EP3497200A1 - Method for producing beer - Google Patents

Method for producing beer

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Publication number
EP3497200A1
EP3497200A1 EP17751710.9A EP17751710A EP3497200A1 EP 3497200 A1 EP3497200 A1 EP 3497200A1 EP 17751710 A EP17751710 A EP 17751710A EP 3497200 A1 EP3497200 A1 EP 3497200A1
Authority
EP
European Patent Office
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liquid
isomerization
wort
hop
ionized
Prior art date
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Pending
Application number
EP17751710.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Konrad MÜLLER-AUFFERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • C12C3/12Isomerised products from hops
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12C7/00Preparation of wort
    • C12C7/20Boiling the beerwort
    • C12C7/205Boiling with hops

Abstract

The invention relates to a method for producing beer, wherein in particular wort is produced and fermented, comprising a plurality of processes for producing intermediate products. In at least one process for producing an intermediate product, ionization occurs.

Description

Verfahren zur Bierherstellung  Process for beer production
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bierherstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a method for producing beer according to the preamble of claim 1.
Zum Herstellen von Bier sind eine Vielzahl von Prozessen zur Herstellung von Zwischenprodukten notwendig. Insbesondere sind viele der Zwischenprozesse bei der Bierherstellung pH-Wert- und/oder mineralstoffabhängig. Weil die Gabe von Laugen, Säuren und/oder Spurenelementen in die Zwischenprodukte jedoch nur wenig akzeptiert ist und zu Abhängigkeiten von Lieferanten führt, bzw. lebensmittelrechtliche Gesetze Zugaben beschränken, werden alternative- vorzugsweise reinheitsgebotskonforme Verfahren bevorzugt. For the production of beer, a variety of processes for the production of intermediates are necessary. In particular, many of the intermediate processes in beer production are pH and / or mineral dependent. However, because the administration of alkalis, acids and / or trace elements into the intermediates is only poorly accepted and leads to dependencies on suppliers, or restrict food law laws to allow additions, alternative - preferably purity-compliant procedures are preferred.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bierherstellung bereitzustellen, das auf einfache Art und Weise eine Prozessoptimierung erlaubt. On this basis, the present invention has the object to provide a method for beer production, which allows a simple way to process optimization.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. According to the invention, this object is solved by the features of claim 1.
Durch die Ionisierung von einer an einem Prozess zur Herstellung eines Zwischenprodukts beteiligten Flüssigkeit können diverse Prozessschritte optimiert werden, ohne dass zusätzliche Chemikalien zugesetzt werden müssen. Dabei kann die Flüssigkeit eine Flüssigkeit sein, die verwendet wird um das Zwischenprodukt zu erzeugen oder aber auch z.B. ein Gemisch aus dem das Zwischenprodukt gebildet ist. So werden beispielsweise chemische, physikalische und enzymatische Prozesse signifikant durch Einstellen eines bestimmten pH-Wertbereichs und Mineralisation der Prozessmedien beeinflusst. Außerdem können Stoffwechselvorgänge von Mikroorganismen, z.B. auch durch Spannung und Stromfluss manipuliert werden. Eine Ionisierung ist einfach und kostengünstig zu realisieren. Auch können unerwünschte Anionen oder Kationen durch gezielte Ionisierung entfernt werden. Das Erzeugen der Würze beginnt im Sud- hausprozess, die erzeugte Würze wird dann zu Bier vergoren. By ionizing a liquid involved in a process for producing an intermediate, various process steps can be optimized without the need to add additional chemicals. In this case, the liquid may be a liquid which is used to produce the intermediate product or else, e.g. a mixture of which the intermediate is formed. For example, chemical, physical and enzymatic processes are significantly influenced by setting a specific pH range and mineralization of the process media. In addition, metabolic processes of microorganisms, e.g. can also be manipulated by voltage and current flow. Ionization is easy and inexpensive to implement. Also, unwanted anions or cations can be removed by targeted ionization. The production of the wort begins in the brewing process, the wort produced is then fermented into beer.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Ionisierung mittels Diaphragmaelektrolyse erfolgt. Durch die Diaphragmaelektrolyse kommt es zu einer lonenverschiebung und lokalen Anreicherung unterschiedlich geladener Teilchen. Ein Teil der Flüssigkeit auf einer Seite der Membran nimmt einen sauren Charakter an, wohingegen der andere Teil basisch wird. Die Anreicherung von bestimmten geladenen Teilchen in einem Bereich der Vorrichtung ebenso wie die Änderung des pH-Werts kann gezielt genutzt werden, um Prozesse zur Herstellung von Zwischenprodukten bei der Bierherstellung zu optimieren, ohne dass Fremdstoffe zugesetzt werden müssen. Durch die Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden bzw. der Stromstärke des Stroms, der zwischen den Elektroden fließt, der Verweilzeit und dem Charakter mindestens einer der zu ionisierenden Flüssigkeit in der Vorrichtung, der Größe der Kontaktfläche der Elektroden, der Eigenschaft bzw. Permeabilität der Trennmembran und der Reaktionstemperatur kann die Elektrolyse gezielt beeinflusst werden und somit beispielsweise gezielt der pH-Wert eingestellt werden. Eine entsprechende Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse kann kostengünstig und einfach bereitgestellt und auch in bestehende Systeme nachgerüstet werden. According to the present invention, it is advantageous that the ionization takes place by means of diaphragm electrolysis. Diaphragm electrolysis leads to an ion shift and local accumulation of differently charged particles. Part of the liquid on one side of the membrane assumes an acidic character, whereas the other part becomes basic. The accumulation of certain charged particles in a region of the device as well as the change in pH can be used selectively to optimize processes for the production of intermediates in beer production, without having to add foreign substances. Due to the potential difference between the electrodes or the current the current flowing between the electrodes, the residence time and the character of at least one of the liquid to be ionized in the device, the size of the contact surface of the electrodes, the property or permeability of the separation membrane and the reaction temperature, the electrolysis can be selectively influenced and thus, for example specifically the pH value can be adjusted. A corresponding apparatus for diaphragm electrolysis can be provided inexpensively and simply and retrofitted into existing systems.
Bei der Diaphragmaelektrolyse werden eine saure und eine basische Fraktion erzeugt, wobei eine der Fraktionen zur Herstellung des Zwischenprodukts verwendet werden kann. Wird beispielsweise der Prozess zur Erzeugung des Zwischenprodukts in einem basischen Milieu begünstigt, so wird für diesen Zwischenprozess die basische Fraktion verwendet. Die andere Fraktion wird dann entweder verworfen und/oder für einen anderen, d.h. zum Beispiel, in der Produktionskette nachfolgenden oder aber auch vorherigen Prozessschritt, verwendet. So kann beispielsweise, nachdem bestimmte Reaktionen im basischen Milieu stattgefunden haben, anschließend die saure Fraktion wieder hinzugefügt werden, was einerseits zu einem pH-Wert- Ausgleich führt und andererseits auch sicherstellt, dass Ionen, die in den sauren Bereich durch die Membran permeiert sind, wieder dem nachfolgenden Produkt zugeführt werden und nicht verloren gehen. Überschüssige saure/alkalische Fraktionen können z.B. zu Reinigungszwecken verwendet werden. In diaphragm electrolysis, an acidic and a basic fraction are produced, whereby one of the fractions can be used to produce the intermediate product. For example, if the process of producing the intermediate in a basic environment is favored, then the basic fraction is used for this intermediate process. The other fraction is then discarded either and / or for another, i. For example, in the production chain subsequent or previous process step used. Thus, for example, after certain reactions have taken place in the basic medium, the acid fraction can then be added again, which on the one hand leads to a pH balance and on the other hand ensures that ions that have permeated into the acidic region through the membrane, be returned to the subsequent product and not lost. Excess acidic / alkaline fractions may e.g. used for cleaning purposes.
Die Vorrichtung zur Elektrolyse, insbesondere Diaphragmaelektrolyse weist also zwei durch eine Membran getrennte Bereiche auf, wobei im ersten Bereich die basische Fraktion und im zweiten Bereich die saure Fraktion erzeugt wird. Eine zu ionisierende Flüssigkeit kann also in den ersten und in den zweiten Bereich geleitet und ionisiert werden und wieder aus den jeweiligen Bereichen ausgeleitet werden. Dabei kann die Ionisierung im Batchbetrieb oder kontinuierlich erfolgen. The device for electrolysis, in particular diaphragm electrolysis thus has two areas separated by a membrane, wherein the basic fraction is produced in the first region and the acidic fraction in the second region. A liquid to be ionized can therefore be conducted into the first and in the second region and ionized and discharged again from the respective areas. The ionization can be carried out in batch mode or continuously.
Es ist aber auch möglich, zwei unterschiedliche zu ionisierende Flüssigkeiten jeweils in den ersten und zweiten Bereich zu leiten und wieder aus den jeweiligen Bereichen auszuleiten. So kann beispielsweise eine Flüssigkeit eines ersten Prozesses durch einen der beiden Bereiche geleitet werden und Flüssigkeit oder Wasser eines anderen Prozesses durch den anderen Bereich der Vorrichtung geleitet werden, wobei die Flüssigkeit eines anderen Prozesses beispielsweise Flüssigkeit einer früheren oder späteren Produktionsphase sein kann. So kann beispielsweise im Gleich- oder Gegenstrom Wasser durch den zweiten Bereich zur Erzeugung von saurem Wasser geleitet werden und gehopfte Würze durch den ersten Bereich geleitet werden, um basische gehopfte Würze zu erzeugen. However, it is also possible to guide two different liquids to be ionized in each case into the first and second regions and to discharge them again from the respective regions. For example, a liquid of a first process may be passed through one of the two regions and liquid or water of another process may be passed through the other region of the device, whereby the liquid of another process may be, for example, liquid of an earlier or later production phase. For example, cocurrent or countercurrent water may be passed through the second region to produce acidic water and hoped wort may be passed through the first region to produce basic, hopped wort.
Es ist auch möglich, dass z.B. in den ersten Bereich die gehopfte Würze geleitet wird, während in den zweiten Bereich Ausschlagwürze geleitet wird, deren pH-Wert dann z.B. herabgesetzt werden kann. Somit können Mineralstoffverschiebungen und/oder pH-Wert-Verschiebungen effizient genutzt werden. It is also possible that eg in the first area the hoped wort is passed while In the second area Ausschlagwürze is passed, the pH can then be reduced eg. Thus, mineral shifts and / or pH shifts can be used efficiently.
Es ist auch möglich, dass der erste und/oder zweite Bereich durch gezielte Begasung beeinflusst wird. So kann beispielsweise ein Gas, zum Beispiel Luft oder Ozon, eingeleitet werden, derart, dass zum Beispiel Mineralstoffkomplexe ausgefällt und wahlweise dem Prozess entzogen werden können. Es ist auch möglich, dass zum Ausfällen der Mineralstoffkomplexe die Flüssigkeit vor der Ionisierung begast wird. It is also possible that the first and / or second area is influenced by targeted fumigation. Thus, for example, a gas, for example air or ozone, can be introduced, such that, for example, mineral complexes can be precipitated and optionally removed from the process. It is also possible that to precipitate the mineral complexes, the liquid is gassed before ionization.
Es ist auch möglich, dass Flüssigkeit oder die Flüssigkeiten jeweils im Kreislauf durch den ersten und/oder zweiten Bereich zirkulieren. Dabei kann beispielsweise die Flüssigkeit in einem Behälter (z.B. auch Reaktions-/Prozessbehälter) bzw. Puffer gespeichert sein und batchweise oder kontinuierlich durch den jeweiligen Bereich der Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse sowie den Behälter zirkulieren, so dass eine effektive Mineralstoffverschiebung bzw. pH-Wert- Verschiebung möglich ist. It is also possible for the liquid or the liquids to circulate through the first and / or second region in each case. In this case, for example, the liquid can be stored in a container (eg also reaction / process container) or buffer and circulate batchwise or continuously through the respective region of the device for diaphragm electrolysis and the container, so that an effective mineral shift or pH value shift is possible.
Es ist aber auch möglich, dass die zu ionisierende Flüssigkeit durch einen der beiden Bereiche geleitet wird, dann eine bestimmte Reaktionsstrecke (zum Beispiel Rohrleitungssystem) durchläuft und im Anschluss dem anderen Bereich der gleichen oder einer anderen Vorrichtung zugeführt wird. Somit gehen in dem Produkt keine Mineralstoffe verloren sondern man nutzt lediglich für ein bestimmtes Zeitintervall eine Verschiebung der Ionen- bzw. pH-Wert-Verschiebung in effizienter Art und Weise aus. But it is also possible that the liquid to be ionized is passed through one of the two areas, then a certain reaction path (for example, piping system) passes through and is then supplied to the other area of the same or another device. Thus, no minerals are lost in the product, but one uses only for a certain time interval, a shift in the ion or pH displacement in an efficient manner.
