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Craft Brewery Preserves Image And Limits Losses

Pall offers reliable filtration solutions for detecting beer spoilage microorganisms quickly, limiting the brewery losses after spoilage detection. Visit to learn more!

Craftbierbrauer wahrt Image und mindert Verlust mit GeneDisc® System und mikrobieller Filtration von Pall

Übersicht

 

Obwohl Bier aufgrund seiner Eigenschaften wie niedrigem pH-Wert, Ethanolkonzentration und niedriger Sauerstoffgehalt einem geringen Bakterienwachstum unterliegt, können bestimmte verderbniserregende Bakteriengattungen, darunter Lactobacillus, Pediococcus, Pectinatus und Megasphaera, Fremdaromen, Trübheit und Schärfe verursachen. Derartige Qualitätsdefizite machen das Produkt unbrauchbar und verursachen oft wirtschaftliche Einbußen und Rufschädigungen. Während des gesamten Prozesses muss eine Kontamination durch unerwünschte Mikroben verhindert werden, um schlussendlich die gewünschte Güte des Biers zu erreichen. Derartige Kontamination kann aus der Umgebung stammen, oder von den Zutaten (einschließlich der Hefe), der Luft und dem Wasser, das mit dem Produkt in Kontakt kommt.

 

Eine unzureichende Säuberung und Sanitisierung von Geräten kann lokal zu problematischem mikrobiellen Wachstum führen, wodurch das Produkt immer wieder kontaminiert wird. Unter Konsumenten von Craftbier steigt die Nachfrage nach minimal verarbeiteten Produkte, z. B. ohne Pasteurisierung. Dieser Forderung müssen die Brauer nachkommen. Zwar wahrt der Verzicht auf Wärmebehandlung den Geschmack und Nährstoffgehalt des Bieres besser, aber er erfordert eine strenge mikrobielle Kontrolle und effektive Qualitätsüberwachung an kritischen Prozesspunkten, um die mikrobiologische Stabilisierung und eine lange Haltbarkeit zu gewährleisten. Wird Verderbnis erkannt, muss eine schnelle Diagnose der Kontaminationsquelle und des Mikroorganismustyps durchgeführt werden, um rasch eine Entscheidung zu treffen, Gegenmaßnahmen einzuleiten und die Normalproduktion wieder herzustellen.

 

Die Herausforderung

Eine Craftbrauerei liefert jährlich 18.000 Hektoliter Bier in immer größere Regionen aus. Zu den produzierten Sorten gehören dunkle und helle Lager, Pale und Scottish Ales sowie saisonale Biere. Beim Herstellverfahren wird Bier in mehreren Fermentern produziert, gefolgt von Zentrifugation, einer einfachen Partikelfiltration zum Aufhellen von Biertanks und der Abfüllung in Flaschen oder Fässer. Bei der routinemäßigen Qualitätskontrolle werden Proben aus verschiedenen Prozessstufen genommen und mit herkömmlichen Zellkulturmethoden auf Kontamination untersucht.

 

Eines Wochenendes kam es zu folgender Situation: Agar-Kulturplatten mit Gärtankproben, die 48 und 72 Stunden nach Beginn der Gärung genommen wurden, wiesen nach mehreren Tagen Inkubation Kontamination auf. Es waren sofortige Ermittlungen nötig, um die Ursache nachzuvollziehen und zu isolieren, während das beste Verfahren für die gerade gärenden Chargen bestimmt werden musste. Die Gär- und Reifedauer liegt üblicherweise um die 2–5 Wochen, je nach Biersorte. Je eher eine Entscheidung über das weitere Verfahren mit den Chargen gefällt würde, desto eher könnte die Produktion neuer Chargen mit minimalen Störungen beginnen. Leider hätten die üblichen Kultivierungsverfahren einen arbeits- und zeitaufwendigen Prozess von mehreren Wochen nach sich gezogen, um die Ergebnisse zu verifizieren und zu interpretieren, die beteiligten Mikroorganismen zu bestimmen und ortsspezifische Kontaminationsergebnisse aus diversen Proben zu liefern, um das Problem genau zu diagnostizieren.

