Ein Gärbehälter ist ein unverzichtbares Gerät für jeden, der Bier oder Wein brauen oder andere Getränke oder Lebensmittel gären möchte. Die Hauptfunktion dieser Tanks besteht darin, ein optimales Umfeld für Gärungsmikroorganismen zu schaffen, damit diese Zucker in Alkohol und andere Nebenprodukte umwandeln und so das gewünschte Endprodukt erzeugen können.
Was ist ein Fermenter?
Gärbehälter, auch Gärbehälter genannt, sind spezielle Behälter für den Gärungsprozess in verschiedenen Industriezweigen, insbesondere bei der Herstellung von alkoholischen Getränken wie Bier und Wein. Die Hauptfunktion dieser Tanks besteht darin, ein optimales Umfeld für gärende Mikroorganismen zu schaffen, die Zucker in Alkohol und andere Nebenprodukte umwandeln.
Merkmale der Gärtanks:
- Material: Die meisten Gärtanks sind aus rostfreiem Stahl gefertigt, der eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist und leicht zu reinigen ist. Dies gewährleistet die Reinheit und Qualität des Endprodukts.
- Temperaturkontrolle: Die Gärung ist ein temperaturempfindlicher Prozess. Moderne Fermenter sind mit Kühlmänteln oder internen Kühlschlangen ausgestattet, um die Temperatur zu regulieren.
- Versiegelte Umgebung: Um Verunreinigungen zu vermeiden, ist der Gärtank versiegelt. Diese geschlossene Umgebung gewährleistet eine gleichbleibende Qualität des Endprodukts.
- Fassungsvermögen: Die Tankgrößen reichen von kleinen selbstgebauten Tanks mit wenigen Litern bis hin zu großen kommerziellen Tanks mit Tausenden von Litern.
Arten von Fermentern
Nach oben offen Gärtank
Ein einfacher Behälter ohne Deckel oder Dichtung ist der einfachste Typ von Gärbehältern. Sie werden für die Gärung von Wein verwendet, da sie einen leichten Zugang und das manuelle Pressen des Tresterhutes (die Schicht aus Traubenschalen und Kernen, die während der Gärung an die Oberfläche steigt) ermöglichen.
Geschlossener Gärtank
Geschlossene Fermenter verfügen über einen versiegelten Deckel, der verhindert, dass äußere Verunreinigungen in den Fermentationsprozess gelangen. Sie werden beim Brauen von Bier verwendet, weil sie die Flüssigkeit vor Lufteinwirkung schützen, die zum Verderben oder Fehlgeschmack führen kann.
Gärtank mit variabler Kapazität
Fermenter mit variabler Kapazität verfügen über schwimmende Deckel und einstellbare Volumina, wodurch sie für die Fermentation unterschiedlicher Flüssigkeitsmengen geeignet sind. Sie sind bei Heimbrauern und kleinen Brauereien beliebt, da sie Flexibilität bieten und dazu beitragen, den Luftkontakt mit der gärenden Flüssigkeit zu reduzieren.
Unterscheidung zwischen verschiedenen Arten von Gärbehältern:
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TANK-TYP |
PRIMÄRER GEBRAUCH |
EINZIGARTIGE EIGENSCHAFTEN |
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Konisch |
Bier |
Verjüngter Boden für einfaches Auffangen der Hefe |
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Open-Top |
Wein |
Ermöglicht das manuelle Herunterdrücken der Traubenkappe |
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Zylindrokonisch |
Vielseitig |
Kombination aus zylindrischer und konischer Form, beliebt in Brauereien |
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Flachboden |
Allgemein |
Einsatz in zahlreichen Branchen, nicht nur in der Getränkeindustrie |
Aus welchen Materialien bestehen die Gärtanks?
