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Verfahren zur Herstellung einer Würze,
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vorzugsweise einer Bierwürze, aus einer Maische sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung eines solchen Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung einer Würze, vorzugsweise einer Bierwürze, aus einer Maische nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur
Durchführung eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 10.
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Zur Herstellung von Würzen, beispielsweise von Bierwürzen, wird Schrot
aus Gerstenmalz hergestellt und mit Wasser vermischt. Die so gebildete Maische wird
in einer Sudpfanne erhitzt. In der Maische setzen sich durch Sedimentation die festen
Bestandteile auf dem Boden der Sudpfanne ab. Oberhalb der absedimentierten festen
Bestandteile befindet sich dann eine geklärte Flüssigkeit. Die Maische wird anschließend
durch eine Läuterkrorrichtunggeführt, in dem die festen Bestandteile ausgefiltert
werden. Die geklärte Flüssigkeit, die sogenannte Vorderwürze, wird dann aus der
Lautervorrichtung abgezogen und in einen Zwischenbehälter geleitet.
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Die im Filter befindlichen festen Bestandteile, der sogenannte Treber,
wird anschließend mit Wasser ausgelaugt, das dann ebenfalls in den Zwischenbehälter
geleitet wird.
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Dieses Verfahren ist zeitaufwendig und benötigt eine aufwendige und
viel Platz in Anspruch nehmende Vorrichtung. Es muß die gesamte, in der Sudpfanne
befindliche Maische nach
dem Maischvorgang durch die Läutervorrichtung.
geleitet werden.
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In der Regel dauert dieser Läutervorgang etwa 2 bis 2,5 Stunden. Darüber
hinaus benötigt der Zwischenbehälter für die Vorderwürze erheblichen Raumbedarf,
so daß die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nur in entsprechend großen
Räumen aufgestellt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren
und die gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß die Würze unter Einsatz einer
platzsparenden Vorrichtung und bei einfacher Verfahrens führung innerhalb sehr kurzer
Zeit hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Vorrichtung
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die gefilterte Vorderwürze aus
dem Filter nicht in einen gesonderten Zwischenbehälter, sondern zur Maische in der
Sudpfanne zurückgeführt und in die über den sedimentierten Bestandteilen befindliche,
noch unfiltrierte Maischeflüssigkeit zurückgeführt und mit dieser vermischt. Infolge
der Sedimentation ist diese unfiltrierte Maischeflüssigkeit so klar wie die durch
den Filter gelaufene Vorderwürze. Beim erfindungsgemäßen Verfahren. müssen daher
nur die sedimentierten Bestandteile gefiltert werden, während der Überstand, der
aus einer Mischung aus der bereits gefilterten Vorderwürze und der unfiltrierten,
jedoch klaren Maischeflüssigkeit besteht, nicht mehr filtriert werden muß. Somit
muß nicht die gesamte Maischeflüssigkeit filtriert werden, sondern nur der Maischeteil,
der die sedimentierten Bestandteile enthält. Dadurch wird das Verfahren erheblich
verkürzt, so
daß in wesentlich kürzeren Zeitfolgen neue Maischen
angesetzt und behandelt werden können.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfällt ein Zwischenbehälter,
in den die gefilterte Vorderwürze geleitet wird.
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Das Behältnis für die Maische dient gleichzeitig zur Aufnahme der
bereits gefilterten Vorderwürze. Dadurch hat die erfindungsgemäße Vorrichtung einen
konstruktiv einfachen Aufbau und benötigt insbesondere nur geringen Aufstellraum.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Maische unter hohem
Druck gefiltert. Hierbei werden Drücke im Bereich zwischen etwa 4 bar bis etwa 10
bar, vorzugsweise bis etwa 15 oder 16 bar, verwendet, Mit diesen hohen Drücken wird
der im Filter entstehende Treber ausgepresst, wodurch in Verbindung mit einer großen
Filterfläche im Verhältnis zum Trebervolumen die Vorderwürze sehr schnell gewonnen
werden kann. Der Treber kann durch die hohen Pressdrücke weitgehend von der Vorderwürze
befreit werden, so daß die Auslaugungen mit sehr wenig Flüssigkeit schnell gewonnen
werden können. Durch die hohen Pressdrücke während des Filtrierens erreicht der
Treber auf den Filterelementen eine Trockensubstanz von etwa 508, die bis zu 25%
höher liegt als bei den bekannten Verfahren. Dadurch treten erheblich geringere
Extraktverluste auf, und es wird eine höhere Abwasserentlastung erzielt. Auf diese
Weise liegt die Filtrationsdauer bei etwa 60 Minuten, ist also iiber die.
