POSITION WÄHLEN

HYPERCHILL ANWENDUNGEN

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DER BRAUPROZESS

Das Präzisionskühlung ist ein integrierter Bestandteil des Brauprozesses. Die Qualität und Integrität des Endprodukts hängt von einer präzisen Temperaturregelung und -absenkung in Schlüsselphasen des Brauprozesses ab. Die Schlüsselaspekte des Produktionsprozesses sind wie folgt:

WÜRZEKÜHLUNG UND KÜHLUNGSANFORDERUNGEN

In der Anfangsphase des Brauprozesses werden Getreidekörner zu Malzschrot gemahlen. Das Malzschrot wird dann in den Maischbottich befördert und es wird Wasser hinzugegeben. Während der Maische-Umwandlung zersetzen natürliche Enzyme im Malzschrot die Malzstärke zu vergärbaren Zuckern. Die Maische wird danach in den Läuterbottich gepumpt, in dem eine süße Flüssigkeit (Würze) vom Malzschrot abgeschieden wird.

Die Würze wird dann zu einem Kessel befördert und auf eine kontrollierte Siedetemperatur von ca. 60 °C erwärmt, bevor Hopfen hinzugegeben wird. Nach der Kochphase werden verbleibende Malz- und Hopfenpartikel abgeschieden.

Während die Würze noch heiß ist, wird sie aus den folgenden Gründen schnell abgekühlt:
  • Die Würze ist anfällig gegen oxidative Schädigung, wenn man sie langsam abkühlen lässt. Die schnelle Abkühlung minimiert oxidative Schäden und somit unerwünschte Aromen im Produkt.
  • In der Erwärmungsphase entwickeln sich in der Würze Spurenmengen von Dimethylsulfid (DMS). DMS hat einen niedrigen Siedepunkt und dampft aus der
    heißen Würze aus. Bei der Abkühlung der Würze wird weiterhin DMS produziert. Die langsame Abkühlung ermöglicht die Ansammlung des DMS durch das begrenzte Auskochen im Sud. Hohe DMS-Gehalte
    in Bier können unangenehme Aromen hinzufügen und das Gebräu verfärben. Eine schnelle Abkühlung der Würze auf ca. 25 °C minimiert die Oxidation und den DMS-Gehalt,
    was das Geschmacksprofil des fertigen Getränks verbessert.
  • Eine schnelle Abkühlung führt zu einem „Kalttrub“. Proteine werden thermisch geschockt und aus der Würze abgeschieden. Ohne schnelle Abkühlung kann es zu im fertigen Produkt zu einer
    „Kalttrübung“ kommen. Proteinrückstände können sich absetzen, wenn das Produkt vor dem Verzehr gekühlt wird. Dies wird oft als unerwünscht angesehen,
    insbesondere, wenn das Produkt klar sein sollte.
Wie erfolgt die Würzekühlung?

Die meisten Brauereien führen die Würze zur Abkühlung durch einen ein- oder zweistufigen Plattenwärmetauscher. Die Anwendung ist anspruchsvoll, da eine hohe Wärmelast schnell aus dem Prozess abgeleitet werden muss. Um die Kälteleistung zu erhöhen, wird im Wasserkreis oft eine Glykol-Wasser-Mischung verwendet. In der Regel wird ein doppelwandiger, lebensmitteltauglicher Wärmetauscher verwendet, um Kontaminationsprobleme zwischen der Würze und der Kühlflüssigkeit zu vermeiden.

Bei der Auslegung eines Kaltwassersatzes für die Würzekühlung ist Folgendes zu beachten:
  • Gesamtvolumen der zu kühlenden Würze (oft in BBL/Barrell-Volumen angegeben).
  • Gewünschte Abziehzeit (erforderliche Kühldauer zur Optimierung des Prozesses).
  • Anfängliche und gewünschte Endtemperatur der Würze.
  • Stellt der Kaltwassersatz auch Kälteleistung für andere Brauprozesse bereit?

Bitte wenden Sie sich wegen weiterer Informationen zur Auslegung an Ihren Parker Spezialisten vor Ort.

Regelung der Gärungstemperatur

Die Bereitstellung von Kälteleistung durch einen Kaltwassersatz ist über die gesamte Gärung hinweg wichtig. Der Kaltwassersatz muss die Gärungstemperatur regeln, um ein Verderben des Produkts zu verhindern. In manchen Fällen wird das Gebräu auch nach dem Abschluss der Gärung schnell heruntergekühlt, um die Flockung der Hefe zu unterstützen.

Während der Gärungsphase wird die Würze in der Regel in zylindrisch-konische Gärtanks (CCV) umgefüllt. Die Brauerhefe wird der süßen Würze hinzugefügt, wenn der Tank zum Beginn der Gärung befüllt wird. Die Zucker in der Würze werden in Alkohol und CO2 sowie weitere aromabildende Verbindungen umgewandelt. Einen typischen Gärtank sehen Sie nachstehend:

