Die Herstellung von Fruchtsäften, Bier und anderen Getränken geht oft mit dem Auftreten unerwünschter Verunreinigungen einher, die deren Reinheit, Farbe und Geschmack beeinträchtigen können. Daher umfasst ein Großteil der Getränkeherstellungsprozesse einen Reinigungs- oder Entfärbungsschritt, bei dem in der Regel Aktivkohle zum Einsatz kommt.
Diese Reinigungsschritte dienen dazu, unerwünschte Nebenprodukte, Verfärbungen, Schärfe, schimmelige Geschmacksnoten und Geruchsstoffe wie Geosmin zu entfernen. Diese Stoffe können während des Verarbeitungsprozesses oder im Zuge des Wachstums, der Ernte oder der Lagerung der Pflanze oder Frucht entstanden sein.
Aktivkohle wird seit vielen Jahren in diesen Verfahren eingesetzt, da sie ein hochwirksames Mittel zur Entfärbung und Reinigung ist. Die Reinigung mit Aktivkohlepulver erfolgt in der Regel im Chargenbetrieb, wobei eine festgelegte Menge des Aktivkohlepulvers in den Reinigungsbehälter dosiert wird.
Die Reinigung mit granuliertem Aktivkohle erfolgt in der Regel, indem die Lösung durch ein Aktivkohlebett geleitet wird. Für saure Anwendungen oder Anwendungen, bei denen eine höhere Reinheit erforderlich ist, werden in der Regel spezielle Aktivkohlesorten mit einem geringen Anteil an säurelöslicher Asche verwendet.
Chemviron produziert und liefert säuregewaschene Aktivkohle auf Kohle-, Holz- und Kokosnussbasis, die speziell für die Reinigung und Entfärbung solcher Lösungen entwickelt wurde.
Reinigung von Fruchtsäften
Fruchtsäfte enthalten eine Vielzahl natürlicher Farbstoffe, darunter Polyphenole und Melanoide, die aus Früchten und Beeren stammen.
Aktivkohle wird häufig zur Entfernung dieser Verbindungen sowie anderer Verunreinigungen wie Pestizidrückstände und Toxine eingesetzt. Bei der Herstellung von Apfelsaft kann geeignete Aktivkohle dunkelbraune Farbstoffe und Farbvorläufer, die beim Erhitzen des Saftes entstehen, sowie Mykotoxine entfernen.
Ein besonders besorgniserregendes Gift ist Patulin, das durch mikrobielle Kontamination mit Mykotoxinen in beschädigten Früchten entsteht und vor allem in Äpfeln vorkommt. Patulin – siehe Abbildung – gilt als genotoxisch, weshalb eine Reihe von Ländern Grenzwerte für Patulin in Apfelprodukten festgelegt hat.
Konzentrierte und entfärbte Trauben- und Apfelsäfte werden als neutrale Grundlage bei der Herstellung von Tiefkühlsäften, Dosen-Säften, Konzentraten, Fruchtgetränken, Fruchtkonserven und Erfrischungsgetränken verwendet. Aktivkohlen wie Chemviron Acticarbone® und ENO Anticromos® verbessern die Saftbasis, indem sie unerwünschte Farbe, Geruch oder Geschmack reduzieren.
Fruchtsäfte weisen, wie jedes Naturprodukt, während der gesamten Erntezeit Schwankungen in der Qualität auf. Um die Produktqualität zu erhalten und die Haltbarkeit zu verlängern, wird dann häufig Aktivkohlepulver in unterschiedlichen Mengen zugesetzt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Fruchtqualität gegen Ende der Erntezeit nachlässt oder in Jahren mit geringen Erträgen.
Abgesehen von Farbstoffen enthalten die meisten Früchte Farbvorläufer, die sich während der Verarbeitung oder Lagerung zu Farbstoffen entwickeln. Eine wichtige Gruppe solcher Vorläufer sind zyklische Aromaten wie Furfuralderivate, wobei Hydroxymethylfurfural (HMF) ein gängiges Beispiel ist. Diese Verbindungen lassen sich mit Aktivkohle effizient entfernen.
Die Entfernung von Pestizidrückständen ist ein weiterer Anwendungsbereich, in dem Aktivkohle hervorragende Ergebnisse erzielen kann.
Brauerei und Erfrischungsgetränke
Die Herstellung von Malzgetränken lässt sich bis ins alte Ägypten und die Zeit der Pyramiden zurückverfolgen, und in dieser Hinsicht verbindet das Brauwesen und Aktivkohle eine lange Geschichte der fruchtbaren Zusammenarbeit. Das Brauen hat sich ebenso sehr zu einer Wissenschaft wie zu einer Kunst entwickelt, und Aktivkohle spielt nach wie vor in vielen Bereichen des Brauprozesses eine entscheidende Rolle.
