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DE20110719U1 - Device for monitoring and regulating fermentation processes - Google Patents

Device for monitoring and regulating fermentation processes

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Publication number
DE20110719U1
DE20110719U1 DE20110719U DE20110719U DE20110719U1 DE 20110719 U1 DE20110719 U1 DE 20110719U1 DE 20110719 U DE20110719 U DE 20110719U DE 20110719 U DE20110719 U DE 20110719U DE 20110719 U1 DE20110719 U1 DE 20110719U1
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DE
Germany
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fermentation
differential pressure
pressure sensor
measuring
fermentation liquid
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DE20110719U
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Individual
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00Fermentation processes for beer
    • C12C11/003Fermentation of beerwort
    • C12C11/006Fermentation tanks therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12GWINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G1/00Preparation of wine or sparkling wine
    • C12G1/02Preparation of must from grapes; Must treatment and fermentation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/26Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring pressure differences

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Description

BU/mo 010782G
29. Juni 2001
BU/mo 010782G
29 June 2001

Vorrichtung zur Überwachung und Regelung von GärprozessenDevice for monitoring and controlling fermentation processes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte von Gärflüssigkeiten sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Überwachung und Regelung von Gärprozessen.The invention relates to a device for determining the density of fermentation liquids and a device for the continuous monitoring and control of fermentation processes.

Bei der Herstellung von durch alkoholische Gärung erhaltenen Getränken wie Wein oder Bier wird im Fermentationsprozess Zucker in Alkohol umgewandelt. Aus Gründen der Qualitätssicherung ist es insbesondere bei der Weinherstellung erwünscht, dass der Fermentationsprozess so kontrolliert wie möglich abläuft, d.h. die Umwandlung von Zucker in Alkohol soll gleichmäßig über eine bestimmte Zeit zu einer vom Winzer vorgegebenen Zuckerabbaurate (g/Tag) erfolgen. Hierzu ist eine laufende Überwachung des Fermentationsprozesses anhand des Zucker- und/oder Alkoholgehaltes erforderlich, um gegebenenfalls die Fermentationsbedingungen wie beispielsweise die Mosttemperatur anzupassen.When producing beverages obtained through alcoholic fermentation, such as wine or beer, sugar is converted into alcohol in the fermentation process. For reasons of quality assurance, it is particularly desirable in wine production that the fermentation process is as controlled as possible, i.e. the conversion of sugar into alcohol should take place evenly over a certain period of time at a sugar degradation rate (g/day) specified by the winemaker. This requires continuous monitoring of the fermentation process based on the sugar and/or alcohol content in order to adjust the fermentation conditions, such as the must temperature, if necessary.

Insbesondere in kleineren Weinkellereien erfolgt die Überwachung des Fermentationsprozesses in aller Regel manuell.Especially in smaller wineries, the monitoring of the fermentation process is usually done manually.

Dies geschieht in aller Regel dadurch, dass der Winzer in regelmäßigen Abständen mit Hilfe eines Thermometers dieThis is usually done by the winemaker checking the temperature of the grapes at regular intervals using a thermometer.

Temperatur und mit Hilfe einer Oechsle-Waage den ungefähren Zuckergehalt des Mostes misst. Eine Oechsle-Waage ist ein Aräometer, welches das spezifische Gewicht von Trauben- oder Obstsäfte für eine bestimmte Temperatur, beispielsweise 15°C, angibt. Anhand des gemessenen spezifischen Mostgewichtes lässt sich der ungefähre Zuckergehalt des Mostes ermitteln. Dieser Wert ist jedoch nicht genau und eignet sich lediglich für eine grobe Kontrolle des Fermentationsprozesses.Temperature and using an Oechsle scale to measure the approximate sugar content of the must. An Oechsle scale is a hydrometer that indicates the specific gravity of grape or fruit juice for a certain temperature, for example 15°C. The approximate sugar content of the must can be determined based on the measured specific gravity of the must. However, this value is not exact and is only suitable for a rough control of the fermentation process.

Aus der US 5 204 262 ist ein Verfahren zur computergesteuerten Fermentationskontrolle bekannt, bei dem der Gärungsverlauf durch kontinuierliche Messung des Alkoholgehaltes über einen diffusionsgesteuerten Ethanolsensor bestimmt wird. Nachteilig an dem beschriebenen Verfahren ist der hohe technische Aufwand und die damit verbundenen Kosten. Nachteilig ist ferner, dass Rückschlüsse auf den biologischen Säureabbau nicht möglich sind.US 5,204,262 discloses a method for computer-controlled fermentation control in which the fermentation process is determined by continuously measuring the alcohol content using a diffusion-controlled ethanol sensor. The disadvantage of the method described is the high technical complexity and the associated costs. Another disadvantage is that it is not possible to draw conclusions about the biological acid degradation.

Ferner sind Versuche unternommen worden, über kontinuierliche Dichtemessungen eine Kontrolle des Fermentationsverlaufes zu erzielen. So ist beispielsweise eine von der Firma Liquosystems in Deutschland vertriebene und in deren Firmenprospekt "Dichtesonde Stand 2001" näher beschriebene Dichtesonde bekannt, die in den Gärtank eingehängt wird und eine elektronische Messung des Absolutdruckes an drei verschiedenen Messpunkten im Gärtank vornimmt. Aus den einzelnen Druckmessungen wird kontinuierlich die Dichte des Mostes bestimmt. Nachteilig an dieser Dichtesonde ist, dass Füllstandsänderungen und Änderungen der Eintauchtiefe der Dichtesonde im Gärtank zu Änderungen der AbsolutdrückeAttempts have also been made to control the fermentation process using continuous density measurements. For example, a density probe is known that is sold by the company Liquosystems in Germany and described in more detail in their company brochure "Density probe as of 2001". This is hung in the fermentation tank and electronically measures the absolute pressure at three different measuring points in the fermentation tank. The density of the must is continuously determined from the individual pressure measurements. The disadvantage of this density probe is that changes in the filling level and the depth of immersion of the density probe in the fermentation tank lead to changes in the absolute pressure.

