Titel: Jicinsky, über die Bedeutung des Vacuums für die Bierbrauerei.
Autor: Jicinsky, Ferdinand
Fundstelle: 1869, Band 193, Nr. LXV. (S. 250–255)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj193/ar193065

LXV. Die Bedeutung des Vacuums für die Bierbrauerei; von Ferdin. Jicinsky in Prag.

Wenn wir die vortheilhaften Mittel, mit welchen die große Industrie in der Verarbeitung der Materialien sich zu einer ungeahnten Thätigkeit emporgeschwungen hat, der Reihe nach durchmustern, so finden wir, daß bisher kein einziges derselben in dem Brauwesen Eingang gefunden hat; dieser bedeutende Industriezweig ging an den Fortschritten der Mechanik und Physik ziemlich gleichgültig vorüber, um sein Werk mit jenen primitiven Koch- und Maischgefäßen fortzusetzen, welche in Gemeinschaft mit einer ebenso primitiven Staffage das gesammte Takelwerk desselben repräsentiren.

Wir brauchen bloß auf den Uebergang von den hölzernen auf die eisernen Kühlschiffe zurückzudenken, um uns zu vergegenwärtigen, daß verhältnißmäßig geringe Neuerungen einen nur kümmerlichen Eingang in das Brauwesen gefunden haben.

Die Hauptursache dieser Erscheinung dürfte wohl darin liegen, daß das Brauwesen sich bisher fast ausschließlich in den Händen von Empirikern befand, welche ihr Handwerk ausübten, ohne über das Geschehene sich Rechenschaft geben zu können, ohne ihrem Fache eine praktische Erweiterung angedeihen zu lassen und sämmtliche Rathschläge und Neuerungen, die von höherer Instanz herabgelangten, im Vorhinein mit Hartnäckigkeit oder Mißtrauen zurückwiesen.

Auf die Frage, welches von den Mitteln der großen Industrie für das Brauwesen das nützlichste werden könnte, wäre zunächst das Vacuum in Vorschlag zu bringen.

Zwei Punkte sind es, welche die Anwendung des Vacuums mit einem enormen Erfolge begleiten und demselben überall, wo industrielle Thätigkeit herrscht, ein unvergängliches Daseyn sichern: 1) eine rapid fortschreitende Verdunstungskälte; 2) eine ebenso rasche Concentration der abgedunsteten Flüssigkeiten mit geringem Wärmeaufwand.

Da nun Verdunstung und Abkühlung bei der Erzeugung einer gährungswürdigen Würze wichtige Factoren sind, so liegt die Art und Weise der Anwendung des Vacuums im Brauwesen auf der Hand.

Zu bemerken ist jedoch, daß wegen der Wirkungsweise des Vacuums nur große Massen einer Würze mit Nutzen zu behandeln wären. In der nachfolgenden Rechnung will ich zeigen, wie sich bei Anwendung des |251| Vacuums die Verhältnisse gestalten müßten unter der Voraussetzung, daß die Würze bei 100° C. zum Sieden kommt und bei derselben Temperatur dem Vacuum unterworfen wird.

Daß auf den genauen Siedepunkt der Würze, der je nach dem Maischverfahren ein verschiedener ist, stets aber über 100° C. hinaufreicht, sowie auf viele Umstände, welche in der Praxis auftreten, bei einer rein theoretischen Berechnung nicht Rücksicht genommen werden kann, versteht sich von selbst, da sonst die Rechnung zu complicirt würde und es sich überdieß hier um kein specielles Resultat handelt.

Nehmen wir an, es wären 800 Eimer einer kochenden elfgrädigen Würze von 100° C. auf 4° C. abzukühlen, und nennen wir den abzudampfenden und den im Vacuum zurückbleibenden Theil der Würze (die uns beide unbekannt sind) x und y, so hat die gesammte Würze ein Gewicht von (x + y) = 300. 101 = 30300 Pfd., da ein Eimer dieser Würze 101 Pfd. wiegt. Die Würze enthält beim Kochen 100 (x + y) Wärmeeinheiten; der auf 4° C. abgekühlte und im Vacuum zurückbleibende Theil der Würze 4. x und der abgedunstete Theil y enthält 550 y Wärmeeinheiten, da Wasserdampf per Pfund 550 Wärmegrade bindet.