 

Die Lösung

Der Brauerei wurde ein Pall GeneDisc System zur Verfügung gestellt, um das Problem schneller zu ermitteln. Das GeneDisc Rapid Microbiology System ist eine Echtzeit-Plattform auf Basis einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR), die qualitative, automatisch interpretierte und definierte Ergebnisse in nur zwei Stunden nach der Probenahme und ggf. Anreicherung liefern kann. Bei dieser Kundenanwendung wurde eine Anreicherung durchgeführt, da nur ein geringes Maß an Kontamination erwartet wurde. Das GeneDisc PCR System bewies seinen Wert, da die problematischen Mikroorganismen genau bestimmt werden mussten, um effektive Korrekturmaßnahmen einleiten zu können.

 

Innerhalb von zwei Tagen nach Entnahmen von 18 Proben aus der Umgebung der Fermenter und Anstellhefeverwaltung sowie aus der Reinigung (CIP) und dem Spülwasser konnten dank der Ergebnisse des GeneDisc Systems zusammen mit einer genauen Inspektion der Brauerei die Art des Mikroorganismus und die Kontaminationsursache bestimmt werden. Die Proben aus einem Fermentor wiesen den obligat bierschädlichen Lactobacillus brevis auf, die Proben aus den anderen vier Fermentoren waren jedoch frei von bierschädigenden Bakterien. Bei diesen wurde später das Hygieneindikator-Bakterium Bacillus nachgewiesen. Die Quelle der Kontamination befand sich schließlich im Gärungsbereich in einem Leitungstotraum von etwa 15 cm (6 Zoll) Länge, der zwischen Chargen nicht ausreichend gereinigt wurde. Das Leitungsstück war vor Kurzem an einem überarbeiteten Durchperlungspunkt des Prozesses verbaut worden. Durch einen kürzlichen Personalwechsel übernahmen zwei neue Mitarbeiter die Durchperlungseinrichtung, was zur unsachgemäßen Installation führte.

 

Am dritten Tag nach Beginn der Ermittlungen wurde das Rohrstück berichtigt und die Brauerei entschied über das weitere Verfahren mit den betroffenen Chargen. Die Charge mit dem obligaten Bierschädling wurde entsorgt. Die Chargen mit dem nicht schädlichen Hygieneindikator-Bakterium wurden durch eine Membran mit 0,45 Mikrometer und Pall Ultipor® N66 Filterkerzen (ABN*NB*BW*) gefiltert, um das Bier mikrobiologisch zu stabilisieren. Die Ultipor N66 Membranfiltrationslösung wurde als Endfiltration vor der Abfüllung implementiert. Ultipor N66 Filterkerzen mit einfachem offenen Ende und gefalteten Nylonmedien sind für die zuverlässige, wirtschaftliche und effiziente mikrobiologische Stabilisierung von Bier und anderen Lebensmitteln und Getränken validiert. In sanitären FBT-Filtergehäusen können sie vor und nach jeder Filtration einer Charge mit heißem Wasser oder In-Situ-Dampf sterilisiert werden, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Es konnten 350 Bier gerettet werden, was ca. 2 % der jährlichen Produktion ausmacht. Weitaus wichtiger als die Kosteneinsparungen war jedoch, dass der Großteil der Produktion der Brauerei weiterhin nach Plan verlief. Hätten alle betroffenen Chargen neu aufgesetzt werden müssen, wäre die Brauerei mit der Produktion zwei Monate im Rückstand gewesen. Das hätte Lieferschwierigkeiten und somit eine Schädigung des Rufs zur Folge gehabt.

