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WO2002012433A1 - Gefäss für die bierhestellung - Google Patents

Gefäss für die bierhestellung Download PDF

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WO2002012433A1
WO2002012433A1 PCT/EP2001/008424 EP0108424W WO0212433A1 WO 2002012433 A1 WO2002012433 A1 WO 2002012433A1 EP 0108424 W EP0108424 W EP 0108424W WO 0212433 A1 WO0212433 A1 WO 0212433A1
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WO
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heating surface
wort
vessel
agitator
vessel according
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PCT/EP2001/008424
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Stippler
Klaus Wasmuht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anton Steinecker Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Anton Steinecker Maschinenfabrik GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/20—Boiling the beerwort
    • C12C7/205—Boiling with hops
    • C12C7/22—Processes or apparatus specially adapted to save or recover energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/04—Preparation or treatment of the mash
    • C12C7/06—Mashing apparatus
    • C12C7/065—Mashing apparatus with a vertical stirrer shaft

Definitions

  • the invention relates to a vessel for beer production, which is used both for mashing and for wort boiling.
  • Such a combined mashing and worting pan conventionally has a heating base and an agitator.
  • grist and water are added to the vessel and treated with stirring and heating.
  • Classic mashing methods provide that the mash is either gradually warmed up in the vessel itself and then pumped into the lauter tun (infusion method) or that only part of the mash is mixed and boiled and the rest of the mash is temporarily stored in the lauter tun ( decoction).
  • the lauter wort is then cooked in the same mash and wort pan. This is followed by the usual after-treatments, such as, if necessary, evaporating (stripping) and cooling.
  • the invention is based on the object of specifying a vessel for beer production, with which the mashing and boiling of wort is possible in an efficient and energy-saving manner in comparison with conventional systems.
  • the vessel according to the invention has the features specified in claim 1. Such a vessel can then be used to carry out a method as specified in claim 9.
  • a vessel can then be used to carry out a method as specified in claim 9.
  • the vessel With an inclined heating surface and a corresponding feed line, through which the wort can be applied to the heating surface in such a way that it is heated while flowing down in a thin layer, the wort boiling stage can be efficiently used to save energy Carry out the cooking process.
  • the vessel is equipped with an agitator, it is also suitable for mashing. All conventional mashing and wort boiling processes can be carried out efficiently and in an energy-saving manner with appropriate controls.
  • the heating surface is conical.
  • This conical heating surface forms the bottom of the general cylindrical vessel and allows symmetrical heat input with the formation of the largest possible surfaces during wort boiling.
  • the agitator is driven via a centrally arranged gear.
  • the shaft for the agitator opens from below at approximately the highest point of the heating cone and carries the agitator which acts with its stirring blades above the heating surface.
  • the gear unit can be attached to the center of the heating surface from below.
  • At least one agitator blade of the agitator which can otherwise have a conventional construction, is inclined so that its angle of inclination essentially corresponds to the angle of inclination of the heating surface, so that this blade sweeps a short distance over the heating surface. This enables an effective stirring effect to be achieved when mashing.
  • the impeller points preferably also has a stirring element acting in its groove. When transferring the mash, this ensures that the mash in the collecting channel runs reliably.
  • the wort can be applied from below into the upper area of the heating surface. However, it is also possible to feed the wort through an inlet line that opens from above.
  • the heating surface is preferably divided into at least two heating zones (in terms of height). Depending on which mashing method is used and whether it is mashed or boiled, it is easier to control the corresponding heat input.
  • the single figure shows a schematic, simplified representation of the structure of the vessel according to the invention.
  • the vessel is generally designated 1 and has a rotationally symmetrical, essentially cylindrical shape, as is generally known for combined mash and wort pans.
  • a conical heating surface 2 is arranged in the vessel, which is provided with heating channels 15 on its underside and merges into a circumferential collecting channel 12.
  • an agitator 4 is arranged in the vessel, the drive of which takes place via an approximately centrally arranged gear 8 and a shaft 8a guided through the heating surface and has the agitator blade 5 (two are shown), the inclination of which is adapted to the inclination of the heating surface and act at a short distance above the heating surface.
  • the stirring blades can have conventional constructions and stirring surfaces 7. They preferably have a stirring element 6 on their underside, which rotates in the channel 12 and prevents mash from being deposited there, but instead being fed back to the mashing process.
  • This combined mash and wort kettle is connected in a conventional manner to the lauter tun and a whirlpool via appropriate supply lines and drain lines as well as valves and control systems.
  • the amount of mash required for a brew is placed in vessel 1, or shot and water are fed via line 16 and processed (mashed) into mash by means of an agitator and heated there step by step with the agitator 4 being switched on temporarily. After the required temperature has been reached (e.g. 76 ° C), the mash is brought into the lauter tun 11 via the discharge lines 10 and 10b and is then submitted for purification.
  • the required temperature e.g. 76 ° C
  • the lauter wort is brought back into the vessel 1 via the whirlpool 13 and the line 9b, 9 for cooking, whereby it is applied to the heating surface 2 in such a way that it runs in a thin layer over the heating surface and is cooked in the process.
  • the wort boiled in this way passes via the collecting channel 12 and the conduit 10, 10a back into the whirlpool 13, from where it is circulated by pumping over the conduit 9b and 9 until the required evaporation figures have been achieved, i.e. the wort boiling process is complete.
  • the wort for stripping can be pumped over the heating surface 2 again, but the temperature of which is then reduced accordingly.
  • the wort can then be supplied to the usual cooling devices via the outlet 14 from the whirlpool 13.
  • the decoction process only a portion of the mash is mashed into the vessel or a portion is drawn from the lauter tun, suitable temperature control being possible by dividing the heating surface 2 into heating zones 2a and 2b.
  • the mash that is not in vessel 1 is left in the lauter tun as residual mash held.
  • the respective partial mash quantity is heated and pumped back into the lauter tun until the total mash quantity with the desired mashing temperature is present in the lauter tun.
  • this can be heated 1, 2 or 3 times as a partial mash (so-called 1, 2 or 3 mashing process) until the desired mashing temperature of 76 ° C is reached.
  • the cooking process takes place as in the infusion process, i.e.
  • the total mash present in the lauter tun 11 is drawn off from there into the whirlpool 13 and then transferred via line 9b and 9 to the vessel 1 for cooking.
  • the cooking process also takes place there in such a way that the wort supplied from below through the heating surface runs down the inclined heating surface in a thin layer and is heated in the process.
  • the heated wort is then held in the whirlpool via lines 10 and 10a.
  • the pumping between Whiripool and vessel 1 then continues until the cooking process for the entire brew is complete.
  • the stripping can then be carried out again by switching off or reducing the temperature of the heating surface, until finally in this process, too, the boiled wort is brought via the outlet 14 to known cooling devices.
  • the vessel according to the invention is therefore equally suitable for mashing and cooking, in particular for a small or medium-sized brewery with a three-vessel brewhouse, and leads to an energy-saving mode of operation.