Es ist ganz besonders vorteilhaft, dass durch die Ionisierung ein vorbestimmter pH-Wert und/oder Redoxpotential eingestellt wird. Dabei kann durch gezieltes Einstellen der lonisie- rungsparameter, wie beispielsweise Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden bzw. Stromstärke, Verweilzeit der Flüssigkeit in der Vorrichtung, Größe der Kontaktfläche der Elektroden, Temperatur der Flüssigkeit etc. der pH-Wert eingestellt werden, was vorzugsweise durch kontinuierliche pH-Wert-Messung und/oder durch Messen des Redoxpotentials kontrolliert werden kann. Einstellen des pH-Wertes (bzw. des Redoxpotentials) durch Ionisierung wird hier im Sinne von zumindest teilweises Verändern bzw. Einstellen durch Ionisierung verstanden, d.h., dass eventuell der pH-Wert zusätzlich noch durch andere Maßnahmen, wie z.B. Zugabe von bestimmten pH-Wert verändernden Stoffen, beeinflusst werden kann. It is particularly advantageous that a predetermined pH and / or redox potential is set by the ionization. In this case, the pH value can be adjusted by selective adjustment of the ionization parameters, such as, for example, potential difference between the electrodes or current intensity, residence time of the liquid in the device, size of the contact surface of the electrodes, temperature of the liquid, etc., preferably by continuous pH Value measurement and / or by measuring the redox potential can be controlled. Adjustment of the pH (or the redox potential) by ionization is here understood to mean at least partial alteration or adjustment by ionization, that is to say that the pH may additionally be stabilized by other measures, e.g. Addition of certain pH-changing substances, can be influenced.
Ein Prozess zur Herstellung eines Zwischenprodukts kann beispielsweise ein Prozess aus folgender Gruppe sein: Hopfenisomerisierung, Hopfenaromastoffauslaugung Herstellen einer Kieselgurlösung zur Anschwemmfiltration, Herstellen von Maische, Läutern, Anschwänzen, Herstellen der Würze, insbesondere Würzesäuerung und Würzekochung, Sauergutherstellung, Bakteirzidproduktion (z.B. Nisin), Säuerung von Mikroorganismen, insbesondere Hefe. A process for producing an intermediate product may, for example, be a process from the following group: hop isomerization, hop aroma leaching, production of a kieselguhr solution for precoat filtration, production of mash, lautering, tipping, Production of the wort, in particular wort acidification and wort boiling, acidification production, bacteriocidal production (eg nisin), acidification of microorganisms, in particular yeast.
Ganz besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung für die Hopfenisomerisierung als Prozess einsetzen. Das Zwischenprodukt ist dann das isomerisierte Hopfen-/ Flüssigkeitsgemisch, das der Würze zugefügt wird. Die Isomerisierung des Hopfens erfolgt vorzugsweise in einem basischen Milieu, insbesondere in einem pH-Wert-Bereich von 8 bis 14, vorzugsweise 9 bis 14 wobei die pH-Wert-Einstellung durch Ionisierung eines beteiligten Fluids erfolgt. Der pH-Wert der Würze liegt normalerweise in einem Bereich von 5 und kann also durch Ionisierung wirksam auf pH-Werte > 5 erhöht werden. Es kann vorteilhaft sein, wenn unerwünschte Stoffe, zum Beispiel Eisenionen oder Manganionen vor der Ionisierung entfernt werden. Dies kann beispielsweise klassisch geschehen (zum Beispiel durch Fällung, Komplexbildung und/oder durch Osmoseanlagen) oder mit Hilfe einer vorangeschalteten Ionisierung. Es ist auch möglich, dass Stoffe, wie zum Beispiel Calcium, Magnesium, Titan, Stickstoff, Ammonium oder Fluor der Flüssigkeit vor der Ionisierung zugegeben werden. The invention can be used very particularly advantageously as a process for hop isomerization. The intermediate is then the isomerized hop / liquid mixture added to the wort. The isomerization of the hop is preferably carried out in a basic medium, in particular in a pH range of 8 to 14, preferably 9 to 14 wherein the pH adjustment is carried out by ionization of a fluid involved. The pH of the wort is normally in the range of 5 and can therefore be effectively increased by ionization to pH> 5. It may be advantageous if unwanted substances, for example iron ions or manganese ions, are removed prior to ionization. This can be done, for example, classically (for example by precipitation, complex formation and / or by osmosis plants) or by means of a preceding ionization. It is also possible that substances such as calcium, magnesium, titanium, nitrogen, ammonium or fluorine are added to the liquid prior to ionization.
Die Hopfenisomerisierung kann entweder so erfolgen, dass eine Flüssigkeit, insbesondere Würze oder Wasser ionisiert wird und der basischen Fraktion der ionisierten Flüssigkeit Hopfen zudosiert wird. Es ist aber auch möglich, dass Hopfen einer Flüssigkeit, insbesondere Würze oder Wasser zudosiert wird und das Gemisch anschließend kontinuierlich oder batchweise ionisiert wird, derart, dass ein basischer pH-Wert erzeugt wird. Dann ist es vorteilhaft das Gemisch zuvor noch über einen Filter zu leiten, auch um z.B. Verblockungen der Membranen zu vermeiden. Hop isomerization can either be carried out by ionizing a liquid, in particular wort or water, and adding hops to the basic fraction of the ionized liquid. But it is also possible that hops of a liquid, in particular wort or water is added and the mixture is then ionized continuously or batchwise, such that a basic pH is generated. Then it is advantageous to first pass the mixture through a filter, also by e.g. Blocking of the membranes to avoid.
Während und/oder nach der Ionisierung findet der Isomerisierungsvorgang statt. During and / or after ionization, the isomerization process takes place.
Somit kann auf einfache Art und Weise ein basisches Milieu erzeugt werden, so dass die Bitterstoffausbeute des Hopfens wesentlich erhöht werden kann. Versuche haben dabei ergeben, dass die Ausbeute im Durchschnitt bis zu 20 % erhöht werden kann, was zu wesentlichen Ersparnissen bei der Bierherstellung führt. Thus, in a simple manner, a basic environment can be generated, so that the Bitterstoffausbeute the hop can be significantly increased. Experiments have shown that the yield can be increased on average up to 20%, which leads to significant savings in beer production.
Vorteilhafterweise erfolgt dann die Hopfenisomerisierung in einem separaten Isomerisationsbehälter, wobei die Isomerisierung vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 20 bis 100 °C, insbesondere 60 bis 100 °C durchgeführt wird und das Gemisch vorzugsweise homogenisiert wird, beispielsweise durch Rühren, durch den Einsatz von Dispergierpumpen, Umwälzen bzw. Ultraschall- oder mechanische Rütteleinheiten. Zum Erzeugen einer bestimmten Temperatur kann beispielsweise eine regelbare Heizeinrichtung vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können zumindest Teile des Hopfen-Flüssigkeits-Gemisch (bzw. einer der zu ionisierenden Flüssigkeit) vor dem Isomerisationsbehälter erhitzt werden. Advantageously, the hop isomerization then takes place in a separate isomerization vessel, wherein the isomerization is preferably carried out in a temperature range of 20 to 100 ° C, in particular 60 to 100 ° C and the mixture is preferably homogenized, for example by stirring, by the use of dispersing, circulating or ultrasonic or mechanical vibrating units. To generate a specific temperature, for example, a controllable heating device can be provided. Alternatively or additionally, at least parts of the hop-liquid mixture (or one of the zu ionizing liquid) are heated in front of the isomerization vessel.
Nach der Hopfenisomerisierung kann das Gemisch der Würzepfanne zum Kochen der Würze und/oder aber nach dem Kochen zugegeben werden. (Unter Kochen kann dabei auch Heißhalten knapp unter Siedetemperatur verstanden werden). After the hop isomerization, the mixture may be added to the wort kettle for cooking the wort and / or after cooking. (Cooking can also be understood to mean keeping hot just below the boiling point).
Eine beim Ionisieren erzeugte saure Fluidfraktion kann nach der Isomerisierung dem basischen Flüssigkeits-Hopfen-Gemisch zudosiert werden, um den pH-Wert wieder zu senken, so dass eine Aromastoffauslaugung begünstigt werden kann. So kann der Hopfen zunächst in der basischen Flüssigkeitsfraktion behandelt werden, so dass eine Isomerisierung begünstigt werden kann und gleichzeitig eine Reduzierung von Nitraten erfolgt, bevor anschließend eine saure Behandlung zur Aromastoffauslaugung vollzogen werden kann. Dies ist eine sehr vorteilhafte Prozessführung. An acidic fluid fraction produced during the ionization can be metered into the basic liquid-hop mixture after the isomerization, in order to lower the pH again, so that aroma leaching can be promoted. Thus, the hops can first be treated in the basic liquid fraction, so that an isomerization can be promoted and at the same time a reduction of nitrates takes place, before subsequently an acidic treatment for leaching of the flavor can be carried out. This is a very advantageous process.
Es ist auch möglich, dass der Hopfen und/oder ein Teil des Hopfens in einem sauren Milieu behandelt wird, um eine Aromastoffauslaugung zu begünstigen, wobei die entsprechenden Milieus wie zuvor beschrieben durch die Ionisierung von zumindest einem Teil des Gemischs erzeugt werden. So können beispielsweise durch eine vorangestellte saure Behandlung gewünschte Aromastoff komplexe gelöst werden. Diese Zwischenprodukte werden vorzugsweise am Ende der Würzekochung, d.h. z.B. im Whirlpool (sog.„late hopping", während des Transfers und/oder im kalten Prozessbereich (sog.„dry hopping") verwendet, damit die flüchtigen Stoffe nicht verdampfen, verstoffwechselt und/oder durch Anhaftungen verloren gehen. It is also possible that the hops and / or part of the hops are treated in an acidic environment to promote flavor leaching, the respective environments being generated by the ionization of at least a portion of the mixture as previously described. Thus, for example, by a preceding acid treatment desired aroma complex can be solved. These intermediates are preferably added at the end of wort boiling, i. e.g. in the whirlpool (so-called "late hopping"), used during the transfer and / or in the cold process area (so-called "dry hopping"), so that the volatile substances do not evaporate, metabolise and / or get lost due to buildup.
Diesbezüglich besteht auch die Möglichkeit z.B. das Hopfen-/ Flüssigkeitsgemisch derart zu behandeln, dass zunächst ein geringer (saurer) pH-Wert (vorzugsweise unter pH 5,0) für eine Aromastoff lösung sorgt und dann später, durch die Einstellung eines basischen pH-Wert- Milieus die Isomerisierung, sprich Bitterstofftransformation begünstigt werden. In this regard, there is also the possibility of e.g. to treat the hop / liquid mixture so that initially a low (acidic) pH (preferably below pH 5.0) provides for a flavoring solution and then later, by setting a basic pH environment, the isomerization, that is Bittern transformation be favored.
Auch kann die lonisierungstechnologie gezielt dazu genutzt werden, um z.B. im Hopfen enthaltene Stoffe wie Nitrate, Pestizide und/oder Mikroben gezielt zu entfernen bzw. deren Gehalte zu reduzieren. The ionization technology can also be used purposefully to achieve e.g. specifically to remove substances contained in hops such as nitrates, pesticides and / or microbes or to reduce their contents.
So kann beispielsweise eine Entziehung derartiger Stoffe mittels lonisierungstechnologie vorab erfolgen, bevor dann der Prozess der Isomerisierung und/oder Aromastoffauslaugung, beispielsweise bei höherer oder niedriger Temperatur vorgenommen wird. Das Fluid indem dann die unerwünschten Stoffe übergegangen sind kann wahlweise verworfen, oder andersartig (z.B. zur Reinigung) genutzt werden. Thus, for example, a withdrawal of such substances by means of ionization technology can be carried out in advance, before then the process of isomerization and / or flavor leaching, for example at a higher or lower temperature is made. The fluid by then transferring the undesired matter may optionally be discarded or otherwise utilized (e.g., for purification).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Prozess zur Herstellung eines Zwischenpro- dukts ein Prozess zur Herstellung von Kieselgurlösung für die Anschwemmfiltration, wobei insbesondere Kieselgur in Flüssigkeit eingebracht und dann ionisiert wird, wobei der pH-Wert in einem Bereich von 2 bis 7 eingestellt wird. Das Zwischenprodukt ist hier die in Flüssigkeit gelöste Kieselgur. Dieses Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass verhindert werden kann, dass durch den Kieselgureintrag auch unerwünschte Stoffe wie Eisen, und/oder Arsen mit in das Produkt eingebracht werden. Durch das Elektrodialyseverfahren werden lonenverschiebungen erreicht, derart, dass unerwünschte Ionen, zum Beispiel die zuvor genannten Ionen aus der Kieselgurlösung wirksam entfernt werden können. Dies ermöglicht somit auch die Verwendung von bisher als„minderwertig" klassifizierten Guren. According to a further embodiment, the process for producing an intermediate sample In particular, diatomaceous earth is introduced into liquid and then ionized, the pH being adjusted within a range of 2 to 7. The intermediate is the kieselguhr dissolved in liquid. This method has the advantage that it can be prevented that unwanted substances such as iron, and / or arsenic are introduced into the product by the kieselgureintrag. The electrodialysis process achieves ion shifts such that unwanted ions, for example the aforementioned ions, can be effectively removed from the diatomaceous earth solution. This also allows the use of previously classified as "inferior" Guren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise der pH-Wert durch Einstellen von mindestens einem Parameter aus folgender Gruppe eingestellt werden: According to the present invention, the pH may preferably be adjusted by adjusting at least one parameter from the following group:
Temperatur der zu ionisierenden Flüssigkeit, Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden bzw. Stromstärke, Verweilzeit der zu ionisierenden Flüssigkeit in der Vorrichtung, Flussrate der zu ionisierenden Flüssigkeit, Abstand von Elektroden zu Membranen, Art der Membranen, (Mine- ral)Stoffgehalt in den Flüssigkeiten, d.h., dass gezielt Mineralstoffe zudosiert werden können. Temperature of the liquid to be ionized, potential difference between the electrodes or current, residence time of the liquid to be ionized in the device, flow rate of the liquid to be ionized, distance from electrodes to membranes, type of membranes, (mineral) content of the substances in the liquids, ie that targeted minerals can be added.