führt, die um das Vielfache größer sind, als die zu messenden Druckdifferenzen. Die mit Hilfe der Sonde gemessenen Dichtewerte sind daher anfällig für Störfaktoren und ermöglichen daher keinen genauen Rückschluss auf den exakten Zuckergehalt und Fermentationsverlauf.which are many times greater than the pressure differences to be measured. The density values measured with the help of the probe are therefore susceptible to interference factors and therefore do not allow any precise conclusions to be drawn about the exact sugar content and fermentation process.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen exakten, einfachen und preiswerten Bestimmung der Dichte einer Gärflüssigkeit zu schaffen, welche die vorgenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist. Der durch die Vorrichtung ermittelte Dichtewert soll sich zur exakten und kontinuierlichen Berechnung von Führungsgrößen wie Zucker- und Alkoholgehalt während des Gärverfahrens eignen und somit eine automatische Überwachung und Regelung des Gärprozesses ermöglichen.The object of the invention is to create a device for the continuous, precise, simple and inexpensive determination of the density of a fermentation liquid, which does not have the aforementioned disadvantages known from the prior art. The density value determined by the device should be suitable for the precise and continuous calculation of control variables such as sugar and alcohol content during the fermentation process and thus enable automatic monitoring and control of the fermentation process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte von Gärflüssigkeiten gelöst, welcheThis object is achieved according to the invention by a device for determining the density of fermentation liquids, which

(a) einen Gärbehälter zur Aufnahme von Gärflüssigkeit und(a) a fermentation vessel for holding fermentation liquid and

(b) einen piezoresistiven Differenzdrucksensor zur Messung der in der Gärflüssigkeit bestehenden Druckdifferenz zwischen zwei in unterschiedlicher Höhe im Gärbehälter befindlichen Messpunkten(b) a piezoresistive differential pressure sensor for measuring the pressure difference in the fermentation liquid between two measuring points located at different heights in the fermentation vessel

umfasst.includes.

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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner einen in dem Gärbehälter angeordnetem Thermosensor, welcher zur Messung der Temperatur der Gärflüssigkeit dient.Preferably, the device further comprises a thermal sensor arranged in the fermentation vessel, which serves to measure the temperature of the fermentation liquid.

Der in der Vorrichtung vorgesehene piezoresistive Differenzdrucksensor eignet sich überraschend gut zur Messung von Dichten in Gärflüssigkeiten. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Dichtesonden, die nach dem Absolutdruckmessverfahren arbeiten, ermöglicht der erfindungsgemäß eingesetzte Differenzdrucksensor eine exakte, von Störgrößen und Umgebungsveränderungen im wesentlichen unabhängige Dichtemessung. Die Dichtemessung ist so exakt, dass sie - wie nachfolgend näher beschrieben werden wird - als Messgröße zur kontinuierlichen Überwachung des Gärungsprozesses herangezogen werden kann, welche direkte Rückschlüsse auf den Zucker-, Alkohol- und Säuregehalt der Gärflüssigkeit erlaubt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar. Sie ist damit auch für den Einsatz in kleineren Weinkellereien geeignet, welche in der Regel aus Kostengründen von aufwendigen Fermentationskontrollanlagen absehen.The piezoresistive differential pressure sensor provided in the device is surprisingly well suited to measuring densities in fermentation liquids. In contrast to density probes known from the prior art, which work according to the absolute pressure measurement method, the differential pressure sensor used according to the invention enables an exact density measurement that is essentially independent of disturbances and environmental changes. The density measurement is so exact that - as will be described in more detail below - it can be used as a measurement variable for continuous monitoring of the fermentation process, which allows direct conclusions to be drawn about the sugar, alcohol and acid content of the fermentation liquid. The device according to the invention is simple in design and can be manufactured inexpensively. It is therefore also suitable for use in smaller wineries, which generally refrain from using complex fermentation control systems for cost reasons.

Die Vorrichtung kann zur Dichtemessung in beliebigen Fermentationsprozessen, beispielsweise bei der Herstellung von Weinen und Bieren, eingesetzt werden. Insbesondere kann die Vorrichtung sowohl in kontinuierlichen als auch in im Batch-Verfahren durchgeführten Prozessen eingesetzt werden. Vorzugsweise findet die erfindungsgemäße Vorrichtung Einsatz in einem für chargenweise Gärungsprozesse vorgesehenen Behälter.The device can be used to measure density in any fermentation process, for example in the production of wine and beer. In particular, the device can be used in both continuous and batch processes. The device according to the invention is preferably used in a container intended for batch fermentation processes.

Die Dichtebestimmung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgt nach folgendem Prinzip: Zunächst wird die Druckdifferenz, die die zwischen mindestens zwei Messpunkten unterschiedlicher Höhe in der Gärflüssigkeit besteht, gemessen. Die Druckdifferenzmessung erfolgt mit Hilfe eines piezoresistiven Differenzdrucksensors. Derartige Sensoren sind dem Fachmann allgemein bekannt und beispielsweise in den US 4 411 158, US 3 764 950, US 3 820 401, US 3 930 412 und US 3 918 019 beschrieben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem piezoresistiven Sensor um einen von zwei Seiten mit Druck beaufschlagten Sensor. Es können beliebige Drucksensoren eingesetzt werden, die nach dem piezoresistiven Prinzip arbeiten, ohne auf die vorgenannten, im Stand der Technik beschriebenen Sensoren beschränkt zu sein.The density is determined using the device according to the invention according to the following principle: First, the pressure difference that exists between at least two measuring points at different heights in the fermentation liquid is measured. The pressure difference is measured using a piezoresistive differential pressure sensor. Such sensors are generally known to those skilled in the art and are described, for example, in US 4,411,158, US 3,764,950, US 3,820,401, US 3,930,412 and US 3,918,019. The piezoresistive sensor is preferably a sensor that is subjected to pressure from two sides. Any pressure sensors that work according to the piezoresistive principle can be used, without being limited to the aforementioned sensors described in the prior art.

