Cider – Ein Träumchen vom Apfelschäumchen
15 Nov 2017
Cider ist schick – und als Trendgetränk längst nicht mehr nur in britischen Pubs und französischen Bistros serviert. Torben Bauch, Produktmanager für Fermentationstechnik und Cider bei GEA, führt in die Herstellung des begehrten Apfelweins ein.
Cider, Cidre, Sidra – mit Alkohol und ohne, sanft und süß oder spritzig-herb, Apfel pur oder mit weiteren fruchtigen Aromen – gebraut im kleinen Handwerksbetrieb oder in der Großproduktion: Der fermentierte Apfelwein ist so vielgestaltig wie sein Name und als einer der dynamischten Wachstumsmärkte für alkoholhaltige Getränke weltweit in aller Munde. Besonders die Osteuropäer, die Australier und die Südafrikaner lieben das Kultgetränk immer mehr und schließen damit zu den großen Traditionsmärkten in Großbritannien, Irland, Frankreich und Nordamerika auf.
Cider ist schick
Viele Anbieter orientieren sich an Trends wie sie auch im Biermarkt zu sehen sind: zurück zur Tradition, zu ursprünglichen Rezepten, zurück zur Handwerkskunst, hin zu natürlichen und regionalen Zutaten. Auch die großen Produzenten, zumeist globale Akteure wie Heineken und Carlsberg, entstauben das Image ihrer beliebten Cider-Marken, machen sie urbaner, leichter, bieten alkoholarme oder -freie Alternativen. Zuweilen machen sie es wie die Craft-Cider-Brauer und transportieren das Marketingsujet Cider-Genuss direkt ins gemütliche Landleben. Sie sorgen dafür, dass Cider als Alternative zum Bier und zum Weißwein inzwischen zu jeder Tageszeit salonfähig ist. Cider ist schick – ob im städtischen Trubel oder in der Landidylle.
Traditioneller Prozess mit hohen Ansprüchen
Bei allem Modernisieren und Experimentieren bleibt Cider – so streng sind die Verbandsvorschriften wie von der AICV (European Cider and Fruit Association, UK) – ein unverfälschtes Apfelgetränk mit handfesten Qualitätsstandards.
„Bei einem solchen Traditionsprodukt gehen Hersteller keine Kompromisse ein, denn auch die Verbraucher sind anspruchsvoll“
Torben Bauch, Produktmanager für die Cider-Technik bei GEA
„Sie legen Wert auf schonende Behandlung der Äpfel beim Fermentieren und auf eine hohe Aromendichte.“ Gärung und Hefemanagement müssen deshalb die strengsten Hygienestandards einhalten. „Zudem nehmen unsere Kunden ihre Produktionsprozesse immer mehr unter die Lupe: Hier zählt Effizienz, im Ressourceneinsatz genauso wie in den Abläufen.“
„Bei einem solchen Traditionsprodukt gehen Hersteller keine Kompromisse ein, denn auch die Verbraucher sind anspruchsvoll“
Torben Bauch, Produktmanager für die Cider-Technik bei GEA
Cider ist Alternative für Bierproduktion
GEA gehört seit Jahrzehnten zu den weltweit führenden Brautechnik-Spezialisten und hat seither bei unzähligen Kunden Einzelkomponenten und auch individuelle schlüsselfertige Anlagen geplant und errichtet. Bei der Entwicklung nachhaltiger Anlagen und Technologien gehen unsere Experten Hand in Hand mit Vertretern der Branche.
„Unsere Kunden sind oft erfahrene Brauereien, die ihr Portfolio mit Cider erweitern oder Kapazitäten umnutzen wollen. Und das ist unserer Ansicht nach eine gute Idee, denn die Synergien in den Herstellungslinien beider Produkte sind hervorragend – wenn man es richtig angeht“, bestätigt Bauch. „Eine zweite Kundengruppe kommt mit ganz individuellen Cider-Varianten erst seit ein paar Jahren auf den Markt: Das sind Craft-Cider-Brauer mit sehr hohen Qualitätszielen, denen wir zeigen, mit welchem Equipment und welchen Prozessen sie den Most schonend behandeln können.“
In den letzten Jahren haben wir neue Komplettanlagen für die Cider-Produktion geliefert (Greenfield-Projekte), Cider-Produktionen erweitert und den Cider-Prozess in bestehende Brauereien integriert (Brownfield-Projekte). Genug Gründe, den Experten einmal zu fragen: Wie wird Cider eigentlich gebraut? Wie entwickelt sich der Markt? Und wie unterstützt GEA Cider-Hersteller dabei, eine nachhaltige Produktion auf- oder auszubauen?
