DE2417010A1

DE2417010A1 - Mash saccharification indication - by reflectometer comparison on mash surface before and after addn of lugol's soln

Info

Publication number: DE2417010A1
Application number: DE2417010A
Authority: DE
Inventors: Peter Bischof
Original assignee: MODL KG HERMANN
Current assignee: MODL KG HERMANN
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1974-04-08
Publication date: 1975-10-30
Also published as: DE2417010B2

Abstract

The saccharification of mash in a beer brewing process can be supervised by optical observation of the colour change of a mash sample to which Lugol's soln. has been added. An optoelectronic reflectometer measures the intensity of the radiation from a stabilised light source which has been reflected in the characteristic blue range at the surface of the mash sample. A difference amplifier compares the result with that of a second reflectometer on an untreated mash sample. This simple measuring set up functions reliably under the rough conditions in a brewing house. It produces quick results and can easily be automated.

Description

"Vorrichtung zur tiberwachung der Verzuckerung der Maische beim Bierbrauen" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Verzuckerung der Maische beim Bierbrauen durch optische Beobachtung des arbumschlags einer mit Bugol'scher Lösung versetzten Maischeprobe. "Device for monitoring the saccharification of the mash when brewing beer" The invention relates to a device for monitoring the saccharification of the mash When brewing beer through optical observation of the arbumschlag one with Bugol'scher Solution spiked mash sample.

Beim Bierbrauen erfolgt nach dem Einmaischen zunächst durch Stehenlassen der Maische der Biweißabbau und anschließend bei bestimmten Temperaturen unter Enzymbildung die Verzuckerung der Stärke. Dabei ergibt sich infolge des lawinenartig anwachsenden i,zymgehalts ein relativ scharfer Umwandlungspunkt, bei dem sämtliche Stärke in Zucker umgewandelt worden ist.When brewing beer, after mashing in, it is first left to stand the mash the protein degradation and then at certain temperatures with enzyme formation the saccharification of starch. This results from the avalanche-like growth i, the enzyme content has a relatively sharp transition point at which all starch is converted into Sugar has been converted.

Zur Feststellung dieses Zeitpunkts wird bislang meist eine Maischeprobe entnommen und im Labor mit einer aus in Wasser gelösten Jod und Kaliumjodid bestehenden sogenannten Lugol'schen Lösung versetzt, die bei Anwesenheit von Stärke eine Blaufärbung hervorruft, während ohne stärke die Maischelösung ihre mehr oder weniger braune Grundfärbung beibehält. Solange eine Blaufärbung zu beobachten ist, ist die Verzuckerung neeil nicht abgeschlossen, während beim Ausbleiben der Blaufärbug nach Zufügen der Lugol'schen Lösung feststeht, daß die Verzuckerungsstufe abgeschlossen ist und somit die Maische nunmehr der nächsten Verfahrensstufe zugeführt werden kann.So far, a mash sample has usually been used to determine this point in time taken and in the laboratory with one consisting of iodine and potassium iodide dissolved in water so-called Lugol's solution offset that in the presence of Starch causes a blue coloration, while without starch the mash solution its more or retains a less brown base color. As long as a blue color can be observed is, the saccharification is not complete, while in the absence of the Blue color after adding the Lugol's solution it is clear that the saccharification stage is completed and thus the mash is now fed to the next process stage can be.

Dieses von Stand durch immer erneute Entnahme von Proben durchgeführte Kontrollverfahren ist außerordentlich umständlich und führt insbesondere zu relativ langen Verzogerungen zwischen des Zeitpunkt, in dem die Starke vollstandig verzuckert worden ist und dem Zeitpunkt, in dem dies durch die I>robenirntersuchuiigen feststeht, so daß im Verfahrensablauf unnötige Verzögerungen von etwa einer halben Stunde und manchmal sogar mehr auftreten. -Diese Verzögerungen sind unter anderem dadurch bedingt, daß gerade bei sehr dunkler Grundfärbung der Maische die Blaufärbung nicht ohne weiteres sicher erkannt werden kann, so daß die Untersuchung nicht direkt an Ort und Stelle durchgeführt werden kann, sondern im Labor erfolgen muß.This carried out by the state by repeatedly taking samples Control procedure is extremely cumbersome and leads in particular to relative long delays between the point in time when the starch is completely saccharified has been and the point in time at which this is determined by the robenirntersuchuiigen, so that unnecessary delays of about half an hour and sometimes even occur more. -These delays are due, among other things, to that especially with a very dark basic coloration of the mash, the blue coloration is not without it further can be recognized with certainty, so that the investigation is not carried out directly on site and place can be carried out, but must be done in the laboratory.