 

Die Vorteile

Die duale Lösung aus dem GeneDisc PCR System und dem Ultipor N66 Filter zur Keimreduktion bot nach dem Erkennen der schädlichen Bakterien folgende Vorteile:

 

  • Schnelle, aufschlussreiche und zuverlässige Ursachenanalyse der Kontaminationsquelle und involvierten Bakterientypen
  • Schnelle Gegenmaßnahmen zur Behebung der Problemursache und Minderung von Beeinträchtigungen
  • Schnellere Entscheidungsfindung dank definierter Ergebnisse, sodass nur eine kritisch belastete Charge entsorgt werden musste und der Normalbetrieb schnell wiederhergestellt war
  • Korrektur der Produktqualität durch Filtration, wodurch die Brauerei 2 % der Produktion retten und gleichzeitig künftigen Problemen vorbeugen konnte
  • Eingeschränkter wirtschaftlicher Verlust
  • Wahrung des Rufs der Craftbrauerei

 

Viele Craftbrauereien haben Überwachung auf Basis von GeneDisc PCR als Diagnosemittel in ihre Prozesse implementiert und nutzen ein individuelles Testprogramm. Das System kann sowohl schädliche Bakterien als auch Hefen erkennen. Es lässt sich in bestehende Testprogramme, Gefahrenanalysepläne und Maßnahmen zur Kontaminationsbekämpfung integrieren. Dieser anwenderfreundliche, kosteneffektive Ansatz zur Qualitätsüberwachung liefert Ergebnisse in Echtzeit mit bewährten Vorteilen.

 

Über Pall Corporation

Die Pall Corporation ist weltweit führend im Bereich Filtration, Separation und Reinigung und erfüllt die anspruchsvollen Anforderungen der Kunden aus der Life Sciences-Branche und der Industrie an das Fluidmanagement. Gemeinsam mit unseren Kunden arbeiten wir an der Modernisierung von Technologien in den Bereichen Gesundheit, Sicherheit und Umwelt. Pall Food and Beverage bietet Produkte und Services zur Sicherung der Produktqualität und Prozesszuverlässigkeit in der Lebensmittel- und Getränkebranche. Unsere Lösungen tragen zudem zum Verbraucherschutz, zur Senkung der Betriebskosten und zur Abfallminimierung bei. 

 

Tangentialflussfiltration steigert Ertrag und senkt Ausschuss

Bis zu 80 % des Extrakts in der überschüssigen Hefe, die sich nach der Gärung und Reifung am Tankboden ansammelt, kann jetzt wiedergewonnen anstatt entsorgt werden. Bier kann zurückgewonnen und beim Brauen mit einem Verhältnis von 5 % wieder beigemengt werden, ohne die Bierqualität zu beeinträchtigen. Das steigert den Ertrag und es muss insgesamt weniger Bier produziert werden. Daraus resultieren weniger CO2-Emissionen, geringerer …
Bis zu 80 % des Extrakts in der überschüssigen Hefe, die sich nach der Gärung und Reifung am Tankboden ansammelt, kann jetzt wiedergewonnen anstatt entsorgt werden. Bier kann zurückgewonnen und beim Brauen mit einem Verhältnis von 5 % wieder beigemengt werden, ohne die Bierqualität zu beeinträchtigen. Das steigert den Ertrag und es muss insgesamt weniger Bier produziert werden. Daraus resultieren weniger CO2-Emissionen, geringerer Wasserverbrauch und gesenkte Produktionskosten. Zudem fallen weniger Abfälle an, wodurch die Entsorgungskosten sinken und weniger BSBs und CSBs an die Umgebung abgegeben werden.
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Craftbierbrauer bewahrt Image und mindert Verluste