Die Differenzdruckmessung kann beispielsweise derart erfolgen, dass der Differenzdrucksensor mit Verbindungselementen wie Rohren oder Schläuchen verbunden ist, die zu dem jeweiligen Messpunkt in der Gärflüssigkeit führen. Die Verbindungselemente können beispielsweise mit einem Übertragungsmedium wie einer Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt sein, welches den in der Gärflüssigkeit an dem jeweiligen Messpunkt vorherrschenden Druck auf den Sensor Messbar überträgt. Vorzugsweise sind die Verbindungselemente mit einem Gas, insbesondere mit Luft, gefüllt. Um eine gleichbleibende Messgenauigkeit zu gewährleisten wird vorzugsweise während des Verfahrens Sorge dafür getragen, dass die Verbindungselemente stets zu einem gleichbleibenden Stand mit dem Übertragungsmedium gefüllt sind. Vorzugsweise sind die Verbindungselemente vollständig, d.h. bis zumThe differential pressure measurement can be carried out, for example, in such a way that the differential pressure sensor is connected to connecting elements such as pipes or hoses that lead to the respective measuring point in the fermentation liquid. The connecting elements can be filled, for example, with a transmission medium such as a liquid or a gas that transmits the pressure prevailing in the fermentation liquid at the respective measuring point to the sensor in a measurable manner. The connecting elements are preferably filled with a gas, in particular with air. In order to ensure consistent measurement accuracy, it is preferably ensured during the process that the connecting elements are always filled to a constant level with the transmission medium. The connecting elements are preferably completely filled, i.e. up to the

äußeren Ende, mit dem Übertragungsmedium gefüllt. Insbesondere bei Verwendung von Flüssigkeiten als Übertragungsmedium bietet es sich an, dass zwischen Übertragungsmedium und Gärflüssigkeit eine Trennmembran angeordnet ist.outer end, filled with the transfer medium. Especially when using liquids as a transfer medium, it is advisable to arrange a separating membrane between the transfer medium and the fermentation liquid.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis von Höhenunterschied zwischen den Messpunkten (in cm) zu Messbereichsspanne des Differenzdrucksensors (in mbar) 0,75 bis 1,0, insbesondere 0,8 bis 0,9, beträgt. Hierdurch wird eine optimale Messgenauigkeit speziell für die Zwecke der Dichtebestimmung von Gärflüssigkeiten erzielt.According to a preferred embodiment of the invention, the ratio of height difference between the measuring points (in cm) to the measuring range of the differential pressure sensor (in mbar) is 0.75 to 1.0, in particular 0.8 to 0.9. This achieves optimum measuring accuracy, especially for the purposes of determining the density of fermentation liquids.

So kann der Höhenunterschied zwischen den Messpunkten bei der Differenzdruckmessung etwa 60 cm betragen und/oder der Differenzdrucksensor einen Messbereich von 0-70 mbar aufweisen.For example, the height difference between the measuring points in differential pressure measurement can be about 60 cm and/or the differential pressure sensor can have a measuring range of 0-70 mbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Messgenauigkeit der Dichtemessung weiterhin dadurch erhöht werden, indem dem Differenzdrucksensor ein Differenzverstärker nachgeschaltet ist, der den Messbereich des Differenzdrucksensors von einer Untergrenze bis zu einer Obergrenze verstärkt. Derartige Differenzverstärker sind dem Fachmann allgemein bekannt und beispielsweise in der US 4 174 639 beschrieben. Es können beliebige Differenzverstärker eingesetzt werden, die dazu geeignet sind, den Messbereich des Differenzdrucksensors in einem gewünschten Bereich zu verstärken, ohne auf die im vorgenannten Stand der Technik beschriebenen Differenzverstärker beschränkt zu sein.According to a further embodiment of the invention, the measurement accuracy of the density measurement can be further increased by connecting a differential amplifier downstream of the differential pressure sensor, which amplifies the measuring range of the differential pressure sensor from a lower limit to an upper limit. Such differential amplifiers are generally known to those skilled in the art and are described, for example, in US Pat. No. 4,174,639. Any differential amplifiers can be used that are suitable for amplifying the measuring range of the differential pressure sensor in a desired range, without being limited to the differential amplifiers described in the aforementioned prior art.

Vorzugsweise wird der Differenzverstärker so gewählt, dass der von diesem zu verstärkende Messbereich eine Untergrenze (in mbar) aufweist, die etwa dem Produkt aus dem Höhenunterschied zwischen den Messpunkten (in cm) und einem Faktor von 0,80 bis 1,10, insbesondere von 0,90 bis 1,00, entspricht.Preferably, the differential amplifier is selected such that the measuring range to be amplified by it has a lower limit (in mbar) which corresponds approximately to the product of the height difference between the measuring points (in cm) and a factor of 0.80 to 1.10, in particular of 0.90 to 1.00.

Vorzugsweise wird der Differenzverstärker so gewählt, dass der von diesem zu verstärkende Messbereich eine Untergrenze (in mbar) aufweist, die etwa dem Produkt aus dem Höhenunterschied zwischen den Messpunkten (in cm) und einem Faktor von 1,0 bis 1,3, insbesondere von 1,10 bis 1,20, entspricht.Preferably, the differential amplifier is selected such that the measuring range to be amplified by it has a lower limit (in mbar) which corresponds approximately to the product of the height difference between the measuring points (in cm) and a factor of 1.0 to 1.3, in particular 1.10 to 1.20.

Durch die Wahl der vorgenannten Grenzen für die Differenzverstärkung wird eine optimale Messgenauigkeit speziell für die Zwecke der Dichtebestimmung von Gärflüssigkeiten erzielt.By selecting the aforementioned limits for the differential amplification, an optimal measurement accuracy is achieved especially for the purposes of determining the density of fermentation liquids.

