DE102009040048A1

DE102009040048A1 - Process and device for the thermal treatment of kvass wort

Info

Publication number: DE102009040048A1
Application number: DE102009040048A
Authority: DE
Inventors: Konrad MÜLLER-AUFFERMANN; Stephan Reischmann
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-03-10
Also published as: WO2011026591A1; CN102573527B; UA108210C2; CN102573527A; EA022601B1; EA201290081A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Kwass-Würze bzw. Kwass-Würze-Konzentrat und eine Vorrichtung, insbesondere zum Durchführen dieses Verfahrens, wobei Kwass-Würze in ein Überdruckkochgerät eingeleitet und erhitzt wird, wobei ein Überdruck in dem Überdruckkochgefäß derart eingestellt wird, dass die Kwass-Würze während des gesamten Prozesses nicht siedet.The invention relates to a method for the thermal treatment of kvass wort or kvass wort concentrate and a device, in particular for carrying out this method, wherein kvass wort is introduced into a pressure cooker and heated, wherein an overpressure in the pressure cooker is adjusted in that the kvass wort does not boil during the whole process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Kwass-Würze, insbesondere Kwass-Würzekonzentrat und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for the thermal treatment of kvass wort, in particular kvass wort concentrate and a device for carrying out the method.

Kwass ist ein uraltes Getränk, welches traditionell aus Brot, Getreiden, Malzen und Zucker hergestellt wird, und dem häufig weitere pflanzliche Stoffe zugegeben werden. Die Fermentation erfolgt meist mit einer Mischkultur aus Hefen und Milchsäurebakterien, so dass das kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränk eine angenehme Säure hat, aber nur wenig Alkohol enthält. Bereits seit Jahrhunderten wird dem Kwass eine gesundheitsfördernde Wirkung zugeschrieben, und es zählt in Russland, der Ukraine und weiteren Ländern Osteuropas zu den Nationalgetränken. In den vergangenen Jahren hat dieses althergebrachte Produkt, vor allem in Russland und der Ukraine einen großen Aufschwung erfahren.Kvass is an ancient drink that is traditionally made from bread, cereals, malt and sugar, and is often added to other botanicals. The fermentation is usually carried out with a mixed culture of yeasts and lactic acid bacteria, so that the carbonated soft drink has a pleasant acid, but contains little alcohol. For centuries, the kvass has been credited with health benefits, and it is a national beverage in Russia, Ukraine and other Eastern European countries. In recent years, this traditional product, especially in Russia and Ukraine has experienced a great boom.

Um ein roggenbrottypisches, leicht brenzliges, brotrindenartiges Aroma herzustellen, wird die Kwass-Würze aber insbesondere das Kwass-Würzekonzentrat meist einer mehrfachen thermischen Behandlung unterzogen. Durch sie erfolgen eine Anhäufung der Aromakomponenten, der Melanoidinprodukte, sowie eine Zufärbung des Produktes.In order to produce a rye bread-typical, slightly hot, bread-bark-like aroma, the kvass wort, but in particular the kvass-wort concentrate, is usually subjected to multiple thermal treatment. Through them, an accumulation of the aroma components, the melanoidin products, as well as a coloring of the product occur.

Eine thermische Behandlung erfolgt dabei in speziellen Apparaturen bei einer Kerntemperatur von 100°C bis 130°C und dauert meist 20 bis 30 Minuten.A thermal treatment is carried out in special equipment at a core temperature of 100 ° C to 130 ° C and usually takes 20 to 30 minutes.

Derzeit gibt es drei gängige Verfahren, um das Kwass-Würzekonzentrat derart thermisch zu behandeln:At present, there are three common methods for thermally treating the kvass wort concentrate in such a way:

Erstes traditionelles Verfahren:First traditional procedure:

In älteren Eindampfanlagen, in denen die Würze zu Konzentrat mittels starker Hitze zuvor eingedampft wird, wird teilweise eine weitere Kochstufe in die Apparatur integriert, in der das Konzentrat zusätzlich thermisch behandelt wird. Um den Energieeintrag beim Verdampfen zu verringern, arbeiten moderne Eindampfanlagen jedoch meist mit Unterdruck (Teilvakuum), so dass die Produkttemperatur über die nachgeschalteten Verdampferstufen abfällt. Ein Kochen des Konzentrats kann daher nicht innerhalb einer modernen und ökonomischen Vakuumanlage erfolgen.In older evaporation plants, in which the wort is concentrated to concentrate by means of strong heat previously, a further cooking stage is partially integrated into the apparatus in which the concentrate is additionally treated thermally. In order to reduce the energy input during evaporation, modern evaporation systems, however, usually work with negative pressure (partial vacuum), so that the product temperature drops above the downstream evaporator stages. Cooking of the concentrate therefore can not take place within a modern and economical vacuum plant.

Zweites traditionelles Verfahren:Second traditional procedure:

Hier wird das Konzentrat, welches zuvor meist in modernen Vakuumverdampfern hergestellt wurde, zunächst in große Druckkochgefäße eingebracht. Diese sind zumeist mit einer elektrischen oder dampfbeheizten Heizfläche und teilweise mit einem Rührwerk ausgestattet. Der Deckel wird nach der Befüllung geschlossen, das Konzentrat erhitzt und das Rührwerk eingeschaltet. Nach Beendigung des Kochprozesses wird der Behälter entspannt und das heiße Konzentrat manuell entleert oder abgepumpt. Dieser Prozess hat jedoch wesentliche Nachteile: Die Behälter funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie Schnellkochtöpfe. Demnach verdampft durch die Erhitzung ein Teil der im Produkt enthaltenen Flüssigkeit (Wasser) und der entstehende (Wasser)dampf erhöht den Behälterinnendruck und somit auch die Siedetemperatur des Produktes. Durch die Verdampfung der Flüssigkeit kann es jedoch zu einem Anbrennen des Produktes an der Behälterinnenwand kommen, vor allem dann, wenn der Wassergehalt im Produkt, wie bei Konzentrat, gering ist. Dieser Effekt wird oftmals zusätzlich dadurch verstärkt, dass der Temperaturunterschied zwischen Heizfläche und Produkt Anfangs sehr groß ist und die Heizmedien (Strom/Dampf) mit einer konstanten Leistung eingebracht werden. Durch das Anbrennen entstehen Produktverluste und die Reinigung des Behälters wird deutlich erschwert und muss häufiger erfolgen. Zudem können sich unerwünschte Stoffe bilden, die teilweise sogar gesundheitsschädlich sind (z. B. Furfural, Acrylamid). Auch beim Entspannen des Druckbehälters kann ein derartiger Siedeverzug an den Heizflächen und/oder der heißen Behälterinnenwand auftreten, der den gleichen Effekt hervorruft.Here, the concentrate, which was previously produced mostly in modern vacuum evaporators, first introduced into large pressure cooking vessels. These are usually equipped with an electric or steam-heated heating surface and partly with a stirrer. The lid is closed after filling, the concentrate is heated and the stirrer is switched on. After completion of the cooking process, the container is released and the hot concentrate is manually emptied or pumped out. However, this process has significant disadvantages: The containers work on the same principle as pressure cookers. Accordingly, by heating, part of the liquid contained in the product (water) evaporates and the resulting (water) vapor increases the internal pressure of the container and thus also the boiling temperature of the product. However, vaporization of the liquid can cause the product to burn on the inner wall of the container, especially if the water content in the product, as in the case of concentrate, is low. This effect is often additionally reinforced by the fact that the temperature difference between the heating surface and the product is initially very large and the heating media (stream / steam) are introduced at a constant rate. Burning causes product loss and cleaning the container is made much more difficult and must be done more frequently. In addition, unwanted substances can form, some of which are even detrimental to health (eg furfural, acrylamide). Even when relaxing the pressure vessel such a bumping on the heating surfaces and / or the hot container inner wall can occur, which causes the same effect.

Drittes traditionelles Verfahren:Third traditional method:

Um das Anbrennen des Konzentrats zu vermeiden bzw. zu verringern entwickelte man eine dritte Möglichkeit das Konzentrat zu kochen. Dazu wird das Konzentrat zunächst in offene Behältnisse gefüllt. Anschließend wird der heiße Dampf durch Lanzen, welche meist von oben bis hin zum Gefäßboden reichen, in das Produkt eingeblasen bis der Tankinhalt kocht und die gewünschte Kerntemperatur erreicht wird. Doch auch dieses Verfahren hat gewisse Nachteile. So ist beispielsweise die exakte Einstellung des Wassergehaltes im fertigen Produkt praktisch unmöglich, da sich die Dampfblasengröße, die Blasenanzahl und deren Retentionszeit sowie die chemisch-physikalische Zusammensetzung des Konzentrates während des Prozesses verändern und sich so das Gleichgewicht zwischen eingebrachtem Wasser und ausgedampften Wasser ständig verschiebt. Zudem kommt es in dem Fluid zu lokalen Temperaturspitzen und Inhomogenitäten, so dass auch hier das Aromaprofil und die gebildeten Stoffe nicht exakt gesteuert werden können. Ein weiterer Nachteil kann der Austrag erwünschter Aromakomponenten durch die Brüden sein. Sollte keine Energierückgewinnung der Brüden erfolgen, ist außerdem mit hohen Energieverlusten zu rechnen. Des Weiteren kann es auch hier zu einem Anbrennen des Produktes an der Lanzen- und/oder Gefäßwandung kommen.In order to avoid or reduce the burning of the concentrate, a third possibility was developed to cook the concentrate. For this purpose, the concentrate is first filled into open containers. Subsequently, the hot steam is blown through lances, which usually extend from the top to the bottom of the vessel, into the product until the tank contents boil and the desired core temperature is reached. But this process has certain disadvantages. Thus, for example, the exact adjustment of the water content in the finished product is virtually impossible, since the vapor bubble size, the number of bubbles and their retention time and the chemical-physical composition of the concentrate change during the process and thus constantly shifts the balance between introduced water and evaporated water. In addition, local temperature peaks and inhomogeneities occur in the fluid, so that here too the aroma profile and the substances formed can not be precisely controlled. Another disadvantage may be the discharge of desirable flavor components by the vapors. If no energy recovery of the vapors take place, is also expected to high energy losses. Furthermore, burning of the product on the lance wall and / or vessel wall can also occur here.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen auf zuverlässige und reproduzierbare Art und Weise Kwass-Würze, insbesondere Kwass-Würzekonzentrat thermisch zu behandeln und die beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Verfahren zu verringern bzw. auszuschließen. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a method and a device which make it possible to thermally treat kvass wort, in particular kvass wort concentrate, in a reliable and reproducible manner and to reduce or eliminate the described disadvantages of the conventional methods ,

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.According to the invention this object is solved by the features of claims 1 and 9.

