DE60034572T2

DE60034572T2 - Filterhilfsmittel für die Bierfiltration

Info

Publication number: DE60034572T2
Application number: DE60034572T
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Biebuyck; Daniel Daoust; Jacques Devaux; Georges Rahier
Original assignee: Universite Catholique de Louvain UCL
Current assignee: Universite Catholique de Louvain UCL
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: AU2002231618A1; US20040026338A1; CA2426445A1; ATE360467T1; WO2002036730A2; EP1201288A1; EP1201288B1; DE60034572D1; ES2284470T3; WO2002036730A3; DK1201288T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterhilfsmittel zum Filtern von Bier.
Bei der Verarbeitung von Bier stellt die Filtration einen abschließenden Produktionsschritt dar.
Die Aufgabe der Filtration ist es, alle Hefen und kolloidalen Partikel in Suspension im Bier am Ende der Lagerung zu entfernen, um so eine stabile Klarheit im Endprodukt sicherzustellen. Die Filtration muss bei niedriger Temperatur, wenn möglich bei –1°C, bei einer Konzentration von gelöstem Sauerstoff von unter 0,1 mg/l stattfinden. Die laminare Strömung sollte am Einlass und Auslass des Filters sichergestellt und die Einstellung des CO₂ Niveaus im Bier sollte am Filterauslass durchgeführt werden. Die Faktoren, die die Filtration beeinflussen, sind die Partikelgröße, Diffusion, ionische Ladung, Löslichkeit, Dichte, Oberflächenaktivität usw. Die Partikelgröße im Bier am Ende der Reifung liegt zwischen 0,1 μm und einigen μm, manchmal sogar mehr. Die Qualität des filtrierten Produkts sollte im Hinblick auf den Geschmack, den Schaum, die Leuchtkraft, die Farbe und das Fehlen von Mikroorganismen optimal sein.
Ausgedehnte Lagerzeiträume und die Zugabe von Verflockungshilfsmitteln reduzieren sowohl die Hefe- als auch die Trübungsbelastung stark. Eine abschließende Bierfiltration wird benötigt, um die restliche Hefe, andere eine Trübung hervorrufende Materialien zu entfernen, um eine kolloidale und mikrobiologische Stabilität zu erzielen.
Wenn es eine signifikante Menge an suspendiertem, zu entfernendem Material gibt, werden Pulverfilter mittels Kieselgur oder Perlit verwendet. Obwohl Pulverfilter Bier von annehmbarer Leuchtkraft nach einer einzelnen Filtration erzeugen können, wird ein zweistufiges Filtrationsverfahren für eine abschließende Abrundung benötigt. Bei einer Abrundungsfiltration kann ein Schichtenfilter verwendet werden.
Es gibt mehrere Arten von Pulverfiltern: Plattenrahmen-, Horizontalblatt-, Vertikalblatt- und Kerzenfilter.
Hefe- Protein- und Kohlenhydratpartikel müssen aus dem Bier entfernt werden, um die notwendige Klarheit zu erzielen. Als erster Schritt der Filtration werden Pulverfilter in Verbindung mit einem Filterhilfsmittel verwendet, um diese suspendierten Partikel zum entfernen. Das Filterhilfsmittel wird generell an dem Punkt eingespritzt, an dem der Bierstrom zusammen mit der Hefe und anderen suspendierten Feststoffen eine nicht komprimierbare Masse bildet, die als „Filterkuchen" bezeichnet wird. Das poröse Bett erzeugt eine Oberfläche, die suspendierte Feststoffe einfängt und sie aus dem Bier entfernt. Das Filterhilfsmittel, das auch als „Body-Feed" bezeichnet wird, wird ständig dem Bierstrom zugesetzt, um die Permeabilität des Kuchens aufrechtzuerhalten. Nicht alle Partikel werden an der Oberfläche eingefangen; einige, insbesondere das feinere Material, gelangen in den Filterkuchen und werden dort eingefangen – ein Verfahren, das als „Tiefenfiltration" bezeichnet wird. Die Tiefenfiltration ist nicht so wirksam wie die Oberflächenfiltration, ist aber noch immer ein wichtiger Filtrationsmechanismus durch Filterhilfsmittel. Die Pulverfiltration gilt allgemein als die wirtschaftlichste Filtrationsform. Die Kosten des Filterhilfsmittels sind recht niedrig und es sind lange Filtrationszyklen bei hohen Strömungsraten möglich.
