Sposób ciągłego wytwarzania brzeczki

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL
(21) Numer zgłoszenia:
(22) Data zgłoszenia:
316445
24.03.1995
(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
24.03.1995, PCT/NL95/00113
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(11) 180010
(13)B1
(51) IntCl7:
C12C7/20
(87) Data i numer publikacji zgłoszenia
międzynarodowego:
05.10.1995, W095/26395,
PCT Gazette nr 42/95
Sposób ciągłego wytwarzania brzeczki
(30)
Pierwszeństwo:
25.03.1994,EP,94200803.8
(73)
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
20.01.1997 BUP 02/97
(72)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.11.2000 WUP 11/00
(74)
(45)
PL 180010
B1
(57)
1. Sposób ciągłego wytwarzania brzeczki, w
którym miesza się surowce takiejak niesłodowe ziarno i woda, ogrzewa się mieszaninę i następnie
utrzymuje się ją w podwyższonej temperaturze w
obecności źródła enzymu oraz odparowuje się wodę,
znamienny tym, że po przygotowaniu niegotowanej brzeczki ogrzewa sięją do temperatury pomiędzy
75 i 125°C, utrzymuje w temperaturze pomiędzy 75 i
125°C przez czas od 45 do 75 minut w warunkach
przepływu tłokowego, jednocześnie lekko ją mieszając, a następnie poddaje się brzeczkę odpędzaniu
w przeciwprądzie z parąwodną, oraz brzeczkę, ewentualnie po klarowaniu, korzystnie chłodzi się i poddaje
fermentacji.
Uprawniony z patentu:
Heineken Technical Services B.V.,
Amsterdam, NL
Twórcy wynalazku:
Hendrik J. Visscher, Hague, NL
Christiaan W. Versteegh, Deift, NL
Pełnomocnik:
Szlagowska-Kiszko Teresa, POLSERVICE
Sposób ciągłego wytwarzania brzeczki
Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób ciągłego wytwarzania brzeczki, w którym miesza się surowce takie jak niesłodowe
ziarno i woda, ogrzewa się mieszaninę i następnie utrzymuje sięją w podwyższonej temperaturze w
obecności źródła enzymu oraz odparowuje się wodę, znamienny tym, że po przygotowaniu niego:
towanej brzeczki ogrzewa się ją do temperatury pomiędzy 75 i 125°C, utrzymuje w temperaturze
pomiędzy 75 i 125°Cprzez czas od 45 do 75 minut w warunkach przepływu tłokowego, jednocześnie lekko ją mieszając, a następnie poddaje się brzeczkę odpędzaniu w przeciwprądzie z parą
wodną, oraz brzeczkę, ewentualnie po klarowaniu, korzystnie chłodzi się i poddaje fermentacji.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się czas utrzymywania brzeczki w
podwyższonej temperaturze przy ustalonym przepływie wlotowym.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się ciśnienie od 1· 105Pa do
2· 105Pa utrzymując temperaturę od 75° do 125°C.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że brzeczkę ogrzewa się pośrednio parą wychodzącą z odpędzania.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpędzanie prowadzi się przy ciśnieniu od
1 · 105Pa do 2 · 105Pa oraz temperaturze od 75° do 125°C.
6 . Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że jako medium grzewcze przy ogrzewaniu strumieni procesowych stosuje się parę do odpędzania.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że brzeczkę po odpędzaniu poddaje się rozprężaniu z odparowywaniem.
8 . Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że brzeczkę podgrzewa się i częściowo odparowuje, przy czym wytworzone pary stosuje się jako medium odpędowe.
