure relief valve 20 is preferably located, connected to the steam outlet pipe by a line 11. The throttle valve is indicated by 23, and the pressure relief valve is indicated by 24. A vacuum shutter 25 is also provided in the discharge pipe 11. When the drain pipe 11 is closed (in particular by closing the control valves 20 and 23), the pressure in the container 1 can be increased due to the filling of the product for heating (and / or due to heating of the product). In our example, the valve 20 can also be controlled through a closed-loop / open-loop pressure regulator 9. In addition, the device may include a data entry device (not shown) with which various process parameters can be entered, such as, for example, the maximum heating temperature T1, ΔΤ, etc. In addition, for example, an appropriate pressure value can be introduced into the system, which is so great that the product in the tank 1 does not boil at the maximum adjusted temperature T1. This value can be approximately obtained, for example, from a diagram of water vapor [see FIG. 4]. In addition, you can enter only the corresponding maximum temperatures at which the corresponding pressure values will be determined by the control unit 90. Using dispersion comparison, for example, you can adjust the desired pressure during or before the heating process.

Создание избыточного давления в емкости перед ее заполнением имеет то преимущество, что уже во входном теплообменнике и/или других нагревательных устройствах может быть установлена высокая температура (выше температуры кипения воды при атмосферном давлении), без кипячения и/или пригорания продукта. Поддержание повышенного давления и откачка под давлением емкости с паром имеет то преимущество, что емкость предварительно прогревается или остается нагретой, и воздух уже соответственно насыщен водой, так что отсутствует (или очень мало) испарение воды из продукта в ходе процесса. Инертные газы, такие как азот и СО2, в свою очередь, имеют то преимущество, что продукт не подвергается дополнительному воздействию кислорода, который мог бы повлиять на продукт нежелательным образом.The creation of excess pressure in the tank before filling has the advantage that a high temperature (above the boiling point of water at atmospheric pressure) can be set already in the inlet heat exchanger and / or other heating devices, without boiling and / or burning the product. Maintaining increased pressure and pumping out the pressure vessel with steam has the advantage that the vessel is preheated or remains heated, and the air is already adequately saturated with water, so that there is no (or very little) evaporation of water from the product during the process. Inert gases, such as nitrogen and CO 2 , in turn, have the advantage that the product is not exposed to additional oxygen, which could affect the product in an undesirable way.

Тем не менее, также возможно измерять температуру (например, датчиком температуры 18) и приводить давление в соответствие с измеренной температурой (например, с помощью клапанов 19 и 20).However, it is also possible to measure the temperature (for example, with the temperature sensor 18) and bring the pressure in accordance with the measured temperature (for example, using valves 19 and 20).

На фиг. 2 схематически представлен предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения, в котором для простоты нагрев и охлаждение продукта показаны в двух различных теплообменниках. Тем не менее, эти технологические процессы могут с успехом быть осуществлены только в одном теплообменнике. В данном случае режимы работы практически идентичны, так что это не будет обсуждаться более подробно. Кроме того, здесь для простоты не представлены насосы, арматура, измерительные и контрольные механизмы, а также устройства, регулирующие температуру теплообмена, и т.д. Как можно понять из чертежа, теплообменник 6, предпочтительно пластинчатый и/или трубчатый теплообменник, может быть подключен перед емкостью избыточного давления (варочной емкостью) 1. С помощью этого теплообменника, например, квасное сусло или соответственно концентрат квасного сусла (К\УС) предварительно нагревают. Для точной регулировки температуры и/или, например, дальнейшего нагревания другой пароподогрев 66 может быть расположен на выходе из теплообменника. Этот пароподогрев в предпочтительном варианте осуществления изобретения размещен в линии налива, которая может также быть использована в качестве линии рециркуляции. Кроме этого, на выходе емкости 1 дополнительно расположен еще один теплообменник 7, в котором, например, охлаждают квасное сусло или соответственно концентрат квасного сусла (К\УС). после термической обработки в емкости 1. Этот теплообменник также может быть выполнен как пластинчатый и/или трубчатый теплообменник. С целью повышения эффективности установки здесь оба теплообменника соединены друг с другом с помощью так называемой линии энергообмена. Предпочтительно в линии между теплообменниками 6 и 7 должен располагаться хотя бы один бак для теплоносителя. Если поставлена цель практически перекрыть энергообмен, этот бак должен быть либо конструктивно поделен на две отдельных и изолированных части, либо, как это представлено на чертеже, предпочтительно должны использоваться два отдельных и изолированных бака. Теплоноситель предпочтительно не должен претерпевать фазовый переход, так что в системе энергообмена дополнительно должно быть создано соответствующее избыточное давление (см. фиг. 4). Чтобы компенсировать потери энергии, которые вызваны, например, излучением тепла, предпочтительно по меньшей мере одно нагревательное и/или устройство управления температурой должно быть включено в энергообмен. Для простоты, однако, это не показано ни графически, ни описано более подробно в последующем тексте.In FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment of the present invention, in which, for simplicity, the heating and cooling of the product are shown in two different heat exchangers. However, these processes can be successfully implemented in only one heat exchanger. In this case, the operating modes are almost identical, so this will not be discussed in more detail. In addition, for simplicity, pumps, valves, measuring and control mechanisms, as well as devices that regulate the heat exchange temperature, etc. are not presented here. As can be understood from the drawing, the heat exchanger 6, preferably a plate and / or tubular heat exchanger, can be connected in front of the overpressure tank (cooking tank) 1. Using this heat exchanger, for example, kvass wort or, accordingly, kvass wort concentrate (K \ US) heated up. For precise temperature control and / or, for example, further heating, another steam preheater 66 may be located at the outlet of the heat exchanger. This steam heating in a preferred embodiment of the invention is placed in the filling line, which can also be used as a recirculation line. In addition, at the outlet of the tank 1 is additionally located another heat exchanger 7, in which, for example, cool kvass wort or, accordingly, kvass wort concentrate (K \ US). after heat treatment in the tank 1. This heat exchanger can also be implemented as a plate and / or tubular heat exchanger. In order to increase the efficiency of the installation, here both heat exchangers are connected to each other using the so-called energy exchange line. Preferably, at least one coolant tank should be located in the line between the heat exchangers 6 and 7. If the goal is to practically block energy exchange, this tank should either be structurally divided into two separate and isolated parts, or, as shown in the drawing, preferably two separate and isolated tanks should be used. The coolant should preferably not undergo a phase transition, so that an appropriate overpressure must additionally be created in the energy exchange system (see Fig. 4). In order to compensate for energy losses that are caused, for example, by heat radiation, preferably at least one heating and / or temperature control device should be included in the energy exchange. For simplicity, however, this is neither shown graphically nor described in more detail in the subsequent text.