Die Gärung ist ein exothermer Prozess und kann erhebliche Wärme freisetzen. Diese Wärme muss kontrolliert werden, um die Integrität des Gebräus zu schützen. Die Temperaturregelung ist aus den folgenden Gründen wichtig:
  • Verschiedene Hefevarianten besitzen jeweils einen optimalen Gärungstemperaturbereich, der eingehalten werden muss, um die Gärung zu optimieren.
  • Die Aussetzung gegenüber zu viel Wärme führt zur Bildung von Fuselalkohol und Estern, die den Geschmack des Produkts beeinträchtigen können.
  • Übermäßige Wärme in den späteren Gärungsphasen erhöht die Empfindlichkeit der Hefe gegenüber Essig- und Milchsäure, was zu einem reduzierten Alkoholgehalt führt.
  • In manchen Prozessen wird eine schnelle Abkühlung zum Ende der Gärung verwendet. Dabei wird durch schnelles Herunterkühlen der Kühltrub im Gebräu abgetrennt (sog. „Cold-Crashing“), um die Flockung der Hefe zu unterstützen und vor der Konditionierung ein klares Produkt zu erzeugen.
Bei den Auslegungskriterien für die Gärung sollten die folgenden Punkte berücksichtigt werden:
  • Volumen des Brau-/Gärtanks (Gesamt-Wärmelast in kW).
  • Optimaler Temperaturbereich für die Gärung.
  • Wird zum Ende der Gärung ein „Cold-Crash“ durchgeführt?
  • Werden auch andere Prozesse gekühlt, z. B. Würzekühlung?

Bitte wenden Sie sich wegen weiterer Informationen zur Auslegung an Ihren Parker Spezialisten vor Ort.

ABFÜLLUNG

Bei bestimmten Prozessen wird Bier in den letzten Phasen der Konditionierung und Filtration gekühlt. Dies erfolgt oft, um die Klarheit und Stabilität zu erhöhen. In größeren Brauereien wird die Temperatur oft auch während der Abfüllung in Flaschen und Fässer überwacht. Die überschüssige Wärme aus den Abfüllmaschinen muss kontrolliert werden, um die Integrität des Endprodukts zu schützen.

KÜHLUNG IM DESTILLATIONSPROZESS

Präzisions-Kaltwassersätze sind für die Herstellung von hochwertigen Spirituosen unerlässlich. Bei der Herstellung von Spirituosen beruhen mehrere Arbeitsschritte auf der Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Temperatur und Ableitung überschüssiger Wärme. Die ersten Produktionsphasen für Whiskys und Spirituosen entsprechen denen im Brauprozess. Auf die Gärung folgen zusätzliche Destillations- und Konditionierungsphasen, um das Endprodukt herzustellen.

Ein typischer Prozess für die Whisky-Herstellung ist im folgenden Schema dargestellt:

 
Präzisions-Kaltwassersätze werden während der Herstellung
von Whiskys und anderen Spirituosen oft in den folgenden Prozessen eingesetzt:
  • Kühlung der Würze vor der Gärung.
  • Kontrolle der Gärungstemperatur und „Cold-Crashing’.
  • Kaltfiltrierung vor der Abfüllung in Flaschen.

Kaltfiltrierung

In unfiltriertem Whisky mit einem Alkoholgehalt von bis zu 46 % können sich bei der Lagerung an einem kühlen Ort Sedimente absetzen. Das Getränk kann auch ein trübes Erscheinungsbild annehmen, wenn vor dem Verzehr Wasser oder Eis hinzugefügt wird. Diese kosmetischen Beeinträchtigungen gelten bei hochwertigen Produkten als unerwünscht. Natürliche Fettsäuren, Ester und Proteine bilden sich während der Destillation im Whisky und werden während der Reifung vom Fass abgegeben. Bei der Kühlung flocken diese Bestandteile und fällen aus dem Whisky aus.
 
Die Kaltfiltrierung wird verwendet, um diese Probleme zu vermeiden. Der Prozess beinhaltet die Absenkung der Whiskytemperatur auf 0 °C für Malts (-4 °C bei Blends). Nach der Kühlung wird der Whisky unter Druck durch eine Reihe von engmaschigen Metallsieben oder Papierfilter gepresst. Während dieses Prozesses werden der Niederschlag und jegliche anderen Ausfällungen oder Verunreinigungen aus dem Fass (z. B. durch Auskohlen) entfernt.
 
Wie bei anderen Brauprozessen wird die Kühlung mithilfe eines lebensmitteltauglichen Wärmetauschers gesteuert.

WARUM PARKER KALTWASSERSÄTZE?

Die Hyperchill und Hyperchill Plus Kaltwassersätze bieten einen sicheren und zuverlässigen Betrieb unter variablen Betriebsbedingungen, wie z. B. im Brauereiwesen und bei der Destillation.

Die Designmerkmale der Parker Produkte können Anwendern im Brauereiwesen und in der Destillationsindustrie erhebliche Vorteile bieten. Die wichtigsten Merkmale und Vorteile für die Industrie sind wie folgt:

  • Die Konfiguration mit einem großzügig bemessenen Wassertank in Verbindung mit einem überdimensionierten Kondensator/Verdampfer ermöglicht es dem Kaltwassersatz, seine Kälteleistung auch bei schnellen Veränderungen der Last und der Wassertemperatur aufrechtzuerhalten.
  • Hohe Zuverlässigkeit mit Energiemanagement zur Senkung der Gesamtbetriebskosten.
  • Optionen für niedrige Wassertemperaturen (bis zu -10 °C) zur verbesserten Kühlung erhältlich.
  • Edelstahlgehäuse und IP-Schutzart ermöglichen den problemlosen Betrieb in von Feuchtigkeit und Nässe geprägten Brauereiumgebungen.
  • Die Kaltwassersätze sind voll kompatibel mit Glykol-/Wasser-Gemischen für anspruchsvolle Anwendungen wie die Würzekühlung.