DE4002108A1 - Verfahren und anordnung zur ueberpruefung des staerkeabbaus und der verzuckerung von maische - Google Patents
Verfahren und anordnung zur ueberpruefung des staerkeabbaus und der verzuckerung von maischeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung des Stärkeabbaus
und der Verzuckerung von Maische nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Ein Verfahren der einleitend gekennzeichneten Gattung findet
beispielsweise bei der Bierbereitung Anwendung. Dabei sind die
Zusammensetzung des Malzes, seine Qualität und die Maischarbeit
im Sudhaus wesentliche Bestimmungsfaktoren für den Geschmackscharakter
einer Biersorte, ihrer Vergärbarkeit und
Haltbarkeit. Der Stärke als Hauptbestandteil des Gerstenmalzes
kommt bei der Bierbereitung als Ausgangsstoff der Maltose und
somit als Substratlieferant für die Gärung die größte Bedeutung
zu. Somit ist das Ziel einer jeden Maischarbeit, den
Stärkeabbau möglichst vollständig ablaufen zu lassen, d. h. der
Maischeprozeß gilt erst dann als beendet, wenn die Stärke qualitativ
in Maltose und Dextrine abgebaut ist. Der Abbau der
Stärke zu vergärbaren und nicht vergärbaren Zuckern erfolgt
beim Durchschreiten von Temperaturstufen zwischen 60 bis 75°C.
Der Maischeprozeß dauert üblicherweise ca. drei Stunden, die
Verzuckerungszeiten nehmen jedoch in diesem Zeitraum nur ca.
30 bis 60 Minuten in Anspruch. Trotz eines heutzutage fast
kontinuierlichen Sudbetriebs, d. h. einer Erzeugung von Sudchargen
in Abständen von 2 bis 4 Stunden, wird die Überpüfung
des Verzuckerungsvorgangs bzw. des Abbaus der Stärke nach wie
vor vom Sudpersonal von Hand vorgenommen, wobei eine von Colin
und Claubry entdeckte Methode, Jod in Stärke einzulagern, bei
der Überprüfung zur Anwendung gelangt. Es ergibt sich durch
die vorhandene Amylose mit dem Jod ein tiefblauer Farbkomplex.
Die Verzuckerung der Maische ist erst dann erreicht, wenn sich
die blaue Farbe mit Jod nicht mehr einstellt.
Zur Durchführung der vorgenannten Nachweismethode verwendet
man eine Porzellanplatte mit Vertiefungen, in die wenige Tropfen
der Maische aufgebracht und mit einer in 50 oder 100facher
Verdünnung vorliegenden molaren Jodlösung tropfenweise versetzt
werden.
In der sogenannten Jodreaktion bildet Stärke die vorgenannte
tiefblaue Färbung, die Dextrine haben eine violette bis rötliche
Färbung. Vollverzuckerte Maische färbt die Jodlösung nicht
mehr, d. h. die gelbliche Färbung des Jods bleibt erhalten.
Der Farbverlauf vom tiefen dunkelblau über violett, rot bis
hin zu gelb steht in Korrelation zu den einzelnen Abbaustufen
von der Stärke bis zum Mono-, Di- oder Trisaccharid, welche zu
den vergärbaren Zuckern zählen.
Die Quantifizierung der Stärke kann beispielsweise durch Anwendung
der Spektralphotometrie erfolgen, wobei die Extinktion
der Maische bestimmt und die dieser Extinktion zugehörige Konzentration
einer Eichkurve entnommen wird. Die einschlägige
Literatur empfiehlt hierzu Meßwellenlängen zwischen 530 und
640 nm (Monatsschrift für Brauwissenschaft, Heft 12, 1984,
Seite 5).