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Hälfte geringer als bei den bekannten Verfahren.
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Die Vorrichtung ist nach einem besonderen Merkmal der Erfindung mit
einem Hochdruckfilter ausgestaltet, der vorzugsweise über eine Beschickungsvorrichtung
mit der Maischesuspension beschickt wird. Vorzugsweise mittels einer Hochdruckpumpe
wird der hohe Pressdruck im Filter erzeugt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Fig. 2 in schematischer. Darstellung
und im Axialschnitt eine Sudpfanne der Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 in auseinandergezogener
Lage Filterelemente eines Hochdruckfilters der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit dem
Strömungsverlauf während des Filtrierens, Fig. 4 in einer Darstellung entsprechend
Fig. 3 den Strömungsverlauf während des Auslaugens des auf den Filterelementen gebildeten
Filterkuchens, Fig. 5 einen Axialschnitt durch den Filter mit eingezeichnetem Strömungsverlauf
während des Filtrierens, Fiq. 6 in einer Darstellung entsprechend Fig. 5 den. Strömungsverlauf
während des Auslaugens.
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Die Vorrichtung bzw. Anlage gemäß Fig. 1 weist eine Zerileinerungsvorrichtung
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zur Herstellung eines Schrotes mit liner Teichengröße von maximal 1mm auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung
kann eine Hammermühle, eine Stiftsmühle oder eine ähnliche Mühle sein, mit der pulverförmiges
Schrot nergestellt werden kann. Mit der Zerkleinerungsvorrichtung können GerstenmaLz,
Weizen, Mais, Hirse und dergleichen verarbeitet werden. Die Zerkleinerungsvorrichtung
1 ist durch eine Leitung 2 mit einer Braupfanne 3 verbunden, in die das Schrotmehl
aus der Zerkleinerungsvorrichtung 1 eingebracht wird. In die Leitung 2 mündet ein
Wasseranschluß 4, das zusammen mit dem Schrotmehl in die Braupfanne 3 eingegeben
wird. Je nach Systemanordnung können auch mehrere Braupfannen 3 vorgesehen sein,
die jeweils mit einer Leitung 2 mit der Zerkleinerungsvorrichtung 1 verbunden sind.
In der Braupfanne 3 werden die Produktionsschritte Maischen, Kochen und Heißtrubabscheidung.
durchgeführt. Die Braupfanne 3 ist am unteren Ende konisch. verjüngt ausgebildet.
In der Spitze kieses Konusbereiches ist eine Auslaßöffnung 5 vorgesehen, an die
eine Umlaufleitung 6 angeschlossen ist. In ihr sind drei Dreiwegeventile 7 bis 9
vorgesehen. Durch die Umlaufleitung 6 wird die Maische aus der Braupfanne 3 einem
Außenkocher 10 zugeführt, der vorzugsweise ein Wärmetauscher ist und zu dem die
Maische mittels einerZuführpumpe 11 gefördert wird. Der Außenkocher 10 wird mittels
einer Temperatur-Zeitregelungs-Einrichtung 12 automatisch geregelt. Die Umlaufleitung
6 mündet im Bereich oberhalb des konischen Endteiles 13 tangential in die Braupfanne
3.
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Im Bereich zwischen den beiden Ventilen 7 und 8 ist an die Umlaufleitung
6 eine Zuführleitung 14 angeschlossen, in der ein weiteres Dreiwegeventil 15 sitzt.
ueber dieses Ventil ist an die Zuführleitung 14 eine Wasserleitung 16 angeschlossen.
In der Zuführleitung 14 sitzt eine Beschickungs-.
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vorrichtung 17, mit der ein Druckfilter 18 mit der Maische
beschickt
werden kann. Er hat einen mittleren Maischeanschluß 19, durch den die Maische in
den Druckfilter 18 eingebracht wird. An den Maischeanschluß 19 ist eine Zwischenleitung
20 angeschlossen, die über ein Dreiwegeventil 21 mit der Zuführleitung 14 verbunden
ist. Uber ein weiteres Dreiwegeventil 22 ist an die Zuführleitung 14 eine weitere
Zwischenleitung 23 angeschlossen, die über zwei Abzweigleitungen 24, 25 mit zwei
Auslauganschlüssen 26 und 27 des Druckfilters 18 verbunden ist. Sie sind am oberen
Rand des Druckfilters 18 vorgesehen. In den Abzweigleitungen 24, 25 sitzt jeweils
ein Zweiwegeventil 28 und 29.