Fig. 1 zeigt grob schematisch eine Vorrichtung zur Diaphragmaanalyse für das erfindungsgemäße Verfahren. FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for diaphragm analysis for the method according to the invention.
Fig. 2a zeigt grob schematisch einen Plattenionisator, geeignet für das erfindungsgemäße FIG. 2a shows, roughly schematically, a plate ionizer suitable for the invention
Verfahren.  Method.
Fig. 2b zeigt grob schematisch einen Rohrbündelionisator, geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren. FIG. 2b shows, roughly schematically, a tube bundle ionizer suitable for the method according to the invention.
Fig. 3a, b zeigen schematisch das Führen von unterschiedlichen Flüssigkeiten im ersten und zweiten Bereich einer Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse. FIGS. 3a, b show schematically the routing of different liquids in the first and second regions of a device for diaphragm electrolysis.
Fig. 4 zeigt grob schematisch eine Vorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 4 shows, roughly schematically, an apparatus for the method according to the invention according to a further embodiment of the present invention.
Fig. 5 zeigt grob schematisch eine Vorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 5 shows a schematic diagram of a device for the method according to the invention according to a further embodiment of the present invention.
Fig. 6a zeigt einen möglichen Ablaufplan eines Zwischenprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 6a shows a possible flowchart of an intermediate process according to the present invention.
Fig. 6b zeigt grob schematisch einen Ablaufplan gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. FIG. 6b roughly shows a schematic diagram according to another Embodiment of the present invention.
Fig. 7 zeigt einen Ablaufplan gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 7 shows a flow chart according to another embodiment of the present invention.
Fig. 8 zeigt einen Ablaufplan gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden FIG. 8 shows a flowchart according to another embodiment of the present invention
Erfindung.  Invention.
Fig. 9 zeigt ein Diagramm, das die Ausbeute des Iso-a-Gehalts in Abhängigkeit des pH- Werts darstellt. Fig. 9 is a graph showing the yield of iso-a content versus pH.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Bierherstellung, bei zumindest einem Prozess zur Herstellung eines Zwischenprodukts, eine Ionisierung durchgeführt. Hier eignet sich besonders vorteilhaft die Diaphragmaelektrolyse, die in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 näher erläutert wird. Wie insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann, wird die zu ionisierende Flüssigkeit beispielsweise in den ersten und zweiten Bereich 1 , 2 der Vorrichtung 9 geleitet. Durch Anlegen einer Potenzialdifferenz an zwei Elektroden 6a, 6b kommt es zu einer lonenverschie- bung und lokalen Anreicherung unterschiedlich geladener Teilchen. Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, nimmt ein Teil der Flüssigkeit einen sauren Charakter an, wohingegen ein anderer Teil, auf der anderen Seite der Membran 5, basische Eigenschaften aufweist. Dabei wird der Prozess unter anderem durch beispielsweise die Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden 6a, 6b bzw. die Stromstärke durch den Elektrolyten, die Verweilzeit der Flüssigkeit in den Bereichen bzw. Kammern der Vorrichtung, die Kontaktfläche, dem Abstand der Elektroden zur Membran und der Membraneigenschaften bestimmt, lonisierungsprozesse können dabei wahlweise im Batchverfahren und/oder im kontinuierlichen und/oder im diskontinuierlichen Durchflussverfahren vorgenommen werden, um so eine Charge herstellen zu können. Obgleich bei dem Durchflussverfahren vorzugsweise mindestens eine Membranseite von einem Fluid angeströmt wird, kann der Prozess wahlweise auch stationär, sprich ohne Zwangsanströmung erfolgen. According to the present invention, in beer production, in at least one process for producing an intermediate product, ionization is performed. Diaphragm electrolysis, which is explained in more detail in connection with FIGS. 1 and 2, is particularly advantageous here. As can be seen in particular from FIG. 1, the liquid to be ionized is conducted, for example, into the first and second regions 1, 2 of the device 9. By applying a potential difference at two electrodes 6a, 6b there is an ion shift and local accumulation of differently charged particles. As can be seen from Fig. 1, a part of the liquid assumes an acidic character, whereas another part, on the other side of the membrane 5, has basic properties. Among other things, the process is determined by, for example, the potential difference between the electrodes 6a, 6b or the current intensity through the electrolyte, the residence time of the liquid in the regions or chambers of the device, the contact surface, the distance of the electrodes from the membrane and the membrane properties In this case, ionization processes can be carried out either in a batch process and / or in a continuous and / or discontinuous flow process in order to be able to produce a batch. Although in the flow method preferably at least one side of the membrane is flowed through by a fluid, the process can optionally also be stationary, that is to say without forced flow.
Fig. 2a zeigt ein Beispiel für einen Platten/Kammer-Ionisator. Bei Platten- oder Kammer- Ionisatoren wird vorzugsweise eine flächige Membran 5 verwendet. Die Membran sollte idealerweise inert, säure-/laugeresistent und temperaturstabil bis mindestens 60 °C, vorzugsweise 0 C bis 140 °C sein. Die Membran ist bevorzugt rückspülbar. Ebenfalls vorteilhaft ist wenn die Membran so aufgebaut ist, dass die Polung umgekehrt werden kann, so kann beispielsweise nach einer bestimmten Betriebszeit die saure Seite zur basischen Seite gemacht werden. Somit können zum Beispiel Ablagerungen wie Kalk, welche an der basischen Seite angelagert wurden, durch Polaritätswechsel entfernt werden. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch andere, dem Fachmann bekannte Mittel zur Reinigung, Regeneration und oder Desinfektion der Membran, Elektroden, Reaktionsräume, Prozessbehälter etc. verwendet werden. So können beispielsweise Laugen, Basen und/oder andere funktionelle Wirkstoffe wie beispielsweise Tenside oder Enzyme mit eingesetzt werden. Fig. 2a shows an example of a plate / chamber ionizer. In the case of plate or chamber ionizers, a flat membrane 5 is preferably used. The membrane should ideally be inert, acid / leach resistant and temperature stable to at least 60 ° C, preferably 0 C to 140 ° C. The membrane is preferably backwashed. It is also advantageous if the membrane is constructed so that the polarity can be reversed, then, for example, after a certain operating time, the acidic side can be made to the basic side. Thus, for example, deposits such as lime, which have been deposited on the basic side, can be removed by changing polarity. Alternatively or additionally, however also other means known to those skilled in the purification, regeneration and / or disinfection of the membrane, electrodes, reaction chambers, process containers, etc. are used. For example, alkalis, bases and / or other functional agents such as surfactants or enzymes can be used.
Beispielsweise eignen sich Naphthalin- Kunststoff- und Keramikmembranen besonders gut für die erfindungsgemäße Applikation. For example, naphthalene plastic and ceramic membranes are particularly suitable for the application of the invention.
Die Membranen werden vorzugsweise in einem Kunststoffrahmen dichtend eingespannt, so dass beide Reaktionskammern 1 , 2 nicht oder möglichst schwach leitend miteinander in Verbindung stehen. Idealerweise sollte ein geringer Abstand (zwischen 1 bis 50 mm, idealerweise 50 bis 300 mm) zwischen der Membran 5 und der Elektrode 6a, 6b im Reaktionsraum gewährleistet werden, um die Reaktionen zu katalysieren. Außerdem können Strömungsführungen wie Gänge/Kanäle im Reaktionsraum zu einer definierten Fluidleitung und der idealen Abführung von entstehenden Gasen beitragen. Wenn Zwischenprodukte aus der Brauerei in die Bereiche bzw. Kammern der Vorrichtung geleitet werden, muss möglicherweise ein Filter vorgeschaltet werden, um den Feststoffeintrag zu reduzieren. Generell können die Reaktionsräume, sprich der Abstand zwischen Membran und Elektroden, an die zu ionisierenden Flüssigkeiten und die gewünschten Reaktionen angepasst werden. The membranes are preferably clamped sealingly in a plastic frame, so that both reaction chambers 1, 2 are not or as weakly conductive as possible in connection. Ideally, a small distance (between 1 to 50 mm, ideally 50 to 300 mm) between the membrane 5 and the electrode 6a, 6b in the reaction space should be ensured in order to catalyze the reactions. In addition, flow guides such as passages / channels in the reaction space can contribute to a defined fluid line and the ideal removal of resulting gases. When intermediate products from the brewery are directed into the areas or chambers of the apparatus, a filter may have to be placed upstream to reduce the solids input. In general, the reaction spaces, ie the distance between membrane and electrodes, can be adapted to the liquids to be ionized and the desired reactions.
Um eine möglichst große Reaktionsfläche zu gewährleisten, sind die Elektroden vorzugsweise ebenfalls flächig angebracht. Zur Vermeidung von Korrosionen bestehen die Elektroden aus möglichst reaktionsstabilen Materialien, wie beispielsweise aus Titan oder ein titanbeschichtetes Material. Wahlweise kann jedoch auch höherwertiges Metall wie Platin oder Gold bzw. entsprechend beschichtete Materialien verwendet werden. In order to ensure the largest possible reaction surface, the electrodes are preferably also mounted flat. To avoid corrosion, the electrodes consist of highly reactive materials, such as titanium or a titanium-coated material. Optionally, however, higher-grade metal such as platinum or gold or appropriately coated materials can be used.
Es können auch mehrere Kammern parallel oder in Reihe geschaltet werden, um die Leistung der Anlage zu erhöhen. It is also possible to connect several chambers in parallel or in series to increase the performance of the system.
Fig. 2b zeigt eine andere mögliche Ausführungsform der Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse, nämlich einen Rohrionisator, die nach dem gleichen Prinzip wie der Plattenionisator arbeitet und sich insbesondere für das Durchflussverfahren (im Gleich- oder Wechselstrom) eignet. Hier eignen sich insbesondere starre Membranen 5. Fig. 2b shows another possible embodiment of the device for diaphragm electrolysis, namely a Rohrionisator, which operates on the same principle as the Plattenionisator and in particular for the flow method (in DC or AC) is suitable. In particular, rigid membranes 5 are suitable here.
Unabhängig von der Bauweise (Platten oder Röhrenapparat, Größe der Elektroden, Kammergröße etc.) sollten sich Parameter wie Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden 6a, 6b bzw. Stromstärke, Durchsatzmenge der Flüssigkeit pro Zeit bzw. Verweildauer der Flüssigkeit in den Bereichen bzw. Kammern, Betriebstemperatur) einstellen lassen. Um die Ionisierung für einen bestimmten Prozess anzupassen, kann beispielsweise der pH- Wert der im ersten und/oder zweiten Bereich ionisierten Flüssigkeit gemessen werden. Vorteilhafterweise wird der pH-Wert auf einen vorbestimmten pH-Wert bzw. pH-Wert-Bereich eingestellt. Im Batch-Betrieb kann dabei beispielsweise die Verweilzeit in der Vorrichtung entsprechend lange gewählt werden derart, dass sich der bestimmte pH-Wert einstellt. Im Durchflussverfahren kann beispielsweise die Prozesszeit bei einer bestimmten Flussrate so lange gewählt werden, bis sich der gewünschte pH-Wert einstellt. Regardless of the design (plates or tube apparatus, size of the electrodes, chamber size, etc.), parameters such as the potential difference between the electrodes 6a, 6b or current intensity, throughput of the liquid per time or residence time of the liquid in the regions or chambers, operating temperature should be ). For example, to adjust the ionization for a particular process, the pH of the liquid ionized in the first and / or second region may be measured. Advantageously, the pH is adjusted to a predetermined pH or pH range. In batch mode, for example, the residence time in the device can be selected to be correspondingly long such that the specific pH value is established. In the flow process, for example, the process time can be selected at a certain flow rate until the desired pH value is established.
