So wählen Sie das richtige Filtersystem für die Spirituosenherstellung aus

Die Filtration ist kein einzelner Arbeitsschritt bei der Spirituosenherstellung.

Je nach Art der Spirituose kann eine Filtration erforderlich sein, um Feststoffe vor der Destillation zu entfernen, die Spirituose nach der Destillation zu klären, Fasskohle nach der Reifung zu entfernen, Aktivkohlepartikel zu beseitigen, die Trübung zu kontrollieren oder eine abschließende Partikelfiltration vor der Abfüllung durchzuführen.

Das geeignete Filtersystem hängt daher davon ab, was entfernt werden soll, wann dies geschehen soll und inwieweit der ursprüngliche Charakter der Spirituose erhalten bleiben soll.

Ein Whiskyhersteller benötigt beispielsweise nach der Reifung möglicherweise ein spezielles Kaltfiltrationsverfahren, während ein Wodka-Hersteller die Behandlung mit Aktivkohle mit einer Feinpartikelfiltration kombinieren kann. Ein Hersteller von Agavenbranntwein benötigt möglicherweise schon viel früher im Prozess eine Fest-Flüssig-Trennung.

In diesem Artikel wird erläutert, inwiefern sich die Filtrationsanforderungen zwischen den wichtigsten Kategorien destillierter Spirituosen unterscheiden und wie man für jede Anwendung ein geeignetes Filtrationssystem auswählt.

Filtration bei der Spirituosenherstellung: Die wichtigsten Ziele

Bevor man sich für einen Filter entscheidet, ist es sinnvoll, das eigentliche Filterziel zu ermitteln.

1. Entfernung grober Feststoffe

Große Partikel können aus Rohstoffen, der Fermentation, der Pflanzenextraktion, Fässern oder anderen vorgelagerten Prozessschritten in den Prozess gelangen.

Zur typischen Ausstattung gehören:

• Grobfilter
• Beutelfilter
• Tiefenfilter
• Zentrifugen

Das Ziel besteht in erster Linie darin, nachgeschaltete Anlagen zu schützen und die Feststofflast zu verringern, die auf feinere Filter trifft.

2. Den Geist verdeutlichen

Nach der Destillation, Reifung, Verschnitt oder Verdünnung kann eine Spirituose feine Schwebeteilchen oder kolloidales Material enthalten.

Zu diesem Zweck werden üblicherweise die Tiefenfiltration und die Patronenfiltration eingesetzt. Die Tiefenfiltration ist ein Verfahren zur Entfernung von Schwebstoffen und kolloidalen Partikeln aus destillierten Spirituosen.

3. Entfernen von Fasskohle

In Fässern gereifte Spirituosen können Partikel enthalten, die von der Innenwand des Fasses stammen.

Whisky ist das offensichtlichste Beispiel. In der Regel wird zunächst eine Grobfiltration durchgeführt, um die Fasskohle zu entfernen, bevor anschließend eine Feinfiltration erfolgt. Die Entfernung der Fasskohle ist ein eigenständiger Filtrationsschritt bei der Herstellung von braunen Spirituosen.

4. Entfernung von Aktivkohle

Aktivkohle kann nach der Destillation eingesetzt werden, um die Farbe, das Aroma, den Geschmack oder andere Eigenschaften bestimmter neutraler Spirituosen zu verändern.

Nach Abschluss der Kohlebehandlung müssen lose Kohlepartikel entfernt werden, bevor die Spirituose den weiteren Verarbeitungsprozess durchläuft. Zu diesem Zweck wird üblicherweise eine Abscheide- oder Tiefenfiltration eingesetzt.

5. Bekämpfung von Trübung

Manche Spirituosen können nach dem Verdünnen, Abkühlen oder Lagern trüb werden.