Im Nachfolgenden wird der Einfachheit halber oftmals nur von Kwass-Würze gesprochen, wobei jedoch ebenfalls Kwass-Würzekonzentrat (KWK) und/oder andere Produkte, vor allem aber Konzentrate mit umfasst sind. Des Weiteren wird der eigentliche Reaktions- und Aufheizbehälter als Kocher bezeichnet, wenngleich es aufgrund des hohen Druckes nicht zu einem Sieden und Kochen des Produktes kommt.In the following, the sake of simplicity is often only spoken of kvass wort, but also kvass wort concentrate (CHP) and / or other products, but especially concentrates are included. Furthermore, the actual reaction and heating tank is referred to as a digester, although due to the high pressure does not boil and boil the product.

Gemäß dem Verfahren zur thermischen Behandlung von Kwass-Würze bzw. Kwass-Würzekonzentrat kann durch eine Druckerhöhung und der damit verbundenen Verschiebung des Phasenübergangs des im Produkt enthaltenen Wassers von flüssig zu gasförmig, die Kwass-Würze (KWK) auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, ohne dass die Kwass-Würze (KWK) zu sieden beginnt. Somit kommt es nicht zu einem Siedeverzug an den Heiz- und Gefäßflächen und damit auch nicht zu einem Anbrennen des Produkts.According to the method for the thermal treatment of kvass wort or kvass wort concentrate can be heated to a high temperature by an increase in pressure and the associated shift of the phase transition of the water contained in the product of liquid to gas, the kvass wort (CHP) without the kvass wort (CHP) starts to boil. Thus, it does not come to a bumping on the heating and vessel surfaces and thus not to a burning of the product.

Dementsprechend geringer sind die Produktionsverluste und dementsprechend leichter kann die Reinigung der Anlage vorgenommen werden. Zudem können dadurch die Reinigungsintervalle (Zyklen in der die Reinigung erfolgen sollte) verlängert werden.Accordingly, the production losses are lower and accordingly the cleaning of the plant can be made easier. In addition, this may extend the cleaning intervals (cycles in which the cleaning should take place).

Es entstehen zudem deutlich weniger ungewünschte und gesundheitsschädliche Reaktionsprodukte wie Furfural und/oder Acrylamid.There are also significantly less unwanted and harmful reaction products such as furfural and / or acrylamide.

Dadurch, dass möglichst kein- oder nur sehr wenig Wasser aus dem Konzentrat aufgrund des hohen Druckes verdampft, kommt es nicht- oder nur kaum, zu einer Veränderung des Trockenmassegehalts des Konzentrats. Somit kann ein standardisiertes Produkt hergestellt werden, was wichtig für den Verkauf und das spätere Ausmischen des Konzentrats ist.Due to the fact that as little as possible or only very little water evaporates from the concentrate due to the high pressure, there is little or no change in the dry matter content of the concentrate. Thus, a standardized product can be produced, which is important for the sale and subsequent mixing of the concentrate.

Das Verhindern des Aufkochens verringert außerdem die übermäßige Blasenbildung und das damit verbundene Aufschäumen des Produkts. Somit kann die Gefäßgröße- bzw. Gefäßhöhe reduziert werden.Preventing boil-up also reduces excessive blistering and the associated foaming of the product. Thus, the vessel size or vessel height can be reduced.

Die aufzuwendende Energie zur Erreichung der gewünschten Temperatur ist geringer, da keine Energie für den Phasenübergang aufgewendet wird. Zudem erfolgt möglichst kein Energie- und/oder Aromastoffaustrag aus dem System durch entstehende, abgeführte Brüden.The energy required to reach the desired temperature is lower, since no energy is expended for the phase transition. In addition, as far as possible no energy and / or Aromastoffaustrag from the system by resulting, discharged vapors.

Das Verfahren ermöglicht ein schnelles Aufheizen des gesamten Behälterinhalts auf extrem hohe Temperaturen, so dass die entsprechende Behandlungszeit reduziert werden kann, was ebenfalls die Gesamtwirtschaftlichkeit der Anlage erhöht und die Bildung und Anhäufung weiterer Aromakomponenten ermöglicht.The process allows the entire contents of the container to be heated rapidly to extremely high temperatures, so that the corresponding treatment time can be reduced, which also increases the overall economy of the plant and allows the formation and accumulation of other flavor components.

Der einzustellende Druckwert für eine bestimmte Temperatur oder Maximaltemperatur ergibt sich beispielsweise näherungsweise aus der Dampfdruckkurve für Wasser. Dabei wird der Überdruck im Behälter und/oder Gesamtsystem so eingestellt, dass bei der angestrebten Temperatur kein Phasenübergang von Wasser erfolgt [vgl. 4].The pressure value to be set for a certain temperature or maximum temperature results, for example, approximately from the vapor pressure curve for water. In this case, the overpressure in the container and / or overall system is adjusted so that no phase transition of water takes place at the desired temperature [cf. 4. ].

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Produkt vor dem Einleiten in das Überdruck(koch)gefäß mittels einem oder mehreren Wärmetauschern und/oder Heizvorrichtungen vorerhitzt wird. Dabei sollte die Vorheiztemperatur so gewählt werden, dass die Temperaturdifferenz zur angestrebten Reaktions(koch)temperatur möglichst gering ist (z. B. vorheizen auf 130°C; „Kochen” bei 135°C), vorzugsweise jedoch der Reaktions/(Koch)temperatur entspricht (z. B. vorheizen auf 135°C; „Kochen” bzw. Heißhalten bei/auf 135°C). Um zu gewährleisten, dass es während des Prozesses nicht zu einem Sieden des Produktes (Wassers) kommt, kann es dabei von Vorteil sein, den Druck des gesamten Systems (also zum Beispiel den Wärmetauscher(n), Heizvorrichtung(en) und/oder des eigentlichen Reaktorbehälters etc.), bereits vor dem Befüllen so zu erhöhen, dass ein siedefreies Aufheizen, Befüllen, eine anschließende thermische Behandlung und/oder Entleerung und/oder Abkühlung des Produktes gewährleistet werden kann [vgl. 4]. Das Vorheizen erleichtert die thermische Behandlung im Druckkocher, da ggf. eine geringere Temperaturdifferenz zur Erreichung der gewünschten maximalen Erwärmtemperatur im Reaktor überwunden werden muss. Zudem kann durch eine derartige Installation die Temperatur so eingestellt werden, dass im eigentlichen Reaktor kein weiteres Aufheizen des Produktes erfolgen muss (z. B. Vorwärmen auf 137°C, 20 Minuten Heißhalten im vorzugsweise isolierten Reaktor, wobei eine Abkühlung z. B. auf 135°C erfolgen kann). Außerdem verringert sich durch das Erhitzen die Viskosität des hochviskosen Konzentrats, so dass das die Einbringung und das Rühren und/oder die Umwälzung im Überdruck(koch)gefäß erleichtert werden. Da aufgrund der niedrigeren Viskosität von Anfang an mit dem Rühren und/oder Umpumpen begonnen werden kann, kann ein Anbrennen des zähflüssigen Konzentrats zudem noch besser verhindert werden. Ein Vorheizen kann zudem zu einer homogeneren Temperaturverteilung des Produktes führen. Dies verbessert den gewünschten Reaktionsverlauf und kann den Rühr- und/oder Umpumpaufwand verringern, oder überflüssig machen.It is particularly advantageous if the product is preheated prior to introduction into the overpressure (boiling) vessel by means of one or more heat exchangers and / or heating devices. The preheating temperature should be selected so that the temperature difference to the desired reaction (cooking) temperature is as low as possible (eg preheating to 130 ° C, "boiling" at 135 ° C), but preferably the reaction / (cooking) temperature (eg preheat to 135 ° C, "cook" or hold at 135 ° C). In order to ensure that the product (water) does not boil during the process, it may be advantageous to control the pressure of the entire system (for example, the heat exchanger (s), heater (s) and / or actual reactor vessel, etc.), to increase even before filling so that a boiling-free heating, filling, subsequent thermal treatment and / or emptying and / or cooling of the product can be ensured [see. 4. ]. The preheating facilitates the thermal treatment in the pressure cooker, since possibly a lower temperature difference to achieve the desired maximum heating temperature in the reactor must be overcome. In addition, by such an installation, the temperature can be adjusted so that in the actual reactor no further heating of the product must be carried out (eg preheating to 137 ° C, 20 minutes holding in the preferably insulated reactor, with a cooling z 135 ° C can take place). In addition, the viscosity of the high-viscosity concentrate is reduced by the heating, so that the introduction and the stirring and / or circulation in the pressure vessel (Koch) gefäß be facilitated. Since it is possible to start stirring and / or pumping over from the beginning because of the lower viscosity, burning of the viscous concentrate can also be prevented even better. A preheat can also lead to a more homogeneous temperature distribution of the product. This improves the desired course of the reaction and can reduce or eliminate the need for agitation and / or pumping.

Obwohl die Aufheizung auch mit Hilfe von Primärenergie erfolgen kann, ist ein weiterer entscheidender Vorteil des Vorwärmprozesses die sinnvolle Verwendung von Sekundärenregie, also vorzugsweise von Abwärme aus einem anderen Teil der Produktion. Dabei bietet sich vor allem die Nutzung der eigenen Systemwärme an.Although the heating can also be done with the help of primary energy, another important advantage of the preheating process is the sensible use of secondary control, that is preferably of waste heat from another part of the production. Above all, it makes sense to use your own system heat.

So kann beispielsweise in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Abwärme, welche durch die Abkühlung des thermisch behandelten Konzentrates gewonnen werden kann, dazu genutzt werden, um die nächste Charge des Produktes vorzuwärmen. Ist die Temperaturdifferenzen beim Vorheizen und Abkühlen des Konzentrates annähernd gleich hoch, kann eine Wärmeschaukel besonders einfach zwischen dem vor- und nachgeschalteten Wärmetauschern integriert werden. Diese kann die Gesamteffizienz der Anlage erhöhen, indem sie den Bedarf an Primärenergie reduziert und das erfindungsgemäße System von anderen Teilbereichen der Produktion entkoppelt.Thus, for example, in an advantageous embodiment of the invention, the waste heat, which can be obtained by the cooling of the thermally treated concentrate, are used to preheat the next batch of the product. If the temperature differences during preheating and cooling of the concentrate are approximately the same, a heat swing can be integrated particularly easily between the upstream and downstream heat exchangers. This can increase the overall efficiency of the plant by reducing the demand for primary energy and decoupling the system according to the invention from other parts of the production.