Kupfer
Bevor rostfreier Stahl auf den Markt kam, war Kupfer das Metall der Wahl für die Herstellung von Bieranlagen. Kupfer hat eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ist ein zuverlässiges Metall für die Herstellung von Bieranlagen. Kupfer ist außerdem leicht zu reinigen und zu pflegen. Um die Sauberkeit des Kupfers und die Unversehrtheit der Oxidschicht zu gewährleisten, können Sie Reinigungsmittel oder Natriumpercarbonatreiniger verwenden. Zu starkes Schrubben kann jedoch schädlich sein.
Aluminium
Aluminium kann zu Biertanks verarbeitet werden, ist aber nicht für die langfristige Lagerung von Bier geeignet. Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist halb so hoch wie die von Kupfer, aber besser als die von Edelstahl. Unter normalen Brauereibedingungen wird es weder vom Bier angegriffen, noch fügt es dem Bier einen metallischen Geschmack hinzu. Aluminium korrodiert, wenn es längerfristig mit anderen Metallen, einschließlich Kupfer, in Berührung kommt. Kurzfristige Berührungen sind jedoch akzeptabel. Brauereien, die Bierausrüstungen aus Aluminium verwenden, wählen Aluminium der Güteklasse 3003 oder 3004 wegen ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit.
Rostfreier Stahl
Die Verwendung von rostfreiem Stahl zur Herstellung von Bierausrüstungen ist in der Bierindustrie zum Standard geworden, und die meisten Brauereien träumen davon, einen kompletten Satz Bierausrüstungen aus rostfreiem Stahl zu besitzen. Bierausrüstungen aus Edelstahl lassen sich leicht sterilisieren, sind inert gegenüber Bier, korrosionsbeständig und langlebig. Einige Brauereien wünschen sich ein kupferfarbenes Aussehen der Bieranlagen, da Kupfer für die Verbraucher attraktiver ist. Jetzt können Kupferverkleidungen am Rand der Edelstahlverkleidung angebracht werden. Da Kupfer nicht mit dem Bier in Berührung kommt, treten die zuvor genannten Nachteile von Kupferbrauanlagen nicht auf.
Verschiedene Arten von Gärtanks
Kontinuierlich gerührter Gärtank
Ein kontinuierlicher Rührkesselreaktor (CSTR) besteht aus einem Behälter mit Rohren, Pumpen, Ventilen, Rührern, Motoren, Wellen und Laufrädern. Die Welle befindet sich am Boden des Behälters und die Anzahl der Rührwerke hängt von der Größe des Bioreaktors ab.
Airlift-Gärtank
Airlift-Bioreaktoren enthalten in der Mitte ein Ablenkblech oder ein Zugrohr, durch das Luft in den Behälter gepumpt wird. Es gibt zwei Arten von Airlift-Fermentern:
Airlift-Bioreaktor mit interner Zirkulation: Er verfügt über ein zentrales Drainagerohr, das einen internen Zirkulationskanal bildet.
Airlift-Bioreaktor mit externem Kreislauf: Er enthält einen externen Kreislauf, der die strömende Flüssigkeit in separate Kanäle trennt.
Schüttschichtfermenter
In einem Schüttschichtfermenter werden hohle Röhren oder Rohre mit Biokatalysatoren gefüllt. Die Betten sind stationär. Das Kulturmedium fließt durch den Biokatalysator, der in der Brühe Metaboliten produziert. Diese Bioreaktoren sind einfach zu bedienen, verstopfen aber häufig wegen der schlechten Sauerstoffzirkulation.
Membran-Fermentationsbehälter
Membranbioreaktoren werden in Verbindung mit Ultrafiltration und Mikrofiltration eingesetzt. Diese Art von Gärbehälter wird für die biologische Behandlung von Abwässern verwendet. Es gibt zwei Arten von Membranbioreaktoren:
- Submerser Membranbioreaktor: Bei diesem Fermentertyp befindet sich die Membran in einem Behälter, der in das Abwasser getaucht ist.
- Seitenstrom-Membranbioreaktor: Bei diesem Fermentertyp befindet sich die Membran außerhalb des Reaktors, und die Membranfiltration ist ein zusätzlicher Schritt im Prozess.
