LifeTec™ Sterilfilter unterstützen die Produktion von Bio-Hefe

Filter für die Produktion von Bio-Hefe

Wenn biologisch, dann konsequent.

Wird Hefe ohne die üblichen chemischen Zusätze auf der Basis von Bio-Getreide und sauberem Quellwasser hergestellt, so ist dies eine besondere Herausforderung, der sich Agrano seit 1996 im Werk in Riegel am Kaiserstuhl stellt. Dort wird in einem weltweit einmaligen Verfahren Bio-Hefe für die Backbranche, für die Lebensmittelindustrie und den Naturkostfachhandel nach dem Motto „Wenn biologisch, dann konsequent!“ hergestellt. Die Produktionsstätte arbeitet mit innovativen Fermentationstechniken, die auf verschiedenen Produktionsebenen eine neue Generation von Donaldson Sterilfiltern nutzen.

Heute werden in Riegel 4.000 t Bio-Hefe produziert mit steigender Tendenz. Diese Hefe unterscheidet sich vor allem durch die verwendeten Rohstoffe von der konventionellen Hefe. Geschäftsführer Ralf Bredenhöller: „Auf den Einsatz von Chemikalien wird gänzlich verzichtet. Das können wir tun, weil wir weltweit die einzige Hefefabrik sind, die steril fermentieren kann.“

Die Filtration für eine hohe Prozess- und Produktintegrität

Die Donaldson Filterelemente für sterile Luft und Gase der Baureihe LifeTec™ PT N  sorgen dafür, dass die Hefekulturen aerob, unter steriler Belüftung, geführt werden, um eine möglichst hohe Biomasse-Ausbeute zu erhalten. Die dafür benötigte 2 bar-Druckluft wird von zwei ölfrei arbeitenden Schraubenkompressoren erzeugt, von 200 °C auf 30 ^°C gekühlt in das Leitungsnetz gespeist und dann dosiert über die Sterilfilter am Boden der Fermenter eingeblasen. Der Sauerstoff in dieser verdichteten sterilen Luft reicht aus, um den biotechnologischen Prozess ohne chemische Zusatzstoffe optimal zu fördern.

Die Sterilität der Luft ist ein Faktor, der die Prozess- und Produktintegrität entscheidend beeinflusst. Die dafür geeignete Filtertechnologie muss eine Reihe von Leistungsdaten aufweisen, die nicht nur optimale Sicherheit bieten, sondern auch eine lange Standzeit der Filterelemente ermöglichen. Denn nach jedem Batch, etwa alle 30 Stunden, werden die LifeTec™ PT N-Sterilfilter etwa 20 Minuten mit 125 °C heißem Dampf sterilisiert, der zentral erzeugt wird. Damit auch der Dampf frei von Partikeln ist, sind für jede der drei Produktionslinien Dampffilter eingesetzt u.a. vom Typ P-GSL N.

Die LifeTec™ Membranfilter

Das LifeTec™ PT N-Filterelement ist ein plissierter PTFE-Membranfilter, der über ein  inhärent hydrophobes Filtermedium mit einer hochporösen Membranstruktur verfügt und für die  Sterilfiltration von Druckluft und anderen Prozessgasen entwickelt wurde. Alle Komponenten entsprechen den Anforderungen für den indirekten Kontakt mit Lebensmitteln gemäß CFR (Code of Federal Regulations) Title 21 und (EG) No. 1935/2004.

Das Filtermedium ist nicht faserabgebend und ohne Verwendung von chemischen Zusatzstoffen hergestellt. Die stabile Konstruktion ermöglicht bis zu 150 Sterilisationszyklen unter definierten Bedingungen und hält hohen Differenzdrücken in beiden Strömungsrichtungen stand. Ein weiteres Herausstellungsmerkmal der Sterilfilter bezieht sich auf die Trocknungscharakteristik. Das Trockenblasen und die sofortige Rückkehr zu niedrigen Differenzdrücken nach der Dampfsterilisation, erfolgt innerhalb weniger Sekunden. Stillstandzeiten, Energieverbrauch und die mechanische Belastung des Filtermediums werden dadurch deutlich reduziert.

Die LifeTec™ P-GSL N Dampffilter

Der LifeTec™ P-GSL N-Filter hält Verunreinigungen wie Partikel, Abrieb von Ventilen und Dichtungen sowie Rost sicher zurück. Die bessere Dampfqualität verlängert die Lebensdauer der zu sterilisierenden Filter und erhöht somit die Wirtschaftlichkeit des gesamten Prozesses. Das P-GSL N-Filterelement bietet eine besonders wirtschaftliche Filtration, da das Filtermedium in einem Ultraschallbad oder durch Rückspülung regeneriert werden kann.

Das plissierte Edelstahl-Filtermedium gewährleistet eine hohe Partikel- bzw. Schmutzaufnahme und eine gute Durchflussrate bei geringem Differenzdruck. Durch die robuste Konstruktion ist der P-GSL N für maximale Differenzdrücke bis zu 10 bar ausgelegt. Darüber hinaus kann der Filter in einem Temperaturbereich von – 20 °C bis zu 200 °C für die Filtration von Dampf, Gasen und Flüssigkeiten eingesetzt werden.

Alle Komponenten der P-GSL N entsprechen den FDA-Anforderungen für den Kontakt mit Lebensmitteln gemäß CFR (Code of Federal Regulations) Title 21 sowie den Anforderungen gemäß EC/1935/2004.

Die LifeTec™ Flüssigkeitsfilter

Zur Versorgung des Hauptfermenters mit sterilem Wasser werden als Vorfilter LifeTec™ PP 100 N-Elemente mit plissierten Polypropylen-Membranen und für die Sterilfiltration die LifeTec™ PES-WN 30 0,2 µm mit plissierter Polyethersulfon-Membrane eingesetzt. Um die Versorgung der Prozesse mit Wasser aus dem eigenen Brunnen sicherzustellen, wird das Wasser aus 40 m Tiefe befördert und über eine Filtrationslinie mit zwei 8-plätzigen Filtergehäusen Typ PF-EG 0830 in Reihe geschaltet steril gefiltert.

Fazit

Ein Fazit der Zusammenarbeit mit Donaldson zieht Agrano Geschäftsführer Ralf Bredenhöller: „Die ab 2014 eingesetzten neuen Filtersysteme für sterile Luft, Flüssigkeiten und Dampf haben für uns einen extrem hohen Wert in der Produktion. Für unsere steril fermentierende Hefefabrik ist eine hohe Sicherheit essenziell.“