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Ronald Haupt ist Vertriebsingenieur in der Fachabteilung für Getränkeindustrie bei Flottweg und Experte für Trenntechnik in der Fruchtsaftherstellung.

Bild: Flottweg

Trenntechnik für die Fruchtsaftherstellung „Engineering ist das A und O“

29.10.2019

Für die Herstellung von Fruchtsäften ist die Wahl der richtigen Trenntechnik entscheidend. Um eine maximale Ausbeute und eine hohe Qualität des Endprodukts zu gewährleisten, müssen alle Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sein. Welche Anforderungen es sonst noch in der Fruchtsaftproduktion gibt, erläutert Ronald Haupt, Vertriebsingenieur in der Fachabteilung für Getränkeindustrie bei Flottweg, im Interview mit P&A.

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Die Fruchtsaftherstellung ist einer von vielen Zielmärkten von Flottweg. Was ist hier Ihr Fokus: einzelne Trenntechniksysteme oder Komplettlösungen?

Ronald Haupt:

Als Spezialist für die Maischeentsaftung mittels zentrifugaler Trenntechnik und kontinuierlichen Bandpressen fokussieren wir uns auf diesen Teil des gesamten Fruchtsaft-Herstellungsprozesses. Dabei trennen wir aufgrund von Zentrifugalkräften Stoffgemische mit unterschiedlichen Dichten oder entsaften verschiedenste Fruchtmaischen mittels Pressdruck. Komplettlösungen stellen wir hingegen in Bezug auf das Engineering zur Verfügung. Man kann sagen: Wir entwickeln eine Anlage von der Frucht oder von dem zu verarbeitenden Gemüse bis hin zum fertigen Saft. Hier arbeiten wir auch mit Gesamtanlagenbauern – bei kompletten Fabriken – und den Kunden zusammen.

Weshalb ist Engineering von Ihrer Seite her wichtig?

Jedes zu verarbeitende Produkt hat seine spezifischen Eigenschaften. Deshalb ist es wichtig, den Vorprozess genau zu verstehen und technologisch zu beeinflussen. Es muss zum Beispiel auch das richtige Mahl- und Pumpensystem ausgewählt werden. Daher ist Engineering das A und O, damit das entsprechende Trennaggregat das Produkt ideal zur Verfügung gestellt bekommt und die festen und flüssigen Bestandteile bestmöglich voneinander getrennt werden können. Im nächsten Schritt optimieren wir unsere Maschinen dann auf das zu verarbeitende Obst oder Gemüse. Meistens fertigen wir auftragsbezogen.

Gehören zum Engineering auch Tests mit der jeweiligen Rohware des Kunden?

Flottweg baut seit über 50 Jahren Dekanterzentrifugen und seit circa 35 Jahren Bandpressen; insofern ist ein sehr großer Erfahrungsschatz vorhanden. Wir wissen um die Vor- und Nachteile der jeweiligen Technologie und es kommt darauf an, ob es sich beim Ausgangsprodukt etwa um Steinobst, Trauben oder Wurzelgemüse handelt. Unsere Hauptaufgabe ist es dann, die beste Variante für den Kunden auszuwählen. Aber wir beschäftigen uns auch immer wieder mit neuen Anwendungen, und da ist es durchaus üblich, dass man auch mit kleineren Maschinen vor Ort einen Test durchführt. Das geht ganz einfach los im Labor, daraus entwickelt sich dann ein Technikumsversuch und anschließend findet der Scale-up zur Produktionsanlage statt.

Welche Rolle spielt eigentlich die Automatisierung in der Fruchtsaftherstellung?

Das ist sehr stark kundenabhängig und auch regional unterschiedlich. Wichtig ist dabei, dass wir wirklich vom kleinsten Süßmoster bis hin zu hochtechnisierten Anlagen, in denen die Maschinen über eine zentrale Leitwarte komplett automatisch gesteuert werden, alles liefern. Hier spielen insbesondere die Rezepthinterlegung eine wichtige Rolle oder die automatisierte Reinigung. Unsere Stärke ist aber ganz klar: Wir können jede Maschine so liefern, wie es der Kunde wünscht – voll automatisiert oder als rein manuelle Maschine. Zum Beispiel ist eine automatisierte CIP-Reinigung natürlich nicht sinnvoll für den kleinen Süßmoster, wenn er die Maschine im Jahr nur drei Monate betreibt und selbst an der Maschine steht.