Zur Verbesserung der Feststellung des Umwandlungspunktes der Stärke in Zucker beim Bierbrauen ist bereits vorgeschlagen worden, die mit dieser Umwandlung verbundene Änderung des Brechungsindex heranzuziehen. Sämtliche Versuche in dieser Richtung sind jedoch in der Praxis gescheitert, zum einen, weil die entsprechende Meßapparatur sehr teuer, aufwendig und empfindlich ist und zum anderen daran, weil sich die sehr trübe Maischelösung mit den darin enthaltenen Schrotkörnern, Spelzen usw. einer Messmrg des Brechungsindex zumindest mit der für die Feststellung der vollständigen Verzuckerung notwendigen Genauigkeit entzieht, ilend andererseits eine filtrierte Lösung nicht mehr die eigentlich zu überwachende Maischelösung mehr darstellt und aus diesem Grund Fehler bei der Bestimmung des Verzuckerungsendpunktes auftreten können.To improve the determination of the transition point of strength in sugar when brewing beer has already been suggested that involves this conversion related change of the refractive index to be used. All attempts in this Direction have failed in practice, on the one hand because of the corresponding Measuring apparatus is very expensive, complex and sensitive and on the other hand because the very cloudy mash solution with the whole meal grains, husks, etc. contained in it Messmrg of the refractive index at least with that for the determination of the complete Saccharification deprives the necessary accuracy, while on the other hand a filtered one Solution no longer represents the mash solution that is actually to be monitored and for this reason errors occur when determining the saccharification end point can.

Der 'erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und auch im rauhen Betrieb eines Sudhauses funktionssichere Vorrichtung zur raschen und automatisierbaren Überwachung der Verzuckerung der Maische zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine auf der Basis der optischen Beobachtung des Farbumschlags einer mit Sugol'scher Lösung versetzten Maischeprobe arbeitende Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist, durch eine elektro-optische Reflexionsmeßanordnung zur Messung der Intensität der im charakteristischen Blaubereich an der Oberfläche der-Maischeprobe reflektierten Strahlung einer Lichtquelle.The 'invention is based on the task of a simply structured and functionally reliable device for rapid operation even in the rough operation of a brewhouse and to create automatable monitoring of the saccharification of the mash. To the According to the invention, this object is achieved on the basis of optical observation the color change of a mash sample mixed with Sugol's solution Apparatus is provided which is characterized by an electro-optic reflectance measuring arrangement for measuring the intensity of the characteristic blue area on the surface the mash sample reflected radiation from a light source.

Durch diese meßtechnisch sehr einfach zu bewerkstelligende Art der Überwachung des Farbumschlags durch die frequenzselektive Bestimmung der Oberflächenreflexion der Probenlösung lassen sich die störenden Fehlerquellen sehr einfach ausschalten.Due to this type of measurement, which is very easy to achieve Monitoring of the color change through the frequency-selective determination of the surface reflection With the sample solution, the disruptive sources of error can be eliminated very easily.

So lassen sich in Weiterbildung der Erfindung Schwankungen in der Grundzusammensetzung und damit der Grundfarbe der Ikischelnsung sehr einfach dadurch eliminieren, daß eine zweite Referenz-Reflexionsmeßanordnung zur Messung einer unbehandelten Maischeprobe vorgesehen ist und daß die Ausgänge beider Reflexionsmeßanordnungen mit den Eingängen eines Differenzverstärkers verbunden sind.In a further development of the invention, fluctuations in the Basic composition and thus the basic color of the Ikischelnsung very simply because of this eliminate the need for a second reference reflectance measuring arrangement to measure an untreated Mash sample is provided and that the outputs of both reflection measuring arrangements are connected to the inputs of a differential amplifier.

