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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum diskontinuierlichen Kochen,
vorzugsweise Druckkochen, von Bierwürze, bei dem diese in einer Würzepfanne chargenweise
erhitzt und die Verdampfungswärme des dabei entstehenden Schwadens in einem Wärmetauschprozeß
verwendet wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens mit einer Würzepfanne mit Brüdenkondensator und mit einem Vorlaufgefäß
zur Aufnahme der Würze und Abgabe an die Würzepfanne.
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In der DE-PS 31 47 620 ist ein Verfahren zum diskontinuierlichen Bierwürzekochen
erläutert, bei dem die beim Kochen frei werdende Verdampfungswärme Brauwasser auf
etwa 990 C erwärmt, welches anschließend in einem Heißwasserspeicher gesammelt wird.
Mit Hilfe dieses Brauwassers wird die von einem Vorlaufgefäß kommende Läuterwürze
in einem Wärmetauscher von etwa 700 C auf etwa 950 C vorgewärmt und anschließend
in die Würzepfanne eingeleitet. Nach dem Kochen wird die Würze in einem weiteren
Wärmetauscher abgekühlt, wozu in diesen Wasser von etwa 100 C eingeführt wird, das
in dem Wärmetauscher durch die Würze auf etwa 780 C erwärmt wird und in einen Tank
für Brauwasser eingeführt wird.
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Durch den zweimaligen Wärmetauschprozeß des Brauwassers entstehen
Verluste. Es wäre daher wesentlich wirtschaftlicher, wenn während der Würzekochung
die anfallende Brüdenenergie unmittelbar die Läuterwürze aufheizen könnte. Diese
Möglichkeit besteht jedoch bei dem be-
schriebenen Niederdruck-Kochsystem
nicht, da die Würzekochzeit etwa 60 bis 70 Minuten und die Läuterzeit etwa 150 bis
210 Minuten dauern und überdies beide Vorgänge zeitlich versetzt zueinander ablaufen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine hierzu
geeignete Vorrichtung zum Bierwürzekochen anzugeben, bei denen die beim Kochen frei
werdende Verdampfungswärme unmittelbar zum Aufheizen der Läuterwürze und ggf. von
Wasser verwendet werden kann.
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Bei dem gattungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß jeder Würzesud in zwei gleiche Teilsude aufgeteilt wird, die
nacheinander in der Würzepfanne erhitzt werden7 und daß die dabei frei werdende
Verdampfungswärme zur direkten Vorwärmung des jeweils folgenden Teilsudes oder vollständigen
Sudes und/oder direkten Erhitzung von Wasser verwendet wird.
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Durch die Aufteilung eines vollständigen Sudes in zwei gleiche Teilsude
gelingt es, die Kochzeiten an die Läuterzeiten anzupassen. Dadurch kann gleichzeitig
mit jeder Kochphase über den Brüdenkondensator der Würzepfanne die Läuterwürze,
Läuterwürze und Wasser oder nur Wasser direkt erwärmt werden.
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Bei der angegebenen Vorrichtung wird die genannte Aufgabe dadurch
gelöst, daß zwei Vorlaufgefäße vorgesehen sind, von denen jedes das Volumen zur
Aufnahme eines Sudes hat und zwei Ablaßleitungen aufweist, von denen die eine in
die Würzepfanne und die andere in einen ersten Kreislauf durch den Brüdenkondensator
führt, der
einen zweiten Kreislauf zum Aufheizen von Wasser aufweist,
und daß das Volumen der Würzepfanne einem halben Sud entspricht.
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Daraus ergibt sich neben dem bereits geschilderten Vorteil der direkten
Aufheizung der Läuterwürze durch die anfallende Verdampfungswärme der weitere Vorzug
der geringeren Investitionskosten. Obwohl zwei Vorlaufgefäße erforderlich sind,
können die Würzepfanne mit Zubehör und einem nachgeschalteten Whirlpool um die Hälfte
klelner als bei der Kochung von jeweils vollständigen Suden dimensioniert werden.
Hinzu kommt, daß kein zusätzlicher Wärmetauscher zum Aufheizen der Läuterwürze benötigt
wird. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist ferner die geringere Kesselbelastung
für die Erzeugung der primären Energie, weil beim Kochen die bisher auftretenden
Dampfspitzen entfallen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung
dargestellt ist Diese zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung.
