过滤啤酒的方法 【技术领域】
本发明涉及一种过滤啤酒的方法，其中将待生产的啤酒作为未过滤液导入到过滤器中。
背景技术
在啤酒的制造过程中，酵母细胞或其他固体或成分通过过滤被分离出去以保证啤酒的特定耐久性并避免造成任何随后的混浊。到目前为止，主要利用预涂过滤器、例如利用滤筒对啤酒进行过滤。对于这种预涂过滤器，到目前为止主要使用硅藻土作为助滤剂。由于硅藻土的毒性和处理硅藻土的问题，人们正在设法减少采用硅藻土或寻找该技术的可选办法。例如，薄膜滤器提供了一种可选方法，然而，它们仅仅具有小的过滤能力，而且很快便会被阻塞。
【发明内容】
由此出发，本发明的目的是提供一种用于过滤啤酒的改进的方法，该方法防止过滤器的快速阻塞并能够减少预涂过滤器中所需的助滤剂的量。
根据本发明，通过权利要求1的特征达到此目的。
通过将待生产的啤酒在导入过滤器之前进行震动处理，减少了例如多糖和蛋白质的部分，诸如β葡聚糖，这对过滤具有有益的作用。通过震动处理，从而尤其是降低了在过滤器进口和过滤器出口之间的压力升高，这意味着过滤器不会那么快地阻塞，因此不必那么频繁地清洁和预涂助滤剂。在预涂过滤器中，所需要的助滤剂的量本质上可以减少。在本申请中，“待生产的啤酒”意指已经发酵的啤酒，或诸如麦芽汁的啤酒前体(precursor)。
根据本发明的方法还允许通过过滤器的高体积流量或较高的总过滤量。
根据优选实施例，在震动处理期间，将待生产的啤酒导入到容器中，在该容器处能够利用振动元件产生振动。在该处理过程中，振动元件可以例如在震动的同时机械地往复运动，或是可以电动机械地被变形，以便在液体中形成振动。
优选地，在下限频率fmin和上限频率fmax之间的范围内对振动元件的振动频率f(t)进行调制。
已经证明，如果在下限频率值和上限频率值之间对该频率进行调制，该方法可以特别有效地实施，并且过滤输出特别高。优选地，对振动频率f(t)进行正弦调制。
对振动频率f(t)以在0.1分钟至5分钟、优选为1分钟至3分钟范围内的相延续时间(phase duration)进行调制。待生产的啤酒的这种激励(excitation)被证实特别有益。
在这种情况下，频率范围优选地在30Hz和220Hz之间的总范围内。正是在该低频范围内，令人惊讶地显示了改进的过滤。根据优选实施例，下限频率是90Hz，上限频率是120Hz。在这种情况下，上限频率和下限频率之间的差值优选为10Hz至50Hz。
根据优选实施例，通过预涂过滤器、优选为滤筒或薄膜滤器对未过滤液进行过滤。这种过滤器尤其适合于用于啤酒澄清的啤酒过滤，并允许滤出在10-1μm至10-2μm的范围内的粒子，从而即使具有约5μm至10μm的粒子尺寸的酵母也能够被可靠地滤出。
根据优选实施例，在发酵和储藏处理之后对作为未过滤液的啤酒进行过滤以用于啤酒澄清。
优选地，在酿造房处理期间、也即在发酵处理之前的麦芽汁的生产期间，或者是在酿造房处理之后、也即在发酵和储藏处理之后或可能在发酵和储藏处理期间，未过滤的啤酒已经受震动处理。
待生产的啤酒优选地由至少两个、优选为三个或四个振动元件来激励，其被证实尤其有益。
【附图说明】
以下将参照下列附图详细说明本发明。
图1示意性地表示用于实施根据本发明的方法的过滤器装置的设计。
图2示意性地表示被调制的振动频率f(t)的路线。
图3表示可能的总频率范围A，频率范围B可以位于该范围内。
图4表示具有震动处理的过滤和不具有震动处理的过滤之间的对比测量的过滤器参数。
【具体实施方式】
图1表示用于实施根据本发明的方法的可能地装置，此处该方法结合滤筒1加以描述。然而，本发明并不限于使用滤筒，也适于使用不同的微孔过滤器，诸如薄膜滤器。
如从图1所得知的，滤筒1如公知地包括垂直布置在未过滤液腔4中的数个滤芯，此处，滤芯例如布置在分隔板14处，过滤液腔5位于未过滤液腔4和分隔板14的上方。在滤筒中的过滤期间，助滤剂冲刷中空滤芯13的表面，未过滤液在该处流经预涂层和滤芯，并通过滤芯13被引入到未过滤液腔5中，并从那里作为过滤液F离开过滤器。对于在预涂过滤器中的过滤，必须利用计量装置6和计量泵7对例如硅藻土的助滤剂进行计量后添加适量的助滤剂。该配置进一步包括未过滤液泵8，该泵用于将未过滤液泵入过滤器容器。此外，该装置包括用于调节过滤液F的体积流量的控制阀9以及可选地包括用于测量过滤液的体积流量的流量计10。该装置包括系统控制器11，例如，此处系统控制器11连接于未过滤液泵8、计量装置6、计量泵7、控制阀9和流量计10。在啤酒制造过程中，在以已知方式生产麦芽汁的酿造房处理之后，且在发酵之后，能够执行微过滤，以便能够去除包含在啤酒中的酵母细胞和其他固体。这类物质可被滤出，以便它们不使啤酒变混浊。因为酵母具有大约5μm至10μm的粒子尺寸，所以有必要使用上述微孔过滤器。