Eine einfache Ausschaltung von Fehlern durch gerade vorbeischllimmende mehr oder weniger große Schrotkörner, die,wenn sie die Oberfläche durchbrechen oder dieser sehr eng benachbart sind, die Reflexionseigenschafterheblich beeinflusen, läßt sich in Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielen, daß der die Lichtquelle enthaltende optische Sender und der DmpSänger jeder Iteflexionsmeßanordnung so ausgestaltet sind, daß der Durchmesser der ausgeleuchteten Gesichtsfläche auf der Oberfläche der Maischeprobe wesentlich größer ist als der maximale Korndurchmesser der in der Maische enthaltenen Teilchen, so daß derartige Fehler durch eine statistische Ausmittlung im wesentlichen herausfallen.A simple elimination of errors by just glimmering by more or less large pellets that when they break through the surface or these are very close together, have a significant influence on the reflection properties, can be achieved in an embodiment of the invention that the light source containing optical transmitter and the DmpSänger each Iteflexionsmeßanordnung designed are that the diameter of the illuminated facial area on the surface the mash sample is much larger than the maximum grain diameter in the Mash contained particles, so that such errors by a statistical calculation essentially fall out.

Eine hoch weitergehende Ausschaltung derartiger Störfehler läßt sich schließlich dadurch erzielen, daß an den Ausgang des lifferenzverstärkers eine Integratorstufe geschaltet ist, welche über ein bestimmtes Zeitintervall die Ausgangsdifferenzsignale integriert, so daß selbst hohe Spitzenabweichungen im Rahmen dieser integralen Auswertung keine Rolle mehr spielen können.A far-reaching elimination of such interference errors can be finally achieve that at the output of the differential amplifier an integrator stage is switched, which over a certain time interval the output difference signals integrated, so that even high peak deviations in the context of this integral evaluation can no longer play a role.

Um etwaige Fehler durch unterschiedliche Absolutintensitäten der eigentlichen die Probe ausmessenden Reflexionsmeßanordnung md der Differenzmeßanordnung auszuschalten, soll eine die gleichartig aufgebauten lichtquellen beider Reflexionsmeßanordnungen automatisch auf gleiche TÄelligkeit regelnde, getrennte Meßvorrichtungen zur Bestimmung der Helligkeit jeder Lichtquelle enthaltende Regelschaltung vorgesehen sein.To avoid any errors due to different absolute intensities of the actual switch off the reflection measuring arrangement measuring the specimen with the difference measuring arrangement, should be one of the similarly constructed light sources of both reflection measuring arrangements Separate measuring devices automatically regulating the same frequency for determination the brightness of each light source containing control circuit can be provided.

Zur besonders einfachen und wiederholten sowie automatisierbaren Ilntnnlune von Maischenproben kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine an den Maischebottich angeschlossene Umwegleitung vorgesehen sein, in der mittels zweier Absperrventile ein Probenabschnitt abgegrenzt ist, in den eine Dosiervorrichtung zum Einbringen einer vorgegebenen Menge Lugollscher Lösung miindet, mit wobei dieser Probenabschnitt darüberhinaus Einrchtungen zum innigen Durchmischen der Maische und der Bugol'schen Lösung versehen ist.For particularly simple and repeated as well as automatable interruption In a further embodiment of the invention, one of the mash samples can be sent to the mash tun Connected bypass line may be provided in the means of two shut-off valves a sample section is delimited into which a metering device is to be introduced a predetermined amount of Lugoll's solution, with this sample section In addition, devices for intimate mixing of the mash and the Bugols Solution is provided.