Энергообмен может снизить спрос на первичную энергию. Это, прежде всего, имеет смысл, когда для следующих этапов технологического процесса больше не потребуется горячая вода. Пара, которыйEnergy exchange can reduce the demand for primary energy. This, first of all, makes sense when hot water is no longer required for the next steps of the process. Couple who

- 6 022601 образуется при испарении концентрата, в большинстве случаев достаточно для покрытия потребностей производственных предприятий в горячей воде, поэтому использование предлагаемой установки на многих предприятиях имеет смысл, хотя и не является абсолютно необходимым.- 6 022601 is formed during the evaporation of the concentrate, in most cases it is enough to cover the needs of production enterprises in hot water, so the use of the proposed installation in many enterprises makes sense, although it is not absolutely necessary.

На фиг. 2А схематически показана в упрощенном виде операция по заполнению установки, представленной на фиг. 2. Как видно из чертежа, предварительный нагрев концентрата (КЖС), например, от 65 до 130°С может быть осуществлен при помощи горячего теплоносителя нагревом продукта в теплообменнике 6, например, обратным током. В ходе этого процесса теплоноситель, который уже находился в предпочтительно изолированном баке X, охлаждается, например, от 132 до 67°С и при этом полностью перекачивается в изолированный бак Υ. Перед заполнением емкости продукт, имеющий температуру 130°С, предпочтительно нагревают с помощью насыщенного пара до заданной температуры, например 135°С, в следующем нагревательном устройстве 66, расположенном на выходе теплообменника. Затем загружаемую порцию продукта подают, по желанию сверху, в также находящуюся под давлением емкость 1. Для предотвращения кипения и пригорания продукта вся система, описываемая здесь, еще до заполнения должна со стороны подачи продукта находиться предпочтительно под таким избыточном давлением, чтобы не происходило фазового перехода воды, содержащейся в продукте [см. фиг. 4] (например, 3,5 бар). Это давление должно поддерживаться в течение всего хода процесса. Представленный энергообмен должен быть спроектирован под соответствующие перепады температур (и, конечно, с учетом количества теплоносителя, который должен быть регулируемым по температуре). Практически замкнутая система, какой она представлена на фиг. 2, предпочтительно требует почти идентичной разности температур (ΔΤ) между продуктом и теплоносителем в обоих теплообменниках 6 и 7. Если это не так, то теплоноситель должен быть либо больше подогрет, либо охлажден, или часть теплоносителя должна быть откачана и/или заменена. Кроме того, не следует забывать, что в такой системе всегда происходят потери тепла, которые должны быть соответствующим образом компенсированы. Как и в случае продукта, при таком простом энергообмене предпочтительно не должно происходить фазового перехода теплоносителя. Чтобы обеспечить это, может иметь смысл соответственно увеличить давление теплоносителя, чтобы не допустить его кипения. Тем не менее, это избыточное давление должно быть ниже, чем избыточное давление в содержащей продукт системе (так называемый положительный перепад давления), чтобы предотвратить попадание теплоносителя в продукт в случае протечки теплообменников. Поскольку с повышением давления в цепи теплопередачи проявляется тенденция к увеличению нагрузок на оборудование, то при желании можно выбрать другой теплоноситель, не подвергающийся фазовому переходу при таких температурах (например, масло или глицерин). Предпочтительно, однако, он должен быть безвредным для продуктов питания.In FIG. 2A schematically shows in a simplified form the operation of filling the installation of FIG. 2. As can be seen from the drawing, preheating of the concentrate (KZhS), for example, from 65 to 130 ° C, can be carried out using a hot heat carrier by heating the product in the heat exchanger 6, for example, by reverse current. During this process, the coolant that was already in the preferably insulated tank X is cooled, for example, from 132 to 67 ° C. and is completely pumped into the insulated tank Υ. Before filling the container, the product having a temperature of 130 ° C is preferably heated with saturated steam to a predetermined temperature, for example 135 ° C, in the next heating device 66 located at the outlet of the heat exchanger. Then, a loading portion of the product is fed, if desired from above, into the pressure vessel 1 also under pressure. To prevent boiling and burning of the product, the entire system described here, even before filling, should preferably be under pressure so that the phase transition does not occur on the supply side of the product water contained in the product [see FIG. 4] (for example, 3.5 bar). This pressure must be maintained throughout the course of the process. The presented energy exchange should be designed for the corresponding temperature differences (and, of course, taking into account the amount of coolant, which should be temperature-controlled). A practically closed system, as presented in FIG. 2 preferably requires an almost identical temperature difference (ΔΤ) between the product and the heat transfer medium in both heat exchangers 6 and 7. If this is not the case, the heat transfer fluid must either be warmed up more or cooled, or part of the heat transfer fluid must be pumped out and / or replaced. In addition, one should not forget that in such a system heat losses always occur, which must be adequately compensated. As in the case of the product, with such a simple energy exchange, preferably no phase transition of the coolant should occur. To ensure this, it may make sense to increase the pressure of the coolant accordingly to prevent it from boiling. However, this overpressure should be lower than the overpressure in the product containing system (the so-called positive pressure drop) to prevent the coolant from entering the product in case of leakage of the heat exchangers. Since with increasing pressure in the heat transfer chain there is a tendency to increase the load on the equipment, if desired, you can choose another coolant that does not undergo a phase transition at such temperatures (for example, oil or glycerin). Preferably, however, it should be harmless to food.