Aktivkohle wird auch verwendet, um Malz zu entfärben, damit es in klaren Bieren, Alkopops, Selters, kohlensäurehaltigen Getränken und anderen aromatisierten Getränken verwendet werden kann. Sowohl körnige als auch pulverförmige Aktivkohle eignet sich für diese Anwendung, wobei körnige Aktivkohle durch Reaktivierung zur Wiederverwendung recycelt werden kann.
Kältetrübung und übermäßige Schaumbildung können ebenfalls bei einer Vielzahl von Getränken auftreten. Spezielle Aktivkohlen können für die erforderliche Stabilisierung der Getränke sorgen und so Kältetrübungen verhindern.
Die Behandlung von Gerbsäure zur Entfernung von Geschmack und Geruch ist ein Verfahren in der Brauerei, bei dem die Adsorption an Aktivkohle zum Einsatz kommt. Da die Gerbsäure bei einem niedrigen pH-Wert behandelt wird, wird für diese Anwendung in der Regel säuregewaschene Aktivkohle empfohlen.
Zudem wird das zur Karbonisierung von Getränken verwendete Kohlendioxid häufig ebenfalls mit Aktivkohle gereinigt. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Seite zu Anwendungen in der Gasaufbereitung.
Behandlung des Zulaufwassers
Die Eigenschaften des Brauwassers haben einen wesentlichen Einfluss auf den Charakter des Bieres oder der Erfrischungsgetränke. Daher ist die Bereitstellung von reinem und gleichbleibendem Zulaufwasser die Grundlage für alle Getränke. Granulierte Aktivkohle wird in der Regel nach der Vorfiltration eingesetzt und kann auch zur Aufbereitung von Maischewasser, Mischwasser und Dampfprodukten verwendet werden.
Die Aktivkohle dient dazu, Spurenverunreinigungen, VOCs (TOC und DOC), Geschmacks- und Geruchsrückstände, Desinfektionsnebenprodukte (DBPs), Ozon, Chlor und Chloramin zu entfernen.
Bei der Wasserversorgung von Lebensmittel- und Getränkeherstellern spielen der pH-Wert und die Alkalität eine wichtige Rolle, da sie beispielsweise den Geschmack des fertigen Bieres beeinflussen können.
Der für die pH-Schwankungen verantwortliche Mechanismus beruht auf einer Wechselwirkung zwischen den im Wasser vorhandenen Anionen (SO₄²⁻, Cl⁻, NO₃⁻ usw.), dem Hydroxidion (OH⁻), dem Hydroniumion (H₃O⁺) und den Oberflächengruppen der Aktivkohle. Das Ausmaß und die Dauer dieser Schwankungen des pH-Werts und der Alkalität hängen von der Art der Aktivkohle und den Eigenschaften des zu behandelnden Wassers ab, insbesondere vom pH-Wert des Wassers.
Um die Stabilität des mit Aktivkohle behandelten Wassers zu verbessern, bietet Chemviron pH-behandelte Aktivkohlesorten an. Diese patentierten pH-Produkte wirken diesen Effekten entgegen und ermöglichen gleichzeitig die Nutzung der Vorteile der Aktivkohleadsorption.
Aktivkohle, die den EN-Normen entspricht und die Prüfprotokolle des Food Chemicals Codex erfüllt, ist ein wirksames Mittel, um sicherzustellen, dass das Wasser frei von Verunreinigungen, Geschmack und Geruch ist.
Entkoffeinierung & Koffein
Koffein ist ein natürlicher Stoff, der weltweit in den Blättern, Samen und Früchten von mehr als sechzig Pflanzenarten vorkommt. Viele Lebensmittel und Getränke, die aus diesen Zutaten hergestellt werden, enthalten von Natur aus Koffein. Manchmal wird Koffein Lebensmitteln und Getränken während des Herstellungsprozesses zugesetzt, um den Geschmack zu verbessern, oder – im Falle von Medikamenten – um die Wirksamkeit zu steigern.
Bei der Entkoffeinierung wird das Koffein aus den grünen Bohnen oder dem Tee entfernt. Es gibt drei Hauptmethoden zur Entkoffeinierung von Kaffee oder Tee.
- Entkoffeinierung durch Wasserextraktion – Hierbei handelt es sich um eine Heißwasserextraktion, bei der Aktivkohle das Koffein aus dem Extraktionswasser bindet. In der Regel wird hierfür säuregewaschene Aktivkohle verwendet
- Entkoffeinierung mit Kohlendioxid – Dabei handelt es sich um eine Extraktion mit überkritischem CO₂, die in der Regel die Trockenhandhabung der verwendeten Aktivkohle umfasst.
- Entkoffeinierung mit Lösungsmitteln – Dabei werden die Kaffeebohnen gedämpft und mit einem chemischen Lösungsmittel gespült; zur Rückgewinnung des Koffeins werden in der Regel Methylenchlorid und Aktivkohle verwendet.