Um ein stabiles Bier zu erzielen, ist es notwendig, entweder das Protein, das Polyphenol oder beides aus dem Bier zu entfernen. Diese nicht biologischen Trübungsvorläufer können während des Kaltkonditionierungs- oder Filtrationsschritts, d.h. während der kolloidalen Stabilisierung am Filter, entfernt werden. Während der Filtration sind die am häufigsten verwendeten Stabilisatoren zum Entfernen der Proteine amorphes Silikagel (z.B. Lucite^®). Polyvinylpolypyrrolidon oder PVPP (z.B. Polycar AT^®) wird typischerweise zum Entfernen von Polyphenolen verwendet.
Die Einführung der Stabilisierungsbehandlungen in das Filtrationsverfahren wird immer üblicher. Die am häufigsten verwendeten Stabilisatoren sind Silikagele und PVPP. Dies wird durch Dosierung entweder mit einem Silikagel oder PVPP während der Filtration erreicht. Die Kontaktzeit, die für die optimale Leistung benötigt wird, ist sehr wichtig. Um Stabilisatoren richtig zu verwenden, muss man eventuell einen Puffer-/Zwischenbehälter und eine zusätzliche Dosierungseinrichtung einbauen.
Die Silikagel-Kontaktzeiten reichen von drei Minuten (Xerogele) bis 20 Minuten (Hydrogele). Es ist wichtig, auch die Stabilisatorpartikelgröße in Bezug auf das im Filterbett in Anspruch genommene Kuchenvolumen in Betracht zu ziehen.
PVPP kann auf ähnliche Weise wie Silikagele verwendet werden. In größeren Brauereien kann PVPP wieder gewonnen und mit Ätzmittel zur Wiederverwendung bei der Filtration regeneriert werden.
Es gibt mehrere verfügbare Tiefenfilter.
Schale/Masse-Filter: Diese Filterart wurde ursprünglich 1892 von Enzinger gebaut. Runde Kuchen (50 bis 55 Zentimeter Durchmesser, 5 bis 6 Zentimeter dick) aus Cellulose, Asbest oder einer Kombination davon werden zwischen Rahmen angeordnet. Bier wird zwei- bis dreimal durch das Filter gegeben. Die verbrauchte Masse wird entfernt, gewaschen und zur Wiederverwendung in einen neuen Kuchen gepresst. Diese Filter sind arbeitsintensiv und werden nicht oft verwendet (wobei die Ausnahme Coors Brewing Co. in Golden, Colorado) ist.
Schichtenfilter: 1930 entwarf die Firm Seitz die EK-Filter (Entkeimungsfilter), die ein mikroorganismusfrei filtriertes Bier ermöglichten. Es handelte sich dabei um Cellulose- und Asbestblätter mit einer Dicke von 4,5 bis 5 Millimeter und variierender Porengröße. Heutzutage ist Asbest verboten und es werden Stabilisatoren, wie beispielsweise Silikagele, PVPP und Perlit, eingearbeitet. Je kleiner die Poren der Filterblätter sind, desto niedriger ist die Strömungsrate. Es bleibt dem Brauer überlassen, das Blatt abhängig von der Bierzusammensetzung auszuwählen. Dieses Filter wird üblicherweise als sekundäres Filter nach der primären Pulverinfiltration verwendet.
Pulverfilter: Das Filter verwendet die Dosierung der Pulver (Kieselgur oder Perlit) von unterschiedlicher Größe auf einem Trägermedium (Baumwolle, Gewebe, Kunststoffgewebe, Metallsiebe oder zylindrische Metallkerzen), um ein Filterbett zu bilden. Die drei Hauptfilterarten sind Plattenrahmen-, Kerzen- und Schichtfilter.
