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Correlation Between Fineness of Malt Grist and Particle Size and Conversion During the Mashing and Filtration Process

Peer-Reviewed Paper

MBAA TQ vol. 45, no. 1, 2008, pp. 8-12  |  VIEW ARTICLE

Dipl.-Ing. Johannes Tippmann, Dr.-Ing. Jens Voigt, and Prof. Dr.-Ing. Karl Sommer. Technische Universität München – Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Maschinen- und Apparatekunde, Am Forum 2, D-85354 Freising, Germany.

Abstract
Mashing and lautering are very time-consuming steps in the beer production process, especially with respect to the separation of wort and brewers’ spent grains. To optimize and accelerate these processes, it is necessary to develop a better understanding of the behavior of the particle sizes involved. In this study, malt was milled in different ways, and the behavior of the particle sizes was analyzed. After milling, for further testing, a standard infusion mashing process was selected, and samples were taken at specific times. All samples were frozen immediately after sampling until analysis. After mashing, wort was separated with a mash filter. The results show that brewing yield increased with the fineness of the grist. However, the expected time savings were not realized. The course of the particle size distribution showed that most of the fine particles dissolved during mashing but did not disappear completely. Thus, they had a major influence on the filter cake structure, ultimately plugging up the flow lines. Finally, the tests also showed a higher viscosity resulting from finer milling. As a general conclusion, fine grinds produced higher yields than coarse grinds, but coarse grinding had more positive effects on filtration time.

Keywords: filtration performance, filter cake structure, particle measurement, particle size distribution, separation efficiency, solid–liquid separation

 

Síntesis
El proceso de maceración y filtración de los granos son pasos que consumen mucho tiempo, muy especialmente con respecto a la separación del mosto del afrecho. Para poder optimizar y acelerar estos proceso es necesario comprender mejor el comportamiento de los tamaños de las partículas involucradas en estos procesos. La malta fue molido de diferentes maneras para estudiar el comportamiento del tamaño de las partículas. Se aplicó un proceso estandarizado de maceración a estas moliendas y se tomaron muestras a tiempos determinados. Todas las muestras se congelaron de inmediato hasta que pudieron ser analizadas. El mosto se separó de los granos en un filtro de mezcla después de la maceración. Los resultados muestran que el rendimiento de extracto aumenta mientras más fino la molienda, pero no se consiguió reducir los tiempos tal como se había esperado. La distribución del tamaño de las partículas antes y después de la maceración demostró que la gran mayoría de las partículas finas se disolvían durante la maceración, pero no desaparecían del todo, afectando la estructura del lecho filtrante y eventualmente tapando el flujo del mosto por el lecho. Las pruebas también demostraron que la viscosidad del mosto aumentaba mientras más fina la molienda. Como conclusión final se puede decir que una molienda fina mejora el rendimiento pero que una molienda más gruesa tiene un efecto positivo en el tiempo de filtración.

Palabras claves: desempeño de la filtración, distribución de tamaño de partículas, eficiencia de filtración, estructura del lecho filtrante, medición de partículas, separación de sólidos de líquidos

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