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Die für das Kochen bestimmte Läuterwürze wird von einem nicht gezeigten
Läuterbottich über eine Rohrleitung 10 mit einer Temperatur von etwa 700 C entweder
über ein Ventil 12 in ein erstes Vorlaufgefäß 14 oder über ein Ventil 16 in ein
zweites Vorlaufgefäß 18 eingespeist.
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Jedes der beiden Vorlaufgefäße 14 und 18 faßt dabei die Läuterwürze
eines vollständigen Sudes. Um beim Einspei sen eine Schichtung von Vorderwürze und
Nachgüssen zu
vermeiden, hat jedes der beiden Vorlaufgefäße 114
und 18 ein kleines Rührwerk 20.
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über je ein Ventil 22 sind die beiden Vorlaufgefäße 114 und 18 mit
einer ersten Ablaßleitung 24 verbunden, die über eine Förderpumpe 26 in eine Würzepfanne
28 führt.
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Die Würzepfanne 28 ist in bekannter Weise mit einem Außenkocher 30
ausgerüstet, statt dessen könnte aber auch ein Innenkocher vorgesehen sein.
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Wesentlich ist, daß das Volumen der Würzepfanne 28 einem halben Sud
entspricht.
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Am oberen Ende der Würzepfanne 28 befindet sich ein Dunstabsperrschieber
32, der zu einem Brüdenkondensator 34 führt, welcher am oberen Ende eine Handklappe
36 aufweist. Zu der Würzepfanne 28 gehören ferner in bekannter Weise ein Sicherheitsventil
38 sowie ein Vakuumventil 40.
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Von den beiden Vorlaufgefäßen 14 und 18 führt über je ein Ventil 42
und eine Pumpe 44 eine zweite Ablaßleitung 46 in einen ersten Kreislauf 48 des Brüdenkondensators
34, der einen zweiten Kreislauf 50 zum Aufheizen von Wasser aufweist.
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Mit der Würzepfanne 28 ist weiter eine Hopfengosse 52 verbunden.
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Aus dem unteren Ende der Würzepfanne 28 führt eine Leitung 54 über
eine Pumpe 56 zu einem Whirlpool 58, der mit einem Kühler 60 ausgerüstet ist.
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Ein Kondensatkühler der Würzepfanne 28 ist mit 62 bezeichnet.
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Die beschriebene und dargestellte Vorrichtung kann in der folgenden
Weise betrieben werden: Aus dem ersten Vorlaufgefäß 14 wird zunächst die Hälfte
der Läuterwürze (erster Teilsud) über die Förderpumpe 26 in die Würzepfanne 28 gepumpt.
Im Anschluß daran wird diese Würze über den Außenkocher 30 von ca. 700 C auf etwa
1000 C erhitzt. Nach Erreichen dieser Kochtemperatur wird etwa 15 Minuten lang offen,
d. h. bei atmosphärischem Druck gekocht, um unerwünschte Aromastoffe der Würze abzuführen.
Nach dieser drucklosen Kochphase wird die Pfanne durch den Dunstabsperrschieber
32 geschlossen, worauf die Würze bis etwa 1100 C oder sogar bis 1200 C aufgeheizt
wird. Bei dieser Temperatur wird die Würze etwa 20 Minuten gehalten; während dieser
Druckhaltephase findet eine Verdampfung statt, wobei die frei werdende Verdampfungswärme
über ein Druckhalteventil 64 abgeführt wird. Das bedeutet, daß während dieser Druckhaltephase
über den Außenkocher 30Primärenergie zugeführt wird, um die Verdampfung zu erreichen
und den Druck in der Würzepfanne 28 konstant zu halten.
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Nach dieser Druckhaltephase wird die Würze innerhalb von etwa 15 Minuten
auf atmosphärischen Druck entspannt und mittels der Pumpe 56 durch die Leitung 54
in den Whirlpool 58 gepumpt. Die Belegzeit des Whirlpools 58 beträgt etwa 80 Minuten.
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Während der Kochphase läuft die zweite Hälfte des Sudes (zweiter Teilsud)
über das Ventil 42, die Pumpe 44 und die zweite Ablaßleitung 46 in den ersten Kreislauf
48
des Brüdenkondensators 34, so daß der zweite Teilsud durch die
beim Kochen des ersten Teilsudes frei werdende Verdampfungswärme von etwa 700 C
auf etwa 980 C direkt vorgewärmt wird.
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Nach dem Entspannen des ersten Teilsudes wird dieser über die Pumpe
56 und die Leitung 54 in den Whirlpool 58 abgeführt.