*
*
*
Wynalazek dotyczy sposobu ciągłego wytwarzania brzeczki. Przy wytwarzaniu napojów z
roślin zbożowych, w szczególności przy warzeniu piwa stosuje się brzeczkę. Tradycyjne wytwarzanie brzeczki następuje przez mieszanie surowców, np. obejmujących niesłodowe ziarno (kukurydza zwyczajna) i wodę. Substancje stałe zostają najpierw sproszkowane, a następnie
mieszane z wodą. Uzyskaną zawiesinę utrzymuje się przez pewien czas w temperaturze co najmniej 40°C w obecności źródła enzymu np. słodu. Następuje przy tym żelowanie i przechodzenie
w stan ciekły. W następnym etapie kontynuowana jest przemiana enzymatyczna mieszaniny (zacieru) po uzupełniającym dodaniu słodu i/lub zewnętrznego źródła enzymu. Jest również możliwe wytworzenie brzeczki w oparciu o słód i wodę; wówczas omija się pierwszy etap.
Tak otrzymany produkt składa się głównie z wody, nierozpuszczalnych składników surowców, jak również ich rozpuszczalnych składników, takich jak fermentowalne i niefermentowalne
cukry i proteiny. W tradycyjnej metodzie mieszaninę tę sączy się, by usunąć składniki nierozpuszczalne, zużyte ziarno. Przesącz lub ekstrakt stanowi brzeczkę. Dla warzenia piwa, dodaje się
następnie chmiel do brzeczki, która jest gotowana. Utworzony osad drożdżowy jest usuwany,
brzeczkę schładza się do około 8 °C i fermentuje.
Operacja gotowania brzeczki ma na celu:
- ekstrakcję gorzkich składników chmielu,
- dezaktywację enzymów i protein,
- tworzenie i zbrylanie osadu drożdżowego dla dalszego rozdzielania,
- sterylizację brzeczki,
- usunięcie lotnych składników o niekorzystnym smaku oraz
- odparowanie nadmiaru zraszającej wody.
180 010
3
W normalnym przypadku skuteczność procesu gotowania jest określona przez trzy parametry: czas trwania, intensywność (np. odparowania) oraz temperaturę wrzenia.
Wymagany czas trwania gotowania dla uzyskania wszystkich żądanych efektów jest określony przez szybkość odparowania oraz temperaturę wrzenia. Stosunkowo powolna izomeryzacja chmielu jest stadium określającym szybkość. Przy ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze
około 100°C, właściwa izomeryzacja chmielu zajmuje minimum 45 minut. W wyższych temperaturach i ciśnieniach izomeryzację można zakończyć w czasie tak krótkim jak 2 do 3 minut.
Oprócz wpływu na jednorodność gotowania, intensywność gotowania ma szczególne znaczenie z punktu widzenia usuwania składników lotnych. Im bardziej intensywne jest gotowanie,
tym lepsze jest usuwanie składników siarkowych o niekorzystnym smaku. W szczególności
związki siarkowe, takie jak dimetylosiarczek (DMS) charakteryzują się bardzo niskim progiem
wykrywania smaku w końcowym produkcie - piwie i można je usunąć jedynie podczas gotowania. Stężenie tego związku będzie w istocie znów wzrastać podczas dalszej fermentacji brzeczki
przez wydzielinę drożdży.
Efekt wytrącający gotowanie jest określany przez całkowite odparowanie podczas gotowania oraz przez geometrię kotła do brzeczki, tak by uzyskać dobre „falujące” wrzenie. W typowym przypadku w przemyśle browarskim stosuje się szybkości odparowania 6 - 8 %/godz.
Wskutek dużych ilości wody, które należy odparować, by uzyskać żądane zmniejszenie zawartości niekorzystnych składników smakowych, etap gotowania jest jednym z procesów o największym zużyciu energii w browarnictwie.
Chociaż proces gotowania można znacząco przyspieszyć w podwyższonych temperaturach przez użycie zewnętrznych wymienników ciepła, gotowanie ciśnieniowe lub zastosowanie
wyparek wielodziałowych (znanych jako HTW: wysokotemperaturowe gotowanie brzeczki),
wiadomo, że przegrzewanie brzeczki wywiera niekorzystny wpływ na pewne aspekty jakości
wyprodukowanego piwa, wśród których są kolor i zachowanie piany.