Anhand der gemessenen Druckdifferenz &Dgr;&rgr;, der Erdbeschleunigung g und der vorzugsweise konstant gehaltenen Höhendifferenz &Dgr;&EEgr; der Messpunkte kann anhand folgender Formel die Dichte d der Gärflüssigkeit berechnet werden:Based on the measured pressure difference Δρ, the acceleration due to gravity g and the preferably constant height difference Δ�EEgr; of the measuring points, the density d of the fermentation liquid can be calculated using the following formula:

d =d =

&Dgr;&EEgr;-g&Dgr;&EEgr;-g

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ferner die Temperatur der Gärflüssigkeit gemessen. Die Messung kann beispielsweise über einen ThermosensorAccording to a preferred embodiment of the invention, the temperature of the fermentation liquid is also measured. The measurement can be made, for example, via a thermal sensor

erfolgen. Anhand der gemessenen Temperatur kann die Dichte auf beliebige Temperaturen umgerechnet werden. Vorzugsweise wird die Dichte normiert auf 2O0C berechnet.Based on the measured temperature, the density can be converted to any temperature. Preferably, the density is calculated standardized to 2O 0 C.

Die Vorrichtung zur Druckdifferenzmessung und/oder der Thermosensor können entweder fest im Gärtank installiert oder auch lösbar, insbesondere als Handmessgeräte, ausgebildet sein. In letzteren Fall muss gewährleistet sein, dass die Messung bei stets gleichem Höhenabstand der Messpunkte erfolgt. Zweckmäßig wird dies durch starre Rohre erreicht, die von dem Differenzdrucksensor wegführen und deren Enden in unterschiedlicher Höhe nach unten in die Flüssigkeit ragen. Um genaue Messwerte zu gewährleisten, muss das Handmessgerät ferner so im Gärbehälter befestigt oder gehalten werden, dass sich der Höhenabstand der beiden Messpunkte während der Messung nicht ändert.The device for measuring the pressure difference and/or the thermal sensor can either be permanently installed in the fermentation tank or can be detachable, particularly as a hand-held measuring device. In the latter case, it must be ensured that the measurement is always carried out at the same height between the measuring points. This is best achieved by using rigid pipes that lead away from the differential pressure sensor and whose ends extend downwards into the liquid at different heights. In order to ensure accurate measurements, the hand-held measuring device must also be attached or held in the fermentation tank in such a way that the height between the two measuring points does not change during the measurement.

Es versteht sich, dass die Berechnung der Dichte mit Hilfe eines Mikroprozessors, insbesondere eines Mikrocomputers, vorgenommen werden kann und/oder auf einem Anzeigelement wie einem LCD-Display oder einem Monitor angezeigt werden können.It is understood that the calculation of the density can be carried out with the aid of a microprocessor, in particular a microcomputer, and/or can be displayed on a display element such as an LCD display or a monitor.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass die gemessenen und/oder berechneten Werte auf einem Speichermedium in einer Datenbank gespeichert werden.It is also advantageously provided that the measured and/or calculated values are stored on a storage medium in a database.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Überwachung und Regelung von Gärprozessen, umfassend mindestens:The invention further relates to a device for the continuous monitoring and control of fermentation processes, comprising at least:

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(a) einen piezoresistiven Differenzdrucksensor zur Messung der in einer Gärflüssigkeit bestehenden Druckdifferenz zwischen zwei in unterschiedlicher Höhe in einem Gärbehälter befindlichen Messpunkten;(a) a piezoresistive differential pressure sensor for measuring the pressure difference in a fermentation liquid between two measuring points located at different heights in a fermentation vessel;

(b) einen Thermosensor;(b) a thermal sensor;

(c) einen Mikrocomputer, der mit dem Differenzdrucksensor und dem Thermosensor verbunden ist und Zugriff hat auf ein Speichermedium umfassend(c) a microcomputer connected to the differential pressure sensor and the thermal sensor and having access to a storage medium comprising

eine erste Datenbank, in der die zu Beginn des Gärungsprozesses experimentell bestimmten Anfangsdaten der Gärflüssigkeit wie Zucker-, Alkohol- und Säuregehalt, Hefemenge, Hefeart, Füllmenge, Nichtzuckeranteile und/oder Angaben zum beabsichtigten Gärungsverlauf wie beabsichtigte Zuckerabbaurate gespeichert sind, und/odera first database in which the initial data of the fermentation liquid determined experimentally at the beginning of the fermentation process, such as sugar, alcohol and acid content, yeast quantity, yeast type, filling quantity, non-sugar content and/or information on the intended fermentation process such as the intended sugar degradation rate, are stored, and/or

eine zweite Datenbank, in der für bestimmte Einsatzstoffe und Prozessbedingungen spezifische Korrekturfaktoren gespeichert sind, und/odera second database in which specific correction factors are stored for certain input materials and process conditions, and/or

eine dritte Datenbank, in der die gemessenen und berechneten Werte gespeichert sind,a third database in which the measured and calculated values are stored,

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wobei der Mikrocomputer mit einem Algorithmus ausgestattet ist, welcher anhand der gemessenen und gespeicherten Daten die Berechnung und Auswertung von gärungsprozessspezifischen Führungsparametern erlaubt.The microcomputer is equipped with an algorithm which allows the calculation and evaluation of fermentation process-specific control parameters based on the measured and stored data.

Eine derartige Vorrichtung eignet sich zur Durchführung des im folgenden näher beschriebenen Verfahrens, welches folgende Schritte umfasst:Such a device is suitable for carrying out the method described in more detail below, which comprises the following steps:

(a) Bestimmen der Dichte einer Gärflüssigkeit durch kontinuierliche Differenzdruckmessung während des Gärprozesses wie zuvor beschrieben;(a) determining the density of a fermentation liquid by continuous differential pressure measurement during the fermentation process as previously described;

(b) Bestimmen der Differenz von zu Beginn des Gärprozesses bestimmter Dichte und aktueller, im laufenden Gärprozess bestimmter Dichte.(b) Determining the difference between the density determined at the beginning of the fermentation process and the current density determined during the ongoing fermentation process.