Dies ist besonders wichtig bei Whisky und anderen fassgereiften Spirituosen. Kältetrübung kann mit Fettsäuren und deren Estern sowie mit anderen Verbindungen zusammenhängen, die aus den Rohstoffen und dem Reifungsprozess stammen. Niedrigere Temperaturen und ein niedrigerer Alkoholgehalt können die Trübungsbildung verstärken.

 

Whisky-Filtration

Whisky stellt unter den gängigen Spirituosen wahrscheinlich die technisch anspruchsvollsten Anforderungen an die Filtration.

Die Filtrationsstrategie hängt davon ab, ob der Whisky kaltgefiltert oder ungekühlt gefiltert werden soll, sowie von den Reifungsbedingungen, dem Alkoholgehalt, dem gewünschten Aussehen und dem angestrebten Geschmacksprofil.

Entfernung von Rußablagerungen im Lauf

Nach der Reifung kann Whisky Partikel enthalten, die aus dem verkohlten Inneren des Fasses stammen.

Diese Partikel sind im Vergleich zu den für den Kälteschleier verantwortlichen Verbindungen relativ grob.

Daher sollte die Entfernung von Fasskohle nicht mit der Kaltfiltration verwechselt werden.

Als erste Filterstufe kann ein Grobfilter oder ein Filter mit hoher Schmutzaufnahmekapazität eingesetzt werden, um größere Partikel zu entfernen und die nachgeschalteten Filteranlagen zu schützen.

Kaltfiltration

Die Kaltfiltration dient dazu, ein anderes Problem zu lösen.

Whisky enthält verschiedene Verbindungen, die aus den Rohstoffen sowie aus den Prozessen der Gärung, Destillation und Reifung stammen. Einige Fettsäuren und ihre Ester können bei Abkühlung oder Verdünnung des Destillats an Löslichkeit verlieren und so eine Trübung verursachen.

Der traditionelle Prozess umfasst daher:

Abkühlen des Whiskys → Bildung der Trübung → Herausfiltern der trübungsbildenden Stoffe

Filterfolien und andere Tiefenfiltrationstechnologien sind besonders relevant, da bei der Beseitigung von Kälteschleier die Adsorption und nicht die einfache mechanische Partikelentfernung eine wichtige Rolle spielt.

Aus diesem Grund sollte die Kaltfiltration von Whisky nicht einfach als “Feinfiltration” bezeichnet werden.”

Das Ziel besteht darin, trübungsbildende Verbindungen gezielt zu entfernen und gleichzeitig den unnötigen Verlust wünschenswerter Geschmacks- und Aromastoffe so gering wie möglich zu halten.

Allerdings tragen einige Fettsäureester, die mit Trübungen in Verbindung gebracht werden, auch positiv zu den sensorischen Eigenschaften von Spirituosen bei, weshalb eine selektive Filtration wichtig ist.

Nicht kühlgefilterter Whisky

Nicht jeder Whisky muss kaltgefiltert werden.

In der Branche wächst das Interesse an Whisky ohne Kaltfiltrierung, bei dem der Hersteller ein anderes Gleichgewicht zwischen optischer Stabilität und der Bewahrung des Charakters der Spirituose in Kauf nimmt.

Moderne Tiefenfiltrationssysteme können auch für die Filtration ohne Kühlung ausgelegt werden. In einer dokumentierten Anwendung bei der Whiskyherstellung wurden Tiefenfiltermodule bei Raumtemperatur eingesetzt, um die Trübung ohne den herkömmlichen Kühlschritt zu reduzieren.

Daher sollte bei der Auslegung einer Whisky-Filtrationsanlage die erste Frage lauten: Soll das Endprodukt kühlgefiltert oder nicht kühlgefiltert sein? Die Antwort darauf kann den Filtrationsprozess und die Konfiguration der Anlage erheblich beeinflussen.

Wodka-Filtration

Bei Wodka wird im Allgemeinen großer Wert auf Klarheit, Neutralität und Beständigkeit gelegt.