После заполнения [емкости] продуктом осуществляют непосредственно его термическую обработку, которая предпочтительно продолжается от 5 до 40 мин и должна производиться при таком избыточном давлении, чтобы продукт не начинал кипеть (например, 3,5 бар). В ходе этого процесса концентрат (КЖС), преимущественно предварительно разогретый, поддерживают при и/или нагревают до температуры, например, 135°С. Для этого емкость высокого давления 1 должна быть, по меньшей мере, теплоизолирована и предпочтительно оборудована примерно так, как это представлено на фиг. 1. При желании для нагрева продукта до нужной температуры могут быть использованы дополнительные средства нагрева, такие как нагревательный кожух и/или проточный теплообменник. Г омогенизации можно добиться, например, за счет рециркуляции продукта и/или при помощи мешалки. Процесс термической обработки представлен на фиг. 2В в упрощенном виде.After filling the [container] with the product, it is directly subjected to heat treatment, which preferably lasts from 5 to 40 minutes and should be carried out at such an excess pressure that the product does not begin to boil (for example, 3.5 bar). During this process, the concentrate (KZhS), mainly preheated, is maintained at and / or heated to a temperature of, for example, 135 ° C. For this, the high pressure vessel 1 should be at least thermally insulated and preferably equipped approximately as shown in FIG. 1. If desired, additional heating means, such as a heating jacket and / or a flow heat exchanger, can be used to heat the product to the desired temperature. The homogenization can be achieved, for example, by recycling the product and / or using a stirrer. The heat treatment process is shown in FIG. 2B in a simplified form.

После завершения термической обработки концентрат из варочной емкости сливают, что схематически представлено на фиг. 2С. В ходе этой процедуры горячий концентрат (КЖС) охлаждается в расположенном на выходе теплообменнике 7, в нашем примере от 135 до 70°С. Для предотвращения кипения продукта в реакционной емкости постоянно поддерживается избыточное давление на уровне 3,5 бар, причем это избыточное давление может быть дополнительно использовано (отдельно или совместно с насосом) для слива концентрата из емкости. Для охлаждения концентрата теплоноситель перекачивают, например, обратным током из бака Υ в бак X, при этом теплоноситель нагревается в теплообменнике 7 от 67 до 132°С. После этого можно в том же порядке обрабатывать следующую порцию продукта.After completion of the heat treatment, the concentrate is drained from the cooking vessel, which is shown schematically in FIG. 2C. During this procedure, the hot concentrate (CLC) is cooled in the heat exchanger 7 located at the outlet, in our example from 135 to 70 ° C. To prevent boiling of the product in the reaction vessel, an overpressure of 3.5 bar is constantly maintained, and this overpressure can be additionally used (separately or together with the pump) to drain the concentrate from the vessel. To cool the concentrate, the heat carrier is pumped, for example, by reverse current from tank Υ to tank X, while the heat carrier is heated in the heat exchanger 7 from 67 to 132 ° C. After that, you can process the next portion of the product in the same order.

Ниже соответствующий настоящему изобретению способ термической обработки квасного сусла, в данном случае концентрата квасного сусла (КЖС), будет проиллюстрирован более подробно со ссылками на чертежи от фиг. 1 до 2С. Концентрат квасного сусла, в частности, производится путем выпаривания ранее произведенного квасного сусла.Below, a method for heat treating kvass wort, in this case kvass wort concentrate (KVS), corresponding to the present invention, will be illustrated in more detail with reference to the drawings from FIG. 1 to 2C. Kvass wort concentrate, in particular, is produced by evaporation of previously produced kvass wort.

Квасное сусло производится известным способом из сырья, такого, например, как рожь, ячмень, пшеница, кукуруза, гречиха, гречневые продукты, рис, рисовые продукты, картофель, картофельные продукты и т.д. Сырье при желании сначала осоложивают и/или измельчают. Способ производства квасного сусла здесь, по существу, соответствует технологическому процессу пивоваренного завода при производстве пивного сусла. В частности, в процессе затирания сырье смешивают с водой. После этого квасное сусло отцеживают/фильтруют из затора, после чего квасное сусло при желании варят и затем концентрируют, как упоминалось выше, то есть выпаривают в частичном вакууме.Leaven wort is produced in a known manner from raw materials such as rye, barley, wheat, corn, buckwheat, buckwheat, rice, rice products, potatoes, potato products, etc. The raw material, if desired, is first malted and / or ground. The method of producing kvass wort here essentially corresponds to the technological process of a brewery in the production of beer wort. In particular, during the mashing process, the feed is mixed with water. After this, the kvass wort is drained / filtered from the mash, after which the kvass must be boiled if desired and then concentrated, as mentioned above, that is, evaporated in a partial vacuum.

