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Verfahrenstechnik Stabiles Bier

17.12.2014

Trübes Bier? Das muss nicht sein. Eine Bierstabilisierung unter dem Einsatz von Mehrweg-PVPP (Polyvinylpolypyrrolidon) verhindert das. Das kontinuierliche Verfahren wurde bei einer griechischen Brauerei erfolgreich eingesetzt. Der Vorteil: das eingesetzte PVPP kann wiederverwendet werden.

Steht Bier über längere Zeit, wird es trüb. Das beeinflusst Geschmack und Optik. Als eine der ersten Brauereien entschieden sich die Betreiber der griechischen Olympic Brauerei für den Einsatz des Innopro Ecostab zur Bierstabilisierung. Damit wird diese Biertrübung verhindert. Konstantinos Agouridas, Braumeister und Produktionsleiter der Brauerei sagt dazu: „Aufgrund unserer permanent steigenden Bierabsätze fassten wir im Jahr 2012 den Entschluss, die gerbstoffseitige Bierstabilisierung mittels PVPP (Polyvinylpolypyrrolidon) nicht mehr wie bislang im Einweg-Verfahren, sondern mit regenerierbarem Mehrweg-PVPP vorzunehmen. Die deutlichsten Vorteile sahen wir beim Innopro Ecostab von KHS.“

Die Olympic Brauerei ist im von Athen etwa 70 km entfernten Ort Ritsona angesiedelt. 2006 wurde hier die Hellenic Mikrobrauerei gegründet – mit einer Kapazität von gerade einmal 16.000 hl auf einer Fläche von etwa 600 m2. Mit den Jahren stieg das Verkaufsvolumen, für 2014 kalkulieren die Betreiber mit einer Menge von 490.000 hl. Derzeit beträgt der Marktanteil der Olympic Brauerei am griechischen Biermarkt 14 Prozent.

Biertrübung verhindern

Wie alle Brauereien Griechenlands setzt auch die Olympic Brauerei etwa 60 Prozent ihres jährlichen Bierverkaufs in den Monaten Mai bis Juli ab. Unter anderem aus diesem Grund hat sich die Olympic Brauerei 2012 mit Exporten ein zusätzliches Standbein aufgebaut. Gerade weil Bier in Griechenland mehrheitlich als Saisonprodukt gesehen und nach der Saison in Privathaushalten oft einmal über eine längere Zeitspanne hinweg gelagert wird, aber auch aufgrund der hohen und in Zukunft voraussichtlich deutlich anwachsenden Exportaktivitäten, ist die zuverlässige Bierstabilisierung für die Brauerei von besonderer Bedeutung. Schließlich verzögert sie die Trübungsbildung im Bier erheblich und erhöht somit die Haltbarkeit.

Generell sind sowohl Polyphenole als auch Proteine für eine Trübung verantwortlich. Sie bilden über die Zeit hinweg Agglomerate, die als Trübung im Bier sichtbar werden. Aufgabe der Bierstabilisierung ist es, einen der beiden Reaktionspartner zu reduzieren. Größtenteils setzen Brauereien heute auf die gerbstoffseitige Stabilisierung mittels PVPP. Zum einen weil deutlich mehr trübungsrelevante Proteine als trübungsrelevante Gerbstoffe im Bier vorhanden sind und somit bei einer gerbstoffseitigen Behandlung das Ziel der Bierstabilisierung effektiver zu erreichen ist. Zum anderen weil Bier stets eine Vielzahl an unterschiedlichsten Proteinen enthält, von denen einige einen hohen Einfluss auf Schaumhaltbarkeit, Vollmundigkeit und Mundgefühl haben und zahlreiche Brauereien das Risiko scheuen, in das Protein-System einzugreifen. Während sich die eiweißseitige Bierstabilisierung ausschließlich im Einweg-Verfahren durchführen lässt, kann für die gerbstoffseitige Bierstabilisierung auch das regenerative Prinzip – wie beim Innopro Ecostab praktiziert – zur Anwendung gelangen.

Einweg- contra Mehrweg-Verfahren

Kommt bei der gerbstoffseitigen Bierstabilisierung das Einweg-Verfahren zum Tragen, wird Einweg-PVPP in das zu filtrierende Bier dosiert und gelangt gemeinsam mit der Kieselgur in einen Kerzenspalt- oder Horizontalsiebfilter. Im Anschluss an die Stabilisierung wird das PVPP ebenso entsorgt wie die Kieselgur. Größte Nachteile dieses Verfahrens sind die hohen Kosten für das zu verwerfende PVPP und eine verkürzte Filterstandzeit aufgrund einer schnelleren Belegung des Trubvolumens.

