PROZESSANALYSE

Überwachung von Brauprozessen

Geschmack und Qualität des Bieres hängen in hohem Maße von der Qualität des Wassers ab. Seine Güte wird durch pH- und Leitfähigkeitsmessungen bestimmt.

Brauereien stehen angesichts der Globalisierung unter großem Konkurrenzdruck. Die Gewährleistung einer gleichbleibenden Bierqualität ist wesentlich für das Bestehen auf den Märkten.

Durch den Einsatz von Analysenmesstechnik lässt sich die Qualität bei gleichzeitiger Optimierung der Prozessführung sichern.

Lebensmittel & Getränke

Nicht nur eine Frage des Geschmacks: pH-, Leitfähigkeits- und Sauerstoffmessungen in Brauerei-Prozessen

pH-Wert und Salzgehalt des Brauwassers entscheiden wesentlich über Geschmack und Qualität des damit hergestellten Bieres. pH-Wert und Salzgehalt des Brauwassers entscheiden wesentlich über Geschmack und Qualität des damit hergestellten Bieres. Deshalb durchläuft das Roh- bzw. Trinkwasser je nach Stoffgehalt zunächst unterschiedliche Arten der Aufbereitung, die von Umkehrosmose und chemischer Behandlung bis zur Filtration reichen. Zur Überwachung von Alkalität und Salzgehalt des Brauwassers, die für den jeweiligen Bierstil maßgeblich sind, kommen die pH-Sensoren SE558 bzw. Leitfähigkeits-Memosens-Sensoren SE605 zur Anwendung.

Stärke-Zucker-Umwandlung im Maischprozess strikt pH-abhängig

Auch in den anschließenden Prozessen spielt die pH-Messung eine wesentliche Rolle: Nachdem das Brauwasser im Maischebottich mit geschrotetem Braumalz vermischt wurde, wandeln Enzyme die enthaltene Stärke in Malzzucker um. Dieser Prozess ist strikt pH-abhängig und findet im pH-Bereich zwischen 5,4 und 5,6 statt. Bei der folgenden Würzekochung werden durch Hopfenzugabe Geschmack und Haltbarkeit des künftigen Bieres gesteuert, der Stammwürzegehalt festgelegt und der pH-Wert abgesenkt. Durch seine Heißdampfsterilisierbarkeit und Biokompatibilität ist der pH-Sensor SE555 für die Kontrolle dieser Prozesse prädestiniert.

Sauerstoff-Messung – unerlässlich für die sichere Prozessführung

Danach werden die Trübstoffe – nicht gelöste Hopfenbestandteile und ausgefälltes Eiweiß – im Whirlpool abgetrennt und der Würze Hefe und Sauerstoff zudosiert, um die eigentliche alkoholische Gärung in Gang zu setzen. Für die Hefe gelten strengste Vorschriften. Um eine optimale Qualität zu gewährleisten, erfolgt die Hefeauszucht unter Überwachung des pH-Wertes und des Gehalts an Gelöstsauerstoff. Da letzterer über die Hefevitalität während der Gärung und über die Geschmacksbildung bestimmt, ist die Sauerstoff-Messung für eine sichere Prozessführung unerlässlich. An dieser Stelle gewährleistet der Sauerstoffsensor SE706 im hygienischen Edelstahldesign die zuverlässige Inline-Messung.

Wenn der Sud darauf in Lagertanks zum Jungbier reift, sorgt ein niedriger Sauerstoffgehalt für den Geschmackserhalt. Zusätzlich dient die kontinuierliche Sauerstoffmessung der rechtzeitigen Erkennung undichter Stellen in den Lagertanks. Bevor es in die Abfüllung geht, wird das Bier filtriert und in Drucktanks gelagert. Zur Sicherstellung des Geschmacks und der Verhinderung einer Oxidation sind auch hier Grenzwerte für die maximale Sauerstoffkonzentration einzuhalten. Manche Großbrauereien stellen den exakten Alkoholgehalt des Bieres durch Verdünnung mit entgastem Wasser ein. Die Entgasung wird durch Messungen des gelösten Sauerstoffs kontrolliert. Gleiches gilt für die Abfüllung, bei der die Sauerstoffkonzentration aus Haltbarkeits- und Geschmacksgründen in der Regel unter 25 ppb bleiben muss.