Bei der Fruchtsaftproduktion arbeitet man mit natürlichen Produkten, die auch sehr unterschiedlich ausfallen können. Ist hier eine vollständige Automatisierung überhaupt möglich?

Im Vergleich zu einer Bandpresse kann man in eine Dekanterzentrifuge bei laufenden Betrieb nicht hineinsehen, das ist bei dieser Betrachtung ein kleiner Nachteil. Den Saft, der dann herauskommt, den Resthubgehalt oder auch den Trester in Bezug auf die Restfeuchte zu überprüfen, ist immer noch Aufgabe des Anwenders. Der Faktor Mensch ist also nach wie vor ganz entscheidend.

Welche besonderen Anforderungen stellt die Verarbeitung von Obst und Gemüse an die Trenntechnik?

Nehmen wir das Beispiel Weintrauben: In gewissen Regionen wachsen die Trauben bodennah oder die Ernte ist mechanisiert. Dadurch ergibt sich ein höherer Eintrag an abrasiven Stoffen wie Sand in der Maische, die man nur bedingt durch einen vorhergehenden Waschprozess entfernen kann. Für uns besteht dann die Herausforderung, die Maschine mit einem hohen Verschleißschutz auszustatten, gleichzeitig aber auch die hygienischen Anforderungen nicht aus den Augen zu verlieren. Daneben unterscheidet sich die Maische eines jeden Produktes stark voneinander. Apfelmaische hat eine ganz andere Struktur nach dem Mahlen als die von Karotten oder Beeren. Daher ist es wichtig einzugrenzen, welches das Hauptprodukt unserer Kunden ist und wo deren Fokus liegt. Danach richtet sich dann die Auswahl der Trenntechnik. Aus diesem Grund müssen wir nicht nur über Wissen auf der Maschinenbauseite verfügen, sondern auch in der Fruchtsafttechnologie.

Bandpressen eignen sich zum Beispiel gut für die Herstellung von Apfelsaft. Kann man die Trenntechnologien generell bestimmten Obst- und Beerensorten zuordnen?

Ja, definitiv. Für Gemüse- und Beerensäfte werden klassischerweise Dekanter eingesetzt, da hier eine andere Vorbehandlung erfolgt. Das lässt sich gut anhand von Karottensaft beschreiben: Für die Herstellung von Karottensaftkonzentrat ist Betacarotin ein wichtiger Faktor. Dieses Betacarotin muss aber zunächst in der Maische aufgeschlossen werden, damit der Dekanter es anschließend vom Trester trennen kann. Es ist eine spezielle Vermahlung notwendig, was wiederum zu einer feinen Maischestruktur und somit eher ungeeignet ist für einen klassischen Pressvorgang. Der Dekanter hingegen trennt beide Komponenten durch die Zuhilfenahme von Zentrifugalkraft und entfernt auch feine Feststoffe. Somit eignet er sich bei dieser Anwendung besser als eine Bandpresse, die nur mit Druck arbeitet. Bei Beeren ist das ähnlich. Hier ist die Rohware zudem sehr teuer und man möchte eine hohe Ausbeute erreichen. Beeren werden daher fein vermahlen, enzymiert und es entsteht eine im Vergleich zu Äpfeln sehr flüssige Maische.

Dekanter und Bandpresse sind die beiden Hauptkomponenten in der Saftherstellung?

Man sollte den Separator als Feinklärer nicht unterschlagen. Wir setzen diesen sehr oft nach einer Bandpresse ein – speziell für naturtrüben Apfelsaft. Mit diesem ist es möglich, die groben Partikel aus dem Saft zu entfernen und so eine definierte Trubzusammensetzung im Direktsaft zu erhalten.

Effizienz ist in jeder Branche wichtig. Nun geben Sie in den Broschüren an, dass Ihre Bandpressen zwischen 78 und 84 Prozent an Ausbeute erreichen. Ist das schon das Maximum?