Vorteilhafterweise wird die Kwass-Würze auf eine Temperatur ≥ 120°C vorzugsweise ≥ 130°C erhitzt, da es sich herausgestellt hat, dass viele der gewünschten Aromakomponenten bei Temperaturen von über 130°C bzw. über 140°C entstehen. Bei den traditionellen Verfahren konnten diese Temperaturen nur in wenigen Bereichen innerhalb des Kochers erreicht werden, z. B. direkt an den Heizflächen oder an den Dampfblasen. Das erfindungsgemäße Druckverfahren ermöglicht jedoch nun ein Aufheizen des gesamten Behälterinhalts auf derartig hohe Temperaturen, ohne dass dabei die Probleme, die durch das Anbrennen entstehen können, stattfinden. Dabei kann die Aufheizung des Konzentrates vor- und/oder im eigentlichen Reaktionsbehälter sowie in Umpumpleitungen erfolgen.Advantageously, the kvass wort is heated to a temperature ≥ 120 ° C, preferably ≥ 130 ° C, since it has been found that many of the desired aroma components arise at temperatures above 130 ° C or above 140 ° C. In the traditional methods, these temperatures could be achieved only in a few areas within the digester, z. B. directly to the heating surfaces or to the vapor bubbles. However, the printing method according to the invention now makes it possible to heat the entire contents of the container to such high temperatures, without causing the problems that may arise from burning. In this case, the heating of the concentrate before and / or carried out in the actual reaction vessel and in Umpumpleitungen.

Vorteilhafterweise wird das Produkt im Überdruck(koch)gefäß unter entsprechendem Überdruck gerührt und/oder umgepumpt. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn eine Aufheizung des Produktes im Reaktor und/oder in der Umwälzleitung erfolgt. Dabei dient das Rühren bzw. Umpumpen vor allem der gleichmäßigen Erwärmung des Fluides und bewirkt eine Homogenisierung der Inhaltsstoffe. Zudem soll es ungewünschten Reaktionen wie dem Anbrennen vorbeugen.Advantageously, the product is stirred in an overpressure (boiling) vessel under appropriate overpressure and / or recirculated. This is especially useful if there is a heating of the product in the reactor and / or in the recirculation line. The stirring or pumping serves above all the uniform heating of the fluid and causes a homogenization of the ingredients. In addition, it should prevent unwanted reactions such as burning.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn beim Ausleiten der Kwass-Würze (KWK) der eingestellte Überdruck im Überdruckkochgefäß gehalten wird, so dass es auch beim Ausleiten nicht zu einem Sieden kommt. Somit kann auch beim Entleeren ein Siedeverzug an der heißen Behälterwandung und an den Heizflächen vermieden werden.It is also advantageous if, during the discharge of the kvass wort (CHP), the set overpressure is kept in the overpressure cooking vessel so that boiling does not occur even when it is being discharged. Thus, a boiling delay on the hot container wall and on the heating surfaces can be avoided even when emptying.

Vorteilhafterweise wird die aus dem Überdruck(koch)gefäß ausgeleitete Kwass-Würze (KWK) mittels Wärmetauscher (vorzugswiese Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher) abgekühlt. Das Ausleiten kann dabei entweder mittels einer Pumpe und/oder mit Hilfe des im Behälters eingestellten Überdruckes erfolgen. Dabei sollte die Abkühltemperatur so gewählt werden, dass ein weiteres Befördern des abgekühlten Konzentrates vorteilhaftsweise mit einer Kreiselpumpe erfolgen kann [vgl. 3]. Wenn die Abwärme, welche bei diesem Prozess entsteht, zusätzlich dazu genutzt werden soll, um die nächste Charge Kwass-Würzekonzentrat (KWK) vorzuheizen, ist außerdem vorteilhaftsweise eine ähnliche Temperaturdifferenz wie bei dem vorgeschalteten Wärmetauscher zwischen Produkt und Kühl- bzw. Heizmedium anzustereben, um so eine möglichst einfache Wärmeschaukel in das System integrieren zu können. Sollte Wasser als Wärmeträgermedium für eine derartige Wärmeschaukel verwendet werden, ist darauf zu achten, dass es vorzugsweise auch in diesem System nicht zu einem Phasenübergang kommen sollte. Dementsprechend kann auch im Wärmeträgersystem ein Überdruck eingestellt werden. Dieser sollte jedoch vorzugsweise geringer sein als der Überdruck im produktführenden System, um bei Leckage der Wärmetauscher eine Produktsicherheit zu gewährleisten (positives Druckgefälle). Wahlweise kann aber auch ein anderes, vorzugsweise lebensmittelechtes Medium, welches einen Phasenübergang bei höheren Temperaturen aufweist (wie beispielsweise Öl oder Glyzerin) bei atmosphärischen Drücken als Wärmeträger verwendet werden. Die Energieverwendung und/oder Rückgewinnung im Aufheizt und/oder Abkühlprozess können die Effizienz der Gesamtanlage erhöhen. Die Installation einer Wärmeschaukel ist jedoch nicht zwangsweise Notwendig. So kann eine Aufwärmung und/oder Abkühlung vor- und/oder nach dem Reaktor wahlweise auch oder ausschließlich mit Hilfe von Primärenergie (beispielsweise Dampf und/oder Kaltwasser) erfolgen.Advantageously, the kwass wort (CHP) discharged from the overpressure (boiling) vessel is cooled by means of a heat exchanger (preferably tube bundle or plate heat exchanger). The discharge can take place either by means of a pump and / or with the aid of the overpressure set in the container. In this case, the cooling temperature should be selected so that a further conveying of the cooled concentrate can advantageously take place with a centrifugal pump [cf. 3 ]. In addition, if the waste heat arising from this process is to be used to preheat the next batch of kvass wort concentrate (CHP), it is advantageous to aim for a similar temperature difference as between the product and the cooling or heating medium in the upstream heat exchanger to be able to integrate as simple as possible heat swing in the system. If water is used as the heat transfer medium for such a heat swing, it should be ensured that preferably also in this system should not come to a phase transition. Accordingly, an overpressure can also be set in the heat transfer system. However, this should preferably be lower than the overpressure in the product-carrying system in order to ensure product safety in the case of leakage of the heat exchanger (positive pressure gradient). Alternatively, however, another, preferably food-safe medium, which has a phase transition at higher temperatures (such as oil or glycerol) are used at atmospheric pressures as heat transfer. Energy usage and / or recovery in the heating and / or cooling process can increase the efficiency of the overall plant. However, the installation of a heat swing is not necessarily necessary. Thus, a warm-up and / or cooling before and / or after the reactor optionally or exclusively by means of primary energy (for example steam and / or cold water) take place.

Die Einstellung des Überdrucks im produktführenden System kann beispielsweise beim Einfüllen der Kwass-Würze (KWK) durch Schließen der Gasableitung(en) und/oder durch Vorspannen mit Gas und/oder Dampf erfolgen, wobei ein Vorspannen mit Dampf den Vorteil haben kann, dass das System vorgewärmt wird. Inertgase wie beispielsweise Stickstoff oder CO₂ können hingegen den Vorteil haben, dass vorzugsweise kein weiterer Sauerstoffeintrag in das Produkt erfolgt. Dies wiederum kann sich auf die Reaktionen im Produkt auswirken. Prinzipiell können wahlweise nur der Reaktor und/oder alle weiteren Anlagenteile wie z. B. die Wärmetauscher mit dem selben Überdruck und oder unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden. Dabei können die Drücke entweder durch Prozesse im System aufgebaut werden (bspw. Befüllen) und/oder vor-während- oder nach dem hauptsächlichen Reaktionsprozess durch zusätzliche Prozesse (bspw. Vorspannen mit Dampf) eingestellt werden.The adjustment of the overpressure in the product-carrying system, for example, when filling the kvass wort (CHP) by closing the gas discharge (s) and / or by biasing with gas and / or steam, wherein a biasing with steam may have the advantage that the System is preheated. Inert gases such as nitrogen or CO ₂ , however, may have the advantage that preferably no further oxygen is introduced into the product. This in turn can affect the reactions in the product. In principle, optionally only the reactor and / or all other system parts such. B. the heat exchanger be subjected to the same pressure and or different pressures. In this case, the pressures can be established either by processes in the system (for example filling) and / or before-during or after the main reaction process by additional processes (for example pretensioning with steam).

Sollte eine Heizung in den Reaktorbehälter und/oder die Umwälzleitung integriert werden, sollte diese, vor allem wenn größere Temperaturdifferenzen zur Erreichung der eigentlichen Zieltemperatur überwunden werden müssen, vorteilhafterweise in der Leistung variabel sein. Dabei kann die Heizleistung während des Erhitzens der Kwass-Würze (KWK) in Abhängigkeit der Temperatur und/oder der Zeit erhöht werden, wobei insbesondere eine Dampfheizung verwendet werden sollte. Durch das Steigen der Heizleistung soll die Temperaturdifferenz zwischen der Kwass-Würze (KWK) im Überdruck(koch)gefäß und der Heizflächentemperatur möglichst gering gehalten werden. Dies ermöglicht eine besonders schonende Aufheizung im Reaktorbehälter. Zum Aufheizen kann beispielsweise eine Dampfheizung mit so genannter gleitender bzw. dynamischer, flexibler Dampfregulierung verwendet werden. Falls ein Vorwärmen des Produktes vorzugsweise so erfolgt, dass die Temperaturdifferenz zur Zieltemperatur sehr gering- oder nicht vorhanden ist, kann wahlweise auf eine Leistungsregulierung der Heizung verzichtet werden. Dies kann die Kosten für eine derartige Installation ggf. verringern.Should a heater be integrated into the reactor vessel and / or the recirculation line, this should be advantageously variable in performance, especially if larger temperature differences must be overcome to achieve the actual target temperature. The heating power during the heating of the kvass wort (CHP) can be increased as a function of the temperature and / or the time, in particular, a steam heating should be used. By increasing the heating power, the temperature difference between the kvass wort (CHP) in the overpressure (boiling) vessel and the heating surface temperature should be kept as low as possible. This allows a particularly gentle heating in the reactor vessel. To heat, for example, a steam heating with so-called sliding or dynamic, flexible steam control can be used. If a preheating of the product is preferably carried out so that the temperature difference to the target temperature is very low or not available, can be optionally dispensed with a power regulation of the heater. This may reduce the cost of such an installation.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens umfasst ein Überdruck(koch)gefäß und eine Heizeinrichtung welche sich entweder vor- und/oder im Reaktor bzw. in einer Umwälzleitung am Reaktor befindet. Zudem sollte das System über eine Druck- und/oder Temperatursteuerung/Regelung verfügen, die vorzugsweise über mindestens ein Stellglied in dem Überdruck(koch)gefäß derart eingestellt werden kann, dass ein Sieden des Produktes vermieden wird.An apparatus for carrying out the method comprises an overpressure (boiling) vessel and a heating device which is located either upstream and / or in the reactor or in a recirculation line on the reactor. In addition, the system should have a pressure and / or temperature control / regulation, which can preferably be set via at least one actuator in the pressure (cooking) vessel such that boiling of the product is avoided.

