Exzenterschneckenpumpe dosiert Kieselgur für die Bierfiltration
Kieselgur hat sich seit Jahrzehnten als zuverlässiges Hilfsmittel in der Bierfiltration bewährt. Bei der Anschwemmfiltration ermöglicht sie eine hohe Klärschärfe, optimiert die Haltbarkeit und die sensorischen Eigenschaften des Bieres. Voraussetzung dafür ist jedoch eine möglichst gleichmäßige Dosierung der Kieselgur. Dieses Praxisbeispiel zeigt, wie Exzenterschneckenpumpen durch ihr pulsationsarmes Funktionsprinzip einen möglichst homogenen Filterkuchen erzeugen und damit einen stabilen sowie wirtschaftlichen Filtrationsprozess unterstützen.
Die Bedeutung der Bierfiltration in Brauereien
Die Nachfrage nach filtrierten Bieren ist in den vergangenen Jahren sowohl seitens der Verbraucher als auch des Getränkehandels kontinuierlich gestiegen. Während früher vor allem Pils filtriert angeboten wurde, sind heute zunehmend auch traditionelle Sorten wie Helles und Weizenbier in filtrierter Form erhältlich. Damit reagieren Brauereien auf den Wunsch vieler Konsumenten nach einer klaren Optik sowie einer gleichbleibend hohen Produktqualität.
Auch der Getränkehandel bevorzugt filtrierte Biere, da diese in der Regel eine längere Mindesthaltbarkeit aufweisen. Dadurch wird der Zeitraum für den Abverkauf verlängert und das Risiko von Warenverlusten reduziert. Vor diesem Hintergrund gewinnen leistungsfähige, wirtschaftliche und prozesssichere Filtrationsverfahren für Brauereien zunehmend an Bedeutung.
Bierklärung: Anschwemmfiltration mit Kieselgur
Die Anschwemmfiltration ist das am häufigsten eingesetzte Verfahren zur Klärung von Bier, bei dem Kieselgur in der Regel als Filterhilfsmittel verwendet wird. Das feinkörnige Sedimentgestein zeichnet sich durch eine offenporige Struktur aus. Diese ermöglicht es, Hefezellen, Eiweißpartikel sowie weitere natürliche Trübstoffe, die während des Brauprozesses entstehen, zuverlässig zurückzuhalten.
Der Filtrationsprozess beginnt mit der sogenannten Grundanschwemmung. Hierbei wird eine Suspension aus Wasser oder Bier und Kieselgur über die Filterelemente geleitet. Die Kieselgur lagert sich gleichmäßig auf deren Oberfläche ab und bildet den sogenannten Filterkuchen, der als eigentliche Filtrationsschicht dient. Anschließend strömt das Bier durch den Filterkuchen, wobei die Trübstoffe in der offenporigen Struktur zurückgehalten werden. Gleichzeitig wird dem Bier weiterhin kontinuierlich eine geringe Menge Kieselgur zugesetzt, um ein vorzeitiges Zusetzen des Filterkuchens zu verhindern.
Herausforderungen: Ausbildung eines homogenen Filterkuchens
Zur Optimierung der Anschwemmfiltration benötigte eine mittelständische Brauerei eine neue Pumpenlösung, die sowohl für die Grundanschwemmung (Precoat) als auch für die kontinuierliche Kieselgurdosierung (Body Feed) geeignet ist. Die bisher eingesetzte pulsierende Verdrängerpumpe verteilte die Kieselgur nicht gleichmäßig auf den Filterelementen, sodass kein homogener Filterkuchen entstand. Infolgedessen konnte die gewünschte kolloidale Stabilität des Bieres nicht erreicht werden.
Exzenterschneckenpumpe optimiert die Effizienz der Anschwemmfiltration
Zur Dosierung der Kieselgur-Suspension setzt die Brauerei künftig eine hygienische Exzenterschneckenpumpe der F-Baureihe von NOV Mono ein. Dank ihres nahezu pulsationsfreien Förderprinzips wird die Kieselgur gleichmäßig auf den Filterelementen verteilt, wodurch ein homogener Filterkuchen entsteht. Die zweistufige Pumpe der Baugröße F150B erreicht einen Differenzdruck von bis zu 12 bar und Förderströme von bis zu 30 m³/h.
Im Rahmen mehrerer Testläufe wurden bis zu 10 m³/h Kieselgur-Suspension erfolgreich angeschwemmt. Dabei traten keine Beanstandungen hinsichtlich der Trübungsneigung des Bieres mehr auf. Langfristig erwartet die Brauerei einen stabileren Filtrationsprozess sowie einen geringeren Verbrauch an Filterhilfsmitteln.
Zugelassen für die CIP-Reinigung und SIP-Sterilisation
Im Vergleich zu anderen Verdrängerpumpen mit Elastomerbauteilen können Exzenterschneckenpumpen für standardisierte Reinigungsverfahren ausgelegt werden und bieten somit die erforderliche Produktsicherheit im Brauprozess. Die Exzenterschneckenpumpen der F-Baureihe von NOV Mono verfügen über seitliche CIP-Anschlüsse, die eine Reinigung des Förderraums mit Wasser, Säure und Lauge bei Temperaturen bis 80 °C ohne Einschränkungen ermöglichen. Optional kann die Pumpe anschließend im Steam-in-Place-Verfahren mit 120 °C heißem Dampf sterilisiert werden. Zur weiteren Optimierung der Reinigungs- und Sterilisationsprozesse erfolgt die Kraftübertragung über einen gelenkfreien Flexishaft aus Titan. Sein einteiliges Design verhindert die Entstehung von Toträumen, in denen sich Produktrückstände ablagern könnten.
Kieselgurpumpen von NOV Mono sind für die CIP-Reinigung und SIP-Sterilisation zugelassen
Pumpenlösung auch für weitere Filterhilfsmittel
Hygienische Exzenterschneckenpumpen können gleichermaßen auch in der Anschwemmfiltration zur Klärung von Wein, Speiseölen und Fruchtsäften eingesetzt werden in denen neben mineralischen Filterhilfsmitteln wie Kieselgur und Perlit auch organische Cellulosefasern zum Einsatz kommen.
Kontaktieren Sie die Prozessingenieure von AxFlow, um die richtige Exzenterschneckenpumpe von NOV Mono für ihre Dosieranwendung zu finden.