Obwohl Bier aufgrund seiner Eigenschaften wie niedrigem pH-Wert, Ethanolkonzentration und niedriger Sauerstoffgehalt einem geringen Bakterienwachstum unterliegt, können bestimmte verderbniserregende Bakteriengattungen, darunter Lactobacillus, Pediococcus, Pectinatus und Megasphaera, Fremdaromen, Trübheit und Schärfe verursachen. Derartige Qualitätsdefizite machen das Produkt unbrauchbar und verursachen oft wirtschaftliche Einbußen und Rufschädigungen. Im …
Obwohl Bier aufgrund seiner Eigenschaften wie niedrigem pH-Wert, Ethanolkonzentration und niedriger Sauerstoffgehalt einem geringen Bakterienwachstum unterliegt, können bestimmte verderbniserregende Bakteriengattungen, darunter Lactobacillus, Pediococcus, Pectinatus und Megasphaera, Fremdaromen, Trübheit und Schärfe verursachen. Derartige Qualitätsdefizite machen das Produkt unbrauchbar und verursachen oft wirtschaftliche Einbußen und Rufschädigungen. Während des gesamten Prozesses muss eine Kontamination durch unerwünschte Mikroben verhindert werden, um schlussendlich die gewünschte Güte des Biers zu erreichen. Derartige Kontamination kann aus der Umgebung stammen, oder von den Zutaten (einschließlich der Hefe), der Luft und dem Wasser, das mit dem Produkt in Kontakt kommt.
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Pall Aria™ System bewahrt Produzenten von Mineralwasser in Flaschen vor Werksschließungen

Quellwasser ist eine wertvolle natürliche Ressource, die gründlich gereinigt werden muss, bevor sie als hochreines, optisch ansprechendes Produkt in die Läden gelangt. Filtration ist dabei ein wichtiger Prozessschritt, um dauerhaft eine hohe Produktqualität zu erzielen. Jedoch können die Kosten für die Filtration je nach Qualität des Quellwassers hoch liegen. Einwegfilter sind technisch gut umsetzbar, aber ihre Verwendung kann …
Quellwasser ist eine wertvolle natürliche Ressource, die gründlich gereinigt werden muss, bevor sie als hochreines, optisch ansprechendes Produkt in die Läden gelangt. Filtration ist dabei ein wichtiger Prozessschritt, um dauerhaft eine hohe Produktqualität zu erzielen. Jedoch können die Kosten für die Filtration je nach Qualität des Quellwassers hoch liegen. Einwegfilter sind zwar technisch gut umsetzbar, jedoch über lange Sicht angesichts schwieriger oder wechselnder Quellwasserqualität wirtschaftlich nicht nachhaltig.
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Microflow System zur Reinigung von Käse-Salzlake ermöglicht eine Kostenamortisation innerhalb von nur 10 Monaten

Die Methode des Salzens durch Einlegen in Salzlake wird weltweit bei der Herstellung zahlreicher Käsesorten angewendet. Durch das wiederholte Eintauchen in die Salzlake bilden Fett, Quarkteilchen sowie akkumulierte Proteine und andere Bestandteile des Käses eine nährstoffreiche Umgebung für salzbeständige Mikroorganismen. Mehrfach verwendete Salzlake kann somit zum Sammelbecken unerwünschter Mikroorganismen werden, beispielsweise von gas- oder pigmentproduzierenden Bakterien, Hefe- und Schimmelpilzen oder …
Die Methode des Salzens durch Einlegen in Salzlake wird weltweit bei der Herstellung zahlreicher Käsesorten angewendet. Durch das wiederholte Eintauchen in die Salzlake bilden Fett, Quarkteilchen sowie akkumulierte Proteine und andere Bestandteile des Käses eine nährstoffreiche Umgebung für salzbeständige Mikroorganismen. Mehrfach verwendete Salzlake kann somit zum Sammelbecken unerwünschter Mikroorganismen werden, beispielsweise von gas- oder pigmentproduzierenden Bakterien, Hefe- und Schimmelpilzen oder salzresistenten pathogenen Mikroorganismen, die zu einer Kreuzkontamination des Käses führen und seine Qualität beeinträchtigen. Daher muss im Interesse einer konstanten Herstellungsqualität eine sorgfältige Kontrolle der Salzlake und des Salzungsvorgangs sichergestellt werden. Darüber hinaus steht die Entsorgung der Salzlake zunehmend im Mittelpunkt des Interesses. Volumenbegrenzungen führen vielerorts zu einer zunehmenden Nachfrage nach Wiederaufbereitung der Salzlake, um auf diese Weise die Betriebskosten zu senken und die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten.
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SUPRApak™ Technologie hilft Brennereien ihre Spirituosenqualität zu steigern und gleichzeitig Betriebskosten zu reduzieren

