DE29724660U1

DE29724660U1 - Plant for crushing and mash production

Info

Publication number: DE29724660U1
Application number: DE29724660U
Authority: DE
Original assignee: Hrch Huppmann GmbH
Current assignee: Huppmann Ag De
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2007-09-12

Description

Die Erfindung betrifft die Schrotung und Maischeerzeugung zur Bierbereitung in einer Brauerei, wobei der zu verarbeitende Rohstoff in einem Mühlensystem aufgebrochen und anschließend eingemaischt wird.The invention relates to the milling and mash production for beer production in a brewery, whereby the raw material to be processed is broken up in a mill system and then mashed.

Der Bierbereitungsprozess beginnt in seiner ersten Phase mit der Schrotung der Rohstoffe. Hierbei wird der zur Verarbeitung kommende Rohstoff in einer Schrotmühle, beispielsweise einer Hammermühle, Walzenmühle oder Tellermühle, aufgebrochen und je nach Bedarf in ein Schrot verschiedenartigster Zusammensetzung und Konsistenz umgewandelt. Beim Aufbruch des zur Verarbeitung kommenden Rohstoffs, beispielsweise Malz, Gerste, Hirse oder ähnliches, werden die verschiedenen Bestandteile des Rohstoffes aufgrund der Strukturumwandlung dem Luftsauerstoff ausgesetzt, der in der Atmosphäre im Inneren der Schrotmühlen vorhanden ist. Dies führt zu Oxydationsvorgängen und enzymatischen Aktivitäten, die den Bierbereitungsprozeß negativ beeinflussen, da sie geschmacks- und Stabilitätsbeeinträchtigende Auswirkungen haben.The first phase of the beer production process begins with the grinding of the raw materials. The raw material to be processed is broken up in a grist mill, for example a hammer mill, roller mill or disc mill, and converted into grist of various compositions and consistencies as required. When the raw material to be processed, for example malt, barley, millet or similar, is broken up, the various components of the raw material are exposed to the oxygen in the atmosphere inside the grist mills due to the structural transformation. This leads to oxidation processes and enzymatic activities that have a negative impact on the beer production process because they affect taste and stability.

Beim anschließenden Einmaischen des geschrotenen Rohstoffs am EndeDuring the subsequent mashing of the crushed raw material at the end

des Mühlensystems kommt es zur weiteren Oxydation der Rohstoffbestandteile. Da beim Einmaischen durch die Wasserzugabe die Aktivität der Enzyme und die damit verbundenen Oxydationsvorgänge erheblich verstärkt werden, wird die unerwünschte Oxydation der Rohstoffe in den zum Einmaischen verwendeten Vormaischern, Einteigschnecken, Maischpumpen und im Maischgefäß fortgesetzt und verstärkt. Dies gilt um so mehr, da die Temperatur des beigemischten Wassers beim Einmaischen aufgrund brauspezifischer Eigenheiten beim Temperaturoptimum für die Wirksamkeit der Enzymgruppen liegt.of the mill system, further oxidation of the raw material components occurs. Since the activity of the enzymes and the associated oxidation processes are significantly increased by the addition of water during mashing, the undesirable oxidation of the raw materials is continued and increased in the pre-mashers, dough screws, mash pumps and in the mash vessel used for mashing. This is all the more true since the temperature of the water added during mashing is at the optimum temperature for the effectiveness of the enzyme groups due to brewing-specific characteristics.

Aus der DE 42 38 069 Cl ist eine Prallmühle zur Herstellung von Feinschrot bekannt. In die Mühle wird Inertgas eingeleitet, um mit einem reduzierten Gehalt an Luftsauerstoff schroten zu können.An impact mill for producing fine meal is known from DE 42 38 069 Cl. Inert gas is introduced into the mill in order to be able to grind with a reduced content of atmospheric oxygen.

Aus der FR 2 506 324 ist eine Einmaischeinrichtung zum Einmaischen von Malzschrot bekannt. In die offene Einmaischeinrichtung wird Inertgas eingeleitet, um mit einem reduzierten Gehalt an Luftsauerstoff einmaischen zu können.A mashing device for mashing malt grist is known from FR 2 506 324. Inert gas is introduced into the open mashing device in order to be able to mash with a reduced content of atmospheric oxygen.

Nachteilig an den bekannten Schrotungs- und Einmaischeinrichtungen ist es, dass es sich dabei um offene Systeme handelt, aus denen das Inertgas frei entweichen kann. Um einen möglichst geringen Gehalt an Luftsauerstoff beim Schroten und Maischen zu erreichen, ist es deshalb erforderlich, große Mengen Inertgas kontinuierlich in die Schrotungs- und Einmaischeinrichtung nachzufordern, was hohe Kosten für die Bereitstellung des Inertgases verursacht. Das aus den offenen Systemen austretenden Inertgas kann außerdem eine erhebliche Gesundheitsgefährdung für das Bedienpersonal darstellen.The disadvantage of the known grinding and mashing systems is that they are open systems from which the inert gas can escape freely. In order to achieve the lowest possible level of atmospheric oxygen during grinding and mashing, it is therefore necessary to continuously add large quantities of inert gas to the grinding and mashing system, which causes high costs for the provision of the inert gas. The inert gas escaping from the open systems can also pose a significant health risk to the operating personnel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Anlage zur Schrotung und Maischeerzeugung zur Verfügung zu stellen, bei der die Oxydation der verwendeten Rohstoffe während der Schrotung und der anschließenden Einmaischung mit geringem Aufwand an Inertgas ausgeschlossen wird.The object of the present invention is therefore to provide a plant for crushing and mash production in which the oxidation of the raw materials used during crushing and subsequent mashing is excluded with little expenditure of inert gas.