Der Cider-Markt boomt
Die globale Cider/Perry-Markt überschritt 2013 zum ersten Mal die Schwelle von zwei Milliarden produzierten Litern. Getrieben wird die seit Jahren positive Entwicklung vor allem durch die Nachfrage in den USA, dem Hauptmarkt für Cider und Perry, und in den neuen Märkten wie Kanada und Polen (vgl. Abb. 1).
Das geschätzte Wachstum des Marktes liegt bei 1,4 Millionen Hektolitern für die Jahre 2016 bis 2021. Europa konsumiert mehr als die Hälfte (57 Prozent) der weltweiten Produktion. Der Umsatz in Westeuropa konzentriert sich hauptsächlich auf Großbritannien mit einem Marktanteil von mehr als 70 Prozent. Dort ist der Pro-Kopf-Verbrauch weltweit am höchsten, dort sind auch die größten Cider-Produzenten ansässig.
Der osteuropäische Cider-Markt spiegelt den Gesamttrend wider: Während weltweit immer weniger Alkohol getrunken wird, herrscht dort nach wie vor ein gesundes Wachstum. Der Markt ist zwar noch relativ klein und macht nur vier Prozent des weltweiten Volumens aus, jedoch sehen ihn Prognosen bis 2020 bereits auf dem vierten Platz von sieben Regionen weltweit. Weil der Biermarkt stagniert, vermarkten führende multinationale Bierkonzerne Cider nun aktiv. In Ländern wie Bulgarien, Kroatien, Ungarn, der Tschechischen Republik und der Slowakei formierte sich erst vor zwei bis fünf Jahren eine relevante Cider-Nachfrage. Seitdem waren – je nach Land – von 2010 bis 2015 jährliche Wachstumsraten zwischen 50 und 950 Prozent zu beobachten. Die Aktivitäten der multinationalen Player trieben diese beeindruckende Entwicklung noch voran.
Carlsberg war mit dem Somersby Cider in Bulgarien, Kroatien und Ungarn Vorreiter, gefolgt von der Heineken-Marke Strongbow. Molson Coors Brewing stieg mit der Marke Carling ebenfalls in Osteuropa ein. In der Tschechischen Republik brachte SAB Miller Kingswood Cider auf den Markt, der innerhalb von nur einem Jahr den Spitzenplatz eroberte. 2015 stieg der Konzern dann in den slowakischen Markt ein, wo sein Cider auf den zweiten Platz kletterte.
![Abbildung 1: Vergleich der weltweiten Cider-Produktion 2011 – 2017 [in Hektolitern]](https://cdn.gea.com/-/jssmedia/migratedfromtridion/customer-cases/figure-1-comparison-of-cider-production-2011---2017-in-hectoliters-worldwide-41080.jpg?mw=400&rev=8ad4ad488e3e46278d6ebe20b253b3e4)
Abbildung 1: Vergleich der weltweiten Cider-Produktion 2011 – 2017 [in Hektolitern]
Abbildung 2: Cider/Perry: Top 10 der globalen Unternehmen nach Volumen 2015 – 2016
Unterschied zum Sudhaus: Rohstoffbehandlung und Verschneiden
Die Rohstoffbehandlung und -zufuhr sowie das Verschneiden unterscheiden sich von der Würzeproduktion in einem Sudhaus. Die Rohstoffe liegen entweder als trockenes Pulver oder als Flüssigkeit oder Sirup vor. Je nach Anforderungen müssen sie gesondert vorbehandelt werden. Kristallzucker etwa wird durch die kontinuierliche, brix-gesteuerte Anlage GEA DI-SUGAR™ in Zuckerlösung verarbeitet, die dann optional durch ein Heißlöseverfahren pasteurisierbar ist. GEA gewährleistet eine komplette, äußerst flexible und schnelle Auflösung für ganz unterschiedliche Produkte wie Süßstoffe, Säuerungs- und Verdickungsmittel, Salze, Konservierungsstoffe und Antioxidationsmittel. Auf Kundenwunsch ist GEA in der Lage, jede Art von Flüssigkeit, Konzentrat und Apfelsaft zu verarbeiten und zu verschneiden, einschließlich der Nutzung der Rohstoffannahme zur Herstellung der fertigen Produktmischung, wenn stets identisches Material zum Einsatz kommt. Falls der Kunde seinen eigenen Saft zubereitet, ist selbst dessen Vorbehandlung mit dem GEA Dekanter und anderen Verarbeitungsanlagen möglich.