Am Ende der Fermentation-Reifung umfasst das verarbeitete Bier eine große Menge Hefe in einer Größe zwischen 6 und 9 μm und eine kolloidale Trübung mit einer Größe von unter 1,5 μm. Um ein geklärtes Bier von guter Qualität zu erhalten, reicht es aus, Partikel über 0,5 μm zu beseitigen.
Eine solche klärende Filtration erfordert die Verwendung von Filterhilfsmitteln, wie beispielsweise das oben erwähnte Kieselgur. Diese granulösen Substanzen bestehen im Wesentlichen aus SiO₂ und bilden während der Filtration eine poröse Umgebung, die in der Lage ist, diese zu beseitigenden Verunreinigungen zu fixieren und den Abfluss der Flüssigphase zu erleichtern. Bei modernen Einrichtungen werden diese Vorgänge in der oben erwähnten Filtrationseinrichtung durchgeführt. Diese Filtermedien bestehen aus nicht oxidierbarem Material mit einer Öffnung um 50–80 μm. Die Filtration wird vorzugsweise mit einer konstanten Strömungsrate durchgeführt.
Durch den ganzen Text hindurch wird Flotationsgeschwindigkeit verwendet. Einige technische Veröffentlichungen definieren die Flotationsgeschwindigkeit auch als abschließende Klettergeschwindigkeit.
Ein erster Schritt bei einer solchen Filtration besteht aus der Ablagerung einer Vorbeschichtungsschicht auf diesen Filtrationsmedien, die im Allgemeinen 2 bis 3 mm dick ist und durch Filtration einer Suspension aus Kieselgur mit einer Strömungsrate um etwa 10 hl/h m² gebildet wird. Die Permeabilität dieses Kuchens liegt in der Größenordnung von 10^–12 m². Die Vorbeschichtung ist zum Steuern der Größe der Maschenweite der Filtermedien geeignet und favorisiert eine Trennung des Sedimentkuchens nach dem Filtrationszyklus. In einem nächsten Schritt wird eine zweite Vorbeschichtung im Anschluss an ein ähnliches Verfahren wie dem oben beschriebenen durchgeführt, wobei die erste Vorbeschichtung auch eine vergleichbare Dicke hat. Die zweite Vorbeschichtung besitzt eine Permeabilität, die leicht darunter in einem Bereich von 0,02 bis 0,3 ^10–12 m² liegt. Der zweite Vorbeschichtungsschritt führt zu einer Fixierung der sehr feinen Partikel mit einer Größe von etwa 1 μm. Im Allgemeinen ist die Filterhilfsmittelart, die während der zweiten Vorbeschichtung verwendet wird, mit dem in der Ablagerung verwendeten identisch.
Der dritte Schritt ist eine klärende Filtration, bei der es sich um einen Schritt handelt, bei dem sich das Bier in der letzten Stufe der Reifung befindet und vor der Filtration der Suspension innig mit Kieselgur gemischt wird.
Die Qualität der Ablagerung der Vorbeschichtung ist von äußerster Wichtigkeit für die makrobiologische Qualität und die Trübung des Biers. Um ein gutes Absetzen der Filtrationsmedien sicherzustellen, ist es bevorzugt, dass D99.5 des Filterhilfsmittels eine Größe aufweist, die einem Drittel der Maschenweitenöffnung überlegen ist. Zum Minimieren der Abscheidungswirkung der Partikel ist es bequem, das Geschwindigkeitsverhältnis der Flüssigphase und die Sedimentierungsgeschwindigkeit zu steuern. Dieses Verhältnis muss über 2,5 liegen. Dieses letztere Kriterium ist sehr schwer zu erhalten, wenn mittels Kieselgur mit einer spezifischen Masse von 2400 kg/m³ und mehr filtriert wird.
