Der Wein-Spezialist unter den Membranfilterkerzen ist die BECO MEMBRAN PS Wine™. Die asymmetrische Porenverteilung trägt dazu bei, wertgebende Inhaltsstoffe wie Aroma und Farbe zu erhalten und Filtrationsleistung und Standzeiten zu maximieren. © 2020 Eaton
Die Abfüllung schließt nicht nur die letzte Qualitätssicherung mit ein, sondern sie definiert auch die Weinmenge, die in den Handel geht. Um den hohen Marktanforderungen in punkto Sicherheit und Standzeit gerecht zu werden, muss die Filtration zu 100 % einwandfrei funktionieren. Häufig kommen hierfür Membranfilterkerzen zum Einsatz. Diese sind in der Weinbranche auch als „Polizeifilter“ bekannt, da sie sicherstellen, dass Partikel und weinschädliche Mikroorganismen (Hefen und Bakterien) zurückgehalten werden. Insbesondere die Verblockung der Membranfilterkerzen kann zu Produktionsausfällen und damit zu signifikanten Umsatzeinbußen führen. Um dies zu vermeiden, ist eine richtige Vorfiltration der Weine entscheidend. Denn sie verhindert, dass die Membranfilterkerzen frühzeitig verblocken und so die Filtrationsleistung (Flux) unnötig mindern. Eine besonders effektive Vorfiltration lässt sich beispielsweise mit Tiefenfilterkerzen erzielen. Diese können aus unterschiedlichen Filtermaterialien, wie Polypropylen (PP) oder Tiefenfilterschichten aus hochreinen Cellulosefasern, bestehen.
Eine optimale Kombination von Vorfiltration mit Tiefenfilterkerzen und Endfiltration mit Membranfilterkerzen trägt demnach maßgeblich zum qualitativen und wirtschaftlichen Erfolg des Abfüllprozesses bei. Die Wahl der richtigen Filterkerzen ist dabei von den Filtrationseigenschaften der Weine abhängig, die wiederum von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden. Zwei der wichtigsten sind Größe und Anzahl der Partikel und Kolloide. Die Weinkolloide besitzen abhängig von ihrer Form und Größe filtrationshemmende Eigenschaften. Diese können zur Reduktion der Fluxrate bis hin zur vollständigen Verblockung von Filtermedien führen. Die Teilchengröße von Weinkolloiden erstreckt sich im Bereich zwischen 1 nm und 1 μm mit einem Molekulargewicht von 10 Kilodalton (kDa) bis 400 Kilodalton (kDa). In Untersuchungen von Vernhet et al.1 wurden die Auswirkungen verschiedener Weinkolloide mit unterschiedlichen Molekulargewichten auf die Fluxrate von Membranen in synthetischen Medien und einem weinähnlichen Medium aus Ethanol und Wasser getestet. Die Autoren stellten fest, dass besonders im weinähnlichen Medium Weinkolloide bis 30 kDa nur einen geringen Einfluss auf die Fluxrate haben. Erst Weinkolloide größer gleich 100 kDa reduzieren die Filtrationsleistung signifikant. Daraus lässt sich ableiten, dass Weinkolloide von kleiner gleich 30 kDa die guten Filtrationseigenschaften des weinähnlichen Mediums kaum beeinträchtigen. Medien mit Weinkolloiden größer gleich 100 kDa sind entsprechend als schwerfiltrierbar zu klassifizieren.
Im Rahmen dieses Artikels wird analysiert, wie der Einsatz von Membranfilterkerzen und Tiefenfilterkerzen bei unterschiedlichen Kolloidfraktionen (30 kDa und 100 kDa) die Filtrationsleistung beeinflussen kann. Besonders beleuchtet wird, unter welchen Bedingungen praxisübliche Membranfilterkerzen als letzte Filtrationseinheit vor der Abfüllung optimal arbeiten können, so dass die qualitativen und wirtschaftlichen Aspekte erfüllt werden. Gesondert betrachtet werden dabei die Zusätze von Kolloiden wie Metaweinsäure oder Carboxymethylcellulose (CMC) in schwer filtrierbaren Weinen, die unter anderem in einer Master-Arbeit von Fabian Wittkowsky (Hochschule Geisenheim University)2 und einer Bachelorarbeit von Ehtsham Ahmed (Frankfurt University of Applied Sciences)3 untersucht wurden.
Den gesamten Artikel gibt es hier als PDF zum Downloaden
BECO PROTECT®-Vorfilterkerzen und BECO MEMBRAN PS™-Membranfilterkerzen aus dem Filterkerzenprogramm von Eaton können optimal für das gewünschte Filtrationsziel kombiniert werden. © 2020 Eaton