Aus diesen Daten ergeben sich die Gleichungen:

(x + y) = 30300 Pfd. I

4 x = 100 (x + y) – 550 y II

welche uns eine Gleichung mit zwei Unbekannten repräsentiren. Durch Elimination des x und Substitution ergibt sich aus der Gleichung I x = 30300 – y, aus der Gleichung II

4 (30300 – y) = 100 (30300 – y + y) – 550 y

oder 121200 – 4 y = 3030000 – 550 y

546 y = 2908800. Daher

y = 2908800/546 = 5327,47255

Das ist die Anzahl Pfunde des voll der Würze zu verdampfenden Antheiles.

Der Quotient aus dem Gesammtgewichte der Würze und dem Gewicht des abgedampften Antheiles ergibt uns bis zu welchem Punkte die Würze eingedampft werden müßte, um eine Abkühlung auf 4° C. zu bewirten.

30300/5327,47255 = 5,08750.

Der abgedampfte Theil beträgt somit noch weniger als 1/5 von dem |252| ganzen Gewichte der Würze. In der Praxis dürfte selbst in dem ungünstigsten Falle die Verdampfung kaum über 1/5 der Würze herabgehen.

Die Verdampfung auf den Kühlschiffen beträgt nach den Ergebnissen der Praxis 10–15 Proc. vom Wassergehalte der Würze. Im Vacuum würde dieselbe nach der theoretischen Berechnung höchstens 20–25 Proc. Wasser erheischen, ein Resultat, welches im Vergleiche mit der langwierigen Wirkungsweise der Kühlschiffe als ein günstiges zu bezeichnen ist.

Das Kühlverfahren mit dem Vacuum wäre etwa in folgender Weise durchzuführen:

Die Würze wird wie gewöhnlich gehopft und bis zur verlangten Grädigkeit eingedampft, hierauf über der Pfanne, welche die ganze erste Würze fassen muß, das Vacuum hergestellt. Die so eingeleitete Verdunstung wird mit Hülfe der Pumpen so lange in Gang erhalten, bis die verlangte Temperatur der Würze erreicht ist, was theilweise durch Wasserstands- und Beobachtungsgläser, durch Kniethermometer oder nach der aus der Praxis sich ergebenden Anzahl Kolbengänge erkannt wird. Durch die massenhafte Verdunstung hat aber die Flüssigkeit ihre ursprüngliche Grädigkeit überschritten und um diese abermals zu erreichen, muß in einem nicht starken und ruhigen Strahl weiches kaltes Wasser von 4° C. Temperatur zum vollständigen Ersatz der abgedunsteten Wassermenge in die Würze geleitet werden. Die Zugabe kalten weichen Wassers zur Würze ist ganz unschädlich und in diesem Falle deßhalb nothwendig, weil die Würze nach gewöhnlicher Methode gehopft wurde um sie lange genug mit Hopfen verkochen zu können und vorerst ohne Vacuum eine vollkommene Hopfenextraction zu bewirken.

Zur Winterszeit dürfte es wohl nicht schwer seyn, kaltes Wasser von 4° C. zu bekommen. Im Sommer aber, wo das Wasser oft eine Temperatur von 26° C. zeigt, müßte in die Leitungsröhre die Kühlschlange behufs Kühlung des Zugusses eingeschaltet werden.