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Am unteren Rand weist der Druckfilter 18 zwei Auslässe 30 und. 31
auf, die über jeweils eine Zweigleitung 32 und 33, in der jeweils ein Zweiwegeventil
34 und 35 sitzt, an eine Rückführleitung 36 angeschlossen sind. Sie ist an eine
in die Braupfanne 3 ragende Prallvorrichtung 37 angeschlossen.
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Zur Herstellung der Würze wird zunächst in der Zerkleinerung5 vorrichtung
1 das jeweilige Schrotgut zu Schrotmehl zermahlen.
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Das Schrotmehl. wird über die Leitung 2 zusammen mit Wasser, das über
den.Wasseranschluß in die Leitung 2 eingelassen wird, von oben in die Braupf anne
3 eingeleitet. In der Braupfanne 3 entsteht eine Suspension des Schrotmehles, die
sogenannte Maische. Während des Einmaischens. des Schrotmehles in der Braupfanne
3 wird mit dem Umpumpen über den Außenkocher 10 begonnen. Hierzu. sind die Ventile
7 bis 9 in Durchflußrichtung 38 offen, während das Dreiwegeventil 15 geschlossen
ist, so daß die Maische aus der Braupfanne 3 zum Außenkocher.10 im Umlauf.geführt
wird. Die Temperaturführung, das sogenannte Maischprogramm, wird der Temperatur-Zeitregelungs-Einhtung
12 des Außenkochers 10 vorgegeben und. automatisch abgefahren. Dabei. wird nach
einer Art Infusionsverfahren ohne Kochung der Maische gearbeitet.
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Da sie jedoch an den Heizflächen des Außenkochers 10 während des Umpumpens
mittels der Zuführpumpe 11 vorbeigeführt wird, ergibt sich ein Kocheffekt. Infolge
des Außenkochers 10 und des ständigen Umpumpens der Maische kann eine Rührvorrichtung
in der Braupf anne 3 entfallen. Durch den hohen mechanischen Aufschluß des Schrotes,
dessen Te£chengröße maximal etwa 1mm beträgt, und. den zusätzlichen Aufschluß durch
den Kocheffekt laufen die erforderlichen enzymatischen Umsetzungen sehr rasch ab,
so daß der Maischprozess in etwa 60 Minuten beendet ist. Die Maische wird über den
tangentialen Einlauf 39 in die Braupf anne 3 zurückgeführt.
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Nach dem beschriebenen Maischvorgang wird die heisse Maische dem Druckfilter
18 zugeführt. Hierzu werden die Dreiwegeventile 8 und 9 geschlossen und das Dreiwegeventil
15 in Richtung auf den Druckfilter 18 geöffnet.. Die Maischesuspension strömt daher
über die Dreiwegeventile 7 und 15 in die Zuführleitung 14 in Richtung des Pfeiles
40 in Fig.
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1. Mittels der Beschickungsvorrichtung 17 wird die Maischesuspension
über die Zwischenleitung 20 dem Maischeanschluß 19 zugeführt. Das Dreiwegeventil
21 ist so geschaltet, daß die Maischesuspension ausschließlich über die Zwischenleitung
20 zum Maischeanschluß 19 des Druckfilters 18 strömt. In ihm werden die festen Bestandteile.
in. den Filterelementen 41 (Fig. 3 bis 6) zurückgehalten, während die klare Flüssigkeit,
die sogenannte Läuterwürze, aus den Auslässen 30, 31 und die Zweigleitungen 32,
33 in die Rückführleitung 36 strömt. Uber die Prallvorrichtung 37 wird fie Vorderwürze.in
die Braupfanne 3 zurückgeführt. Mittels der Prallvorrichtung 37 wird die klare.Vorderwürze
in einen Maischeüberstand 42 eingeleitet. Dieser Maischeüberstand 42 ist bereits
klar, da sich in der Braupfanne 3 die testen Teilchen durch Sedimentation am Boden
abgesetzt aben. Die durch den Druckfilter 18 gelaufene Vorderwürze
wird
also mit diesem Maischeüberstand 42 vermischt. Am Boden der Braupf anne 3 werden
lediglich die festen Maischebestandteile abgezogen und dem Druckfilter 18 zugeführt.