Eine besonders einfache Anordnung zum Einbringen der "Indikatorlösung" besteht darin, daß ein quer zum Probenabschnitt eingesetzter Zylinder vorgesehen ist, dessen in den Probenabschnitt hinein bzw. aus ihm heraus verschiebbarer Kolben eine Querbohrung aufweist, die in der zurückgezogenen Füllstellung des Kolbens mit einer mit einem Vorratsbehälter für die Lugollsche Lösung verbundenen Zylinderwandöffnung fluchtet, während sie in der Entleerstellung innerhalb des Probenabschnitts des Rohres angeordnet ist und damit die darin enthaltene Menge an Lugol'scher Lösung in den Probenabschnitt abgeben kann. Vorzugsweise ist dabei der genannten Zylinderwandöffnung zum Einbringen der Lugol' schen Lösung eine mit einem Entlüftungssteigrohr verbundene zweite Zylinderwandöffnung gegenüberliegend angeordnet, damit beim Einbringen der Lugol'schen Lösung in diese als Dosiervorrichtung dienende Querbohrung die zunächst darin enthaltene Luft über dieses EntlüftungssteigXrohr austreten kann.A particularly simple arrangement for introducing the "indicator solution" consists in that a cylinder inserted transversely to the sample section is provided is, whose piston is displaceable into and out of the sample section has a transverse bore, which in the retracted filling position of the piston with a cylinder wall opening connected to a storage container for Lugoll's solution is aligned while in the emptying position within the sample section of the Rohres is arranged and thus the amount of Lugol's contained therein solution can deliver into the sample section. The cylinder wall opening mentioned is preferably in this case to introduce the Lugol's solution with a vent pipe connected to it second cylinder wall opening arranged opposite, so that when introducing the Lugol's solution in this serving as a metering cross bore the initially air contained therein can escape via this vent riser pipe.

Um bei der Rückbewegung des Kolbens aus seiner Entleerstellung, in welcher seine Querbohrung mit dem Probenabschnitt der Ur.1aleg,-leitung fluchtet, keine Maischeprobe indie Stellung mit zu befördern, in welcher diese-Querbohrung zur Aufnahme der Lugol'-schen Lösung wieder frei sein muß, kann in Weiterbildung der Erfindung eine Kulissenführung zur Verdrehung des Kolbens bei der Rückbewegung aus der Entleerstellung vorgesehen sein, der Art, daß seine Querbohrung in einer zwischen Entleerstellung und Füllstellung liegenden Spülstellung mit drehversetzt zu den Zylinderwandöffnungen in der Füllstellung angeordneten Spülöffnungen der Zylinderwand fluchtet. In dieser verdrehten Spülstellung wird dann die in der Querbohrvmg enthaltene, bei der Rückförderiing mit transportierte Maischelösung zunächst durch Sptilflüssigleit ausgetrieben und anschließend diese Querbohrung durch einen Luftstrom wieder getrocknet.In order to move the piston back from its deflated position, in which its cross bore is aligned with the sample section of the Ur.1aleg line, not to convey a mash sample into the position in which this transverse bore must be free again in order to take up the Lugol's solution, can be in further training the invention a link guide for rotating the piston during the return movement be provided from the emptying position, the kind that its transverse bore in a The rinsing position between the emptying position and the filling position is rotated to the cylinder wall openings in the filling position arranged flushing openings of Cylinder wall is aligned. In this rotated flushing position, the one in the cross hole is then mash solution contained in the return conveying with transported initially through Sptiliquidleit expelled and then this transverse bore by an air stream dried again.

Schließlich liegt es-auch noch im Rahmen der erfindung, eine vorzugsweise im Bereich der Absperrventile vom Probenabsclmitt abzweigende, eine Umwälzpumpe sowie ein Überlaufventil enthal-tende Umwegleitung vorzusehen, wobei das Überlaufventil zum Ableiten der beim Eindringen des Zylinders in den Probenabschnitt verdringen Maischelösung dient, während die Umwälzpumpe sowohl zum Austreiben der ugol1schen Lösung aus der Querbohrung des Kolbens als auch zur gleichförmigen Durchmischung dieser Lösung probe mit der Maischelösung dient, damit bei der Messung einheitliche Meßergebnisse erzielt werden können. Die Reflexionsmeßanordnung kann dabei mit besonderem Vorteil im Zuge dieser genannten Umwegleitung angeordnet sein, während die Referenzreflexionsmeßanordnung stromaufwärts vor dem Einlaß-Sperrventil des Probenabschnitts angeordnet sein sollte.Finally, it is also within the scope of the invention, preferably one A circulation pump branching off from the sample shut-off in the area of the shut-off valves as well as an overflow valve To provide a detour, wherein the overflow valve for diverting the penetration of the cylinder into the sample section displace mash solution is used, while the circulation pump both for expelling the Ugolian solution from the cross bore of the piston as well as for uniform mixing this solution sample with the mash solution is used so that the measurement is uniform Measurement results can be achieved. The reflection measuring arrangement can with special Advantageously be arranged in the course of this said detour line, while the reference reflection measuring arrangement should be located upstream of the inlet check valve of the sample section.