Vorteilhafterweise ist dem Überdruck(koch)gefäß ein Wärmetauscher und/oder eine Heizvorrichtung vorgeschaltet bzw. in dessen Umpumpvorrichtung integriert, die zum Vorwärmen und/oder Heißhalten des Kwass-Würzekonzentrates (KWK) dienen.Advantageously, a heat exchanger and / or a heating device is upstream of the overpressure (boiling) vessel or integrated into its circulating pump, which serve to preheat and / or keep hot the kvass wort concentrate (CHP).

Nach dem Überdruckkochgefäß ist vorzugsweise ein weiterer Wärmetauscher zum Kühlen angeordnet, wobei die Abwärme des nachgeschalteten Wärmetauschers vorzugsweise als Aufwärmenergie für den vorgeschalteten Wärmetauscher verwendet werden kann.After the pressure cooker, a further heat exchanger is preferably arranged for cooling, wherein the waste heat of the downstream heat exchanger can be preferably used as a warm-up energy for the upstream heat exchanger.

Es ist vorteilhaft, wenn das Überdruckkochgefäß ein Rührwerk mit drucksicherer Dichtung und/oder eine Umwälzleitung mit entsprechender Pumpe umfasst. Vorzugsweise ist eine im Reaktor befindliche Heizeinrichtung (bzw. eine in der Umwälzleitung befindliche Heizeinrichtung) derart ausgebildet, dass sie Dampf als Heizmedium verwendet und die Heizleistung, also die Temperatur des Heizmediums in Abhängigkeit der Zeit und/oder der Inhaltstemperatur einstellbar ist. Vorteilhafterweise sind zur Druckregelung und zur Temperaturregelung in dem Überdruckkochgefäß zum Beispiel Druck- und Temperatursensoren angeordnet. Als Stellglieder zum Einstellen des Druckes können vorteilhaftsweise Ventile vorgesehen werden, die ein exaktes Einstellen des Überdruckes ermöglichen. Diese sollten zudem gewährleisten, dass der Druck z. B. bei Ablassen des Produktes, konstant gehalten werden kann. Des Weiteren sollte mindestens ein Gasableitventil integriert werden, um zu gewährleisten, dass ein zu hoher Überdruck bei Bedarf abgeführt werden kann. Das Gasableitventil kann zudem bei Bedarf zum anfänglichen Aufbau eines Überdruckes genutzt werden, indem es während des Befüllvorgangs bis zum erreichen des gewünschten Überdruckes geschlossen bleibt.It is advantageous if the pressure cooking vessel comprises an agitator with pressure-resistant seal and / or a circulation line with a corresponding pump. Preferably, a heater located in the reactor (or a heater located in the circulation line) is designed such that it uses steam as the heating medium and the heating power, ie the temperature of the heating medium in dependence on time and / or the content temperature is adjustable. Advantageously, pressure and temperature sensors are arranged for pressure regulation and for temperature control in the pressure cooking vessel, for example. As actuators for adjusting the pressure vorteilhaftsweise valves can be provided which allow an exact adjustment of the pressure. These should also ensure that the pressure z. B. when draining the product, can be kept constant. Furthermore, at least one gas discharge valve should be integrated to ensure that excessively high pressure can be dissipated when needed. The gas discharge valve can also be used if necessary for the initial build-up of an overpressure by it remains closed during the filling process until reaching the desired overpressure.

Die Vorrichtung wird insbesondere zum Erhitzen und/oder Heißhalten von Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitskonzentraten verwendet. Dadurch sollen bestimmte Inhaltsstoffe wie Farb- und/oder Aromakomponenten gebildet bzw. angereichert werden, welche das Produkt aufwerten sollen. Insbesondere eignet sich die Vorrichtung und das Verfahren zur thermischen Behandlung von Getränkekonzentraten, doch auch weitere Applikationen wie z. B. die Herstellung von Fleischaroma, Karamellzucker und/oder Zuckercouleur, sowie die Sterilisation bestimmter Stoffe können mit Hilfe einer derartigen Anlage vorgenommen werden.The device is used in particular for heating and / or holding liquid or liquid concentrates. As a result, certain ingredients such as color and / or aroma components are to be formed or enriched, which should enhance the product. In particular, the device and the method for the thermal treatment of beverage concentrates, but also other applications such. As the production of meat flavor, caramel sugar and / or Zuckercouleur, and the sterilization of certain substances can be made with the help of such a system.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme folgenden Figuren näher erläutert. Grundsätzlich sollen die Ausführungsbeispiele die Erfindung illustrieren, sie sind jedoch keinesfalls einschränkend zu verstehen.The present invention will be explained in more detail below with reference to the following figures. In principle, the exemplary embodiments are intended to illustrate the invention, but they are by no means to be understood as limiting.

1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Überdruckkochgefäßes gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic structure of a pressure cooking vessel according to the present invention.

2 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit vor- und nachgeschalteten Wärmetauschern. 2 schematically shows an apparatus according to the present invention with upstream and downstream heat exchangers.

2A zeigt den Befüllungsvorgang der schematisch dargestellten Vorrichtung aus 2. 2A shows the filling process of the device schematically shown 2 ,

2B zeigt die thermische Behandlung der schematisch dargestellten Vorrichtung aus 2. 2 B shows the thermal treatment of the device schematically illustrated 2 ,

2C zeigt den Entleerungsvorgang der schematisch dargestellten Vorrichtung aus 2. 2C shows the emptying process of the schematically illustrated device 2 ,

3 zeigt die Viskosität eines Kwass-Würzekonzentrates in Abhängigkeit der Temperatur 3 shows the viscosity of a kvass wort concentrate as a function of temperature

4 zeigt das aus der Thermodynamik bekannte Phasenübergangsdiagramm von Wasser zur Illustrierung der Ermittlung des benötigten Drucks bei angestrebter Temperatur. 4. shows the known from the thermodynamics phase transition diagram of water to illustrate the determination of the required pressure at the desired temperature.

1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfasst ein Überdruckkochgefäß 1. Das Überdruckkochgefäß ist als im Wesentlichen zylinderförmiger Hochdruckbehälter aus Edelstahl ausgebildet. Vorteilhaftsweise sollte der Behälter eine Isolation aufweisen. Für einen wirtschaftlichen Prozess zur Erzeugung von Aromen und Farbstoffen in der Kwasswürze wird insbesondere Konzentrat aufgrund des kleineren Volumens und der Anreicherung der Inhaltsstoffe erwärmt. Das Überdruckkochgefäß 1 umfasst den Zu-/Ablauf 5 mit einer entsprechenden Leitung, in der wahlweise eine Pumpe 10 angeordnet seien kann. Auch wenn hier nur ein Zu-/Ablauf 5 vorgesehen ist, könnten der Zulauf und der Ablauf auch getrennt ausgebildet sein. So kann die Befüllung beispielsweise auch über die Umpumpleitung U in den oberen Behälterbereich erfolgen. 1 shows a device according to the present invention. The device comprises an overpressure cooking vessel 1 , The pressure cooker is designed as a substantially cylindrical high-pressure container made of stainless steel. Advantageously, the container should have an insulation. In particular, concentrate is heated due to the smaller volume and the accumulation of ingredients for an economical process for producing flavors and colors in the wort. The pressure cooker 1 includes the inflow / outflow 5 with a corresponding line in which either a pump 10 can be arranged. Even if here only one inlet / outlet 5 is provided, the inlet and the outlet could also be formed separately. For example, the filling can also take place via the pumping line U into the upper tank area.

Weiter umfasst das Überdruckkochgefäß 1 wahlweise einen Rührer 2, der von einem Motor 4 angetrieben wird und an dessen Rührerachse vorzugsweise mehrere Rührflügel 13 angeordnet sind. Es ist vorteilhaft, wenn die Rührerachse exzentrisch angeordnet ist, so dass eine bessere Durchmischung des Inhalts realisiert werden kann. Der Rührer 2 weist eine drucksichere Dichtung 3, hier eine Gleitringdichtung 3 auf, die über eine Wasserzu- und -abfuhr (Wasserspülung) verfügt. Somit können hohe Drücke in dem Überdruckkochgefäß 1 realisiert werden. Das Rührwerk ist vorzugsweise frequenzgesteuert, wobei der Motor 4 mit einer Systemsteuerung 90 verbunden sein kann. Anstelle des Rührwerks oder zusätzlich zu dem Rührwerk kann eine Homogenisierung und Durchmischung auch ausschließlich und/oder zusätzlich durch Umpumpen erfolgen. Dabei ist es vorteilhaft das Konzentrat zum Umpumpen von einem unteren Punkt am Behälterboden abzuziehen und in einen oberen Bereich in den Behälter einzufüllen. Dementsprechend werden zum Umpumpen beispielsweise die Ventile 22 und 99 geöffnet, wohingegen die Ventile 77 und 88 geschlossen werden. Die Umwälzung erfolgt dann beispielsweise mit Hilfe der Pumpe 10 über die Umwälzleitung U.Next includes the pressure cooker 1 optionally a stirrer 2 that of a motor 4. is driven and at the stirrer axis preferably more stirring blades 13 are arranged. It is advantageous if the stirrer axis is arranged eccentrically, so that a better mixing of the contents can be realized. The stirrer 2 has a pressure-resistant seal 3 , here a mechanical seal 3 on, which has a water supply and removal (flushing). Thus, high pressures in the pressure cooker can 1 will be realized. The agitator is preferably frequency controlled, with the motor 4. with a system control 90 can be connected. Instead of the stirrer or in addition to the stirrer, homogenization and thorough mixing can also take place exclusively and / or additionally by circulating pumping. It is advantageous to withdraw the concentrate for pumping from a lower point on the container bottom and to fill in an upper region in the container. Accordingly, for pumping, for example, the valves 22 and 99 open, whereas the valves 77 and 88 getting closed. The circulation then takes place, for example, with the help of the pump 10 via the circulation line U.

Bei Bedarf können vor-während und/oder nach dem Prozess beispielsweise zusätzlich weitere Zusatzstoffe in das Produkt eindosiert werden und/oder eine zusätzliche thermische Behandlung des Produktes erfolgen. Die entsprechenden Vorrichtungen und weitere Armaturen und Apparaturen, wie Temperiervorrichtungen, Dosage-Mess- und/oder Regeltechnik können dabei an verschiedenen Stellen platziert werden und sind hier als schwarze Kästen dargestellt (30).If necessary, before-during and / or after the process, for example, additional additives can additionally be metered into the product and / or additional thermal treatment of the product can take place. The corresponding devices and other fittings and equipment, such as tempering, Dosage-measuring and / or control technology can be placed at different locations and are shown here as black boxes (30).