Im Zuge der Automatisierung von Produktionsprozessen im Nahrungsmittel-
und Getränkebereich im allgemeinen und der hieraus
resultierenden Notwendigkeit der automatischen Produktüberwachung
und Qualitätssicherung im speziellen kann die vorstehend
beispielhaft aus der Bierbereitung bekannte und nach
wie vor vom Sudpersonal von Hand vorgenommene Prozedur der
Überprüfung des Verzuckerungsvorgangs bzw. des Abbaus der
Stärke der Maische nicht mehr befriedigen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und
eine Anordnung zu seiner Durchführung zu schaffen, mit denen
der Abbau der Stärke in der Maische und/oder deren Verzuckerungsgrad
kontinuierlich überprüft werden können.
Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch Anwendung der
Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche
2 bis 4. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens wird
durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 5 beschrieben.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Anordnung sind Gegenstand
der Ansprüche 6 bis 11. Vorteilhafte Verwendungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen
12 und 13.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt einerseits die bekannte
Nachweismethode von Colin und Claubry (Jod-Stärke-Reaktion)
und schafft andererseits die Voraussetzungen dafür, daß diese
Nachweismethode kontinuierlich angewendet und die sich daraus
ergebende Farbreaktion durch kontinuierliche Messung der Extinktion
eines vom Maischebehälter abgezweigten Teilstroms
der Maische laufend verfolgt wird. Die zur kontinuierlichen
Überprüfung des Stärkeabbaus aus dem Maischebehälter abgezweigten
Teilmengen sind dabei so gering, daß sie insgesamt
gesehen mengenmäßig nicht ins Gewicht fallen und im Anschluß
an die Überprüfung der Sudcharge verworfen werden können.
Damit während des Meßvorgangs eine weitere Verzuckerung unterbleibt,
wird die Temperatur der miteinander vermischten
Reaktionspartner (Maische und Jodlösung) auf eine konstante
Untersuchungstemperatur abgesenkt, die keinen weiteren Stärkeabbau
zuläßt. Die Einstellung der vorgenannten Untersuchungstemperatur
kann, wie dies Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahren vorsehen, entweder durch Wärmeabfuhr aus der
durch die Reaktionspartner gebildeten Mischphase oder durch
Beimischung von Wasser zur Mischphase eingestellt werden.
Falls sich herausstellt, daß bestimmte feste oder kolloidale
Trubbestandteile in der Maische, die den Stärkeabbau kennzeichnende
Messung der Extinktion stören, wird nach einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der
Erfindung eine Klärung der Mischplatte durch definierte Abtrennung
dieser Trubbestandteile durchgeführt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine
Anordnung vorgeschlagen, in der eine Probenleitung, die aus
dem Maischbehälter herausgeführt ist, mit einer ersten Entleerungsleitung,
die zu einem ersten Vorratsbehälter für die Jodlösung
und mit einer gegebenenfalls zweiten Entleerungsleitung,
die zu einem zweiten Vorratsbehälter für Wasser führt,
in einer Mischeinrichtung zusammengeführt werden. Damit die
kontinuierlich zu kontrollierende Maische und die Jodlösung in
dem durch die Nachweismethode vorgeschriebenen Mengenverhältnis
miteinander gemischt werden können, sind in den zugeordneten
Leitungen Fördereinrichtungen vorgesehen, die die hierzu
notwendige Fördercharakteristik aufweisen. Für den Fall, daß
die Untersuchungstemperatur der Mischphase durch Wärmeabfuhr
eingestellt wird, weist die Mischeinrichtung eine temperaturgesteuerte
Kühleinrichtung auf. Alternativ hierzu ist vorgesehen,
die Untersuchungstemperatur durch Beimischung von Wasser,
welches der Mischeinrichtung aus dem zweiten Vorratsbehälter
über die zugeordnete zweite Entleerungsleitung und die in ihr
angeordnete zweite Fördereinrichtung zugeführt wird, einzustellen.
Die auf konstante Untersuchungstemperatur eingestellte Mischphase
wird zur Bestimmung ihrer Extinktion einem Abschnitt
innerhalb der Meßleitung zugeführt, dem eine mit einer Signalverarbeitungseinrichtung
wirkungsmäßig verbundene Signalerzeugungseinrichtung
zugeordnet ist.