Für jedes der angegebenen Entkoffeinierungsverfahren werden speziell entwickelte Aktivkohlen eingesetzt, um Koffein optimal zu entfernen und dabei den Verlust an Geschmack und Produktbestandteilen so gering wie möglich zu halten.
Die Premium-Produktreihe „Acticarbone®“ von Chemviron, bestehend aus Aktivkohlen auf Holzbasis, kann auch zur Veredelung von Rohkaffein verwendet werden, um ein gereinigtes Produkt herzustellen.
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Wie kann Chemviron Ihnen helfen?
Wenn Sie einen Saft oder ein Getränk haben, das Sie reinigen möchten, oder wenn Sie einfach nur Ihren Prozess verbessern möchten, teilen Sie uns bitte einige grundlegende Details zu Ihrem Verfahren mit. Unser erfahrenes technisches Team kann dann eine Einschätzung vornehmen und Sie hinsichtlich der am besten geeigneten Aktivkohle sowie der weiteren Vorgehensweise für Ihre Anwendung beraten.
Die Wahl des am besten geeigneten Aktivkohles hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Dazu gehören die Art, die Zusammensetzung und die Konzentration der zu entfernenden Verunreinigungen oder Farbstoffe, die Qualität des Endprodukts sowie die gesamten damit verbundenen Reinigungsvorgänge.
Aktivkohlepulver
Chemviron produziert in Europa unter den Marken Acticarbone® und ENO Anticromos® ein Premium-Sortiment an vorwiegend pulverförmigen Aktivkohlen, die aus nachwachsendem Kiefernholz aus Meeresgebieten gewonnen werden. Der streng kontrollierte Produktionsprozess unter Verwendung dieses einzigartigen Rohstoffs gewährleistet, dass diese Aktivkohlen über hervorragende physikalisch-chemische Eigenschaften verfügen und somit zu Hochleistungskohlen werden.
Diese hochreinen, aschearmen Aktivkohlen wurden speziell für die Farbentfernung und die Adsorption unerwünschter Geschmacks- und Geruchsstoffe in diesen Getränkeanwendungen entwickelt. Die Acticarbone®-Aktivkohlepulver zeichnen sich durch einen kontrollierten pH-Wert aus, der mit der jeweiligen Getränkeanwendung kompatibel ist, sowie durch eine hohe Durchlässigkeit, die die Produktivität während der Filtration verbessert.
Das gesamte Acticarbone®-Sortiment basiert auf pflanzlicher Kohle und entspricht dem Food Chemical Codex (FCC). Es bietet eine kostengünstige Lösung zur Entfernung unerwünschter Verunreinigungen aus Fruchtsäften, Fruchtkonzentraten und Malzgetränken.
Als Teil des Acticarbone®-Sortiments produziert Chemviron spezielle granulierte Holzkohleprodukte, die zur Reinigung von Säften und kohlensäurehaltigen Getränken eingesetzt werden.
Granulatförmige Aktivkohle
Die säuregewaschene, agglomerierte Aktivkohle auf Kohlebasis CPG® LF wird nahezu frei von Feinanteilen und Staub hergestellt und eignet sich daher besonders für verschiedene Anwendungen in der Getränkeindustrie.
Wenn es sich um eine neue Anwendung handelt und der Einsatz von körniger Aktivkohle in Betracht gezogen wird, warum ziehen Sie dann nicht mobile Aktivkohlefilter in Betracht, die gemietet werden können? Dabei handelt es sich um Aktivkohlebehälter, die vor Ort als Aktivkohleadsorber eingesetzt und anschließend zum und vom Einsatzort transportiert werden können, ohne dass ein Austausch der Aktivkohle vor Ort erforderlich ist.
Das Angebot von Chemviron umfasst Anlagen unterschiedlicher Größe und Leistungsfähigkeit, darunter Edelstahlbehälter, die bei erhöhter Temperatur betrieben werden können und sofort einsatzbereit sind. Dazu gehören auch kleine mobile Aktivkohlefilter, die problemlos innerhalb von Produktionsanlagen betrieben und bei Bedarf mit den Lastenaufzügen transportiert werden können.
Sobald der Reinigungsvorgang abgeschlossen ist oder die Aktivkohle verbraucht ist, kann der mobile Aktivkohlefilter an Chemviron zurückgesandt oder gegen ein neues Gerät ausgetauscht werden. Darüber hinaus kann die verbrauchte Granulat-Aktivkohle durch Reaktivierung für die Wiederverwendung aufbereitet werden, wodurch Entsorgungskosten vermieden und die CO₂-Emissionen drastisch reduziert werden.
Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl der Aktivkohle, bei Fragen zur Reaktivierung, zum Einsatz unseres mobilen Aktivkohlefilter-Services oder einfach nur weitere Beratung benötigen, wenden Sie sich bitte an uns – kontaktieren Sie unser technisches Team.