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Damit durch das Einführen der Vorderwürze in den Maischeüberstand
42 die absedimentierten festen Bestandteile nicht aufgewirbelt werden, ist die Prallvorrichtung
37 vorgesehen, mit der die Vorderwürze strömungsfrei.unterhalb des Würzespiegels
43 zugeführt werden kann. Sobald die absedimentierten Teilchen durch den Druckfilter
18 gelaufen sind, ist der Filtrationsvorgang beendet.
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Da lediglich die festen Bestandteile aus der Braupfanne 3 durch den
Druckfilter 18 geführt werden, muß nicht die gesamte, in der Braupfanne befindliche
Maische gefiltert werden. Die oberhalb der festen Bestandteile befindliche Maischeüberstand
42 mit der gefilterten klaren Vorderwürze muß nicht mehr gefiltert werden. Dadurch
wird der Filtrationsvorgang im Vergleich zu bekannten Verfahren erheblich verkürzt
und vereinfacht.
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Während des Filtrationsvorganges bildet sich auf den Filterelementen
41 ein Filterkuchen 44, der sogenannte Treber, der noch geringfügige Extraktanteile
enthält. Sie werden in einem weiteren Arbeitsschritt, dem sogenannten Anschwänzen,
mittels Wasser. ausgelaugt. Hierzu werden die Dreiwegeventile 7 und.8 geschlossen,
so daß aus der Braupfanne 3 keine Vorderwürze.mehr in die Zuleitung 14 strömen kann.
Das Dreiwegeventil 15 wird nunmehr so umgeschaltet, daß aus der Wasserleitung 16
Wasser in die Zuführleitung 14 strömen kann. Es wird mittels der Beschickungsvorrichtung
17 über die Abzweigleitungen 24 und 25 zu den Auslauganschlüssen 26.und 27 des Druckfilters
18 geführt. Das Dreiwegeventil 2l.ist so umgestellt, daß das Wasser nicht über die
Zwischenleitung 20 zum Maischeanschluß 19 gelangen kann.
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Das Wasser, das vorzugsweise angewärmt ist, wird mit Druck durch den
Filterkuchen 44 auf den Filterelementen 41 gedrückt, wobei der Filterkuchen ausgelaugt
wird. Die Auslaugflüssigkeit wird dann über die ZwetXeitungen 32, 33 in die Rückführleitung
36 geführt, in der. die Auslaugflüssigkeit über die Prallvorrichtung 37 in die Vorderwürze
in der Braupfanne 3 zurückgeführt wird.
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Die esamtwürze wird nun mittels des Außenkochers 10 bei Temperaturen
von etwa 105 bis etwa.1080C gekocht. Hierzu wird das Dreiwegeventil 15 wieder geschlossen
und die Dreiwegeventile 7 bis 9 wieder geöffnet, so daß die Vorderwürze in der Umlaufleitung
6 in Richtung des Pfeiles 38 strömen kann. Die Vorderwürze wird zunächst an der
Konusspitze der Braupfanne 3 abgezogen. Über den tangentialen Einlauf 39 wird die
kochende Würze tangential in die Braupfanne zurückgeführt. Infolge des tangentialen
Einlaufes bildet sich ein sogenannter Whirlpool-Effekt, bei dem die Flüssigkeit
kreisförmig längs der Innenwandung.der Braupfanne 3 umläuft. Diese Strämui;igsführung
führt zur Abscheidung der während des Kochens der Würze anfallenden festen Bestandteile,
des.sogenannten Heißtrubes. Er setzt sich auf dem Boden der Braupfanne 3 ab.
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Ab einem festgelegten Zeitpunkt wird das. Dreiwegeventil 7 geschlossen
und das Dreiwegeventil 8 derart umgeschaltet, daß ein weiterer Auslaß 45 im Bereich
oberhalb der unteren Auslaßöffnung 5 mit der Umlauf leitung 6 über eine Zwischenleitung
46 verbunden wird. Dieser weitere Auslaß 45 ist im konischen Endteil 13 der Braupfanne
3 vorgesehen und so hoch angeordnet, daß er oberhalb des auf dem Boden der Braupfanne
sich absetzenden Heißtrubes liegt. Dadurch kann sich trotz des Abziehens der Würze
aus der Braupfanne 3 der Heißtrub am Boden der Braupfanne ungehindert absetzen.
