WO2009056347A1 - Kontinuierliches brauen - Google Patents

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WO2009056347A1
WO2009056347A1 PCT/EP2008/009227 EP2008009227W WO2009056347A1 WO 2009056347 A1 WO2009056347 A1 WO 2009056347A1 EP 2008009227 W EP2008009227 W EP 2008009227W WO 2009056347 A1 WO2009056347 A1 WO 2009056347A1
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WO
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mash
wort
refining
mini
tube
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PCT/EP2008/009227
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French (fr)
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Peter Deuter
Peter Gattermeyer
Markus LÜBBE
Original Assignee
Krones Ag
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Publication date
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Priority to US12/739,998 priority patent/US20100291261A1/en
Priority to EP08843950A priority patent/EP2209882A1/de
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/20—Boiling the beerwort
    • C12C7/205—Boiling with hops
    • C12C7/22—Processes or apparatus specially adapted to save or recover energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/04—Preparation or treatment of the mash
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    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/04—Preparation or treatment of the mash
    • C12C7/06—Mashing apparatus
    • C12C7/062—Mashing apparatus with a horizontal stirrer shaft
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    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/14—Lautering, i.e. clarifying wort
    • C12C7/16—Lautering, i.e. clarifying wort by straining
    • C12C7/163—Lautering, i.e. clarifying wort by straining with transport of the mash by or relative to a filtering surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
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    • C12C7/14—Lautering, i.e. clarifying wort
    • C12C7/16—Lautering, i.e. clarifying wort by straining
    • C12C7/165—Lautering, i.e. clarifying wort by straining in mash filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12C7/14—Lautering, i.e. clarifying wort
    • C12C7/16—Lautering, i.e. clarifying wort by straining
    • C12C7/17—Lautering, i.e. clarifying wort by straining in lautertuns, e.g. in a tub with perforated false bottom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/24—Clarifying beerwort between hop boiling and cooling

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous wort production and to an apparatus for carrying out the process.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for wort delivery, which are easy to implement and bring the optimized process times with it, moreover, the above-mentioned general disadvantages can be reduced or even avoided.
  • At least one of the individual processes in the wort production takes place continuously.
  • continuous is meant that, unlike the prior art after treatment of a batch, no interruption of the Procedure takes place.
  • a certain mass flow continuously and simultaneously discharged Over a long period of time, which exceeds the duration of a corresponding, conventional process in batch mode by a multiple, according to the invention in the individual process steps, a certain mass flow continuously and simultaneously discharged.
  • the process steps are thus carried out at substantially constant power, in terms of process quantity per time. Accordingly, power is continuously supplied, such as, for example, heating and cooling powers, without the need for power peaks.
  • mashing, Läuteratorizeerhitzen and wort boiling heat carrier with lower energy levels are possible.
  • the investment capacity can be reduced.
  • the mash is passed through at least one tube and thereby thermally treated and mixed in at least one region of the at least one tube and conveyed in a laminar manner in at least one other region for rest.
  • the mash can be pulled through the corresponding area, for example, by a punch.
  • the mixing for example by a stirrer allows a uniform heat input.
  • laminar delivery the temperature is substantially maintained or increased slightly.
  • the sequence or, if appropriate, repetition of the individual process steps i.e., thermal treatment and mixing / latching / laminar conveying
  • the mash in the mashing process, is thermally treated and mixed in a first stage in a first stage, in a second stage for rest essentially laminar through a second area and further thermally treated and mixed in a third stage in a third area ,
  • mashing process z.
  • the mash is mixed in the first area by a stirrer.
  • a rest in which the mash is not mixed, but is conveyed substantially laminar through the tube.
  • the temperature of the mash is kept essentially or only slightly increased.
  • a further thermal treatment and mixing takes place.
  • the different stages can be carried out in different sections of a heated tube or in several interconnected tubes. Such a mashing process is extremely low in emissions because of the design of the mashing device.
  • the fact that the mash is heated in heated tubes heats up, resulting in a much larger Schurois- mash volume ratio, as in conventional mash tuns. Due to the large heating surface and the relatively small volume flow, it is possible that when mashing in comparison to the prior art to very hot heating media, such as saturated steam, can be dispensed with.
  • the at least one tube can thus be heated with a heating medium whose temperature is ⁇ 120 0 C and preferably between 80 and 100 0 C.
  • a heating medium whose temperature is ⁇ 120 0 C and preferably between 80 and 100 0 C.
  • heat is also obtained from the spent grains during the refining process. Returned to the process, for example for heating the mash in the mashing process.
  • the energy from the hot breeder can be recycled, which has not been used.
  • the mash is continuously conveyed into a refining tower from an upper to a lower region and is refined horizontally by a substantially cylindrical filter surface.
  • a continuous process is possible.
  • the Marc can be discharged.
  • a plurality of source zones separated from one another are provided over the height of the refining tower, wherein the wort refined from the source zones is returned to the refining tower at the level of at least one source zone as a function of a measured refining condition, or is conducted into a preliminary vessel in the direction of wort boiling.
  • Seasoning can thus be as long as from the source zones, for example, via a hollow shaft, recycled until a clear wort flow is present.
  • a smooth water tank can be omitted. All other process residues can also be added to the refining tower (eg turbidity).
  • the LäuteratorizeInstitut can be determined for example by measuring turbidity and / or extract content.
  • the mash to be rinsed can also be continuously divided into several, e.g. B. parallel and / or connected in series minilet vats, each representing a source zone, are conducted.
  • the mini-waste vats can be connected in parallel.
  • the mini-mash tuna, the mash to be rinsed can be fed either sequentially or simultaneously.
  • the mini-waste vats can also be grouped together, whereby different process steps of the lautering process are carried out in the different groups.
  • the mini-slurry vats preferably have a capacity of about 20 to 400 liters. Reducing the size of a refining unit can produce a continuous process with a corresponding number of devices.
  • the mash stored in the mini-waste vat can be pressed by a punch in the direction of a filter membrane.
  • the refined wort which is removed from a mini-litter vat, can be returned to at least one of the mini-litter vats depending on a measured state of lye wort.
  • a smooth water tank can be omitted. All other process residues can also be added to the mini-scale vat (for example, turbidity).
  • a downstream supply tank can then collect the clarified wort and feed the wort boiling.
  • seasoning can be obtained and fed to the refining process.
  • the refining process can also take place via a circulating band filter.
  • the wort can advantageously be passed continuously over cascading superposed heating surfaces of a wort boiler.
  • the heating temperature can be reduced by the wort flows from top to bottom through the tower, it is guaranteed that each particle of the wort is exposed to the same (in terms of time and mengetone) thermal needs of a cooking process. This results in particular in a gentler process, which in turn results in a higher wort quality.
  • the mashing device comprises at least one heatable tube, wherein a region of the at least one heatable tube is an agitator unit and another area has a conveyor for laminar conveying of the mash.
  • a region of the at least one heatable tube is an agitator unit and another area has a conveyor for laminar conveying of the mash.
  • the mashing device comprises, according to a preferred embodiment, at least one heatable tube through which the mash is passed and which has a first region for the thermal treatment of the mash in which an agitator is arranged, and a second region for detention, in which the mash is conveyed substantially laminar by a conveyor and a third area in which the mash is thermally treated and which also comprises an agitator.
  • a device is easy and inexpensive to manufacture.
  • the conveying device for substantially laminar conveying of the mash through the second tube region can be realized for example by a pigging system or at least one movable punch.
  • the pigging system or the movable stamp are then arranged, for example, such that the individual mash particles in the mashing device always have the same residence time.
  • the heating device is arranged around the circumference of the heated tube (in or on the tube).
  • z. B. is the tube diameter, in particular in the first and third range between 80 and 150 cm. Such a dimension allows a relatively slow flow rate of the mash to be treated, so that a good energy input in homogeneous mash is possible.
  • the device according to the invention for refining is designed as a refining tower with a conveying means, which conveys the mash to be rinsed from top to bottom, and a substantially cylindrical filter surface, which is arranged around the conveying means, and an outer frame, which encloses the filter surface.
  • the space between the filter surface and outer frame is divided by departments into several distributed over the height of Läuterturms source zones, from which the wort is removed. Since the wort concentration decreases in the refining tower from top to bottom, it makes sense to dissipate the wort separately in the separated source zones.
  • the seasoning can either be supplied to a supply tank or be led back to the middle of Läuterturms, or even, as already explained, be used as an infusion or tending.
  • the conveying means advantageously comprises a centrally arranged hollow shaft, via which the individual source zones water or recirculating purified wort or other known and useful residual and auxiliary substances (turbid, residual beer, enzymes) can be fed.
  • a helix is preferably arranged on the hollow shaft.
  • a floating of spent grains can be avoided.
  • the spiraling pushes the grains down.
  • the spiral also brings with it the advantage that the Marc is pushed down.
  • a pressure at the bottom of the refining tower is made possible, in which case the moisture content of the spent grains is below the moisture content of the spent grains of a classic lauter tun.
  • Treberabpresswasser can then be preferably supplied to the refining process through the hollow shaft.
  • the refining device may also comprise a plurality of mini-waste tubs, each corresponding to a source zone.
  • the device further comprises a filling device for continuously introducing mash into the mini-waste tubs.
  • a mini-trough has a housing, in the lower region of which a filter membrane is arranged, and a device which can press the mash in the direction of the membrane.
  • a device can be realized for example by a vertically movable stamp. Such a system is very simple.
  • the device for refining can also be realized by a circulating band filter.
  • the device for refining can comprise a circulating filler as the filling device.
  • the device for continuous wort boiling can be realized by cascading one above the other arranged heating surfaces. This seasoning can be over the hot heating surfaces run, be buffered in a collecting device and pass over an overflow on the underlying heating surface.
  • Fig. 1 schematically shows a flow chart for a wort preparation method according to the present invention
  • Fig. 2 shows schematically a cross section through a pipe of
  • Fig. 3 shows schematically a further embodiment of a
  • Fig. 4 shows schematically the embodiment shown in Fig. 3, wherein a
  • Stamp is positioned in a second position
  • Fig. 5 shows a cross section through a second tube according to a preferred embodiment
  • Fig. 6 shows a cross section through a second tube according to another
  • Fig. 7 shows a schematic illustration of a refining tower according to the present invention
  • Fig. 8 shows another embodiment of a fining device according to the present invention comprising a plurality of mini-waste tubs
  • Fig. 9 shows a section through a wort boiling device according to the present invention.
