[发明专利]用于从啤酒麦芽汁中去除不需要的可挥发性成分的装置

说明书

本发明涉及从啤酒麦芽汁中去除不需要的挥发性成分的新装置。

本发明还涉及使用本发明的装置去除不需要的挥发性成分的方法。

在酿造工业中，煮沸麦芽汁是不仅影响啤酒的感官质量，而且也影响其稳定性，特别是泡沫质量和稳定性的一个复杂操作过程。因此，很好地控制这个制造步骤对于获得有令人满意质量的啤酒是十分必要的，另外，由于这个制造步骤中要消耗啤酒制造中所需的大部分能量，所以对这个步骤的适当控制也是很重要的。

有关煮沸麦芽汁的许多操作工艺之一是从麦芽汁中除去不希望有的挥发性芳香成分，特别是除去麦芽汁中的含硫物质如DMS(二甲硫)和来自麦芽和啤酒花的挥发油。

煮沸麦芽汁的常规方法一般是经强烈加热蒸发麦芽汁以除去不希望有的芳香成分，这样就必不可免地导致大量能源消耗。

因此已就降低或回收用于蒸发麦芽汁所需能量的问题进行了研究。迄今所提出的解决办法只能回收一部分所消耗的能量。另外，在大多数情况下，能量回收方法都需要改动生产场地并因而导致高额投资。

为了避免这些问题有人试图使用小量蒸发并因而以低能量来发展不同的麦芽汁煮沸方法。

所提出的方法之一是在没有显著蒸发的情况下加热麦芽汁，以形成热沉淀物。在澄清麦芽汁期间分离出与某些不需的固体成分同时分离热沉淀物。

在该方法中，借助加热的麦芽汁与惰性气流或蒸汽流的充分接触来从麦芽汁中除去不需要的挥发性成分。

在此接触期间，不需要的挥发性成分从麦芽汁中转移到惰性气流或蒸汽流中，然后可被排出来。

虽然这种方法显著地降低了所需的能量，但所遇到的问题是用于将麦芽汁中的挥发性成分转移到气相中的解吸塔的效率却很有限。

本发明的一个主要目的是建议采用一种可提供较高效率的有效的新的解吸装置来解决这一问题。

WO 95/26395描述了一种煮沸啤酒麦芽汁的方法。该方法包括下列步骤：将麦芽汁加热到80至110℃之间，将加热的麦芽汁导入理想的连续反应器中，最好是转盘型存留塔中，并用除气或汽提塔中的逆流蒸汽处理来自该反应器中的麦芽汁。

汽提塔可以是包括至少5个塔板的板式塔，或者是填有填料的塔，填料伸展高度至少为2米。

在所述的相当于中试规模装置的实例中，将被加热到103℃的麦芽汁以1200L/小时的流速导入500L转盘型反应器内，因而麦芽汁在其中平均保留30分钟。该文指出S-甲基蛋氨酸(SMM)被令人满意地转化成二甲硫(DMS)。

然后将麦芽汁供入配有12个塔板和下行管的板式塔的顶部。塔的液体装填量约为20升。将饱和的蒸气流以5％的比例从塔底部引入。

在经过反应器后麦芽汁中所称的DMS比例为195ug/L，在经过脱气后少于10ug/L，啤酒的DMS终含量为40ug/L。

因而可以看出，进入汽提塔的差不多95％的DMS被蒸汽流蒸发掉，其效果显然是极好的。

问题是将这些实验转位到工业规模。更确切地说，如果有12个塔板的塔需要1200L/小时的流速，应该用多大的塔才能适应酿造工业中常用的须达约40m³/小时到60m³/小时的流速。

此外，上述文献并没有指明在汽提塔中处理麦芽汁所固有的问题：

a)本领域技术人员熟知麦芽汁形成泡沫的倾向，泡沫是因在麦芽汁中吹入蒸气或只是因煮沸麦芽汁而引起的。

b)本领域技术人员知道，麦芽汁有相对高的粘度，不能象液体那样流动并构成不稳定的悬液。必须定时地并有效地清洁掉所沉淀出来的任何物质，否则就会阻碍塔的进一步正常运转，特别是逐渐发生阻塞，并构成能够显著损害在这些条件下所产生啤酒的感官性质。

很显然，就投资和运转、清洗及制造成本来说，上文提到的文献中所述的带12个塔板的塔显然并不适于以可接受的成本条件在工业规模上汽提啤酒麦芽汁。

另外，填充有填料的汽提塔在理论上是可以使用的，但上述文献中除了填料充填体积所需的2米最小高度外，并没有就这个研究对象给出任何其他信息。

因此本发明所关注的问题是弥补现有技术装置的缺点，并提出一个能以工业规模麦芽汁流速，例如几十m³/小时流速水平上经济而可靠地使啤酒麦芽汁除气的汽提塔，该汽提过程具有足够的预定效率，使得实际上无须任何强烈煮沸麦芽汁步骤。

申请人首先用填料工业汽提塔(没有难以清洗的塔板)进行实验，除去了大约60至70％的DMS，这不足以免除麦芽汁的强力沸腾步骤。