Gelöst werden diese Aufgaben durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These objects are achieved by a system having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäße Anlagen können in wesentlichen Teilen wie konventionelle Mühlensysteme ausgestaltet sein. Konventionelle Mühlensysteme werden über eine Rohstoffzufuhr mit zu verarbeitenden Rohstoffen beschickt, die innerhalb der Anlage einem Schrotungs- und Einmaischungsprozess unterworfen werden und als Maische durch den Maischeabzug in das Maischgefäß übergeführt werden. Diese konventionellen Mühlensysteme sind erfindungsgemäß derart zu modifizieren, dass die Anlagenaußenwandung des Mühlensystems im Wesentlichen gasdicht gekapselt ist und die Rohstoffzufuhr mit einem im Wesentlichen gasdichten Dichtungsorgan absperrbar ist. Im Ergebnis entsteht so ein Mühlensystem, das keine relevanten Leckstellen aufweist, durch die Luftsauerstoff unkontrolliert in größeren Mengen eindringen kann.Plants according to the invention can be designed in essential parts like conventional mill systems. Conventional mill systems are fed with raw materials to be processed via a raw material feed, which are subjected to a crushing and mashing process within the plant and are transferred as mash through the mash outlet into the mash vessel. These conventional mill systems are to be modified according to the invention in such a way that the outer wall of the mill system is essentially encapsulated in a gas-tight manner and the raw material feed can be shut off with an essentially gas-tight sealing element. The result is a mill system that has no relevant leaks through which atmospheric oxygen can penetrate uncontrollably in large quantities.

Die erfindungsgemäße Anlage muss darüber hinaus eine Gaszufuhr aufweisen, mit der das Innere der Anlage mit Inertgas beaufschlagt werden kann. Über die Gaszufuhr kann das Anlageninnere mit Inertgas gefüllt werden, wobei sich im Anlageninneren eine Inertgasatmosphäre ausbildet und der Luftsauerstoff verdrängt wird. Während der Befüllung der Anlage mit Inertgas oder Rohstoff entweichen überschüssige Volumenanteile der Gasatmosphäre im Anlageninneren über ein geöffnetes Ventil oder Ähnliches nach außen. Nach der Beschickung mit Inertgas und Rohstoff wird die Anlage gasdicht gekapselt und es kann kein Luftsauerstoff in das Mühlensystem eindringen.The system according to the invention must also have a gas supply with which the interior of the system can be supplied with inert gas. The interior of the system can be filled with inert gas via the gas supply, whereby an inert gas atmosphere forms inside the system and the oxygen in the air is displaced. While the system is being filled with inert gas or raw material, excess volumes of the gas atmosphere inside the system escape to the outside via an open valve or similar. After charging with inert gas and raw material, the system is encapsulated in a gas-tight manner and no oxygen in the air can penetrate into the mill system.

Soll auch der mit dem zugeführten Rohstoff erneut in die Anlage eingetragene Luftsauerstoff zur Steigerung der Qualität verdrängt werden, ist die Gaszufuhr nach der Befüllung mit Rohstoff erneut zu öffnen und infolge des daraus resultierenden Überdrucks wird Gas an einem VentilIf the atmospheric oxygen that has been introduced into the system with the added raw material is to be displaced in order to improve the quality, the gas supply must be opened again after filling with raw material and, as a result of the resulting overpressure, gas is released at a valve

oder Ähnlichem aus dem Anlageninneren nach außen gedrückt und das Anlageninnere im Ergebnis mit Inertgas gespült. Somit kann der mit dem Rohstoff eingetragene Luftsauerstoff aus dem Anlageninneren entfernt werden. Die Gaszufuhr sollte auch während des weiteren Schrotungs- und Einmaischprozesses fortgeführt werden, so dass das Eindringen von Luftsauerstoff durch einen Innendruck wirksam verhindert wird und Volumenveränderungen infolge des Maischeabzugs ausgeglichen werden. Das aus der Anlage austretende Inertgas bzw. Gas-Luft-Gemisch kann erfindungsgemäß aufgefangen und entweder ins Freie abgeleitet oder zur weiteren Verwendung in eine Rückgewinnungsanlage überführt werden.or similar is pressed outwards from the inside of the plant and the inside of the plant is flushed with inert gas. This allows the atmospheric oxygen introduced with the raw material to be removed from the inside of the plant. The gas supply should also be continued during the further crushing and mashing process so that the penetration of atmospheric oxygen is effectively prevented by internal pressure and volume changes as a result of the mash discharge are compensated. The inert gas or gas-air mixture escaping from the plant can be captured according to the invention and either discharged into the open air or transferred to a recovery plant for further use.

Soll auch der Produktionsprozess im Maischgefäß unter Ausschluss von Sauerstoff geführt werden, muss das Maischgefäß ebenfalls gasdicht absperrbar sein. Die Zufuhr von Inertgas kann unmittelbar aus der Gasversorgung oder mittelbar über das Mühlensystem erfolgen. Dabei sollte ein Druckausgleich zwischen beiden Anlagenkomponenten vorgesehen werden, um Differenzdrücke zu verhindern.If the production process in the mash vessel is to be carried out in the absence of oxygen, the mash vessel must also be able to be sealed gas-tight. The inert gas can be supplied directly from the gas supply or indirectly via the mill system. Pressure equalization should be provided between the two system components to prevent differential pressures.