  • Fig. 10 shows the main process steps of wort production.
  • Fig. 10 shows the main process steps of wort production.
  • raw materials handling is carried out in steps SO and S1, ie the Maize 1 raw fruit acceptance and the Maize 1 raw fruit handling.
  • the essential steps in the brewing process are the slicing S2, the mashing S3, the refining S4, the wort boiling S5, the hot trub separation S6 and the cooling of the wort S7.
  • FIG. 1 shows a flow chart for a continuous wort preparation process according to an embodiment of the present invention.
  • the process according to the invention does not take place in the batch mode according to the prior art, but continuously, d. h. That raw material is fed continuously and at the end of a continuous wort flow is generated.
  • the raw material handling (cleaning, dedusting, weighing) S1 can be reduced by continuous cutting by up to 25% of its capacity.
  • a shot mill 1 is provided for shredding (S2), which produces continuous shot.
  • S2 shredding
  • the mash paver 2 of the grist mill water is added to the meal to produce the mash.
  • the mash is then fed to the mashing device 3 in a continuous stream.
  • the mashing device 3 is realized here by the heated tubes 8, 9 and 10, through which the mash is continuously passed.
  • Fig. 2 shows a cross-section through the tubes 8 and 10, respectively.
  • the tubes have a heater 19 around their periphery, e.g. B. a heat exchanger device.
  • a stirrer is installed along the heating tubes 8 and 10.
  • the agitator in the tube FIG. 8 comprises the shaft 14 driven by a motor 12, which has a plurality of stirring devices, in this case impellers or paddles 17.
  • the tube 10 also comprises a stirring shaft 15, which is driven by a motor 13 and has a plurality of paddles or wings 17.
  • the mash is pressed into the mashing device 3, here the tube 8, by the mash tender or an additionally arranged conveying device.
  • the second pipe portion 9 here a pigging system, which allows a uniform laminar flow of the mash.
  • a pig is, for example, a molded rubber part, which is pressed by a driving medium, here the mash through the pipe 9.
  • the pig then conveys the mash further in the direction of the arrow. Occurs at the end of the first pipe portion 8, the mash in the second pipe portion 9 (PW 3), it is driven by the pigs 11a, b, c, d in the arrow direction.
  • PW 4 product diversion
  • the mash is pushed to the end of the mashing device 3 and mixed as in tube 8 through the parts of the agitator 15, 13, 17.
  • the diameters of the tubes 8, 9, 10 are approximately between 80 and 150 cm.
  • the mash leaves the third tube 10 in a continuous stream (PW 5).
  • a further tube 9 may be provided, as shown in FIGS. 3 and 4 is shown, which shows a basic principle of this variant.
  • the tubes 8 and 10 correspond to the tubes 8 and 10 shown in Fig. 1.
  • the tube 9 is also heated by a heater 19 and has z. B. on a motor 23 and a shaft 16, preferably a hollow shaft 16, a movable punch 20, preferably a hollow die 20, which moves alternately in the direction of arrow A ( Figure 3) and in the direction of arrow B ( Figure 4).
  • FIG. 5 describes, for example, a preferred embodiment of the punch 20 with shaft system 16, beginning in FIG. 3, in the direction of movement A (valve 21 open, valve 73 closed), an overpressure on side A, which produces the mash via the check valves 71 of the hollow punch 20 (FIG. Check valves 72 closed at the same time because of overpressure) in the chamber of the hollow punch and the hollow shaft 16 to the next tube 10, PW4 suppressed.
  • the simultaneously occurring negative pressure during this movement on the rear side B of the punch 20 pulls the mash of the tube 8 via the open valve 21, process path PW 3.1 until the end position of the punch 20, Fig. 4 is reached.
  • FIG. 6 shows a variation of the device shown in FIGS. 3, 4 and 5, wherein the punches 20a and 20b and the hollow shafts 16 are again formed so that the mash particles each have the same residence time in the second tube.
  • the variant shown in Fig. 6 is mash of the heating tube 8 via the path PW 3 with open valve 73, PW 3.2 and closed valve 21 at a punch movement of the two punches 20a and 20b from left to right in the left chamber of the left half pulled the heating tube 9, wherein the distance of the punches 20a and 20b is always the same.
  • the punch 20a has reached the middle partition wall 90, the movement of the plungers 20a, b reverses, valve 73 closes and valve 21, PW 3.1 opens.
  • the length of the tubes 8, 9, 10 is about 3 to 10 m, preferably about 6 m.
  • the mash is mashed in all process-necessary temperature ranges and heated according to the needs.
  • the rest temperature is about 65 ° C
  • the maximum temperature in the third tube is about a maximum of 78 0 C, with the use of enzymes up to 100 0 C may be.
  • Various feeds of the heat transfer medium at different points allow a targeted temperature control. As the mashing device works continuously, set-up times of about 6 hours / day are eliminated, which significantly improves process performance.
  • the heating rate can be chosen so moderate that a variety of heating media or heat transfer are suitable.
  • heating water from solar energy, hot brewing water from the wort cooler or waste heat of individual processes of wort, - or beer production can be used to heat the mash.
  • Heating steam is usually not required.
  • the temperature of the heating medium can ⁇ 120 0 C 1 preferably from 80 to 100 "C. It is particularly advantageous if, for example, heat from the resulting during the lautering hot spent grains, which has a temperature of about 75 ° C, e.g. 7) is used to heat the mash in the mashing process Another advantage of this arrangement is that it is emission-free.
  • the mashing process can be significantly accelerated and the device for mashing can be simplified.
  • the invention with three pipe sections was 8. 9. 10 explained.
  • the inventive concept is not limited thereto.
  • the number and order of the different pipe sections can vary. However, it is essential that at least one area is provided for thermal treatment and thorough mixing and at least one area for rest during laminar conveyance.
  • a bandpass filter 4 is used as a means for refining.
  • the band filter comprises a circulating on rollers 25 filter belt 24, for example, a circumferential plastic membrane, with a pore size of about 0.3 .mu.m to 3 .mu.m via a feed line (PW 5), the mash is brought to the surface of the belt the band passing through wort, z. B. by a collecting tray 31 is collected.
  • a supply line (PW 6) 26 can be applied to the strip surface, for example via the spray nozzles.
  • the spent grain lying on the belt is compressed by opposing rollers 33 and at the end of the belt the compressed grain 30 is ejected.
  • To clean the band are located on the lower side of the belt nozzles 28 for applying water to wash out remnants of brown. This water can be collected via the sump 29 and fed via a line (PW 6) for any Nachgüsse.
  • the band filter allows a continuous refining without set-up times between each south.
  • the refining tower 4 "shown in Fig. 7 is suitable for continuous refining.
  • Refining tower 4 ' comprises a conveying means in the form of a hollow shaft 34 driven by a motor 44 with a coil 35 disposed thereon
  • the refining tower has a substantially cylindrical filter surface 36 arranged around the conveying means 34, 35.
  • the filtering surface corresponds to the requirements of the refractory composition, either the false bottom of a conventional lauter tun, a membrane or a ceramic candle
  • the refining tower has compartments 43 which subdivide the space between filter surface 36 and outer border 42 into a plurality of source zones 37a, b, n distributed over the height provided conical section 41.
  • Fern he has the refining tower 4 'an inlet (PW 5) for mashing, over which the mash is introduced into the refining tower.
  • the conveyor ie here the coil 35 on the hollow shaft 34, promotes the spent grains from top to bottom in the direction of the conical section 41.
  • the wort concentration of the wort which passes through the filter 36 from top to bottom decreases. That is, the wort taken from the various source zones 37a, b, n has a different wort concentration.
  • the different source zones 37a, b, n which are distributed over the height of the Läuterturms, lead corresponding derivatives for deriving the wort away.
  • N for determining the lautering condition, such as turbidity and / or extract content.
  • Purifier pump 38a, b, n to withdraw the wort through the screen surface / membrane 36 in the respective source zones 37a, b, n.
  • the wort can be supplied via corresponding lines L1a, L1b, L1n either a not shown Vorlaufgefäß, wherein wort is collected in different concentrations (depending on the corresponding source zone) until a continuity is achieved to a defined Läuteratorize in appropriate concentration to the next brewhouse unit or fine clarifier (membrane filtration) to forward.
  • the wort can also be conducted back into the hollow shaft 36 via corresponding return lines Ra, Rb 1 Rn.
  • the line Ra leads, for example, the wort in the hollow shaft at the level of the first source zone 37a
  • the line Rb leads the recycled wort in the hollow shaft at the level of the second source zone 37b
  • the third (nth) line Rn the recirculating wort in the hollow shaft leads in the region of n-th source zone 37n.
  • wort with a low extract content can again be fed to the hollow shaft, for example as an infusion or for tending, for washing out the spent grains.
  • the Läuterturm further has a Zunatural perennial Republic for liquid PW 7 z. B. for pH correction or Trub reference, either through the hollow shaft or the top of Läuterturms on.
  • the refining tower may have a height of 4 to 8 meters and a diameter of about 0.8 to 1.5 meters.
  • z. B. mash for the time being introduced from below via an inlet, not shown, until the system is filled. Then it can be blended from above.
  • the spiral 35 on the rotating shaft transports the mash from top to bottom.
  • Wort is pumped off through the spent grain cake and the filter surface 36 via the pumps 38a, b, n.
  • the refining conditions such as turbidity and / or concentration, are measured.
  • Wort is pumped from the source zones via the hollow shaft 34 until the desired quality of the wort stream is reached. Then, the wort, as described above, via the lines L1a, b, n and the manifold (PW 8) supplied to the flow vessel.
  • the wort can be fed via the return lines Ra, Rb, Rn to the refining tower as plain water.
  • the geometry of the tower leaves one continuous mash stream from top to bottom.
  • the spiraling pushes the grains down.
  • the leached spent grains are pressed further down by the helix of the hollow shaft 34.
  • the rotating helix exerts pressure on the spent grain towards the bottom of the lauter tower, whereby a pressure is also achieved, the wet portion of the spent grain being lower than the wet portion of the spent grain obtained in a classic lauter tun.
  • Treberpresswasser can preferably be supplied to the refining or mashing process.
  • the pressed spent grains can then be discharged via a motor-driven unit for ejecting the spent grain.
