Von Bacchus’ Gedanken wohl getragen

Von Bacchus’ Gedanken wohl getragen

Moderne Anlagen zur Spirituosenverarbeitung

Von der Herstellung des Rohalkohols bis hin zur fertigen verkaufsfähigen Spirituose bedarf
es einer intensiven weiteren Verarbeitung, von der Rektifikation (Entfernung unerwünschter
Nebenstoffe, die bei der Vergärung entstehen, wie z. B. Aldehyde, Methanol, Propanol
und Fuselöle) über die Verschneidung (Einstellung der Alkoholkonzentration) bis zur Zugabe
von Aromen und Geschmacksträgern. In diesem Bericht wird ausschließlich die
Verarbeitung von Neutralalkohol (Ethanol) nach der Rektifikation betrachtet.

Alkoholannahme und Verschneidung
In den überwiegenden Fällen wird der Neutralalkohol mit LKW angeliefert. Üblicherweise werden mehr als 25 000 l Ethanol aus Gründen der Wirtschaftlichkeit pro Anlieferung entladen. Im Allgemeinen stellt die Lagerung von so großem Volumen an Ethanol mit ca. 96,5 Vol.-Prozent reinem Alkohol ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Vorschriften zur Ex–Zone 1 und Ausrüstung der Tanks gemäß ATEXII müssen berücksichtigt werden.

Anforderungen an den Gewässerschutz, höhere Versicherungen für den Feuerschutz und zusätzliche Auflagen der Gewerbeaufsicht sind zu erfüllen. Für die Weiterverarbeitung hat es sich bewährt, den Neutralalkohol auf eine Konzentration von < 70 Vol. Prozent mit Wasser zu verdünnen.

Die Verschneidanlage für Alkohol-/Wassermischungen Typ DIVA™ von der GEA Diessel GmbH

– nimmt das Alkohol/Wassergemisch an,
– erfasst und dokumentiert die Masse des Alkohol/Wasser (A/W)-Gemisches mit einer
   Genauigkeit besser 0,1 Vol.-Prozent reinen Alkohol,
– regelt die Wasserzugabe entsprechend der vorgewählten Endkonzentration,
– kontrolliert und regelt das Massenverhältnis A/W-Mischung zum Verschneidwasser,
– dosiert das A/W-Gemisch über eine Mengenvorwahl in den Zieltank,
– kann im Bedarfsfall als zollamtliche Anlage ausgelegt werden,
– überträgt nach Anforderung den Datensatz auf ein übergeordnetes Rechnersystem.

Für die Herstellung von sogenannten Alkopops und anderen Szenemischgetränken eignen sich Herstellungsanlagen aus der Getränkeindustrie, wie nachfolgend aufgeführt.

Vorteile der automatischen Verschneid-Annahmeanlage

• Gegenkontrolle des angelieferten A/W-Gemisches
• Automatische Alkoholkonzentrationsmessung
• Verschneiden des A/W-Gemisches mit einer Genauigkeit von ± 0,1 Vol.-Prozent Alkohol
• Dokumentation über Druckbeleg
• Vereinfachung im Bereich Ex-Schutz, Gewässerschutz, Arbeitssicherheit, Feuerversicherung, Gewerbeaufsicht, Bauplanung
  

Wasserentgasung
Sauerstoff in Getränken beeinträchtigt die Haltbarkeit und den Geschmack. Deshalb ist es wichtig, für die Herstellung von Getränken entgastes Wasser zu verwenden. Die zweistufige Wasserentgasung der GEA Diessel GmbH erreicht gute Restsauerstoffwerte und ist deshalb für diese und andere Anwendungen geeignet. Über eine zentrale Wasserentgasung Typ DIOX™ werden alle Produktwasserverbraucher versorgt. Durch den konsequenten Einsatz von entgastem Wasser z. B. auch im Chargenansatzbereich, wird die Sauerstoffbelastung des Produktes auf ein Minimum beschränkt. Die Wasserentgasungsanlage arbeitet nach dem Prinzip einer zweistufigen Vakuumentgasung und zusätzlicher CO2-Wäsche. Das Wasser verlässt die Anlage nahezu ohne Aufnahme von gebundenem CO2.

Aufgaben der Wasserentgasung

• Bereitstellung von hochwertigem Getränkewasser,
• Minimierung der Oxidation im Getränk,
• Reduzierung des Restsauerstoffgehaltes unter 0,05 ppm möglich,
• Minimierung des Aufschäumens beim Abfüllen.

