DE102007052471A1

DE102007052471A1 - Kontinuierliches Brauen

Info

Publication number: DE102007052471A1
Application number: DE102007052471A
Authority: DE
Inventors: Peter Deuter; Peter Gattermeyer; Markus LÜBBE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2009-05-07
Also published as: WO2009056347A1; CA2703731A1; CN101896596A; US20100291261A1; EP2209882A1

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 Wesentlichen konstanter Leistung durchgeführt.

Description

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 quasi-kontinuierlicher 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 ≤ 120°C ist und vorzugsweise zwischen 80 und 100°C 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 Trub).
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 400 l 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 Trub).
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 abzuläuternde 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 (Trub, 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:
1 zeigt schematisch ein Fließschema für einen Würzebereitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Rohr der Maischeeinrichtung, die in 1 oder 3–6 gezeigt ist.
3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Maischeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Stempel in einer ersten Position liegt.
4 zeigt schematisch die in 3 gezeigte Ausführungsform, wobei ein Stempel in einer zweiten Position positioniert ist.
5 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Rohr gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
6 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Rohr gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt in schematischer Darstellung einen Läuterturm gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Läutereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die mehrere Miniläuterbottiche umfasst.
9 zeigt einen Schnitt durch eine Einrichtung zum Würzekochen gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt die Hauptprozessschritte der Würzeproduktion.
10 zeigt die Hauptprozessschritte der Würzeproduktion. Zunächst erfolgt in den Schritten S0 und S1 das Rohstoffhandling, d. h. die Malz,- Rohfruchtannahme und das Malz,- 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.
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 S0 nicht.
Das Rohstoffhandling (putzen, entstauben, wiegen) S1 kann durch das kontinuierliche Schroten um bis zu 25% seiner Kapazität gesenkt werden.
Wie aus 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.
2 zeigt einen Querschnitt durch die Röhren 8 bzw. 10. Wie aus 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 PW3 (ProzessWeg 3) und PW4, 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 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 (PW3), 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 (PW4). 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 (PW5).
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 3 und 4 dargestellt ist, die ein Grundprinzip dieser Variante zeigt. Hier entsprechen die Röhren 8 und 10 den in 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 PW3.1 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 (3) bzw. in Pfeilrichtung B (4) bewegt.
5 beschreibt beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform des Stempels 20 mit Wellensystem 16, beginnend bei 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 PW3.1 ein, bis die Endposition des Stempels 20, 4 erreicht ist.
Durch ein Zurückbewegen des Stempels 20 in Pfeilrichtung B 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, PW4 gedrückt. Venil 73, Prozessweg PW3.2 ist dabei geöffnet, Ventil 21, Prozessweg PW3.1 geschlossen. Der Stempel 20 bewegt sich definiert in Pfeilrichtung A und B mittels des frequenzgeregelten Motors 23, dem links/rechtslaufende 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.
6 zeigt eine Variation der in 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 6 gezeigten Variante wird Maische von der Heizröhre 8 über den Weg PW3 bei geöffnetem Ventil 73, PW3.2 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, PW3.1 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 PW3.1 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 PW4.2 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 PW4.1 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 78°C liegt, bei Einsatz von Enzymen bis zu 100°C 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 Suden pro Tag) ergäbe sich eine kontinuierliche Maischebehandlung von etwa 3,5 m³/Std. 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 ≤ 120°C, 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 (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 (PW5) weitergeleitet. Bei den in 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 0,3 μm bis 3 μm Über eine Zuleitung (PW5) 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 (PW6) 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 (PW6) für etwaige Nachgüsse zugeführt werden. Der Bandfilter ermöglicht ein kontinuierliches Läutern ohne Rüstzeiten zwischen einzelnen Suden.
Als Alternative zu dem in 1 gezeigten Bandfilter eignet sich zum kontinuierlichen Läutern der in 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 (PW5) 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, Rb, 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 PW7 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 (PW8) 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 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 erlaubt 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 PW8 zugeführt werden. Der Miniläuterbottich weist ein Volumen von 20 bis 400 l 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 × 4 × 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 1 hervorgeht, das kontinuierliche Würzekochen S5. Über eine Zuleitung PW8 wird dann die Läuterwürze mit vorzugsweise isomerisiertem Hopfen dem Kaskadenkocher zugeführt
In 9 ist eine Einrichtung zum Würzekochen gezeigt, die kaskadenartig übereinander angeordnete schräge, im Wesentlichen plattenförmige Heizflächen umfasst. Die Vorrichtung weist einen Zulauf (PW8) für Läuterwürze (incl. isomerisiertem Hopfen) auf, sowie einen Ablauf (PW9) 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 PW8 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 120°C reduziert werden. Die Würze verlässt die Einrichtung zum Würzekochen 5 kontinuierlich durch den Ablauf (PW9).
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.