Die Erhitzung und/oder Heißhaltung des vorzugsweise vorgewärmten Produktes kann beispielsweise über eine Heizfläche 12 und/oder wahlweise über eine Heizvorrichtung 66, welche sich in der Umwälzleitung U befinden kann, erfolgen. Hier sind beide Heizeinrichtung beispielhaftshalber als Dampfheizungen ausgebildet. Die Wärmetauscherflächen 12 befinden sich vorzugsweise innerhalb des Gefäßes 1 und stehen somit im direkten Kontakt mit dem Produkt. Bei dieser Ausführungsform weist die Wärmetauscherfläche der Heizeinrichtung vorzugsweise eine unebene Oberfläche auf und ist insbesondere taschenförmig ausgebildet. Diese Art der Installation kann den Wärmeübergang verbessern, da die Druckgefäße teilweise eine dicke Wandung aufweisen und somit den Wärmeübergang bei einer äußeren Anbringung der Heizvorrichtung erschwert bzw. verschlechtert werden würde. Zudem kann durch die gewellte Oberfläche eine bessere Durchmischung gewährleistet- und das Fouling verringert werden. Die Heizeinrichtung 66, welche sich beispielsweise in der Umlaufleitung U befindet, ist vorzugsweise als dampfbeheizter Doppelrohr-Rohrbündel und/oder Plattenwärmetauscher ausgebildet. Beide dargestellten Heizeinrichtungen weisen Zuführleitungen 15 für das Heizmedium (hier Dampf), sowie Ableitungen 16 für das Heizmedium (Kondensat) auf. Der Energieerzeuger (hier Dampferzeugungseinrichtung) wird schematisch mit 17 dargestellt. Die Heizeinrichtungen sind wahlweise so ausgebildet, dass die Heizleistungen variiert werden können. Das bedeutet, dass die Heizleistungen, beispielsweise durch Erhöhen der Temperatur des Heizmediums-, hier der Dampftemperatur bzw. Druck-, erhöht werden können. Die Heizleistungen können beispielsweise in Abhängigkeit der Zeit und/oder der Inhaltstemperatur eingestellt werden. Dabei kann beispielsweise entweder ein festes Aufwärmprogramm für die Heizleistung eingegeben werden, oder aber die Temperatur kann über einen Temperatursensor 18 gemessen werden, wobei dann die Heizleistung, d. h. die Temperatur des Dampfes in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur (vorzugsweise der Kerntemperatur) des Inhalts eingestellt wird. Die Heizeinrichtung(en), d. h., hier die Dampferzeugungseinrichtung(en), ist vorzugsweise ebenfalls mit der Systemsteuerung 90 verbunden. Somit wird ermöglicht, dass beispielsweise während des Erhitzens des Inhalts die Heizleistung erhöht werden kann, so dass die Temperaturdifferenz ΔT zwischen Heizfläche und Inhalt möglichst während des gesamten Prozesses gering gehalten werden kann. Eine solche dynamische bzw. gleitende, flexible Dampfregulierung ermöglicht ein schonendes Aufwärmen des Inhalts. Sie ist besonders für den Fall geeignet, indem keine oder nur eine geringe Vorwärmung des Produktes erfolgt und eine große Temperaturdifferenz () zur Zieltemperatur überwunden werden muss. Heizvorrichtungen mit konstanter Leistung sind meistens dann vorzuziehen, wenn nach dem Befüllen des Reaktors nur eine geringe weitere Aufheizung erfolgen soll (kleines ΔT).The heating and / or heat retention of the preferably preheated product, for example, via a heating surface 12 and / or optionally via a heating device 66 , which may be located in the circulation line U, take place. Here, both heating device beispielhaftshalber formed as steam heaters. The heat exchanger surfaces 12 are preferably within the vessel 1 and thus are in direct contact with the product. In this embodiment, the heat exchanger surface of the heating device preferably has an uneven surface and is in particular pocket-shaped. This type of installation can improve the heat transfer, since the pressure vessels partially have a thick wall and thus the heat transfer would be difficult or worsened with an external attachment of the heater. In addition, the corrugated surface ensures better mixing and reduces fouling. The heater 66 , which is located for example in the circulation line U, is preferably designed as a steam-heated double-tube tube bundle and / or plate heat exchanger. Both heaters shown have supply lines 15 for the heating medium (here steam), as well as discharges 16 for the heating medium (condensate). The energy generator (here steam generating device) is schematically with 17 shown. The heating devices are optionally designed so that the heating powers can be varied. This means that the heating powers, for example by increasing the temperature of the Heizmediums-, here the steam temperature or pressure, can be increased. The heating powers can be adjusted, for example, as a function of time and / or the temperature of the contents. In this case, for example, either a fixed warm-up program for the heating power can be entered, or else the temperature can be measured via a temperature sensor 18 are measured, in which case the heating power, ie, the temperature of the steam as a function of the measured temperature (preferably the core temperature) of the content is set. The heating device (s), ie here the steam generating device (s), is preferably also with the system control 90 connected. Thus, it is possible that, for example, during the heating of the contents, the heating power can be increased, so that the temperature difference .DELTA.T between the heating surface and content can be kept as low as possible throughout the process. Such a dynamic or floating flexible steam regulation allows a gentle warming up of the contents. It is particularly suitable for the case in which no or only a slight preheating of the product takes place and a large Temperature difference () must be overcome to the target temperature. Constant power heaters are usually preferable if only a small amount of further heating is required after filling the reactor (small ΔT).

Ferner umfasst das hier dargestellte Überdruckkopfgefäß eine Drucksteuerung/Regelung 9, die in der Systemsteuerung 90 integriert sein kann. Über die Drucksteuerung/Regelung 9 kann über mindestens ein Stellglied in dem Überdruckkochgefäß 1 ein Überdruck eingestellt werden, derart, dass der erwärmte Inhalt nicht siedet. Zum Erzeugen des Überdrucks ist dazu z. B. ein Gas-Dampfanschluss mit einem Regelventil 19 vorgesehen, wobei der Anschluss mit einer Dampferzeugungseinrichtung und/oder einer Versorgung für Vorspanngas, z. B. Stickstoff und/oder CO₂ verbunden ist. Durch Öffnen des Regelventils 19 kann der Druck im Überdruckkochgefäß 1 erhöht und/oder eingestellt werden. Für die Druckregelung kann zum Beispiel dazu ein Drucksensor 8 im Gefäß 1 vorgesehen sein, der ebenfalls mit der elektronischen Drucksteuerung/Regelung 9 verbunden seien kann. Hier am oberen Ende des Gefäßes 1 befindet sich vorzugsweise auch eine Überdrucksicherung mit einer Gas-Dampfableitung 11, in der ein Ventil, insbesondere Regelventil 20 angeordnet ist. Mit 23 ist eine Absperrklappe bezeichnet und mit 24 ein Überdrucksicherheitsventil. Auch eine Vakuumklappe 25 ist in der Ableitung 11 vorgesehen. Durch Verschließen der Ableitung 11 (insbesondere durch Schließen des Regelventils 20 und 23) kann durch Einbringen des zu erwärmenden Inhalts (und/oder durch Erwärmen des Inhalts) der Druck im Gefäß 1 gesteigert werden. Dabei kann auch das Ventil 20 über die Drucksteuerung 9 angesteuert werden.Furthermore, the overpressure head vessel shown here comprises a pressure control / regulation 9 in the control panel 90 can be integrated. About the pressure control 9 can via at least one actuator in the pressure cooker 1 an overpressure can be adjusted such that the heated contents do not boil. To generate the overpressure is z. B. a gas-steam connection with a control valve 19 provided, wherein the connection with a steam generating means and / or a supply for biasing gas, for. As nitrogen and / or CO _{2 is} connected. By opening the control valve 19 can the pressure in the pressure cooker 1 be increased and / or adjusted. For pressure control, for example, a pressure sensor 8th in the vessel 1 be provided, which also with the electronic pressure control / regulation 9 can be connected. Here at the top of the vessel 1 is preferably also an overpressure protection with a gas-vapor discharge 11 in which a valve, in particular control valve 20 is arranged. With 23 is a butterfly valve designated and with 24 an overpressure safety valve. Also a vacuum flap 25 is in the derivation 11 intended. By closing the derivative 11 (in particular by closing the control valve 20 and 23 ) can by introducing the content to be heated (and / or by heating the contents), the pressure in the vessel 1 be increased. It can also be the valve 20 via the pressure control 9 be controlled.

Die Vorrichtung kann weiter eine Eingabeeinrichtung aufweisen (nicht dargestellt) über die unterschiedliche Prozessparameter wie beispielsweise die maximale Erwärmtemperatur T1, ΔT etc. eingegeben werden können. Weiterhin kann z. B. ein entsprechender Solldruck in das System eingegeben werden, der so hoch ist, dass der Inhalt im Gefäß 1 bei der eingestellten Maximaltemperatur T1 nicht siedet. Ein solcher Wert kann beispielsweise näherungsweise der Wasserdampftafel entnommen werden [vgl. 4]. Es ist auch möglich, nur eine entsprechende Maximaltemperatur einzugeben, wobei die entsprechenden Druckwerte dann durch die Steuerung 90 ermittelt werden. Über einen Soll-Istwert-Vergleich kann beispielsweise der gewünschte Druck bei- oder vor Beginn des Erhitzungsprozesses eingestellt werden.The device may further comprise an input device (not shown) via which different process parameters such as, for example, the maximum heating temperature T1, ΔT, etc., can be input. Furthermore, z. B. a corresponding target pressure can be entered into the system, which is so high that the content in the vessel 1 does not boil at the set maximum temperature T1. Such a value can, for example, be approximated to the water vapor panel [cf. 4. ]. It is also possible to enter only a corresponding maximum temperature, with the corresponding pressure values then by the controller 90 be determined. By way of example, the desired pressure can be set at or before the start of the heating process by means of a reference / actual value comparison.