Die vorgenannte Signalerzeugungseinrichtung weist nach einer
vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung
jeweils eine Strahlungsenergiequelle und einen Strahlungsenergiedetektor
auf, die beide außerhalb des optischen transparenten
Abschnitts angeordnet sind und wobei die Strahlungsenergiequelle
zur Bestrahlung des Abschnitts und der strömenden
Mischphase betreibbar ist, während der Strahlungsenergiedetektor
zur Erfassung der Strahlungsenergie, die aus der Strahlungsenergiequelle
durch den optisch transparenten Abschnitt
hindurchgelangt ist, betreibbar ist. Die von der Strahlungsenergiequelle
ausgesandte Strahlung wird auf dem Weg durch die
strömende Mischphase aufgrund der verwendeten Meßwellenlänge
und aufgrund der Absorptionseigenschaften der Mischphase eine
Schwächung erfahren. Der Strahlungsenergiedetektor gibt ein
die erfaßte Strahlungsenergie kennzeichnendes Signal aus und
leitet es an die Signalverarbeitungseinrichtung weiter, welche
aus diesem Ausgabesignal in Relation zur in die Mischphase
eingestrahlten Strahlungsenergie die Extinktion der Mischphase
und deren daraus resultierende Konzentration an Stärke ermittelt.
Es ist vorgesehen, die Extinktion der Mischphase bzw. deren
daraus resultierende Konzentration an Stärke und/oder deren
Grad der Verzuckerung über eine Ausgabeeinrichtung anzuzeigen
und/oder auszulesen
Darüber hinaus erlaubt die Anordnung gemäß einer weiteren Ausgestaltung,
die Ausgabe von Signalen zur Steuerung des Maischprozesses
in Abhängigkeit von der ermittelten Extinktion der
Mischphase.
Die verschiedenen Stärkefraktionen haben ihr Absorptionsmaximum
zwischen 530 und 570 nm (Amylopektin) und zwischen 620 und
640 nm (Amylose). Da jedoch sämtliche Abbaustufen der Stärke
erfaßt werden sollen, ist vorgesehen, das gesamte auftretende
Farbspektrum der Reaktionsfarben hinsichtlich ihrer sich darbietenden
Farbextinktion durch Bereitstellung der hierzu notwendigen
Meßwellenlängen durchzumessen.
Es hat sich daher als zweckmäßig herausgestellt, wie dies eine
weitere Anordnung gemäß der Erfindung vorsieht, die Strahlungsenergiequelle
mit einer Wellenlänge zwischen 400 und 700 nm
zu betreiben.
Wird, wie dies eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der
Anordnung nach der Erfindung vorsieht, die Strahlungsenergiequelle
mit Sendedioden bestückt, die eine Strahlung im mittleren
und fernen Infrarotbereich aussenden (1000 bis 3000 nm),
dann ist es hierdurch möglich, die Anteile der Zuckerkomponenten
in der Maische zu erfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anordnung zu seiner
Durchführung eignen sich in besonders vorteilhafter Weise zur
Überprüfung der Maischarbeit bei der Bierherstellung.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anordnung zu seiner
Durchführung werden anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1
in schematischer Darstellung eine erste Ausgestaltung der Anordnung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wobei die Untersuchungstemperatur der Mischphase durch Wärmeabfuhr
über eine temperaturgesteuerte Kühlung am Mischbehälter
eingestellt wird und
Fig. 2
eine gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 1 im Bereich der
Mischeinrichtung abgewandelte Ausführungsform, wobei die Untersuchungstemperatur
durch Beimischung von Wasser aus einem
zweiten Vorratsbehälter eingestellt wird.