Dem gegenüber steht der Investitionsaufwand für eine separate Anlage zur regenerativen Bierstabilisierung. Bislang üblich: der Einsatz einer weiteren, dem klassischen Filtrations­prozess direkt nachgeordneten, leicht modifizierten Kerzenspalt- oder Horizontalsiebfilteranlage, die ausschließlich der Bierstabilisierung dient. Deren Kauf rechnet sich in der Regel ab einem Bierausstoß von circa 400.000 hl jährlich. Der Innopro Ecostab lohnt sich auch schon bei weniger Bier und kann damit für kleine und mittelständische Brauereien das Mittel der Wahl sein.

Der Stabilisierung geht bei der Olympic Brauerei die Filtration in einer Kerzenfilteranlage voraus. Das filtrierte Bier gelangt in einen separaten Tank. Von dort aus übernimmt es der Innopro Ecostab. Großer Vorteil des zwischen Filtrations- und Stabilisierungsanlage geschalteten Tanks ist die Unabhängigkeit des Innopro Ecostab von der vorgelagerten Filtration. Wird der Filter beispielsweise gereinigt, kann der Innopro bei genügend großem Puffer kontinuierlich weiterarbeiten.

Kontinuierliche Arbeitsweise dank Modulen

Die kontinuierliche Arbeitsweise ist gegeben, weil mit insgesamt drei Stabilisiermodulen gearbeitet wird. Bei der griechischen Brauerei verfügt jedes der Module über zwei Säulen, in die jeweils Siebzylinder integriert sind. Die mögliche Leistung des Innopro Ecostab beträgt hier 300 hl pro Stunde. Betrieben wird das System aufgrund der geringeren Kapazität des vorgeschalteten Kieselgurfilters zumeist mit 200 hl/h. Neben genannten Modulen enthält jedes Innopro-Ecostab-System ein PVPP-Dosagegefäß sowie die Regenerationseinheit.

In Produktion sind während des Stabilisierungsvorgangs immer zwei Stabilisiermodule. Das dritte Modul ist als Standby-Modul vorgesehen. Erreicht beispielsweise Modul eins die maximale Aufnahmekapazität an PVPP, geht das Standby-Modul in die Produktionsphase über und Modul eins wird regeneriert. Durch diese kontinuierliche Verfahrensweise ist sichergestellt, dass jederzeit Bier von der vorgeschalteten Anlage abgenommen werden kann. Die PVPP-Dosage erfolgt mengenproportional in den Bierstrom. So ist gewährleistet, dass das Bier stets mit einer von der Qualitätssicherung der Brauerei vorgesehenen PVPP-Menge stabilisiert wird.

Vorgang der Stabilisierung

Das filtrierte Bier gelangt über eine Produktleitung zum Innopro Ecostab. Über eine trübungsgesteuerte Schlauchpumpe wird rezeptabhängig PVPP ins Bier dosiert. Innerhalb der Stabilisier-Module wird das mit PVPP versetzte Bier zu den in den Säulen eingesetzten Siebzylindern geführt. Das regenerative PVPP verbleibt auf der Sieboberfläche, das stabilisierte Bier fließt zum Auslauf. Erreicht ein Modul die maximale PVPP-Menge, wird das darin befindliche Bier mit entgastem Wasser ausgeschoben. Es folgt die Regeneration mit heißer Natronlauge, die an das PVPP adsorbierte Polyphenole wieder ablöst. Regeneriertes und neutralisiertes PVPP gelangt in den dafür vorgesehenen Dosagetank, um dort bis zum erneuten Einsatz zu verbleiben. Der Prozess des Stabilisierens läuft beim Innopro Ecostab von innen nach außen und PVPP befindet sich demzufolge ausschließlich im Innenbereich der Filterelemente. Ein zentral installierter Zielstrahlreiniger nimmt hier nach dem PVPP-Austrag die Hochdruckreinigung zuverlässig vor.

PVPP-Einsatz besonders niedrig

Ein weiterer Pluspunkt des Innopro Ecostab ist der im Vergleich zur klassischen regenerativen Bierstabilisierung realisierte deutlich verminderte Einsatz an PVPP. Gründe dafür: Polyvinylpolypyrrolidon ist nicht länger mehrere Stunden unproduktiv im Prozess gebunden, sondern wird schnell regeneriert und kann so zügig wieder eingesetzt werden. Zudem haben die Stabilisier-Module ein deutlich geringeres Gefäß-Volumen als die zur regenerativen Bierstabilisierung genutzten klassischen Einheiten. Das führt zu einer Einsparung von bis zu 70 Prozent PVPP in der Brauerei.

Bildergalerie

  • Mit der Biermarke Fix realisierte die Olympic Brauerei 2013 bereits Absätze von 400.000 Hektoliter.

    Bild: KHS

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