Legendäre Produkte dank moderner Prozesse

Hintergrund

Im Jahre 1825 gründeten der Kolonialwaren- und Weinhändler Johann Fischer und der Arzt Michael Schönbauer in Bratislava, der Hauptstadt der Slowakei, das erste Unternehmen in Europa außerhalb Frankreichs, in dem Sekt nach dem ursprünglichen französischen Rezept aus der Champagne hergestellt wurde. Im Jahre 1877 wurde das Unternehmen von der Familie Hubert übernommen und erfolgreich weitergeführt. Heute ist Hubert Sekt slowakischer Marktführer und produziert Sekt, Wein und Spirituosen. Fester Bestandteil der Prozesse für ein jährliches Filtrationsvolumen von ca. 16 Millionen Litern Wein und Sekt sind die Filtrationslösungen von Eaton.

In den drei Abfülllinien kommen unterschiedliche Filtermedien zum Einsatz. Die Sekt- und Weinlinien sind mit Filterkerzen bestückt, die Spirituosenlinie mit Tiefenfilterschichten von Eaton. In den letzten beiden Jahren probierte Hubert Sekt günstigere Optionen vom Wettbewerb in der Sekt- und Weinlinie aus. Da die günstigeren Kerzen Probleme bezüglich der mikrobiologischen Stabilität sowie der Standzeit und somit der Filtrationsleistung mit sich brachten, fiel dem Unternehmen die Entscheidung leicht, wieder mit Eaton zusammenzuarbeiten.

Herausforderung

Ein wesentlicher Faktor in der Füllfiltration ist die mikrobiologische Sicherheit der Filtrate. Befinden sich noch Hefen und Bakterien im Wein, kann es zu Nachgärungen in der verschlossenen Flasche kommen. Die Folgen sind geschmackliche Veränderungen, Nachtrübungen und durch das gebildete CO₂ kann die Flasche unter enormen Druck stehen. Um Rückrufaktionen aufgrund von Qualitätsproblemen und potenzielle Verletzungen von Mitarbeitern und Konsumenten durch explodierende Glasflaschen zu vermeiden, muss die mikrobiologische Sicherheit der Filtrate gewährleistet sein. Wirtschaftlich betrachtet sind das Aufziehen der Flaschen und die erneuerte Filtration und Abfüllung zudem sehr zeit- und kostenintensiv.

Ein weiterer Aspekt ist, dass der Filtrationsprozess auf die optimale Standzeit der teuren Membranfilterkerzen abgestimmt sein muss. Frühzeitige Verblockungen führen zu Stillständen in der Abfüllung, wodurch die Filterleistung sinkt und die Prozesskosten sowie die Materialkosten für den Ersatz der Filterkerzen steigen.

Die hohe kolloidale und mikrobiologische Belastung erschwert die Filtrierbarkeit der Produkte. Entsprechend müssen Membranfilterkerzen mit hohen Keimrückhalteraten (LRV >7 pro cm²) eingesetzt werden, die trotz des engen Filtermaterials eine gute Standzeit erzielen. Um die Filtrierbarkeit und den Schutz der Membranfilterkerzen zu optimieren, sollen geeignete Vorfilterkerzen identifiziert werden. Diese halten vorwiegend Partikel und Kolloide zurück, die die Membrane frühzeitig verblocken können, so dass die Membranfilterkerzen als End- und „Polizeifilter“ nur noch vorhandene Mikroorganismen abtrennen.

„Bei dieser Zusammenarbeit war es besonders wichtig zu zeigen, dass wir als Partner die Kompetenz besitzen, die gesamten Prozesse betrachten und optimieren zu können, statt nur als Lieferant zu agieren“, erläutert Andriy Kuryk, Regionalvertriebsleiter Wein/Sekt in Osteuropa von Eaton. „Genau diese Expertise hat dazu geführt, dass Hubert Sekt in allen Abfülllinien wieder auf die Lösungen von Eaton vertraut.“

Lösung

Nach einer kompletten Prozessanalyse durch Eaton wurde ein optimiertes Filtrationskonzept erstellt und umgesetzt. Untersucht wurden die Filtrierbarkeit der Weine, die Anströmgeschwindigkeit, die Vorfiltrationsstufen von Wein und Servicemedien, wie Wasser und Dampf, und der Reinigungsprozess der Filterkerzen (Regeneration).