Ebenso können zusätzlich oder alternativ andere Messprinzipien wie die Bestimmung des Redoxpotentials zur Prozesssteuerung bzw. Regelung eingesetzt werden. Likewise, in addition or alternatively, other measurement principles, such as the determination of the redox potential for process control or regulation, may be used.
Wie insbesondere aus Fig. 3a und 3b hervorgeht, kann entweder dem ersten und zweiten Bereich die gleiche zu ionisierende Flüssigkeit zugeführt werden oder aber es werden dem ersten und zweiten Bereich unterschiedliche zu ionisierende Flüssigkeiten zugeführt. Fig. 3a zeigt ein Beispiel, bei dem durch den ersten Bereich 1 gehopfte Würze geleitet wird und durch den zweiten Bereich Wasser. Fig. 3b zeigt ein Beispiel, bei dem durch den ersten Bereich gehopfte Würze und durch den zweiten Bereich Ausschlagwürze geleitet wird, d.h. die Würze, die nach dem Würzekochen z.B. in der Würzepfanne entnommen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für eine Vielzahl von Prozessen zur Herstellung von Zwischenprodukten bei der Bierherstellung geeignet, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Erfindung wird nachfolgend für die Hopfenisomerisierung näher erläutert. Das Zwischenprodukt ist hier das isomerisierte Hopfen-/ Flüssigkeitsgemisch. As can be seen in particular from FIGS. 3 a and 3 b, either the same liquid to be ionized can be supplied to the first and second regions, or else different liquids to be ionized are supplied to the first and second regions. FIG. 3a shows an example in which wort withered by the first region 1 is passed and water through the second region. FIG. Fig. 3b shows an example in which wort spiked by the first region is passed through the second region, ie. the wort, which after wort boiling, e.g. is taken in the wort kettle. The inventive method is suitable for a variety of processes for the production of intermediates in beer production, as will be explained in more detail below. The invention is explained in more detail below for the hop isomerization. The intermediate here is the isomerized hop / liquid mixture.
Bislang wurde der Hopfen direkt der Würzepfanne zugegeben derart, dass in der kochenden Würze eine Umlagerung in der Struktur, insbesondere der Alpha-, Beta- und weiteren Hopfensäuren stattfindet, die man als Isomerisierung bezeichnet. Die entstehenden Isoverbindungen sind viel löslicher als z.B. die Alphasäuren, aus denen sie entstanden sind. Die Isomerisierung der Alphasäuren bei der Kochung ist jedoch keineswegs vollständig. So far, the hops were added directly to the wort kettle such that in the boiling wort, a rearrangement takes place in the structure, in particular the alpha, beta and other hop acids, which is referred to as isomerization. The resulting iso-compounds are much more soluble than e.g. the alpha acids from which they originated. However, the isomerization of the alpha acids during the cooking is by no means complete.
Gemäß der vorliegenden Erfindung findet nun bei dem Prozess der Hopfenisomerisierung eine Ionisierung statt, derart, dass ein basisches Milieu in einem Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch erzeugt wird. Dabei soll der pH-Wert vorzugsweise in einem Bereich von vorzugsweise von 8,0 bis 14 eingestellt werden. Wird die Isomerisierung in diesem pH-Wert durchgeführt, so kann die Ausbeute des Hopfens um bis zu 20 % erhöht werden, was zu wesentlichen Ersparnissen bei der Bierherstellung führt. Wie insbesondere aus Fig. 9 hervorgeht, ist die Ausbeute an lso-o Säuren im basischen Bereich wesentlich höher als im sauren Bereich. According to the present invention, ionization now takes place in the hop isomerisation process, such that a basic medium is produced in a hop / liquid mixture. In this case, the pH should preferably be adjusted within a range of preferably from 8.0 to 14. If the isomerization is carried out at this pH, the yield of the hop can be increased by up to 20%, which leads to substantial savings in the beer production. As can be seen in particular from FIG. 9, the yield of iso-o acids in the basic range is significantly higher than in the acidic range.
Dabei erfolgt die Isomerisierung vorzugsweise bevor ein Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch der Würzepfanne zugeführt wird. Dabei gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, wie beispielsweise in Fig. 6a, 6b, 7 erläutert wird. The isomerization is preferably carried out before a hop / liquid mixture of Wort kettle is supplied. There are different possibilities, as for example in Fig. 6a, 6b, 7 is explained.
Wie beispielsweise aus Fig. 6a hervorgeht, kann eine Flüssigkeit, insbesondere flüssige Würze oder Wasser, mit Hopfen gemischt werden, wobei dann das Gemisch ionisiert wird. Dabei wird das Gemisch sowohl dem ersten als auch dem zweiten Bereich der Vorrichtung zum Ionisieren zugeführt, derart, dass sowohl eine basische B als auch eine saure Fraktion A erzeugt wird. Der lonisierungsprozess wird, wie zuvor beschrieben, so lange durchgeführt, bis sich z.B. ein gewünschter pH-Wert einstellt. Die basische Fraktion B kann dann, wie nachfolgend erläutert, in einem Isomerisierungsbehälter 7 aufgefangen werden oder bereits während der Ionisierung durch den Behälter 7 zirkulieren (Fig. 4) und isomerisieren. Dabei wird die Isomerisierung vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 20 bis 100 °C durchgeführt und das Gemisch vorzugsweise homogenisiert, beispielsweise durch Rühren, durch den Einsatz von Dispergierpumpen, Umwälzen bzw. Ultraschall oder mechanischen Rütteleinheiten. Zum Erzeugen einer bestimmten Temperatur kann beispielsweise eine regelbare Heizeinrichtung vorgesehen sein. Es ist aber auch alternativ oder zusätzlich möglich, zumindest Teile des Hopfen-/ Flüssigkeitsgemischs bereits vor Eintritt in den Isomerisationsbehälter zu erhitzen. Die Isomerisierung wird so lange durchgeführt, bis die Prozesse im benötigten Maß erfolgt sind. Dies kann beispielsweise mittels einer zuvor durchgeführten Analyse für bestimmte Prozessbedingungen ermittelt werden (z.B. Kalibrierung), und/oder es erfolgen laufend Kontrollen, insbesondere eine automatische Regelung beispielsweise mit Hilfe von pH- und/oder Redox- Potenzialmessungen. Anschließend wird das Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch z.B. in die Würzepfanne vor und/oder während und/oder nach dem Würzekochen zugeführt, wonach die fertige Ausschlagwürze entnommen werden kann. Die bei der Ionisierung entstandene saure Fraktion A kann dann, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, nach der Isomerisierung und/oder in die Würzepfanne und/oder nach dem Würzekochen wieder rückgeführt werden, beispielsweise in einer bestimmten Menge derart, dass sich ein bestimmter pH-Wert einstellt. Dies hat den Vorteil, dass Ionen, die in die saure Fraktion übergegangen sind, der Würze wieder zugeführt werden können. Zusätzlich oder alternativ kann das Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch auch an jeder anderen Prozessstelle bei der Bierbereitung zugegeben werden und/oder die saure Fraktion A auch für andere Prozesse verwendet werden, beispielsweise auch zu Reinigungszwecken. For example, as shown in Fig. 6a, a liquid, especially liquid wort or water, may be mixed with hops, in which case the mixture is ionized. In this case, the mixture is supplied to both the first and the second region of the device for ionization, such that both a basic B and an acidic fraction A is generated. The ionization process is carried out as described above until e.g. sets a desired pH. The basic fraction B can then be collected in an isomerization vessel 7, as already explained below, or can already circulate through the vessel 7 during the ionization (FIG. 4) and isomerize. The isomerization is preferably carried out in a temperature range from 20 to 100 ° C. and the mixture is preferably homogenized, for example by stirring, by the use of dispersing pumps, circulating or ultrasound or mechanical shaking units. To generate a specific temperature, for example, a controllable heating device can be provided. However, it is also alternatively or additionally possible to heat at least parts of the hop / liquid mixture before it enters the isomerization vessel. The isomerization is carried out until the processes have taken place to the required extent. This can be determined, for example, by means of a previously carried out analysis for specific process conditions (for example calibration), and / or checks are carried out continuously, in particular an automatic control, for example with the aid of pH and / or redox potential measurements. Subsequently, the hop / liquid mixture is added e.g. fed into the wort kettle before and / or during and / or after the wort boiling, after which the finished rash wort can be removed. The acid fraction A formed during the ionization can then be recycled, as shown by the dashed line, after the isomerization and / or into the wort kettle and / or after the wort boiling, for example in a specific amount such that a certain pH Value. This has the advantage that ions that have passed into the acid fraction, the wort can be recycled. Additionally or alternatively, the hop / liquid mixture can also be added to any other process point in beer processing and / or the acid fraction A can also be used for other processes, for example also for cleaning purposes.
Ein derartiger Prozess hat auch den Vorteil, dass der Gehalt bestimmter Stoffe eingestellt werden kann. So lassen sich beispielsweise Pestizid-, Eisen- und/oder Nitrategehalte erfindungsgemäß aktiv und gezielt reduzieren. Such a process also has the advantage that the content of certain substances can be adjusted. For example, pesticide, iron and / or nitrate contents can be actively and selectively reduced according to the invention.
Fig. 6b entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 6a gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Aus- nähme, dass der Vorrichtung zur Diaphragmaionisierung das Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch nur in den ersten Bereich 1 geleitet und ionisiert wird, während in den zweiten Bereich eine andere Flüssigkeit, z.B. Wasser oder Ausschlagwürze, geleitet wird. Die restlichen Prozessschritte entsprechen denen des vorherigen Ausführungsbeispiels. 6b substantially corresponds to the exemplary embodiment shown in FIG. 6a with the embodiment shown in FIG. would mean that the diaphragm-ionization device would only pass the hop / liquid mixture into the first region 1 and be ionized, while another liquid, for example water or precipitate, would be conducted into the second region. The remaining process steps correspond to those of the previous embodiment.
Außerdem sei erwähnt dass sich die Figuren 6a und 6b auch dazu eignen, die (Hopfen) Aromastoffauslaugung zu ermöglichen. In diesen Fällen würde jedoch die saure Fraktion A verwendet und anstelle einer Isomerisierung würde eine Aromastoffauslaugung erfolgen. Anschließend erfolgt z.B. der Prozessschritt„Dry-Hopping" anstelle von„Würzepfanne". It should also be noted that FIGS. 6a and 6b are also suitable for allowing (hop) flavor leaching. In these cases, however, acidic fraction A would be used and instead of isomerization, flavor leaching would occur. Subsequently, e.g. the process step "dry hopping" instead of "wort kettle".
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Hopfenisomerisierung, wobei hier z.B. zunächst die Flüssigkeit, z.B. Würze oder Wasser, ionisiert wird, indem die Flüssigkeit z.B. beiden Bereichen einer Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse 9 zugeführt wird, wodurch eine basische und saure Fraktion erzeugt wird. Wie auch bei den vorherigen Ausführungsbeispielen, wird dabei ein bestimmter gewünschter Soll-pH-Wert der basischen Fraktion B eingestellt. Nun wird der ionisierten Flüssigkeit Hopfen zudosiert und die Mischung dann dem Isomerisierungsgefäß zur Isomerisierung, wie zuvor beschrieben, zugeführt. Wie zuvor beschrieben, kann die saure Fraktion A dann auch wieder an unterschiedlichen Stellen rückgeführt werden oder für einen anderen Prozess verwendet werden. Wenn auch nicht dargestellt, kann ebenso wie in Fig. 6b auch bei dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel die Ionisierung der Flüssigkeit derart erfolgen, dass die Flüssigkeit nur in den ersten Bereich 1 der Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse 9 geleitet wird und eine weitere Flüssigkeit in den zweiten Bereich geleitet wird, aus der dann die saure Fraktion A erzeugt wird. Ferner kann alternativ die saure Fraktion A anstelle der basischen Fraktion B dazu verwendet werden, um z.B. Aromastoffauslaugereaktionen zu begünstigen. Fig. 7 shows a further embodiment of the process according to the invention for hop isomerization, in which case e.g. first the liquid, e.g. Wort or water, is ionised by dissolving the liquid e.g. both areas of a device for diaphragm electrolysis 9 is supplied, whereby a basic and acidic fraction is generated. As in the previous embodiments, a certain desired setpoint pH of the basic fraction B is set. Now, the ionized liquid is added to hops and the mixture is then fed to the isomerization vessel for isomerization as described above. As described above, the acidic fraction A can then be recycled at different locations or used for another process. Although not shown, as in FIG. 6b, the ionization of the liquid can also take place in the exemplary embodiment shown in FIG. 7 such that the liquid is conducted only into the first region 1 of the diaphragm electrolysis device 9 and another liquid into the second Area, from which then the acid fraction A is generated. Further, alternatively, the acidic fraction A may be used instead of the basic fraction B, e.g. Favor flavor leaching reactions.