Die Filtration von Spirituosen ist überaus komplex und kann eine hohe Herausforderung für den Anwender darstellen. Dabei gilt es Trübungsverursacher zuverlässig aus den Spirituosen abzutrennen, ohne die qualitätsfördernden Bestandteile des Produkts negativ zu beeinträchtigen. Traditionell werden für diese Aufgabenstellung Filterschichten eingesetzt. Die Schichten bestehen aus einer einzigartigen Material-Matrix, die eine hervorragende Kombination aus Adsorption und Tiefenfiltration bietet. Das macht sie zur idealen Lösung zum Reduzieren von Trub und …
Die Filtration von Spirituosen ist überaus komplex und kann eine hohe Herausforderung für den Anwender darstellen. Dabei gilt es Trübungsverursacher zuverlässig aus den Spirituosen abzutrennen, ohne die qualitätsfördernden Bestandteile des Produkts negativ zu beeinträchtigen. Traditionell werden für diese Aufgabenstellung Filterschichten eingesetzt. Die Schichten bestehen aus einem einzigartigen Material-Matrix, der eine ideale Kombination aus Adsorption und Tiefenfiltration ermöglicht. Damit wird eine sehr schonende und effiziente Abtrennung der Spirituosentrübungsverursachern sichergestellt. Dies macht sie zur idealen Lösung zum Entfernen von Trübungen in Spirituosen. Filterschichten sind in verschiedenen Feinheitsgraden für ein breites Spirituosen-Anwendungsspektrum erhältlich, und können für die Filtration von Likören, zur Abtrennung von Kältetrübungen bei braunen Spirituosen bis hin zur Partikelabscheidung aus weißen Spirituosen eingesetzt werden. Die Schichtenfiltergestelle erlauben dabei eine flexible Anpassung an die vorliegenden Chargengrößen, und gewünschten Stundenleistungen durch geeignete Auswahl der jeweils erforderlichen Schichtenanzahl.
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Klärfiltrationssysteme für Fermenterbrühe bei der Herstellung von Lebensmittel- und Futterzusätzen

Produzenten von Lebensmittel- und Futterzusätzen, wie Aminosäuren, organische Säuren und Vitamine, nutzen Fermentationsprozesse als Grundlage ihrer Produktion. Biotechnologische Prozesse in der modernen Industrie verwenden sorgfältig ausgewählte und gereinigte mikrobielle Zellkulturen, um immer vielfältigere Zusatzstoffe herzustellen und die Produktivität zu steigern. Bei der Gärung vermehren sich die Mikroorganismen in industriellen Bioreaktoren und nutzen eine Kohlenhydratquelle …
Produzenten von Lebensmittel- und Futterzusätzen, wie Aminosäuren, organische Säuren und Vitamine, nutzen Fermentationsprozesse als Grundlage ihrer Produktion. Biotechnologische Prozesse in der modernen Industrie verwenden sorgfältig ausgewählte und gereinigte mikrobielle Zellkulturen, um immer vielfältigere Zusatzstoffe herzustellen und die Produktivität zu steigern. Bei der Fermentation vermehren sich die Mikroorganismen in industriellen Bioreaktoren. Kohlenhydrate dienen dabei oftmals als Energiequelle. Die Bedingungen für das mikrobielle Wachstum werden genau kontrolliert, z. B. die Belüftung, die Umwälzgeschwindigkeit, die Temperatur, der pH-Wert und andere Parameter. Die Gärung kann wenige Stunden oder mehrere Tage dauern. Die metabolischen Endprodukte der Mikroorganismen sind die Grundlage für viele der heute verwendeten Zusatzstoffe.
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Cider-Produzent maximiert seinen Ertrag und steigert Kapazitäten mit dem Oenoflow™ HS System