Die neue Prozesslösung von Eaton setzt sich aus optimal aufeinander abgestimmten Vor- und Membranfilterkerzen sowie Wasserfilterkerzen für den Spülprozess und einer Dampffilterkerze für die Sterilisation zusammen.

Als Vorfilter sind BECO-Tiefenfilterkerzen mit einer nominellen Abscheiderate von 0,6 μm im Einsatz. Die abgestufte Wicklung kann ein breites Partikelspektrum aufnehmen und erhöht den Reinigungserfolg in der Regenerationsphase. Sie verfügen über eine große Filterfläche an feinem Filtermaterial. Somit können lange Standzeiten, hohe Anströmung bei niedrigem Differenzdruck und sehr gute Filtrierbarkeiten erzielt werden.

Mit einer absoluten Abscheiderate von 0,45 μm trennen BECO-Membranfilterkerzen Hefen und Bakterien zuverlässig ab. Dank der hohen mechanischen und thermischen Stabilität können sie häufig gespült und sterilisiert werden. Das maximiert die Lebensdauer und es werden sehr gute Standzeiten erzielt. Ein großer Vorteil der Membranfilterkerzen ist ihre Testbarkeit auf Integrität. Aufgrund dieser überprüfbaren Sicherheit können sie als „Polizeifilter“ vor der Abfüllung eingesetzt werden.

Für die Filtration der Servicemedien Wasser und Dampf kommen unterschiedliche Filterkerzen zum Einsatz. Diese Filtration ist unbedingt notwendig, da Partikel und Verunreinigungen den Regenerationserfolg erheblich mindern und die Filterkerzen beschädigen können. Das Spülwasser für die Regeneration der Vor- und Endfilterkerzen wird in zwei Stufen filtriert. Dazu kommen in Stufe 1 BECO-Vorfilterkerzen mit einer nominellen Abscheiderate von 0,6 μm zum Einsatz. Stufe 2 bilden die BECO MEMBRAN PS-Membranfilterkerzen mit einer absoluten Abscheiderate von 0,2 μm für keimfreies Spül- und Rinserwasser. Für partikelfreien Dampf zur Sterilisation der Vor- und Endfilterkerzen sowie des Gehäuses werden BECO PROTECT KM-Edelstahlfilterkerzen mit einer nominellen Abscheiderate von 10 μm verwendet.

„Die Analyse des Filtrationsprozesses sowie die anschließenden Optimierungen führen zu sicheren und wirtschaftlichen Ergebnissen. Jeder Betrieb hat spezifische Anforderungen und Bedingungen, die ermittelt werden müssen. Eaton verkauft nicht einfach nur Filterkerzen, sondern hat uns mit der langjährigen Expertise und technischem Know-how sowie aufgrund des sehr guten Kundenservices überzeugt“, betont Ingrid Vajcziková, Ph.D., Hauptoenologin, Hubert Sekt. „Trotz höherer Materialkosten sparen wir heute unterm Strich, da die Standzeiten dreimal so hoch sind und die Prozesse stabil laufen.“

Ergebnis

Das neue Filtrationskonzept ist exakt auf die Anforderungen von Hubert Sekt abgestimmt und bietet eine hohe Wirtschaftlichkeit und gleichbleibend hohe Produktqualität. Die Prozesskosten verringern sich durch die verbesserte Prozesssicherheit und -zuverlässigkeit. Zusätzlich sinken die Materialkosten durch die optimierte Standzeit der Membranfilterkerzen von Eaton, welche bestmöglich durch die abgestimmte Vorfiltration und Servicemedienfiltration geschützt werden.

Eaton empfiehlt gewickelte Tiefenfilterkerzen, da sie mechanisch robuster und rückspülbar sind und aufgrund der fraktionierten Tiefenfiltration zusätzlich eine höhere Partikelaufnahmekapazität als plissierte Tiefenfilterkerzen haben. Die verblockenden Substanzen sind dadurch leichter zu entfernen und ermöglichen eine längere Filterstandzeit.

Durch den Einsatz dieser Kombination von Vorfilterkerzen und den nachgeschalteten Membranfilterkerzen kann Hubert Sekt die mikrobiologische Stabilität der Weine und Sekte erzielen und die Filterleistung auf das dreifache erhöhen.

Die komplette Füllfiltration ist nun wieder mit Eaton-Filtermedien ausgestattet und Hubert Sekt ist sehr zufrieden.