(c) Bestimmen eines aktuellen Führungsparameters wie Zucker- oder Alkoholgehalt der Gärflüssigkeit durch Korrelation der nach Schritt (b) ermittelten Dichtedifferenz zum Anfangswert des Führungsparameters, welcher zu Beginn des Gärungsprozesses bestimmt wurde.(c) Determining a current control parameter such as sugar or alcohol content of the fermentation liquid by correlating the density difference determined according to step (b) with the initial value of the control parameter which was determined at the beginning of the fermentation process.

Anhand der über die Differenzdruckmessung ermittelten Dichte der Gärflüssigkeit ist eine gezielte Überwachung und Regelung des Gärungsprozesses möglich.Based on the density of the fermentation liquid determined by differential pressure measurement, targeted monitoring and control of the fermentation process is possible.

Dabei kann beispielsweise so vorgegangen werden, dass bei Beginn des Gärungsprozesses zunächst einmal die Dichte der Gärflüssigkeit über die vorgenannteFor example, at the beginning of the fermentation process, the density of the fermentation liquid can be increased above the aforementioned

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Differenzdruckmessung bestimmt wird. Zu Beginn des Gärungsprozesses wird ferner mindestens eine Führungsgröße der Gärflüssigkeit wie Zucker-, Alkohol-, Nichtzucker- oder Säuregehalt analytisch oder auf sonstige Weise bestimmt. Diese Anfangswerte werden festgehalten und dienen als Korrelationsgröße für die Berechnung der Führungsgrößen zu einem späteren Zeitpunkt im Gärungsprozess.Differential pressure measurement is used. At the beginning of the fermentation process, at least one reference variable of the fermentation liquid, such as sugar, alcohol, non-sugar or acid content, is determined analytically or in some other way. These initial values are recorded and serve as a correlation value for calculating the reference variables at a later point in the fermentation process.

Sodann wird aus der zu Beginn des Gärungsprozesses ermittelten Dichte und der zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt im Gärungsprozess ermittelten Dichte eine Dichtedifferenz gebildet. Vorzugsweise wird diese Differenz kontinuierlich in gleichen Zeitabständen während des gesamten Gärprozesses bestimmt. Durch Korrelation der Dichtedifferenz mit dem zu Beginn des Gärungsprozesses ermittelten Wert der Führungsgröße lässt sich der Wert der Führungsgröße zu dem späteren Zeitpunkt bestimmen und so kontinuierlich über den gesamten Gärungsprozess verfolgen. Vorzugsweise wird eine kontinuierliche Überwachung anhand des Zuckergehaltes als Führungsgröße durchgeführt.A density difference is then calculated from the density determined at the start of the fermentation process and the density determined at any later point in the fermentation process. This difference is preferably determined continuously at equal time intervals throughout the entire fermentation process. By correlating the density difference with the value of the reference variable determined at the start of the fermentation process, the value of the reference variable can be determined at the later point in time and thus continuously tracked throughout the entire fermentation process. Continuous monitoring is preferably carried out using the sugar content as the reference variable.

Genaue Werte für die Führungsgrößen können erzielt werden, wenn die Bestimmung der Dichte in Schritt (a), der Dichtedifferenz in Schritt (b) und/oder des Führungsparameters in Schritt (c) unter Berücksichtigung von für den jeweiligen Gärungsprozess spezifischen Korrektorfaktoren berechnet wird.Accurate values for the control variables can be obtained if the determination of the density in step (a), the density difference in step (b) and/or the control parameter in step (c) is calculated taking into account correction factors specific to the respective fermentation process.

Die Berücksichtigung der Korrekturfaktoren in den einzelnen Schritten (a), (b) und/oder (c) trägt dem Umstand Rechnung, dass keine lineare, sondern eineThe consideration of the correction factors in the individual steps (a), (b) and/or (c) takes into account the fact that not a linear but a

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dynamische, von einer Vielzahl von Parametern im Gärungsprozess beeinflusste Abhängigkeit zwischen ermittelter Dichte und dem tatsächlichen Wert der Führungsgröße wie Zuckergehalt besteht. Um exakte Werte für die Führungsgrößen zu erhalten ist es daher empfehlenswert, die jeweils berechneten Werte mit Hilfe von Korrekturfaktoren zu bereinigen. Die eingesetzten Korrekturfaktoren sind für den jeweiligen Gärungsprozess spezifisch und schliessen unter anderem folgende Faktoren ein:There is a dynamic dependency between the determined density and the actual value of the control variable such as sugar content, which is influenced by a large number of parameters in the fermentation process. In order to obtain exact values for the control variables, it is therefore advisable to adjust the calculated values using correction factors. The correction factors used are specific to the respective fermentation process and include the following factors:

Hefegehalt und -aktivität, Prozesstemperatür,Yeast content and activity, process temperature,

Feststoffgehalt,Solids content,

Gehalt an gelöster und ungelöster Kohlensäure, Alkoholzunähme während des Gärprozesses, Gehalt an gelöster und ungelöster Kohlensäure, Säureabbau,Content of dissolved and undissolved carbonic acid, alcohol increase during the fermentation process, content of dissolved and undissolved carbonic acid, acid degradation,

Nichtzuckeranteile.Non-sugar components.

Die Berücksichtigung der Korrekturfaktoren kann statisch oder dynamisch erfolgen. Im Fall von statischen Korrekturfaktoren bleibt der Wert des Korrekturfaktors während des gesamten Gärungsprozesses gleich. Im Fall von dynamischen Korrekturfaktoren wird der Wert des Korrekturfaktors dem Gärungsverlauf angepasst und ändert sich gegebenenfalls im Verlauf des Gärungsprozesses. Die genauesten Werte erzielt man durch Einbeziehung von dynamischen Korrekturfaktoren.The correction factors can be taken into account statically or dynamically. In the case of static correction factors, the value of the correction factor remains the same throughout the entire fermentation process. In the case of dynamic correction factors, the value of the correction factor is adapted to the fermentation process and may change during the fermentation process. The most accurate values are achieved by including dynamic correction factors.

Die einzelnen Werte, Führungsgrößen und/oder Korrekturfaktoren werden vom Mikrocomputer erfasst, berechnet, auf einem Speichermedium speichert, auswertet, überwacht und/oder auf einem Anzeigeelement anzeigt.The individual values, reference variables and/or correction factors are recorded by the microcomputer, calculated, stored on a storage medium, evaluated, monitored and/or displayed on a display element.