Gärtank mit Blasensäule
Blasensäulenfermenter bestehen aus einer zylindrischen, mit Flüssigkeit gefüllten Säule, in die von unten Gas eingeleitet wird. Sie ist so angeordnet, dass die Gaseinleitung von unten her Turbulenzen erzeugt und einen optimalen Gasaustausch ermöglicht. Der Spreizer durchmischt den Inhalt des Behälters. Die Flüssigkeiten fließen im Gleich- oder Gegenstrom.
Wie wählt man einen geeigneten Gärtank aus?
Art der Gärung
Verschiedene Arten der Gärung erfordern verschiedene Arten von Geräten. Für die alkoholische Gärung benötigen Sie beispielsweise ein Gärgefäß mit einer großen Öffnung, damit Sie die Zutaten leicht hinzufügen können. Bei einer gemischten Gärung benötigen Sie ein Gärgefäß mit einem dicht schließenden Deckel und ein Thermometer zur Überwachung der Temperatur.
Größe der Ausrüstung
Beim Kauf von Fermentationsgeräten ist es wichtig, die Größe des Geräts und die Menge der zu fermentierenden Flüssigkeit zu berücksichtigen. Wenn Sie vorhaben, eine kleine Flüssigkeitsmenge zu fermentieren, z. B. beim Heimbrauen oder bei der Fermentierung von Lebensmitteln in kleinen Mengen, ist ein kleineres Fermentationsgefäß angemessen. Sie bestehen in der Regel aus Glas oder Kunststoff und sind in verschiedenen Größen erhältlich, von Ein-Gallonen-Krügen bis zu Fünf- oder Sechs-Gallonen-Krügen. Wenn Sie große Flüssigkeitsmengen vergären wollen, wie z. B. bei der kommerziellen Brauerei oder bei der Fermentierung von Lebensmitteln in großen Mengen, ist ein größerer Gärbehälter besser geeignet.
Temperaturkontrolle
Einige Gärbehälter verfügen über eingebaute Temperaturkontrollfunktionen wie Isolierung oder Kühlsysteme. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs gären. Wenn Sie keine besonderen Temperaturanforderungen für die Gärung haben, spielt dies möglicherweise keine Rolle.
Schleusentyp
Beim Kauf von Fermentationsausrüstung ist es wichtig, die Art der Luftschleuse zu berücksichtigen, die für Ihren Fermentationsprozess geeignet ist. Eine der gebräuchlichsten Schleusenarten ist die S-Rohr-Schleuse, die eine einfache und kostengünstige Option darstellt. Eine andere Art von Schleuse ist eine dreiteilige Konstruktion, die in der Regel einen Stopfen, ein Ventil und ein Rohr umfasst. Diese Art von Schleuse ist komplexer, dichtet aber besser ab und ist einfacher zu reinigen und zu warten.
Haushalt
Es ist wichtig, die Kosten für die Ausrüstung zu bedenken und sie mit Ihrem Budget und den gewünschten Eigenschaften abzugleichen. Die Preise für Fermentationsgeräte reichen von ein paar Dollar für einfache Geräte wie eine S-Rohr-Luftschleuse bis zu Tausenden von Dollar für größere, komplexere Geräte wie Fermentationsbehälter aus Edelstahl in Industriequalität. Es ist wichtig, eine Ausrüstung zu wählen, die in Ihr Budget passt und gleichzeitig die notwendigen Funktionen für die Art der Gärung bietet, die Sie durchführen wollen.
Produktionskapazität
Bei der Auswahl von Fermentationsanlagen ist es wichtig, die Produktionskapazität der Anlage zu berücksichtigen. Das bedeutet, dass die größte Produktmenge, die die Anlage in einer bestimmten Zeit produzieren kann, berücksichtigt werden muss. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Anlage den Produktionsbedarf des Betriebs decken kann.