Nach dieser Operation ist die Würze bei geschlossener Braupfanne der Ruhe zu überlassen, damit wenigstens ein Theil des Kühlgelägers sich absetze. Eine vollständige Klärung der Würze tritt aber nur dann ein, wenn sie in dünnen Schichten, also z.B. auf den Kühlschiffen ausgebreitet ist, während aus dicken Schichten einer Würze nur ein Theil des Kühlgelägers sich abscheidet, das übrige aber suspendirt bleibt. Die Würze nimmt dann nicht jenen charakteristischen Glanz an, welcher dem Brauer die vollständige Klärung anzeigt, sondern behält ihre rothbraune trübe Oberfläche. Derselbe Umstand, welcher dem Praktiker wohl bekannt ist, müßte auch bei der angeführten Manipulation störend eintreffen und könnte mechanisch nicht anders als durch eine gründliche Filtration der |253| Würze vor dem Ablassen derselben in den Zusammengußstock oder die Gährbottiche behoben werden. Da wir außerdem noch die extrahirten Hopfenbestandtheile durch den Hopfenseiher abzuscheiden haben, so müßte die Würze nach der Kühlung eigentlich zwei nach einander folgenden Filtrationen unterzogen werden, was die Arbeit ebenfalls umständlich machen würde; um auch diesem Uebelstande abzuhelfen, wäre folgende Abänderung des gewöhnlichen Hopfenseihens zu adoptiren.

Ein kupferner, nur einige Zoll tiefer Hopfenseiher von genau demselben Bodenflächeninhalte wie jener der Braupfanne, wird auf den Boden derselben versenkt, bevor die Würze aus dem Grand in die Pfanne gelangt. Nach hinreichender Verkochung ist das Feuer einzustellen und die Wärmezufuhr von Außen durch Oeffnen des Schürloches und sämmtlicher Luftcanäle abzuschneiden, damit die Flüssigkeit ruhig bleibt. Der Hopfen sammelt sich nun zum größten Theile in dem Hopfenseiher, und wird derselbe etwa mit Ketten und Welle oder durch andere mechanische Hülfsmittel mit der Vorsicht aus der Pfanne gehoben, daß die Würze Zeit hat durch die Oeffnungen des Seihers und seitlich auszuweichen, so kann schließlich sämmtlicher Hopfen über die Pfanne gebracht werden, während die anhaftende Würze abtropft.

Nach erfolgter Abkühlung ist die Würze langsam in die Gährbottiche abzulassen. Dabei bliebe ein Theil des Kühlgelägers in der Braupfanne, ein anderer würde mitgerissen um im Filter mit jenen Hopfenbestandtheilen aufgefangen zu werden, welche bei eintretenden und zufälligen Differenzen zwischen Hopfenseiher und Pfanne in der Würze zurückgeblieben sind.

Die beschriebene Manipulation scheint ziemlich complicirt, und es ist gut, wenn wir ihren Zusammenhang in einzelnen Punkten markiren. Nachdem die gehopste Würze durch das gewöhnliche Verfahren hinreichend concentrirt wurde, ist:

  • 1) aus der zur Ruhe gekommenen Würze der Hopfen durch Entfernung des Hopfenseihers abzuscheiden;
  • 2) das Vacuum herzustellen und die Würze bis zur verlangten Temperatur abzukühlen;
  • 3) der Nachguß kalten Wassers einzuleiten bis die ursprüngliche Grädigkeit eingetreten ist;
  • 4) die Würze unter mäßigem Luftzutritt und bei sonst geschlossener Pfanne in die Gährgefäße langsam durch das Filter zu befördern.

Was die Benutzung des Vacuums zur Würzeconcentration anbelangt, so ist vorerst zu erwägen, daß das Vacuum in dieser Richtung nicht nur auf eine raschere Verkochung, sondern hauptsächlich auf Brennmaterial-Ersparniß |254| abzielen würde, und es müßte nur durch praktische Versuche ermittelt werden, ob dieser Zweck andererseits einer ökonomischen Hopfenextraction nicht hinderlich ist und das Vacuum mit Vortheil sowohl auf das Bierkühlen als auf die Würzeconcentration gleichzeitig ausgedehnt werden könnte. In diesem Falle wäre das Brauverfahren nur mit dem Unterschiede von dem angeführten einzuleiten, daß nach erfolgter Kühlung der Würze mit dem Vacuum kein Wasserzuschuß mehr nöthig wäre, sondern die Verdunstung bei ihrem Abschlusse auch mit der richtigen Concentration und Temperatur der Würze zusammentreffen müßte.