Die hinsichtliche Quantifizierung der Stärke zu überprüfende
Maische 2 (Fig. 1) befindet sich in einem Maischebehälter 1;
sie wird über eine Rühreinrichtung 1a umgewälzt. Aus dem
Maischebehälter 1 ist eine über eine erste Absperreinrichtung
1c absperrbare Probenleitung 1d herausgeführt. Vor dem Eintritt
in die Probenleitung 1d befindet sich ein Grobsieb 1b,
welches beim Abziehen der verflüssigten Maische zunächst die
groben Bestandteile, wie Spelzen, zurückhält. Die Probenleitung
1d mündet unter Zwischenschaltung einer ersten Fördereinrichtung
3, z. B. einer Laborschlauchpumpe, in eine mit
einer zweiten Rühreinrichtung 5a ausgestattete Mischeinrichtung
5. Ein erstes Vorratsgefäß 4 für die Jodlösung ist über
eine mit einer zweiten Absperreinrichtung 4b versehene erste
Entleerungsleitung 4d mit der Mischeinrichtung 5 unter Zwischenschaltung
einer zweiten Fördereinrichtung 3a verbunden.
Die Mischeinrichtung 5 verfügt über eine temperaturgesteuerte
Kühleinrichtung 5b, deren Kühlmittel über eine Auffangeinrichtung
5c entsorgt wird.
Aus der Mischeinrichtung 5 ist eine Meßleitung 9a herausgeführt,
in der ein optisch transparenter Abschnitt 9 vorgesehen
ist, dem eine mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 10 wirkungsmäßig
verbundene Signalerzeugungseinrichtung 8 zugeordnet
ist. Vor dem optisch transparenten Abschnitt 9 ist die Meßleitung
9a über einen Filter 7 geführt. Die Signalerzeugungseinrichtung
8 weist auf der einen Seite des optisch transparenten
Abschnitts 9 eine Strahlungsenergiequelle 8a und auf der gegenüberliegenden
Seite einen Strahlungsenergiedetektor 8b auf.
Die Wirkverbindung zwischen der Strahlungsenergiequelle 8a
einerseits und dem -detektor 8b andererseits mit der Signalverarbeitungseinrichtung
10 ist jeweils über eine Leitung 10a
für die Signalübertragung sichergestellt. An die Signalverarbeitungseinrichtung
10 ist eine Ausgabeeinrichtung 11 angeschlossen.
Die Meßleitung 9a mündet hinter dem optisch transparenten
Abschnitt 9 in ein Auffangsgefäß 12 ein.
Die Wirkungsweise der Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens läßt sich wie folgt beschreiben:
Der zu kontrollierenden Maische 2 im Maischebehälter 1 wird
über die Probenleitung 1d mit Hilfe der ersten Fördereinrichtung
3 ein definierter Volumenstrom kontinuierlich entnommen
und in die Mischeinrichtung 5 überführt. Die zweite Fördereinrichtung
3a fördert aus dem ersten Vorratsgefäß 4 über die
erste Entleerungsleitung 4d die für die Jod-Stärke-Reaktion
erforderliche Jodlösung in die Mischeinrichtung 5. Die Förderleistungen
der ersten und der zweiten Fördereinrichtung 3 bzw.
3a sind so aufeinander abgestimmt, daß dem Maische-Volumenstrom
die Jodlösung in dem erforderlichen festen Verhältnis
kontinuierlich zugeführt werden kann. Die beiden Reaktionspartner,
die Maische und die Jodlösung, werden in der Mischeinrichtung
5 innig miteinander vermischt, wobei über die
Kühleinrichtung 5b ihre Temperatur auf eine konstante Untersuchungstemperatur
abgesenkt wird, die keinen weiteren Stärkeabbau
zuläßt.
Falls die aus den beiden Reaktionspartnern bestehende Mischphase
Trubbestandteile enthält, die die Bestimmung der Extinktion
der Mischphase beeinflussen würden, erfolgt durch den
mit definierter Porengröße ausgestatteten Filter 7 eine Klärung
der Mischphase von diesen Trubbestandteilen. Durch diese
Maßnahme wird die Resttrübung infolge fester oder kolloidaler
Trubbestandteile so weit vermindert, daß die durch die Resttrübung
bedingte Extinktion das Meßergebnis der Farbextinktion
unwesentlich oder nur innerhalb des tolerierbaren Meßfehlers
beeinflußt.