Der Mikrocomputer hat dabei Zugriff eine oder mehrere Datenbanken, in denen die zur Berechnung erforderlichen Daten gespeichert sind.The microcomputer has access to one or more databases in which the data required for the calculation is stored.

In einer ersten Datenbank können beispielsweise die zu Beginn des Gärungsprozesses experimentell bestimmten Anfangsdaten der Gärflüssigkeit wie Zucker-, Alkohol- und Säuregehalt, Hefemenge, Hefeart, Füllmenge, Nichtzuckeranteile etc. und/oder Angaben zum beabsichtigten Gärungsverlauf wie beabsichtigte Zuckerabbaurate oder bestimmte Temperaturvorgaben gespeichert sein.For example, a first database can store the initial data of the fermentation liquid determined experimentally at the beginning of the fermentation process, such as sugar, alcohol and acid content, yeast quantity, yeast type, filling quantity, non-sugar components, etc. and/or information on the intended fermentation process, such as the intended sugar degradation rate or certain temperature specifications.

In einer zweiten Datenbank können beispielsweise die für bestimmte Einsatzstoffe und Prozessbedingungen spezifischen Korrekturfaktoren gespeichert sein.For example, a second database can store the correction factors specific to certain input materials and process conditions.

In einer dritten Datenbank können beispielsweise die gemessenen und berechneten Werte wie Dichte, Temperatur, Zucker-, Alkohol- und Säuregehalt gespeichert sein.For example, a third database can store measured and calculated values such as density, temperature, sugar, alcohol and acid content.

Stellt der Computer Abweichungen von für den Gärungsverlauf vorgegebenen Werten fest, wird der Benutzer vorzugsweise über eine Warnvorrichtung, z. B. über ein akustisches Signal, darüber informiert und kann dann manuell in den Gärungsprozess, &zgr;. &Bgr;. durch Änderung der Mosttemperatur, eingreifen und diesen regeln.If the computer detects deviations from the values specified for the fermentation process, the user is informed preferably by a warning device, e.g. an acoustic signal, and can then intervene in and regulate the fermentation process manually, ζ. β. by changing the must temperature.

Vorzugsweise erfolgt diese Regelung des Gärprozesses automatisch und wird vom Mikrocomputer automatisch bei Abweichung von den vorgegebenen GärungsparameternPreferably, this control of the fermentation process is automatic and is automatically stopped by the microcomputer in case of deviation from the specified fermentation parameters.

und/oder in Abhängigkeit von den in den Schritten (a), (b) und/oder (c) ermittelten Werten vorgesehen.and/or depending on the values determined in steps (a), (b) and/or (c).

Die Regelung des Gärprozesses kann beispielsweise durch Veränderung der Gärtemperatur erfolgen. Zweckmäßigerweise kann dies durch Abkühlen der Gärflüssigkeit über eine Kühlplatte oder einen Kühlmantel, eine Berieselungsvorrichtung oder durch Erwärmen der Gärflüssigkeit über einen Heizstab oder eine Wärmetauscherplatte erfolgen.The fermentation process can be controlled, for example, by changing the fermentation temperature. This can be done conveniently by cooling the fermentation liquid using a cooling plate or cooling jacket, a sprinkling device or by heating the fermentation liquid using a heating rod or a heat exchanger plate.

Eine weitere Möglichkeit der Regelung des Gärprozesses besteht in kontrolliertem Einperlen von Gasen in die Gärflüssigkeit (Flotation).Another possibility for regulating the fermentation process is the controlled bubbling of gases into the fermentation liquid (flotation).

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung bezug genommen wird.The invention is explained in more detail below using an embodiment, with reference to the accompanying drawing.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Überwachung und Regelung von Gärprozessen mit einem Gärbehälter 1, einem piezoresistiven Differenzdrucksensor 2 und einem Thermosensor 3. Der Differenzdrucksensor 2 misst die Druckdifferenz, die zwischen zwei in einem bestimmten Höhenabstand 7 voneinander angeordneten Messpunkten 5,6 in der Gärflüssigkeit la besteht. Zur Übertragung des jeweiligen Drucks auf den Differenzdrucksensor 2 ist dieser über starre Rohre 3,4, die in den Gärbehälter führen und nach unten abgewinkelte Enden aufweisen, welche die Messpunkte 5,6 darstellen, verbunden, wobei die Rohre 3,4 zur Übertragung des Drucks vollständig mit Luft gefüllt sind. Das von dem Differenzdrucksensor beiIn the drawing, the only figure shows a device for the continuous monitoring and control of fermentation processes with a fermentation vessel 1, a piezoresistive differential pressure sensor 2 and a thermal sensor 3. The differential pressure sensor 2 measures the pressure difference that exists between two measuring points 5,6 in the fermentation liquid 1a that are arranged at a certain height distance 7 from each other. In order to transmit the respective pressure to the differential pressure sensor 2, the latter is connected via rigid pipes 3,4 that lead into the fermentation vessel and have downwardly angled ends that represent the measuring points 5,6, whereby the pipes 3,4 are completely filled with air to transmit the pressure. The pressure measured by the differential pressure sensor at

• t · ·• t · ·

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der Druckmessung erzeugte elektrische Signal wird über eine elektrische Leitung 2a an einen Mikrocomputer 9 übertragen, der das Signal erfasst und weiterverarbeitet.The electrical signal generated by the pressure measurement is transmitted via an electrical line 2a to a microcomputer 9, which records and further processes the signal.

Der Gärtank 1 ist ferner mit einem Thermosensor 8 ausgestattet, der von außen in den Gärtank 1 führt und die Temperatur der Gärflüssigkeit la misst. Das von dem Thermosensor 8 erzeugte elektrische Signal wird über eine elektrische Leitung 8a an den Mikrocomputer 9 übertragen, der das Signal erfasst und weiterverarbeitet.The fermentation tank 1 is further equipped with a thermal sensor 8 which leads from the outside into the fermentation tank 1 and measures the temperature of the fermentation liquid 1a. The electrical signal generated by the thermal sensor 8 is transmitted via an electrical line 8a to the microcomputer 9, which records the signal and processes it further.