  • the system described z. B. produce 100 to 300 hl Läuterionalze per hour. For even higher powers, it would be preferable to operate several units in parallel.
  • the previously shown geometry of the refining tower provides a residence time of about 1.75 hours.
  • the tower described allows a filter area of up to. 40 m 2 .
  • a further embodiment of the device according to the invention for refining comprises a plurality of minipedes 4 "a, b, ... n, each of which is a source zone, connected in parallel and / or in series
  • a mini-washtub comprises a housing 63.
  • a filter membrane 48 is arranged corresponding to the Schrotzusammen füren in the lower region of a filter membrane 48 is arranged in groups, wherein in different groups, different, temporally spaced process steps of the refining process.
  • the mini-washtub includes a vertically movable plunger 47, which can press the mash toward the membrane 48 and also limits the gas space during filling to a minimum.
  • the filtrate is collected and z. B. derived via the line L5.
  • means 50 for determining the refining condition (such as extract content and / or turbidity) are provided.
  • a pump 60 is provided for discharging the wort in the line. Purified seasoning coming from a mini-vineyard vat 4 "a, ..., n is discharged, depending on a measured LäuteratorizeInstituts at least one of the mini-slurry vats on the line Ra can be recycled or fed to the flow vessel PW 8.
  • the mini-aquatic vat has a volume of 20 to 400 l.
  • the mini-waste tub can be made of stainless steel, plastic or other suitable material.
  • the stamp moves from its basic position on the membrane with increasing filling emission-free up until the minipede vat is filled. If the mini-vineyard vat is filled with mash, the refining process can begin immediately. The mash settles and forms a filter bed. The stamp may be on the surface while being depleted, could also be moved downwards depending on the process, until it is at a certain distance from the membrane. As described above, the wort is drawn via the pumps 60 from the individual mini-waste tubs. As previously mentioned, the refining condition is then measured and the refining wort fed to either the pre-treatment vessel or at least one mini-waster vat.
  • a downstream supply tank collects clarified wort, so that a desired concentration can be determined, in order then to supply the wort to wort boiling.
  • the refining process can be accelerated by the hydraulic pressure. Due to the pressure and the high spent cake, the refining time can be reduced to less than 60 minutes.
  • the stamp 47 can continue at the end of the refining process with very high pressure in the mini-scale vat and squeeze the Marc.
  • the pressed spent grains are removed from the mini-waster vat by, for example, extending a unit 49 comprising the membrane 48 out of the mini-washtub and shearing off the pressed spent cake, which in turn falls to the bottom of the mini-waster vat and can be removed.
  • mini-slurry vats there may be 20 to 200 mini-slurry vats, e.g. B. be arranged in series and in parallel.
  • a cuboid with a dimension of 4 x 4 x 1.5 m would contain, for example, 100 mini-slurry vats.
  • the system can be installed standing or lying.
  • this device comprises a filling device (eg via punch 47), which introduces the mash into the lauter tuns.
  • the mash to be mashed is continuously introduced from the mashing device into the parallel mini-mash tuns 4 "a ... n.
  • FIG. 9 shows a device for wort boiling, which comprises cascade-like inclined, substantially plate-shaped heating surfaces arranged one above the other.
  • the device has an inlet (PW 8) for Läuterschulze (including isomerized hops), and a drain (PW 9) for the cooked wort.
  • the heating surfaces 45 are held obliquely in the device and have at the lower end a buffer area 46 with overflow 61.
  • the heating surfaces are heated via a heat exchanger medium, which is guided via a Schumediumzulauf 65 a to the plate 45 and is discharged via a Walkermediumauslass 65 b.
  • each individual heating surface 45 has its own inlet and outlet for heating medium.
  • the device comprises a manifold 64 for vapor vapor.
  • the wort at the upper end passes through PW 8 of the device, runs over the heating surface 45, collects in the buffer groove or the buffer region 46. At a certain height, the wort runs over the overflow 61 and hits the lower one lying heating surface and runs down to this.
  • the wort is sufficiently heated to the necessary boiling temperature in order to achieve a defined evaporation. Due to the large heating surface, the heating temperature can be reduced to 104 to 120 ° C compared to conventional wort boilers.
  • the wort leaves the device for wort boiling 5 continuously through the process (PW 9). The fact that the device for wort boiling continuously heat is supplied, power peaks can be avoided as in conventional wort pans. In addition, the set-up time is eliminated, so that the process time can be optimized. Emissions are released only during the "initial filling" and for "cooking", after which a heat recovery can be carried out continuously through the cooking steam.
  • the cooked wort is then fed to means 6 (hot strip separation), such as fed to a continuous centrifuge or to a continuous settling tank.
  • means 6 hot strip separation
  • the wort produced continuously by the device for hot trub separation is fed to the wort cooler S7.
  • the recovered heat of the wort to be cooled can also be used for direct heating of the mashing device S3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Würzeherstellung sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Um Prozesszeiten zu optimieren und Energiespitzen zu verhindern, wird zumindest einer der Prozesse zur Würzeherstellung kontinuierlich bei im wesentlich konstanter Leistung durchgeführt.

Description

Kontinuierliches Brauen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Würzeherstellung sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Bislang erfolgt der Sudhausprozess im so genannten "Batch-Verfahren". Pro Tag sind etwa bis zu 14 Sude erreichbar. Dieses Verfahren erzeugt hohe Energiespitzen und fordert dadurch die Bereitstellung großer Versorgungskapazitäten. Aufgrund von Rüstzeiten zwischen den einzelnen Fertigungsstufen ergibt sich ein nur begrenzter Wirkungsgrad der Anlagen. Insgesamt führt der Batchbetrieb zu hohen Investitionskosten der Anlagen, als auch der Gebäudetechnik.
Durch Parallelschalten mehrerer Sudlinien, die nach der Würzebereitung zu einem kontinuierlichem Würzestrom zusammengeführt werden, lässt sich ein quasikontinuierlicher Prozess realisieren. Diese Lösung bringt jedoch einen erhöhten Steuerungsaufwand und Anfälligkeit gegenüber Störungen mit. Verzögerungen einer Linie setzen sich in einer anderen fort. Auch die Investitionskosten von mehreren parallelen Sudlinien sind beträchtlich.
Zum allgemeinen Stand der Technik und zu den Grundlagen des Sudhausprozesses wird insbesondere auf "Technologie Brauer und Mälzer", 8. Auflage, 1998, VLB Berlin, Kapitel 3, Seiten 187 bis Seite 336 hingewiesen.
Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Würzeherzustellung bereitzustellen, die einfach zu realisieren sind und die optimierte Prozesszeiten mit sich bringen, wobei darüber hinaus die oben angeführten allgemeinen Nachteile vermindert oder sogar vermieden werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
Gemäß der Erfindung erfolgt zumindestens einer der einzelnen Prozesse bei der Würzeherstellung kontinuierlich. Unter kontinuierlich ist zu verstehen, dass, anders als im Stand der Technik nach Behandlung eines Batches, keine Unterbrechung des Verfahrens erfolgt. Über einen langen Zeitraum, der die Dauer eines entsprechenden, herkömmlichen Prozesses im Batchbetrieb um ein Mehrfaches übersteigt, wird nach der Erfindung in den einzelnen Prozessschritten kontinuierlich ein bestimmter Massestrom zu- und gleichzeitig abgeführt. Die Prozessschritte werden also bei im wesentlichen konstanter Leistung, im Sinne von Prozessmenge pro Zeit, durchgeführt. Es wird demnach auch kontinuierlich Leistung, wie beispielsweise Heiz,- und Kühlleistungen zugeführt, ohne dass Leistungsspitzen notwendig sind. Insbesondere beim Maischen, Läuterwürzeerhitzen und Würzekochen sind Wärmeträger mit niedrigerem Energieniveau möglich. Darüber hinaus kann die Anlagekapazität verringert werden. Durch Wegfallen der Rüstzeiten zwischen den Batches ergibt sich eine bessere Auslastung der Anlagen und somit ein höherer Wirkungsgrad. Durch Reduktion des Energieniveaus ergibt sich insbesondere auch ein schonenderes Verfahren, das wiederum in einer höheren Würzequalität resultiert. Wegen geringerer Verluste kann gleichzeitig auch Energie eingespart werden. Die Auslegung der Anlagenperipherie (Wärme,- Kälte,- Luft,- Wasserversorgung) insgesamt reduziert sich, was wiederum zu einer Einsparung an Investitionskosten führt.
Beim Maischeprozess wird die Maische durch mindestens eine Röhre geleitet und dabei in mindestens einem Bereich der mindestens einen Röhre thermisch behandelt und durchmischt und in mindestens einem anderen Bereich zur Rast im Wesentlichen laminar gefördert. Zur Ausbildung der im Wesentlichen laminaren Strömung kann dabei die Maische beispielsweise durch einen Stempel durch den entsprechenden Bereich gezogen werden. Das Durchmischen, beispielsweise durch ein Rührwerk ermöglicht einen gleichmäßigen Wärmeeintrag. Bei der laminaren Förderung wird die Temperatur im Wesentlichen gehalten oder leicht erhöht. Dabei kann die Abfolge oder gegebenenfalls Wiederholung der einzelnen Prozessschritte, (d.h. thermische Behandlung und Durchmischung bzw. Rast/ laminare Förderung) je nach Prozess gewählt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Maischprozess die Maische in einer ersten Stufe in einem ersten Bereich thermisch behandelt und durchmischt, in einer zweiten Stufe zur Rast im Wesentlichen laminar durch einen zweiten Bereich gefördert und in einer dritten Stufe in einem dritten Bereich weiter thermisch behandelt und durchmischt. Es sind alle bekannten Verfahren des Maischprozesses durchführbar: z. B.: Dekoktion, Infusion, Springmaischverfahren, Rohfruchtmaischen, Dosagen von Enzymen oder sonstigen Hilfsmitteln sowie Zugabe von Glattwasser.