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Nachdem sich der gesamte Heißtrub am Boden der. Braupfanne 3 abgesetzt
hat, wird die gekochte Würze, die sogenannte Kochwürze, aus der Braupfanne entfernt.
Hierzu wird lediglich das Dreiwegeventil 9 so umgeschaltet, daß die Kochwürze über
die Zwischenleitung 46 und die beiden Dreiwegeventile 8 und 9 in eine Auslaßleitung
47 strömt. Die kochende Würze wird. somit im.Bereich oberhalb des Heißtrubes aus
der Braupfanne 3 abgezogen.
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Da die Würze während des Kochens ebenfalls im Umlauf bewegt wird,
ist für den Kochvorgang ebenfalls keine Rührvorrichtung in der Braupfanne erforderlich.
Sie kann daher sehr einfach ausgebildet werden.
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Im Gegensatz zu bekannten Verfahren zur. Herstellung von Würzen wird
beim erfindungsgemäßen Verfahren im Druckfilter 18 der. Filterkuchen 44 mit hohem
Druck beaufschlagt. In Verbindung mit einer entsprechend großen Filterfläche im
Verhältnis zum Filterkuchenvolumen kann so die Würze sehr schnell gewonnen werden.
Durch entsprechend ausgebildetes Filtergewebe wird ein sehr klarer und feststoffarmer
Ablauf der Würze von Beginn des Filterns an gewährleitstet.
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Infolge des hohen Pressdruckes wird der Filterkuchen 44 weitestgehend
von der. Vorderwürze befreit, so daß die Auslaugungen, die sogenannten Nachgüsse,
mit nur wenig Wasser schnell gewonnen werden.
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Wie die Figuren 3 bis 6 zeigen, besteht der Druckfilter 18 zum Filtern
der Maische aus einer Reihe von quadratischen Filterkammern 48, die axial hintereinander
in einem (nicht dargestellten) Filtergestell angeordnet und auf (nicht dargestellten)
Seitenholmen oder mittels einer Aufhängevorrichtung oberhalb der Filterkammer geführt
werden. Die Filterkammern 48 werden zwischen einem festen
und einem
beweglichen Endstück 49 und 50 zu einer Einheit zusammengepresst. Die Filterelemente
41 bilden abwechselnd eine Druckkammer 48a und eine Auslaugkammer 48b. Jeweils eine
Druckkammer 48a und eine Auslaugkammer 48b ergeben eine Filtereinheit. Die Anzahl
der Filtereinheiten und damit das Aufnahmevolumen. des Druckfilters 18 wird von
der zu verarbeitenden Schrotmenge bestimmt- Jede Kammer 48a, 48b ist mit einem Spezialfiltergewebe
zur Fest-Flüssig-Trennung bestückt.
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Jede Kammer hat eine zentral in der Mitte gelegene Zulauföffnung 19a,
am oberen Rand im Bereich der beiden Ecken zwei Auslaugöffnungen 26a, 27a und am
unteren Rand in den beiden Ecken zwei Auslaßöffnungen 30a, 31a.. Wenn die einzelnen
Kammern 48a, 48b zwischen den plattenförmigen Endstücken 49, 50 zusammengepresst
werden, bilden die Zulauföffnungen 19a, die Auslaugöffnungen 26a, 27a und die Auslaßöffnungen
30a, 31a den Maischeanschluß 19,. die Auslauganschlüsse .26, 27 und die Auslässe
30, 31 des Druckfilters 18. Im zusammengepressten Zustand werden somit Durchlaufkanäle
für die Maischesuspension bzw. die. Vorderwürze gebildet. Während der Filtration
wird die Maischesuspension durch die zentralen. Zulauföffnungen 19a in Richtung
der eingezeichneten Pfeile in den Fig. 3 und 5 durch die Filterelemente 41 geleitet.
Vom Zentralmaischeanschlußkanal 19 strömt-die Maischesuspension durch die. Filtergewebe
51 (Fig. 5), wobei sich auf den Filtergeweben der Filterkuchen 44 bildet (Fig. 6),
während die von den Feststoffen befreite Flüssigkeit, die Vorderwürze, in den einzelnen
Filterkammern 48 nach unten zu den Auslaßkanälen 30a, 31a in Richtung der eingezeichneten
Pfeile in den Fig. 3 und 5 strömt. Während der Filtration der Vorderwürze wird diese
aus dem sich bildenden Filterkuchen 44 durch das Filterge-.