Das Dichtungsorgan zum Abschluss der Rohstoffzufuhr kann besonders einfach als im Wesentlichen gasdichte Klappe ausgeführt werden. Derartige Klappen sind im Prinzip bekannt und müssen lediglich dahingehend modifiziert werden, dass eine gasdichte Dichtungsfuge zwischen Klappe und Wandung der Rohstoffzufuhr vorgesehen ist.The sealing element for closing off the raw material supply can be designed particularly simply as an essentially gas-tight flap. Such flaps are known in principle and only need to be modified to provide a gas-tight sealing joint between the flap and the wall of the raw material supply.

Selbstverständlich ist es ausreichend, das Inertgas lediglich an einer Stelle der Anlage zuzuführen. In Bezug auf eine günstigere Anlagensteuerung ist es jedoch vorteilhaft, Einlassöffnungen für die Inertgaszufuhr im Malzrumpf und/oder im Konditionierungsschacht und/oder im Mühlenkörper anzuordnen. Damit kann die Anlage von unten nach oben mit Inertgas gefüllt werden und falls erforderlich während des Schrotungsund Einmaischprozesses eine besonders effektive nach oben gerichtete Inertgasströmung ausgebildet werden. Um eine bessere Gasverteilung zu erreichen, können in jedem Anlagenteil jeweils mehrere Einlassöffnungen zur Inertgaszufuhr vorgesehen sein. Sind in den verschiedenenOf course, it is sufficient to supply the inert gas at just one point in the system. In terms of more efficient system control, however, it is advantageous to arrange inlet openings for the inert gas supply in the malt barrel and/or in the conditioning shaft and/or in the mill body. This allows the system to be filled with inert gas from bottom to top and, if necessary, a particularly effective upward inert gas flow can be created during the milling and mashing process. In order to achieve better gas distribution, several inlet openings for the inert gas supply can be provided in each part of the system. If in the various

Anlageteilen jeweils separate Gaszufuhren vorgesehen, ist es zudem möglich, einzelne Anlagenteile, beispielsweise den Mühlenkörper und den Konditionierungsschacht, sehr schnell durch eine starke Gasbeaufschlagung mit Inertgas zu spülen, so dass der Schrotungs- und Einmaischprozess sofort beginnen kann, ohne dass auf eine vollständige Verdrängung des Luftsauerstoffs auch aus dem darüberliegenden Malzrumpf gewartet werden müsste. Allgemein gesagt kann die Verdrängung des Luftsauerstoffs besser beeinflusst werden, wenn in allen Anlageteilen separate Einlassöffnungen für die Gaszufuhr vorgesehen sind.If separate gas supplies are provided for each part of the system, it is also possible to flush individual parts of the system, such as the mill body and the conditioning shaft, very quickly by applying a strong gas pressure with inert gas, so that the milling and mashing process can begin immediately without having to wait for the oxygen in the air to be completely displaced from the malt body above. Generally speaking, the displacement of the oxygen in the air can be better influenced if separate inlet openings for the gas supply are provided in all parts of the system.

Im Mühlenkörper sollte vorzugswürdig die Einlassöffnung für die Inertgaszufuhr im Bereich zwischen Schrotmühle und Maische angeordnet sein. In der Schrotmühle werden die zu verarbeitenden Rohstoffe aufgebrochen und sind deshalb unmittelbar daran anschließend besonders oxydationsempfindlich. Deshalb sollten die Rohstoffpartikel in diesem Bereich besonders intensiv mit Inertgas umspült werden, um eine Oxydation mit eventuell vorhandenem Restsauerstoff so weit wie möglich zu verhindern.In the mill body, the inlet opening for the inert gas supply should preferably be located in the area between the grist mill and the mash. In the grist mill, the raw materials to be processed are broken up and are therefore particularly sensitive to oxidation immediately afterwards. The raw material particles in this area should therefore be flushed particularly intensively with inert gas in order to prevent oxidation with any residual oxygen that may be present as far as possible.

Soll der Luftsauerstoffrestgehalt in der Anlage geregelt werden, müssen je nach Regelungsalgorithmus in den verschiedenen Anlagebereichen Sensoren zur Messung der Gasatmosphäre angeordnet werden. Mit diesen Sensoren lässt sich die Zusammensetzung der Gasatmosphäre in den jeweiligen Bereichen feststellen und aufgrund dieser Daten die Inertgaszufuhr in die einzelnen Anlagebereiche regeln.If the residual oxygen content in the system is to be regulated, sensors for measuring the gas atmosphere must be arranged in the various system areas, depending on the control algorithm. These sensors can be used to determine the composition of the gas atmosphere in the respective areas and, based on this data, the inert gas supply to the individual system areas can be regulated.

Da die Anlage erfindungsgemäß im Wesentlichen gasdicht ausgeführt ist und über eine Gaszufuhr Inertgas zugeführt wird, ist in der Anlage ein Sicherungsventil zur Sicherung gegen übermäßige Über- oder Unterdrücke vorzusehen. Wird beispielsweise ungewollt zuviel Inertgas zugeführt, können sich unzulässig hohe Überdrücke aufbauen. Um eine Beschädigung der Bauteilkomponenten zu verhindern, ist es deshalb erforderlich, in diesem Fall den sich aufbauenden Überdruck über ein Sicherungsventil abzulassen. Dieses oder ein zweites SicherungsventilSince the system according to the invention is essentially gas-tight and inert gas is supplied via a gas supply, a safety valve must be provided in the system to protect against excessive overpressure or underpressure. If, for example, too much inert gas is inadvertently supplied, excessive overpressure can build up. In order to prevent damage to the components, it is therefore necessary in this case to release the overpressure that builds up via a safety valve. This or a second safety valve

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muss auch bei übermäßigen Unterdrücken innerhalb der Anlage geöffnet werden. Da durch den Maischeabzug während des Einmaischprozesses permanent Volumen abgezogen wird, kann sich im Falle einer unzureichenden Nachführung von Inertgas ein Unterdruck in der Anlage aufbauen. must also be opened if there is excessive negative pressure within the system. Since volume is constantly being removed by the mash drain during the mashing process, a negative pressure can build up in the system if the inert gas supply is insufficient.