Die Quantifizierung der Stärke erfolgt durch Messung der Extinktion
der den optisch transparenten Abschnitt 9 durchströmenden
Mischphase. Hierzu ist vorgesehen, daß die Strahlungsenergiequelle
8a den optisch transparenten Abschnitt 9 und die
darin strömende Mischphase einerseits bestrahlt, und daß der
Strahlungsenergiedetektor 8b andererseits die Strahlungsenergie,
die aus der Strahlungsenergiequelle 8a durch den optisch
transparenten Abschnitt 9 hindurchgelangt, erfaßt.
Der Strahlungsenergiedetektor 8b gibt ein die erfaßte Strahlungsenergie
kennzeichnendes Signal E aus, welches über die
Leitung 10a an die Signalverarbeitungseinrichtung 10 übermittelt
wird. Letztere ermittelt aus dem Ausgabesignal E die
Extinktion der Mischphase und deren daraus resultierende Konzentration
an Stärke. Die Extinktion der Mischphase bzw. deren
Konzentration an Stärke und/oder deren Grad der Verzuckerung
kann über die Ausgabeeinrichtung 11 angezeigt und/oder ausgelesen
werden. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Signalverarbeitungseinrichtung
10 in Abhängigkeit von der ermittelten
Extinktion der Mischphase Signale zur Steuerung des Maischeprozesses
liefert. Zur Quantifizierung der Stärke weist
die Strahlungsenergiequelle vorzugsweise eine Wellenlänge zwischen
400 und 700 nm auf. Zur Erfassung der Anteile der Zuckerkomponenten
in der Maische sollte die verwendete Strahlungsenergie
vorzugsweise eine Wellenlänge zwischen 1000 und
3000 nm aufweisen.
Im Unterschied zur Anordnung gemäß Fig. 1 weist die Anordnung
gemäß Fig. 2 ein zweites Vorratsgefäß 4a für die Bevorratung
von Wasser auf, wobei das Wasser der Maische und der Jodlösung
über eine durch eine dritte Absperreinrichtung 4c absperrbare
zweite Entleerungsleitung 4e unter Zwischenschaltung einer
dritten Fördereinrichtung 3b in einer Mischeinrichtung 6 zugeführt
wird. Durch die Beimischung von Wasser in einem festen
Verhältnis zu den Volumenströmen der Reaktionspartner mittels
der dritten Fördereinrichtung 3b kann eine konstante Untersuchungstemperatur
der Mischphase eingestellt werden,
da die Ausgangstemperatur der miteinander zu mischenden Komponenten
bekannt und über die Dauer des Meßvorgangs näherungsweise
unveränderlich ist. Die Förderleistungen der ersten,
zweiten und der dritten Fördereinrichtung (3, 3a, 3b) sind
daher unter Zugrundelegung der Ausgangstemperaturen der
miteinander zu mischenden Komponenten und darüber hinaus in
Abhängigkeit vom notwendigen Mengenverhältnis zwischen den
Reaktionspartnern (Maische und Jodlösung) aufeinander
abzustimmen.
Die Anordnung gemäß Fig. 2 entspricht in ihren übrigen Teilen,
die vorstehend nicht erläutert wurden, den entsprechenden
Teilen der Anordnung gemäß Fig. 1. Eine detaillierte Beschreibung
dieser Anordnungsteile sowie die Wirkungsweise der
gesamten Anordnung brauchen daher nicht noch einmal erläutert
zu werden.