根据本发明，容器2设置在过滤器1的上流，在容器2中可以利用振动元件3机械地产生波动。在本示例中，目前振动元件3体现为布置在容器2内下端处的振动杆。自然地，也可以设置数个振动元件。这些振动元件还可以布置在容器内的其他位置处。仅仅对于待生产的啤酒、也即后面的未过滤液来说，通过振动元件被振动是必要的。在处理过程中，振动元件3可以例如在震动的同时往复运动(例如类似在混凝土搅拌车中)。然而，振动元件3还可以电动机械地变形。由于振动元件3，振动在容器2内传播。振动元件也可以从外部推动容器。可以利用控制单元12致动振动元件3，该控制单元12控制振动元件的额定功率以及频率响应曲线。
下面将参照图1至图3更详细地解释根据本发明的方法。
待生产的啤酒在过滤之前首先被导入容器2，该容器包括上述振动元件3。容器2具有例如50hl至1000hl的容量。在容器2中，待生产的啤酒将经受震动处理。震动处理可以例如在用于生产麦芽汁的酿造房处理期间、也即仍在发酵之前执行。在该处理过程中，利用振动元件3来分别振动待生产的啤酒或麦芽汁。震动处理持续大约5分钟至60分钟。振动元件3的额定功率在0.1KW至3KW的范围内。
如从图3所得知的，显示了频率f(t)应该在低频范围内，例如在30Hz和220Hz之间的范围内。还进一步显示了将振动元件3的振动频率f(t)调制在介于下限频率fmin和上限频率fmax之间的频率范围B内特别有益，例如如图2所示。在图2中，在2分钟的相延续时间内，频率在大约90Hz至120Hz的范围内被正弦调制。此处，fmin和fmax之间的差值Δf是30Hz。这一激励被证实特别有益并出乎意料地显得利于减少蛋白质和多糖。当然，振动的频率响应曲线不限于图2中所示的具体实施例。相延续时间可以是例如在0.1分钟至5分钟的范围内，优选为在1分钟至3分钟的范围内。介于下限频率fmin和上限频率fmax之间的频率范围B(其中频率响应于时间而改变)可以位于图3中所示的总范围A内，也即在30Hz和220Hz之间，图3中的Δf可以在10Hz和50Hz之间。
激励可以持续地或间歇地进行。
在震动处理之后，待生产的啤酒被导出容器2，然后可能进入用于生产麦芽汁的后续装置，在所述后续装置之后，对待生产的啤酒(意指麦芽汁)进行发酵。
在发酵处理之后，待生产的啤酒(意指未过滤液U)接着经由泵8被泵入过滤器1中，在该处，在添加例如硅藻土的助滤剂的同时以公知方式对未过滤液U(意指待生产的啤酒)进行过滤。然而，震动处理还可以直接发生在过滤之前，也即发生在发酵和储藏期间或之后。
通过对未过滤液、也即待生产的啤酒在过滤之前经受震动处理，产生了对过滤本质上有益的结果。例如，过滤液侧和未过滤液侧之间的压力，ΔP＝P1-P2，不会增加像现有技术那么多，以便于可以实现较好的过滤输出，这意味着更长的过滤时间。过滤器完全不会那么快地被堵塞，以便可以降低过滤器清洁的频率。此外，需要添加更少的硅藻土、也即助滤剂。这对特别是关于毒性和处理硅藻土的问题尤其有益。即使使用不同的微孔过滤器诸如薄膜滤器取代滤筒1(在这种情况下不需要计量地添加助滤剂)，也存在薄膜滤器不会那么快地被堵塞的优势。因此可以本质上降低跨膜压差。
结合图4，将根据本发明的过滤与传统的过滤方法进行比较，在根据本发明的过滤的情况下，未过滤液已在其生产期间经受了震动处理。
利用从一批麦芽中生产的啤酒来进行比较过滤试验。一发酵池填充了未经受震动处理的标准酿造物。另一发酵池填充了在酿造房处理期间已经受了震动和振动的酿造物。在2分钟的相延续时间内，在90Hz和120Hz之间对频率进行正弦调制，如结合图2更详细地描述的。
对于过滤，使用的是斯坦耐克尔(Steinecker)公司的标准的双流滤筒。为了检查振动对过滤过程的影响，在各个情况中均在过滤器处提供了同样的先决条件。对于标准酿造物和根据本发明的经受了震动处理的酿造物，过滤器初始沉积有同样的硅藻土混合物。作为主要值，处理控制系统11控制过滤器出口处过滤液的流量。硅藻土的用量作为设定值被储存在处理控制系统中，且其是可变的。
图4表示过滤的相应参数。结果相当惊人。关于经过震动处理的酿造物，处理控制系统11在接近过滤结束时可以使流量维持在例如330hl/h的高体积流量。未经震动处理的标准酿造物的流量在几分钟后已经下降，并持续减少直至处理结束。在根据本发明已被震动的酿造物中，硅藻土混合物的硅藻土用量明显较低。在未经震动处理的标准酿造物中，过滤器处的压差的增加本质上更急剧。此处，在过滤结束处记录的压差是2.9巴。根据本发明经过震动的酿造物，过滤器处的压差仅1.9巴。
通过采用振动元件3，显著地改进了啤酒的过滤性。
在下面的表格中，示出了常规过滤处理和根据本发明的过滤处理的硅藻土的消耗量。
表1
*具有90kg的预涂层
如从表格中所得知的，在本试验中，通过根据本发明的方法，硅藻土消耗量可以大约从430kg减少到350kg。同样的过滤量，相应节省了约20％的硅藻土。这意味着每百升过滤液的硅藻土消耗量可以从146g/hl减少到118g/hl。