Als Abhilfe dieser komplexen Situation offenbart die EP-A-0246241 die Verwendung einer Faser, insbesondere aus Cellulose. Allerdings führt die Verwendung von Cellulosefasern zu einer Schwierigkeit, insofern als Kuchen gebildet werden, deren Porosität bei steigendem Druck fällt, was eine ernste Schwierigkeit für das Klärungsverfahren bedeutet.
Die Erfindung richtet sich auf ein Filterhilfsmittel, wobei die oben erwähnten Probleme nicht vorliegen oder zumindest minimiert sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine hohe Qualität des Endprodukts in Bezug auf den Hefegehalt und die Trübung zu erhalten, wobei es sich um ein wirtschaftlich machbares und umweltverträgliches System handelt.
Die FR-A-2733920 offenbart regenerierbare Filtrationshilfsmittel zur Filtration von Flüssigkeiten, umfassend nicht komprimierbare synthetische oder natürliche Polymerkörner oder nicht komprimierbare natürliche Körner.
Die WO-A-01/88082 offenbart ein Verfahren zum Entfernen von Fremdaromen und Fremdgerüchen, wie sie beispielsweise durch TCA hervorgerufen werden, aus Nahrungsmittel- oder Getränkeprodukten durch Kontaktieren des Nahrungsmittels oder Getränks mit einer oder mehr aliphatischen synthetischen Polymeren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterhilfsmittel zur Verfügung zu stellen, das bei Gebrauch in einer Filtrationseinrichtung die Filtrationsoberfläche auf homogene Weise abdeckt, und zwar vom Beginn bis zum Ende der Filtration.
Die Erfindung stellt daher ein Filterhilfsmittel zum Filtern von Bier in einer Filtrationseinrichtung, die mit einer bestimmten Filtrationsgeschwindigkeit arbeitet, zur Verfügung, wobei das Filterhilfsmittel im Wesentlichen aus Partikeln eines Materials A besteht, wobei die Flotationsgeschwindigkeit der Partikel geringer als oder gleich der Filtrationsgeschwindigkeit ist. Bei Vorliegen dieser Kriterien tritt keine Abscheidung auf und die bestimmte Filteroberfläche, zum Beispiel Kerzen, ist homogen bedeckt.
Das Filterhilfsmittel gemäß der Erfindung hat eine spezifische Masse, die weniger als 1000 kg/m³ beträgt. Die Erfindung betrifft ein Filterhilfsmittel, das aus einem Material A hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe:

– Polyethylen, zum Beispiel: Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE);
– Polybuten;
– Polymethylpenten;
– Ethylencopolymere, wie beispielsweise Copolymere mit Vinylacetat, Copolymere mit Vinylalkohol;
– binäre Copolymere and Terpolymere mit Acrylsäure;
– Olefine thermoplastische Elastomere.

Die am meisten bevorzugten Materialien A haben eine spezifische Masse im Bereich von 1000–8000 kg/m³.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Filterhilfsmittel gemäß der Erfindung zur Verfügung gestellt, wobei der Formfaktor der Partikel, gemessen mit Mikroskopiemitteln, durch das Verhältnis zwischen der kleinsten und größten Durchmessergröße im Durchschnitt zwischen 0,4 und 0,8 bestimmt wird und vorzugsweise um 0,6 herum liegt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Filterhilfsmittel vorgesehen, wobei die Partikel ein granulöses Medium oder einen granulösen Kuchen mit einer Porosität zwischen 0,4 und 0,6 und einer Permeabilität von mindestens 0,4 Darcy bilden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Filterhilfsmittel vorgesehen, wobei die volumetrische Partikelgrößenverteilung der Partikel durch einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 24 und 40 μm definiert ist (Glas Messung) und durch die Tatsache bestimmt wird, dass 60 % der Partikel einen Durchmesser zwischen 15 und 50 μm haben.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Filterhilfsmittel vorgesehen, das über einen Mahlschritt, vorzugsweise einen kryogenen Mahlschritt, und einen Siebschritt mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 50 bis 90 μm erhältlich ist.