Vliährend sich die im Maischebottich enthaltene Maischelösung fortlaufend unter Verwandlung der Stärke in Zucker umwandelt, wird ein Teil dieser Lösung ständig durch die erstgenannte Umwegleitung, insbesondere durch eine spezielle Pumpe, geleitet, so daß durch die Umwegleitung jeweils ein in seiner Zusammensetzung der Maischelösung im Bottich entsprechendes Gemisch gefördert wird.The mash solution contained in the mash tun is continually changing converting the starch into sugar, part of this solution becomes permanent routed through the first-mentioned diversion line, in particular through a special pump, so that through the bypass line each one in its composition of the mash solution Appropriate mixture is promoted in the vat.

Durch eine automatische Schaltvorrichtung wird in vorgebbaren Zeitabständen - es lassen sich ohne Schwierigkeiten Wiederholungsraten unterhalb einer Minute erreichen - Maischeproben innerhalb eines durch Absperrventile begrenzten Probeabschnitts abgegrenz-t, indem diese Absperrventile gleichzeitig geschlossen werden. Anschließend wird durch Verschiebung des mit der Querbohrung verschobenen Kolbens eine vorbestimmte Menge an Bugol'-scher Lösung in diesen Probeabschnitt eingebracht Imd durch Betatigung der Umwälzpumpe in deren Umwegleitung mit der Maischeprobe vermischt und an der Reflexionsmeßanordnung vorbeibewegt, deren frequenzselekt-ive Ausgangssignale in Differenzschaltung mit einer Referenzmeßanordnung vor dem Einlaß-Absperrventil des Probenabschnitts einem Verstärker zugeführt und zur Vermeidung momentaner Fehlerspitzen integriert werden. Überschreitet das so integrierte Pehlersignal innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts ein ebenfalls vorgegebenes Sollsignal, so bedeutet dies, daß die Verzuckerung der Stärke in der Maische bereits beendet ist. Das Ausgangs signal der entsprechenden Vergle ichs chaltwg kann zur Betätigung eines Relais herangezogen werden, welches entweder die verzuckerte Maischeprobe automatisch der nächsten Verfahrensstufe zuführt oder durch akustische oder sonstwie geartete Anzeige unverzüglich anzeigt, daß die Verzuckerung des Stärkeanteils der Maische beendet ist, so daß nunmehr weitere Behandlungsschritte eingeleitet werden können.An automatic switching device is used at predeterminable time intervals - Repetition rates of less than a minute can be achieved without difficulty - Mash samples within a sample section limited by shut-off valves delimited by closing these shut-off valves at the same time. Afterward becomes a predetermined one by moving the piston displaced with the transverse bore Amount of Bugol's solution introduced into this sample section by actuation the circulation pump in its bypass line with the mash sample mixed and moved past the reflection measuring arrangement, its frequency-selective output signals in differential circuit with a reference measuring arrangement in front of the inlet shut-off valve of the sample section is fed to an amplifier and to avoid momentary error peaks to get integrated. If the error signal integrated in this way exceeds within a predetermined time period a predetermined target signal, this means that the saccharification of the starch in the mash has already ended. The exit The signal of the corresponding comparative switchwg can be used to operate a relay which either automatically takes the saccharified mash sample to the next stage of the process supplies or immediately indicates by an acoustic or other type of display, that the saccharification of the starch portion of the mash has ended, so that now more Treatment steps can be initiated.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung; Fig. 2 eine schematische Detailansicht des Aufbaus der verwendeten Reflexionsmeßanordnung und Fig. 3 ein Funktionsdiagramm.Further advantages, features and details of the invention result can be derived from the following description of an exemplary embodiment and based on the drawing. The figures show: FIG. 1 a schematic representation of the inventive Arrangement; Fig. 2 is a schematic detailed view of the structure of the reflection measuring arrangement used and FIG. 3 is a functional diagram.

