DE911962C

DE911962C - Verfahren zur Belueftung von Loesungen fuer die Gaerung bzw. Verhefung unter gleichzeitiger Vermeidung unerwuenschter Schaumbildung

Info

Publication number: DE911962C
Application number: DEP1672D
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Kaellner; Fritz Machu; Nino Rupp
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1942-05-09
Filing date: 1942-05-09
Publication date: 1954-05-24

Description

Verfahren zur Belüftung von Lösungen für die Gärung bzw. Verhefung unter gleichzeitiger Vermeidung unerwünschter Schaumbildung Bei Verhefung bzw. Vergärung technischer Zuckerlösungen muß eine Belüftung erfolgen, um der Hefe den für ihr Wachstum notwendigen Sauerstoff zuzuführen. Mit dieser Luftzuführung ist eine unerwünschte Schaumbildung verbunden. Diese erfordert die Benutzung großer Gärbehälter und macht sich beim Abfüllen der Gärflüssigkeit und Reinigen der Gärbehälter störend bemerkbar. Es sind schon die verschiedensten Vorschläge gemacht worden, um die Schaumbildung zu bekämpfen. In der Technik wird vielfach so vorgegangen, daß zur Vernichtung des Schaumes am Ende des Gärprozesses Gärfette zugesetzt werden, die ein rasches Zusammenfallen der gebildeten Schaumblasen bewirken. Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß viel Raum des Gär-Bottichs, oft das Mehrfache des Würzevolumens, für die Schaumhöhe zur Verfügung stehen muß. Durch die erforderlichen, in der Großindustrie erheblichen Mengen an Gärfett wird die Produktion verteuert, und außerdem wird durch die Verwendung von Gärfett der Geschmack der anfallenden Hefe ungünstig beeinflußt. Zur Vermeidung des Gärfettzusatzes sind schon verschiedene Wege eingeschlagen worden. Beispielsweise hat man in der Gasabzugsöffnung eines geschlossenen Gärgefäßes eine kreiselradartige Vorrichtung eingebaut mit Eintrittsöffnungen für die Schaumblasen an ihrem Umfang. Dabei erfahren die von den Schaumblasen mitgeführten Gase. infolge der nach der Drehachse zu geringer werdenden Fliehkraft eine Ausdehnung, so daß sie zerstört und ihre Flüssigkeitsanteile nach außen geschleudert werden. Auch andere Vorrichtungen ähnlicher Art sind noch bekanntgeworden.
Es wurde nun gefunden, daß man in einfachster Weise eine sparsame und gute Belüftung der Würze bei aeroben Gärungen dadurch erzielen kann, daß man durch eine geeignete Rührvorrichtung im Gärbottich einen spiralförmigen Sog erzeugt und durch eine geeignete Zuführungsvorrichtung Luft von oben nach unten in den Flüssigkeitssog führt, beispielsweise durch ein Ringrohr mit am unteren Ende angebrachten Lochungen für den Luftdurchtritt. Durch die Luftzuführung von oben nach unten in die Gärflüssigkeit wird nicht nur eine zusätzliche Belüftung der Würze erzielt, sondern die Schaumbildung dadurch verhindert bzw. vermindert, daß die Zusatzluft mit dem Flüssigkeitsstrom mitgerissen wird. Es ist dabei zweckmäßig, daß der Belüftungsring oder eine andere entsprechende Belüftungsvorrichtung an der Stelle des spiralförmigen Flüssigkeitssoges eingebaut wird. Durch den Rühren wird Luft in die Gärflüssigkeit eingeführt. Es bildet sich eine Emulsion, wobei das Flüssigkeitsvolumen zunimmt, und man hat zur Vermeidung der Schaumbildung dafür zu sorgen, daß der Belüftungsring unter der Oberfläche der Emulsion bleibt. Durch die Anordnung des Luftzuführungsringes unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit bzw. der Emulsion wird die Sogbildung unterstützt. Wird der Luftzuführungsring tiefer in die Flüssigkeit eingesenkt, so wird der Sog vermindert oder zerstört.