Besonders vorteilhaft ist es, den Innendruck im Anlageninneren permanent zu messen und ein regelbares Einlassventil für Inertgas sowie ein regelbares Auslassventil in Abhängigkeit vom Innendruck von einem Regler anzusteuern. Durch diesen Regelkreis kann unabhängig vom Zustand des sonstigen Produktionsprozesses für einen konstanten Inertgasüberdruck in der Anlage gesorgt werden. Unzulässige Über- und Unterdrücke sind dann ebenfalls ausgeschlossen.It is particularly advantageous to permanently measure the internal pressure inside the system and to use a regulator to control an adjustable inlet valve for inert gas and an adjustable outlet valve depending on the internal pressure. This control circuit can ensure a constant inert gas overpressure in the system, regardless of the state of the rest of the production process. Unacceptable overpressures and underpressures are then also excluded.

Besonders vorzugswürdig ist es, wenn die Anlage über ein Wasserschloss entlüftbar ist. In derartigen Wasserschlössern kann durch Ablassen des eingefüllten Wassers ein großer Querschnitt geöffnet werden, was beispielsweise bei der Befüllung der Anlage mit Inertgas vor der Rohstoffzuführung das Austreten der verdrängten Luft aus der Anlage erleichtert bzw. beschleunigt. Auch alle anderen Entgasungsvorgänge können über Verdrängung der entsprechenden Gase über das geöffnete Wasserschloss beschleunigt werden.It is particularly preferable if the system can be vented via a water lock. In such water locks, a large cross-section can be opened by draining the water that has been filled in, which makes it easier or faster for the displaced air to escape from the system, for example when the system is filled with inert gas before the raw materials are added. All other degassing processes can also be accelerated by displacing the corresponding gases via the opened water lock.

Erfindungsgemäß können in den Rohrleitungen der Gaszufuhr Ventile vorgesehen werden, so dass die Gaszufuhr insgesamt durch Absperrung der Hauptzufuhr und/oder die Gaszufuhr zu einzelnen Anlageteilen durch Absperrung der jeweiligen Zufuhrleitung ermöglicht wird. Dazu können insbesondere stufenlos verstellbare und/oder elektrisch betätigbare Ventile eingesetzt werden.According to the invention, valves can be provided in the gas supply pipes so that the gas supply as a whole is enabled by shutting off the main supply and/or the gas supply to individual parts of the system is enabled by shutting off the respective supply line. In particular, continuously adjustable and/or electrically operated valves can be used for this purpose.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage wird vor Befüllung des Mühlensystems mit dem zu schrotenden Rohstoff das Mühlensystem mit einem Inertgas befüllt. Der im Inneren des Mühlensystem befindliche Luftsauerstoff wird durch das Inertgas im Wesentlichen verdrängt. DasWhen operating the plant according to the invention, the mill system is filled with an inert gas before it is filled with the raw material to be ground. The atmospheric oxygen inside the mill system is essentially displaced by the inert gas.

heißt, vor Befüllung des Mühlensystems befindet sich im Wesentlichen kein Luftsauerstoff mehr in dem Mühlensystem. Nach der daran anschließenden Befüllung des Mühlensystems aus dem Rohstoffsilo wird das Mühlensystem im Wesentlichen gasdicht verschlossen. Diese Abdichtung des Mühlensystems betrifft alle Anlagenteile, an denen Luftsauerstoff ungehindert in das Mühlensystem eindringen könnte, also insbesondere den Einfüllschacht für die Rohstoffzufuhr. Der Übergang des Mühlensystems zum nachgeschalteten Maischgefäß ist durch die Flüssigkeit in den Rohrleitungen und in der Maischepumpe abgedichtet.This means that before the mill system is filled, there is essentially no oxygen in the air left in the mill system. After the mill system has been filled from the raw material silo, the mill system is essentially sealed gas-tight. This sealing of the mill system affects all parts of the system where oxygen from the air could penetrate unhindered into the mill system, in particular the feed shaft for the raw material supply. The transition from the mill system to the downstream mash vessel is sealed by the liquid in the pipes and in the mash pump.

Die Schrotung und Einmaischung der Rohstoffe erfolgt dann im Ergebnis in dem gasdicht gekapselten Mühlensystem in einer im Wesentlichen sauerstofffreien Inertgasatmosphäre. Die Oxidation von Rohstoffpartikeln kann damit stark minimiert werden.The grinding and mashing of the raw materials then takes place in the gas-tight encapsulated mill system in an essentially oxygen-free inert gas atmosphere. The oxidation of raw material particles can thus be greatly minimized.