Der Mikrocomputer 9 hat Zugriff auf verschiedene Datenbanken 14,15,16, in denen verschiedene zuvor beispielhaft erläuterte Daten gespeichert sind, die für die Berechnung und Überwachung des Gärungsverlaufes wichtig sind. Anhand der gemessenen und der in den Datenbanken 14,15,16 gespeicherten Daten errechnet der Mikrocomputer 9 bestimmte Führungsgrößen wie beispielsweise den aktuellen Zuckergehalt der Gärflüssigkeit la und vergleicht den berechneten Wert mit einem vorgegebenen Sollwert für den Zuckerabbau. Der Sollwert wird entweder vom Benutzer fest vorgegeben oder vom Mikrocomputer anhand der in den Datenbanken 14,15,16 vorhandenen Daten dynamisch entsprechend dem Gärungsverlauf berechnet. Entspricht der berechnete Wert nicht dem Sollwert, so leitet der Mikrocomputer 9 Schritte ein, die den Gärungsprozess regeln. In der abgebildeten Ausführungsform erfolgt die Regelung dadurch, dass der Mikrocomputer 9 über eine elektrische Leitung 9a elektrische Signale an ein Regelungsventil 10 sendet und dieses entweder öffnet oder schließt. Das Regelungsventil 10 regelt die Kalt- und/oder Warmwasserzufuhr 11 für eine im Inneren des GärbehältersThe microcomputer 9 has access to various databases 14, 15, 16 in which various data, previously explained by way of example, are stored that are important for calculating and monitoring the fermentation process. Using the measured data and the data stored in the databases 14, 15, 16, the microcomputer 9 calculates certain control variables such as the current sugar content of the fermentation liquid la and compares the calculated value with a predetermined target value for the sugar breakdown. The target value is either fixed by the user or calculated dynamically by the microcomputer based on the data available in the databases 14, 15, 16 in accordance with the fermentation process. If the calculated value does not correspond to the target value, the microcomputer 9 initiates steps that regulate the fermentation process. In the embodiment shown, the control takes place in that the microcomputer 9 sends electrical signals to a control valve 10 via an electrical line 9a and either opens or closes this. The control valve 10 regulates the cold and/or hot water supply 11 for a