S0: Malzannahme
S1: Malzbearbeitung
S2: Schroten
S3: Maischen
S4: Läutern
S5: Würzekochen
PW1: Rohstoffaufbereitung zur Maischefertigung
PW2: Maische zur Maischebehandlung S3
PW3: Maische von Röhre 8 zu Röhre 9
PW3.1: Aufgeteilter Maischestrom aus PW3
PW3.2: Aufgeteilter Maischestrom aus PW3
PW4: Maische von Röhre 9 zu Röhre 10
PW4.1: Aufgeteilter Maischestrom zu PW4
PW4.2: Aufgeteilter Maischestrom zu PW4
PW5: Maischestrom von Röhre 10 zum Läutern
PW6: Glattwassergabe Bandfiltration
PW7: Prozessreststoffe, Trubgaben
PW8: Läuterwürze zur Kochung
PW9: Kochwürze zur Heisstrubabscheidung
1: Schrotmühle
2: Maischefertigung
4: Bandfilter
4': Läuterturm
4'': MiniLäuterbottich
8: Heizröhre
9: 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
17: Paddel, Rührwerk
18: Ventil-Molchlenkung
19: Heizmantel Röhren 8; 9; 10
20: Stempel (a; b)
21: Ventil
23: Motor, Röhre 9
24: Band des Bandfilters
25: Umlenkrollen Bandfilter
26: Spritzdüsen Bandfilter
28: Reinigungseinheit Filterband
29: Auffangwanne Spritzwässer, Gaben
30: Treberrest-Auswurf-Bandfilter
31: Auffangwanne Läuterwürze-Bandfilter
33: Rollenpresse-Bandfilter
34: Holwelle Läuterturm
35: Wendel Läuterturm
36: Filterfläche Läuterturm
37: Quellzonen a bis n-Läuterturm
38: Läuterpumpen a bis n-Läuterturm
39: Messeinrichtungen a bis n-Läuterturm
40: Wärmerückgewinnung-Treber
41: Treber-Auffangwanne-Läuterturm
42: Äussere Wandung-Läuterturm
43: Quellzonenabgrenzung-Läuterturm
44: Motor Hohlwelle-Läuterturm
45: Heizplatten-Kaskadenkochung
46: Puffer-Kaskadenkochung
47: Stempel-Miniläuterbottich
48: Membrane-Miniläuterbottich
49: Austragung Treber-Miniläuterbottich
50: Messeinrichtung a bis n-Miniläuterbottich
60: Läuterpumpe a bis n-Miniläuterbottich
61: Überlauf-Kaskadenkochung
63: Gehäuse Miniläuterbottich
64: Schwaden-Auslass-Kaskadenkochung
65: Heizmediumg Ein/Auslass-Kaskadenkochung
66: Gehäuse Kaskandenkochung
71: Rückschlagventile Stempel 20, Röhre 9
72: Rückschlagventile Stempel 20, Röhre 9
73: Ventil
74: Spindeln
78: Getriebe
90: Trennplatte
91: Bohrung Hohlwelle 16
92: Bohrung Hohlwelle 16
95: Ventil
96: Rückschlagventil Hohlwelle
97: 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: Rückführleitungen (a bis n)

Claims

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.
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.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung einer im Wesentlichen laminaren Strömung die Maische in den Bereich (9) gezogen wird.
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.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesszeit für alle Maischeteilchen im Wesentlichen gleich ist.
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 ≤ 120°C und vorzugsweise zwischen 80°C und 100°C liegt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Läuterprozess (S4) durch einen umlaufenden Bandfilter erfolgt.
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.
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.
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.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung ein Molchsystem (11a, b, c, d) oder mindestens einen verfahrbaren Stempel (20) umfasst.
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.
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.
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.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (34, 35) eine an der Hohlwelle (34) angeordnete Wendel (35) umfasst.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, die die Maische in Richtung Membran (48) drückt, ein vertikal beweglicher Stempel (47) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Miniläuterbottich ein Fassungsvolumen in einem Bereich von 20–400 l aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Läutern ein umlaufender Bandfilter (4) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Würzekochen (S5) kaskadenartig übereinander angeordnete Heizflächen (45) umfasst.