Fig. 4 zeigt eine konkrete Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Hopfenisomerisierung/Aromastoffauslaugung. Wie in Fig. 6b erläutert, wird eine Flüssigkeit, z.B. Wasser oder Würze, in den Isomerisierbehälter 7 gegeben und Hopfen beispielsweise in Form von Hopfenextrakt, Doldenhopfen und/oder Hopfenpellets der Flüssigkeit zudosiert. Hierbei liegt das Verhältnis von Hopfen- zu Flüssigkeitsanteil vorzugsweise bei 1 :10 bis 1 :100. Der Isomerisationsbehälter 7 ist optional beheizbar und hat beispielsweise ein Volumen von 1000 Litern vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 20 bis 100 °C, noch bevorzugter von 60° bis 100 °C. Es ist aber auch möglich, eine der eingeleiteten Flüssigkeiten mittels Wärmetauscher außerhalb des Isomerisationsbehälters 7 zu erwärmen. Zur Homogenisierung weist der Behälter beispielsweise eine Rühreinrichtung 8 auf. Um nun ein basisches oder alternativ saures Milieu zu erzeugen, wird mit Hilfe einer Pumpe 10 das Hopfen- /Flüssigkeitsgemisch durch den ersten Bereich 1 der Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse 9 hindurchgepumpt oder hindurchgesaugt. Dabei wurden zum Beispiel vorab empirisch die optimalen Werte für die Stromstärke bzw. Potenzialdifferenz für eine bestimmte Vorrichtung 9 ermittelt. Die Ionisierung erfolgt so lange, bis sich ein pH-Wert in einem Bereich zum Isomerisieren von idealerweise 8 bis 14 und zur Aromastoffauslaugung von kleiner 5, vorzugsweise 2 bis 4 einstellt. Bei diesen pH-Werten kann der Isomerisierungsvorgang/ Aromastoffauslaugungsvorgang optimiert ablaufen. Das Hopfen-/ Flüssigkeitsgemisch wird weiter so lange in dem Behälter 7 behalten, bis die gewünschten Reaktionen erfolgt sind. Dies kann beispielsweise durch Messung des Isomerisierungsgrades erkannt werden. Die Prozessdauer kann beispielsweise empirisch in einem Kalibrierungsprozess festgelegt werden. Fig. 4 shows a concrete embodiment of an apparatus for carrying out the process of hop isomerization / flavor leaching. As explained in FIG. 6b, a liquid, for example water or wort, is added to the isomerization container 7 and hops are added to the liquid, for example in the form of hops extract, cone hops and / or hop pellets. In this case, the ratio of hop to liquid fraction is preferably 1:10 to 1: 100. The isomerization vessel 7 is optionally heatable and has, for example, a volume of 1000 liters, preferably in a temperature range of 20 to 100 ° C, more preferably 60 ° to 100 ° C. However, it is also possible to heat one of the introduced liquids by means of a heat exchanger outside the isomerization tank 7. For homogenization, the container has, for example, a stirring device 8. In order to produce a basic or alternatively acidic environment, the hop / liquid mixture is pumped through the first area 1 of the diaphragm electrolysis device 9 with the aid of a pump 10 Pumped through or sucked through. In this case, for example, the optimum values for the current intensity or potential difference for a specific device 9 were determined empirically beforehand. The ionization takes place until a pH in an area for isomerization of ideally 8 to 14 and for flavor leaching of less than 5, preferably 2 to 4 sets. At these pH values, the isomerization / flavor leaching process can be optimized. The hop / liquid mixture will continue to be retained in the container 7 until the desired reactions have occurred. This can be detected, for example, by measuring the degree of isomerization. For example, the process duration may be determined empirically in a calibration process.
Vorzugsweise ist eine Pumpe, zum Beispiel die Pumpe 10 regelbar, zum Beispiel frequenzgesteuert. Durch eine regelbare Pumpe ist der Volumenstrom frei wählbar, sodass die Geschwindigkeit der Ionisierung beeinflusst / gesteuert werden kann. Alternativ- oder zusätzlich zu einer regelbaren Pumpe kann dies auch mittels einem Regelventil und/oder einer Drossel oder ähnlichem bewerkstelligt werden. Preferably, a pump, for example, the pump 10 is adjustable, for example, frequency controlled. A controllable pump allows the volumetric flow to be freely selected, so that the speed of the ionization can be influenced / controlled. Alternatively, or in addition to a controllable pump, this can also be accomplished by means of a control valve and / or a throttle or the like.
Bei der Ionisierung wird durch den zweiten Bereich 2 der Vorrichtung 9 eine andere Flüssigkeit geleitet, wie beispielsweise Wasser oder Ausschlagwürze (siehe auch Fig. 3a und b). Dabei wird eine saure/basische Fraktion A/B erzeugt, wobei auch diese Flüssigkeit durch den zweiten Bereich zirkuliert. Diese saure/basische Fraktion kann beispielsweise nach Beenden der Ionisierung in einem Pufferspeicher zwischengespeichert werden und entweder, wie in Zusammenhang mit Fig. 6b beschrieben wurde, einem anderen Prozess oder der Würze zugeführt werden. During the ionization, another liquid is passed through the second region 2 of the device 9, for example water or rash wort (see also FIGS. 3a and b). In this case, an acidic / basic fraction A / B is generated, whereby this liquid also circulates through the second region. This acidic / basic fraction can, for example, be stored in a buffer memory after completion of the ionization and either, as described in connection with FIG. 6b, fed to another process or the wort.
Das in Fig. 4 gezeigte konkrete Ausführungsbeispiel wurde in Zusammenhang mit einer externen Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse 9 beschrieben. Es kann aber genauso gut eine entsprechende Vorrichtung zur Membrandiaphragmaelektrolyse in dem Isomerisationsbehälter 7 integriert sein, derart, dass der Behälter, in dem das Zwischenprodukt (Hopfen-/ Flüssigkeitsgemisch) behandelt wird, direkt mit der Membran 5 in Verbindung steht und/oder der Behälter durch eine Membran in separate Bereiche bzw. Reaktionsräume 1 , 2 untergliedert wird. The specific embodiment shown in Fig. 4 has been described in connection with an external device for diaphragm electrolysis 9. However, it may just as well be a corresponding device for membrane diaphragm electrolysis integrated in the isomerization vessel 7, such that the container in which the intermediate product (hop / liquid mixture) is treated, is directly connected to the membrane 5 and / or the container through a membrane is subdivided into separate regions or reaction spaces 1, 2.
Es ist jedoch nicht nur möglich, wie zuvor beschrieben, dass die Hopfenisomerisierung durch Zirkulation durch eine Kammer 1 erfolgt, sondern es ist auch eine Hopfenisomerisation durch Zirkulation durch beide Kammern bzw. Bereichen möglich. However, it is not only possible, as described above, that the hop isomerization is carried out by circulation through a chamber 1, but it is also a hop isomerization by circulation through both chambers or areas possible.
Hier ist das Zwischenprodukt ein isomerisiertes Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch. Here, the intermediate is an isomerized hop / liquid mixture.
Das Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch kann aber auch so über die Membran bzw. das Diaphragma geführt werden, dass es zeitlich versetzt an den positiv und negativ geladenen Elektroden 6a, b vorbeigeführt wird, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht. Bei dieser Betriebsweise wird Flüssigkeit, z.B. heiße Würze oder heißes Wasser, zunächst mit Hopfen versetzt und an der negativ geladenen Elektrode 6a durch den ersten Bereich 1 vorbeigeleitet, so dass das Gemisch temporär einen basischen Charakter annimmt, was die gewünschte Isomerisationsreaktion begünstigt. Das Überführen in eine Reaktionsstrecke 3, beispielsweise eine entsprechend lange Leitung oder aber auch ein Gefäß, ermöglicht den zeitabhängigen Ablauf der Isomerisierung und verbessert die Durchmischung, bevor eine Neutralisierung in dem zweiten Bereich 2 der Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse erfolgt. Dabei kann die Reaktionsstrecke 3 wahlweise ebenfalls beheizt werden, so dass eine Temperatur von 20 bis 100 °C des Gemischs aufrechterhalten werden kann. Die Ionisierung findet so statt, dass sich der zuvor genannte pH- Wertbereich einstellt. Es ist auch möglich, dass das Gemisch, das den Bereich 2 verlässt, erneut dem Bereich 1 zugeführt wird, um eine vollständige Isomerisierung zu erzielen. Bei diesem Verfahren ist vorteilhaft, dass keine Inhaltsstoffe des Hopfen-Würzegemisches verloren gehen, da das Gemisch sowohl durch den ersten als auch den zweiten Bereich geleitet wird. Dabei kann das Gemisch durch den 1. und 2. Bereich einer Vorrichtung oder aber durch den 1. und 2. Bereich von 2 verschiedenen Vorrichtungen geleitet werden, beispielsweise, wenn mehrere Vorrichtungen parallel oder hintereinander angeordnet sind. However, the hop / liquid mixture can also be guided over the membrane or the diaphragm in such a way that it is offset in time from the positively and negatively charged electrodes 6a, b is passed, as shown in particular in FIG. 5. In this mode of operation, liquid, eg hot wort or hot water, is first mixed with hops and passed past the negatively charged electrode 6a through the first region 1, so that the mixture temporarily assumes a basic character, which favors the desired isomerization reaction. The transfer into a reaction section 3, for example a correspondingly long line or else a vessel, allows the time-dependent course of the isomerization and improves the mixing before a neutralization takes place in the second area 2 of the device for diaphragm electrolysis. Optionally, the reaction section 3 can likewise be heated, so that a temperature of 20 to 100 ° C. of the mixture can be maintained. The ionization takes place in such a way that adjusts the aforementioned pH range. It is also possible for the mixture leaving zone 2 to be returned to zone 1 to achieve complete isomerization. In this method, it is advantageous that no ingredients of the hop-wort mixture are lost, since the mixture is passed through both the first and the second area. In this case, the mixture can be passed through the 1st and 2nd area of a device or else through the 1st and 2nd area of 2 different devices, for example, if several devices are arranged in parallel or behind one another.
Um eine Aromastoffauslaugung anstatt einer Isomerisierung zu begünstigen, kann auch in diesem Fall die Polarität der Elektroden vertauscht werden, so dass zuerst eine saure Reaktion und basische Neutralisation erfolgt. In order to favor a flavor leaching instead of an isomerization, the polarity of the electrodes can be reversed in this case too, so that first an acidic reaction and basic neutralization takes place.
Wie bereits erläutert, eignet sich das basische Milieu hervorragend zur Optimierung der Isomerisierung, sprich die Bitterstofftransformation zu begünstigen. Ein saures Milieu eignet sich jedoch eher dafür, aromastoffaktive Komponenten aus pflanzlichen Materialien herauszulösen. Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Hopfen oder ein Teil des Hopfen-/ Flüssig- keitsgemischs in einem sauren Milieu behandelt werden. Dadurch wird die Isomerisierungsrate und somit die Bitterstoffbildung verringert, jedoch eine Aromastoffauslaugung begünstigt. Derartig behandelte Produkte eignen sich dementsprechend für eine Aromatisierung, beispielsweise der zu kochenden Würze und/oder für den sogenannten Kaltbereich der Brauerei. In diesem Fall kann eine kalte Prozessführung von Vorteil sein (sogenanntes Dry-Hopping/ Kalthopfung/ Hopfen-Stopfen). As already explained, the basic environment is ideal for optimizing the isomerization, that is to say favoring the bitter substance transformation. However, an acidic environment is more suitable for dissolving aromatic components out of vegetable materials. Thus, according to the present invention, the hops or a part of the hop / liquid mixture can be treated in an acidic environment. This reduces the isomerization rate and thus the bitterness, but promotes flavor leaching. Accordingly, products treated in this way are suitable for flavoring, for example the wort to be cooked and / or for the so-called cold range of the brewery. In this case, a cold process management may be advantageous (so-called dry-hopping / hop-hopping).
Zudem kann eine Aromastoffauslaugung beispielsweise auch bei kälteren Temperaturen bei z.B. -3 bis +20 °C vorgenommen werden, wobei eines der Zwischenprodukte wahlweise Wasser und/oder Bier sein kann. In addition, flavor leaching may also be used, for example, at colder temperatures at e.g. -3 to +20 ° C, wherein one of the intermediates may optionally be water and / or beer.