Während der Befüllung des Mühlensystems mit Rohstoff aus dem Rohstoffsilo muss das Mühlensystem kurzzeitig geöffnet werden. Dadurch kann durch die Rohstoffzufuhr etwas Luft in das Mühlensystem eindringen. Auch mit dem zugeführten Rohstoff wird etwas Luftsauerstoff in die Anlage eingetragen. Falls zur weiteren Qualitätsverbesserung die Verdrängung dieses oder durch andere kleinere Lecks eingedrungenen Restsauerstoffs gewünscht wird, kann das Mühlensystem nachfolgend zumindest bereichsweise mit Inertgas gespült werden. Auf diese Weise wird Luftsauerstoff, der während der Befüllung des Mühlensystems oder über andere Lecks eingedrungen ist, verdrängt. Überschüssiges Gasvolumen wird dazu beispielsweise durch Inertgasüberdruck aus dem Mühlensystem gedrückt. Die Spülung mit Inertgas kann auch nach Beginn des Schrotungs- und Einmaischprozesses fortgesetzt werden. Im Ergebnis wird dadurch ermöglicht, den gesamten Schrotungs- und Einmaischprozess in einer kontrollierten Inertgasatmosphäre zu führen. Damit stehen während des Produktionsprozesses nur noch geringe Spuren von Luftsauerstoff zur Verfügung und unerwünschte Oxydationsvorgänge werden im Wesentlichen vermieden.While the mill system is being filled with raw material from the raw material silo, the mill system must be opened briefly. This allows some air to enter the mill system through the raw material supply. Some atmospheric oxygen is also introduced into the system with the raw material supplied. If the displacement of this or residual oxygen that has penetrated through other small leaks is desired to further improve quality, the mill system can then be flushed with inert gas, at least in parts. In this way, atmospheric oxygen that has penetrated during the filling of the mill system or through other leaks is displaced. Excess gas volume is forced out of the mill system by inert gas overpressure, for example. Flushing with inert gas can also be continued after the milling and mashing process has begun. As a result, this makes it possible to carry out the entire milling and mashing process in a controlled inert gas atmosphere. This means that only small traces of atmospheric oxygen are available during the production process and undesirable oxidation processes are essentially avoided.

Besonders vorteilhaft ist es, eine Inertgasatmosphäre mit einem Inertgasüberdruck in dem Mühlensystem zu erzeugen. Infolge dieses Überdrucks kann kein Luftsauerstoff durch eventuell vorhandene, kleinere Lecks in die Anlage eindringen. Die konstruktiven Toleranzen bezüglich der Gasdichtigkeit der Anlage können deshalb weiter ausgelegt werden, was eine Kostenreduktion bei der Fertigung der erforderlichen Anlagenkomponenten erlaubt.It is particularly advantageous to create an inert gas atmosphere with an inert gas overpressure in the mill system. As a result of this overpressure, no atmospheric oxygen can penetrate into the system through any small leaks that may be present. The design tolerances with regard to the gas-tightness of the system can therefore be designed further, which allows a reduction in costs when manufacturing the required system components.

Das Inertgas sollte mit einem Überdruck im Bereich von 2 bis 100 mbar in die Anlage eingespeist werden. Die Anlage sollte dabei eine ausreichende Gasdichtigkeit aufweisen, um diesen Überdruck im Wesentlichen halten zu können.The inert gas should be fed into the system at an overpressure in the range of 2 to 100 mbar. The system should be sufficiently gas-tight to be able to essentially maintain this overpressure.

Als Inertgase können alle Gase verwendet werden, die eine Oxydation der Rohstoffe während der Schrotungs- und Einmaischprozesse verhindern oder zumindest minimieren und dabei lebensmitteltechnisch unbedenklich sind. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, ein Inertgas einzusetzen, das schwerer ist als Luft. Ist das Inertgas schwerer als Luft, so wird der Luftsauerstoff in dem Mühlensystem aufgrund des höheren spezifischen Gewichts des Inertgases nach oben verdrängt. Inertgas, das in das Mühlensystem eingeleitet wird, sammelt sich an der tiefsten Stelle des Mühlensystems und füllt von hier aus ausgehend das Mühlensystem auf. Die im Mühlensystem eventuell enthaltene Restluft schwimmt somit auf einem Polster aus Inertgas und kann deshalb durch einfache Zugabe weiterer Mengen von Inertgas immer weiter nach oben hin verdrängt werden. Dies hat insbesondere dann Vorteile, wenn die Anlage nach der Befüllung mit Rohstoffen nicht mit einer Inertgasströmung gespült werden soll. Mit dem Rohstoff eingetragener Sauerstoff kann in diesem Fall durch das schwerere Inertgas nach oben in der Anlage verdrängt werden, wo eine Oxydation der Rohstoffe nicht zu befürchten ist, da die Rohstoffe noch nicht aufgebrochen sind.Any gas that prevents or at least minimizes oxidation of the raw materials during the crushing and mashing processes and is safe for food use can be used as inert gases. However, it is particularly advantageous to use an inert gas that is heavier than air. If the inert gas is heavier than air, the oxygen in the air in the mill system is displaced upwards due to the higher specific weight of the inert gas. Inert gas that is introduced into the mill system collects at the lowest point of the mill system and fills the mill system from there. Any residual air contained in the mill system thus floats on a cushion of inert gas and can therefore be displaced further upwards by simply adding further amounts of inert gas. This is particularly advantageous if the system is not to be flushed with an inert gas flow after it has been filled with raw materials. In this case, oxygen introduced with the raw material can be displaced by the heavier inert gas to the top of the plant, where oxidation of the raw materials is not to be feared because the raw materials have not yet broken down.