Chociaż proces HTW jest procesem ciągłym, z wynikającymi z tego korzyściami, proces
ten jest nie do przyjęcia z dwóch powodów:
(a) ujemny wpływ na jakość piwa wskutek zastosowania temperatur w zakresie 1 2 0 130°C, które są znacząco wyższe niż używane obecnie w browarnictwie, np. 100 - 108°C.
(b) występowanie poważnych zanieczyszczeń wskutek osadów proteinowych w rurach zatrzymujących stosowanych w procesie HTW. Wymaga to długiego i intensywnego czyszczenia,
co nie pasuje do wymogu ciągłości operacji.
Byłoby korzystnie, gdyby brzeczka mogła być gotowana w sposób ciągły, ponieważ etap
ten można by włączyć w ciągły proces wytwarzania brzeczki.
Aby było możliwe prowadzenie procesu w sposób ciągły, wymagane jest by były jedynie
krótkie lub zaniedbywalne przerwy na czyszczenie oraz gotowanie pod ciśnieniem atmosferycznym, jak to ma miejsce w najpowszechniej zastosowanej operacji gotowania w przemyśle.
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie ciągłego sposobu wytwarzania brzeczki,
który może stanowić część ciągłego procesu warzenia piwa, w którym niekorzystne cechy sposobów według stanu techniki zminimalizowano i który to proces umożliwia wytwarzanie gotowanej brzeczki, z której można warzyć piwo o jakości porównywalnej z tradycyjnym procesem
nieciągłym.
Sposób ciągłego wytwarzania brzeczki, w którym miesza się surowce takie jak niesłodowe
ziarno i woda, ogrzewa się mieszaninę i następnie utrzymuje się j ą w podwyższonej temperaturze
w obecności źródła enzymu oraz odparowuje się wodę, odznacza się według wynalazku tym, że
po przygotowaniu niegotowanej brzeczki ogrzewa się ją do temperatury pomiędzy 75 i 125°C,
utrzymuje w temperaturze pomiędzy 75 i 125°C przez czas od 45 do 75 minut w warunkach
przepływu tłokowego, jednocześnie lekko ją mieszając, a następnie poddaje się brzeczkę odpędzaniu w przeciwprądzie z parą wodną, oraz brzeczkę, ewentualnie po klarowaniu korzystnie
chłodzi się i poddaje fermentacji.
Korzystnie reguluje się czas utrzymywania brzeczki w podwyższonej temperaturze przy
ustalonym przepływie wlotowym.
4
180 010
Korzystnie stosuje się ciśnienie od 1 · 105Pa do 2 · 105Pa utrzymując temperaturę od 75° do
125°C.
Korzystnie brzeczkę ogrzewa się pośrednio parą wychodzącą z odpędzania.
Korzystnie odpędzanie prowadzi się przy ciśnieniu od 1 · 105Pa do 2 · 105Pa oraz temperaturze od 75° do 125°C.
Korzystnie jako medium grzewcze przy ogrzewaniu strumieni procesowych stosuje się
parę do odpędzania.
Korzystnie brzeczkę po odpędzaniu poddaje się rozprężaniu z odparowywaniem.
Korzystnie brzeczkę podgrzewa się i częściowo odparowuje, przy czym wytworzone pary
stosuje się jako medium odpędowe.
Podgrzewacz brzeczki lub wymiennik ciepła jest korzystnie płytowym lub płaszczowo-rurowym wymiennikiem ciepła ogrzewanym parą. W podgrzewaczu tym wchodząca brzeczka jest
ogrzewana od temperatury filtracji (w typowym przypadku 75°C) do temperatury wrzenia. Z powodu ciągłego przepływu wymagana powierzchnia ogrzewania jest mniejsza w konwencjonalnych wymiennikach.
Do tego celu można by także zastosować wyparkę (np. typu spływającej warstwy cieczy),
którą można by użyć do ogrzewania brzeczki, jak również wytwarzania pary do późniejszego
układu odpędzania.