Концентрат квасного сусла, имеющий температуру, например, 40-90°С, вначале подают во входнойKvass wort concentrate having a temperature of, for example, 40-90 ° C, is first served in the input

- 7 022601 теплообменник 6, в котором, в частности, его разогревают под давлением до температуры от 50 до 140°С, предпочтительно от 95 до 135°С. Благодаря нагреванию вязкость высоковязкого концентрата снижается. Разогретый концентрат затем закачивается, например, через линию рециркуляции и, и, при необходимости, с помощью насоса 10 (фиг. 1), в емкость 1 при открытом впускном клапане 99 (и закрытых клапанах 22 и 88) до достижения определенного уровня заполнения, при котором остающийся объем свободного пространства должен быть настолько малым, насколько это возможно. Для этого, например, в емкости 1 может быть установлен не показанный на схеме индикатор уровня. Уже во время нагревания и наполнения соответствующее избыточное давление в системе должно быть откорректировано, например, с помощью распределительного клапана 19, таким образом, чтобы вода, содержащаяся в продукте, не начинала кипеть. Во время заполнения концентратом ранее отрегулированное избыточное давление внутри емкости должно предпочтительно оставаться постоянным. Для этого после создания избыточного давления клапан 19 сначала закрывают. Увеличение избыточного давления, которое образуется в результате наполнения емкости, затем стравливают, например, через клапан 20. Еще одной возможностью наращивания давления перед термической обработкой продукта является прекращение газоотвода через все соответствующие клапаны до создания требуемого давления наполнением. Этот вариант, однако, не является предпочтительным, так как предварительный подогрев до температуры выше 100°С не может быть осуществлен без кипячения. Всеми клапанами, необходимыми для процесса, можно управлять, например, через регулятор 9 давления замкнутого контура/разомкнутого контура 9 или с помощью блока управления 90. Когда достаточное количество концентрата будет закачано в емкость 1, клапан 77 может быть закрыт, а клапан 22 открыт. Теперь содержимое емкости можно дополнительно перепускать через линию рециркуляции и. При этом продукт можно, например, поддерживать при заданной температуре или соответственно нагревать путем управления зоной нагрева и/или проточным теплообменником 66. Для этого линии подачи пара 15, соединенные с парогенератором 17, и линии 16 сброса пара, соответственно открывают или закрывают и/или соответственно регулируют соответствующее давление или температуру. Дополнительно здесь осуществляется динамический контроль пара. Это означает, что в данном случае тепловая мощность увеличивается при нагреве в зависимости от времени воздействия и/или в зависимости от измеряемой датчиком температуры 18 температуры содержимого в емкости 1. Таким образом, можно обеспечить, чтобы разница температур ΔΤ между концентратом квасного сусла (КАС) в емкости 1 и поверхностью нагревательного устройства 12 и/или 66, в частности, стала ниже 10°С. Поскольку концентрат преимущественно подогревается и поэтому его вязкость уменьшается, двигателем 4 мешалки 2 можно управлять, причем с самого начала, с помощью блока управления 90, так что содержимое в емкости 1 перемешивают в дополнение к рециркуляции и/или исключительно. Таким образом, может быть обеспечена гомогенизация продукта и/или его плавное нагревание до заданной температуры. Тем не менее, квасное сусло желательно не нагревать выше 165°С.- 7 022601 heat exchanger 6, in which, in particular, it is heated under pressure to a temperature of from 50 to 140 ° C, preferably from 95 to 135 ° C. Due to heating, the viscosity of the high viscosity concentrate is reduced. The heated concentrate is then pumped, for example, through a recirculation line and, and, if necessary, using a pump 10 (Fig. 1), into a container 1 with the inlet valve 99 open (and the closed valves 22 and 88) until a certain filling level is reached, at where the remaining free space should be as small as possible. For this, for example, a level indicator not shown in the diagram may be installed in the container 1. Already during heating and filling, the corresponding overpressure in the system must be adjusted, for example, by means of a control valve 19, so that the water contained in the product does not begin to boil. During filling with the concentrate, the previously adjusted overpressure inside the container should preferably remain constant. To do this, after creating excessive pressure, the valve 19 is first closed. The increase in excess pressure that is formed as a result of filling the tank is then vented, for example, through valve 20. Another possibility of increasing pressure before the product is heat treated is to stop the gas outlet through all the corresponding valves until the required filling pressure is created. This option, however, is not preferred, since preheating to temperatures above 100 ° C cannot be carried out without boiling. All the valves necessary for the process can be controlled, for example, via the closed-loop / open-loop pressure regulator 9 or by using the control unit 90. When a sufficient amount of concentrate is pumped into the tank 1, the valve 77 can be closed and the valve 22 open. Now the contents of the tank can be additionally bypassed through the recirculation line and. In this case, the product can, for example, be maintained at a given temperature or heated accordingly by controlling the heating zone and / or the flow heat exchanger 66. For this, the steam supply lines 15 connected to the steam generator 17 and the steam discharge lines 16 respectively open or close and / or adjust the appropriate pressure or temperature accordingly. In addition, dynamic steam control is carried out here. This means that in this case, the thermal power increases with heating depending on the exposure time and / or depending on the temperature of the contents of the container 1 measured by the temperature sensor 18. Thus, it is possible to ensure that the temperature difference ΔΤ between the kvass wort concentrate (KAS) in the tank 1 and the surface of the heating device 12 and / or 66, in particular, has become lower than 10 ° C. Since the concentrate is predominantly heated and therefore its viscosity decreases, the motor 4 of the mixer 2 can be controlled, and from the very beginning, using the control unit 90, so that the contents in the tank 1 are mixed in addition to recycling and / or exclusively. Thus, homogenization of the product and / or its smooth heating to a predetermined temperature can be ensured. Nevertheless, it is advisable not to heat leavened wort above 165 ° C.