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Da das Verfahren zur Herstellung eines Lebensmittels dient, sollten vorzugswürdig Kohlendioxyd und/oder Stickstoff als Inertgase verwendet werden. Selbstverständlich können auch Inertgasgemische verwendet werden. Diese Gase besitzen ausreichende oxydationshemmende Wirkung, um die unerwünschte Oxydation der Rohstoffe zu verhindern. Da diese Gase anteilsmäßig auch in der Atemluft enthalten sind, ergibt sich aufgrund des Einflusses dieser Inertgase auf die Rohstoffe keine relevante toxische Wirkung.Since the process is used to produce a foodstuff, carbon dioxide and/or nitrogen should preferably be used as inert gases. Of course, inert gas mixtures can also be used. These gases have sufficient oxidation-inhibiting effect to prevent the undesirable oxidation of the raw materials. Since these gases are also present in part in the air we breathe, the influence of these inert gases on the raw materials does not result in any relevant toxic effect.

Besonders vorzugswürdig ist der Einsatz von Stickstoff, der durch ein vorhergehendes Gastrennverfahren aus Luft gewonnen wurde. Da Luft einen hohen Stickstoffgehalt aufweist, kann dieses Inertgas in ausreichender Reinheit mit einem Gastrennverfahren sehr kostengünstig aus Luft hergestellt werden. Als Gastrennverfahren können beispielsweise an sich bekannte Membrantrennverfahren verwendet werden. Die Herstellung des Stickstoffs aus Luft hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Anlage damit bezüglich des Inertgases eine ausgeglichene Emissionsbilanz aufweist. Stickstoff, der aus der Anlage abgeleitet wird, mischt sich wieder mit der Luft, aus der der Stickstoff zuvor abgespalten wurde. Insgesamt wird kein Stickstoff aus externen Quellen emittiert.The use of nitrogen that has been obtained from air using a previous gas separation process is particularly preferable. Since air has a high nitrogen content, this inert gas can be produced from air in sufficient purity using a gas separation process at very low cost. Gas separation processes that are known per se can be used, for example. Producing nitrogen from air also has the advantage that the plant has a balanced emissions balance with regard to the inert gas. Nitrogen that is discharged from the plant mixes again with the air from which the nitrogen was previously separated. Overall, no nitrogen is emitted from external sources.

Prinzipiell ist es gleichgültig, in welche Richtung das Inertgas bei der Spülung des Mühlensystems strömt. Die Richtung der Strömung wird dabei in erster Linie davon bestimmt, wo Inertgas zugeführt wird und an welcher Stelle des Mühlensystems überschüssiges Inertgas ausströmen kann, da das Gas von den Einlassöffnungen zu den Auslassöffnungen strömt. Besonders vorzugswürdig ist es, die Strömung des Inertgases in dem Mühlensystem entgegen der Bewegungsrichtung des Rohstoffes während des Schrotungs- und Einmaischprozesses zu richten. Im Ergebnis strömt das Gas den Rohstoffpartikeln entgegen und kann die Rohstoffe deshalb besonders effektiv umspülen und insbesondere auch Luftsauerstoff, der an der Oberfläche der Rohstoffpartikel gebunden ist, verdrängen. Ist das Inertgas schwerer als Luft, unterstützt die nach obenIn principle, it is irrelevant in which direction the inert gas flows when flushing the mill system. The direction of the flow is primarily determined by where inert gas is supplied and at which point in the mill system excess inert gas can flow out, since the gas flows from the inlet openings to the outlet openings. It is particularly preferable to direct the flow of inert gas in the mill system against the direction of movement of the raw material during the crushing and mashing process. As a result, the gas flows against the raw material particles and can therefore flush the raw materials particularly effectively and in particular displace atmospheric oxygen that is bound to the surface of the raw material particles. If the inert gas is heavier than air, the upward

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gerichtete Strömung zudem die Verdrängung des Sauerstoffs nach oben infolge des höheren spezifischen Gewichts. Die Auslassöffnung sollte deshalb möglichst hoch und die Einlassöffnung für das Inertgas möglichst tief in dem Mühlensystem angeordnet sein.The directed flow also displaces the oxygen upwards due to the higher specific weight. The outlet opening should therefore be as high as possible and the inlet opening for the inert gas as low as possible in the mill system.

In erster Linie ist der Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage zur Verdrängung des Luftsauerstoffs aus dem Mühlensystem vorgesehen. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, auch das dem Mühlensystem nachgeschaltete Maischgefäß in das Verfahren zur Verdrängung des Luftsauerstoffs einzubeziehen. Dazu muss das Maischgefäß in äquivalenter Weise wie das Mühlensystem an die Gaszufuhr angeschlossen und vor der Befüllung mit Inertgas vorgespannt werden. Nach der Befüllung mit Inertgas ist das Maischgefäß dann ebenfalls gasdicht zu kapseln, um ein Eindringen von Sauerstoff zu verhindern. Damit wird der Luftsauerstoff auch aus dem Maischgefäß verdrängt und unerwünschte Oxydationsvorgänge an der Oberfläche der Maische und des Maischgefäßes werden unterbunden.The operation of the system according to the invention is primarily intended to displace the atmospheric oxygen from the mill system. However, it is also possible to include the mash vessel downstream of the mill system in the process for displacing the atmospheric oxygen. To do this, the mash vessel must be connected to the gas supply in an equivalent manner to the mill system and pre-pressurized before being filled with inert gas. After being filled with inert gas, the mash vessel must then also be encapsulated gas-tight to prevent oxygen from penetrating. This also displaces the atmospheric oxygen from the mash vessel and prevents undesirable oxidation processes on the surface of the mash and the mash vessel.