Mit 1 ist eine Umwegleitung eines Maischebottichs bezeichnet, in welcher in Richtung des Pfeils P aus dem Maischebottich Maischelösung hereingepumpt wird, welche auf der gegenüberliegenden eite wiederum in den Maischebottich eintritt usw. In dieser Umwegleitung ist mit Hilfe zweier vorzugsweise als Magnetventile aufgebauter Absperrventile 2 und 3 ein Probenabschnitt 4 abge--teilt, in welchen eine Dosiervorrichtung 5 zum Einbringen einer vorgegebenen Menge an Lugol'scher Lösung einmündet. Diese Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 6 und einem Dichtringes 7 aufweisenden Kolben 8 mit einer Querbohrung 9, die in der dargestellten Füllstellung mit Zylinderwandöffnungen 10 bzw. ii fluchtet, von denen die erstere mit einem Vorratsbehalter 12 für Sugol'sche Lösung verbunden ist, während an die zweite ein Entlüftungssteigrohr 13 anschließt, welches dazu dient, etwa in der Querbohrung 9 enthaltene Luft beim Eindringen der Lugollschen Lösung in die Querbohrung 9 austreten zu lassen.1 with a detour line of a mash tun is referred to, in which in the direction of arrow P from the mash tun mash solution pumped in which in turn enters the mash tun on the opposite side etc. In this detour line is preferably using two as solenoid valves built-up shut-off valves 2 and 3, a sample section 4 is divided into which a metering device 5 for introducing a predetermined amount of Lugol's Solution flows in. This metering device essentially consists of a cylinder 6 and a sealing ring 7 having piston 8 with a transverse bore 9, which in the illustrated filling position is aligned with cylinder wall openings 10 and ii, respectively which the former is connected to a reservoir 12 for Sugol's solution, while a vent riser pipe 13 connects to the second, which serves to about the air contained in the transverse bore 9 when the Lugoll's solution penetrates to let emerge in the transverse bore 9.

Der Kolben 8, dessen Querbohrung 9 auf diese Weise mit Lugol'scher Lösung gefüllt ist, kann mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 14 nach innen verschoben werden, so daß diese Querbohrung 9 mit wesentlich größeren Öffnungen 15 der Zylinderwand fluchtet, so daß die jeweilgeDetektormenge an Lugollscher Lösung in die durch Schließen der Absperrventile 2 und 3 abgetrennte Maischeprobeumenge austreten kann, um bei Anwesenheit noch vorhandener nicht-verzuckerter Stärke eine Blaufärbung auszulösen. Die beim Eindringen des Kolbens 8 in den Probenabschnitt verdrängte Menge an Maischeprobe kann durch ein Überlaufventil 16 austreten, während eine weitere Umwegleitung 17 mit einer Umwälzpumpe 18 versehen ist, um die Maischeprobe mit der eingebrachten Menge an Lugol'scher Lösung intensiv zu vermischen und an einer im Zuge dieser Umwegleitung 17 angeordneten Reflexionsmeßanordnung 19 mit einem optischen Sender 20 und einem Empfänger 21 vorbeizubewegen. Mit 19' ist eine vor dem Einlaß-Absperrventil 2 des Probeabschnitts 4 angeordnete r,eferenzreflexionsmeßanordnvmg bestehend aus einem optischen Sender 20' und einem optischen Empfänger 21' bezeichnet, die in gleicher kreise aufgebaut ist wie die optische Reflexionsmeßanordnung 19, wobei noch hinzu kommt, daß die Lichtquellen der beiden Reflexionsmeßanordnungen durch eine nichtdargestellte Regelschaltung automatisch auf gleiche Helligkeit eingeregelt sind. Die Ausgangssignale der frequenzselektiven Empfänger 21 bzw. 21' der Reflexionsmeßanordnung 19 und der Referenzreflexionsmeßanordnung 19' werden an die Singange eines im Schaltdiagramm nach Fig. 7 angedeuteten Differenzverstärkers 22 gegeben, dessen über die Zeit integrierte Ausgangssignale über einen Komparator 23 und einen Leistungsverstärker 24 ein Relais 25 betatigen könnten, um entsprechend der durch die Meßanordnung festgestellten vollstandigen Umwandlung des Stärkeanteils in Zucker weitere Verfahrensabschnitte einzuleiten.The piston 8, its transverse bore 9 in this way with Lugol's Solution is filled, can be moved inward with the aid of a pneumatic cylinder 14 be, so that this transverse bore 9 with much larger openings 15 of the cylinder wall aligned so that the respective detector amount of Lugoll's solution in the by closing the shut-off valves 2 and 3 separated mash sample volume can escape to at The presence of non-saccharified starch that is still present can trigger a blue coloration. The amount of mash sample displaced when the piston 8 penetrates the sample section can exit through an overflow valve 16, while another bypass line 17 is provided with a circulation pump 18 to the mash sample with the introduced lot to mix intensively on Lugol's solution and on a in the course of this detour line 17 arranged reflection measuring arrangement 19 with a optical transmitter 20 and a receiver 21 to move past. At 19 'there is one the inlet shut-off valve 2 of the sample section 4, eferenzreflexionsmeßanordnvmg consisting of an optical transmitter 20 'and an optical receiver 21', which is constructed in the same circles as the optical reflection measuring arrangement 19, in addition, the light sources of the two reflection measuring arrangements automatically adjusted to the same brightness by a control circuit (not shown) are. The output signals of the frequency-selective receiver 21 and 21 'of the reflection measuring arrangement 19 and the reference reflection measuring arrangement 19 'are connected to the Singange one in the circuit diagram 7 indicated differential amplifier 22 given, whose integrated over time Output signals through a comparator 23 and a power amplifier 24 a relay 25 could operate according to the determined by the measuring arrangement complete conversion of the starch content into sugar further process stages initiate.