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werbe 51 und durch die Auslaßkanäle 30a, 31a der Druckkammern
48a
und der Auslaugkammern 48b abgeführt.
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Beim sich anschließenden Auslaugvorgang (Fig. 4 und 6) sind die Ablaufkanäle
der Auslaugkammern 48b geschlossen. Der Ablauf der Auslaugflüssigkeit, der sogenannten
Nachgüsse, erfolgt über die Ablaufkanäle der Druckkammern 48a, wie dies in Fig.
4 durch die eingezeichneten Pfeile dargestellt ist. Die Auslaugflüssigkeit strömt
durch die Auslaugöffnungen 26a, 27a in Richtung-der eingezeichneten Pfeile und strömt
dann innerhalb der Druckkammern 48a nach unten zu den Auslaßkanälen 30a, 31a, aus
denen der Nachguß aus dem Druckfilter 18 in die Rückführleitung 36 strömt.
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Das Entfernen des Filterkuchens 44 aus den Filterkammern 48 erfolgt
durch einfaches Auseinanderziehen der Kammern.
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Der Filterkuchen 44 fällt dann in kompakter Form ab und kann durch
Fördereinrichtungen, zum Beispiel Trogförderschnecken, weiter-befördert werden.
Die Kammern können manuell oder mit automatisch arbeitenden Verschiebevorrichtungen
auseinandergezogen werden. Das Filtergewebe 51 der verschiedenen Kammern kann dann
auch mühelos durch Abspritzen gereinigt werden. In den Druckfilter 18 kann auch
eine Hochdrucktuchreinigungsanlage zur Reinigung der Filtertücher installiert werden.
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Zur Erzielung des hohen Pressdruckes im Druckfilter 18 ist die Beschickungsvorrichtung
17 mit einer Zuführpumpenvorrichtung 52 mit einer Bypassregeleinheit 53 zur Regelung
des Druckes und der Fördermenge versehen (Fig. 1). Mit der Zuführpumpenvorrichtung
42 wird zu Beginn die Maische schnell gegen ein niedriges Druckniveau durch den
zentralen Maischeanschluß 19.des Druckfilters 18 gepumpt. Es wird eine gleichmäßige
Verteilung der Maische in den Filterkammern 48 erreicht. Die Entlüftung des Druckfilters
18
erfolgt über die oben liegenden Auslauganschlüsse 26, 27.
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Die Zuführpumpenvorrichtung 52 ist vorzugsweise eine Exzenterschneckenpumpe
mit Getriebemotor aie-.einen Förderer 52a, vorzugsweise eine Förderschnecke, aufweist.
die Bypassregeleinheit 53 hat eine Bypassleitung 54 mit einem pneumatischen Regelventil
55 und einem Kontaktmansmeter 56. Der mabanischen Einheit ist ein elektronisches
Druckregelsystem 57 zugeordnet. Zum Füllen der Filterkammern 48 mit der Maischesuspension
läuft die Pumpe zunächst schnell an; Das Bypassregelventil 55 ist geschlossen. über
ein erstes Zeitglied wird die Dauer bestimmt, mit der der die. e im,Schnellgang
laufen soll. Die Maischesuspension wird nunmehr zum zentralen Maischeanschluß 19
gefördert. Wenn das erste Zeitglied abgelaufen ist, wird die Pumpe auf Langsamgang
umgeschaltet. Gleichzeitig wird ein zweites Zeitglied gestartet.
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Das Druckregelsystem 57 stellt sich auf ein vorgewähltes niedriges
Druckniveau ein. Über die Bypassleitung 54, die in einen- Förderraum des Förderers
52a mündet, wird. die Zuführmenge der Maischensuspension zum Druckfilter 18, die
zur konstanten Druckhaltung erforderlich ist, selbsttätig reguliert. Das Pegelventil
55.
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ist hierbei geöffnet. Dte Vorderwürze läuft über die Auslässe 30 und
J1 des Druckfiltersr18 zur Rückführleitig 36.