Das ist richtig. Wir geben bei den Bandpressen diesen Wert an. Dieser ist immer abhängig von der Rohware. Nehmen wir zum Beispiel einen Apfel: Verarbeitet man ihn genau zur Erntezeit, ist das Pektin noch komplett in ihm enthalten. Nach dem Mahlen haben Sie eine ideal strukturierte Maische, mit der sich eine hohe Ausbeute erreichen lässt. Mit zunehmendem Reifegrad der Äpfel, verändert sich auch deren Struktur. Fruchteigene Enzyme zerstören das Pektin, das eine Art Stützsubstanz für die Zellen ist. Nach dem Mahlvorgang erhält man dann eine mehr püreeartige Struktur. Diese Maische lässt sich schwieriger pressen und kann, falls man die Maschinenparameter nicht verändert, zu Abstrichen in der Ausbeute führen. Dies ist aber unabhängig von der eingesetzten Verarbeitungstechnik.

Kann man die Ausbeute noch erhöhen?

Natürlich, zum Beispiel über Tresternachextraktion. Aus dem ersten Verfahrensschritt erhalten Sie einen komplett unbehandelten, naturtrüben Saft und den ausgepressten Trester. Durch Wasser und Enzymzugabe können Sie die Zellen weiter aufschließen und durch einen zweiten Verfahrensschritt zusätzlichen Saft gewinnen. Die Gesamtausbeute liegt dann über 90 Gewichtsprozent.

Wie aufwendig ist ein mehrstufiges Verfahren?

Solche Prozesse nutzen meist nur die großen Produzenten von Apfelsaftkonzentrat, da diese durch den höheren technischen Aufwand höhere Fixkosten implementieren. So kommen neben der klassischen Ultrafiltration Verdampfer zum Einsatz. Solche Systeme rechnen sich also erst ab einer gewissen Betriebsgröße. Für den kleinen Produzenten, der jährlich nur 2.000 t Äpfel verarbeitet, ist dies sicherlich nicht interessant, aber die großen, international agierenden Fruchtsaftfirmen nutzen diesen Verfahrensschritt.

Fruchtsaftkonzentrat hat nicht mehr den besten Ruf. Stattdessen sind vor allem naturbelassene Produkte im Trend. Welche Entwicklungen sehen Sie?

Diese Entwicklung verfolgen wir seit rund 15 Jahren. Der Konsum von Apfelsaftkonzentrat ist nicht mehr zunehmend, sondern weltweit gesehen gleichgeblieben oder eher gesunken. Da spielen auch politische Faktoren eine gewisse Rolle. Nach wie vor sind die größten ASK-Produzenten in Asien zu finden, wobei gewisse europäische Regionen aufgeholt haben. Zölle sind aktuell ein Thema, aber auch die veränderten Kundenwünsche nach einem naturbelassenen Produkt. Das ist über Direktsaft einfach besser abbildbar. Für die eine hohe Qualität des Direktsafts, hier sprechen wir vom Aroma und auch der Saftfarbe, ist eine schnelle kontinuierliche Verarbeitung der Maische gefordert. Dekanter und Bandpressen sind beides kontinuierliche Systeme. Allgemein geht der Trend also ganz klar in Richtung mehr Natürlichkeit. Zudem ist Diversifizierung stark vorangeschritten. Litschi-Saft war vor zehn Jahren noch etwas Exotisches, heute ist er in fast jedem Supermarkt erhältlich. Dazu kommen Spezialsäfte wie Spinat oder Sellerie, die in den USA sehr gefragt sind und hohe Anforderungen an die Hygiene stellen. Mischsäfte liegen ebenfalls im Trend. Zum Beispiel wird inzwischen gerne auch Acerola-Saft als Vitamin-C-Quelle beigemischt. Die Konsumenten werden in Zukunft also noch eine viel breitere Auswahl bekommen – auch von Fruchtsäften, die wir hier in Deutschland noch gar nicht wirklich kennen, wie Cashewapfel. Die Individualisierung auf dem Getränkemarkt wird sicherlich noch weiter voranschreiten.

Flottweg auf der BrauBeviale

Bildergalerie

  • Bandpressen eignen sich ideal zur Verarbeitung von Apfelmaische. Flottwegs Modelle erreichen dabei eine Ausbeute von 78 bis 84 Gewichtsprozent.

    Bild: Flottweg

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