Następnie brzeczkę przeprowadza się do kolumny zatrzymującej, działającej w temperaturze 75 do 125°C i przy ciśnieniu 1 · 105 do 2 · 105Pa, uzyskując wymagany czas przebywania dla
szeregu reakcji zachodzących w temperaturach bliskich temperaturze wrzenia. Kolumna z wirującymi dyskami (lub kontaktor z wirującymi dyskami) jest wyposażona w wirującą oś z dużą
liczbą dysków. Dyski te służą do dwóch celów:
(1) by zastosować delikatne mieszanie, by wspomóc koagulację i zbrylanie cząstek osadu
drożdżowego i utrzymywać je w zawiesinie, tym samym zapobiegając nadmiernemu zanieczy
szczeniu wnętrza kolumny, oraz
(2) by uzyskać taki kontrolowany rozkład czasu przebywania, by cała brzeczka znajdowała
przez ten sam okres czasu w wyższych temperaturach.
Jako reaktor z przepływem tłokowym, można zastosować różne typy takiego reaktora, przy
czym szczególne znaczenie ma to, by nie występowało niedopuszczalne wsteczne mieszanie lub
wstępne mieszanie składników. Przykładami są reaktory rurowe i kaskady reaktorów zbiornikowych z mniej lub bardziej doskonałym mieszaniem. Korzystnym typem reaktora jest tzw. kontaktor z wirującymi dyskami który jest znanego typu reaktorem z pionową kolumnąjak opisano np.
w: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3 wydanie, tom 9, str.702.
Reaktor taki zasadniczo składa się z pionowej kolumny wyposażonej w centralny trzon
mieszadła z dołączonymi do niego 10 lub więcej dyskami lub płytami. Te dyski lub płyty pokrywają co najmniej 80% przekroju kolumny. W ogólności, powierzchnia ta nie przekracza 95%.
Przez wirowanie trzonu i dysków w kolumnie następuje właściwe dyspergowanie substancji
stałej w cieczy.
Zastosowanie kontaktora zamiast układu rur zatrzymujących daje tę korzyść, że wskutek
mieszania, gdy brzeczka przechodzi przez rury zatrzymujące z niską prędkością (niezbędną do
uzyskania dopuszczalnego czasu przebywania), nie będą osiadać zbrylone denaturowane proteiny i enzymy związane z żywicami chmielu lub polifenolami ze słodu lub chmielu.
W przeszłości osad ten w wysokich temperaturach przy długich czasach przebywania powodował pozostałości w rurach tworzące niepenetrowalny osad wymagający starannego czyszczenia
przy użyciu na przemian cykli czyszczenia gorącą i zimną wodą, by spowodować pęknięcie osadów z powierzchni rury. Kontaktor z wirującymi dyskami przez mieszanie zapobiega tworzeniu
osadów, a brak przegród zapewnia minimum martwych przestrzeni wewnątrz kolumny.
Objętość reaktora z przepływem tłokowym, a zwłaszcza kontaktora z wirującymi dyskami
jest wybrana tak, by uzyskać czas zatrzymywania 45 - 75 min - podczas tego czasu wszystkie
żądane reakcje przebiegają w wystarczającym stopniu.
180 010
5
W trzecim etapie procesu, brzeczka jest podawana do kolumny odpędowej typu destylacyjnego, działającej w temperaturze od 75 do 125°C i przy ciśnieniu 1 · 105do2· 105Pa. Kolumna jest wyposażona w półki, na których poddaje się brzeczkę odpędzaniu, korzystnie w przeciwprądzie ze
świeżo nasyconą parą.