Besonders vorteilhaft ist es, wie aus Fig. 8 hervorgeht, wenn die Prozesse wechselartig ver- wendet werden. So kann beispielsweise das Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch zunächst nach einer Ionisierung im basischen Milieu, wie in Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsbeispielen erläutert wurde, behandelt werden und dann durch Ionisierung oder Zugabe von saurem Medium im sauren Milieu behandelt werden, bevor es z.B. der Würzepfanne zugeführt wird. Es ist aber auch möglich das Hopfen-/Flüssigkeitsgemisch erst im sauren Milieu zu behandeln und dann im basischen oder das im sauren Milieu behandelte Gemisch der Würze, oder einem nachgeschalteten Zwischenprodukt wie Bier zugesetzt wird. It is particularly advantageous, as shown in FIG. 8, if the processes change be used. Thus, for example, the hop / liquid mixture can be treated first after ionization in a basic medium, as explained in connection with the previous embodiments, and then treated by ionization or addition of acidic medium in an acidic medium before it is fed to the wort kettle, for example , But it is also possible to treat the hop / liquid mixture only in an acidic environment and then in basic or treated in an acidic medium mixture of the wort, or a downstream intermediate product such as beer is added.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Prozess zur Herstellung von Kieselgurlösung zur Anschwemmfiltration. Das Zwischenprodukt ist hier zur Anschwemmfiltration in Flüssigkeit gelöste Kieselgur. Kieselgur wird üblicherweise in Pulverform angeliefert und in Lösungsbehältern mit Flüssigkeit in Kontakt gebracht, um so eine Lösung und spätere Anschwemmung in den Anschwemmfiltern zur Bierfiltration zu ermöglichen. Um zu verhindern, dass durch den Kieselgureintrag auch andere unerwünschte Stoffe wie Eisen, und/oder Arsen mit in das Produkt eingebracht werden können, findet bei der Aufbereitung der Kieselgurlösung eine Ionisierung statt. Dazu wird Kieselgurpulver in Flüssigkeit eingebracht und dann mit einer Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse ionisiert, bis sich ein vorbestimmter pH-Wert in einem Bereich von 2 bis 4 auf der Kieselgurmischungsseite einstellt. Vorteilhafterweise werden dabei unerwünschte Stoffe wie Eisen, Nitrate und/oder Arsen etc. ausgeleitet. Die Diaphragmaelektrolysevorrichtung 9 kann dabei beispielsweise in den Löse/Anrührbehälter integriert werden, derart, dass sich in dem Anrührbehälter der zuvor beschriebene erste und zweite Bereich sowie die Elektroden befinden oder aber das Gemisch kann aus dem Behälter in eine separate Vorrichtung 9 zur Diaphragmaelektrolyse geleitet werden. An advantageous embodiment according to the present invention is also a process for producing diatomaceous earth solution for precoat filtration. The intermediate is here for precoat filtration in liquid dissolved diatomaceous earth. Diatomaceous earth is usually supplied in powder form and contacted with liquid in solution tanks to allow for solution and subsequent soak in the precoat filters for beer filtration. In order to prevent that other unwanted substances such as iron, and / or arsenic can be introduced into the product by the kieselgure entry, ionization takes place during the treatment of the kieselguhr solution. For this, diatomaceous earth powder is introduced into liquid and then ionized with a diaphragm electrolysis apparatus until a predetermined pH in the range of 2 to 4 on the diatomaceous earth side is established. Advantageously, unwanted substances such as iron, nitrates and / or arsenic etc. are discharged. The diaphragm electrolysis device 9 can be integrated, for example, in the dissolving / mixing vessel, such that the first and second regions described above and the electrodes are in the mixing vessel, or else the mixture can be conducted from the vessel into a separate device 9 for diaphragm electrolysis.
Um unerwünschte Anionen oder Kationen zu entfernen, kann das Kieselgur-Wasser-Gemisch zunächst durch einen Bereich (entweder den 1. oder 2. Bereich) der Vorrichtung zur Diaphragmaelektrolyse geleitet werden und im Anschluss durch den anderen Bereich (den 2. oder 1. Bereich) einer zweiten Vorrichtung 9, wobei z.B. in dem jeweils anderen Bereich einer Vorrichtung eine andere Flüssigkeit, wie beispielsweise eine andere Prozessflüssigkeit oder aber Wasser, geführt wird. Somit ist sichergestellt, dass sowohl unerwünschte Kationen als auch Anionen entfernt werden können. To remove unwanted anions or cations, the diatomaceous earth-water mixture may first be passed through an area (either the 1st or 2nd area) of the diaphragm electrolysis apparatus and subsequently through the other area (the 2nd or 1st area ) of a second device 9, wherein, for example in the other area of a device another liquid, such as another process liquid or water, is performed. This ensures that both unwanted cations and anions can be removed.
In Fig. 4 und 5 wurden die Vorrichtungen in Zusammenhang mit der Hopfenisomerisation beschrieben. Entsprechende Vorrichtungen sind jedoch auch geeignet zum Erzeugen anderer Zwischenprodukte, die nachfolgend erläutert werden. In Figs. 4 and 5, the devices have been described in connection with hop isomerization. However, corresponding devices are also suitable for producing other intermediates, which are explained below.
Fluidionisierunq zum Maischen Beim Maischen wird zunächst das zerkleinerte (geschrotete) Getreide (z.B. Malz) mit Wasser (Brauwasser) vermengt. Weil bestimmte enzymatische Abbauprozesse angestrebt werden, und verschiedenartige Enzyme unterschiedliche temperatur- und pH-wertabhängige Wirkungsopti- ma haben, erfolgt eine schrittweise Temperaturerhöhung des Gemischs. Fluid ionizing for mashing When mashing, first the crushed (crushed) grain (eg malt) is mixed with water (brewing water). Because certain enzymatic degradation processes are sought, and different enzymes have different temperature and pH value-dependent Wirkungsoptima ma, there is a gradual increase in temperature of the mixture.
Da bestimmte Rohstoffe, teilweise saisonal bedingt und/oder aufgrund deren Herstellungsverfahren (z.B. Röst- und Sauermalze), bzw. aufgrund mikrobieller Belastungen, einen geringen, nicht optimalen Maische-pH-Wert verursachen und/oder die Brauwässer teilweise eine unzureichende Mineralisation zur Pufferung aufweisen, wird der Maische-pH-Wert in der Praxis oft soweit abgesenkt, dass die Enzyme nicht mehr optimal wirken. Eine basische Kompensierung (pH-Werteinstellung) erfolgt dabei herkömmlich nicht, da diese nicht reinheitsgebotskonform wäre und/oder eine Zugabe von Laugen vermieden wird. Somit werden derzeit Reduzierungen der Effektivität ohne Ausgleichsmöglichkeiten in Kauf genommen Since certain raw materials, partly seasonal and / or due to their production process (eg roasted and sour malt), or due to microbial stress, cause a low, not optimal mash pH and / or the brewing waters have inadequate mineralization for buffering , the mash pH is often lowered in practice so far that the enzymes no longer act optimally. A basic compensation (pH value adjustment) does not take place conventionally, since these would not be compliant with purity requirements and / or the addition of alkalis is avoided. Thus, currently reductions in effectiveness without compensation options are accepted
Um die pH-Werte der Maische ideal einzustellen kann beispielsweise das Brauwasser durch Elektrodialyse primär so behandelt werden, dass dessen Charakter zunächst basischer ist, d.h. in einem Bereich von vorzugsweise 8 bis 12 liegt, wodurch die Enzyme besser wirken könnten. Die saure Brauwasserfraktion kann dann subsequent zur exakten pH-Wert-Einstellung, oder alternativ für andere Prozesse verwendet werden. For example, to ideally adjust the pH of the mash, brewing water can be treated by electrodialysis primarily so that its character is initially more basic, i. is in the range of preferably 8 to 12, whereby the enzymes could work better. The acid brewing water fraction can then be used for exact pH adjustment, or alternatively for other processes.
Zudem besteht die Möglichkeit während dem Maischen eine Ionisierung des Zwischenproduktes (dem mit Malz vermengtem Wasser) vorzunehmen. Dies hat den Vorteil dass der Strom zur Ionisierung bestimmte Vorgänge katalysiert und Zustände während des Prozesses gezielt beeinflusst werden können. In addition, it is possible during mashing to ionize the intermediate product (the malted water). This has the advantage that the current for ionization catalyses certain processes and states can be influenced in a targeted manner during the process.
Behandlung des Anschwänzwassers Treatment of tempering water
Um die Treber adäquat auszulaugen, sprich den Zucker aus den Spelzen herauszuwaschen, wird beim Läutern Anschwänzwasser zugegeben. Dieses Wasser weist in der Regel Brauwasserqualität auf. Oftmals ist das Anschwänzwasser temperiert, sprich heiß, wobei moderne Verfahren aus energetischen Gründen auch die Verwendung von kalten Wässern vorsehen. In order to adequately leach the grains, that is to say to wash the sugar out of the husks, during the refining step, water for infusion is added. This water usually has brewing water quality. Often the tempering water is tempered, that is hot, with modern methods for energy reasons also provide for the use of cold water.
Da üblicherweise keine pH-Werteinstellung des Anschwänzwassers vorgenommen wird, erfolgt die Auslaugung der Treber nicht immer ideal. Außerdem erhöht sich bei kalten Anschwänzverfahren das Risiko, dass der Treber anschließend verdirbt, da Mikroben nicht hinreichend genug abgetötet bzw. mit kaltem Wasser eingetragen werden. Since usually no pH adjustment of the Anschwänzwassers is made, the leaching of the spent grains is not always ideal. In addition, cold swabbing increases the risk that the spent grains will subsequently spoil, as microbes are not killed sufficiently or introduced with cold water.
Eine Einstellung des Anschwänzwasser-pH-Wertes auf z.B. 2 bis 4 und/oder 9 bis 14 führt zu einer besseren Treberauswaschung und somit Sudhausausbeute. Außerdem kann das Konta- minationsrisiko des Trebers durch einen entsprechenden Säuregrad (z.B. bei der Verwendung saurer Anschwänzwässer) verringert werden. A setting of the swan-water pH to eg 2 to 4 and / or 9 to 14 leads to a better spent grain leaching and thus brewhouse yield. In addition, the contact risk of degradation of the spent grains can be reduced by a corresponding degree of acidity (eg when using acid catching waters).
Ionisierung der Maische während dem Läutern Ionization of the mash during the refining
Bekanntermaßen bestimmen elektrostatische Interaktionen das Absetzverhalten, die Filterbettbildung und das Separationsverhalten während Filtrationen. As is known, electrostatic interactions determine settling behavior, filter bed formation and separation behavior during filtration.
Bisher wurde noch keine aktive Beeinflussung der Fluid und/oder Teilchenladung vorgenommen, um die Filtrierbarkeit von Maischen und anderen Brauereimedien zu beeinflussen. So far, no active influence on the fluid and / or particle charge has been made in order to influence the filterability of mash and other brewery media.
Während des Läuter-/Filtrationsprozesses kann eine partielle Aufladung der Flüssigkeit dazu genutzt werden, um Partikel gezielt auszurichten und den Prozess zu optimieren, wobei z.B. der pH-Wert des Anschwänzwassers auf vorzugsweise 2 bis 4 und/oder 9 bis 14 durch Ionisierung eingestellt wird. During the refining / filtration process, partial charging of the liquid can be used to target particles and optimize the process, e.g. the pH of the swelling water is adjusted to preferably 2 to 4 and / or 9 to 14 by ionization.
Würzesäuerunq Würzesäuerunq
Um den pH-Wert der Würze einzustellen kann beispielsweise Milchsäure zugegeben werden. Üblicherweise erfolgt dieser Prozessschritt am Ende der Kochung. For example, to adjust the pH of the wort, lactic acid may be added. Usually, this process step takes place at the end of the cooking process.
Die innerbetriebliche Milchsäureherstellung ist verhältnismäßig aufwändig und es werden spezielle, kostenaufwendige Reaktoren und Anlagenkomponenten benötigt. Eine Dosage von technischer Säure hingegen ist nicht reinheitsgebotskonform und kann zu einer Reduzierung der Qualität und logistischen Problemen führen. Intra-process lactic acid production is relatively expensive and requires special, costly reactors and plant components. On the other hand, a dosage of technical acid does not comply with purity requirements and can lead to a reduction in quality and logistical problems.
Idealerweise kann die saure Fraktion von zuvor ionisierten Flüssigkeiten dazu genutzt werden, um eine gewünschte Würzesäuerung zu erreichen. Dies schließt die Möglichkeit mit ein, einen Teil der Würze nach der Läuterung abzuziehen, diese durch Elektrodialyse in eine saure und basische Fraktion aufzutrennen und die Fraktionen gezielt wieder zusammenzuführen. So kann die basische Fraktion beispielsweise für das Maischen und/oder die Hopfenauslaugung eingesetzt werden, wohingegen die saure Würzefraktion beispielsweise bei der Würzesäuerung (beispielsweise am Ende der Kochung) eingesetzt werden kann. Der pH-Wert der sauren Fraktion liegt dabei z.B. in einem Bereich von vorzugsweise 2 bis 4. Ideally, the acidic fraction of previously ionized liquids can be used to achieve a desired acidity. This includes the possibility of removing a portion of the wort after refining, separating it by electrodialysis into an acidic and basic fraction and deliberately recombining the fractions. For example, the basic fraction can be used for mashing and / or hop leaching, whereas the acidic wort fraction can be used for example in wort acidification (for example at the end of the cooking). The pH of the acidic fraction is e.g. in a range of preferably 2 to 4.