 

Automatisches Dosieren im Misch-Ansatzbereich
Bedingt durch eine große Anzahl unterschiedlicher Rezepte und dauernder Anpassung an die Anforderungen des Marktes müssen die unterschiedlichsten Liköre in kurzer Zeit und mit gleichbleibender Qualität produziert werden. Die Ergebnisse der Ausmischung mit der Chargenmischanlage DIMA-S™ (auch Batch-Anlage genannt, zur stapelweisen Vorlage in einen Zieltank) verbindet die dauernd hohe Qualität des ausgemischten Likörs mit der hohen Flexibilität bei der Umstellung auf neue Rezepte.

Die Verwendung eines Messsystems für alle Komponenten garantiert eine hohe Mischgenauigkeit. Fehler hinsichtlich der Mischgenauigkeit während eines Batchvorgangs (Ansatz) sind weitgehend ausgeschlossen. Eine Kalibrierungseinheit prüft automatisch und rechnergesteuert die Messgenauigkeit der eingesetzten Messtechnik. Der Aufbau der Chargenmischanlage berücksichtigt von vorn herein den späteren, weiteren Ausbau von bis zu 5 zusätzlichen Komponentenventilen.

Die Anlage ist vorgesehen für die Anbindung von Aroma-Tanks oder IBC-Aroma-Container. Trockenstoffe können rezeptgesteuert mit Getränkewasser vermischt werden, Fässer und Kleingebinde können mit einer Sauglanze abgepumpt werden. Für die Restspülung wird von der Steuerung ein zu definierendes Getränkewasservolumen dosiert. Die beschriebene GEA Diessel-Anlage arbeitet im sogenannten Vollschlauchprinzip. Am Anfang und am Ende des Dosiervorgangs ist die Anlage mit dem gleichen Produkt gefüllt. Alkohol, Zucker oder Wasser am Anfang und am Ende ermöglichen einen Sortenwechsel ohne Zwischenreinigung unter der Voraussetzung, dass im Folgerezept diese Medien mit ausreichendem Volumen zur Verfügung stehen.

Vorteile der Chargenmischung

• Ein Messgerät für alle Produkte
• Verbrauchsprotokollierung der Rohstoffe
• Nachrüstbar für weitere Komponenten
• Dosierung von Trockenstoffen möglich
• Zwischenreinigungen können entfallen
  
  
  
  
  Schema der Chargenmischanlage typ DIMA-S™

Kontinuierliche Spirituosenausmischung
Ein beachtlicher Kostenfaktor bei der Planung von neuen Abfülllinien ist die Bereitstellung von umbautem Raum. Neuplanungen in bestehenden Räumlichkeiten oder auch die Neuplanung von neuen Betriebsstätten sind immer in Verbindung mit Kosten-Nutzen-Analysen zu betrachten. Umfangreiche Ausstattungen des Ansatzbereiches mit aufwendigen Misch-Lagerbehältern können das Budget sehr schnell in die Höhe treiben. Bei der Planung des Misch- und Ansatzbereiches ist die vorhandene Produktpalette ein entscheidendes Kriterium für die Installation von automatischen Mischanlagen. Produkte, die immer wiederkehrend in großem Volumen über längere Zeit abgefüllt werden, können ohne zusätzliche Misch-Ansatzbehälter dem Füller direkt zugeführt werden.

Es werden kontinuierlich (Inline) verschiedene Konzentrate mit einer A/W-Mischung, Wasser und Flüssigzucker nach Rezeptvorschrift direkt in der Rohrleitung als Fertigspirituose vermischt. Die Anlage stellt die fertige Spirituose/Likör dem Füller zur Verfügung. Natürlich ist es auch möglich, ein Basiskonzentrat mit einer A/W-Mischung und Wasser zu vermischen. Bei Start und Stopp des Füllers werden die momentanen Stellungen der Regelorgane gespeichert. Die digitale Steuerung sorgt für einen Neustart ohne einen relevanten Mischfehler.

Vorteile der kontinuierlichen Ausmischung

• Platzsparende Bauweise
• Geringer Installationsaufwand
• Leine Mischtanks erforderlich
• Konzentrateinsparung durch höchste Genauigkeit
• Einfache Bedienerführung
• Kurzer Zeitbedarf bei Produktwechsel
• Proportionale Massenmessung zur Ermittlung des Gewichtes (Option)
  
  
  
  
  Kontinuierliche Mischanlage

Karbonisieren und Getränkeanalyse
Der Getränkemarkt für Spirituosen ist heutzutage flexibler und schnelllebiger als je zuvor. Viele verschiedene Szenemischgetränke mit zum Teil kurzer Lebensdauer am Markt und die ständige Nachfrage nach neuen Produkten mit besonderen Geschmackserlebnissen für den Konsumenten, stellen die Getränkehersteller und Anlagenbauer immer wieder vor neue Herausforderungen.