In Betreff des mechanischen Theiles können wir nur Folgendes bemerken: Die Braupfanne müßte sich leicht in einen Vacuum-Apparat umwandeln lassen und zwar durch einen glockenförmigen Deckel, welcher mit Sicherheitsventilen versehen über der Braupfanne auf Ketten aufgehängt und im Erforderungsfalle auf den glatten Rand der Pfanne luftdicht aufzuschrauben wäre.

Die Form der Braupfanne bliebe ungeändert. Als vortheilhaft könnten sich vielleicht Braupfannen nach dem Muster der Vacuumpfannen in Zuckerfabriken erweisen. Sehr geeignet scheint auch die Form der englischen Braupfannen für die Zwecke der Vacuums zu seyn; jedoch könnte hierbei das Hopfenseihen eben wegen der eigenthümlichen Form der Pfanne nicht in jener Modification auftreten wie wir es vorhin beschrieben haben, und müßte daher wie gewöhnlich verfahren werden.

Erforderlich ist auch eine solche Einmauerung der Pfanne, daß kein rascher Temperatur-Austausch zwischen der Würze und der äußeren Luft die Kühlung erschwere. Die Nothwendigkeit von Beobachtungsgläsern und Kniethermometern an der Braupfanne ist bereits erwähnt worden. Damit der Wasserzuschuß nach der Abkühlung bei geschlossener Pfanne geschehen kann, müßte in dieselbe eine mit Hahn versehene Wasserzuleitungsröhre einmünden, in welche sich die Kühlschlange leicht einschalten ließe. Die Kühlschlange selbst wäre dann am besten auf einem Gestell, womöglich etwas über der Braupfanne anzubringen. Alles übrige Geräth, wie Maischbottich, Grand, der Pfaffe etc. bleibt hinsichtlich der Form und Lage ungeändert.

Nach der Theorie ergeben sich aus der Benutzung des Vacuums für die Bierbrauerei folgende Vortheile:

1) Eine rasche Kühlung der Würze in der Braupfanne; Raumersparniß durch Beseitigung der Kühlschiffe, welche wegen ihrer Flächenausdehnung eine bedeutende Raumverschwendung veranlassen.

2) Einfache Manipulation, indem die Würze aus der Pfanne gleich in die Gährbottiche gelangt.

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3) Beseitigung jeder Säuerungsgefahr der Würze, da dieselbe bis zu ihrer Abkühlung von der Luft ausgeschlossen bleibt.

4) Verminderung des Eisverbrauches und

5) Ersparniß an Brennmaterial, falls das Vacuum auch zur Concentration der Würze angewendet werden könnte.

Schwierig wäre es aber, die Abkühlung der Würze mit der richtigen Concentration in Einklang zu bringen, ein Nachtheil, welcher in denjenigen Staaten an Bedeutung verliert, wo sich die Besteuerung nicht an die Würze kehrt und dieselbe daher nicht nach unwandelbaren Normen regulirt werden muß, sondern dem Gutdünken des Bräuers überlassen ist.

Ich übergebe hiermit nach reiflicher Erwägung der Anwendbarkeit und Wirkungsweise des Vacuums in der Bierbrauerei meinen Vorschlag dem Urtheile der Braukundigen mit der Schlußbemerkung, daß nach der Begutachtung zweier bekannten Bräuerei-Ingenieure in Prag eine Anwendung des Vacuums in dem hier ausgesprochenen Sinne möglich und vielleicht auch nützlich wäre.

Der Beweis für oder gegen die Anwendbarkeit desselben muß der Mechanik und Praxis anheimgestellt werden.

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