После образования желаемых красителей и/или ароматических веществ и/или после достижения продуктом такой стерильности, какая возможна, то есть по истечении заданного времени, в частности после 5-30 мин, концентрат из емкости 1 сливают. Для этого открывают клапан 22 в сливной линии 5, через которую слив может осуществляться по выбору с помощью центробежного насоса и/или установленного избыточного давления. Для этого клапан 99 соответственно закрыт, а клапан 88 открыт. Тем не менее, даже во время слива важно поддерживать избыточное давление в емкости 1, чтобы концентрат или вода, содержащаяся в продукте, не кипели или не пригорали на стенках емкости 1. Поэтому предпочтительно для содержимого емкости 1 осуществлять слив с помощью подачи под давлением газа и/или пара путем открывания клапана 19.After the formation of the desired colorants and / or aromatic substances and / or after the product reaches such sterility as possible, that is, after a predetermined time, in particular after 5-30 minutes, the concentrate from the tank 1 is drained. To do this, open the valve 22 in the drain line 5, through which the drain can be optionally carried out using a centrifugal pump and / or an established overpressure. For this, valve 99 is respectively closed and valve 88 is open. However, even during the discharge, it is important to maintain the overpressure in the container 1 so that the concentrate or water contained in the product does not boil or burn on the walls of the container 1. Therefore, it is preferable to discharge the contents of the container 1 by applying a gas pressure and / or steam by opening the valve 19.

Горячий концентрат впоследствии охлаждают, например, до 40-70°С при помощи теплообменника 7 на выходе емкости 1 и отправляют на дополнительную обработку или соответственно на хранение. Как пояснялось выше, отработанное тепло, образующееся во время этого процесса, может при желании быть использовано для того, чтобы предварительно разогреть следующую порцию концентрата.The hot concentrate is subsequently cooled, for example, to 40-70 ° C using a heat exchanger 7 at the outlet of the tank 1 and sent for further processing or storage. As explained above, the waste heat generated during this process can, if desired, be used to preheat the next portion of the concentrate.

Вместо одного теплообменника, расположенного на входе в реактор, и другого теплообменника, расположенного на выходе из реактора, можно использовать только один теплообменник, в котором продукт сначала нагревают и после реакции охлаждают. Такой режим работы предоставляет, кроме экономических и экологических преимуществ, еще и то преимущество, что отложения, как правило, лучше удаляются изменением направления потока. Если используется только один теплообменник, необходимо обратить особое внимание, что нагревание, а также охлаждение всегда осуществляется одинаковым образом (то есть оба прямым или обратным током теплоносителя). Для того чтобы разность температур (ΔΤ) во время нагрева/охлаждения поддерживалась как можно меньшей, режим работы обратным током следует предпочесть прямоточному.Instead of one heat exchanger located at the inlet of the reactor and another heat exchanger located at the outlet of the reactor, only one heat exchanger can be used in which the product is first heated and cooled after the reaction. This mode of operation provides, in addition to economic and environmental advantages, the advantage that deposits are usually better removed by changing the direction of flow. If only one heat exchanger is used, it is necessary to pay special attention to the fact that heating as well as cooling are always carried out in the same way (that is, both by direct or reverse heat carrier flow). In order to keep the temperature difference (ΔΤ) during heating / cooling as small as possible, the reverse current mode of operation should be preferred to direct-flow.

На фиг. 3 показана диаграмма, которая была получена опытным путем для концентрата квасного сусла. Здесь время отложено по оси X, а вязкость, скорость перемешивания и температура - по оси Υ. Диаграмма была получена при помощи так называемого вискозиметра вращения. Определенное количество концентрата заливают в аппарат и продукт перемешивают с постоянной скоростью. Вязкость продукта может быть рассчитана автоматически на основании известного сопротивления перемешиванию.In FIG. Figure 3 shows a diagram that was obtained experimentally for kvass wort concentrate. Here, time is plotted along the X axis, and viscosity, mixing speed, and temperature are plotted along the оси axis. The diagram was obtained using a so-called rotation viscometer. A certain amount of concentrate is poured into the apparatus and the product is mixed at a constant speed. The viscosity of the product can be calculated automatically based on the known resistance to mixing.

- 8 022601- 8 022601

При увеличении температуры продукта вязкость и, следовательно, сопротивление перемешиванию соответственно изменяется во времени. Представленной диаграммой можно воспользоваться, например, чтобы определить, какой должна быть температура продукта, чтобы его можно было качать центробежным насосом. Если производитель насосов заявляет, например, что его насосы работают без проблем только до 1500 мПс-с, температура продукта должна быть по меньшей мере 60°С или выше.With increasing temperature of the product, the viscosity and, consequently, the resistance to stirring accordingly changes over time. The diagram presented can be used, for example, to determine what the temperature of the product should be so that it can be pumped by a centrifugal pump. If the pump manufacturer claims, for example, that its pumps operate without problems only up to 1500 mPs-s, the temperature of the product should be at least 60 ° C or higher.