Da Wodka häufig mit einem relativ neutralen Geschmacksprofil hergestellt wird, wenden einige Hersteller nach der Destillation eine Aktivkohlebehandlung an, um unerwünschte Geschmacks-, Geruchs- und Farbstoffe sowie andere Verbindungen zu reduzieren.

In diesem Fall hat die Filtration zwei unterschiedliche Funktionen:

Behandlung mit Aktivkohle → Entfernung unerwünschter Verbindungen

und

Endpartikelfiltration → Entfernung von Kohlenstoffpartikeln und anderen feinen Feststoffen

Aktivkohlefiltration

Aktivkohle wirkt in erster Linie durch Adsorption und nicht durch einfache Partikelrückhaltung.

Dank seiner großen inneren Oberfläche kann es mit Verbindungen interagieren, die für unerwünschte Eigenschaften der Spirituose verantwortlich sind.

Der Grad der Kohlenstoffbehandlung sollte sorgfältig gesteuert werden.

Eine intensivere Behandlung bedeutet nicht automatisch, dass der Wodka besser wird. Eine übermäßige Adsorption kann das sensorische Profil der Spirituose verändern.

Entfernung von Kohlenstoffpartikeln

Nach der Kohlebehandlung kann die Spirituose lose Kohlepartikel enthalten.

Ein nachgeschalteter Tiefenfilter, Beutelfilter oder Patronenfilter kann eingesetzt werden, um diese Partikel abzufangen, bevor die Spirituose in die Endfiltrationsstufe gelangt.

Wir empfehlen ausdrücklich den Einsatz einer Siebfilterung im Anschluss an die Aktivkohlebehandlung, um die Partikelbelastung zu verringern und nachgeschaltete Filteranlagen zu schützen.

Endfiltration

Anschließend kann ein Feinfilter oder ein Tiefenfilter eingesetzt werden, um vor der Abfüllung eine abschließende Partikelentfernung zu gewährleisten.

Bei Wodka ist diese letzte Stufe besonders wichtig, da bereits eine geringe Menge sichtbarer Feststoffe das Aussehen eines ansonsten klaren Produkts beeinträchtigen kann.

Gin-Filtration

Bei Gin stellt die Filtration eine besondere Herausforderung dar, da pflanzliche Zutaten ein wichtiger Bestandteil des Produktion Verfahren. Obst, Kräuter, Gewürze und andere pflanzliche Zutaten können feine Schwebeteilchen bilden.

Abschließende Gin-Filtration

Zur Entfernung kleinerer Partikel und zur Erzielung der erforderlichen optischen Klarheit kann ein Patronenfilter oder ein Feintiefenfilter verwendet werden.

Allerdings sollte Gin nicht automatisch so stark wie möglich gefiltert werden.

Einige pflanzliche Inhaltsstoffe tragen zu Aroma, Geschmack und Mundgefühl bei. Eine übermäßige Filtration kann daher dem angestrebten sensorischen Profil zuwiderlaufen.

Was Gin betrifft, lautet die richtige Frage nicht:

Wie fein können wir filtern?

Es lautet:

Welche Partikel müssen entfernt werden, ohne dabei den gewünschten pflanzlichen Charakter zu beeinträchtigen?

Rum-Filtration

Die Rumfiltration variiert je nach angestrebtem Produktstil erheblich.

Heller Rum, weißer Rum, gereifter Rum und dunklere Sorten können sehr unterschiedliche Filterziele haben.

Bei einem hellen Rum kann der Hersteller folgende Aspekte in den Vordergrund stellen:

• Strahlendes Erscheinungsbild
• Entfernung von Schwebeteilchen
• Konsequente Klarheit
• Feinfilterung

Bei einem gereiften oder schwereren Rum sollte die Filtration sorgfältiger kontrolliert werden.

Die Reifung trägt maßgeblich zum Charakter der fertigen Spirituose bei. Eine übermäßige Filtration kann möglicherweise Verbindungen entfernen, die zu ihrem gewünschten sensorischen Profil beitragen.