Das Maischgefäß kann entweder unmittelbar an die Gaszufuhr angeschlossen werden oder mittelbar über das Mühlensystem mit Inertgas versorgt werden. Wird das Maischgefäß mittelbar versorgt, kann eine eigene Druckregelung für das Maischgefäß entfallen. Unterschiedliche Drücke im Mühlensystem und im Maischgefäß, die die Maische von einem Anlagenteil in den anderen drücken würden, werden durch einen Gasdruckausgleich zwischen Maischgefäß und Mühlensystem verhindert.The mash vessel can either be connected directly to the gas supply or supplied with inert gas indirectly via the mill system. If the mash vessel is supplied indirectly, a separate pressure control for the mash vessel is not required. Different pressures in the mill system and in the mash vessel, which would push the mash from one part of the system to the other, are prevented by gas pressure equalization between the mash vessel and the mill system.

Es ist ausreichend, das Mühlensystem mit einer bestimmten Menge Inertgas zu befüllen und eventuell nachfolgend ungeregelt mit einer festen Menge Inertgas zu spülen, um den Luftsauerstoff zu verdrängen. Eine bessere Nutzung der erforderlichen Menge von Inertgas und eine vollständigere Unterbindung der unerwünschten Oxydationsvorgänge ist jedoch dadurch möglich, dass die Spülung des Mühlensystems mit Inertgas in Abhängigkeit vom Restgehalt an Luftsauerstoff geregelt wird.It is sufficient to fill the mill system with a certain amount of inert gas and possibly subsequently flush it with a fixed amount of inert gas in an uncontrolled manner in order to displace the oxygen in the air. However, better use of the required amount of inert gas and a more complete prevention of the undesirable oxidation processes is possible by regulating the flushing of the mill system with inert gas depending on the residual oxygen content in the air.

Dabei wird mit Sensoren an einer oder mehreren Stellen des Mühlensystems die Gaszusammensetzung gemessen und in Abhängigkeit davon dieThe gas composition is measured with sensors at one or more points in the mill system and, depending on this, the

Zufuhr von Inertgas geregelt. Somit wird kein Inertgas verschwendet und zugleich dafür gesorgt, dass der Luftsauerstoffrestgehalt ein zulässiges Maß nicht überschreitet.Supply of inert gas is regulated. This means that no inert gas is wasted and at the same time it is ensured that the residual oxygen content in the air does not exceed a permissible level.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand lediglich bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Anlage darstellender Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to drawings showing only preferred embodiments of a system according to the invention.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage zur Schrotung und Maischeerzeugung.Fig. 1 shows a schematic representation of the structure of a first embodiment of a plant according to the invention for crushing and mash production.

Fig. 2 in schematischer Darstellung den Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage zur Schrotung und Maischeerzeugung.Fig. 2 shows a schematic representation of the structure of a second embodiment of a plant according to the invention for crushing and mash production.

Das Mühlensystem 1 mit dem Malzrumpf 2, dem Konditionierungsschacht 3 und dem Mühlenkörper 4 kann über die Rohstoffzufuhr 5 aus einem nicht dargestellten Rohstoffsilo mit dem Rohstoff 6 beschickt werden. Der Rohstoff 6 wird in einem Schrotungs- und Einmaischprozess innerhalb des Mühlensystems verarbeitet und die Maische 7 von der Maischepumpe 8 über dem Maischeabzug 9 in ein nicht dargestelltes Maischgefäß gepumpt.The mill system 1 with the malt body 2, the conditioning shaft 3 and the mill body 4 can be fed with the raw material 6 from a raw material silo (not shown) via the raw material feed 5. The raw material 6 is processed in a grinding and mashing process within the mill system and the mash 7 is pumped by the mash pump 8 via the mash discharge 9 into a mash vessel (not shown).

Soll das Mühlensystem neu beschickt werden, wird zunächst das Wasserschloss 10 entwässert, so dass die im Anlageinneren enthaltene Luft drucklos an dieser Stelle entweichen kann. Nach Öffnung der Absperrventile 11 und 12 in der Hauptzufuhr strömt das Inertgas aus dem Gasreservoir 13 in das Leitungssystem 14 über. Nun werden die Ventile 15, 16 und 17 in aufsteigender Reihenfolge geöffnet und das Inertgas, das schwerer ist als Luft, füllt die Anlage vom tiefsten Punkt ausgehend aufsteigend auf. Von dem Inertgaspolster getragen, wird die in dem Anlageinneren enthaltene Luft durch das geöffnete Wasserschloss 10 ausIf the mill system is to be refilled, the water lock 10 is first drained so that the air contained in the interior of the system can escape without pressure at this point. After opening the shut-off valves 11 and 12 in the main supply, the inert gas flows from the gas reservoir 13 into the pipe system 14. Now the valves 15, 16 and 17 are opened in ascending order and the inert gas, which is heavier than air, fills the system starting from the lowest point. Carried by the inert gas cushion, the air contained in the interior of the system is released through the opened water lock 10.

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dem Anlageinneren nach außen gefördert. Sobald die gesamte Luft aus dem Anlageinneren durch das Inertgas verdrängt ist, wird das Wasserschloss 10 geschlossen und der Malzrumpf 2 über die Rohstoffzufuhr 5 mit Rohstoff befüllt. Sobald ausreichend Rohstoff zugeführt ist, wird die Dichtungsklappe 18 geschlossen, so dass keinerlei Luft von außen in das Anlageinnere eindringen kann.from the inside of the system to the outside. As soon as all the air from the inside of the system has been displaced by the inert gas, the water lock 10 is closed and the malt body 2 is filled with raw material via the raw material feed 5. As soon as sufficient raw material has been fed in, the sealing flap 18 is closed so that no air from the outside can penetrate into the inside of the system.