Filtration ist ein zentraler Vorgang in der modernen Cider-Produktion, damit ein sichtbar klares und haltbares Produkt erreicht wird. Früher wurde Cider mit Kieselgur oder schichtenbasierter Filtration geklärt. Doch aufgrund des günstigeren, einfacheren Betriebs und der geringeren Abfallmenge haben sich Crossflow-Filtrationssysteme wie das Pall Oenoflow XL System im letzten Jahrzehnt immer stärker durchgesetzt.
Filtration ist ein zentraler Vorgang in der modernen Cider-Produktion, damit ein sichtbar klares und haltbares Produkt erreicht wird. Früher wurde Cider mit Kieselgur oder schichtenbasierter Filtration geklärt. Doch aufgrund des günstigeren, einfacheren Betriebs und der geringeren Abfallmenge haben sich Crossflow-Filtrationssysteme wie das Pall Oenoflow XL System im letzten Jahrzehnt immer stärker durchgesetzt.
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Filtrationslösungen zur sicheren Abtrennung von wärmeresistenten, acidophilen Bakterien

Trinkfertiger Tee, Fruchtsäfte und Fruchtgetränke, kohlensäurehaltige Softdrinks und andere alkoholfreie Getränke unterliegen aufgrund von wärmeresistenten, acidophilen Bakteriensporen (TAB) der Gefahr von mikrobiellem Verderb. Die thermoacidophilen Sporen können entweder durch den Kontakt mit landwirtschaftlichen Rohstoffen wie bei der Fruchtsaftproduktion oder durch Kontamination der Getränkezusatzstoffe wie Süßstoffe, Saft- und Teekonzentrate oder Geschmacksstoffe entstehen …
Trinkfertiger Tee, Fruchtsäfte und Fruchtgetränke, kohlensäurehaltige Softdrinks und andere alkoholfreie Getränke unterliegen aufgrund von wärmeresistenten, acidophilen Bakteriensporen (TAB) der Gefahr von mikrobiellem Verderb. Die thermoacidophilen Sporen gelangen durch den Kontakt mit landwirtschaftlichen Rohstoffen, bei der Fruchtsaftproduktion oder durch Kontamination von Getränkezusatzstoffe wie z.B. Süßstoffe, Saft- und Teekonzentrate oder Geschmacksstoffe, Essenzen und Farbstoffe aus natürlichen Extrakten in das Getränk.
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Querstrom-Trubfilter sorgt bei Yalumba für Effizienz und Wirtschaftlichkeit

Die Rückgewinnung von Wein aus Weintrub stellt für Weinkellereien eine der anspruchsvollsten Filtrationsarten dar. Auf der einen Seite bedeutet die hohe Konzentration und Variabilität von Schwebstoffen eine begrenzte Auswahl an geeigneten Filtrationstechnologien, andererseits wird durch strenge Umweltvorschriften und Nachhaltigkeitsprogramme der Druck erhöht, die Abfallmengen zu reduzieren. Traditionell erfolgt die Trubfiltration mit Filterhilfsmittelsystemen wie Vakuumdrehfiltern oder …
Die Rückgewinnung von Wein aus Weintrub stellt für Weinkellereien eine der anspruchsvollsten Filtrationsarten dar. Auf der einen Seite bedeutet die hohe Konzentration und Variabilität von Schwebstoffen eine begrenzte Auswahl an geeigneten Filtrationstechnologien, andererseits wird durch strenge Umweltvorschriften und Nachhaltigkeitsprogramme der Druck erhöht, die Abfallmengen zu reduzieren. Traditionell erfolgt die Trubfiltration mit Filterhilfsmittelsystemen wie Vakuumdrehfiltern oder Kammerfilterpressen. Zwar bieten diese Systeme meist eine gute volumetrische Rückgewinnung des in den Feststoffen enthaltenen Weins, aber ihnen haften auch Nachteile an, die die Weinqualität beeinträchtigen können. Die offene Bauweise ermöglicht die Aufnahme von Sauerstoff und der zurückgewonnene Wein muss oft weiter verarbeitet werden. Der Wein wird meist wertmäßig heruntergestuft und in Verschnitten verwendet, anstatt zur Originalcharge zurückgeführt zu werden.
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