Nach jeder Meßperiode, die etwa fünf bis zehn Sekunden dauern kann, wird der Kolben 8 wieder zurückgezogen, wobei infolge einer Kulissenführung der Kolben zumindestens beim Rückhub verdreht wird, so daß er in einer Zwischenstellung zwischen der lntleerstellung und der Füllstellung mit drehversetzt zu den wüllöffnungen 10, 11 des Zylinders 6 angeordneten, vorzugseise um 90° dagegen versetzten Spülöffnungen 24 fluchtet, in welcher die beim Rückhub mit transportierte (mit Lugol'scher Lösung versetzte) Maischeprobe zunächst durch Heißwasser ausgespült wird und schließlich die so gereinigte Querbohrung 9 durch einen Luftstrom wieder getrocknet wird, ehe sie in die in fig. 1 dargestellte Füllstellung zum Wiedereinbringen einer entsprechenden Menge an Lugol'scher Lösung gelangt.After each measurement period, which can last about five to ten seconds, the piston 8 is withdrawn again, as a result of a link guide of the Piston is rotated at least during the return stroke, so that it is in an intermediate position between the emptying position and the filling position with a rotationally offset to the filling openings 10, 11 of the cylinder 6 arranged, preferably around 90 ° against it offset flushing openings 24 are aligned, in which the transported with the return stroke Mash sample (mixed with Lugol's solution) first rinsed out with hot water is and finally the thus cleaned transverse bore 9 again by an air stream is dried before it is placed in the position shown in fig. 1 shown filling position for reintroduction a corresponding amount of Lugol's solution arrives.