Um bei geringer Strömungsgeschwindigkeit beim kontinuierlichen Maischen einen gleichmäßigen Wärmeenergieeintrag zu ermöglichen, wird die Maische im ersten Bereich durch ein Rührwerk durchmischt. In der zweiten Stufe erfolgt im zweiten Bereich eine Rast, bei der die Maische nicht durchmischt, sondern im Wesentlichen laminar durch die Röhre gefördert wird. Hier wird die Temperatur der Maische im Wesentlich gehalten oder nur leicht erhöht. Schließlich erfolgt in einer dritten Stufe in einem dritten Bereich eine weitere thermische Behandlung und Durchmischung. Die verschiedenen Stufen können dabei in unterschiedlichen Abschnitten einer beheizten Röhre oder aber in mehreren miteinander verbundenen Röhren erfolgen. Ein solcher Maischprozess ist wegen der Bauart der Maischeinrichtung extrem emissionsarm.
Da die Prozesszeit für alle Maischeteilchen gleich ist, kann eine homogene Maischequalität gewährleistet werden. Dadurch, dass die Maische in beheizten Röhren (wobei eine Heizung um den Umfang der Röhre, d. h. in oder an der Röhre angeordnet ist), aufgeheizt wird, ergibt sich eine wesentlich größeres Heizflächen- Maischevolumenverhältnis, als bei herkömmlichen Maischbottichen. Durch die große Heizfläche und den relativ kleinen Volumenstrom ist es möglich, dass beim Maischen im Vergleich zum Stand der Technik auf sehr heiße Heizmedien, wie beispielsweise Sattdampf, verzichtet werden kann. Die mindestens eine Röhre kann somit mit einem Heizmedium beheizt werden, dessen Temperatur < 1200C ist und vorzugsweise zwischen 80 und 100 0C liegt. Somit können beispielsweise Heißwasser aus Solarenergie, heißes Brauwasser vom Würzekühler oder auch Abwärme der einzelnen Prozessschritte bei der Würzeherstellung zum Heizen der Röhren verwendet werden.
Vorzugsweise wird auch Wärme, die aus den beim Läuterprozess anfallenden Treber gewonnen wird. In den Prozess rückgeführt, beispielsweise zur Beheizung der Maische im Maischprozess. Somit kann selbst noch die Energie aus dem heißen Trebern verwertet werden, die bislang nicht genutzt wurde.
Bei dem erfindungsgemäßen Läuterprozess wird die Maische gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kontinuierlich in einen Läuterturm von einem oberen in einen unteren Bereich gefördert und horizontal durch eine im Wesentlichen zylindrische Filterfläche abgeläutert. Durch das horizontale Läutern und die vertikale Förderung der Maische ist ein kontinuierlicher Prozess möglich. Am unteren Ende des Läuterturms können dann beispielsweise die Treber ausgetragen werden.
Vorteilhafterweise sind über die Höhe des Läuterturms mehrere voneinander getrennte Quellzonen vorgesehen, wobei die aus den Quellzonen abgeläuterte Würze in Abhängigkeit eines gemessenen Läuterwürzezustands in den Läuterturm auf Höhe von mindestens einer Quellzone rückgeführt wird, oder aber in ein Vorlaufgefäß in Richtung Würzekochen geleitet wird. Würze kann somit solange von den Quellzonen aus, beispielsweise über eine Hohlwelle, rückgeführt werden, bis ein klarer Würzestrom vorliegt. Außerdem kann beispielsweise Würze einer Quellzone mit sehr niedrigem Extraktgehalt, d. h. also Glattwasser, zum Anschwänzen- (d.h. Auswaschen der Treber), in den Läuterturm rückgeführt werden. Somit kann ein Glattwassertank entfallen. Auch können alle sonstig anfallenden Prozess-Reststoffe dem Läuterturm zugegeben werden (Beispielsweise Trüb).
Den Läuterwürzezustand kann man beispielsweise durch Messung von Trübung und/oder Extraktgehalt feststellen.
Alternativ zu diesem Verfahren kann die abzuläuternde Maische auch kontinuierlich in mehrere, z. B. parallel und/oder in Reihe geschaltene Miniläuterbottiche, die je eine Quellzone darstellen, geleitet werden.
Dabei können die Miniläuterbottiche parallel geschaltet sein. Den Miniläuterbottichen kann die abzuläuternde Maische entweder nacheinander oder aber gleichzeitig zugeführt werden. Die Miniläuterbottiche können auch gruppenweise zusammengefasst werden, wobei in den unterschiedlichen Gruppen unterschiedliche Prozessschritte des Läuterprozesses gefahren werden. Die Miniläuterbottiche weisen vorzugsweise ein Fassungsvolumen von ca. 20 bis 4001 auf. Die Reduzierung der Baugröße einer Läutereinheit kann bei einer entsprechenden Anzahl der Geräte einen kontinuierlichen Prozess erzeugen. Die in dem Miniläuterbottich eingelagerte Maische kann durch einen Stempel in Richtung einer Filtermembran gepresst werden. Die geläuterte Würze, die aus einem Miniläuterbottich abgeführt wird, kann in Abhängigkeit eines gemessenen Läuterwürzezustandes zumindest einem der Miniläuterbottiche rückgeführt werden. Das bedeutet, dass beispielsweise Würze, die von einem Miniläuterbottich abgeführt wird und einen sehr geringen Würzeextrakt aufweist, wieder als Nachguss bzw. Anschwänzwasser desselben oder eines anderen Miniläuterbottichs verwendet werden kann. Somit kann ein Glattwassertank entfallen. Auch können alle sonstig anfallenden Prozess-Reststoffe dem Miniläuterbottich zugegeben werden (Beispielsweise Trüb).
Ein nachgeschalteter Vorlauftank kann dann die geklärte Würze sammeln und der Würzekochung zuführen. Dadurch dass der Stempel die Maische in Richtung Filtermembran presst, kann der Stempel am Ende des Läuterns den Treberkuchen so fest pressen, dass dieser dann mit einem geringen Feuchteanteil aus dem Miniläuterbottich entfernt werden kann. Zusätzlich kann dabei Würze gewonnen werden und dem Läuterprozess zugeführt werden.
Alternativ zu diesen Läuterprozessen kann der Läuterprozess auch über einen umlaufenden Bandfilter erfolgen.
Zum kontinuierlichen Würzekochen kann die Würze vorteilhafterweise kontinuierlich über kaskadenartig übereinander angeordnete Heizflächen eines Würzekochtowers geleitet werden. Durch die daraus resultierenden großen Heizflächen kann wiederum die Heiztemperatur herabgesetzt werden, Indem die Würze von oben nach unten durch den Tower rinnt, wird garantiert, dass jedes Teilchen der Würze den gleichen (zeitlich wie auch mengemäßig) thermischen Notwendigkeiten eines Kochprozesses ausgesetzt ist. Somit ergibt sich insbesondere auch ein schonenderes Verfahren, das wiederum in einer höheren Würzequalität resultiert.
Die erfindungsgemäße Maischeinrichtung umfasst zumindest eine beheizbare Röhre, wobei ein Bereich der mindestens einen beheizbaren Röhre eine Rührwerkseinheit und ein anderer Bereich eine Fördereinrichtung zum laminaren Fördern der Maische aufweist. Je nach Prozess können auch mehrere beheizte Bereiche mit Rührwerkseinheit und/oder mehrere Bereiche mit einer Fördereinrichtung zum laminaren Fördern vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Maischeeinrichtung umfasst gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zumindest eine beheizbare Röhre, durch die die Maische geleitet wird und die einen ersten Bereich aufweist, zur thermischen Behandlung der Maische, in dem ein Rührwerk angeordnet ist, sowie einen zweiten Bereich zur Rast, in dem die Maische im Wesentlichen laminar durch eine Fördereinrichtung gefördert wird und einen dritten Bereich, in dem die Maische thermisch behandelt wird und der ebenfalls ein Rührwerk umfasst. Eine solche Vorrichtung ist einfach und kostengünstig zu fertigen. Die Fördereinrichtung zur im Wesentlichen laminaren Förderung der Maische durch den zweiten Rohrbereich kann beispielsweise durch ein Molchsystem oder zumindestens einen verfahrbaren Stempel realisiert werden. Das Molchsystem oder der verfahrbare Stempel sind dann beispielsweise derart angeordnet, dass die einzelnen Maischeteilchen in der Maischeeinrichtung stets die gleiche Verweilzeit aufweisen. Vorteilhafterweise ist die Heizeinrichtung um den Umfang der beheizten Röhre (in oder an der Röhre) angeordnet. Wie zuvor diskutiert, ergeben sich aufgrund der großen Heizflächen erhebliche Vorteile insbesondere in Bezug auf die notwendige Temperaturhöhe des Heizmediums, z. B. liegt der Röhrendurchmesser insbesondere im ersten und dritten Bereich zwischen 80 und 150 cm. Eine solche Abmessung erlaubt eine relativ langsame Strömungsgeschwindigkeit der zu behandelnden Maische, so dass ein guter Energieeintrag bei homogener Maische möglich ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Läutern ist als Läuterturm ausgebildet mit einem Fördermittel, das die abzuläutemde Maische von oben nach unten fördert, sowie eine im Wesentlichen zylindrische Filterfläche, die um das Fördermittel angeordnet ist, und einer Außenzarge, die die Filterfläche einfasst. Somit kann die Maische horizontal abgeläutert werden. Der Zwischenraum zwischen Filterfläche und Außenzarge ist durch Abteilungen in mehrere über die Höhe des Läuterturms verteilte Quellzonen unterteilt, von denen aus die Würze abgeführt wird. Da die Würzekonzentration im Läuterturm von oben nach unten abnimmt, ist es sinnvoll, die Würze in den voneinander abgetrennten Quellzonen getrennt abzuführen. In Abhängigkeit des Läuterwürzezustands kann nämlich dann die Würze entweder einem Vorlaufbehälter zugeführt werden oder aber zurück in die Mitte des Läuterturms geführt werden, oder aber auch, wie bereits erklärt, als Nachguss oder zum Anschwänzen verwendet werden.
Das Fördermittel umfasst vorteilhafterweise eine zentrisch angeordnete Hohlwelle, über die den einzelnen Quellzonen Wasser oder rückzuführende geläuterte Würze oder sonstige bekannte und dienbare Rest- und Hilfsstoffe (Trüb, Restbier, Enzyme) zuführbar ist. An der Hohlwelle ist vorzugsweise eine Wendel angeordnet. Durch die an der Hohlwelle angebrachte Wendel lässt sich ein Aufschwimmen der Treber vermeiden. Die Wendelung drückt dabei die Treber nach unten. Somit ist eine genau definierte Behandlung in den unterschiedlichen Quellzonen möglich. Die Wendel bringt darüber hinaus den Vorteil mit sich, dass der Treber nach unten gedrückt wird. Durch die Bewegung der Wendel wird auch eine Pressung am unteren Bereich des Läuterturms ermöglicht, wobei dann der Feuchteanteil des Trebers unter dem Feuchteanteil des Trebers eines klassischen Läuterbottichs liegt. Treberabpresswasser kann dann vorzugsweise dem Läuterprozess durch die Hohlwelle zugeführt werden.