Kochunq Kochunq
Bei der Kochung werden zudem unerwünschte Stoffe ausgedampft, die Würze sterilisiert und bestimmte Stoffumwandlungen katalysiert. Genannte Vorgänge sind zeit- und temperaturabhängig. Zudem entstehen Emissionen (z.B. Brüdenkondensat), die unerwünschte Charakteristika aufweisen können. During cooking, unwanted substances are evaporated, the wort is sterilized and catalyzes certain substance conversions. These processes are time and temperature dependent. In addition, emissions (eg vapor condensate), which may have undesirable characteristics.
Durch eine Ionisierung der Würze auf einen pH von vorzugsweise 2 bis 4 und/oder 9 bis 14 vor oder während der Kochung können erwünschte Prozesse schneller und/oder bei geringeren Temperaturen erreicht werden. Ferner lässt dich das entstandene Brüdenkondensat qualitativ durch eine Ionisierung aufwerten, da beispielsweise unerwünschte Stoffklassen, wie aromaaktive Substanzen zerstört werden können, wobei unerwünschte Anionen durch Leiten des kondensierten Brüdendampfs durch den ersten Bereich entfernt werden können und Kationen durch Leiten des Kondensats durch den zweiten Bereich. By ionizing the wort to a pH of preferably 2 to 4 and / or 9 to 14 before or during the cooking, desired processes can be achieved more rapidly and / or at lower temperatures. Further, the resulting vapor condensate can be qualitatively upgraded by ionization because, for example, undesirable species such as aroma-active substances can be destroyed, unwanted anions can be removed by passing the condensed vapor vapor through the first region, and cations can be removed by passing the condensate through the second region.
Beeinflussung der Laktatbildunq bei der Sauerqutherstellunq Influence of Laktatbildunq in Sauerqutherstellunq
Neben der Möglichkeit technische Säure zuzugeben, kann die Milchsäure auch innerbetrieblich in sogenannten Sauergutanlagen mit Hilfe von Laktobazillen hergestellt werden. Das Laktat, das bei diesem Prozess entsteht, gilt dabei als wertgebender Bestandteil, dem eine gesundheitlich fördernde Wirkung zugesprochen wird. In addition to the possibility to add technical acid, the lactic acid can also be produced in-house in so-called acidification plants with the help of lactobacilli. The lactate, which arises during this process, is considered as a value-giving component, which is awarded a health-promoting effect.
Weil die Produktivität der Mikroorganismen durch eine zunehmende Produktinhibierung sukzessiv verringert wird, verläuft der Prozess üblicherweise nicht maximaleffizient. Obgleich bekanntlich eine pH-Werteinstellung durch Laugezugabe die Laktatbildung positiv beeinflusst, wird auf eine solche Vorgehensweise in der Praxis verzichtet, da dieser Prozess nicht reinheitsge- botskonform wäre und Laugedosagen in das Produkt meist nicht akzeptiert werden. Because the productivity of microorganisms is successively reduced by increasing product inhibition, the process is usually not maximally efficient. Although it is known that a pH adjustment by means of alkali addition has a positive effect on lactate formation, such a procedure is dispensed with in practice, since this process would not be compatible with purity and lye dosages are generally not accepted in the product.
Durch die Technologie der Elektrodialyse (bspw. durch die adäquate Zugabe einer basischen Fluidfraktion) kann ein konstanter pH-Wert in der Milchsäureanlage in einem Bereich von pH vorzugsweise 2 bis 6 aufrechterhalten und somit die Laktatbildung effektiviert und die Produktinhibierung reduziert werden. Wie bei den bereits beschriebenen Prozessen kann dabei entweder eine Untergliederung der Gefäße durch Membranen vorgenommen werden und/oder der lonisierungsprozess unabhängig außerhalb der Behälter erfolgen. Zudem kann mit Membranen gearbeitet werden, die gezielt eine Permeabilität der Organismen zulassen oder verhindern. By the electrodialysis technology (for example, by adequately adding a basic fluid fraction), a constant pH in the lactic acid plant can be maintained in a range of pH preferably 2 to 6, thus making lactate formation more effective and reducing product inhibition. As with the processes already described, either a subdivision of the vessels through membranes can be carried out and / or the ionization process can take place independently outside the containers. In addition, it is possible to work with membranes which specifically permit or prevent a permeability of the organisms.
Beeinflussung der Bakteriozitherstellunq Influencing the Bakteriozitherstellunq
Neben Milchsäure können in der Brauerei durch Mikroorganismen auch Bakterizide wie beispielsweise Nisin hergestellt werden. Die Verfahrenstechnik ist dabei sehr ähnlich wie die bei der Milchsäureherstellung In addition to lactic acid, bactericides such as nisin can also be produced in the brewery by microorganisms. The process technology is very similar to that in the production of lactic acid
Da bei der Bakterizidbildung z.B. durch Lactokokken auch Säure gebildet wird, sollte diese ide- alerweise bis zu einem bestimmten Grad neutralisiert werden, um eine Produktinhibition zu verhindern, bzw. zu verzögern. As acid is also formed during bactericide formation, eg by lactococci, this ideological may be neutralized to a certain degree to prevent or delay product inhibition.
Erfindungsgemäß kann daher das Verfahren der Elektrodialyse dazu eingesetzt werden, um den pH-Wert bedarfsgerecht auf vorzugsweise 4 bis 8 einzustellen. Außerdem kann eine bessere Wirkstoffseparation durch die Technologie erreicht werden. Dabei kann wahlweise eine Implementierung direkt in den Anzuchtreaktoren und/oder separat von diesen erfolgen. According to the invention, therefore, the method of electrodialysis can be used to adjust the pH as needed to preferably 4 to 8. In addition, a better drug separation can be achieved by the technology. Optionally, an implementation can take place directly in the seed growth reactors and / or separately from them.
Behandlung des Blendinqwassers Treatment of the Blendinqwassers
Oftmals werden die Würzen mit Hilfe sogenannter High-Gravity-Verfahren hergestellt. Die Einstellung der gewünschten Produktzusammensetzung erfolgt anschließend z.B. durch Verdünnungen mit Brauwasser. Often the condiments are produced by means of so-called high-gravity processes. The adjustment of the desired product composition is then carried out e.g. by dilutions with brewing water.
Je nach Zusammensetzung des Verdünnungsmediums wird das Produkt unterschiedlich stark beeinflusst. Neben der Kontaminationsfreiheit und adäquaten pH-Werten wird dabei auch der Mineralisation eine besondere Rolle zugesprochen, weil bestimmte Stoffe zu unerwünschten Reaktionen führen können. So kann beispielsweise ein zu hoher Calciumgehalt im sogenannten Verschneidmedium zu einer späteren Ausfällung von Calcium-Oxalaten führen, die beispielsweise unerwünschtes Gushing begünstigen. Auch gilt es den Eintrag von größeren Mengen an Eisen auszuschließen, da Eisen vor allem die Geschmacksstabilität reduziert. Depending on the composition of the dilution medium, the product is influenced to different degrees. In addition to the freedom from contamination and adequate pH values, mineralization is also given a special role because certain substances can lead to undesired reactions. For example, too high calcium content in the so-called Verschneidmedium lead to a later precipitation of calcium oxalates, which favor, for example, unwanted gushing. It is also important to exclude the entry of larger amounts of iron, since iron reduces especially the taste stability.
Da die Zusammensetzung der Mineralien und der pH-Werte in den Fraktionen durch die Ionisierung beeinflusst werden, kann eine gezielte Verschneidmediumsbehandlung zu Qualitätsoptimierungen genutzt werden. Dazu sollte das Medium idealerweise vor der Zugabe durch Elektrodialyse behandelt und auf einen pH-Wert vorzugsweise von 4 bis 6 gebracht werden. Since the composition of the minerals and the pH values in the fractions are influenced by the ionization, a targeted blending medium treatment can be used for quality optimization. For this purpose, the medium should ideally be treated by electrodialysis prior to addition and brought to a pH preferably from 4 to 6.
Beeinflussung der Fermentations- und Kontaminationsorqanismen Influencing the fermentation and Kontaminationsorqanismen
Die Fermentationsorganismen (bei der Bierherstellung: die Hefe) beeinflussen die Charakteristika der Produkte maßgeblich. Der Erhalt einer physiologisch vitalen, kontaminationsfreien Kultur ist daher unabdinglich. Um dies zu gewährleisten werden die Populationen teilweise gezielt, beispielsweise mit Säure, behandelt. The fermentation organisms (in beer production: the yeast) significantly influence the characteristics of the products. Obtaining a physiologically vital, contamination-free culture is therefore indispensable. To ensure this, the populations are partially targeted, for example, treated with acid.
Eine klassische, adäquate Säuerung der Mikroorganismen ist verhältnismäßig aufwändig und teilweise deklarationspflichtig. Außerdem werden bestimmte Substanzen, beispielsweise Hopfenharze nicht in ausreichendem Maße von den Membranoberflächen entfernt, wodurch sich z.B. die Wiederverwendbarkeit, bzw. die Effektivität der Zellen verringert. Durch die Einbringung von ionisiertem Medium (vorzugsweise mit pH von 2 bis 4), und/oder Strom können die Fermentations- und potenziellen Kontaminationsorganismen gezielt behandelt und deren Vitalität/Viabilität beeinflusst werden. A classical, adequate acidification of the microorganisms is relatively complex and partly declaratory. In addition, certain substances, such as hops resins are not sufficiently removed from the membrane surfaces, which, for example, reduces the reusability, or the effectiveness of the cells. Through the introduction of ionized medium (preferably with a pH of 2 to 4), and / or current, the fermentation and potential contaminating organisms can be specifically treated and their vitality / viability can be influenced.
Enzym- und Orqanismeninaktivierunq. Erhöhung der chemisch-physikalischen Stabilität Enzyme and organism inactivation. Increasing the chemical-physical stability
Oftmals werden Produkte hitzebehandelt, um so eine Enzym- und Organismeninaktivierung, sowie eine Verbesserung der chemisch-physikalischen Stabilität zu gewährleisten. Dies erfolgt meistens in Kurzzeiterhitzern oder in Pasteuren. Often, products are heat treated to ensure enzyme and organism inactivation as well as chemical-physical stability. This is usually done in Kurzzeiterhitzern or Pasteur.
Durch eine Hitzebehandlung kann sich das Produkt auch auf ungewünschte Art und Weise Verändern (bspw. Zunahme der Farbe, Maillardprodukte). Außerdem ist die dazu benötigte Anlagentechnologie verhältnismäßig teuer und bedeutet auch einen hohen Energieeinsatz. By heat treatment, the product may also change in an undesirable manner (eg increase in color, Maillard products). In addition, the required system technology is relatively expensive and also means a high energy input.
Durch Elektrodialyseverfahren der Produkte können genannte Prozesse gewünscht beeinflusst werden, wodurch die Behandlungsintensität reduziert, oder obsolet werden kann. By electrodialysis of the products mentioned processes can be desired influenced, whereby the treatment intensity can be reduced or obsolete.
Trubbehandlunq Trubbehandlunq
Beim Bierbrauen fällt im Heißbereich Heißtrub, im Kaltbereich Kalttrub an. Dieser enthält oftmals wertgebende Hopfenkomponenten (z.B. nicht isomerisierte Säuren) und z.B. Mineralstoffe. Herkömmlich erfolgt keine Aufbereitung der Trübe, sondern lediglich in gewissen Fällen eine Wiederverwendung. When brewing beer falls in the hot area hot trub in the cold area cold trub. This often contains valuable hops components (e.g., non-isomerized acids) and e.g. Minerals. Conventionally, no treatment of the pulp, but only in certain cases, a reuse.
Durch den Einsatz der lonisierungstechnologie kann der Trub aufbereitet werden und z.B. eine Nachisomerisierung und/oder Rückgewinnung der Mineralstoffe vorgenommen werden. Through the use of ionization technology, the debris can be treated and e.g. Nachisomerisierung and / or recovery of minerals are made.
Beispielsweise kann dieser Prozess im Behälter 7 vorgenommen werden. Durch diese Technologie lassen sich weitere Rohstoffeinsparungen realisieren. For example, this process can be carried out in the container 7. This technology can be used to realize further raw material savings.
Um bestimmte stoffliche und katalytische Reaktionen zu fördern oder zu unterbinden, kann das zur Ionisierung verwendete Fluid, oder zumindest ein Teil davon, durch Stoffgaben und/oder Stoff entfern ungen vorbehandelt werden. In order to promote or prevent certain material and catalytic reactions, the fluid used for the ionization, or at least a part thereof, can be pretreated by means of material dispensing and / or substance removal.
So ist beispielsweise bekannt, dass Eisen eine katalytische Wirkung für viele Prozesse hat und sowohl die Hopfenisomerisierung als auch die Produktstabilität negativ beeinflusst. Magnesium, Calcium, Titan, Stickstoff, Ammonium oder Fluor hingegen beeinflusst die Hopfenisomerisierung positiv. Da jedoch die ersten beiden Metalle bei der Ionisierung positive Ladungen aufweisen, werden sie auf die negative, oft basische Seite der Membran bewegt, wodurch dort für den Prozess sowohl positive als auch negative Stoffe angereichert werden und der Prozess somit nicht maximaleffizient ablaufen kann. For example, it is known that iron has a catalytic effect on many processes and adversely affects both hop isomerization and product stability. Magnesium, calcium, titanium, nitrogen, ammonium or fluorine, on the other hand, positively influences hop isomerization. However, since the first two metals in the ionization positive Charges, they are moved to the negative, often basic side of the membrane, which there are enriched for the process both positive and negative substances and thus the process can not run to maximum efficiency.