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Abstract

Gefäss für die Bierherstellung, das sowohl zum Maischen als auch zum Würzekochen verwendet wird. Das Gefäss zeichnet sich durch eine geneigte Heizfläche aus, über die die Würze beim Kochen in dünner Schicht herabfliesst, sowie durch ein Rührwerk. Das Gefäss erfüllt somit eine doppelte Funktion beim Würzekochprozess.

Description

Gefäß für die Bierherstellung
Die Erfindung betrifft ein Gefäß für die Bierherstellung, das sowohl zum Maischen als auch zum Würzekochen eingesetzt wird.
Es ist bekannt, insbesondere in kleineren oder mittelgroßen Brauereien zum Maischen und zum Würzekochen dasselbe Gefäß einzusetzen. Eine solche kombinierte Maische- und Würzepfanne weist herkömmlich einen Heizboden und ein Rührwerk auf. Zum Maischen wird Schrot und Wasser .in das Gefäß gegeben und unter Umrühren und Erwärmen behandelt. Klassische Maischverfahren sehen dabei vor, dass die Maische entweder schrittweise im Gefäß selbst insgesamt erwärmt wird und danach in den Läuterbottich umgepumpt wird (Infusionsverfahren) oder aber, dass nur ein Teil der Maische gemaischt und gekocht wird und der Rest der Maische im Läuterbottich zwischengespeichert wird (Dekoktionsverfahren).
Nach dem Abläutern wird die Läuterwürze dann in derselben Maische- und Würzepfanne gekocht. Sodann folgen die üblichen Nachbehandlungen, wie gegebenenfalls ausdampfen lassen (strippen) und kühlen.
Für das Würzekochen mit einem solchen Gefäß muss jedoch relativ viel Energie aufgewandt werden. Es wurde in jüngerer Zeit deshalb auch vorgeschlagen, in Würzepfannen geneigte Heizflächen vorzusehen, auf denen die Würze beim Erhitzen in dünner Schicht herabfließt. Dabei ergibt sich ein effizienter Wärmeeintrag und damit eine Rduzierung der insgesamt für denKochprozess erforderlichen Energie. Bekannte Würzepfannen dieser Art sind jedoch nicht zum Maischen geeignet.
Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, ein Gefäß für die Bierherstellung anzugeben, mit dem das Maischen und das Kochen von Würze effizient und energiesparend im Vergleich zu herkömmlichen Systemen möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Gefäß die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Mit einem solchen Gefäß lässt sich dann ein Verfahren wie im Anspruch 9 angegeben durchführen. Dadurch dass man das Gefäß mit einer geneigten Heizfläche versieht und einer entsprechenden Zulaufleitung, über die die Würze auf die Heizfläche so aufgegeben werden kann, dass sie unter Herabströmen in dünner Schicht erwärmt wird, lässt sich in der Stufe des Würzekochens unter Einsparung von Energie effizient der Kochvorgang durchführen. Dadurch dass das Gefäß mit einem Rührwerk ausgestattet ist, eignet es sich auch zum Maischen. Dabei lassen sich alle herkömmlichen Maischverfahren und Würzekochverfahren mit entsprechenden Steuerungen effizient und energiesparend durchführen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Heizfläche kegelförmig ausgebildet. Diese kegelförmige Heizfläche bildet den Boden des allgemeinen zylindrischen Gefäßes und erlaubt einen symmetrischen Wärmeeintrag unter Bildung größtmöglicher Oberflächen beim Würzekochen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Rührwerk über ein mittig angeordnetes Getriebe angetrieben wird. Die Welle für das Rührwerk mündet im Falle einer kegelförmigen Heizfläche von unten etwa an der höchsten Stelle des Heizkegels und trägt das mit seinen Rührflügeln über der Heizfläche wirkende Rührwerk. Das Getriebe kann mittig von unten an der Heizfläche angebracht sein.