Die Läutereinrichtung kann auch mehrere Miniläuterbottiche umfassen, die je einer Quellzone entsprechen. Die Einrichtung weist weiter eine Abfülleinrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Maische in die Miniläuterbottiche auf. Ferner weist ein Miniläuterbottich ein Gehäuse auf, in dessen unteren Bereich eine Filtermembran angeordnet ist sowie eine Einrichtung, die die Maische in Richtung Membran drücken kann. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise durch einen vertikal beweglichen Stempel realisiert werden. Ein solches System ist sehr einfach.
Dabei kommen beispielsweise 20 bis 200 Miniläuterbottiche zum Einsatz.
Die Einrichtung zum Läutern kann auch durch einen umlaufenden Bandfilter realisiert werden.
Die Einrichtung zum Läutern kann als Befülleinrichtung einen umlaufenden Füller umfassen.
Die Einrichtung zum kontinuierlichen Würzekochen kann durch kaskadenartig übereinander angeordnete Heizflächen realisiert werden. Dabei kann die Würze über die heißen Heizflächen laufen, in einer Sammeleinrichtung abgepuffert werden und über einen Überlauf auf die darunter liegende Heizfläche gelangen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der folgenden Figuren näher erläutert:
Fig. 1 zeigt schematisch ein Fließschema für einen Würzebereitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Rohr der
Maischeeinrichtung, die in Fig. 1 oder Fig. 3-6 gezeigt ist;
Fig. 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer
Maischeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Stempel in einer ersten Position liegt;
Fig. 4 zeigt schematisch die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform, wobei ein
Stempel in einer zweiten Position positioniert ist;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Rohr gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Rohr gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung einen Läuterturm gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Läutereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die mehrere Miniläuterbottiche umfasst;
Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine Einrichtung zum Würzekochen gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 zeigt die Hauptprozessschritte der Würzeproduktion. Fig. 10 zeigt die Hauptprozessschritte der Würzeproduktion. Zunächst erfolgt in den Schritten SO und S1 das Rohstoffhandling, d. h. die MaIz1- Rohfruchtannahme und das MaIz1- Rohfruchthandling. Die wesentlichen Schritte im Sudhausprozess sind das Schroten S2, das Maischen S3, das Läutern S4, das Würzekochen S5, das Heißtrubabscheiden S6 sowie das Kühlen der Würze S7.
Fig. 1 zeigt ein Fließschema für einen kontinuierlichen Würzebereitunsprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt nicht nach dem Stand der Technik im Batchbetrieb, sondern kontinuierlich, d. h., dass kontinuierlich Rohstoff zugeführt wird und am Ende ein kontinuierlicher Würzestrom erzeugt wird.
Das Annehmen und Lagern von Rohstoffen, wie Malz oder Rohfrucht, entspricht dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und unterliegt lediglich den brauereispezifischen Anlieferformen und Möglichkeiten. Das kontinuierliche Verfahren beeinflusst diesen Schritt SO nicht.
Das Rohstoffhandling (putzen, entstauben, wiegen) S1 kann durch das kontinuierliche Schroten um bis zu 25% seiner Kapazität gesenkt werden.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist zum Schroten (S2) eine Schrotmühle 1 vorgesehen, die kontinuierliche Schrot erzeugt. Dadurch, dass die Schrotmühle kontinuierlich arbeitet, kann deren Kapazität bis zu 80 % gesenkt werden, was wiederum Energiespitzen eliminiert. Im Maischefertiger 2 der Schrotmühle wird dem Schrot Wasser, zur Erzeugung der Maische, zugesetzt. Die Maische wird dann in einem kontinuierlichen Strom der Maischeinrichtung 3 zugeführt. Die Maischeinrichtung 3 wird hier durch die beheizten Röhren 8, 9 und 10, durch die die Maische kontinuierlich geleitet wird, realisiert.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Röhren 8 bzw. 10. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, weisen die Röhren um ihren Umfang eine Heizeinrichtung 19 auf, z. B. eine Wärmetauschereinrichtung. Um bei der sehr geringen Volumenströmen von etwa 2 m3/Std. bis 40 m3/Std. einen gleichmäßigen Energieeintrag zu ermöglichen, ist ein Rührwerk entlang der Heizröhren 8 und 10 installiert. Das Rührwerk in der Röhre 8 umfasst die von einem Motor 12 angetriebene Welle 14, die mehrere Rühreinrichtungen, hier Rührflügel bzw. Paddel, 17 aufweist. Auch die Röhre 10 umfasst eine von einem Motor 13 angetriebene Rührwelle 15 mit mehreren Paddeln bzw. Flügeln 17. Die Maische wird von dem Maischefertiger oder aber einer zusätzlich angeordneten Fördereinrichtung in die Maischeinrichtung 3, hier das Rohr 8, gedrückt.
Zwischen dem ersten Rohrbereich 8, in dem die Maische thermisch behandelt und durchmischt wird, während sie in Pfeilrichtung gefördert wird und dem dritten Rohrbereich 10, in dem die Maische ebenfalls thermisch behandelt und durchmischt wird, während sie in Pfeilrichtung gefördert wird, befindet sich ein zweiter Bereich 9, zwischen PW 3 (ProzessWeg 3) und PW 4, in dem die Maische im Wesentlichen laminar gefördert wird. Dieser Bereich 9 dient zur Rast und zum Halten bzw. auch zum Erhöhen der Temperatur.
Wie in Fig. 1 dargestellt weist der zweite Rohrbereich 9 hier ein Molchsystem auf, das eine gleichmäßige laminare Strömung der Maische ermöglicht. Dabei laufen mehrere Molche 11a, b, c, d in dem Rohr 9. Ein Molch ist beispielweise ein Gummiformteil, das durch ein Treibmedium, hier die Maische, durch die Rohrleitung 9 gepresst wird. Der Molch fördert dann die Maische weiter in Pfeilrichtung. Tritt am Ende des ersten Rohrbereichs 8 die Maische in den zweiten Rohrbereich 9 (PW 3), so wird diese durch die Molche 11a, b, c, d in Pfeilrichtung angetrieben. Am Ende des zweiten Rohrbereichs 9 befindet sich eine Ventileinheit 18 zur Produktabzweigung (PW 4). Das bedeutet, dass der Molch 11 weiter in Pfeilrichtung läuft, während das Produkt, d. h. hier die Maische, in den dritten Rohrbereich 10 geschoben wird.
Hier wird wiederum die Maische bis zum Ende der Maischeinrichtung 3 geschoben und wie in Röhre 8 durch die Teile des Rührwerkes 15, 13, 17 vermischt.
Die Durchmesser der Röhren 8, 9, 10 liegen etwa zwischen 80 und 150 cm.
Die Maische verlässt das dritte Rohr 10 in einem kontinuierlichen Strom (PW 5).
Anstelle der Rohrschleife 9, die zur Rast und zur laminaren Förderung der Maische dient, kann alternativ auch eine weitere Röhre 9 vorgesehen sein, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, die ein Grundprinzip dieser Variante zeigt. Hier entsprechen die Röhren 8 und 10 den in Fig. 1 gezeigten Röhren 8 und 10. Vom Ende der Röhre 8 wird die Maische in Abhängigkeit des Schaltzustands der Ventile 21 und 73 entweder zu einem Ende PW 3.1 oder dem entgegengesetzten Ende PW3.2 der Röhre 9 geleitet. Die Röhre 9 ist ebenfalls über eine Heizung 19 beheizt und weist z. B. einen über einen Motor 23 und eine Welle 16, vorzugsweise eine Hohlwelle 16, einen beweglichen Stempel 20, vorzugsweise einen Hohlstempel 20, auf, der sich abwechselnd in Pfeilrichtung A (Fig 3) bzw. in Pfeilrichtung B (Fig 4)bewegt.
Figur 5 beschreibt beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform des Stempels 20 mit Wellensystem 16, beginnend bei Fig. 3, in Bewegungsrichtung A (Ventil 21 geöffnet, Ventil 73 geschlossen) entsteht ein Überdruck auf Seite A, der die Maische über die Rückschlagventile 71 des Hohlstempels 20 (Rückschlagventile 72 zeitgleich wegen Überdruck geschlossen) in die Kammer des Hohlstempels und der Hohlwelle 16 zur nächsten Röhre 10, PW4 drückt. Der zeitgleich entstehende Unterdruck bei dieser Bewegung auf der rückwärtigen Seite B des Stempels 20 zieht die Maische der Röhre 8 über das geöffnete Ventil 21, Prozessweg PW 3.1 ein, bis die Endposition des Stempels 20, Fig 4 erreicht ist.
Durch ein Zurückbewegen des Stempels 20 in Pfeilrichtung B Fig 4 wird dann die Maische aus dem Rohr 9 bei geöffnetem Rückschlagventilen 72 (RV's71 wegen Überdruck geschlossen) in die Kammer des Hohlstempels 20 und der Hohlwelle 16 zur nächsten Röhre 10, PW 4 gedrückt. Venil 73, Prozessweg PW3.2 ist dabei geöffnet, Ventil 21 , Prozessweg PW 3.1 geschlossen. Der Stempel 20 bewegt sich definiert in Pfeilrichtung A und B mittels des frequenzgeregelten Motors 23, dem links/rechts-laufende Getriebes 78 und den nicht steigenden Gewindestangen 74. Bei dieser Variante wird sichergestellt, dass jedes Maischeteilchen eine gleichmäßige Verweilzeit und somit einer gleichförmige Maischebehandlung unterzogen wird.