Die Partikel des Filterhilfsmittels werden einer Oberflächenbehandlung unterworfen, um deren Hydrophilie zu erhöhen. Jede Behandlungsart kann angewendet werden, allerdings ist die Oberflächenbehandlung vorzugsweise ein oxidierendes Verfahren, wobei vorzugsweise ein Kontaktierungsschritt erfolgt, bei dem die Partikel mit einer KOCl und/oder NaOCl Lösung (zum Beispiel einer 15 %igen Lösung) in Kontakt gebracht werden.
Das Filterhilfsmittel gemäß der Erfindung ist insbesondere bei Kerzenfiltrationseinrichtungen von Nutzen.
Alle diese Vorteile werden nachstehend erläutert, wobei bevorzugte Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung erklärt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung als Filterhilfsmittel, das als Vorbeschichtung mit einem Material verwendet wird, dessen spezifische Masse geringer als die spezifische Masse der zu filtrierenden Flüssigkeit oder Suspension ist. Ganz besonders besteht das Filterhilfsmittel gemäß der Erfindung aus einem Material oder aus Partikeln eines Materials, wobei die Flotationsgeschwindigkeit der Partikel geringer als oder gleich der Filtrationsgeschwindigkeit ist.
Die Flotationsgeschwindigkeit U_oA kann gemessen werden als:
wobei d_A der Partikeldurchmesser ist, μ die Viskosität des Fluids ist, ρ die Dichte des Fluids ist und ρ_A die Partikeldichte ist. Das führt zu einer Aufhebung der Sedimentationswirkungen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird HDPE verwendet, bei dem es sich um ein Material handelt, das für die Zulieferindustrie mit einer geeigneten Beständigkeit gegenüber den Produkten, die bei der Bierfiltration verwendet werden, wie beispielsweise Säuren, Alkali, Detergenzien ... von Nutzen ist (und dies bis zu einer Temperatur von über 100°C). Die spezifische Masse dieses Materials liegt um 940 kg/m³. Der Fachmann könnte die Verwendung eines ähnlichen Materials in Betracht ziehen, wie oben erwähnt, mit den Merkmalen, dass die Festphase des Filterkuchens nicht die ganze Oberfläche des Filtrationsbereichs wiederherstellt, und mit derselben Flotationswirkung. Die Filtrationsgeschwindigkeit wird konstant gehalten, weil die beiden relevanten Parameter, d.h. die Strömungsrate und der Filtrationsbereich, konstant sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das HDPE Polymer kryogen gemahlen und über ein Sieb mit einer Maschenweite von 50 bis 80 μm gesiebt. Die gesiebte Fraktion wird als Filterhilfsmittel gemäß der Erfindung verwendet. Die Granulometrie (volumetrische Partikelgrößenverteilung) dieser Partikel wird über Granulometerlaser Cilas in einer alkoholischen Umgebung gemessen. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
Eine mikroskopische Analyse von 297 Partikeln, die aus dem kryogenen Mahlverfahren über ein Sieb von 80 μm resultierten, führte zu:
Dieses HDPE Polymer ist hydrophob und besitzt eine natürliche Tendenz zur Bildung in einer wässrigen Umgebung. Weiter könnte diese Situation einen Schaden für wesentliche Teile der Filtervorrichtungen bewirken und muss daher beseitigt werden. Um ein hydrophiles Material zu erhalten, besteht eine Möglichkeit darin, die Partikeloberfläche des Filterhilfsmittels mit einem Oxidationsschritt zu behandeln. Mehrere HDPE Materialien besitzen bis zu einer Temperatur von 60°C eine Beständigkeit gegenüber einer NaOCl/KOCl Lösung. Das gemahlene Material (200 g) wird in einem Liter Natriumhypochlorid 15 % in Lösung gegeben. Die Suspension wird für 17 h auf 91°C gebracht. Die Suspension wird filtriert und das erhaltene Filtrat wird mit demineralisiertem Wasser gewaschen. Durch diese Behandlung werden die Partikel gemäß der Erfindung noch passender und homogener über die gesamte Filtrationsoberfläche der Kerzen verteilt.