Jede Reflexionsmeßanordnung 19 bzw. 19' umfaßt einen optischen 3ender 20 bzw. 20' mit einer stabilisierten Lichtquelle 25, wobei die Lichtquellen beider Reflexionsmeßanordnungen über eine Regelschaltung auf gleiche Helligkeit eingeregelt sind und einem Kondensor 26,um ein relativ paralleles breites Lichtbündel auf die Oberflache 27 der mit Lugol'scher Lösung versetzten Maischeprobe 28 zu strahlen. Die ausgeleuchtete Gesichtsfläche 29, die gleicherweise der Gesichtsfläche des zugeordneten Empfängers 21 bzw. 21' entspricht, soll möglichst groß sein, insbesondere wesentlich größer als der maximale Korndurchmesser der in der maische enthaltenen Teilchen, um Fehler durch starke Spitzen beim Vorbeischwimmen einzelner größerer Körner auszumitteln. Die von der Oberfläche 27 der mit der lugol' sehen Lösung versetzen Maischep-obe refleVftiorte Strahlung gelangt über eine Filterplatte 30 für ca. 4 500 Angström (entsprechend der charakteristischen Blaufarblmg von Stärkelösung durch Zusetzen von Lugol'scher Lösung) auf einen Photoempfänger 31, der ein Relais 25 betätigt, weldies die nächste lehandlungsstufe der Maische anlaufen läßt und/ oder ein Signal auslöst, um dem Bedienungspersonal der Brauanlage die erfolgte Verzuckerung anzuzeigen.Each reflection measuring arrangement 19 or 19 'comprises an optical 3-transmitter 20 or 20 'with a stabilized light source 25, the light sources of both Reflection measuring arrangements regulated to the same brightness via a control circuit are and a condenser 26 to a relatively parallel broad light beam on the To blast the surface 27 of the mash sample 28 mixed with Lugol's solution. The illuminated face area 29, which is the same as the face area of the associated Receiver 21 or 21 'corresponds to, should be as large as possible, in particular substantial larger than the maximum grain diameter of the particles contained in the mash, to average out errors caused by strong peaks when individual larger grains swim past. The Maischep-obe from the surface 27 of the solution seen with the lugol ' Reflective radiation passes through a filter plate 30 for approximately 4,500 angstroms (corresponding to the characteristic blue coloration of starch solution by adding from Lugol's solution) to a photoreceiver 31 which actuates a relay 25, weldies starts the next treatment stage of the mash and / or a signal triggers to indicate to the brewing plant operators that the saccharification has taken place.

Claims

Q1 Device for monitoring the saccharification of the mash when brewing beer by optical observation of the color change of a solution mixed with Lugol's Mash sample, characterized by an electro-optical reflection measuring arrangement (19) to measure the intensity of the characteristic blue area on the surface (27) of the mash sample (28) reflected; radiation of a preferably stabilized I, source of light (25).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a second Reference reflection measuring arrangement (19 ') for measuring an untreated mash sample is provided and that the outputs of both reflection measuring arrangements (19, 19 ') with the inputs of a differential amplifier (22) are connected.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by one of the same built-up light sources (25, 25 ') of both reflection measuring arrangements (19, 19') automatically Separate measuring device regulating the same brightness to determine the brightness each light source containing control circuit.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized by an on the output of the differential amplifier (22) connected integrator stage.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the light source containing the optical transmitter (20, 20 ') and the receiver (21, 21 ') of each reflection measuring arrangement (19, 19') are designed so that the diameter the illuminated face area (29) on the surface (27) of the mash sample (28) is much larger than the maximum grain diameter contained in the mash Particle.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by a bypass line (1) connected to the Staischebottich with a shut-off valve (2, 3) limited sample section (4) in which a metering device (5) for Introducing a predetermined amount of Lugol's solution opens and the facilities is provided for thorough mixing of the mash and the Lugol's solution.

7. Apparatus according to claim 6, characterized by a transverse to Sample section attached cylinder (6), whose in an emptying position in the Sample section displaceable piston (8) has a transverse bore (9) which is in the retracted filling position of the piston (8) with one with a storage container (12) for the Lugol? S solution connected cylinder wall opening (10) is aligned.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the cylinder wall opening (10) one with a vent riser (13) connected second Cylinder wall opening (11) is opposite.

9. Apparatus according to claim 8, characterized by a link guide to rotate the piston (8) during the return movement from the emptying position, see above that his Querbohrrn '(9) in a flushing position with rotationally offset to the cylinder wall openings (10, 11) in the filling position arranged flushing openings (24) of the cylinder wall is aligned.

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized by one containing a circulating pump (18) and an overflow valve (16), preferably bypass line branching off from the sample section (4) in the area of the shut-off valves (2, 3) (17).

11.Vorrichtung according to claim 10, characterized in that the Reflection measuring arrangement (19) is arranged in the course of the detour line (17).

12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that that the reference reflection measuring arrangement (19 ') upstream of the inlet shut-off valve (2) arranged it.

L e r s e i t e