Fig. 6 zeigt eine Variation der in Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Vorrichtung, wobei die Stempel 20a und 20b und die Hohlwellen 16 hier auch wieder so ausgebildet sind, dass die Maischeteilchen jeweils die gleiche Verweilzeit in der zweiten Röhre aufweisen. Bei der in Fig. 6 gezeigten Variante wird Maische von der Heizröhre 8 über den Weg PW 3 bei geöffnetem Ventil 73, PW 3.2 und geschlossenem Ventil 21 bei einer Stempelbewegung der beiden Stempel 20a und 20b von links nach rechts in die linke Kammer der linken Hälfte der Heizröhre 9 gezogen, wobei der Abstand der Stempel 20a und 20b stets gleich ist. Ist der Stempel 20a an der mittleren Trennwand 90 angelangt, kehrt sich die Bewegung der Stempel 20a, b um, Ventil 73 schließt und Ventil 21 , PW 3.1 öffnet sich. Bei der Bewegung des Stempels 20a nach links wird Maische über die Bohrung 91 und die Bohrung 92 der Hohlwelle 16 von der linken Kammer in die rechte Kammer der linken Hälfte der Heizröhre 9 gedrängt. Der zeitgleich bewegte Stempel 20b lässt nun über den Weg PW 3.1 Maische in die rechte Kammer der linken Seite der Heizröhre einströmen. Haben die Stempel 20a, b die linke Seite erreicht, kehrt sich erneut die Stempelbewegung um, dabei öffnet Ventil 95 den Weg PW 4.2 und Maische gelangt zur dritten Heizröhre 10. Ein Rückströmen von der Bohrung 92 zur Bohrung 91 ist über eine Rückschlagklappe 96 unterbunden. Die rechte Seite arbeitet entsprechend über die entsprechenden Bohrungen 97, 98 und den Weg PW 4.1 sowie das Ventil 99 und 100.
Die Länge der Röhren 8, 9, 10 liegt etwa bei 3 bis 10 m, vorzugsweise bei etwa 6 m. In dem ersten Rohr 8 wird die Maische in allen prozessnotwendigen Temperaturbereichen eingemaischt und entsprechend den Notwendigkeiten aufgeheizt. Wobei die Rasttemperatur etwa bei 65°C liegt und die Maximaltemperatur im dritten Rohr etwa bei maximal 780C liegt, bei Einsatz von Enzymen bis zu 1000C liegen kann. Verschiedene Einspeisungen der Wärmeträger an verschiedenen Stellen erlauben eine gezielte Temperaturführung. Da die Maischeeinrichtung kontinuierlich funktioniert, entfallen Rüstzeiten von etwa 6 Std./Tag, was die Prozessleistungen deutlich optimiert. Bei beispielsweise 1200 hl Ausschlagwürze pro Tag (entspräche einer Würze-Ausschlagmenge von ca.100 hl im Batchverfahren und 12 Süden pro Tag) ergäbe sich eine kontinuierliche Maischebehandlung von etwa 3,5 rrvVstd. Bei einer Tagesproduktion von 12000 hl entspräche dies einem Maischevolumen von ca. 35 m3/Std. Im Falle des vorher gezeigten Ausführungsbeispiels ergibt sich bei einer Standardlänge von 6 m und einem Durchmesser von 1 m eine mögliche Heizfläche von ca. 18 m2/Röhre. Bei einer angenommenen Durchlaufzeit von 30 min und beispielsweise den oben genannten Volumenstrom von 3,5 m3/Std. (0,002478 m/s) würde im Vergleich zu einem herkömmlichen Batchbehälter dem Maischvolumen das Sechsfache, bzw. bei 3 Heizröhren das 18fache an benötigter Heizfläche zur Verfügung stehen. Die Heizrate kann somit so moderat gewählt werden, dass sich verschiedenste Heizmedien oder Wärmeträger eignen. Somit können beispielsweise auch Heizwasser aus Solarenergie, heißes Brauwasser vom Würzekühler oder Abwärme einzelner Prozesse der Würze,- oder Bierherstellung zum Heizen der Maische verwendet werden. Heizdampf ist im Regelfall nicht erforderlich. Die Temperatur des Heizmediums kann < 1200C1 vorzugsweise 80 bis 100 "C, betragen. Es ist ganz besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise Wärme, die aus dem beim Läuterprozess anfallenden heißen Treber, der eine Temperatur von ca.75°C aufweist, beispielsweise über Wärmetauscher 40 (Fig 7), gewonnen wird, zur Beheizung der Maische im Maischprozess verwendet wird. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass diese emissionsfrei ist.
Bei den gezeigten Ausführungsformen ist es auch möglich z.B. an bestimmten Stellen des ersten Rohrs Zu- und Ableitungen für Maische vorzusehen, um den unterschiedlichen Maischverfahren gerecht zu werden (z.B. Infusions-, Dekoktionsverfahren/Zugabe von Rohfruchtanteilen, andere bekannte Maischverfahren sowie Zusätze).
Durch den Einsatz von Enzymen kann der Maischeprozess noch wesentlich beschleunigt und die Vorrichtung zum Maischen vereinfacht werden.
Hier wurde die Erfindung mit drei Rohrabschnitten 8. 9. 10 erläutert. Das erfindungsgemäße Konzept ist jedoch nicht darauf beschränkt. Anzahl und Reihenfolge der unterschiedlichen Rohrbereiche können variieren. Wesentlich ist jedoch, dass mindestens ein Bereich zur thermischen Behandlung und Durchmischung sowie mindestens ein Bereich zur Rast bei laminarer Förderung vorgesehen ist.
Nach dem Maischprozess wird die Maische kontinuierlich an eine Einrichtung zum Läutern 4 (PW 5) weitergeleitet. Bei den in Fig. 1 gezeigten Fließschema wird als Einrichtung zum Läutern ein Bandfilter 4 verwendet. Der Bandfilter umfasst ein auf Rollen 25 umlaufendes Filterband 24, beispielsweise eine umlaufende Kunststoffmembran, mit einer Porengröße von etwa 0,3μm bis 3μm Über eine Zuleitung (PW 5) wird die Maische auf die Bandoberfläche gebracht, wobei die durch das Band hindurchtretende Würze, z. B. durch eine Auffangwanne 31 , aufgefangen wird. Über eine Zuleitung (PW 6) können beispielsweise über die Spritzdüsen 26 Nachgüsse auf die Bandoberfläche aufgebracht werden. Der auf dem Band liegende Treber wird durch gegenüberliegende Rollen 33 komprimiert und am Bandende wird der zusammengepresste Treber 30 ausgeworfen. Zur Reinigung des Bandes befinden sich auf der unteren Bandseite Düsen 28 zum Aufbringen von Wasser, um Treberreste auszuwaschen. Dieses Wasser kann über die Sammelwanne 29 aufgefangen werden und über eine Leitung (PW 6) für etwaige Nachgüsse zugeführt werden. Der Bandfilter ermöglicht ein kontinuierliches Läutern ohne Rüstzeiten zwischen einzelnen Süden.
Als Alternative zu dem in Fig. 1 gezeigten Bandfilter eignet sich zum kontinuierlichen Läutern der in Fig. 7 gezeigte Läuterturm 4". Der Läuterturm 4' umfasst ein Fördermittel in Form einer von einem Motor 44 angetriebenen Hohlwelle 34 mit einer daran angeordneten Wendel 35. Weiter weist der Läuterturm eine im Wesentlichen zylindrische um das Fördermittel 34, 35 angeordnete Filterfläche 36 auf. Die Filterfläche entspricht den Notwendigkeiten der Schrotzusammensetzung, entweder dem Senkboden eines herkömmlichen Läuterbottiches, einer Membrane oder einer Keramikkerze. Ebenfalls weist der Läuterturm eine Außenzarge 42 auf, die die Filterfläche 36 einfasst und nach außen abdichtet. Ferner weist der Läuterturm Abteilungen 43 auf, die den Zwischenraum zwischen Filterfläche 36 und Außenzarge 42 in mehrere über die Höhe verteilte Quellzonen 37a, b, n unterteilen. Im unteren Bereich des Läuterturms ist ein sich nach unten verjüngender konischer Abschnitt 41 vorgesehen. Ferner weist der Läuterturm 4' einen Zulauf (PW 5) zum Abmaischen auf, über den die Maische in den Läuterturm eingebracht wird. Die Fördereinrichtung, d. h. hier die Wendel 35 auf der Hohlwelle 34, fördert den Treber von oben nach unten in Richtung zu dem konischen Abschnitt 41. Dabei nimmt die Würzekonzentration der Würze, die durch den Filter 36 tritt von oben nach unten hin ab. Das heißt, dass die Würze, die den verschiedenen Quellzonen 37a, b, n entnommen wird, eine unterschiedliche Würzekonzentration aufweist. Von den unterschiedlichen Quellzonen 37a, b, n, die über die Höhe des Läuterturms verteilt sind, führen entsprechende Ableitungen zum Ableiten der Würze weg. In den Würzeableitungen befinden sich entsprechende Einrichtungen 39a, b, ...n zum Bestimmen des Läuterwürzezustandes, wie beispielsweise Trübung und/oder Extraktgehalt. Ferner befindet sich in den entsprechenden Leitungen eine jeweilige Läuterpumpe 38a, b, n, um die Würze durch die Siebfläche/Membrane 36 in den entsprechenden Quellzonen 37a, b, n abzuziehen. In Abhängigkeit der bestimmten Läuterwürzezustände kann die Würze über entsprechende Leitungen L1a, L1b, L1n entweder einem nicht dargestellten Vorlaufgefäß zugeleitet werden, wobei Würze in unterschiedlicher Konzentration (in Abhängigkeit der entsprechenden Quellzone) gesammelt wird, bis eine Stetigkeit erreicht wird, um eine definierte Läuterwürze in entsprechender Konzentration an die nächste Sudhauseinheit oder Feinkläreinheit (Membranfiltration) weiterleiten zu können.
In Abhängigkeit der gemessenen Läuterwürzezustände kann die Würze jedoch auch über entsprechende Rückführleitungen Ra, Rb1 Rn zurück in die Hohlwelle 36 geleitet werden. In der Hohlwelle 44 befindet sich in den jeweiligen Quellzonen mindestens eine Öffnung. Die Leitung Ra führt beispielsweise die Würze in die Hohlwelle auf Höhe der ersten Quellzone 37a, die Leitung Rb führt die rückgeführte Würze in die Hohlwelle auf Höhe der zweiten Quellzone 37b, während die dritte (n-te) Leitung Rn die rückzuführende Würze in die Hohlwelle im Bereich der n-ten Quellzone 37n führt. Somit kann beispielsweise Würze mit niedrigem Extraktgehalt erneut der Hohlwelle, beispielsweise als Nachguss oder zum Anschwänzen, zum Auswaschen der Treber zugeführt werden. Der Läuterturm weist weiter eine Zuführmöglichkeit für Flüssigkeit PW 7 z. B. zur pH-Korrektur oder Trubgaben, entweder durch die Hohlwelle oder der Oberseite des Läuterturms auf. Der Läuterturm kann beispielsweise eine Höhe von 4 bis 8 m und einen Durchmesser von etwa 0,8 bis 1,5 m aufweisen.