CIP: Dosierung von Spülmedien mit induktiver Leitfähigkeitsmessung

Zur Einhaltung der strengen Hygiene-Vorschriften in der Lebensmittelproduktion werden die Anlagen im CIP-Prozess gereinigt, bei dem bei Temperaturen um 65 °C abwechselnd Natronlauge und Säure (oft Salpetersäure) durch die Anlage gespült werden. Die Konzentration der CIP-Medien (Aufschärfung) wird auf Basis induktiver Leitfähigkeitsmessungen mit dem Sensor SE680 gesteuert. Im Final Rinse, der abschließenden Wässerung der gereinigten Prozessleitungen, wird die vollständige Entfernung jeglicher Spülmedien mit dem konduktiven Leitfähigkeitssensor SE605 H verifiziert.

Aufbereitung der Brauereiabwässer

Nicht zuletzt kommt die Memosens-Technologie auch in der Aufbereitung des Brauerei-Abwassers zur Anwendung, wie etwa der pH-Sensor SE554, der chemisch hochbeständige Sensor SE655 zur Messung der induktiven Leitfähigkeit in stark verschmutzten Medien oder der langzeitstabile Sauerstoff-Sensor SE715. Da bei der Aufbereitung von Brauereiabwässern mit erhöhter Schmutzfracht zu rechnen ist, empfiehlt sich der Einsatz automatisierter Reinigungssysteme bei den betroffenen Messstellen.

Return on Investment

Das kontaktlose induktive Stecksystem der Memosens-Sensoren gewährleistet in den feuchten Umgebungen der Brauerei und bei der Anlagenreinigung konkurrenzlose Zuverlässigkeit und Qualität der Messungen.
Zuverlässig präzise Messungen bilden die essentielle Grundlage für eine hohe Güte des Erzeugnisses und sichern dauerhaft die aus Konsumentensicht entscheidenden Eigenschaften der Marke.
Kostensenkung durch erhöhte Sensorstandzeiten:Memosens erkennt die Anzahl von CIP/SIP-Zyklen und gibt Empfehlungen zu Wartungsintervallen, um die Lebensdauer der Sensoren zu erhöhen.

Zugehörige Produkte

SE558 pH-Sensor | Memosens | 120 mm | Ex | Für Reinstwasser, Wasser und Prozesschemie

Produktnummer:

SE558X/1-NMSN

Produktnummer:

SE555X/1-NMSN

SE706 Sauerstoffsensor | Memosens | 120 mm | Ex | Messbereich (Auflösung) 0 ... 50 mg/l (6 μg/l)

Produktnummer:

SE706X/1-NMSN

SE680 Digitaler Induktiver Leitfähigkeitssensor | Milchrohr DN 50 | Ex | FDA-zugelassenes PEEK | Messbereich 0 ... 2000 mS/cm

Produktnummer:

SE680X-C1N4U00M

Zugehörige Industrien und Anwendungen

Lebensmittel & Getränke

Zuverlässige Messungen vom Rohmaterial bis zum Endprodukt unter den extremen Anforderungen durch SIP/CIP, Temperatur und Sicherheit.

Überwachung der Rohwasser-Zuführung

In der Trinkwasseraufbereitung ist die Qualitätskontrolle des genutzten Rohwassers von wesentlicher Bedeutung.

Überwachung der Zuckerproduktion

In der Zuckerproduktion werden extreme Anforderungen an pH-Sensoren gestellt. Bereits bei der Rübenwäsche ist die Überwachung des pH-Wertes relevant, da die Kalkdosierung auf Basis der pH-Messung erfolgt.

Qualitätskontrolle bei der Anlieferung von Rohmilch

An die Rohmilch werden hohe Qualitätsanforderungen gestellt und die Online-Überwachung der Lkw-Entladung in der Molkerei verhindert, dass minderwertige Qualität (saure Milch) den gesamten Bestand des Lagertanks verdirbt.

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