Фиг. 4 иллюстрирует фазовой переход воды. Видно, что фазовый переход чистой воды из жидкого состояния (вода) в газообразное (водяной пар) в атмосферных условиях (давление 1 бар) происходит при 100°С. При давлении около 2,7 бар этот фазовый переход происходит при температуре около 130°С. Однако, поскольку фазового перехода воды, содержащейся в продукте, в соответствии с настоящим изобретением не должно произойти, давление в системе должно быть выбрано таким, чтобы фазовый переход вовсе не мог произойти, например 3,2 бар.FIG. 4 illustrates the phase transition of water. It is seen that the phase transition of pure water from a liquid state (water) to a gaseous (water vapor) under atmospheric conditions (pressure 1 bar) occurs at 100 ° C. At a pressure of about 2.7 bar, this phase transition occurs at a temperature of about 130 ° C. However, since the phase transition of the water contained in the product in accordance with the present invention should not occur, the pressure in the system should be selected so that the phase transition cannot occur at all, for example 3.2 bar.

Вместе с тем устройство, предлагаемое согласно настоящему изобретению, подходит не только для термической обработки концентрата квасного сусла (КАУС), но и для обработки других концентратов (напитков), которые обладают высокой вязкостью и/или легко подгорают. Устройство, в частности, также подходит для производства ароматизаторов и/или красителей в пищевой промышленности. Например, можно себе представить применение предлагаемого устройства для придания производимому продукту привкуса мяса, жженого сахара, карамели и т.д. Устройство также может быть использовано для стерилизации чувствительных продуктов, таких как сироп, в которых, например, могут содержаться термостойкие споры. Нагрев под высоким давления сусла и/или других полуфабрикатов или готовых продуктов также возможен с таким устройством. Например, пивное сусло может быть нагрето до такой степени, что оно очень быстро станет стерильным, хмель изомеризуется и ферменты инактивируются. После этой химической реакции нежелательные ароматические вещества из сусла могут быть затем выпарены, например, путем понижения давления ниже точки кипения или, при необходимости, также и при более низких температурах.However, the device proposed according to the present invention is suitable not only for heat treatment of kvass wort concentrate (KAUS), but also for the processing of other concentrates (drinks), which have a high viscosity and / or easily burn. The device, in particular, is also suitable for the production of flavorings and / or colorants in the food industry. For example, you can imagine the use of the proposed device to give the product a taste of meat, burnt sugar, caramel, etc. The device can also be used to sterilize sensitive products, such as syrup, which, for example, may contain heat-resistant spores. High pressure heating of the wort and / or other semi-finished or finished products is also possible with such a device. For example, beer wort can be heated to such an extent that it becomes sterile very quickly, hop isomerizes and enzymes inactivate. After this chemical reaction, undesirable aromatic substances from the wort can then be evaporated, for example, by lowering the pressure below the boiling point or, if necessary, also at lower temperatures.