Um das System erstmalig zu befüllen, wird z. B. Maische vorerst von unten über einen nicht dargestellten Zulauf eingebracht, bis das System gefüllt ist. Dann kann von oben abgemaischt werden. Die Wendel 35 auf der rotierenden Welle transportiert die Maische von oben nach unten. Über die Pumpen 38a, b, n wird Würze durch den Treberkuchen und die Filterfläche 36 abgepumpt. Mit Hilfe der Einrichtungen 39a, b, n werden die Läuterwürzezustände, wie Trübung und/oder Konzentration, gemessen. Würze wird solange von den Quellzonen über die Hohlwelle 34 gepumpt, bis die gewünschte Qualität des Würzestroms ereicht wird. Dann wird die Würze, wie zuvor beschrieben, über die Leitungen L1a, b, n und die Sammelleitung (PW 8) dem Vorlaufgefäß zugeführt. Wie bereits erwähnt, kann in Abhängigkeit der Konzentration, d. h. des Extraktgehaltes, die Würze über die Rückführleitungen Ra, Rb, Rn dem Läuterturm als Glattwasser zugeführt werden. Die Geometrie des Turms lässt einen kontinuierlichen Maischestrom von oben nach unten zu. Durch die an der Hohlwelle angebrachte Wendelung 35 lässt sich ein Aufschwimmen der Treber verhindern. Die Wendelung drückt dabei die Treber nach unten. Der ausgelaugte Treber wird durch die Wendelung der Hohlwelle 34 weiter nach unten gedrückt. Die rotierende Wendel übt auf den Treber in Richtung der Unterseite des Läuterturms einen Druck aus, wodurch auch eine Pressung erreicht wird, wobei der feuchte Anteil des Trebers niedriger ist als der feuchte Anteil des Trebers, der in einem klassischen Läuterbottich anfällt. Durch weitere Maßnahmen (Pressen des Trebers) kann der feuchte Anteil weiter reduziert werden. Treberpresswasser kann vorzugsweise dem Läuter,- oder Maischprozess zugeführt werden. Der gepresste Treber kann dann über eine motorisch angetriebene Einheit zum Auswurf des Trebers ausgebracht werden.
Wie in Fig. 8 dargestellt kann das beschriebene System z. B. 100 bis 300 hl Läuterwürze pro Stunde erzeugen. Bei noch höheren Leistungen müssten bevorzugt mehrere Einheiten parallel betrieben werden. Die zuvor gezeigte Geometrie des Läuterturms sieht eine Verweilzeit von etwa 1 ,75 Std. vor. Der beschriebene Tower ertaubt eine Filterfläche von bis zu. 40 m2.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Läutern umfasst mehrere parallel und/oder in Reihe geschaltene Miniläuterbottiche 4"a, b,... n, die je eine Quellzone darstellen. Den Miniläuterbottichen kann nacheinander oder gleichzeitig abzuläuternde Maische zugeführt werden. Die Miniläuterbottiche können auch in Gruppen zusammengefasst werden, wobei in unterschiedlichen Gruppen unterschiedliche, zeitlich voneinander beabstandete Prozessschritte des Läuterprozesses ablaufen. Ein Miniläuterbottich umfasst ein Gehäuse 63. Im unteren Bereich ist eine Filtermembran 48, entsprechend den Schrotzusammensetzungen angeordnet.
Ferner umfasst der Miniläuterbottich einen vertikal beweglichen Stempel 47, der die Maische in Richtung Membran 48 drücken kann als auch beim Befüllen den Gasraum auf ein Minimum begrenzt. Das Filtrat wird aufgefangen und z. B. über die Leitung L5 abgeleitet. In der Ableitung L5 ist eine Einrichtung 50 zum Bestimmen des Läuterwürzezustands (wie beispielsweise Extraktgehalt und/oder Trübung), vorgesehen. Weiter ist in der Leitung eine Pumpe 60 zum Abfördern der Würze vorgesehen. Die geläuterte Würze, die aus einem Miniläuterbottich 4"a, ..., n abgeführt wird, kann in Abhängigkeit eines gemessenes Läuterwürzezustands zumindest einem der Miniläuterbottiche über die Leitung Ra rückgeführt werden oder aber dem Vorlaufgefäß PW 8 zugeführt werden. Der Miniläuterbottich weist ein Volumen von 20 bis 400 I auf. Der Miniläuterbottich kann aus Edelstahl, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein.
Im geschlossenen Miniläuterbottich wird durch den Stempel 47 Maische eingelagert. Der Stempel bewegt sich dabei von seiner Grundposition an der Membrane mit zunehmender Füllung emissionsfrei nach oben, bis der Miniläuterbottich gefüllt ist. Ist der Miniläuterbottich mit Maische gefüllt, kann sofort mit dem Läuterprozess begonnen werden. Die Maische setzt sich ab und bildet ein Filterbett aus. Der Stempel kann sich auf der Oberfläche befinden während abgeläutert wird, könnte je nach Prozess auch nach unten bewegt werden, bis er einen bestimmten Abstand zur Membran aufweist. Wie zuvor beschrieben, wird die Würze über die Pumpen 60 aus den einzelnen Miniläuterbottichen gezogen. Wie bereits vorher erwähnt, wird dann der Läuterwürzezustand gemessen und die abgeläuterte Würze entweder dem Vorlaufgefäß oder mindestens einem Miniläuterbottich zugeführt. Ein nachgeschalteter Vorlauftank sammelt geklärte Würze, so dass eine gewünschte Konzentration festgestellt werden kann, um dann die Würze der Würzekochung zuzuführen. Der Läuterprozess kann durch den hydraulischen Druck beschleunigt werden. Durch den Druck und den hohen Treberkuchen kann die Läuterzeit auf weniger als 60 min reduziert werden. Der Stempel 47 kann am Ende des Läutervorgangs mit sehr hohem Druck weiter in den Miniläuterbottich einfahren und den Treber auspressen. Der gepresste Treber wird aus dem Miniläuterbottich entfernt, indem beispielsweise eine Einheit 49, die die Membran 48 umfasst, aus dem Miniläuterbottich ausfährt und den gepressten Treberkuchen dadurch abschert, der dann wiederum zum Boden des Miniläuterbottichs fällt und abtransportiert werden kann.
Es können beispielsweise 20 bis 200 Miniläuterbottiche, z. B. in Reihe und parallel angeordnet werden. Ein Quader mit einer Dimension mit 4 x 4 x 1 ,5 m würde beispielsweise 100 Miniläuterbottiche enthalten. Das System kann stehend oder liegend installiert werden. Weiter umfasst diese Einrichtung eine Befülleinrichtung (z. B. über Stempel 47), die die Maische in die Läuterbottiche einbringt. Um einen quasi-kontinuierlichen Prozess zu ermöglichen, wird die abzuläuternde Maische kontinuierlich von der Maischeinrichtung kommend in die parallel geschaltenen Miniläuterbottiche 4"a ... n eingebracht.
Eine Kombination aus Miniläuterbottichen und einer sich drehenden Fülltechnik ist möglich.
Es ist auch möglich, mehrere Miniläuterbottiche hintereinander oder in Kästen von ca. 5 bis 15 nebeneinander angeordneten Miniläuterbottichen horizontal eine bestimmte Strecke auf einer Fördereinrichtung zu transportieren, um an verschiedenen Stellen der Strecke unterschiedliche Läuterprozesse durchzuführen.
Nach dem zuvor beschriebenen Läuterprozess durch die entsprechenden Einrichtungen zum Läutern erfolgt dann, wie aus Fig. 1 hervorgeht, das kontinuierliche Würzekochen S5. Über eine Zuleitung PW 8 wird dann die Läuterwürze mit vorzugsweise isomerisiertem Hopfen dem Kaskadenkocher zugeführt.
In Fig. 9 ist eine Einrichtung zum Würzekochen gezeigt, die kaskadenartig übereinander angeordnete schräge, im Wesentlichen plattenförmige Heizflächen umfasst. Die Vorrichtung weist einen Zulauf (PW 8) für Läuterwürze (incl. isomerisiertem Hopfen) auf, sowie einen Ablauf (PW 9) für die gekochte Würze. Die Heizflächen 45 werden schräg in der Einrichtung gehalten und weisen am unteren Ende einen Pufferbereich 46 mit Überlauf 61 auf. Die Heizflächen werden über ein Wärmetauschermedium, das über einen Heizmediumzulauf 65a zur Platte 45 geführt wird und über einem Heizmediumauslass 65b abgeführt wird, beheizt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist jede einzelnen Heizfläche 45 einen eigenen Ein- und Auslauf für Heizmedium auf. Ferner umfasst die Einrichtung eine Sammelleitung 64 für Brüdendampf auf.
Beim Kochen der Würze läuft die Würze am oberen Ende über PW 8 der Einrichtung ein, rinnt über die Heizfläche 45, sammelt sich in der Pufferrinne bzw. dem Pufferbereich 46. Bei einer bestimmten Höhe läuft die Würze über den Überlauf 61 und trifft auf die darunter liegende Heizfläche und rinnt an dieser herab. Beim Herablaufen der Würze über die Heizflächen wird die Würze in ausreichendem Maße auf die notwendige Kochtemperatur erhitzt um ein definiertes Ausdampfen zu erreichen. Durch die große Heizfläche kann die Heiztemperatur im Vergleich zu herkömmlichen Würzekochern auf 104 bis 1200C reduziert werden. Die Würze verlässt die Einrichtung zum Würzekochen 5 kontinuierlich durch den Ablauf (PW 9). Dadurch, dass der Einrichtung zum Würzekochen kontinuierlich Wärme zugeführt wird, können Leistungsspitzen wie bei herkömmlichen Würzepfannen vermieden werden. Darüber hinaus entfällt die Rüstzeit, so dass die Prozesszeit optimiert werden kann. Emissionen werden nur bei der „Erstbefüllung" und zum „Ankochen" frei, danach kann kontinuierlich eine Wärme-Rückgewinnung durch den Kochschwaden erfolgen.
