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Nachhaltig brauen

Wie Brauereien beim Würzekochen und Isomerisieren Ressourcen schonen

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Mit dem Hopstar Iso hat Gea ein patentiertes Verfahren entwickelt, das die Hopfenisomerisierung thermisch beschleunigt und so die Isomerisierungsrate erhöht. Die Technologie beruht auf dem Prinzip, die Partikelgrößen zu zerkleinern, um die reaktiven Oberflächen zu vergrößern: Wird die Prozesstemperatur auf 120 bis 140 °C erhöht, beschleunigt sich die Prozesszeit auf 15 bis 20 Minuten. Im Sudhaus steigt die Isomerisierungsrate auf mehr als 92 Prozent. Erste industrielle Großversuche für den deutschen Markt zeigen Rohstoff-Einsparpotenziale von bis zu 30 Prozent bei einer Dosage der isomerisierten Suspension im Whirlpool oder vor dem Würzekühler bei vergleichbaren Bittereinheiten wie ein Referenzbier. Die Qualität der Bittere wurde als harmonisch beschrieben. Die Trubbildung während des Würzekochens mit dem Jetstar war auch bei Dosage vor dem Würzekühler zufriedenstellend. Ein weiterer energetischer Vorteil kann durch das Verfahren erwirkt werden, weil im Gegensatz zur klassischen Würzekochung die Isomerisierung nicht mehr der limitierende Zeitfaktor ist. Die Reduktion der Kochzeit und der Gesamtverdampfung erhöhen die Energieeffizienz: So lässt sich der spezifische Energieeintrag bei der Würzekochung von >3 kWh/hl auf <1,5 kWh/hl reduzieren.

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Dynamischer Kalthopfungsprozess

Im Kaltbereich, der Kalthopfung (Dry Hopping), wird die Hopfengabe genutzt, um durch Hopfenöle das Geschmacksprofil des Biers durch zusätzliche Hopfenaromen abzurunden. Im klassischen statischen Dry Hopping werden Hopfendolden oder Pellets in den Lagertank gegeben. Die Extraktionseffizienz ist hier unvollständig und es entstehen beim Austrag hohe Bierverluste, die die Branche mit zehn bis 20 Prozent je nach Hopfendosage beziffert. Mit dem Hopstar Dry entwickelte Gea einen Prozess, bei dem durch dynamische Extraktion in einem Extraktionsgefäß die Extraktionseffizienz deutlich verbessert wird.

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Zusammen mit einer mittelständischen belgischen Brauerei konnte Gea diesen Prozess in der Produktion testen: Die Partner verglichen das klassisch statische Dry Hopping mit Doldenhopfen im Lagertank mit dem ebenfalls statischen Dry-Hopping-Verfahren mit P90-Pellets und dem dynamischen Hopstar-Dry-Prozess. Im Gegensatz zur statischen Kalthopfung wird beim dynamischen Prozess das Pellet über ein scherarmes Rührwerk suspendiert und durch Umpumpen in Bewegung gehalten. Dadurch tauschen sich Hopfenmaterial und Bier bestmöglich aus. Die Versuche wurden intensiv analytisch begleitet – etwa die Ausbeute-Steigerungen für Myr­cen als Leitsubstanz für schwerlösliche Hopfenöle und Linalool als Leitsubstanz für leichtlösliche Hopfenöle. Bei der dynamischen Extraktion konnten auch mit kurzen Prozesszeiten (weniger als 24 Stunden) die leichtlöslichen Öle vollständig extrahiert werden. Im Produktionsprozess konnte durch die erhöhte Hopfenölausbeute ein reduzierter Rohstoffeinsatz von 30 bis 50 Prozent je nach eingesetzter Pellet-Qualität erreicht werden.

Fazit: Ob Brauen, Kochen oder Hopfen – mit ganzheitlicher Betrachtung lassen sich die Einsparpotenziale energieintensiver Prozesse in Brauereien heben.

* Die Autorin ist Managerin Application Development Energy & Hops bei Gea, Büchen.

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