Daher geht es bei der Rumfiltration in erster Linie um eine kontrollierte Klärung und weniger um eine maximale Reinigung.

Zu den möglichen Ausrüstungsgegenständen gehören:

• Platten- und Rahmenfilter
• Tiefenfilterfolien
• Patronenfilter
• Beutelfilter für die Vorfilterung

Brandy-Filtration

Brandy stellt eine besondere Herausforderung dar, da diese Spirituose aus fruchtbasierten Rohstoffen hergestellt wird.

Je nach Produktion Im Rahmen dieses Verfahrens kann vor der Destillation eine Fest-Flüssig-Trennung erforderlich sein, während die nachgeschaltete Filtration in erster Linie der Klärung und der abschließenden Reinigung dient.

Feststoffabscheidung im vorgelagerten Bereich

Je nach Obstsorte und Gärungsverfahren können Zentrifugation oder andere Verfahren zur Fest-Flüssig-Trennung eingesetzt werden, um den Feststoffgehalt vor der Destillation zu verringern.

Dies ist eine andere Anwendung als die Endfiltration von Spirituosen.

Filtration nach der Reifung

Nach der Reifung und der Mischung können Tiefenfiltration oder Kartuschenfiltration eingesetzt werden, um Schwebstoffe zu entfernen und die optische Klarheit zu verbessern.

Brandy kann auch empfindlich auf die Zusammensetzung der Filtermedien reagieren.

Bestimmte gelöste Mineralien, die aus Filtermaterialien stammen, können zu Ausfällungen oder Trübungen in Spirituosen führen. Tiantai hat speziell für destillierte Spirituosen, einschließlich tanninhaltiger Produkte, Filtermedien mit reduzierter Ionenbelastung entwickelt.

Filtration von Tequila und Agavenbränden

Tequila und andere Agavenbrände müssen unter Umständen schon früher abgetrennt werden als viele Getreidebrände.

Je nach Produktion Bei diesem Verfahren kann die fermentierte Agavenflüssigkeit erhebliche Mengen an pflanzlichen Feststoffen enthalten.

Trennung vor der Destillation

Enthält das fermentierte Material einen hohen Feststoffanteil, kann durch Zentrifugalabscheidung die Menge der in die Destillationsanlage gelangenden Feststoffe verringert werden.

Hier kann je nach Feststoffkonzentration und Prozessanforderungen der Einsatz einer Dekanter- oder Scheibenstapelzentrifuge in Betracht gezogen werden.

Das Ziel besteht nicht darin, die endgültige Klarheit der abgefüllten Spirituose zu erzielen.

Damit soll das in den nachgeschalteten Destillationsprozess eingeleitete Ausgangsmaterial verbessert werden.

Filtration nach der Destillation

Nach der Destillation hängt der Filterbedarf vom Endprodukt ab.

Bei gereiftem Tequila kann nach der Fassreifung eine Partikelentfernung erforderlich sein, während klarer Tequila vor der Abfüllung möglicherweise einer Feinpolierung unterzogen werden muss.

In den Tiantai-Leitlinien zur Partikelentfernung bei Spirituosen wird Tequila neben Whisky, Wodka, Rum, Gin und Brandy als Produkt genannt, bei dem eine Filtration eingesetzt werden kann, um ein klares Endprodukt zu gewährleisten.

Eine praktische Filterstrategie: Von grob nach fein

Einer der häufigsten Fehler bei der Auslegung von Filtersystemen besteht darin, zu erwarten, dass ein einziger Feinfilter alle Trennaufgaben bewältigen kann.

In der Regel ist es sinnvoller, die Filtration in mehrere Stufen zu unterteilen.

Zum Beispiel:

Grobpartikelentfernung → Tiefenfiltration → Fein-/Endfiltration

Jede Stufe hat eine bestimmte Funktion.

Der Grobfilter filtert größere Partikel heraus und schützt die nachgeschalteten Anlagen.