Beispiel 1
Ein Versuchstest findet mit einem Filterhilfsmittel gemäß der Erfindung auf Filtrox vom Kerzentyp statt, wobei die kalibrierten Öffnungen von 50 bis 70 μm reichen. Der Kerzendurchmesser beträgt 30,1 mm und die Filtrationshöhe ist 38,6 cm. Die Kerze wird in eine Filtrationsvorrichtung unter Druck mit einem Innendurchmesser von 100 mm gegeben.
Die Filtrationskerze besteht eigentlich aus acht länglichen profilierten Elementen, auf die ein radial profiliertes Element mit einem präzise gehaltenen Spalt zwischen den Wicklungen gewickelt ist. Jeder Versatz des radialen Profils wird durch Verbindungen verhindert, die an die länglichen Elemente angeschweißt sind. Der radiale Spalt ist nach innen hin offen (Winkel etwa 20°). Deswegen bleiben die Partikel an der Außenseite fixiert oder wandern nach innen als Ergebnis der Erweiterung der Kerzenoberfläche. Ein Verstopfen der Filtrationskerzen durch Kieselgurpartikel wird so verhindert. Die Filtrationskerze besitzt eine sehr glatte Oberfläche, die gegenüber Einwirkungen beständig ist. Dadurch wird der Schlamm während der Reinigungsphase leichter weggeschwemmt.

Die Erfinder haben eine Suspension aus 155 g Filterhilfsmittel aus dem Material HDPE hergestellt, das mit einer Maschenweite von 80 μm gesiebt und mit einer NaOCl Lösung in 20 Liter Wasser behandelt wird, und diese Suspension wird zur Filtration mit einer Strömungsrate von 0,6 Liter pro Minute behandelt, bevor das Filter mit Wasser gefüllt wird. Nach Beendigung der Abscheidung haben die Erfinder einen Druckunterschied von 1600 Pascal gemessen. Die Trübung, die von dem Herstellung der Filtrationsvorrichtung bis zum Ausströmen der Suspension gemessen wird, ist 0,065 EBC, was überraschenderweise ein sehr kleiner Wert ist. Danach wird die mit Filterhilfsmittel versehene Kerze entfernt und die Dicke des Kuchens von der Kerzenspitze bis zum Ende gemessen und ergab:

an der Kerzenspitze	7 mm
1 cm von der Spitze	6 mm
2 cm von der Spitze	6 mm

3 cm von der Spitze	6 mm
10 cm von der Spitze	8 mm
15 cm von der Spitze	8 mm
20 cm von der Spitze	8 mm
25 cm von der Spitze	7 mm
30 cm von der Spitze	7 mm
35 cm von der Spitze	7 mm
38,5 cm von der Spitze	7 mm.

Die durchschnittliche Dicke des Kuchens auf der Kerze ist 7,01 mm (Standardabweichung: 0,7 mm). Die Permeabilität des Kuchens beträgt 1,066 10^–12 m². Diese Ergebnisse beweisen die Wirksamkeit des Filterhilfsmittels gemäß der Erfindung.
Beispiel 2
Ein ähnliches Beispiel wird mittels eines herkömmlichen, bekannten Filterhilfsmittels durchgeführt, das auch als Difbo^® bekannt ist, das über die Firma CECA auf den Markt gebracht wird. Die durchschnittliche Dicke des Kuchens beträgt 5 mm und wird für die Abscheidung von 117 g Filterhilfsmittel in 22,5 Liter Wasser in Suspension gegeben. An der Kerzenspitze haben die Erfinder festgestellt, dass ein Teil der Filtrationsoberflächen nicht mit Filterhilfsmittel versehen ist. 1 cm von der Spitze der Filtrationszone hat der Kuchen nur eine Dicke von 1 mm, bei 2 cm 3 mm und bei 3 cm von der Spitze 3,7 mm. Die Trübung bei leerem Behälter ist 9,1 EBC, die Permeabilität beträgt 0,7.10^–12 m. Diese guten Ergebnisse eines Filterhilfsmittels gemäß der Erfindung zeigen, dass nur ein Vorbeschichtungsschritt notwendig ist, um ausgezeichnete Trübungsergebnisse zu erhalten, was bei den bekannten Filterhilfsmitteln nicht der Fall ist. Die Verwendung von anderen Filtrationsbereichen, zum Beispiel in den Metallschichtfiltern (Blatt, Sieb oder Platte) steht auch zur Verfügung. Versuche mit einem Sieb vorgang bei einer Siebgröße von 50 μm und Versuche mit einem HDPE/PVPP Gemisch haben zu ähnlichen Ergebnissen geführt. Eine weitere Qualität der Filtration gemäß der Erfindung ist, dass hydratisiertes PVPP (1086 kg/m³) und das Material des Filterhilfsmittels beispielsweise über eine Dekantierung leicht getrennt werden können.

