Prozesswasser, Dampf, Gas und Luft als kritische Kontrollpunkte

Bier ist ein Lebensmittel, das weltweit strengen Qualitäts- und Sicherheitsvorschriften unterliegt. Brauereien müssen die nationalen und internationalen Gesetze zur Lebensmittelsicherheit einhalten, die die Identifizierung und Kontrolle von Kontaminationsrisiken vorschreiben. Viele Brauereien befolgen die HACCP-Grundsätze (Hazard Analysis and Critical Control Points), um die Produktsicherheit zu gewährleisten und die Markenintegrität zu erhalten.

Kontaminationsrisiken in Brauereien: Ein Überblick

Der Alkoholgehalt, der niedrige pH-Wert und der Hopfen im Bier haben bereits von Natur aus eine gewisse antimikrobielle Wirkung, aber sie beseitigen nicht alle Kontaminationsrisiken. Potenzielle Verunreinigungen können von den verwendeten Rohstoffen (Getreide, Hopfen, Aromastoffen und Prozesshilfsmitteln) und Betriebsmitteln wie Wasser, Dampf, Gas und Druckluft stammen. Zum Beispiel:

  • Druckluft, die zur Belüftung der Würze oder zum Hefemanagement verwendet wird, kann Partikel, Öl oder Mikroorganismen einbringen, wenn sie nicht ordnungsgemäß filtriert wird.
  • Der für die Sterilisation verwendete Dampf kann Rost oder andere Partikel enthalten, die die Geräte beschädigen und die Produktintegrität beeinträchtigen können.
  • Das in den verschiedenen Braustufen verwendete Wasser kann Verunreinigungen enthalten, wenn es nicht ordnungsgemäß aufbereitet wird.
  • Gase wie CO₂ und Stickstoff müssen gefiltert werden, um zu verhindern, dass unerwünschte Verunreinigungen das Endprodukt beeinträchtigen.

Selbst geringfügige mikrobielle Ablagerungen in Ventilen oder Leitungen können wachsen und dann die ganze Charge gefährden. Eine ordnungsgemäße Filtration hilft, diese Risiken zu mindern.

Filtration an kritischen Kontrollpunkten

Um die Lebensmittelsicherheit aufrechtzuerhalten und die Industriestandards zu erfüllen, sollten Brauereien eine Filtrationsstrategie für verschiedene Prozessanlagen umsetzen. Viele von ihnen folgen globalen Standards wie ISO 8573-1 für Druckluft, 3-A Sanitary Standards für hygienegerechtes Design und Safe Quality Food (SQF)-Zertifizierung für umfassendes Lebensmittelsicherheitsmanagement.

Die Filtration wird in verschiedenen Bereichen empfohlen, unter anderem:

  • Brauwasser: Häufig werden Umkehrosmosesysteme mit Vorfiltration (z. B. 5-Mikron-Filter) zum Schutz der Membranen eingesetzt.
  • Druckluft: Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Filtrationsgrade. Luft, die direkt mit Lebensmitteln in Berührung kommt, sollte der ISO 8573-1 Klasse 1:2:1 entsprechen (nahezu frei von Öl, Partikeln und Wasser) und am Einsatzort steril gefiltert werden.
  • Prozessgase (CO₂, Luft, Stickstoff): Die Sterilfiltration gewährleistet die Gasreinheit vor dem Produktkontakt.
  • Dampf: Wird der Dampf für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln oder für die Sterilisation verwendet, wird Dampf in kulinarischer Qualität (Entfernung von >95 % der Partikel >2 µm) empfohlen.

Überblick über den Filtrationsprozess in Brauereien

Je nach Medium (Flüssigkeiten, Gase, Dampf) und gewünschter Rückhalteleistung werden unterschiedliche Filtertypen eingesetzt:

  • Nominale Filter (bis zu 98 % Rückhaltung)
  • Absolute Filter (99,98 % Rückhaltung)
  • Sterilfilter (entfernen 99,99999 % spezifischer Mikroorganismen, wie Brevundimonas diminuta bei ~0,2 µm, mit einem logarithmischen Reduktionswert (LRV) von 7)

Zentrale Filtrationsanwendungen für Brauereien

Wasserfiltration

Wasser ist ein wichtiger Bestandteil von Bier und muss entsprechend behandelt werden. Die meisten Brauereien beziehen ihr Wasser aus kommunalen Quellen oder Brunnen und verwenden Filtermethoden, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Zu den Anwendungen gehören:

  • Brauwasser: In der Regel durch Umkehrosmose oder andere Aufbereitungssysteme filtriert.
  • CIP (Cleaning in Place) und Flaschenspülung: Sollte den gleichen Qualitätsstandard wie das Brauwasser erfüllen.
  • Anwendungen mit sterilem Wasser: Wird bei der Verdünnung von Bier mit hohem Stammwürzegehalt und bei der Hochdruck-Flascheneinspritzung verwendet, um eine mikrobielle Kontamination zu verhindern.

Filtration von Druckluft, Stickstoff und CO₂

Die Qualität der Druckluft hängt von ihrem Verwendungszweck ab:

  • Für Steuerluft sind nicht die höchsten Reinheitsgrade erforderlich.
  • Luft, die in direkten Kontakt mit Würze oder Hefe kommt, muss steril gefiltert sein.
  • CO₂ und Stickstoff, die bei der Bierherstellung verwendet werden, sollten steril gefiltert werden, um eine Verunreinigung beim Spülen der Tanks, bei der Karbonisierung und beim Abfüllen zu verhindern.

Dampffiltration

Dampf ist zum Erhitzen, Sterilisieren und Reinigen unerlässlich. Eine ordnungsgemäße Filtration verhindert:

  • Verschmutzung von Geräten und Leitungen
  • Geringere Effizienz der Wärmeübertragung
  • Beschädigung des Sterilgasfilters durch Überlastung mit Partikeln Bei Anwendungen mit Lebensmittelkontakt sollte der Dampf den Qualitätsstandards für kulinarischen Dampf entsprechen.

Filtration von Bier

Durch die Filtration werden unerwünschte Partikel und Mikroorganismen entfernt, während Geschmack und Stabilität erhalten bleiben:

  • Zentrifuge: Reduziert den Hefegehalt vor der Primärfiltration.
  • Hauptfiltration von Bier: Übliche Methoden umfassen die Verwendung von Kieselgur (DE) oder den Einsatz der Querstromfiltration.
  • Endfiltration vor dem Abfüllen:
    • Trapfilter (5–10 µm) entfernen Kieselgur-Rückstände.
    • Feinfilter (1–2 µm) schützen sterile Membranen.
    • Die sterile Kaltfiltration (0,45-µm-Membranen) verhindert den Verderb ohne Pasteurisierung.

Fazit

Während des gesamten Brauprozesses ergeben sich Kontaminationsrisiken durch die verwendeten Rohstoffe und Prozesshilfsmittel sowie die Praktiken bei der Handhabung. Eine gut durchdachte Filtrationsstrategie minimiert diese Risiken und stärkt die Produktsicherheit sowie die Einhaltung von Vorschriften. Regelmäßige Überwachung, Reinigung und Filteraustausch sind für die Einhaltung des HACCP-Konzepts unerlässlich.

Der Einsatz geeigneter Filtrationslösungen an kritischen Stellen trägt zur Sicherung von Produktqualität und Prozessintegrität bei. Unser Team von Spezialisten stellt Ihnen maßgeschneiderte Empfehlungen für die Filtration zusammen, die den spezifischen Anforderungen Ihrer Brauerei entsprechen.