Ebenso wäre es aber auch denkbar, das Rührwerk von oben anzutreiben und dadurch den Zulaufbereich bei einer Zuführung der Würze für das Kochen von unten her frei zu lassen. Denkbar sind aber auch Lösungen, bei denen die Zufuhrleitung 9 ebenfalls von oben her zur Heizfläche geführt wird.
Wenigstens ein Rührflügel des Rührwerks, das ansonsten eine herkömmliche Konstruktion haben kann, ist so geneigt, dass sein Neigungswinkel im Wesentlichen dem Neigungswinkel der Heizfläche entspricht, so dass dieser Flügel in geringem Abstand über die Heizfläche streicht. Damit lässt sich beim Maischen ein wirksamer Rühreffekt erzielen.
Wenn die Heizfläche in eine untere umlaufende Sammelrinne übergeht, in der beim Würzekochen die Würze gesammelt und von dort abgeleitet wird, weist der Rührflügel bevorzugt ebenfalls ein in seiner Rinne wirkendes Rührelement auf. Das sorgt beim Transfer der Maische für einen zuverlässigen Ablauf der in der Sammelrinne befindlichen Maische.
Für das Würzekochen kann die Würze sowohl von unten in den oberen Bereich der Heizfläche aufgegeben werden. Es ist aber auch möglich, die Würze durch eine von o- ben mündende Zulaufleitung zuzuführen. Die Heizfläche ist bevorzugt in wenigstens zwei Heizzonen unterteilt (höhenmäßig). Dadurch lässt sich je nach dem, welches Maischeverfahren verwendet wird, und ob gemaischt oder gekocht wird, ein entsprechender Wärmeeintrag einfacher steuern.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben.
Dabei zeigt die einzige Figur in schematisch vereinfachter Darstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Gefäßes.
Das Gefäß ist insgesamt mit 1 bezeichnet und hat eine rotationssymmetrische, im wesentlichen zylindrische Form, wie das für kombinierte Maische- und Würzepfannen allgemein bekannt ist.
Im Gefäß ist eine kegelförmige Heizfläche 2 angeordnet, die auf ihrer Unterseite mit Heizkanälen 15 versehen ist und in eine umlaufende Sammelrinne 12 übergeht.
Im Gefäß ist des Weiteren ein Rührwerk 4 angeordnet, dessen Antrieb über ein etwa mittig angeordnetes Getriebe 8 und eine durch die Heizfläche geführte Welle 8a erfolgt und das Rührflügel 5 aufweist (gezeigt sind zwei), die in ihrer Neigung der Neigung der Heizfläche angepasst sind und in geringem Abstand über der Heizfläche wirken. Die Rührflügel können herkömmliche Konstruktionen und Rührflächen 7 aufweisen. Sie besitzen an ihrer Unterseite bevorzugt ein Rührelement 6, das in der Rinne 12 umläuft und verhindert, dass sich dort Maische ablagert, sondern dem Maischprozess wieder zugeführt wird. Diese kombinierte Maische- und Würzepfanne ist in herkömmlicher Weise über entsprechende Zulaufleitungen und Ablaufleitungen sowie Ventile und Steuerungsanlagen mit dem Läuterbottich und einem Whirlpool verschaltet. Dies ist in der Zeichnung nur schematisch angedeutet. Symbolisch sind lediglich zwei Umschaltventile ι und V2 gezeigt. Es lassen sich damit dann die gängigen Verfahren, wie sie in einem Dreigefäße- Sudhaus üblicherweise ablaufen, durchführen. Als Beispiel seien nur zwei der gängigen Verfahren, wie das Infusionsverfahren und das Dekoktionsverfahren nachfolgend beschrieben:
Zur Durchführung des Infusionsverfahrens wird die für einen Sud benötigte Maischemenge im Gefäß 1 vorgelegt bzw. Schrot und Wasser über die Leitung 16 zugeführt und zu Maische mittels Rührwerk verarbeitet (eingemaischt) und dort unter zeitweisem Zuschalten des Rührwerks 4 über die Heizfläche 2 stufenweise erwärmt. Nach Erreichen der erforderlichen Temperatur (z.B. 76°C) wird die Maische über die Ablaufleitung 10 und 10b in den Läuterbottich 11 verbracht und dort zum Abläutern vorgelegt.
Aus dem Läuterbottich 11 wird die Läuterwürze über den Whirlpool 13 und die Leitung 9b, 9 zum Kochen wieder in das Gefäß 1 verbracht, wobei sie so auf die Heizfläche 2 aufgegeben wird, dass sie in dünner Schicht über die Heizfläche läuft und dabei gekocht wird. Die so gekochte Würze gelangt über die Sammelrinne 12 und den Leitungsweg 10, 10a wieder in den Whirlpool 13, von wo sie durch Umpumpen über die Leitung 9b und 9 solange im Kreis geführt wird, bis die erforderlichen Verdampfungsziffern erzielt sind, d.h. der Würzekochprozess abgeschlossen ist.
Nach dem Kochvorgang kann die Würze zum Strippen (Ausdampfen) nochmals über die Heizfläche 2 umgepumpt werden, deren Temperatur aber dann entsprechend verringert ist. Vom Whirlpool 13 kann dann nach Beendigung des Kochprozesses und des Aus- dampfens (Strippens) die Würze üblichen Kühlvorrichtungen über den Auslauf 14 zugeführt werden.
Zur Durchführung des Dekoktionsverfahrens wird im Gefäß nur eine Teilmaischemenge eingemaischt bzw. eine Teilmenge vom Läuterbottich gezogen, wobei eine geeignete Temperaturführung über die Unterteilung der Heizfläche 2 in Heizzonen 2a und 2b möglich ist. Die nicht im Gefäß 1 vorliegende Maische wird im Läuterbottich als Restmaische gehalten. Durch Umpumpen über die Leitungen 10, 10b, 9a und 9 wird die jeweilige Teilmaischemenge erwärmt und in den Läuterbottich zurückgepumpt, solange, bis im Läuterbottich die Gesamtmaischemenge mit der gewünschten Abmaischtemperatur vorliegt. Je nach Maischverfahren kann dies 1-, 2- oder 3-mal als Teilmaische erwärmt werden (sog. 1-, 2- oder 3-Maischeverfahren), bis die gewünschte Abmaischtemperatur von z.B. 76°C erreicht ist.
Nach diesem Maischen im Dekoktionsverfahren erfolgt der Kochprozess wie beim Infusionsverfahren, d.h. die im Läuterbottich 11 vorliegende Gesamtmaische wird von dort in den Whiripool 13 abgezogen und sodann über die Leitung 9b und 9 zum Kochen in das Gefäß 1 verbracht. Auch dort erfolgt der Kochvorgang wieder so, dass die von unten durch die Heizfläche zugeführte Würze die geneigte Heizfläche in dünner Schicht hinabläuft und dabei erhitzt wird. Über die Leitung 10 und 10a wird die erhitzte Würze dann im Whiripool vorgehalten. Das Umpumpen zwischen Whiripool und Gefäß 1 erfolgt dann solange, bis der Kochprozess für den gesamten Sud abgeschlossen ist. Danach kann wieder unter Ausschalten oder Verringern der Temperatur der Heizfläche das Strippen erfolgen, bis schließlich auch bei diesem Prozess die gekochte Würze über den Auslauf 14 zu bekannten Kühleinrichtungen verbracht wird.
Das erfindungsgemäße Gefäß eignet sich somit gleichermaßen zum Maischen und Kochen, insbesondere für eine kleinere oder mittlere Brauerei mit einem Dreigefäße- Sudhaus und führt zu einer energiesparenden Betriebsweise.