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Wenn das zweite Zeitglied abgelaufen ist, wird das Druckregelsystem
57 umgeschaltet. Das Druckniveau wird nun auf einen voreingestellten hohen Druck
umgeschaltet. Uber die Bypassleitung 54 wird wiederum die Zuführmenge zum Druckfilter
18, die zur Aufrechterhaltung des hohen Pressdruckes erforderlich ist, automatisch
reguliert. Das Druckregelsystem 57 erhöht den Pressdruck langsam bis zum voreingestellten
hohen Druck, der maximal etwa 15 bis 16 bar beträgt. Dieser hohe Pressdruck wird
so lange aufrechterhalten, bis der Filtrationsvorgang beendet wird. Durch Trübungsmessung
oder auch visuell wird festgestellt, daß die Maischezuführung beendet ist.
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Automatisch oder manuell erfolgt dann die Umstellung von Maischezulauf
auf Wasserzulauf. Die Ventile 7 und 15 werden hierbei in der beschriebenen Weise
umgestellt, so daß über die Wasserleitung 16 temperiertes Wasser zum Druckfilter
18 durch die Zuführleitung 14 strömen kann: Hierbei wird außerdem automatisch oder
manuell der Zulauf zum Maischeanschluß 19 gesperrt und der Zulauf zu den Auslauganschlüssen
26 und 27 geöffnet. Ober die Bypassleitung 54 wird die Zuführmenge zum Druckfilter
18, die zur konstanten Druckhaltung erforderlich ist, wiederum automatisch reguliert.
Am Ende des Auslaugvorganges wird die Beschickungsvorrichtung 17 automatisch oder
manuell abgeschaltet und die gesamte Anlage druckentlastet.
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Nachdem der Filtervorgang beendet ist, kann ohne Unterbrechung des
Pressvorganges das erwärmte Wasser zum Auslaugen des Filterkuchens 44 dem Druckfilter
18 zugeführt werden. Dabei bleibt der hohe Pressdruck in der Größenordnung von etwa
15 bis 16 bar aufrechterhalten. Da der Filterkuchen 44 durch die hohen Pressdrücke
weitestgehend von der Vorderwürze befreit ist, können die Auslaugungen mit sehr
wenig Wasser schnell gewonnen werden. Unterstützt wird dieser Vorgang dadurch, daß
das Wasser während des Auslaugens wechselweise durch die Auslauganschlüsse 26 und
27 zugeführt wird.
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Nach Beendigung des Auslaugvorganges und nach Umstellen der Anlage
zum Kochen der Vorderwürze ist der'Druckfilter 18 bereit zum Auffahren und Entfernen
des Filterkuchens 44.
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Durch die hohen Pressdrücke während des Filterns erreicht der Filterkuchen
44 eine Trockensubstanz von etwa 508, die bis zu 25% höher ist als bei den bekannten
Verfahren. Dadurch ergeben sich wesentlich geringere Extraktverluste und eine höhere
Abwasserentlastung.
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Die Reinigung des Druckfilters 18 ist bei schneller Filtrationsfolge
nur nach jeder dritten bis fünften Filtration erforderlich. Die Filtergewebe 51
müssen nicht herausgenommen werden, sondern können durch Abspritzen oder durch Spülen
des Druckfilters gereinigt werden.
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Da die Maische mittels des Druckfilters 18 verarbeitet wird, ist die
Anlage unabhängig von einer bestimmten Schrotqualität. Es können außer Maischen
aus Gerstenmalz auch Maischen aus anderen Rohstoffen, wie zum Beispiel Weizen, Mais,
Hirse und dergleichen verarbeitet werden. Es können bevorzugt Maischen aus Malzmehl
verarbeitet werden. Diese erbringen wesentliche Zeitersparnisse beim Maischen bzw.
bei der Maischdauer, die bis zu 50% betragen können. Der Energieverbrauch ist ebenfalls
bis etwa 50% geringer, und es werden sehr hohe Ausbeuten erzielt, die in der Größenordnung
der Laborausbeute oder sogar höher liegen. Die Filtrationsdauer einschließlich des
Auslaugens liegt bei etwa 60 Minuten, während bei herkömmlichen Maischefiltern etwa
2 bis 2,5 Stunden benötigt werden. Dadurch können innerhalb einer vorgegebenen Zeiteinheit
wesentlich mehr Würzen hergestellt werden als bei den bekannten Verfahren, so daß
die Kapazität dieser Anlage wesentlich erhöht ist.
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Die Aufstellung des Druckfilters 18 stellt bauseitig keine hohen Anforderungen.
Er läßt sich problemlos automatisch betreiben, da er einen konstruktiv einfachen
Aufbau hat.