Um hier lediglich die gewünschten Stoffe auf der Reaktionsseite anzureichern (Bei der Hopfenisomerisierung bspw. Magnesiumionen) sollten die unerwünschten Stoffe (bspw. Eisenionen) vor der Ionisierung entfernt werden. In order to enrich only the desired substances on the reaction side (in the case of hop isomerization, for example magnesium ions), the undesired substances (for example iron ions) should be removed before the ionization.
Dies kann wahlweise klassisch geschehen (z.B. durch Fällungen, Komplexbindungen, und/oder Osmoseanlagen) oder mit Hilfe einer vorangeschalteten Ionisierung, bei der dann idealerweise nur die gewünschten Mineralstoffe im Anschluss zugegeben werden, bevor die Ziel-Ionisierung erfolgt. This can be done either classically (for example, by precipitates, complex bonds, and / or osmotic plants) or by means of a pre-connected ionization, in which then ideally only the desired minerals are added before the target ionization occurs.
Wie beschrieben, sollten die Elektroden 6a, 6b bei dem erfindungsgemäßen Prozess idealerweise aus einem möglichst inertem und somit edlem Metall bestehen oder zumindest damit beschichtet werden (bspw. Platin; mit Platin beschichtetes Titan), um so das Herauslösen und unerwünschte Anreichern von Stoffen wie Eisen zu vermeiden. Außerdem ist es jedoch möglich, dass die Elektroden ganz oder teilweise aus dem Metall bzw. aus einer Legierung der Metalle bestehen, die im Prozess erwünscht sind (bspw. Magnesium). Derartige „Opfer- Elektroden" können wahlweise ausschließlich, oder zusätzlich zu den anderen Elektroden verwendet werden. As described, in the process according to the invention, the electrodes 6a, 6b should ideally consist of, or at least be coated with, a metal which is as inert and therefore noble as possible (for example platinum, platinum-coated titanium), so as to dissolve out and undesirably enrich substances such as iron to avoid. In addition, however, it is possible for the electrodes to consist wholly or partly of the metal or of an alloy of the metals which are desired in the process (for example magnesium). Such "sacrificial electrodes" may optionally be used exclusively, or in addition to the other electrodes.
Das gleiche Prinzip muss bei der Werkstoffwahl der Behälter, Elektroden 6a, 6b und das der vor- und nachgeschalteten Prozesse beachtet werden. Generell sind inerte Materialien zu bevorzugen, oder zumindest ist darauf zu achten dass mehr positive als negative Komponenten mit den Prozessen bzw. mit den Inhaltsstoffen interagieren können. The same principle must be taken into account when selecting the materials of the containers, electrodes 6a, 6b and the upstream and downstream processes. In general, inert materials are to be preferred, or at least care must be taken that more positive than negative components can interact with the processes or with the ingredients.
Positiv für die Hopfenisomerisierung ist beispielsweise Calcium, Magnesium, Titan, Stickstoff, Ammonium und Fluor; negativ Eisen und Mangan. Positive for the hop isomerization, for example, calcium, magnesium, titanium, nitrogen, ammonium and fluorine; negative iron and manganese.
Außerdem kann der Prozess durch eine gezielte Begasung der Flüssigkeiten beeinflusst werden. So bewirkt beispielsweise eine Belüftung oder Einleitung von Ozon, dass Mineralstoffkomplexe ausgefällt und wahlweise dem Prozess entzogen werden können. Zudem kann durch die Begasung die Homogenität und somit die Stoffübergangseffektivität gesteigert werden. Außerdem lassen sich dadurch Oxidationsprozesse steuern. In addition, the process can be influenced by targeted fumigation of the liquids. For example, aeration or introduction of ozone causes mineral complexes to precipitate and optionally be withdrawn from the process. In addition, by the fumigation, the homogeneity and thus the mass transfer efficiency can be increased. In addition, it can be used to control oxidation processes.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Bierherstellung, bei dem Würze erzeugt und vergoren wird, mit mehreren Prozessen zur Herstellung von Zwischenprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem Prozess zur Herstellung eines Zwischenprodukts eine an dem Prozess beteiligte Flüssigkeit ionisiert wird. 1 . Process for the production of beer in which wort is produced and fermented, with several processes for the production of intermediates, characterized in that in at least one process for the production of an intermediate product, a liquid involved in the process is ionized.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisierung mittels Diaphragmaelektrolyse (9) erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the ionization takes place by means of diaphragm electrolysis (9).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ionisierung eine saure (A) und eine basische Fraktion (B) erzeugt wird, wobei eine der Fraktionen zur Herstellung des Zwischenprodukts verwendet wird und insbesondere die andere Fraktion verworfen oder für einen weiteren Prozessschritt verwendet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that upon ionization, an acidic (A) and a basic fraction (B) is produced, wherein one of the fractions is used for the preparation of the intermediate product and in particular the other fraction discarded or for a another process step is used.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Elektrolyse (9) zwei durch eine Membran (5) getrennte Bereiche (1 , 2) aufweist, wobei im ersten Bereich (1 ) die basische Fraktion (B) und im zweiten Bereich (2) die saure Fraktion (A) erzeugt wird, wobei entweder eine zu ionisierende Flüssigkeit sowohl in den ersten (1 ) als auch in den zweiten (2) Bereich geleitet, dann ionisiert und wieder aus dem jeweiligen Bereich ausgeleitet wird oder zwei verschiedene zu ionisierende Flüssigkeiten jeweils in den ersten (1 ) und zweiten (2) Bereich geleitet werden und wieder aus den jeweiligen Bereichen ausgeleitet werden, wobei insbesondere eine Flüssigkeit eines 1. Prozesses durch eine der beiden Bereiche (1 ,2) geleitet wird und Flüssigkeit eines anderen Prozesses oder Wasser durch den anderen Bereich der Vorrichtung (9) geleitet wird. 4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the device for electrolysis (9) comprises two by a membrane (5) separate regions (1, 2), wherein in the first region (1) the basic fraction ( B) and in the second area (2), the acid fraction (A) is generated, wherein either a liquid to be ionized in both the first (1) and in the second (2) area passed, then ionized and again from the respective area is discharged or two different liquids to be ionized in each case in the first (1) and second (2) area are passed and discharged again from the respective areas, in particular a liquid of a 1st process by one of the two areas (1, 2) is passed and liquid of another process or water through the other region of the device (9) is passed.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit oder die Flüssigkeiten jeweils im Kreislauf durch den ersten und/oder zweiten Bereich (1 , 2) insbesondere über einen Pufferbehälter (7) und/oder Prozessbehälter, zirkulieren. 5. The method according to claim 4, characterized in that the liquid or the liquids in each case circulate through the first and / or second region (1, 2) in particular via a buffer container (7) and / or process container, circulate.
6. Verfahren nach mindestens Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu ionisierende Flüssigkeit durch einen der beiden Bereiche (1 , 2) geleitet wird, dann nach Durchlaufen einer Reaktionsstrecke (3) dem anderen Bereich (1 , 2) zugeführt wird. 6. The method according to at least claim 3, characterized in that the liquid to be ionized by one of the two areas (1, 2) is passed, then after passing through a reaction zone (3) the other area (1, 2) is supplied.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ionisierung ein vorbestimmter pH-Wert und/oder Redoxpotenzial eingestellt wird. 7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that is set by the ionization of a predetermined pH and / or redox potential.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenprozess ein Prozess aus folgender Gruppe ist: Hopfenisomerisierung, Aromastoffauslaugung, insbesondere von Hopfen, Herstellung einer Kieselgurlösung zur Anschwemmfiltration, , Herstellen von Maische, Läutern, Anschwänzen, Herstellen der Würze, insbesondere Würzesäuerung und Würzekochen, Sauergutherstellung, Bakterizinproduktion, Säuerung von Mikroorganismen, insbesondere Hefe, Behandlung von Heiß- und/oder Kalttrub. 8. The method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the intermediate process is a process from the following group: Hop isomerization, flavor leaching, especially of hops, production of a diatomaceous earth solution for precoat, mash, refining, tending, producing the Wort, in particular wort acidification and wort boiling, acidification production, bactericin production, acidification of microorganisms, in particular yeast, treatment of hot and / or cold debris.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenprozess eine Hopfenisomerisierung ist, wobei die Isomerisierung des Hopfens in einem basischen Milieu, insbesondere in einem pH-Wert- Bereich von 8 bis 14 erfolgt und die pH-Wert-Einstellung durch Ionisierung einer beteiligten Flüssigkeit erfolgt 9. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the intermediate process is a hop isomerization, wherein the isomerization of the hops in a basic medium, in particular in a pH range of 8 to 14 and the pH adjustment by ionizing a liquid involved
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Hopfenisomerisierung entweder a) eine Flüssigkeit, insbesondere Würze oder Wasser ionisiert wird und der basische Fraktion (B) der ionisierten Flüssigkeit Hopfen zudosiert wird oder b) Hopfen einer Flüssigkeit, insbesondere Würze oder Wasser zudosiert wird und das Gemisch ionisiert wird, derart, dass ein basisches Milieu erzeugt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that in the hop isomerization either a) a liquid, in particular wort or water is ionized and the basic fraction (B) of the ionized liquid hops is metered or b) hoping a liquid, in particular wort or water is added and the mixture is ionized, such that a basic environment is produced.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hopfenisomerisierung in einem separaten Isomerisationsbehälter (4) erfolgt, wobei die Isomerisierung vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 20 - 100 °C, vorzugsweise 60 -100 °C, durchgeführt wird und das Hopfen-/ Flüssigkeitsgemisch vorzugsweise homogenisiert wird. 1 1. The method of claim 9 or 10, characterized in that the hop isomerization in a separate isomerization vessel (4), wherein the isomerization is preferably carried out in a temperature range of 20 - 100 ° C, preferably 60 -100 ° C, and the Hop / liquid mixture is preferably homogenized.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass nach der Hopfenisomerisierung das Gemisch aus Hopfen und Flüssigkeit in die Würzepfanne zur Kochung und/oder nach der Kochung der Würze zugegeben wird. 12. The method according to at least one of claims 9 to 1 1, characterized in that after the hop isomerization, the mixture of hops and liquid is added to the wort kettle for cooking and / or after the boiling of the wort.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine beim Ionisieren erzeugte saure Fluidfraktion (A) nach der Isomerisierung dem basischen Flüssigkeit-/Hopfengemisch zudosiert wird. 13. The method according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that an acidic fluid fraction (A) produced during the ionization is metered after the isomerization of the basic liquid / hop mixture.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hopfen oder ein Teil des Hopfens in einem sauren Milieu behandelt wird, um eine Aromastoffauslaugung zu begünstigen und vorzugsweise zuvor/oder danach in einem basischen Milieu zur Isomerisierung behandelt wird, wobei die pH-Werte durch Elektrolyse eingestellt werden, und insbesondere die Aromastoffauslaugung des Hopfens im sauren Milieu im Kaltbereich von -3 °C bis 20 °C erfolgt, wahlweise auch im Bier. 14. The method according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the hops or a portion of the hops is treated in an acidic environment to promote a flavor leaching and preferably before / or thereafter treated in a basic medium for isomerization, wherein the pH values are adjusted by electrolysis, and in particular the aroma leaching of the hop in the acidic environment in the cold range from -3 ° C to 20 ° C, optionally also in beer.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenprozess ein Prozess zur Herstellung von Kieselgurlösung für die Anschwemmfiltration ist, wobei Kieselgurpulver in Flüssigkeit eingebracht wird und dann das Gemisch ionisiert wird, wobei vorzugsweise der pH-Wert auf einen Wert von 2 bis 4 durch Ionisierung eingestellt wird. 15. The method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the intermediate process is a process for the production of diatomaceous earth solution for the precoat, wherein diatomaceous earth powder is introduced into liquid and then the mixture is ionized, wherein preferably the pH to a Value of 2 to 4 is set by ionization.
16. Verfahren nach mindestens Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert durch Einstellen von mindestens einem Parameter aus folgender Gruppe eingestellt wird: Temperatur der zu ionisierenden Flüssigkeit, Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden bzw. Stromstärke, Verweilzeit in der Vorrichtung, Flussrate der zu ionisierenden Flüssigkeit , Abstand zwischen Elektroden und Membranen, Mineralisierung mindestens einer beteiligten Flüssigkeit. 16. The method according to at least claim 7, characterized in that the pH is adjusted by adjusting at least one parameter from the following group: temperature of the liquid to be ionized, potential difference between the electrodes or current, residence time in the device, flow rate to ionizing liquid, distance between electrodes and membranes, mineralization of at least one liquid involved.
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