Claims (13)
1. Verfahren zur Überprüfung des Stärkeabbaus und der Verzuckerung
von Maische unter Anwendung der Nachweismethode
von Colin und Claubry (Jod-Stärke-Reaktion) und durch Messung
der Extinktion der Maische, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der zu kontrollierenden Maische ein definierter Volumenstrom kontinuierlich entnommen (erster Reaktionspartner) und diesem in einem festen Verhältnis eine Jod-Lösung (zweiter Reaktionspartner) kontinuierlich beigemischt wird,
- - daß die Temperatur der miteinander vermischten Reaktionspartner (Mischphase) auf eine konstante Untersuchungstemperatur abgesenkt wird, die keinen weiteren Stärkeabbau zuläßt,
- - und daß die Quantifizierung der Stärke durch Messungen in der strömenden Mischphase erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Untersuchungstemperatur der Mischphase durch
Wärmeabfuhr eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Untersuchungstemperatur durch Beimischung von
Wasser zur Mischphase eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Mischphase vor der Bestimmung ihrer Extinktion durch definierte Abtrennung von Trubbestandteilen geklärt wird.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 4, mit einer aus einem Maischebehälter (1)
herausgeführten Probenleitung (1d), dadurch gekennzeichnet,
- - daß in der Probenleitung (1d) eine erste Fördereinrichtung vorgesehen ist,
- - daß ein erstes Vorratsgefäß (4) für die Jodlösung und gegebenenfalls ein zweites Vorratsgefäß (4a) für Wasser vorgesehen sind,
- - daß die Probenleitung (1d), eine an das erste Vorratsgefäß (4) unter Zwischenschaltung einer zweiten Fördereinrichtung (3a) angeschlossene erste Entleerungsleitung (4d) und eine an das zweite Vorratsgefäß (4a) unter Zwischenschaltung einer dritten Fördereinrichtung (3b) angeschlossene zweite Entleerungsleitung (4d) in einer Mischeinrichtung (5 bzw. 6) zusammengeführt sind, und
- - daß eine letzterer nachgeordnete Meßleitung (9a) einen Abschnitt (9) aufweist, dem eine mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (10) wirkungsmäßig verbundene Signalerzeugungseinrichtung (8) zugeordnet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Signalerzeugungseinrichtung (8) jeweils eine Strahlungsenergiequelle (8a) und einen Strahlungsenergiedetektor (8b) aufweist,
- - daß die Strahlungsenergiequelle (8a) außerhalb des optisch transparenten Abschnitts (9) angeordnet und zur Bestrahlung des Abschnitts und der strömenden Mischphase betreibbar ist,
- - daß der Strahlungsenergiedetektor (8b) außerhalb des optisch transparenten Abschnitts (9) angeordnet und zur Erfassung der Strahlungsenergie, die aus der Strahlungsenergiequelle durch den optisch transparenten Abschnitt hindurchgelangt ist, betreibbar ist,
- - daß der Strahlungsenergiedetektor (8b) ein die erfaßte Strahlungsenergie kennzeichnendes Signal (E) ausgibt,
- - und daß die Signalverarbeitungseinrichtung (10) aus dem Ausgabesignal (E) die Extinktion der Mischphase und deren daraus resultierende Konzentration an Stärke ermittelt.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Extinktion der Mischphase bzw. deren daraus resultierende
Konzentration an Stärke und/oder deren Grad
der Verzuckerung über eine Ausgabeeinrichtung (11) angezeigt
und/oder ausgelesen werden bzw. wird.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungseinrichtung (10) in Abhängigkeit
von der ermittelten Extinktion der Mischphase Signale
zur Steuerung des Maischeprozesses liefert.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die verwendete Strahlungsenergie eine Wellenlänge zwischen
400 und 700 nm aufweist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die verwendete Strahlungsenergie eine Wellenlänge zwischen
1000 und 3000 nm aufweist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischeinrichtung (5 bzw. 6) eine temperaturgesteuerte
Kühleinrichtung (5d) aufweist.
12. Verwendung des Verfahrens und der Anordnung zu seiner Durchführung
nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Überprüfung
der Maischearbeit bei der Bierherstellung.
13. Verwendung des Verfahrens und der Anordnung zu seiner Durchführung
nach einem der vorstehenden Ansprüche mit Ausnahme
des Anspruchs 9 unter Verwendung eines Infrarotstrahlungsbereichs
von 1000 bis 3000 nm zur Erfassung der Anteile der
Zuckerkomponenten in der Maische.