Die Cider-Würze: pasteurisieren, Nährstoffe dosieren, belüften
Anders als in der Bierherstellung entsteht die Cider-Würze nur durch Vermischen der Rohstoffe, nicht durch Kochen. Deshalb muss der gärbereite flüssige Cider im Anschluss pasteurisiert werden, um das Vermehren von Hefen und Bakterien und damit das Verderben des Produkts zu verhindern. Für diese Wärmebehandlung hat GEA den ECO-FLASH® entwickelt. Die mikrobiologische Stabilisierung durch Kurzzeiterhitzung ist eine zuverlässige Methode, die kompromisslose Produktsicherheit und -qualität gewährleistet. Ein weiterer Pluspunkt ist die hohe Wirtschaftlichkeit: Dank des Designs können bis zu 96 Prozent der eingesetzten Wärmeenergie zurückgewonnen werden. Damit ist die Kurzzeiterhitzung das kosteneffizienteste aller heute eingesetzten Behandlungsverfahren. Das System hat einen sehr geringen Platzbedarf, was bei der Integration von Cider-Prozessen in bestehende Produktionsanlagen entscheidend sein kann.
Abbildung 3: Beispiel-Layout des WORTSTAR®
Nach der Behandlung des Ciders ist eine Inline-Dosierung von Nährstoffen in den Produktstrom erforderlich. Es folgt GEA WORTSTAR®, ein hygienisch konzipiertes Skid-Modul, das die Hefeaktivität steigert und den Gärprozess einleitet (siehe Abb. 3). Hierzu werden Sterilluft oder Sauerstoff in die Würze eingeblasen. Es entstehen kleine Bläschen, die die Oberfläche vergrößern und eine optimale Sauerstoffaufnahme der Würze sicherstellen. Der WORTSTAR® steuert die Hefedosierung auf Basis der Zellenzahl so präzise, dass Gärprozesse des Kunden reproduzierbar sind.
Kontrollierte Gärung: Hefepropagation oder Rehydratation
Kulturhefe von guter Qualität wird kommerziell seit gerade einmal fünfzig Jahren angeboten. Jahrhundertelang zuvor musste man bei der Cider-Herstellung auf die wilde Mikroflora vertrauen. Diese wird heutzutage bei der industriellen Cider-Produktion durch Kurzzeiterhitzung abgetötet, um spontane und unkontrollierte Gärung zu verhindern. Somit muss vor der Gärung Kulturhefe vorbehandelt – propagiert – oder trockene Instant-Hefe rehydratisiert werden. GEA hat eine moderne Lösung für beide Anwendungen parat. Beim YEAST-STAR® handelt es sich um ein komplettes Hefepropagationssystem, das dank der automatischen Ausführung niedrige Investitionskosten garantiert. Die schonende Behandlung sorgt für eine hohe Qualität der Hefe und positive Effekte im vorgeschalteten Bereich während der Gärung. Das Angebot von GEA umfasst auch Systeme für das Mischen von Nährstoffen und die Rehydratation von Trockenhefe, die durch die Verwendung von Stammwürze und spezifischen Rehydratationstemperaturen sowie von Nährstoffen für jeden speziellen Cider-Hefestamm ebenfalls eine hohe Zellenzahl und gute Lebensfähigkeit der Hefe gewährleisten. Rehydratisiert oder propagiert wird die Hefe mit der Dosiersteuerung des WORTSTAR® in die Befüllleitung zum Gärtank dosiert oder ganz dem Gärtank zugegeben.
Abbildung 4: Beispiel-Layout einer dynamischen Gärung (Grafik und Foto)
Ein progressiveres Verfahren von GEA besteht in der konstanten Rezirkulation zu Beginn der Cider-Gärung: Sie erzielt durch die Zellvermehrung eine kürzere und besser reproduzierbare dynamische Gärung (vgl. Abb. 4). Dabei setzt GEA spezielle Strahlmischer im Tank ein. Dort wird der Großteil der Flüssigkeit über seitliche Öffnungen in den Strahlmischer hineingezogen, vom durchfließenden Strom erfasst und nach oben beschleunigt. Dank der speziellen Bauweise muss nur ein Viertel des gesamten Mischstroms innerhalb des Tanks durch eine Pumpe bereitgestellt werden.
Zwei Filtrationsalternativen: Separation oder Cross-Flow-Filtration
Nach Abschluss der Gärung gibt es zwei Möglichkeiten zur weiteren Bearbeitung der vergorenen Cider-Basis. Die erste verwendet einen GEA Separator mit nachfolgendem Filtrationsschritt. GEA hat hierfür eine Vielzahl an Lösungen parat, darunter die innovativen Maschinen mit Direktantrieb (IDD) und höherer Energieeffizienz. Vorhandene Anlagen und Filtrationen mit oder ohne Kieselgur können durch GEA integriert werden. Die zweite Möglichkeit ist der neueste Stand der Technik: die Cross-Flow-Filtration mit Keramikmembran (vgl. Abb. 5). Mindestens eine Hefeernte vom Gärtank-Boden ist erforderlich, um die Hefe bzw. die Ablagerungen (das Geläger) zu entfernen. Diese Hefe muss zur Rückgewinnung zusätzlichen Ciders getrennt von der darüber befindlichen Flüssigkeit verarbeitet werden. Dasselbe gilt für die feste Phase des Separators. Das Geläger bzw. die feste Phase können mit Anlagen von GEA, die den ebenfalls auf Separation oder Filtration basierenden Systemen zur Bierrückgewinnung ähneln, weiterverarbeitet werden.
Abbildung 5: Beispiel-Layout einer GEA Ceramic Membrane Filtration-Anlage
Feinfiltration und Nachbehandlung
Der zweite wichtige nachgeschaltete Schritt in der Produktion von Cider besteht in der optionalen Feinfiltration und Nachbehandlung. Dieser hängt in hohem Maße von dem beim Kunden implementierten Verfahren der Cider-Produktion ab. Aus diesem Grund entwickeln wir hier individuelle Lösungen.
Optimale Haltbarkeit: Produktion von entgastem Wasser, Verschneiden und Karbonisieren
Weil sich die Anforderungen an die Haltbarkeit von Cider in den letzten Jahren immer weiter erhöht haben, kommen Wasserentgasungsanlagen zum Entfernen des Sauerstoffs zum Einsatz. Entgastes Wasser wird benötigt, um die Cider-Basis mit ihrem Alkoholgehalt von bis zu 20 Volumenprozent zu verdünnen und hierdurch vor der Abfüllung den gewünschten Alkoholgehalt zu erzielen. Der Einsatz von GEA DIOX™ und VARIDOX™ richtet sich nach den Kundenbedürfnissen, dem erforderlichen Restsauerstoffgehalt und der Art der weiteren Verarbeitung des Produkts. Alle Systeme bieten dank Vormontage und Tests im Herstellerwerk niedrige Investitions- und Betriebskosten.
Die GEA DICON™-Systeme sind für das hochpräzise, kontinuierliche Inline-Mischen verschiedener Flüssigkeiten vorgesehen (vgl. Abb. 6). So kann die Cider-Basis mit allen gewünschten Zutaten – gleich welche Anzahl – gemischt werden. Wichtige Produkteigenschaften des fertigen Ciders, wie Dichte, Viskosität, Leitfähigkeit, Farbe sowie Alkoholgehalt und Brix-Wert, werden online ermittelt und überwacht.
Da Cider unter atmosphärischem Druck gärt, kommt nach dem Inline-Mischsystem die Karbonisierungsanlage GEA DICAR™ zum Einsatz, mit der der CO2-Gehalt auf das gewünschte Niveau eingestellt wird. DICAR™ ist mit allen auf dem Markt befindlichen Abfüllmaschinen kompatibel.
Abbildung 6: Fließschema einer DICON™-Anlage
Lagern und Abfüllen des trinkfertigen Produkts
Cider wird ebenso in Drucktankkellern gelagert und abgefüllt wie klassische Brauereiprodukte – ein Gebiet, in dem wir über umfangreiche Erfahrung verfügen. So können wir diese Prozesse zum einen in die vorhandenen Anlagen des Kunden integrieren, ohne dabei in die bestehende Produktion einzugreifen. Bei Greenfield-Projekten zum anderen stimmt GEA die verschiedenen Produkt- und Produktionslinien, die der Kunde für eine moderne Anlage mit höchster Flexibilität und Leistungsfähigkeit benötigt, perfekt aufeinander ab.
Mit GEA alles aus einer Hand
fasst Torben Bauch zusammen. „Unsere Stärke ist, dass wir durch zahlreiche Projekte im Cider-Segment ebenso wie im Brauereiwesen einen riesigen Erfahrungsschatz besitzen. Gekoppelt mit unserem Verständnis für Engineering finden wir deshalb für jede Prozessphase und jede Kundenanforderung eine Antwort.“