Die Vorspannung des Behälters vor dem Befüllen hat den Vorteil, dass schon im vorgeschalteten Wärmetauscher und/oder weiteren Heizvorrichtungen hohe Temperaturen eingestellt werden können (die bei atmosphärischem Druck bereits über den Siedetemperaturen von Wasser liegen), ohne dass es zu einem Sieden und/oder Anbrennen des Produktes kommt. Das Vorspannen und Leerdrücken des Behälters mit Dampf hat den Vorteil dass der Behälter vorgewärmt wird bzw. erwärmt bleibt und die Luft bereits entsprechend mit Wasser gesättigt ist, so dass kein (oder nur sehr wenig Wasser) während dem Prozess aus dem Produkt entweicht. Inertgase wie beispielsweise Stickstoff und CO₂ haben hingegen den Vorteil, dass das Produkt keinem zusätzlichen Sauerstoffeinfluss ausgesetzt wird, der das Produkt ggf. unerwünscht beeinflussen könnte.The bias of the container before filling has the advantage that even in the upstream heat exchanger and / or other heating devices high temperatures can be set (which are already at atmospheric pressure above the boiling temperature of water), without causing boiling and / or burning the product comes. The biasing and emptying of the container with steam has the advantage that the container is preheated or heated and the air is already saturated with water accordingly, so that no (or very little water) escapes from the product during the process. Inert gases such as nitrogen and CO ₂ , however, have the advantage that the product is not exposed to any additional influence of oxygen, which could possibly influence the product undesirable.

Es ist jedoch auch möglich, dass die Temperatur gemessen wird (z. B. mit Temperatursensor 18) und der Druck in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur (z. B. über 19 und 20) angepasst wird.However, it is also possible that the temperature is measured (eg with temperature sensor 18 ) and the pressure as a function of the measured temperature (eg over 19 and 20 ) is adjusted.

2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei werden Pumpen, Armaturen, Mess- und Regeltechnik sowie die Temperiervorrichtungen in der Wärmeschaukel etc. zur Vereinfachung nicht dargestellt. Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, kann dem Überdruck(koch)gefäß 1 ein Wärmetauscher 6, vorzugsweise ein Plattenwärmetauscher und/oder Rohrbündelwärmetauscher vorgeschaltet werden. Über diesen Wärmetauscher kann z. B. die Kwass-Würze bzw. das Kwass-Würzekonzentrat (KWK) vorerwärmt werden. Zur exakten Temperatureinstellung und/oder weiteren Aufheizung kann dem Wärmetauscher beispielsweise eine weitere Dampfheizung 66 nachgeschaltet werden. Diese befindet sich in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Befüllleitung, welche gleichzeitig als Umpumpleitung dienen kann. Weiter ist dem Gefäß 1 ein weiterer Wärmetauscher 7 nachgeschaltet, der beispielsweise die Kwass-Würze bzw. das Kwass-Würzekonzentrat (KWK) nach der thermischen Behandlung im Gefäß 1 abkühlt. Auch dieser Wärmetauscher kann als Platten- und/oder Rohrbündel-Wärmetauscher ausgelegt sein. Um die Effizienz der Anlage zu erhöhen, sind hier beide Wärmetauscher über eine so genannte Wärmeschaukel miteinander verbunden. Vorteilhafterweise sollte mindestens ein Speichertank für das Wärmetauschermedium in der Leitung zwischen dem Wärmetauscher 6 und 7 angeordnet sein. Wird eine nahezu geschlossene Wärmeschaukel angestrebt, sollte dieser Speichertank entweder in zwei separate und isolierte Teilbereiche aufgeteilt werden, oder, wie in der Zeichnung dargestellt, vorzugsweise zwei separate und isolierte Speichertanks verwendet werden. Vorzugsweise sollte das Wärmeträgermedium keinen Phasenübergang erfahren, so dass ggf. auch ein entsprechender Überdruck [vgl. 4] im System der Wärmeschaukel eingestellt werden muss. Um die Energieverluste, welche beispielsweise durch die Abstrahlung der Wärme erfolgen, auszugleichen, sollte vorzugsweise mindestens eine Heiz und/oder Temperiervorrichtung in die Wärmeschaukel integriert werden. Diese wird jedoch zur Vereinfachung weder graphisch dargestellt noch im folgenden Text näher beschrieben. 2 schematically shows a preferred embodiment of the present invention. In this case, pumps, fittings, measuring and control technology and the temperature control in the heat swing, etc. are not shown for simplicity. As the drawing shows, the overpressure (boiling) can 1 a heat exchanger 6 , Preferably a plate heat exchanger and / or tube bundle heat exchanger are connected upstream. About this heat exchanger can, for. B. the kvass wort or the kvass wort concentrate (CHP) are preheated. For exact temperature adjustment and / or further heating the heat exchanger, for example, a further steam heating 66 be followed. This is located in a preferred embodiment in a filling, which can serve as Umpumpleitung at the same time. Next is the vessel 1 another heat exchanger 7 downstream, for example, the kvass wort or the kvass wort concentrate (CHP) after the thermal treatment in the vessel 1 cools. Also, this heat exchanger can be designed as a plate and / or tube bundle heat exchanger. To increase the efficiency of the system, both heat exchangers are connected to each other via a so-called heat swing. Advantageously, there should be at least one storage tank for the heat exchange medium in the line between the heat exchanger 6 and 7 be arranged. If a nearly closed heat swing is desired, this storage tank should either be divided into two separate and isolated sections, or, as shown in the drawing, preferably two separate and insulated storage tanks are used. Preferably, the heat transfer medium should not undergo a phase transition, so that possibly also a corresponding overpressure [cf. 4. ] must be set in the system of heat swing. In order to compensate for the energy losses, which take place, for example, by the radiation of the heat, preferably at least one heating and / or tempering device should be integrated into the heat swing become. However, this is neither shown graphically for simplicity nor described in detail in the following text.

Wärmeschaukeln können den Bedarf an Primärenergie reduzieren. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn kein weiteres Heißwasser für den Prozess benötigt wird. Da der Brüden welcher bei der Eindampfung von Konzentrat entsteht meistens ausreicht um den Heißwasserbedarf der Betriebe zu decken, erscheint daher eine derartige Installation in vielen Betrieben als sinnvoll, ist jedoch nicht zwangsweise Notwendig.Heat swinging can reduce the need for primary energy. This is especially useful if no additional hot water is needed for the process. Since the vapor which arises in the evaporation of concentrate is usually sufficient to meet the hot water needs of the companies, therefore, such an installation in many farms seems to be useful, but is not necessarily necessary.

2A illustriert schematisch den Befüllvorgang der in 2 vereinfacht dargestellten Anlage. Wie gezeigt, kann die Vorwärmung des Konzentrates (KWK) von beispielsweise 65°C auf 130°C dadurch erfolgen, dass ein heißes Wärmetauschermedium das Produkt in einem Wärmetauscher 6, beispielsweise im Gegenstrom, erhitzt. Dabei wird das Wärmetauschermedium, welches sich zuvor in einem vorzugsweise isolierten Speichertank X befindet, beispielsweise von 132°C auf 67°C abgekühlt und dabei vollständig in den isolierten Speichertank Y gepumpt. Das 130°C heiße Produkt wird vor dem Befüllen vorzugsweise in einer weiteren, dem Wärmetauscher nachgeschalteten Heizvorrichtung K, mittels Sattdampf auf die Zieltemperatur von beispielsweise 135°C erhitzt, bevor die Charge, wahlweise von oben, in den ebenfalls isolierten Drucktank 1 eingeleitet wird. Um ein Sieden und Anbrennen des Produktes zu verhindern, sollte das gesamte hier beschriebene, produktseitige System vorzugsweise bereits vor der Befüllung über einen derartigen Überdruck vorgespannt sein, dass es nicht zu einem Phasenübergang des im Produkt enthaltenen Wassers kommt [vgl. 4] (Bsp. 3,5 bar). Dieser Druck sollte während des gesamten Prozesses aufrechterhalten werden. Die dargestellte Wärmeschaukel muss entsprechend der Temperaturdifferenzen (und natürlich nach der Menge des zu temperierenden Mediums) ausgelegt werden. Ein annähernd geschlossenes System, wie in dargestellt, benötigt vorzugsweise eine annähernd gleiche Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen Produkt und Wärmetauschermedium in beiden Wärmetauschern 6 & 7. Ist dies nicht möglich, muss eine weitere Aufheizung oder Abkühlung des Wärmetauschermediums erfolgen oder ein Teil des Mediums abgeführt und/oder ersetzt werden. Des Weiteren gilt zu beachten, dass bei einem derartiges System immer Wärmeverluste entstehen, die es entsprechend auszugleichen gilt. Wie bei dem Produkt auch, sollte in einer derartigen und einfachen Wärmeschaukel vorzugsweise kein Phasenübergang des Wärmeträgermediums erfolgen. Um dies zu gewährleisten kann es daher sinnvoll sein, den Druck des Wärmeträgermediums entsprechend so zu erhöhen, dass es nicht zu einem Sieden des Wärmeträgers kommt. Dennoch sollte der Überdruck in der Wärmeschaukel geringer sein als im produktführenden System, damit eine Produktsicherheit bei Leckage gewährleistet werden kann, denn dieses so genannte positive Druckgefälle verhindert, dass es bei Undichtigkeiten zu einem Eindringen des Wärmetauschermediums in das Produkt kommt. Weil eine Druckerhöhung im Wärmeträgerkreislauf tendenziell den apparativen Aufwand der Anlage Erhöht kann wahlweise auch ein anderes Wärmetauschermedium gewählt werden, welches keinen Phasenübergang bei derartigen Temperaturen erfährt (z. B. Öl oder Glycerin). Vorzugsweise sollte es jedoch Lebensmittelecht sein. 2A schematically illustrates the filling process of in 2 Simplified system shown. As shown, the preheating of the concentrate (CHP) from, for example, 65 ° C to 130 ° C can take place in that a hot heat exchange medium, the product in a heat exchanger 6 , For example, in countercurrent, heated. In this case, the heat exchange medium, which is previously in a preferably insulated storage tank X, for example, cooled from 132 ° C to 67 ° C and thereby completely pumped into the isolated storage tank Y. The 130 ° C hot product is preferably heated before filling in a further, downstream of the heat exchanger heater K, by means of saturated steam to the target temperature of 135 ° C, for example, before the batch, optionally from above, in the likewise insulated pressure tank 1 is initiated. In order to prevent boiling and burning of the product, the entire product-side system described here should preferably already be pre-stressed before filling via such an overpressure that there is no phase transition of the water contained in the product [cf. 4. ] (Example 3.5 bar). This pressure should be maintained throughout the process. The illustrated heat swing must be designed according to the temperature differences (and of course the amount of medium to be tempered). An approximately closed system, as in shown, preferably requires an approximately equal temperature difference (.DELTA.T) between product and heat exchange medium in both heat exchangers 6 & 7 , If this is not possible, further heating or cooling of the heat exchanger medium must take place or part of the medium must be removed and / or replaced. Furthermore, it should be noted that in such a system always heat losses occur, which must be compensated accordingly. As with the product also, preferably no phase transition of the heat transfer medium should take place in such a simple heat swing. To ensure this, it may therefore be useful to increase the pressure of the heat transfer medium accordingly so that it does not come to a boiling of the heat carrier. Nevertheless, the overpressure in the heat swing should be lower than in the product-carrying system, so that product safety can be ensured in case of leakage, because this so-called positive pressure gradient prevents leaks in the heat exchange medium entering the product. Because an increase in pressure in the heat transfer medium circuit tends to increase the apparatus required, it is also possible optionally to choose another heat exchange medium which does not undergo phase transition at such temperatures (eg oil or glycerol). Preferably, however, it should be food safe.