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|---|---|---|---|
| DE19904002108 DE4002108A1 (de) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Verfahren und anordnung zur ueberpruefung des staerkeabbaus und der verzuckerung von maische |
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| DE19904002108 DE4002108A1 (de) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Verfahren und anordnung zur ueberpruefung des staerkeabbaus und der verzuckerung von maische |
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| DE4002108C2 DE4002108C2 (de) | 1993-09-23 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4219270A1 (de) * | 1992-06-14 | 1993-12-16 | Gerhard Woerner | Vorrichtung zum Umschalten eines Mehrwegeventils |
| DE4437126A1 (de) * | 1994-10-05 | 1996-04-11 | Bernhard Prof Dr Sc Tech Senge | Verfahren zur Kontrolle des Maischprozesses sowie Qualitätsbestimmung angelieferten Malzes |
| DE10022501A1 (de) * | 2000-05-09 | 2001-11-29 | Fachhochschule Heilbronn Hochs | Verfahren, Vorrichtung und Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung des Fäulnisgrades in einer Maschine |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10108712A1 (de) * | 2001-02-23 | 2002-09-12 | Warsteiner Brauerei Haus Crame | Verfahren zur analytischen Untersuchung einer Bierprobe |
| DE10158448B4 (de) * | 2001-11-30 | 2007-04-05 | Wolfgang Raske | Verfahren zur spektralen Messung der Stabilität einer Flüssigkeit, wie Bier, unter Verwendung einer spektral-elektrischen Fotometereinheit für elektromagnetische Wellen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE102019110821A1 (de) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Vibronischer Multisensor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1111425B (de) * | 1955-05-25 | 1961-07-20 | Naehrmittelwerk W Eiselen | Kolorimetrisches Pruefverfahren zur Feststellung von Auswuchsschaeden in Getreidemehlen |
| DE2417010A1 (de) * | 1974-04-08 | 1975-10-30 | Modl Kg Hermann | Vorrichtung zur ueberwachung der verzuckerung der maische beim bierbrauen |
| DE2852467A1 (de) * | 1978-01-30 | 1979-08-02 | Kronenbourg Brasseries | Verfahren und vorrichtung zur quantitativen analyse und dosierung von alpha -diketonen oder anderen substanzen, insbesondere bei der biervergaerung |
| DE3031417A1 (de) * | 1979-08-28 | 1981-06-11 | Bifok AB, Upplands Väsby | Stroemungs-injektions-analyse mit intermittierendem fluss |
-
1990
- 1990-01-25 DE DE19904002108 patent/DE4002108A1/de active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1111425B (de) * | 1955-05-25 | 1961-07-20 | Naehrmittelwerk W Eiselen | Kolorimetrisches Pruefverfahren zur Feststellung von Auswuchsschaeden in Getreidemehlen |
| DE2417010A1 (de) * | 1974-04-08 | 1975-10-30 | Modl Kg Hermann | Vorrichtung zur ueberwachung der verzuckerung der maische beim bierbrauen |
| DE2852467A1 (de) * | 1978-01-30 | 1979-08-02 | Kronenbourg Brasseries | Verfahren und vorrichtung zur quantitativen analyse und dosierung von alpha -diketonen oder anderen substanzen, insbesondere bei der biervergaerung |
| DE3031417A1 (de) * | 1979-08-28 | 1981-06-11 | Bifok AB, Upplands Väsby | Stroemungs-injektions-analyse mit intermittierendem fluss |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4219270A1 (de) * | 1992-06-14 | 1993-12-16 | Gerhard Woerner | Vorrichtung zum Umschalten eines Mehrwegeventils |
| DE4437126A1 (de) * | 1994-10-05 | 1996-04-11 | Bernhard Prof Dr Sc Tech Senge | Verfahren zur Kontrolle des Maischprozesses sowie Qualitätsbestimmung angelieferten Malzes |
| DE10022501A1 (de) * | 2000-05-09 | 2001-11-29 | Fachhochschule Heilbronn Hochs | Verfahren, Vorrichtung und Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung des Fäulnisgrades in einer Maschine |
| DE10022501C2 (de) * | 2000-05-09 | 2002-07-04 | Fachhochschule Heilbronn Hochs | Verfahren, Vorrichtung und Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung des Fäulnisgrades in einer Maschine |
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