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Nun kann über das Ventil 22 und die Förderpumpe 26 der auf 980 vorgewärmte,
zweite Teilsud aus dem ersten Vorlaufgefäß 14 in die Würzepfanne 28 eingespeist
werden.
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Hier wird er zunächst von 980 C auf 1000 C aufgeheizt, anschließend
drucklos gekocht, von 1000 C auf etwa 1100C aufgeheizt und dann wieder etwa 20 Minuten
unter Druck gehalten. Nach dem Entspannen wird der zweite Teilsud in den Whirlpool
58 ausgeschlagen. Während der erläuterten Kochphase des zweiten Teilsudes wird in
das zweite Vorlaufgefäß 18 abgeläutert und wird die gesamte Läuterwürze des zweiten
Vorlaufgefäßes 18 bis zum Ende der Kochzeit des zweiten Teilsudes auf etwa 840 C
vorgewärmt. Hierzu wird der gesamte Inhalt des zweiten Vorlaufgefäßes 18 über den
ersten Kreislauf 48 gepumpt.
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Nach dem Entspannen und Ausschlagen des zweiten Teilsudes kann die
erste Hälfte des zweiten Sudes aus dem zweiten Vorlaufgefäß 18 über die Förderpumpe
26 in die Würzepfanne 28 eingespeist werden, so daß sie zunächstvon etwa 840 C auf
1000 C aufgeheizt, dann offen gekocht und schließlich von 1000 C auf 1100 C erhitzt
wird. Es folgt wieder eine Haltephase von etwa 20 Minuten unter Druck, bis dieser
Teilsud nach dem Entspannen in den Whirlpool 58 ausgeschlagen wird.
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Parallel zu der beschriebenen Kochphase wird im zweiten Vorlaufgefäß
18 die verbleibende Läuterwürze (zweiter Teilsud des zweiten Sudes) im ersten Kreislauf
148 des Brüdenkondensators 34 von etwa 840 C auf 980 C vorgewärmt. Mittels der überschüssigen
Verdampfungswärme kann im zweiten Kreislauf 50 Wasser von etwa 120 C auf etwa 850
C erwärmt werden, da zum direkten Vorwärmen der zweiten Hälfte des zweiten Sudes
nicht die gesamte Wärmemenge des Brüdens erforderlich ist.
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Nach dem Entspannen und Ausschlagen der ersten Hälfte des zweiten
Sudes aus der Würzepfanne 28 wird die zweite Hälfte des zweiten Sudes in die Würzepfanne
28 eingespeist und dort von 980 C auf 1000 C aufgeheizt, offen gekocht und dann
unter Druck von 1000 C auf etwa 110° C erhitzt.
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Während der Kochphase der zweiten Hälfte des zweiten Sudes wird wieder
in das inzwischen freie, erste Vorlaufgefäß 14 abgeläutert, wobei die gesamte Läuterwürze
des ersten Vorlaufgefäßes 14 bis zum Ende der Kochzeit der zweiten Hälfte des zweiten
Sudes von etwa 700 C auf etwa 840 C vorgewärmt wird.
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Damit wiederholt sich der beschriebene Zyklus für alle folgenden Teilsude
in der angegebenen Reihenfolge.
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Anstelle der erläuterten Betriebsweise ist es auch möglich, gleichzeitig
mit jeder Kochphase über den Brüdenkondensator 34 entweder Läuterwürze oder Wasser
zu erwärmen.
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Bei einem solchen Zyklus wird zunächst wieder der erste Teilsud aus
dem ersten Vorlaufgefäß 14 in die Würze-
pfanne 28 eingespeist
und dort von70° auf 1000 C und anschließend von 1000 C auf 1100 C aufgeheizt. Während
dieser Kochphase kann der zweite Teilsud im ersten Kreislauf 48 von etwa 700 C auf
980 C vorgewärmt werden.
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Nach dem Entspannen und Ausschlagen des ersten Teilsudes aus der Würzepfanne
28 wird der inzwischen vorgewärmte, zweite Teilsud in die Würzepfanne 28 gepumpt
und dort von 980 C auf 110° C aufgeheizt Gleichzeitig mit dieser Kochphase wird
im zweiten Kreislauf 50 des Brüdenkondensators 34 mittels der anfallenden Verdampfungswärme
Wasser von etwa 120 C auf etwa 950 C erwärmt.
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Die angegebenen Verfahrensschritte werden beim zweiten Sud und allen
folgenden Suden wiederholt.