Der Tiefenfilter filtert feinere Schwebstoffe heraus und kann für eine Klärung oder eine Verringerung der Trübung sorgen.

Die letzte Kartusche bzw. der letzte Schutzfilter entfernt vor der Abfüllung verbleibende Feinpartikel.

Dieser stufenweise Ansatz kann die Lebensdauer der Filter verlängern und die Feststoffbelastung der teuersten Filterstufe verringern.

Beispielsweise bei mit Aktivkohle behandeltem Wodka:

Aktivkohlebehandlung → Kohlefilter → Feinstaubfilter → Abfüllung

Bei der Filtration gilt nicht immer: “Je feiner, desto besser”

Bei Spirituosen ist dieses Prinzip besonders wichtig.

Ein Spirituose ist nicht einfach nur eine Wasser-Alkohol-Lösung, die so weit wie möglich gereinigt werden muss.

Sein Geschmack und sein Aroma hängen von Verbindungen ab, die aus folgenden Quellen stammen:

• Rohstoffe
• Gärung
• Destillation
• Pflanzenextraktion
• Fassreifung
• Mischen

Einige Verbindungen, die zur Trübung beitragen können, können auch zu wünschenswerten sensorischen Eigenschaften beitragen.

Dies zeigt sich besonders deutlich beim Whisky. Einige Fettsäureester, die mit der Kältetrübung in Verbindung stehen, können auch positiv zu Aroma und sensorischen Eigenschaften beitragen.

Daher sollte das Filterziel wie folgt lauten:

Kontrollierte Trennung, nicht maximale Trennung.

Das beste Filtersystem ist dasjenige, das die erforderliche Klarheit und Stabilität gewährleistet und gleichzeitig den gewünschten Charakter der Spirituose bewahrt.

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Wie Tiantai die Filtration in die Planung von Brennereien integriert

Die Filtration sollte als Teil des gesamten Destillationsprozesses betrachtet werden und nicht als eigenständige Anlage.

Die Systemanforderungen können sich je nach folgenden Faktoren erheblich ändern:

• Geist-Typ
• Rohstoff
• Fermentationsverfahren
• Destillationsanlage
• Reifungsverfahren
• Produktionskapazität
• Angestrebter Alkoholgehalt
• Misch- und Gärprozess
• Erforderliche endgültige Klarheit
• Strategie der Kaltfiltration
• Anforderungen an die Abfüllung

So benötigt beispielsweise eine Whiskybrennerei möglicherweise ein spezielles Filtersystem für die Nachreifung, während eine Wodkafabrik eine Aktivkohlebehandlung und eine Feinstpartikelfilterung benötigt. Eine Gin-Brennerei benötigt möglicherweise eine Vorfilterung mit Pflanzenstoffen, während eine Agavenbranntwein-Anlage von einer zentrifugalen Fest-Flüssig-Trennung vor der Destillation profitieren kann.

Tiantai entwickelt komplette Brennereianlagen, die auf die Eigenschaften der jeweiligen Spirituose zugeschnitten sind – von der Rohstoffaufbereitung und Gärung über die Destillation, Reifung, Vermischung und Filtration bis hin zur Abfüllung.

Das Filtersystem wird daher im Rahmen der Gesamtprozessauslegung ausgewählt und nicht einfach als letzte Maschine in die Fertigungslinie. Die richtige Filtrationslösung hängt vom Trennungsziel, der Prozessstufe, den Eigenschaften des Destillats und dem gewünschten Endprodukt ab.

Bei einer neuen oder expandierenden Brennerei sollte die Filteranlage daher gemeinsam mit den Systemen für Gärung, Destillation, Reifung, Verschnitt, Alkoholgehaltsbestimmung und Abfüllung geplant werden.

Durch diesen Ansatz lässt sich im Filtrationsprozess die erforderliche Klarheit und Stabilität erzielen, ohne den Charakter, die Ausbeute oder die Effizienz der fertigen Spirituose unnötig zu beeinträchtigen.