Über die Einlassöffnungen 19, 20 und 21 kann Inertgas in das Anlageinnere gefördert. Durch die zusätzlichen Volumenanteile des eingeförderten Inertgases wird im Inneren der Anlage ein Überdruck aufgebaut, der ein Eindringen von Luft aus der Außenatmosphäre ausschließt.Inert gas can be fed into the interior of the system via the inlet openings 19, 20 and 21. The additional volume of the inert gas fed in creates an overpressure inside the system, which prevents air from the outside atmosphere from penetrating.

Anschließend wird durch Starten der Speisewalze 22 und der Quetschwalze 23 der eigentliche Schrotungs- und Einmaischprozess gestartet. Da nach Starten des Einmaischprozesses permanent Volumenanteile durch Abzug von Maische aus dem Mühlensystem verloren gehen, muss verhindert werden, dass im Inneren der Anlage ein Unterdruck entsteht, durch den erneut Luft von außen angesaugt würde. Dazu wird mit dem Druckmesser 24 der Innendruck der Anlage gemessen und durch Öffnen des Druckregelventils 12 ständig Inertgas zugeführt, so dass immer ein konstanter Inertgasüberdruck im Anlageinneren herrscht. Entstehen in der Anlage unzulässige Überdrücke, so werden sie über ein nicht dargestelltes Sicherheitsventil abgelassen.The actual grinding and mashing process is then started by starting the feed roller 22 and the squeeze roller 23. Since after the mashing process has started, volumes are constantly lost due to the removal of mash from the mill system, it must be prevented that a negative pressure develops inside the system, which would cause air to be sucked in from outside. To do this, the internal pressure of the system is measured using the pressure gauge 24 and inert gas is constantly supplied by opening the pressure control valve 12 so that there is always a constant inert gas overpressure inside the system. If inadmissible overpressures develop in the system, they are released via a safety valve (not shown).

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage, die in wesentlichen Teilen mit der ersten Ausführungsform übereinstimmt. Jedoch ist das Maischgefäß 25 über die Leitung 28 über das Mühlensystem mittelbar an die Gaszufuhr angeschlossen. Damit kann auch das Maischgefäß mit Inertgas gefüllt und falls erforderlich mit Inertgas gespült werden. Mit der Klappe 26 kann das Maischgefäß gasdicht verschlossen werden. Die Entlüftung des Maischgefäßes erfolgt durch den Auslass 29 bei geöffneter Klappe 26. Zudem weist die Anlage eine erweiterte Innendruckregelung auf. Der Druckregler 24 wirkt in Abhängigkeit vom Innendruck nicht nur auf das Einlassventil 12, son-Fig. 2 shows a second embodiment of a system according to the invention, which corresponds in essential parts to the first embodiment. However, the mash vessel 25 is indirectly connected to the gas supply via the line 28 via the mill system. This also allows the mash vessel to be filled with inert gas and, if necessary, flushed with inert gas. The mash vessel can be sealed gas-tight with the flap 26. The mash vessel is vented through the outlet 29 when the flap 26 is open. In addition, the system has an extended internal pressure control. The pressure regulator 24 acts depending on the internal pressure not only on the inlet valve 12, but also

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dern auch auf das Auslassventil 27 ein. Somit können nicht nur Unterdrücke, sondern auch Überdrücke in der Anlage auf einen Sollwert nachgeregelt werden.but also on the outlet valve 27. This means that not only negative pressures but also positive pressures in the system can be adjusted to a setpoint.

Claims

1. Plant for crushing and mash production with a crushing device, for example a mill, in which a material to be crushed can be broken up under an inert gas atmosphere, and a mashing device in which the crushed material can be mashed under an inert gas atmosphere, characterized in that the crushing device is connected to the downstream mashing device in such a way that a gas-tight encapsulated mill system ( 1 ) with a raw material feed ( 5 ) and a mash discharge ( 9 ) is formed, wherein the entire mill system ( 1 ) can be shut off essentially gas-tight and can be pressurized or pre-pressurized with inert gas via a gas feed ( 11 , 12 , 13 ).

2. Plant for crushing and mash production according to claim 1, characterized in that the raw material supply ( 5 ) can be shut off with a substantially gas-tight flap ( 18 ).

3. Plant for milling and mash production according to claim 1 or 2, characterized in that in the malt body ( 2 ) and/or in the conditioning shaft ( 3 ) and/or in the mill body ( 4 ) at least one inlet opening ( 19 , 20 , 21 ) for the inert gas supply is arranged.

4. Plant for crushing and mash production according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inlet openings ( 19 ) for the inert gas supply are arranged in the mill body ( 4 ) in the area between the grist mill ( 23 ) and the mash ( 7 ).

5. Plant for milling and mash production according to one of claims 1 to 4, characterized in that probes for measuring the gas atmosphere are arranged in the malt body ( 2 ) and/or conditioning shaft ( 3 ) and/or in the mill body ( 4 ).

6. Plant for crushing and mash production according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one safety valve ( 10 ) is arranged in the plant to protect against overpressure and/or underpressure.

7. Plant for crushing and mash production according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one controllable inlet valve ( 12 ) for the inert gas supply and at least one controllable outlet valve ( 27 ) are arranged in the plant, both of which are connected to a control ( 24 ) for controlling the internal pressure of the plant.

8. Plant for crushing and mash production according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plant can be vented via a water lock ( 10 ).