Claims (16)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ термической обработки квасного сусла, в частности, в виде концентрата квасного сусла (К^С), отличающийся тем, что порцию продукта подают в емкость (1), находящуюся под избыточным давлением, и нагревают, причем указанное избыточное давление в емкости (1) регулируют посредством регулятора давления разомкнутого контура/замкнутого контура так, что нагретое квасное сусло не кипит, причем квасное сусло (КАУС) в целом нагревают до температуры > 130°С.1. The method of heat treatment of kvass wort, in particular, in the form of kvass wort concentrate (K ^ C), characterized in that a portion of the product is fed into the container (1) under excessive pressure, and heated, and the specified excess pressure in the container ( 1) regulate by means of an open circuit / closed loop pressure regulator so that the heated kvass wort does not boil, and the kvass wort (CAUS) is generally heated to a temperature of> 130 ° C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что квасное сусло (КАУС) перед введением в емкость, находящуюся под избыточным давлением, предварительно подогревают предпочтительно до температуры от 95 до 140°С.2. The method according to claim 1, characterized in that the kvass wort (KAUS) before being introduced into the container under excessive pressure, is preheated, preferably to a temperature of from 95 to 140 ° C. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что квасное сусло (К^С) в целом нагревают до температуры > 140°С.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the leaven wort (K ^ C) is generally heated to a temperature of> 140 ° C. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в ходе нагревания квасное сусло перемешивают и/или обеспечивают циркуляцию квасного сусла.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that during heating the kvass wort is stirred and / or the kvass wort is circulated. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в процессе выпуска квасного сусла в емкости избыточного давления поддерживают избыточное давление.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the process of releasing kvass wort in an overpressure tank, an overpressure is maintained. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что выпускаемое из емкости (1) избыточного давления квасное сусло охлаждают с помощью теплообменника.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the kvass wort discharged from the overpressure tank (1) is cooled using a heat exchanger. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что отработанное тепло, образующееся при охлаждении концентрата, используют для предварительного нагрева следующей(-их) порции(-ий) квасного сусла (К^С) или для нагрева на других участках производства.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the waste heat generated during the cooling of the concentrate is used to preheat the next (s) portion (s) of kvass wort (K ^ C) or to heat up on others production sites. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что регулировку избыточного давления при наливе квасного сусла (КАУС) осуществляют путем закрытия отводного газопровода (11) и/или нагнетанием газа и/или водяного пара.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the adjustment of the overpressure when pouring kvass wort (KAUS) is carried out by closing the bypass gas pipeline (11) and / or by injecting gas and / or water vapor. 9. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что мощность нагрева можно изменять, в частности мощность нагрева увеличивают во время нагревания квасного сусла в зависимости от температуры квасного сусла и/или от времени, при этом, в частности, используют пароподогрев.9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the heating power can be changed, in particular, the heating power is increased during the heating of the kvass wort depending on the temperature of the kvass wort and / or on time, in particular, steam heating 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что тепловую мощность средств нагрева изменяют посредством использования пара в средствах нагрева в качестве теплоносителя, при этом мощность нагрева регулируют в зависимости от времени нагрева и/или от температуры содержимого.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heating power of the heating means is changed by using steam in the heating means as a heat carrier, wherein the heating power is adjusted depending on the heating time and / or on the temperature of the contents. 11. Устройство термической обработки квасного сусла для осуществления способа по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что устройство содержит емкость избыточного давления (1); средства нагрева (6, 12 и/или 66) и регулятор (9) давления разомкнутого контура/замкнутого контура для регулирования избыточного давления в варочной емкости избыточного давления посредством по меньшей мере одного исполнительного механизма (19, 20) таким образом, что подогреваемое содержимое не кипит, причем средства нагре- 9 022601 ва включают расположенный выше по потоку теплообменник (6) для предварительного нагрева, размещенный перед емкостью (1) избыточного давления; и расположенный ниже по потоку другой теплообменник (7) для охлаждения, размещенный после емкости (1).11. A device for the heat treatment of kvass wort for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the device comprises an overpressure tank (1); heating means (6, 12 and / or 66) and an open circuit / closed loop pressure regulator (9) for regulating the overpressure in the overpressure cooking vessel by means of at least one actuator (19, 20) so that the heated contents are not boils, and the means of heating include an upstream heat exchanger (6) for preheating, placed in front of the overpressure tank (1); and another downstream heat exchanger (7) for cooling, located downstream of the tank (1). 12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что теплообменник (7), расположенный ниже по потоку, и теплообменник (6), расположенный выше по потоку, связаны между собой для использования отработанного тепла из теплообменника (7) в качестве тепловой энергии в теплообменнике (6).12. The device according to claim 11, characterized in that the heat exchanger (7) located downstream, and the heat exchanger (6) located upstream, are interconnected to use the waste heat from the heat exchanger (7) as thermal energy in heat exchanger (6). 13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что содержит мешалку (2, 4) с устойчивым к высокому давлению уплотнением (3).13. The device according to claim 11 or 12, characterized in that it contains a stirrer (2, 4) with a seal resistant to high pressure (3). 14. Устройство по любому из пп. 11-13, отличающееся тем, что содержит линию рециркуляции (и) с соответствующим насосом (10).14. Device according to any one of paragraphs. 11-13, characterized in that it contains the recirculation line (s) with the appropriate pump (10). 15. Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что в варочной емкости (1), находящейся под избыточным давлением, размещены датчик (8) давления и датчик (18) температуры.15. A device according to any one of claims 11-14, characterized in that a pressure sensor (8) and a temperature sensor (18) are placed in the cooking vessel (1) under excessive pressure. 16. Устройство по любому из пп.11-15, отличающееся тем, что содержит в качестве исполнительного механизма клапан (19) для создания давления в варочной емкости (1) избыточного давления с помощью избыточного давления газа и/или пара и/или по меньшей мере один выпускной газовый клапан (20).16. A device according to any one of Claims 11-15, characterized in that it contains, as an actuator, a valve (19) for generating pressure in the cooking vessel (1) of an overpressure by using an overpressure of gas and / or steam and / or at least measure one exhaust gas valve (20).
EA201290081A 2009-09-03 2010-08-27 Method and device for the thermal treatment of kvass wort EA022601B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040048A DE102009040048A1 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Process and device for the thermal treatment of kvass wort
PCT/EP2010/005282 WO2011026591A1 (en) 2009-09-03 2010-08-27 Method and device for the thermal treatment of kvass wort

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290081A1 EA201290081A1 (en) 2012-08-30
EA022601B1 true EA022601B1 (en) 2016-01-29

Family

ID=43066013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290081A EA022601B1 (en) 2009-09-03 2010-08-27 Method and device for the thermal treatment of kvass wort

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN102573527B (en)
DE (1) DE102009040048A1 (en)
EA (1) EA022601B1 (en)
UA (1) UA108210C2 (en)
WO (1) WO2011026591A1 (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055300A1 (en) 2009-12-23 2011-06-30 Krones Ag, 93073 Apparatus and method for recovering energy
RU2610671C2 (en) 2011-09-22 2017-02-14 Де Кока-Кола Компани Method for industrial production of kvass beverage
DE102014104899A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-08 Krones Ag Process and apparatus for wort boiling
RU2587280C1 (en) * 2015-08-11 2016-06-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of kvass wort concentrate
RU2587286C1 (en) * 2015-08-11 2016-06-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of kvass wort concentrate
RU2587688C1 (en) * 2015-08-11 2016-06-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of kvass wort concentrate
RU2582799C1 (en) * 2015-08-11 2016-04-27 Олег Иванович Квасенков Method for production of kvass wort concentrate
RU2581206C1 (en) * 2015-08-11 2016-04-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of kvass wort concentrate
RU2587291C1 (en) * 2015-08-11 2016-06-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of kvass wort concentrate
RU2609311C1 (en) * 2015-10-02 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method for producing kvass wort concentrate
RU2609305C1 (en) * 2015-10-02 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method for producing kvass wort concentrate
RU2609704C1 (en) * 2015-10-02 2017-02-02 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609442C1 (en) * 2015-10-02 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method for producing kvass wort concentrate
RU2609701C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-02 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609686C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-02 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609359C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609313C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609689C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-02 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609336C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609341C1 (en) * 2015-10-05 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609959C1 (en) * 2015-10-06 2017-02-07 Олег Иванович Квасенков Method of obtaining kvass wort dry concentrate
RU2609315C1 (en) * 2015-10-06 2017-02-01 Олег Иванович Квасенков Receiving method of kvass wort concentrate
US20190246831A1 (en) * 2016-10-20 2019-08-15 Foshan Shunde Midea Electrical Heating Appliances Manufacturing Co., Limited Transfer cavity, material supplying system, and cooking appliance
ES2667744B1 (en) * 2016-11-07 2019-02-25 Bsh Electrodomesticos Espana Sa Cooking battery
EP3809872A1 (en) * 2018-06-19 2021-04-28 Société des Produits Nestlé S.A. Recirculation flow-loop batch reactor with external heat exchanger