Die gekochte Würze wird dann einer Einrichtung 6 (Heisstrubabscheidung) zugeführt, wie beispielsweise einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge oder einem kontinuierlich arbeitenden Absetztank zugeführt. Schließlich wird die kontinuierlich von der Einrichtung zur Heißtrubabscheidung erzeugte Würze dem Würzekühler S7 zugeführt. Die rückgewonnene Wärme der zu kühlenden Würze kann auch zum direkten Heizen der Maischeinrichtung S3 verwendet werden.
Kurzzeichenverzeichnis
50 Malzannahme
51 Malzbearbeitung
52 Schroten
53 Maischen
54 Läutern
55 Würzekochen
PW 1 Rohstoffaufbereitung zur Maischefertigung
PW 2 Maische zur Maischebehandlung S3
PW 3 Maische von Röhre 8 zu Röhre 9
PW 3.1 Aufgeteilter Maischestrom aus PW 3
PW 3.2 Aufgeteilter Maischestrom aus PW 3
PW 4 Maische von Röhre 9 zu Röhre 10 PW 4.1 Aufgeteilter Maischestrom zu PW 4
PW 4.2 Aufgeteilter Maischestrom zu PW 4
PW 5 Maischestrom von Röhre 10 zum Läutern
PW 6 Glattwassergabe Bandfiltration
PW 7 Prozessreststoffe, Trubgaben
PW 8 Läuterwürze zur Kochung
PW 9 Kochwürze zur Heisstrubabscheidung
1 Schrotmühle
2 Maischefertigung 4 Bandfilter ' Läuterturm " MiniLäuterbottich Heizröhre Raströhre
10 Heizröhre
11 Molchsystem (Stempel a,....d)
12 Motor, Heizröhre 8
13 Motor, Heizröhre 10
14 Welle, Heizröhre 8
15 Welle, Heizröhre 10
16 Welle, Raströhre 9 7 Paddel, Rührwerk 8 Ventil-Molchlenkung 9 Heizmantel Röhren 8; 9; 10 0 Stempel (a; b) 1 Ventil 3 Motor, Röhre 9 4 Band des Bandfilters 5 Umlenkrollen Bandfilter 6 Spritzdüsen Bandfilter 8 Reinigungseinheit Filterband 9 Auffangwanne Spritzwässer, Gaben 0 Treberrest-Auswurf - Bandfilter 1 Auffangwanne Läuterwürze - Bandfilter Rollenpresse - Bandfilter Holwelle Läuterturm Wendel Läuterturm Filterfläche Läuterturm Quellzonen a bis n - Läuterturm Läuterpumpen a bis n - Läuterturm Messeinrichtuπgen a bis n - Läuterturm Wärmerückgewinnung - Treber Treber-Auffangwanne - Läuterturm Äussere Wandung - Läuterturm Quellzonenabgrenzung - Läuterturm Motor Hohlwelle - Läuterturm Heizplatten - Kaskadenkochung Puffer - Kaskadenkochung Stempel - Miniläuterbottich Membrane - Miniläuterbottich Austragung Treber - Miniläuterbottich Messeinrichtung a bis n - Miniläuterbottich Läuterpumpe a bis n - Miniläuterbottich Überlauf - Kaskadenkochung Gehäuse Miniläuterbottich Schwaden-Auslass - Kaskadenkochung Heizmediumg Ein/Auslass - Kaskadenkochung Gehäuse Kaskandenkochung Rückschlagventile Stempel 20, Röhre 9 Rückschlagventile Stempel 20, Röhre 9 Ventil Spindeln Getriebe Trennplatte Bohrung Hohlwelle 16 Bohrung Hohlwelle 16 Ventil Rückschlagventil Hohlwelle Bohrung Hohlwelle 16 98 Bohrung Hohlwelle 16
99 Ventil
100 Rückschlagventil Hohlwelle
L1 Abläuterleitung (a bis n) - Läuterturm
L5 Abläuterleitung (a bis n) - Miniläuterbottich
R Rückführleitungeπ (a bis n)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Würzeherstellung mit einem Maischprozess (S3), einem Läuterprozess (S4), einem Würzekochprozess (S5) sowie einem Prozess zur Heißtrubabscheidung (S6), wobei zumindestens einer dieser Prozesse kontinuierlich durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Maischeprozess die Maische durch mindestens eine Röhre (8, 9, 10) geleitet wird und dabei in mindestens einem Bereich der mindestens einen Röhre (8, 10) thermisch behandelt und durchmischt wird und in mindestens einem anderen Bereich (9) zur Rast im Wesentlichen laminar gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung einer im Wesentlichen laminaren Strömung die Maische in den Bereich (9) gezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Maischprozess die Maische in einer ersten Stufe in einem ersten Bereich (8) thermisch behandelt und durchmischt wird, in einer zweiten Stufe zur Rast im Wesentlichen laminar durch einen zweiten Bereich (9) gefördert wird und in einer dritten Stufe in einem dritten Bereich (10) weiter thermisch behandelt und durchmischt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesszeit für alle Maischeteilchen im Wesentlichen gleich ist.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Maischprozess mindestens eine beheizte Röhre (8, 9, 10), durch die die Maische geleitet wird, mit einem Heizmedium beheizt wird, dessen Temperatur < 12O0C und vorzugsweise zwischen 80 °C und 100 0C liegt.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie, die aus Abwärme einzelner Prozessschritte, insbesondere aus dem beim Läuterprozess (S4) anfallenden heißen Treber gewonnen wird, zur Beheizung der Maische im Maischprozess verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Läuterprozess (S4) die Maische kontinuierlich in einem Läuterturm (4*) von einem oberen Bereich zu einem unteren Bereich gefördert wird und horizontal durch eine im Wesentlichen zylindrische Filterfläche (36) abgeläutert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über die Höhe des Läuterturms (4') verteilt mehrere voneinander getrennte Quellzonen (37a, b, n) vorgesehen sind, wobei die aus den Quellzonen (37a, b, n) abgeläuterte Würze in Abhängigkeit eines gemessenen Läuterwürzezustands in den Läuterturm zu mindestens einer der verschiedenen Quellzonen, zurückgeführt wird oder in ein Vorlaufgefäß geleitet wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Läuterprozess (S4) die abzuläuternde Maische kontinuierlich in mehrere Miniläuterbottiche (4"a-n) geleitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Miniläuterbottich (4"a-n) eingelagerte Maische durch einen Stempel (47) in Richtung einer Filtermembran (48) gepresst wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die geläuterte Würze, die aus einem Miniläuterbottich (4"a-n) abgeführt wird, in Abhängigkeit eines gemessenen Läuterwürzezustands, zumindest einem der Miniläuterbottiche rückgeführt wird oder in ein Vorlaufgefäß geleitet wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Läuterprozess (S4) durch einen umlaufenden Bandfilter erfolgt.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Würzekochen (S5) die Würze kontinuierlich über kaskadenartig übereinander angeordnete Heizflächen (45) geleitet werden.
15. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Maischeinrichtung (3), eine Läutereinrichtung (4), eine Einrichtung zum Würzekochen (5), sowie eine Einrichtung zur Heißtrubabscheidung (6) umfasst, wobei mindestens eine Einrichtung derart ausgebildet ist, dass die Einrichtung kontinuierlich arbeitet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischeeinrichtung (3) zumindest eine beheizbare Röhre (8, 9, 10) umfasst, wobei ein Bereich (8, 10) der mindestens einen beheizten Röhre eine Rührwerkseinheit (12, 14, 17) aufweist und ein anderer Bereich (9) eine Fördereinrichtung (11 , 23, 20) zum laminaren Fördern der Maische.
17. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Maischeinrichtung (3) aufweist: einen ersten Bereich (8) zur thermischen Behandlung der Maische, in dem eine Rührwerkseinheit (12, 14, 17) angeordnet ist, einen zweiten Bereich (9), zur Rast, in dem die Maische im Wesentlichen laminar durch eine Fördereinrichtung (11 , 23, 20) gefördert wird und einen dritten Bereich (10), in dem die Maische thermisch behandelt wird und der eine Rührwerkseinheit (13, 15, 17) umfasst.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung ein Molchsystem (11a, b, c, d) oder mindestens einen verfahrbaren Stempel (20) umfasst.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die beheizte Röhre (8, 9, 10) eine Heizeinrichtung (19) umfasst, die um den Umfang der beheizten Röhre angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Läutern einen Läuterturm (4') zum horizontalen kontinuierlichen Abläutern der Maische umfasst, der ein Fördermittel (34, 35) aufweist, das die abzuläuternde Maische von oben nach unten fördert, eine im Wesentlichen zylindrische ,um das Fördermittel (34, 35) angeordnete Filterfläche (36), sowie eine vorzugsweise zylindrische Außenzarge (42), die die Filterfläche (36) einfasst.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen Filterfläche (36) und Außenzarge (42) durch Abteilungen (43) in mehrere über die Höhe verteilte Quellzonen (37a, b, n) unterteilt ist, von denen aus die Würze abgeführt wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (34, 35) eine zentrisch angeordnete Hohlwelle (34) aufweist, über die den einzelnen Quellzonen Wasser oder rückzuführende geläuterte Würze zugeführt werden kann.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (34, 35) eine an der Hohlwelle (34) angeordnete Wendel (35) umfasst.
24. Vorrichtung nach mindestens Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Einrichtung zum Läutern mehrere Miniläuterbottiche (4"a n) umfasst, sowie eine Befülleinrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Maische in die Miniläuterbottiche (4"a, .... 4"n), wobei die Miniläuterbottiche ein Gehäuse (63) aufweisen, eine Filtermembran (48), die im unteren Bereich des Gehäuses (63) angeordnet ist, sowie eine Einrichtung, die die Maische in Richtung Membran (48) drücken kann.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, die die Maische in Richtung Membran (48) drückt, ein vertikal beweglicher Stempel (47) ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Miniläuterbottich ein Fassungsvolumen in einem Bereich von 20-400 I aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Läutern ein umlaufender Bandfilter (4) ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Würzekochen (S5) kaskadenartig übereinander angeordnete Heizflächen (45) umfasst.
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