Claims

Filterhilfsmittel zum Filtern von Bier, wobei das Filterhilfsmittel im Wesentlichen aus Partikeln eines Materials A besteht, das aus folgenden Gruppen ausgewählt ist: PE umfassend: HDPE, LDPE, MDPE, LLDPE, Polybuten; Polymethylpenten; Ethylencopolymere; binäre Copolymere und Terpolymere mit Acrylharzderivaten; olefinische thermoplastische Elastomere mit einer spezifischen Masse von unter 1000 kg/m³, und wobei die Hydrophilie der Partikel des Filterhilfsmaterials vergrößert wurde, indem sie einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurden.
Filterhilfsmittel nach Anspruch 1, wobei zumindest die Außenoberfläche der Partikel oxidiert wurde, um sie hydrophil zu machen.
Filterhilfsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Formfaktor, gemessen mit mikroskopischen Mitteln, der durch das Verhältnis zwischen den kleinsten und größten Durchmessergrößen bestimmt ist, im Mittel zwischen 0,4 und 0,8 liegt, und vorzugsweise nahe bei 0,6 liegt.
Filterhilfsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikel ein granulöses Medium oder einen granulösen Kuchen mit einer Porosität zwischen 0,4 und 0,6 und einer Permeabilität von mindestens 0,4 Darcy bilden.
Filterhilfsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die volumetrische Partikelgrößenverteilung durch einen mittleren Durchmesser zwischen 30 und 40 μm (Cilas-Messung) und durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass 60% der Partikel einen Durchmesser zwischen 15 und 50 μm haben.
Filterhilfsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, darüber hinaus PVPP umfassend.
Verwendung eines Filterhilfsmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Filtern einer Flüssigkeit.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei die Flotationsgeschwindigkeit des Filterhilfsmittels niedriger ist als die Filtrationsgeschwindigkeit.
Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich die Flotationsgeschwindigkeit U_oA berechnet zu
worin d_A der Partikeldurchmesser, μ die Viskosität des Fluids, ρ die Dichte des Fluids und ρ_a die Partikeldichte ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 zum Filtern einer Flüssigkeit wie Bier, wobei die spezifische Masse des Filterhilfsmittels kleiner als oder zumindest gleich der spezifischen Masse der Flüssigkeit ist.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei die spezifische Masse des Filterhilfsmittels kleiner als die spezifische Masse der Flüssigkeit ist.
Verfahren zur Herstellung eines Filterhilfsmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Filterhilfsmittel über einen Mahlschritt gewonnen wird, vorzugsweise einen kryogenen Mahlschritt, und einen Siebschritt mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 50 bis 90 μm.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei zumindest die Außenoberflächen der Partikel des Filterhilfsmittels oxidiert wurden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Oxidation durch eine Reaktion erhalten wird, wenn man die Partikel in eine Lösung aus KOCl und/oder NaOCl gibt.
Verwendung eines Filterhilfsmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 als Vorbeschichtungsmaterial in einer Kerzenfiltrationsvorrichtung.
Kerzenfiltrationsvorrichtung, die eine Anzahl von Kerzen umfasst, die mit einer Vorbeschichtung versehen sind, welche im Wesentlichen aus dem Filterhilfsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 besteht.