Nach dem Befüllen erfolgt die eigentliche thermische Behandlung, die vorzugsweise 5 bis 40 Minuten dauert und bei einem derartigen Überdruck erfolgen sollte, dass es nicht zu einem Sieden des Produktes kommt (beispielsweise 3,5 bar). Dabei wird das vorzugsweise vorgeheizte Konzentrat (KWK) beispielsweise auf einer Kerntemperatur von 135°C gehalten und/oder erhitzt. Zu diesem Zweck sollte der Druckbehälter 1 zumindest eine Isolation aufweisen und vorzugsweise ähnlich ausgestattet sein wie in 1 beschrieben. Wahlweise können auch weitere Heizeinrichtungen wie Heiztaschen und/oder Durchlaufkühler dazu verwendet das Produkt auf die angestrebte Temperatur zu erhitzen. Eine Homogenisierung kann beispielsweise durch Umpumpen des Produktes und/oder mit Hilfe eines Rührwerkes erreicht werden. Der Prozess der thermischen Behandlung ist vereinfacht in 2B dargestellt.After filling, the actual thermal treatment takes place, which preferably takes 5 to 40 minutes and should take place at such an overpressure that boiling of the product does not occur (for example 3.5 bar). In this case, the preferably preheated concentrate (CHP) is maintained, for example, at a core temperature of 135 ° C and / or heated. For this purpose, the pressure vessel should 1 have at least one insulation and preferably be similarly equipped as in 1 described. Optionally, other heating means such as heating pockets and / or flow cooler can be used to heat the product to the desired temperature. Homogenization can be achieved for example by pumping the product and / or with the aid of a stirrer. The process of thermal treatment is simplified in 2 B shown.

Nach der thermischen Behandlung folgt das Entleeren des Konzentratkochers, welches schematisch in 2C dargestellt wird. Dabei wird das heiße Konzentrat (KWK) über dem nachgeschalteten Wärmetauscher 7, hier von 135°C auf 70°C, abgekühlt. Um ein Sieden des Produktes zu vermeiden, wird der Überdruck im Reaktorbehälter konstant bei 3,5 bar gehalten, wobei der Überdruck wahlweise alleine-, oder in Kombination mit einer Pumpe dazu genutzt werden kann, das Konzentrat aus dem Behälter zu entleeren. Um das Konzentrat abzukühlen wird das Wärmetauschermedium aus Tank Y in Tank X geleitet, so dass es sich, beispielsweise im Gegenstrom, von 67°C auf 132°C im Wärmetauscher 7 erhitzt. Anschließend kann eine neue Charge auf die gleiche Weise behandelt werden.After the thermal treatment follows the emptying of the concentrate cooker, which is shown schematically in FIG 2C is pictured. Here, the hot concentrate (CHP) over the downstream heat exchanger 7 , here from 135 ° C to 70 ° C, cooled. In order to avoid boiling of the product, the pressure in the reactor vessel is maintained constant at 3.5 bar, the pressure can be used alone or in combination with a pump to empty the concentrate from the container. In order to cool the concentrate, the heat exchange medium from tank Y is passed into tank X, so that it, for example in countercurrent, from 67 ° C to 132 ° C in the heat exchanger 7 heated. Subsequently, a new batch can be treated in the same way.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhang mit den 1 bis 2C zur thermischen Behandlung von Kwass-Würze, hier Kwass-Würzekonzentrat (KWK) detaillierter erläutert. Das Kwass-Würzekonzentrat wird insbesondere durch Verdampfen der vorher erzeugten Kwass-Würze hergestellt.Hereinafter, the inventive method in connection with the 1 to 2C for the thermal treatment of kvass wort, here kvass wort concentrate (CHP) explained in more detail. The kvass wort concentrate is produced in particular by evaporating the previously produced kvass wort.

Die Kwass-Würze wird in bekannter Weise z. B. aus Rohstoffen wie Roggen, Gerste, Weizen, Mais, Buchweizen, Buchweizenerzeugnisse, Reis, Reiserzeugnisse, Kartoffel, Kartoffelerzeugnisse etc. hergestellt. Die Rohstoffe werden ggf. zunächst vermälzt und/oder geschrotet. Das Verfahren zur Herstellung der Kwass-Würze entspricht dabei im Wesentlichen dem Sudhausprozess zur Herstellung von Bier-Würze. Insbesondere findet ein Maischprozess der mit Wasser vermischten Rohstoffe statt. Anschließend erfolgt ein Abläutern/Filtrieren der Kwass-Würze aus der Maische, wonach die Kwass-Würze wahlweise gekocht und dann wie zuvor erläutert, konzentriert, d. h. im Teilvakuum eingedampft, wird. The kvass wort is in a known manner z. B. from raw materials such as rye, barley, wheat, corn, buckwheat, buckwheat products, rice, rice products, potato, potato products, etc. produced. The raw materials are possibly first malted and / or crushed. The process for producing the kvass wort essentially corresponds to the brewhouse process for the production of beer wort. In particular, there is a mashing process of the raw materials mixed with water. This is followed by a clarification / filtration of the kvass wort from the mash, after which the kvass wort is optionally boiled and then concentrated as previously explained, ie, evaporated in a partial vacuum.

Das Kwass-Würzekonzentrat passiert zunächst mit z. B. 40–90°C den vorgeschalteten Wärmetauscher 6 und wird dabei insbesondere auf eine Temperatur von 50 bis 140°C vorzugsweise auf 95 bis 135°C vorgeheizt. Durch das Erhitzen wird die Viskosität des hoch viskosen Konzentrats erniedrigt. Das vorerwärmte Konzentrat wird dann beispielsweise über die Umwälzleitung U und bei Bedarf über die Pumpe 10 (1) bei offenem Einlassventil 99 (und geschlossenem Ventil 22 und 88) in das Gefäß 1 eingepumpt, bis ein bestimmter Füllstand erreicht ist, wobei das verbleibende Kopfraumvolumen möglichst gering seien sollte. Dazu kann beispielsweise ein nicht dargestellter Füllstandsmesser in den Behälter 1 vorgesehen werden. Bereits bei der Befüllung sollte im gesamten System ein entsprechender Überdruck, beispielsweise mit Hilfe des Regelventils 19, eingestellt werden, so dass es nicht zu einem Sieden des im Produkt enthaltenen Wassers kommt. Während des Einfüllens des Konzentrats sollte der zuvor eingestellte Überdruck im Behälterinneren vorzugsweise konstant gehalten werden. Dazu wird das Ventil 19 nach dem Vorspannen zunächst geschlossen. Der zunehmende Überdruck, welcher durch die Befüllung des Behälters entsteht, wird dann beispielsweise über das Regelventil 20 abgelassen. Eine weitere Möglichkeit den Druck vor der thermischen Behandlung aufzubauen, ist die Gasableitung durch alle entsprechenden Ventile zu verhindern, bis der angestrebte Druck durch den Befüllvorgang aufgebaut worden ist. Diese Variante ist jedoch nicht zu bevorzugen, da das Vorwärmen nicht auf Temperaturen von über 100°C erfolgen kann, ohne dass es zu einem Sieden kommt. Alle für den Prozess benötigten Ventile können beispielsweise über die Steuerung 9 bzw. über die Systemsteuerung 90 angesteuert werden. Ist eine ausreichende Menge von Konzentrat in das Gefäß 1 eingebracht worden, kann das Ventil 77 geschlossen und das Ventil 22 geöffnet werden. Nun kann wahlweise eine Umwälzung des Behälterinhaltes im Kreislauf über die Umlaufleitung U erfolgen. Dabei kann das Produkt beispielsweise auf der Zieltemperatur gehalten, oder erhitzt werden, indem die Heizfläche und/oder die Durchlaufheizung 66 entsprechend geregelt werden. Dazu werden die mit dem Dampferzeuger 17 verbundenen Dampfzuleitungen 15 sowie die Dampfableitungen 16 entsprechend geöffnet bzw. geschlossen, und/oder ein entsprechender Druck bzw. Temperatur entsprechend eingestellt. Wahlweise wird hier eine dynamische Dampfregelung vorgenommen. Das heißt, dass hier die Heizleistung in Abhängigkeit der Zeit und/oder in Abhängigkeit der mit dem Temperatursensor 18 gemessenen Temperatur des Inhalts im Gefäß 1 während des Erhitzens erhöht wird. Somit kann sichergestellt werden, dass die Temperaturdifferenz ΔT zwischen dem Kwass-Würzekonzentrat (KWK) in dem Gefäß 1 und der Oberfläche der Heizeinrichtungen 12 und/oder 66 insbesondere kleiner als 10°C ist. Weil das Konzentrat vorzugsweise vorerwärmt ist und somit die Viskosität erniedrigt wurde, kann außerdem wahlweise von Anfang an der Motor 4 des Rührwerkes 2 mittels der Systemsteuerung 90 angesteuert werden, so dass der Inhalt im Gefäß 1 zusätzlich und/oder ausschließlich zum Umpumpen gerührt wird. Somit kann eine Homogenisierung und/oder ein schonendes Erwärmen auf die Zieltemperatur sichergestellt werden. Die Kwasswürze sollte jedoch vorzugsweise nicht über 165°C erhitzt werden.The kvass wort concentrate initially passes with z. B. 40-90 ° C the upstream heat exchanger 6 and is preferably preheated to a temperature of 50 to 140 ° C, preferably to 95 to 135 ° C. By heating, the viscosity of the high-viscosity concentrate is lowered. The preheated concentrate is then for example via the circulation line U and if necessary via the pump 10 ( 1 ) with open inlet valve 99 (and closed valve 22 and 88 ) in the vessel 1 pumped until a certain level is reached, the remaining headspace volume should be as low as possible. For this example, an unillustrated level gauge in the container 1 be provided. Already during filling, a corresponding overpressure should be applied throughout the system, for example with the help of the control valve 19 , so that there is no boiling of the water contained in the product. During the filling of the concentrate, the previously set overpressure inside the container should preferably be kept constant. This is the valve 19 initially closed after toughening. The increasing overpressure that results from the filling of the container is then, for example via the control valve 20 drained. Another way to build up the pressure before the thermal treatment is to prevent the gas discharge through all the corresponding valves until the desired pressure has been built up by the filling process. However, this variant is not preferable, since the preheating can not be done at temperatures above 100 ° C, without causing boiling. All valves required for the process can, for example, via the controller 9 or via the system control 90 be controlled. Is a sufficient amount of concentrate in the vessel 1 has been introduced, the valve can 77 closed and the valve 22 be opened. Now, either a circulation of the container contents in the circulation via the circulation line U done. For example, the product may be maintained at the target temperature or heated by the heating surface and / or the continuous heating 66 be regulated accordingly. These are with the steam generator 17 connected steam supply lines 15 as well as the steam discharges 16 opened or closed accordingly, and / or set a corresponding pressure or temperature accordingly. Optionally, a dynamic steam control is performed here. This means that here the heating power as a function of time and / or depending on the with the temperature sensor 18 measured temperature of the contents in the vessel 1 is increased during heating. Thus it can be ensured that the temperature difference .DELTA.T between the kvass wort concentrate (CHP) in the vessel 1 and the surface of the heaters 12 and or 66 especially less than 10 ° C is. In addition, because the concentrate is preferably preheated and thus the viscosity has been lowered, the motor may optionally be used from the beginning 4. of the agitator 2 by means of the system control 90 be controlled so that the contents in the vessel 1 is stirred additionally and / or exclusively for pumping. Thus, a homogenization and / or a gentle heating to the target temperature can be ensured. However, the kvass wort should preferably not be heated above 165 ° C.