Ze względu na dużą liczbę półek (co najmniej 5 półek) i występujące stopnie równowagi,
lotne składniki są usuwane w bardzo krótkim czasie z wysoką wydajnością. Czas przebywania w
kolumnie wynosi w typowym przypadku jedynie 10 s do 10 minut, korzystnie 0,5 do 2 minut. Ze
względu na wysoką wydajność, zużycie pary do odpędzania jest mniejsze niż odparowanie netto
podczas tradycyjnego gotowania brzeczki; zysk energii jest zatem znaczący. Ponadto ciągła operacja umożliwia powtórne użycie pary odpędzającej do ogrzewania wchodzącej brzeczki. Ewentualnie, brzeczka jest ogrzewana i częściowo odparowywana w kolumnie odpędowej, przy czym
wytworzone pary służą jako medium odpędowe w kolumnie odpędowej.
Jako urządzenie do odpędzania można zastosować różne typy aparatów do odpędzania
i/lub destylacji, takie jak kolumna półkowa lub z wypełnieniem, np. tzw. wypełnieniem Sulzera™, lub kolumna z półkami warstewkowymi.
Kolumna odpędowa korzystnie ma 5 lub więcej półek lub wysokość wypełnienia wynoszącą co najmniej 2 m.
Kolumna półkowa z przewodami opadowymi zapewnia dobre mieszanie pary i brzeczki i
charakteryzuje się szerokim zakresem działania. Ponieważ objętość jest bardzo mała, ten typ kolumny może być łatwo czyszczony za pomocą kolejnego napełniania i odprowadzania cieczy z
kolumny przy przepływie normalnym lub wstecznym. Należy uważać podczas filtracji zacieru
przed gotowaniem brzeczki, ponieważ przy nieodpowiednim oddzieleniu zacieru cząstki mogą
blokować górne półki.
Nasycona para wodna jest podawana przez dolny wlot poniżej dolnej półki lub poniżej
wypełnienia. Z powodu wysokowydajnego przenoszenia masy, przepływ pary może być tak niski jak 4 - 6% wagowych masowego przepływu brzeczki.
Dobrze izolowana kolumna jest niezbędna dla utrzymania równowagi między temperaturą
brzeczki i pary, by zapobiec kondensacji pary w brzeczce, dającej w wyniku niepożądane rozcieńczenie brzeczki i nieefekktywne użycie pary.
Użycie kolumny zatrzymującej w połączeniu z kolumną odpędową daje szereg nieoczekiwanych korzyści z punktu widzenia technologii procesu. Ponieważ jeden z najważniejszych
składników o niekorzystnym smaku, dimedtylosiarczek (DMS)j est tworzony z nielotnego prekursora, etap zatrzymywania zapewnia, że maksymalna ilość prekursora jest przekształcana w
DMS wchodzący do układu odpędzania. Oznacza to, że uzyskany poziom DMS będzie bardzo
niski, ponieważ DMS jest usuwany z wysoką wydajnością w układzie odpędzania.
Odpędzona brzeczka opuszczająca wyparkę może być dalej poddawana obróbce w sposób
ciągły lub sposób tradycyjny (oddzielenie osadu drożdżowego za pomocą wirówki lub urządzeń
typu „Whirlpool” wytwarzających lej wodny, chłodzenie brzeczki, wystawianie na działanie powietrza oraz fermentacja). Dalsza ciągła obróbka brzeczki opuszczającej układ gotowania oznacza, że czas przetrzymywania w wysokich temperaturach można jeszcze bardziej skrócić do
kilku minut przez oddzielenie w sposób ciągły osadu drożdżowego za pomocą wirówki. Tradycyjne zastosowanie urządzenia typu „Whirlpool” wytwarzającego lej wodny oznacza, że brzeczka jest poddawana długim czasom zatrzymywania w zakresie 20-100 min w temperaturze
95-100°C, które nie są korzystne dla jakości brzeczki.
Ochłodzonąbrzeczkę można fermentować, ewentualnie po pewnym czasie przebywania w
zbiorniku pośrednim.