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Die Braupfanne 3 (Fig. 2) ist am oberen Ende durch einen Deckel 58
geschlossen Er weist eine Kontrollöffnung 59, einen Anschluß 60 für die Leitung
2 und eine Durchtrittsoeffnung 61 für die Prallvorrichtung 37 auf. Die Braupfanne
3 ist als Zylinder ausgebildet, dessen unteres Ende 13 konusform hat.. Die Braupfanne
3 ist isoliert und als all-;eits geschlossener Edelstahlbehälter ausgebildet. Er
wird
auf Standbeinen 62-mit Bodenplatten 63 abgestützt und kann
an jedem geeigneten Ort, ohne daß besondere bauliche Voraussetzungen geschaffen
werden müssen, aufgestellt werden.
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Die Prallvorrichtung 37 weist ein höhenverstellbares Zulaufrohr 64
auf, das durch die Durchtrittsöffnung 61 aus der Braupf anne 3 ragt und an das die
Rückführleitung 36 angeschlossen ist. Am unteren Ende des Zulaufrohres 64 ist ein
nach unten sich öffnendes Kegelstück 65 vorgesehen, an dem eine Prallplatte 66 befestigt
ist. Sie liegt mit Abstand unterhalb der Konusfläche 67 des Kegel stückes 65 und
ist mit Haltern 68 am Kegelstück befestigt. Die Prallplatte 66 liegt senkrecht zur
Achse des Zulaufrohres 64 bzw. zur Strömungsrichtung der zulaufenden Vorderwürze.
Der Umfang der Prallplatte 66 ist kleiner als der Umfang des Kegelstückes 65 am
unteren Rand, so daß die Prallplatte, in Draufsicht gesehen, vollständig vom Kegelstück
abgedeckt wird. Die durch das Zulaufrohr 64 vom Druckfilter 18 zurückströmende Vorderwürze
gelangt auf die Prallplatte 66 und wird dort guer zur Zuströmrichtung abgelenkt.
Da die Prallplatte 66 nach oben durch das Kegelstück 65 abgedeckt ist, kann die
Vorderwürze strömungsfrei unterhalb des Würzspiegels 43 (Fig. 1) in den Maischeüberstand
42 zurückgeführt werden Je nach Höhe des Würzspiegels 43 wird das Zulaufrohr 64
und damit die Prallplatte 66 mit dem Kegelstück 65 innerhalb der Braupfanne. 3 in
der Höhe verstellt.
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Die beschriebene Anlage. besteht nur aus wenigen, einfach ausgebildeten
Vorrichtungsteilen. Der Zerkleinerungsvorrichtung 1 können mehrere Braupfannen 3
nachgeordnet werden, so daß ohne Pausen.nacheinander die Würzen hergestellt werden
können. Die Anlage läßt sich mit geringem technischen Aufwand automatisieren. Es
lassen sich alle in einer Brauerei
üblichen Rohmaterialien verarbeiten.
Infolge des geringen apparativen Aufwandes läßt sich der Raumbedarf auf ca. 50 bis
60% im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen verringern. Der Wärmebedarf ist etwa um
die Hälfte geringer als beiden herkömmlichen Anlagen und der Strombedarf kommt sogar
noch günstiger. Die Investitionskosten sind wegen der konstruktiv einfachen Vorrichtungsteile
wesentlich geringer als bei den bekannten Anlagen und betragen nur noch etwa 35%
der bekannten Anlagen. Die Anlage läßt sich mit einfachen und unkomplizierten Steuer-und
Regelungseinrichtungen bedienen, wodurch sich die laufenden Kosten um mehr als die
Hälfte gegenüber den herkömmlichen Anlagen verringern lassen. Die Ausbeute der Anlage
entspricht mindestens der Laborausbeute oder ist sogar deutlich höher.
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Diese Steigerung ist auf den hohen mechanischen Aufschluß beim Schroten,
der hierdurch bedingten schnellen und effektiven enzymatischen Umsetzungen sowie
der restlosen Auspressung des Filterkuchens mittels des hohen Pressdruckes im Druckfilter
18 zurückzuführen. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung einer einzigen Braupf
anne 3 acht Mal innerhalb von 24 Stunden Würzen hergestellt werden können. Bei Verwendung
von zwei Braupfnnnen 3 lassen sich bereits 15 bis 16 und bei drei Braupfannen 22
bis 24 Würzen innerhalb von 24 Stunden herstellen.
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