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021805A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-18 Ravintoraisio Oy Edible product comprising starch-containing material and process for preparing the same
DE102007018390B3 (en) * 2007-04-17 2008-09-11 Gero Vertriebs-Gmbh Cooking vessel, in particular steam pressure cooker

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL169545C (en) * 1973-10-26 1982-08-02 Rinnai Kk PRESSURE COOKER.
DE2635026A1 (en) * 1976-08-04 1978-02-09 Janosik Manfred Beer brewery wort boiling system - which saves heat energy by heating lower pressure stages with vapour from higher pressure stages
CH647654A5 (en) * 1980-05-14 1985-02-15 Knorr Naehrmittel Ag METHOD FOR PRODUCING AROMA CONCENTRATES FROM VEGETABLE AND / OR ANIMAL SUBSTANCES.
SU1033535A1 (en) * 1981-03-04 1983-08-07 Воронежский технологический институт Apparatus for preparing concentrate of kwass wort
SU1086012A1 (en) * 1982-12-29 1984-04-15 Научно-производственное объединение по продуктам питания из картофеля Method for producing concentrate of kvass wort
CN1176764A (en) * 1996-09-13 1998-03-25 黑龙江省轻工业研究所 Method for commercialized producing kvass

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021805A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-18 Ravintoraisio Oy Edible product comprising starch-containing material and process for preparing the same
DE102007018390B3 (en) * 2007-04-17 2008-09-11 Gero Vertriebs-Gmbh Cooking vessel, in particular steam pressure cooker

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Method of preparing bread kvass on base of hal f-fi ni shed product", DERWENT, 4 July 2000 (2000-07-04), XP002234130, * abstract *
DATABASE FSTA [Online] NTERNATIONAL FOOD INFORMATION SERVICE (IFIS), FRANKFURT-MAIN, DE; GRECHKO N. YA ET AL.: "Changes in amino acid composition during thermal treatitient of kvass wort concentrate. (translated)", XP002610741, Database accession no. FS-1985-12-H-0089 * abstract *
DATABASE UPI Week 198419, Thomson Scientific, London, GB; AN 1984-119218, XP002610742, 6 SU 1033535 A (VORON TECH INST), 7 August 1983 (1983-08-07) * abstract *
DATABASE WPI, Week 198529, Thomson Scientific, London, GB; AN 1985-176775, XP002610740, & SU 1086012 A (POTATO FOOD PRODUCT), 15 April 1984 (1984-04-15) * abstract *

Also Published As

Publication number Publication date
UA108210C2 (en) 2015-04-10
CN102573527B (en) 2015-01-28
WO2011026591A1 (en) 2011-03-10
DE102009040048A1 (en) 2011-03-10
CN102573527A (en) 2012-07-11
EA201290081A1 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA022601B1 (en) Method and device for the thermal treatment of kvass wort
EP3426762B1 (en) Two vessel compact beer brewing system
US20120093992A1 (en) Apparatus and method for stripping wort
US20210269753A1 (en) Method and relative apparatus for the production of beer
US20210230521A1 (en) Method for producing wine with a low alcohol content, and fermenting-desugaring unit for the implementation thereof
BG62094B1 (en) Method for continuous brewing of beer wort
US1925877A (en) Pasteurizing apparatus
JPH10323174A (en) Heating or boiling of wort at atmospheric pressure in process for brewing beer and device therefor
JP2019527550A5 (en)
KR102362900B1 (en) Method for treating a wort in a boiling kettle
DK2625260T3 (en) A method and device, particularly for mashing in the manufacture of beer
DK2624945T3 (en) Apparatus and method for heating a liquid medium, in particular mashing device for making beer
US3453114A (en) Process of brewing
JPH06335377A (en) Production of distilled liquor
BE1006931A6 (en) A process of preparing dough.
CN217628293U (en) Beer brewing saccharification pot capable of heating uniformly
US3468240A (en) Plant for the continuous preparation of brewer's mash and for the cooking of wort
US645835A (en) Process of producing wort from malt-flour.
RU97130U1 (en) LOW-TEMPERATURE WINE BOILER
JPH0615953B2 (en) Indirect heating device
EP2725089B1 (en) Brewing method and corresponding facility
JP4187854B2 (en) Organic waste fermentation treatment equipment
US418872A (en) Process of pasteurization of beer
JPH08112086A (en) Method for producing sake and apparatus therefor
JPH08228753A (en) Apparatus for producing beers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU