Einer der wichtigsten Parameter, der Haltbarkeit und Geschmack von Getränken beeinflusst ist Sauerstoff – speziell beim Bier. Braumeister Frank Müller nutzt daher gleich zwei Sauerstoffanalysatoren von Dr. Thiedig: einen tragbaren und ein Inline-Messgerät. Mit ihnen stellt er sicher, dass die Bierspezialitäten der größten Privatbrauerei Augsburgs ihre Qualität auch noch lange nach dem Auslieferungszeitpunkt beibehalten.
Das traditionsreiche Brauhaus Riegele führt insgesamt 29 verschiedene Biere in seinem Sortiment. Es ist die größte Privatbrauerei Augsburgs und noch immer vollständig in Familienbesitz.
Der eigene Tiefbrunnen fördert aus über 217 m Tiefe kristallklares Brauwasser, das die Grundlage für die besondere Reinheit der Biere bildet. Das Malz stammt aus der Heimatregion, der naturreine Aromahopfen aus berühmten Anbaugebieten und die Hefe aus eigener Reinzucht. Dazu kommt, dass die Biere noch immer nach den traditionellen Braurezepten des Kommerzienrats Riegele gebraut werden.
„Keines unserer Biere wird pasteurisiert oder kurzzeitig erhitzt. Auf diese Weise bleiben alle Vitamine und gesunden Bestandteile darin erhalten. Wir tun alles dafür, dass unsere Biere die Brauerei auf höchstem Niveau verlassen. Um dieses Ziel zu erreichen, darf die Sauerstoffaufnahme bei der Filtration, Separation oder Abfüllung nur minimal sein. Aus diesem Grund wollen wir natürlich lückenlos nachvollziehbar und dokumentierbar wissen, wie hoch der Sauerstoffwert unserer Biere ist. Daher haben wir uns für die Digox-Messgeräte von Dr. Thiedig entschieden“, berichtet Braumeister Müller.
Das Unternehmen bietet zur Messung des Gelöstsauerstoffgehalts in Getränken zwei unterschiedliche Analysesysteme an, die beide bei Riegele im Einsatz sind: Das mobile Messgerät Digox 6.1 EC mit elektrochemischem Messverfahren und das Inline-Messgerät Digox Optical, das über ein optisches Messverfahren verfügt.
Tragbares Sauerstoffmessgerät
Das Digox 6.1 EC ist ein tragbares Messgerät für den Dauerbetrieb in Labor und Produktion. Sein Messprinzip beruht auf der kathodischen Reduktion gelösten Sauerstoffs an einer polarisierten Elektrode. Der Sensor funktioniert mittels einer potenziostatisch geregelten Anordnung von drei Elektroden. Im Gegensatz zu anderen Messverfahren dient das zu analysierende Medium gleichzeitig als Elektrolyt und ist somit nicht durch eine Membran vom Sensor getrennt. Dadurch arbeitet der Sensor driftfrei, zuverlässig und lässt sich auch während der Messung in situ überprüfen und kalibrieren. Die Ansprechzeit ist durch den direkten Kontakt mit dem Medium extrem kurz. Der robuste Sensor verfügt über sehr lange Wartungsintervalle und ist schnell und einfach zu reinigen. Beim Digox 6.1 EC ermöglicht ein Akku den autarken Betrieb für 8 h und der Datenlogger kann bis zu 4000 Datensätze speichern.
Über eine spezielle Software lässt sich der Gesamtsauerstoff (TPO) im abgefüllten Bier nach der EBC-Methode schnell und einfach bestimmen. Der Anwender wird über die Anzeige des Gerätes durch den Ablauf der Messprozedur geführt und ermittelt so den Gesamtsauerstoffgehalt, die Konzentration im Kopfraum der Flasche sowie die Sauerstoffaufnahme am Füller. Dies gibt dem Brauer Aufschluss über die Funktion der Abfüllanlage. Die Messergebnisse lassen sich am PC auswerten und speichern. Das Display zeigt alle relevanten Parameter auf einen Blick. Die zugehörige Software Digoxwin dient zur Konfiguration des Systems, zum Update der Firmware und zum Export von Daten in Microsoft-Excel.
Optische Inline-Messung
„Wir setzen das mobile Digox-6.1-Messgerät als Referenzgerät an unserer Linie ein. Dabei haben wir in der Vergangenheit immer wieder deutliche Abweichungen zu unseren fest installierten Geräten eines anderen Herstellers festgestellt. Folglich mussten wir diese häufig neu kalibrieren und wiederholt teure Teile, wie etwa blinde oder zerstörte Fenster, tauschen.
Nach intensiven Tests haben wir uns von dem optischen Messgerät Digox Optical überzeugen können. Das Messsystem haben wir nun an drei wichtigen Stellen fest installiert: nach der Filtration, nach der Separation an der Zentrifuge und direkt vor der Abfüllung. Mit dieser Lösung sind wir jetzt sehr zufrieden“, erläutert der zweite Braumeister und Leiter der Qualitätsförderung bei Riegele, Enzo Frauenschuh.
Das kompakte Sauerstoffmessgerät verfügt über ein hygienisches Design und wird direkt in die Getränkeleitung eingebaut. Das Messprinzip basiert auf der dynamischen Fluoreszenzlöschung. Es arbeitet ohne Membran und Elektrolyt. Die Messung ist unabhängig vom CO2-Gehalt und Durchfluss des Mediums.
Digox Optical ist einfach und kompakt als Einheit von Messgerät und Prozessadapter aufgebaut, sodass eine Wandmontage entfällt. Das System kann bis zu einer Temperatur von +130 °C gereinigt werden (CIP). Der Sensortausch, der etwa alle ein bis zwei Jahre notwendig ist, lässt sich vom Anwender einfach und schnell direkt an der Messstelle durchführen. Vorteilhaft ist, dass das Gerät dazu nicht umständlich zerlegt werden muss. Außerdem informiert das Messsystem den Anwender mithilfe einer intelligenten Diagnosefunktion über den Zustand des Sensors und unterstützt ihn bei der Prozesskontrolle. Die Menüführung in der Gerätesoftware gestaltet sich intuitiv. Der Anwender findet sich mithilfe von Piktogrammen schnell zurecht. Verschiedene Gerätezustände werden durch unterschiedliche Farben der Displaybeleuchtung angezeigt. In einer Trendanzeige lassen sich Messwerte außerdem grafisch darstellen.
Der Messbereich liegt zwischen 0 und 2 mg/l (Low) für Bier und entgastes Wasser sowie 0,05 bis 45 mg/l (High) für Würze, Softdrinks, Wasser und in der Hefepropagation. Die Messgenauigkeit beträgt bei der Low-Version ±1 ppb.
Kalibriert werden kann das Digox Optical zum Beispiel mit dem tragbaren Messgerät Digox 6.1. Dazu ist der Ausbau des Sensors nicht erforderlich. Die Wartung ist ebenfalls unkompliziert und schnell abgeschlossen: Das einzige Verschleißteil in dem Messgerät ist die Sensorkappe.
An das Prozessleitsystem gekoppelt
Zur Verbindung mit einem übergeordneten Prozessleitsystem verfügt der Digox Optical über zwei Analogausgänge, drei programmierbare Schaltausgänge, zwei konfigurierbare Digitaleingänge sowie optional über Profibus DP.
„Alle unsere Weizenbiere werden zentrifugiert, um sämtliche Hefezellen, aber auch andere Eiweiß-Trubstoffe herauszuholen. Im Anschluss an diesen Prozessschritt werden die separierten Teilchen in einen Tank abgelassen. Dazu müssen die Zentrifugenscheiben für einen kurzen Moment geöffnet werden, wodurch eine geringe Menge Sauerstoff ins Bier gelangt. Diesen Vorgang wollen wir natürlich genau messen“, erklärt Enzo Frauenschuh. Die automatische Dokumentation der Daten hilft den Braumeistern diesen und andere Prozesse präzise zu kontrollieren.
Sämtliche Werte, die die Digox-Systeme im 10-Sekunden-Takt ermitteln, werden aufgezeichnet und in einem Kurvendiagramm visualisiert sowie tabellarisch auf den Bildschirm des zweiten Braumeisters übertragen. Zusätzlich werden alle Daten im vorhandenen Qualitätsmanagementsystem der Brauerei zur Chargenrückverfolgung gespeichert. Sollte ein vorgegebener Sauerstoffwert erreicht oder gar überschritten werden, schlägt das Messgerät Alarm und macht die Mitarbeiter in der Produktion unmittelbar darauf aufmerksam.
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Bert Brosch
Geschäftsführer,Broesele Pr- und Werbeagentur
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