Ein erheblicher Anteil der geschmacklich empfundenen Frische des Getränkes wird durch die Zugabe von CO2 gefördert. Überwiegend in alkoholfreien Erfrischungsgetränken, in Bier, Wein, Sekt und auch in anderen Mischungen mit Alkoholanteilen wird CO2 als Geschmackbildner eingesetzt. Die neuen Herausforderungen an die Hersteller von Spirituosen und RTD-Getränken (Ready To Drink) erfordern neue Techniken im Bereich der Abfüllung.

Besonders im low proof-Bereich Alk. < 10 Vol.-Prozent werden immer mehr Getränke karbonisiert. Komplette Systeme für das Inline-Karbonisieren mit automatischer Inline-Analyse für CO2, Brix, Alkohol und Farbe sichern die hohe, gleichbleibende Qualität des abzufüllenden Getränkes.

Vorteile der Inline-Karbonisierung DICAR™

• Lange Verweilzeit im Druckbehälter
• Großes Puffervolumen für den Füller
• Komplette Inline-Analyse
• Geringer CO2-Verlust durch CO2-Rückführung
• Direkte Regelung des CO2-Gehaltes
  
  

Reinigungsanlagen/CIP
Hinsichtlich des Anspruches an die hohe Qualität und Haltbarkeit des hergestellten Produktes müssen Produktionslinien regelmäßig gereinigt werden. Hierfür werden zentrale oder dezentrale CIP-Reinigungsanlagen für den gesamten Prozessbereich eingesetzt. Ob als Reinigungsanlage mit einem Kreislauf oder anlagenbedingt mit mehreren Kreisläufen zur gleichzeitigen Reinigung ausgestattet, trägt die CIP-Reinigung in erheblichem Umfang zu einer gleichbleibenden Produktqualität bei.

Wichtige Kriterien bei der Auslegung der DICIP™-Anlage sind:
- sparsamer Umgang mit Wasser, Lauge und Energie durch Rückführung von Nachspülwasser,
  Heißwasser und Lauge, dadurch gleichzeitig Reduzierung der Abwassermenge und -Belastung,
- automatische Aufschärfung von Lauge und automatische Erwärmung von Lauge und Wasser, 
- automatische Steuerung des Reinigungsablaufs, 
-  variable Programme, leicht änderbar durch den Anwender, erlauben die exakte Anpassung der Reinigungsprozeduren an die jeweilige Aufgabenstellung.

 

Ein Reinigungsprogramm kann aus folgenden Schritten zusammengestellt werden:

• Vorspülen mit bereits für das Nachspülen eines vorangegangenen Reinigungsablaufs genutztem Wasser. Das zurückkommende Vorspülwasser wird verworfen.
• Laugen, heiß. Die Lauge wird, gesteuert über ein Leitfähigkeitsmessgerät im Rücklauf, wieder in den Laugentank zurückgefördert. Entfernung von Proteinen, Fetten und organischen Belägen.
• Heißwasser. Das Wasser wird mittels Erhitzer auf die voreingestellte Temperatur erhitzt. Das Wasser wird, gesteuert über ein Leitfähigkeitsmessgerät und die Temperaturmessung, wieder in den Heißwassertank zurückgefördert.
• Desinfektion. Dem Frischwasser wird in einem festen Verhältnis Desinfektionsmittel zugegeben.
• Säureschritt. Mit einer schwachen Säurespülung werden anorganische Beläge und Versteinerungen gelöst. Noch verbleibende Mikroorganismen werden abgetötet.
• Nachspülen, kalt. Dieser Schritt ist immer der letzte in einem Reinigungsablauf. Das Wasser wird nach dem Durchlauf im Vorspülwassertank aufgefangen.
• Die Steuerung bietet dem Anwender die Möglichkeit, verschiedene Abläufe auszuwählen.
  
  

Fazit
Für die Verarbeitung eines hochwertigen und teuren Rohstoffs (Ethanol) ist es unumgänglich, in neue und moderne Techniken zu investieren. Allein aus wirtschaftlichen Gründen können Verluste beim Verschneiden, Mischen oder beim Produktwechsel nicht hingenommen werden. Eine gleichbleibende Kontinuität der hergestellten Spirituose wird dem Hersteller Vorteile auf dem Markt sichern und zukünftige neue Markteinführungen absichern. Egal, ob auf konventionelle Technik oder auf Inline-Verfahren ausgerichtet, ob einzelne Komponenten oder komplette Anlagen benötigt werden, GEA Diessel GmbH hat für alle Prozesse eine passende Lösung parat.

Der Autor:
Wolfgang Zenker
Staatlich geprüfter Elektrotechniker; 1983 bis 1985 Studium an der Fachschule für Elektrotechnik in Hildesheim; 1985 bis 1987 tätig im Bereich der Nachrichtentechnik; Seit 1987 Key Account Manager „Erfrischungsgetränke und Spirituosenindustrie“ bei GEA Diessel GmbH

Veröffentlicht in: GETRÄNKEINDUSTRIE 8/2008 

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