Nachdem sich die gewünschten Farb- und/oder Aromastoffe gebildet haben und/oder das Produkt möglichst steril geworden ist, d. h., nach einer vorbestimmten Zeit, insbesondere nach 5 bis 30 Minuten, wird das Konzentrat aus dem Gefäß 1 entleert. Dazu wird das Ventil 22 in der Ableitung 5 geöffnet, wobei das Entleeren wahlweise mit Hilfe einer Kreiselpumpe und/oder des eingestellten Überdrucks erfolgen kann. Dazu wird entsprechend das Ventil 99 geschlossen und Ventil 88 geöffnet. Wesentlich ist jedoch, dass auch beim Entleeren ein Überdruck in dem Gefäß 1 aufrechterhalten wird, damit das Konzentrat bzw. das im Produkt enthaltene Wasser nicht an den Wänden des Gefäßes 1 siedet oder anbrennt. Es ist daher vorteilhaft, wenn der Inhalt des Gefäßes 1 über das Ausdrücken von Gas und/oder Dampf bei geöffnetem Ventil 19 erfolgt.After the desired colorants and / or flavorings have formed and / or the product has become as sterile as possible, ie, after a predetermined time, in particular after 5 to 30 minutes, the concentrate is removed from the vessel 1 emptied. This is the valve 22 in the derivation 5 opened, the emptying can be done either with the help of a centrifugal pump and / or the set pressure. For this purpose, the valve is accordingly 99 closed and valve 88 open. It is essential, however, that even when emptying an overpressure in the vessel 1 is maintained, so that the concentrate or the water contained in the product is not on the walls of the vessel 1 boils or burns. It is therefore advantageous if the contents of the vessel 1 about expressing gas and / or steam when the valve is open 19 he follows.

Das heiße Konzentrat wird anschließend mit Hilfe des dem Gefäß 1 nachgeschalteten Wärmetauscher 7 beispielsweise auf 40 bis 70°C abgekühlt und weiter verarbeitet bzw. eingelagert. Wie zuvor erläutert, kann die Abwärme die bei diesem Prozess entsteht wahlweise zum Vorwärmen des Konzentrats der nächsten Charge verwendet werden.The hot concentrate is then used with the help of the vessel 1 downstream heat exchanger 7 For example, cooled to 40 to 70 ° C and further processed or stored. As previously discussed, the waste heat generated in this process can be used selectively to preheat the concentrate of the next batch.

3 zeigt ein Diagramm, welches empirisch für ein Kwass-Würzekonzentrat erstellt wurde. Auf der X-Achse ist dabei die Zeit, auf der Y-Achse die Viskosität, die Rührgeschwindigkeit und die Temperatur aufgetragen. Die Graphik wurde mit Hilfe eines so genannten Rotationsviskosimeter erstellt. In diese Apparatur wird dabei eine bestimmte Menge an Konzentrat eingefüllt und das Produkt mit konstanter Geschwindigkeit gerührt. Über den Rührwiderstand kann dann automatisch die Viskosität des Produktes errechnet werden. Durch die Erhöhung der Produkttemperatur wird die Viskosität und damit der Rührwiderstand entsprechend zeitlich verändert. Das dargestellte Diagramm kann z. B. dafür herangezogen werden, um zu ermitteln, wie warm das Produkt sein sollte, um in einer Kreiselpumpe pumpfähig zu sein. Gibt der Pumpenhersteller beispielsweise an, dass seine Pumpen nur bis 1500 mPaxs problemlos funktionieren, sollte die Produkttemperatur mindestens 60°C oder höher sein. 3 shows a diagram which was created empirically for a kvass wort concentrate. Time is plotted on the X-axis and viscosity, stirring speed and temperature are plotted on the Y-axis. The graphics were created using a so-called rotation viscometer. In this apparatus while a certain amount of concentrate is filled and the product is stirred at a constant rate. The stirring resistance can then be used to automatically calculate the viscosity of the product. By increasing the product temperature, the viscosity and thus the stirring resistance is changed over time. The diagram shown may, for. B. be used to determine how warm the product should be to be pumped in a centrifugal pump. For example, if the pump manufacturer states that its pumps operate smoothly only up to 1500 mPaxs, the product temperature should be at least 60 ° C or higher.

4 illustriert den Phasenübergang von Wasser. Wie in der Darstellung gezeigt wird, erfolgt der Phasenübergang bei reinem Wasser unter atmosphärischen Bedingungen (1 bar Druck) bei 100°C von flüssig (Wasser) zu gasförmig (Wasserdampf). Bei etwa 2,7 bar Druck erfolgt dieser Phasenübergang bei etwa 130°C. Weil es jedoch nicht zu einem Phasenübergang des im Produkt enthaltenen Wassers kommen soll, sollte der Überdruck erfindungsgemäß so gewählt werden, dass kein Phasenübergang erfolgen kann, also der Systemdruck beispielsweise 3,2 bar beträgt. 4. illustrates the phase transition of water. As shown in the diagram, the phase transition occurs in pure water under atmospheric conditions (1 bar pressure) at 100 ° C of liquid (water) to gaseous (water vapor). At about 2.7 bar pressure this phase transition occurs at about 130 ° C. However, since it should not come to a phase transition of the water contained in the product, the pressure should be chosen according to the invention so that no phase transition can take place, so the system pressure is 3.2 bar, for example.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch nicht nur zur thermischen Behandlung von Kwass-Würzekonzentrat (KWK) geeignet, sondern auch zur Behandlung von anderen (Getränke)konzentraten die hochviskos sind und/oder leicht anbrennen. Insbesondere ist die Vorrichtung auch zum Herstellen von Aromen und/oder Farbstoffen in der Lebensmittelindustrie geeignet. So ist eine Applikation zur Herstellung Fleischaroma, Karamellzucker, Zuckercouleur etc. denkbar. Die Vorrichtung kann auch für die Sterilisation von empfindlichen Produkten wie Zuckersirup, in denen beispielsweise hitzebeständige Sporen enthalten sein können, verwendet werden.However, the device according to the invention is not only suitable for the thermal treatment of kvass wort concentrate (CHP), but also for the treatment of other (beverage) concentrates which are highly viscous and / or easily burn. In particular, the device is also suitable for the production of flavors and / or colorants in the food industry. So an application for the production of meat flavor, caramel sugar, sugar couleur, etc. is conceivable. The device may also be used for the sterilization of sensitive products such as sugar syrup in which, for example, heat-resistant spores may be contained.

Claims

Process for the thermal treatment of kvass wort, in particular in the form of kvass wort concentrate (CHP), characterized in that the product is placed in a pressure vessel ( 1 ) is introduced and heated, wherein an overpressure in the container ( 1 ) is adjusted such that the kvass wort does not boil.

A method according to claim 1, characterized in that prior to introducing the kvass wort in the pressure vessel, the kvass wort (CHP) is preheated, preferably to a temperature of 95 to 140 ° C.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the kvass wort (CHP) is heated in total to a temperature ≥ 100 ° C, preferably ≥ 140 ° C.

Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the kvass wort is stirred and / or recirculated during the heating.

Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that when discharging the kvass wort the overpressure in the pressure vessel ( 1 ) is held.

Method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the from the pressure cooker ( 1 ) discharged Kwass wort is cooled by means of a heat exchanger.

Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the waste heat produced during the cooling of the concentrate is used for preheating the following batch (s) of kvass wort (CHP) or for heating other production areas.

Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the adjustment of the overpressure during filling of the kvass wort (CHP) by closing the gas discharge (s) ( 11 ) and / or biasing with gas and / or steam.

Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the heating power is optionally variable and in particular the heating power is increased during the heating of the kvass wort as a function of the temperature of the kvass wort and / or time, and in particular a Steam heating is used.

Device for performing the method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the device comprises a pressure vessel ( 1 ), a heating device ( 6 . 12 , and or 66 ) and a pressure control / regulation ( 9 ), which has at least one actuator ( 19 . 20 ) in the pressure cooker ( 1 ) sets an overpressure such that the heated content does not boil.

Apparatus according to claim 10, characterized in that in front of the pressure vessel ( 1 ) an upstream heat exchanger ( 6 ) is provided for preheating.

Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that after the pressure cooking vessel ( 1 ) another heat exchanger ( 7 ) is arranged for cooling.

Device according to one of claims 10 and 12, characterized in that the waste heat of the downstream heat exchanger ( 7 ) when Warm-up energy for the upstream heat exchanger ( 6 ) is used.

Device according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the device is a stirrer ( 2 . 4. ) with pressure-proof seal ( 3 ).

Device according to at least one of claims 10 to 14, characterized in that the device comprises a circulation line (U) with a corresponding pump ( 10 ).

Device according to at least one of claims 10 to 15, characterized in that the heating power of the heating means are optionally variable and the heater use steam as the heating medium and the heating power in dependence on the time and / or the content temperature is adjustable.

Device according to at least one of claims 10 to 16, characterized in that in the pressure cooking vessel ( 1 ) a pressure sensor ( 8th ) and a temperature sensor ( 18 ) are arranged.

Device according to at least one of claims 10 to 17, characterized in that the device as an actuator, a valve ( 19 ) for preloading the pressure cooker ( 1 ) with biasing gas and / or steam for generating the overpressure and / or at least one gas discharge valve ( 20 ).

Use of a device according to at least one of claims 10 to 18 for heating liquids or liquid concentrates for the production of flavors and dyes, in particular for the production of meat flavor, kvass flavor, caramel sugar, Zuckercouleur, as well as for the sterilization of liquid products.