Sposób według niniejszego wynalazku zapewnia następujące korzyści:
- ciągła operacja
- gotowanie przy ciśnieniu atmosferycznym
- optymalne tworzenie osadu drożdżowego wskutek warunków niskiego ścinania
- wysoce efektywne odpędzanie składników o niekorzystnym smaku zastępujące duże szybkości odparowywania
6
180 010
- duża efektywność energetyczna umożliwiająca znaczny odzysk ciepła
- korzystny, nieznaczny zakres utleniania wskutek braku kontaktu z powietrzem
- dobrze określony czas przebywania w całym układzie i w rezultacie brak nieodpowiedniego mieszania lub lokalnego przegrzewania
- aparatura o małej objętości umożliwiająca efektywne czyszczenie i mniejsze zużycie środków czyszczących
- wymagania małej powierzchni aparatury w porównaniu do tradycyjnych kotłów do gotowania
- powtórne użycie i następująca po tym kondensacja pary do odpędzania zawierającej
składniki o niekorzystnym smaku zapobiega emisji do atmosfery
- zmniejszone obciążenie cieplne brzeczki wskutek krótszych czasów przetwarzania.
Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przekładzie realizacji na rysunku, który
przedstawia układ do ciągłego wytwarzania brzeczki sposobem według wynalazku.
Rysunek obrazujący sposób według wynalazku przedstawia trój elementowy układ do gotowania brzeczki składający się z wlotu 1 brzeczki, doprowadzającego brzeczkę z filtracji zacieru lub z naczynia pośredniego po filtracji zacieru. Brzeczka ta o temperaturze w zakresie 75°C
jest ogrzewana przy użyciu wymieników ciepła 2 oraz 3 (typ wymiennika: płaszczowo-rurowy,
spiralny lub płytowy). Medium grzewczym w wymienniku ciepła 2 jest para wodna wychodząca
z kolumny odpędowej, a wymiennik ciepła 3 jest zasilany świeżą parą. W wymiennikach ciepła
brzeczka jest ogrzewana do temperatury 100°C lub nieznacznie wyższej (1 do 3°C), by przeciwdziałać stracie ciepła w kolumnie zatrzymującej 4. Brzeczka jest podawana do kolumny zatrzymującej 4 przez pompę, niezbędnąby pokonać wysokość statycznąkolumny. Kolumna zatrzymująca
4 jest typu pionowego z wirującymi dyskami, wyposażona w wirujący mieszający rdzeń napędzany
silnikiem z przekładnią zębatą.
Kolumna zatrzymująca 4 może być zasilana z górnego lub dolnego wlotu, przy czym w tym
przykładzie wykonania został wybrany dolny wlot, ponieważ w tym przypadku kolumna odpędowa 5 jest zasilana ze szczytu, co umożliwia grawitacyjny przepływ do dołu. Czas przebywania
w kolumnie zatrzymującej można ustawić przez dodanie wylotów przy wybranych wysokościach w kolumnie.
Kolumna odpędowa 5 jest zasilana z dołu nasyconą parą kontrolowaną przez zawór redukcji ciśnienia i pomiar przepływu masy sprzężony z zaworem regulacji przepływu. Szybkość
przepływu pary jest ustawiona jako ustalony procent przepływu brzeczki wchodzącej do układu
odpędzania, by uzyskać optymalny tryb operacji, zapobiegając trybom zraszania lub zalewania
na półkach. Para opuszczająca kolumnę odpędową zawierająca wysokie stężenia odpędzanych
składników jest odprowadzana przez komin lub może być skondensowana częściowo (przez
ogrzewanie wchodzącej brzeczki za pomocą wymiennika 2) lub może być całkowicie skondensowana przy użyciu wymiennika 2 w połączeniu z kondensatorem 6, po czym kondensat może
być poddany obróbce w instalacji przetwarzania ścieków. Przy pomocy zaworu ciśnieniowego 7
i zaworu regulującego 8jest możliwa - chociaż nie jest to niezbędne - praca układu w podwyższonych ciśnieniach i temperaturach dając możliwość działania układu przy wyższej wydajności.