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1 vorgesehene Wärmetauscherplatte 13, die die Gärflüssigkeit la bei zu schneller Fermentation kühlt und damit den Gärungsprozess verlangsamt bzw. bei zu langsamer Fermentation heizt und damit den Gärprozess beschleunigt. Das Kühlwasser fließt über ein Rohr wieder aus der Kühlplatte 13 ab.1 provided heat exchanger plate 13, which cools the fermentation liquid la if the fermentation is too fast and thus slows down the fermentation process or heats it if the fermentation is too slow and thus accelerates the fermentation process. The cooling water flows out of the cooling plate 13 via a pipe.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte einer Gärflüssigkeit, umfassend mindestens a) einen Gärbehälter (1) zur Aufnahme von Gärflüssigkeit und b) einen piezoresistiven Differenzdrucksensor (2) zur Messung der in der Gärflüssigkeit (1a) bestehenden Druckdifferenz zwischen zwei in unterschiedlicher Höhe im Gärbehälter (1) befindlichen Messpunkten (5, 6); 1. Device for determining the density of a fermentation liquid, comprising at least a) a fermentation tank (1) for holding fermentation liquid and b) a piezoresistive differential pressure sensor ( 2 ) for measuring the pressure difference in the fermentation liquid (1a) between two measuring points ( 5 , 6 ) located at different heights in the fermentation vessel (1); 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Gärbehälter (1) angeordneter Thermosensor (8) zur Messung der Temperatur der Gärflüssigkeit (1a) vorgesehen ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that a thermal sensor ( 8 ) arranged in the fermentation container (1) is provided for measuring the temperature of the fermentation liquid (1a). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Drücke von den jeweiligen Messpunkten (5, 6) zur Membran des piezoresistiven Differenzdrucksensors (2) mit Gas oder Flüssigkeit gefüllte Rohre und/oder Schläuche (3, 4) vorgesehen sind, die in einem bestimmten Höhenabstand (7) voneinander derart im Gärbehälter (1) angeordnet sind, dass sie mit der Gärflüssigkeit (1a) in Kontakt kommen. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that for transmitting the pressures from the respective measuring points ( 5 , 6 ) to the membrane of the piezoresistive differential pressure sensor ( 2 ), pipes and/or hoses ( 3 , 4 ) filled with gas or liquid are provided, which are arranged at a certain height distance ( 7 ) from one another in the fermentation tank (1) in such a way that they come into contact with the fermentation liquid (1a). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Höhenunterschied (7) zwischen den Messpunkten (5, 6) (in cm) zu Messbereichsspanne des Differenzdrucksensors (2) (in mbar) 0,75 bis 1,00, insbesondere 0,80 bis 0,90, ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ratio of height difference ( 7 ) between the measuring points ( 5 , 6 ) (in cm) to measuring range span of the differential pressure sensor ( 2 ) (in mbar) is 0.75 to 1.00, in particular 0.80 to 0.90. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Differenzdrucksensor (2) ein Differenzverstärker (2b) nachgeschaltet ist, der den Messbereich des Differenzdrucksensors (2) von einer Untergrenze bis zu einer Obergrenze verstärkt. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the differential pressure sensor ( 2 ) is followed by a differential amplifier ( 2b ) which amplifies the measuring range of the differential pressure sensor ( 2 ) from a lower limit to an upper limit. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergrenze (in mbar) etwa dem Produkt aus dem Höhenunterschied (7) zwischen den Messpunkten (5, 6) (in cm) und einem Faktor von 0,80 bis 1, 10, insbesondere von 0,90 bis 1,00, entspricht. 6. Device according to claim 5, characterized in that the lower limit (in mbar) corresponds approximately to the product of the height difference ( 7 ) between the measuring points ( 5 , 6 ) (in cm) and a factor of 0.80 to 1.10, in particular of 0.90 to 1.00. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Obergrenze (in mbar) etwa dem Produkt aus dem Höhenunterschied (7) zwischen den Messpunkten (5, 6) (in cm) und einem Faktor von 1,00 bis 1, 30, insbesondere von 1, 10 bis 1, 20, entspricht. 7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the upper limit (in mbar) corresponds approximately to the product of the height difference ( 7 ) between the measuring points ( 5 , 6 ) (in cm) and a factor of 1.00 to 1.30, in particular of 1.10 to 1.20. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Mikroprozessor (9) umfasst, der mit mindestens dem piezoresistiven Differenzdrucksensor (2) und/oder dem Thermosensor (8) verbunden ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a microprocessor ( 9 ) which is connected to at least the piezoresistive differential pressure sensor ( 2 ) and/or the thermal sensor ( 8 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Speichermedium umfasst, das mit mindestens dem Mikroprozessor verbunden ist und die gemessenen und/oder berechneten Werte in einer Datenbank (14, 15, 16) speichert. 9. Device according to claim 8, characterized in that it comprises a storage medium which is connected to at least the microprocessor and stores the measured and/or calculated values in a database ( 14 , 15 , 16 ). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Anzeigeelement (17) umfasst, das mit dem Differenzdrucksensor (2), dem Thermosensor (8), dem Speichermedium und/oder dem Mikroprozessor (9) verbunden ist und die gemessenen, berechneten und/oder gespeicherten Werte anzeigt. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a display element ( 17 ) which is connected to the differential pressure sensor ( 2 ), the thermal sensor ( 8 ), the storage medium and/or the microprocessor ( 9 ) and displays the measured, calculated and/or stored values. 11. Vorrichtung zur Überwachung und Regelung von Gärprozessen, umfassend mindestens: a) einen piezoresistiven Differenzdrucksensor (2) zur Messung der in einer Gärflüssigkeit (1a) bestehenden Druckdifferenz zwischen zwei in unterschiedlicher Höhe in einem Gärbehälter (1) befindlichen Messpunkten (5, 6); b) einen Thermosensor (8) zur Messung der Temperatur der Gärflüssigkeit (1a) und c) einen Mikrocomputer (9), der mit dem Differenzdrucksensor (2) und dem Thermosensor (8) verbunden ist und Zugriff hat auf ein Speichermedium umfassend - eine erste Datenbank (14), in der die zu Beginn des Gärungsprozesses experimentell bestimmten Anfangsdaten der Gärflüssigkeit wie Zucker-, Alkohol- und Säuregehalt, Hefemenge, Hefeart, Füllmenge und/oder Angaben zum beabsichtigten Gärungsverlauf wie beabsichtigte Zuckerabbaurate gespeichert sind, und/oder - eine zweite Datenbank (15), in der für bestimmte Einsatzstoffe und Prozessbedingungen spezifische Korrekturfaktoren gespeichert sind, und/oder - eine dritte Datenbank (16), in der die gemessenen und berechneten Werte gespeichert sind,wobei der Mikrocomputer (9) mit einem Algorithmus ausgestattet ist, welcher anhand der gemessenen und gespeicherten Daten die Berechnung und Auswertung von gärungsprozessspezifischen Führungsparametern erlaubt. 11. Device for monitoring and controlling fermentation processes, comprising at least: a) a piezoresistive differential pressure sensor ( 2 ) for measuring the pressure difference in a fermentation liquid (1a) between two measuring points ( 5 , 6 ) located at different heights in a fermentation vessel (1); b) a thermal sensor ( 8 ) for measuring the temperature of the fermentation liquid (1a) and c) a microcomputer ( 9 ) connected to the differential pressure sensor ( 2 ) and the thermal sensor ( 8 ) and having access to a storage medium comprising - a first database ( 14 ) in which the initial data of the fermentation liquid determined experimentally at the beginning of the fermentation process, such as sugar, alcohol and acid content, yeast quantity, yeast type, filling quantity and/or information on the intended fermentation process such as the intended sugar degradation rate, are stored, and/or - a second database ( 15 ) in which specific correction factors are stored for certain input materials and process conditions, and/or - a third database ( 16 ) in which the measured and calculated values are stored, whereby the microcomputer ( 9 ) is equipped with an algorithm which allows the calculation and evaluation of fermentation process-specific control parameters on the basis of the measured and stored data. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdrucksensor (2) die in einem der Ansprüche 3 bis 7 genannten Merkmale aufweist. 12. Device according to claim 11, characterized in that the differential pressure sensor ( 2 ) has the features mentioned in one of claims 3 to 7. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer (9) mit einem Eingabemittel (18) und einem Anzeigeelement (17) verbunden ist. 13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the microcomputer ( 9 ) is connected to an input means ( 18 ) and a display element ( 17 ). 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnvorrichtung vorgesehen ist, welche bei Abweichung der Führungsparameter vom vorgegebenen Gärungsverlauf akustische oder optische Warnsignale abgibt. 14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that a warning device is provided which emits acoustic or optical warning signals in the event of a deviation of the control parameters from the predetermined fermentation process. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Regelungselement vorgesehen ist, welches bei Abweichung der Führungsparameter vom vorgegebenen Gärungsverlauf Einfluss auf die Prozessbedingungen wie Gärtemperatur nimmt. 15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that at least one control element is provided which influences the process conditions such as fermentation temperature in the event of a deviation of the control parameters from the predetermined fermentation process. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungselement eine in die Gärflüssigkeit tauchende Kühl- oder Heizplatte (13) oder ein außen am Gärbehälter vorgesehener Kühl- oder Heizmantel oder eine Berieselungsvorrichtung ist. 16. Device according to claim 15, characterized in that the control element is a cooling or heating plate ( 13 ) immersed in the fermentation liquid or a cooling or heating jacket provided on the outside of the fermentation vessel or a sprinkling device.
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