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Dokumentenidentifikation DE20303829U1 26.08.2004
Titel Eine Vorrichtung zur Überwachung und Steuerung der alkoholischen Gärung von Mosten und anderen Fruchtsäften
Anmelder Saur, Dietrich, Dr.rer.nat., 55127 Mainz, DE
DE-Aktenzeichen 20303829
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 26.08.2004
Registration date 22.07.2004
Application date from patent application 08.03.2003
IPC-Hauptklasse C12G 3/02

Beschreibung[de]

Bei der alkoholischen Gärung werden die in den Fruchtsäften enthaltenen Hexosen überwiegend zu Ethanol und Kohlendioxid in nahezu stöchiometrischem Verhältnis umgesetzt. Die grundlegende Gärungsgleichung wurde bereits 1810 von J. Gay-Lussac aufgestellt: C6H,12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 Der Verlauf des biologisch-chemischen Prozesses ist durch physikalische Faktoren wie Temperatur, (CO2-) Druck, und chemische Faktoren wie Zucker- und Alkoholkonzentration, Stickstoffverbindungen im Gärgut und biologische Faktoren wie Hefen u.a. Mikroorganismen beeinflussbar. Die Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit der alkoholischen Gärung am stärksten beeinflussen, sind Temperatur und CO 2-Druck.

Mit steigender Temperatur erhöht sich die Gärgeschwindigkeit, wobei das Optimum bei ca. 25°C erreicht ist. Die meisten Hefen stellen ihre Gärtätigkeit bei 30 bis 40°C ein, was bedeutet, dass diese Temperaturen nicht überschritten werden dürfen. Die alkoholische Gärung ist eine exotherme Reaktion. Während des Gärprozesses kann je nach Volumen der Gärbehälter eine Temperaturerhöhung von bis zu über 10°C auftreten. Handelt es sich um größere Behälter, reicht die Kühlung durch die Umgebungstemperatur nicht mehr aus. Die Wärme muss mit Hilfe von Kühlmitteln (Berieselung der Tanks mit Wasser, Plattenkühlkörpern oder Kühlschlangen in oder an den Tanks) abgeführt werden, um eine zu rasche Gärung mit den bekannten Nebeneffekten, beispielsweise die Fuselbildung, zu vermeiden. Eine kontrollierte alkoholische Gärung von bestimmbarem zeitlichen Ablauf wird deshalb angestrebt.

Ziel dieser Erfindung ist es somit, über die Messung des Flusses der erzeugten Kohlendioxid den Vergärungsgrad zu bestimmen und damit die Gärung regulieren und eine gewünschte Vergärungsgeschwindigkeit einhalten zu können.

Gasmesseinrichtungen für diesen Zweck müssen über eine sehr hohe Messdynamik verfügen und dabei wirtschaftlich noch interessant bleiben. Kammergaszähler (Volumenmesser) können wegen ihres hohen Preises wohl in der Forschung, nicht aber in der Kellerpraxis eingesetzt werden. Außerdem müssen bei Volumenmessern Druck und Temperatur mit erfasst werden, um die Gasmasse berechnen zu können. Elektrothermische Durchflussmassenmesser sind erheblich preiswerter, als Einzelmessgeräte aber immer noch zu teuer, wenn für jeden Tank einer erforderlich wäre.

Demzufolge liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit nur einer Gasmesseinrichtung die Gasentwicklung in mehreren Tanks zu messen sowie mittels der ausgewerteten Messergebnisse den Gärverlauf in den einzelnen Tanks individuell zu verfolgen und zu registrieren sowie über Temperatur- und/oder Druckregeleinrichtungen den Gärverlauf zu steuern.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Kontrolle oder Überwachung und/oder Steuerung des Verlaufes von Gärprozessen in einem oder mehreren geschlossenen Behälter(n), bestehend aus einer oder mehreren Messeinrichtungen) zur direkten oder indirekten Massebestimmung der Gärgase.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Messeinrichtung die Gärgase mehrerer Tanks über ein Ventilsystem alternierend zugeleitet werden, um den Gärgasfluss mehrerer Tanks mit nur einer Messeinrichtung zu messen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich über eine Einrichtung zur direkten oder indirekten Messung der Temperatur des Gärgutes in den einzelnen Tanks verfügt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich über eine Einrichtung zur Messung des Gärgasdruckes verfügt.
  5. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich über eine elektronische Einrichtung zur Erfassung, Speicherung und Verarbeitung von Messdaten verfügt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine elektronische Regeleinrichtung verfügt, mit der die Temperatur der einzelnen Tanks durch Kühlung und/oder Heizung individuell geregelt werden kann.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine elektronische Regeleinrichtung verfügt, mit der der Druck in den einzelnen Tanks individuell geregelt werden kann.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Regeleinrichtung einen vorgegebenen Gärverlauf einzuhalten gestattet.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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