Claims

Patentansprüche
1. Gefäß für die Bierherstellung, das sowohl zum Maischen als auch zum Würzekochen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden zumindest teilweise als geneigte Heizfläche (2, 2a, 2b) ausgebildet ist, dass eine Zulaufleitung (9) vorgesehen ist, über die die Würze so auf die Heizfläche aufgegeben werden kann, dass sie unter Herabströmen über die Heizfläche in dünner Schicht erwärmt und erhitzt wird und dass ein Rührwerk (5) vorgesehen ist.
2. Gefäß nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche (2) kegelförmig ausgebildet ist.
3. Gefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittig angeordnetes Getriebe (8) für das Rührwerk (4) vorgesehen ist.
4. Gefäß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (4) wenigstens einen Rührflügel (5) aufweist.
5. Gefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührflügel der Neigung der Heizfläche (2) angepasst ist.
6. Gefäß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche (2) in eine untere umlaufende Sammelrinne (12) übergeht und das Rührwerk (4) ein in der Sammelrinne wirkendes Rührelement (6) aufweist.
7. Gefäß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Läuterbottich und einer Whirlpoolpfanne verschaltet ist.
8. Gefäß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf auf die Heizfläche (2) von unten durch die Heizfläche erfolgt.
9. Verfahren zum Maischen und Kochen von Würze für die Bierherstellung mit folgenden Schritten: - die Maische wird in einem Gefäß (1) vorgelegt und dort gegebenenfalls unter Hin- und Heφumpen zwischen einem Läuterbottich und dem Gefäß erwärmt und dabei zumindest teilweise umgerührt;
- die Maische wird dann im Läuterbottich geläutert und
- die Läuterwürze wird dann im Gefäß durch Herabfließen über die Heizfläche in dünner Schicht gekocht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gekochte Würze nach dem Würzekochprozess durch Umpumpen über die geneigte Fläche ausgedampft wird (gestrippt).
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