Als Rühren kann jeder geeignete Rühren ver-«-endet werden. Zum Beispiel kann die Rührvorrichtung aus einem durch eine lotrecht stehende Welle angetriebenen Kreisel mit einander gegenüberliegenden axialen Ansaugöffnungen und am Umfang desselben befindlichen Austrittsöffnungen, die mit den Ansaugöffnungen durch Kanäle verbunden sind, bestehen. Der Rühren kann aber auch durch zwei im Abstand übereinander angeordnete Metallringe gebildet sein. Diese Ringe sind durch am Rand aufgesetzte (Querbleche bzw. Schaufeln miteinander verbunden. In dem Rührkörper sitzt zentrisch die Rührerachse. Die Befestigung des Rührkörpers an der Achse erfolgt dabei durch radial an den Ringen des Rührkörpers angebrachte Querstäbe, die den Ring mit der Rührerachse verbinden.
Eine Vorrichtung, wie sie erfindungsgemäß verwendet wird, ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. In den Luftzuführungsring b wird bei a Preßluft eingeführt. Mit c ist die Rührerachse und mit d der eigentliche Rührkörper bezeichnet. Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in dem Rührgefäß e ist durch die Linie g angedeutet. Durch die Linien f ist der bei Umlauf des Rührers in der Flüssigkeit auftretende trichterförmige Sog gekennzeichnet. Die Pfeile deuten die aus dem Ring b austretende Preßluft an. Es wird beispielsweise ein Rührgefäß von 24o cm Durchmesser und 385 cm Höhe verwendet. Der Rühren wird mit einer Umlaufgeschwindigkeit von io bis i2 m/sec angetrieben. Durch den Luftzuführungsring werden stündlich etwa 450 cbm Luft in die Flüssigkeit eingedrückt. Der Luftzuführungsring weist ungefähr i5oo Lochungen von einer Lochweite von 2 mm auf. Die Lochungen sind vorzugsweise auf der dem Boden des Rührgefäßes zugekehrten Innenseite des Ringrohres angebracht, so daß die austretende Luft nicht direkt senkrecht nach unten gedrückt wird, sondern mehr nach der Mitte des Gefäßbodens zu entweicht. Die Luft tritt hierdurch in der Richtung des Flüssigkeitssoges aus, und es wird erreicht, daß alle zugeführte Luft durch den Sog in die Würze gepreßt wird.
Durch das beschriebene Verfahren kann von vornherein jede Schaumbildung unterbunden werden, und es erübrigt sich der Zusatz von Gärfett. Es wird durch die Vermeidung der Schaumbildung viel Gärraum eingespart. Die Hauptmenge an erforderlicher Luft wird durch den Sog in die Würze gepreßt, so daß die zusätzlich notwendige Luftmenge, die verfahrensgemäß zur Verhinderung der Schaumbildung am Rand des Gärgefäßes von oben nach unten geführt wird, nur so bemessen zu sein braucht, daß eine Schaumbildung sicher vermieden wird. Die Luftzuführung durch die beschriebene ringförmige Zuführungsvorrichtung erfolgt durch Zuleiten von Druckluft. Da die Hauptluftmenge durch Sog in die Würze eingeführt wird, so kann durch das Verfahren eine große Menge an Preßluft, bis zu 8o °/a, eingespart werden. .

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Belüftung von Lösungen für die Gärung bzw. Verhefung unter gleichzeitiger Vermeidung unerwünschter Schaumbildung, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine geeignete Rührvorrichtung ein trichterförmiger, möglichst bis fast auf den Boden reichender Sog in der Würze bewirkt und durch eine gesonderte Zuführungsvorrichtung Luft am Rand des - Rührgefäßes von oben nach unten eingedrückt wird.
2. Verfähren nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Rühren eine an sich bekannte Rührvorrichtung, bestehend aus einem durch eine lotrecht stehende Welle angetriebenen Kreisel mit einander gegenüberliegenden axialen Ansaugöffnungen und am Umfang desselben befindlichen Austrittsöffnungen, die mit den Ansaugöffnungen durch Kanäle verbunden sind, verwendet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 657 547, 577 244, 692 136. 629 19.4, 743 984.