Jest to oczywiście ograniczone jedynie przez maksymalny możliwy przepływ w ramach trybu
działania kolumny odpędowej. Brzeczka opuszczająca przewód opadowy z dolnej półki może
być pompowana przy użyciu pompy 9 do układu 10 oddzielania osadu drożdżowego i do dalszego przetwarzania brzeczki.
W przypadku stosowania układu przy podwyższonych ciśnieniach brzeczka opuszczająca
układ odpędzania musi być poddana rozprężaniu do warunków otoczenia w oddzielnym zbiorniku
pośrednim. Regulator poziomu na dole kolumny odpędowej oddziela wyższe ciśnienie w kolumnie
od ciśnienia atmosferycznego w odbieralniku i/lub zbiorniku do rozprężania z odparowywaniem.
Wynalazek jest poniżej zilustrowany przykładem realizacji, lecz nie jest do niego ograniczony.
180 010
7
Przykład i przykład porównawczy
Przefiltrowaną brzeczkę wytworzono w tradycyjny sposób, zacier wytworzono według
schematu wlewu i następnie przefiltrowano za pomocą kadzi filtracyjnej. Brzeczka z kadzi filtracyjnej miała temperaturę 74°C. Przesącz zebrany z kadzi filtracyjnej o mocy 12,5° Plato, wprowadzono do płaszczoworurowego wymiennika ciepła, w którym brzeczkę ogrzano, przy użyciu
świeżej pary po stronie płaszcza, do temperatury 103°C. Brzeczkę wychodzącą z wymiennika
ciepła wprowadzono na dół kontaktora z wirującymi dyskami o objętości 600 dm3przy prędkości
przepływu 600 dm3/godz, stąd czas przebywania brzeczki wyniósł 60 minut. Kontaktor ten miał
pionową oś wirującą z 40 dyskami. Temperatura w kontaktorze jak również na wej ściu do kolumny odpędowej wynosiła około 100°C, jako, że reaktor z przepływem tłokowym był całkowicie
izolowany, co oznacza, że temperatura w czasie przebywania w nim brzeczki w zasadzie nie ulegała zmianie. Ciśnienie w kontaktorze wynosiło 1 · 105 Pa.
W reaktorze zatrzymującym (kontaktor z wirującymi dyskami) S-metylometioninę (SMM)
zadowalająco przekształcono w dimetylosiarczek (DMS).
Następnie brzeczkę podano do szczytowego odcinka półkowej kolumny odpędowej (temperatura na wejściu 100°C, ciśnienie w kolumnie 1 · 105Pa) wyposażonej w 12 półek i przewody
opadowe. Objętość materiału zatrzymanego w kolumnie wyniosła w przybliżeniu 20 dm3, czas
przebywania w kolumnie odpędowej wyniósł 2 minuty. Świeżą nasyconą parę wprowadzono do
dolnej części kolumny (proporcja odpędzania wynosi 5%, tzn. na 100 kg cieczy zużyto 5 kg pary
nasyconej).
Gotowanąbrzeczkę następnie wprowadzono do rozdzielacza dla usunięcia osadu drożdżowego i ochłodzono. Brzeczkę poddano dalszemu przetwarzaniu do piwa i butelkowano.
Na różnych etapach procesu oznaczono poziom DMS.
Po filtracji
74μg/l
Po kontraktorze
195 μg/l
Po kolumnie odpędowej
<10 μg/l*
Po rozdzielaczu i chłodzeniu
20 μg/1
Końcowy produkt - piwo
40μ g/l**
*: granica wykrywania 10 μg/l
**: znacznie poniżej progu wyczuwania smaku.
W charakterze porównania, część przesączu z kadzi filtracyjnej gotowano w tradycyjnym
kotle do brzeczki działającym okresowo. Porównanie analityczne i organoleptyczne nie wykazało znaczących różnic, oprócz nieznacznie ciemniejszego kolom piwa otrzymanego w procesie
tradycyjnym. Można to przypisać dłuższym czasom przebywania w podniesionej temperaturze,
co jak wiadomo powoduje ciemnienie brzeczki.
180 010
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.
Cena 2,00 zł.