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Fragen und Antworten

Marianne und Wilfried Marquardt

21465 Reinbek, Hermann-Körner-Strasse 15,  Tel.: 040 / 722 18 98

E-Mail: Reinbeker@Hobbymosterei.de


Kellereiartikel für private Verbraucher




Inhalt dieser Seite:


  1. Mostspirale als Erhitzer und Abfüller (24.09.2010)
  2. Erhitzerleistung anheben (16.11.2010)
  3. Funktionsweise des Rohrwärmetauschers (05.01.2011)
  4. Wärmetauscher im Eigenbau (20.01.2011)
  5. Mobile Mosterei im Handbetrieb und ohne Strom (24.10.2011)
  6. Rohrwärmetauscher im Eigenbau (23.11.2012)
  7. Haltezeit der Abfülltemperatur bei Apfelsaft (17.09.2015)
  8. Aromaveränderung durch Erhitzen (09.01.2018)
  9. Apfelsaft mit Tauchsieder vorwärmen (29.05.2020)
  10. Heizzeiten von Gas-Hockerkochern (19.01.2021)




Mostspirale als Erhitzer und Abfüller


Frage
Ich suche nach einer Möglichkeit, selbstgepressten Apfelsaft haltbar zu machen, dabei bin ich auf folgende Mostspirale getroffen:
http://www.bockmeyer.de/produkt529_29.htm

Das Gerät stelle ich dann in meinen mit heißem Wasser (90°C ?) gefüllten Einkochtopf und lasse es so langsam fließen, dass ich am Ende eine Temperatur von 80°C habe? Die Flaschen würde ich zuvor mit Iodophor sterilisieren?
Reicht dann die Kontaktzeit? Ist so ein Gerät also zu empfehlen? Das P90 von Voran ist ja um einiges teurer. Ich hätte vielleicht so um die 50 bis 100 Flaschen.

Viele Grüße aus dem nachbarlichen Bremen


Antwort von Wilfried Marquardt am 24.09.2010
Die Mostspirale ist ein einfaches und preisgünstiges Gerät, um Saft zu erhitzen und im Folgeschritt in Flaschen abzufüllen. Die Mostspirale ist Erhitzer und Abfüller in Einem. Über den Rohrwärmetauscher wird der Saft schonend im Wasserbad erhitzt.

Wenn Ihr Wecktopf wie der unsrige einen Innendurchmesser von 33,5 cm aufweist und für Gasbefeuerung gebaut ist, können Sie die Mostspirale ohne Probleme einsetzen.

Sollte Ihr Wecktopf jedoch mit einer elektrischen Heizplatte von nur 2 KW ausgestattet sein, wird die Abfüllerei zum Geduldsspiel. Mit 2 KW brauchen Sie etwa eineinhalb Stunden, bis 80 °C Kesselwassertemperatur erreicht ist. Danach ist mit 2 KW und offener Kesselwasserführung eine stündliche Abfüllleistung von 20 Liter möglich.

Wenn also 100 1-Liter-Flaschen abgefüllt werden sollen, ist das in 6,5 Stunden erledigt. Die Leistung könnte natürlich noch gesteigert werden, wenn in das Kesselwasser zusätzlich ein leistungsstarker Tauchsieder eingehängt wird.


Im Abgleich der Mostspirale im Wecktopf und dem Pasteurisiergerät P90 von Firma Voran, fallen mehrere Faktoren auf:

Bereits äußerlich unterscheiden sich beide Töpfe. Der PA90 hat nur etwa ein Drittel der Größe vom Wecktopf und ist zusätzlich mit 6 KW-Heizstäben als Drucktopf ausgebildet. Das heiße Kesselwasser des PA90 steht unter Druck und leitet so wesentlich effektiver die Hitze über den Rohrwärmetauscher an den Saft. Mit dem „Kesselwasserdruck“ lassen sich mit 2 KW rechnerisch etwa 30 Liter Saft erhitzen. Standardmäßig wird der PA90 mit 6 KW-Leistung geliefert und schafft theoretisch 90 Liter pro Stunde zu erhitzen.

Der Wecktopf arbeitet auch mit aufgelegtem Deckel ohne Druck. Bei diesem Verfahren werden mit 2 KW über den Wärmetauscher nur 20 Liter Saft erhitzt. Bei meinen Ausführungen hat der Rohsaft eine Temperatur von 15 °C und soll auf 80 °C erhitzt werden.


Noch einmal zum Verständis:

Aber nur mit dem Drucktopf wird die elektrische Energie besser ausgenutzt und die Erhitzerzeiten reduzieren sich.


Für den Fall, dass Sie Bastler sind, noch ein Hinweis zum Material des Wärmetauschers: Edelstahl verfügt von allen herkömmlichen Metallen über die schlechteste Wärmeleitfähigkeit und lässt sich auch sonst schwieriger be- und verarbeiten, als andere Metalle. Weil aber Kupfer über die beste Wärmeleitfähigkeit verfügt und sich auch sehr gut verarbeiten lässt, könnte man sich daraus selbst eine Mostspirale bauen. Wer über das entsprechende Werkzeug verfügt, könnte so rund 200 Euro sparen.

Mein Tipp: Lassen Sie die Finger davon. Der mit Kupfer kontaktierte Saft ist ungenießbar. Er schmeckt derart bitter, als ob im Saftglas 3 Kopfschmerztabletten aufgelöst wurden. Der Saft ist stark mit Kupferionen angereichert und damit giftig.

Abschließend empfehle ich Ihnen für Ihre 50 bis 100 Flaschen in der Saison, den Kauf der Mostspirale. Der Saft muss ja nicht unbedingt in einer Stunde abgefüllt sein. Hilfsweise setzen Sie noch einen Tauchsieder ein.


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Erhitzerleistung anheben

Frage
Ich verwende für die Pasteurisation eine Mostspirale, welche in einem 50-Liter Inox-Wasserkessel steht. Für die Erhitzung des Wassers verwende ich einen 9,2kw Gas-Hockerkocher. In den Deckel des Inox-Topfes habe ich 2 Ausbohrungen für Auslauf und Einlauf der Spirale, zudem ist der Kessel mit Alufolie bedeckt. Im Vorlaufbehälter wird der Saft mit einem eher leistungsschwachen 220V Tauchsieder vorgewärmt.

Derzeit fülle ich mit dieser Technik ca. 40L/h ab. Ich plane, die Geschwindigkeit zu verdoppeln, am besten wären 100L/h um die derzeitigen Geräte am besten auszulasten. Beim örtlichen Händler habe ich ein Angebot für einen gebrauchten Gas Durchlaufpasteur eingeholt, welcher ca. 150-250L/h Leistung hat, allerdings auch einen stolzen Preis von 1700€. Da diese Leistung für meine derzeitigen Gerätschaften (40L Hydropresse, Enolmatic
Abfüllgerät) eigentlich überflüssig ist, möchte ich Sie fragen, wo man meine Anlage eventuell verbessern könnte. Kann ein leistungsfähiger Gaskocher die Geschwindigkeit stark erhöhen, kann evtl. ein anderer Wasserbehälter Vorteile bringen?


Antwort von Wilfried Marquardt am 26.11.2010
Zur Mostspirale habe ich mich bereits unter F&A-Abfülltechnik geäußert. Zur Leistungserhöhung Ihrer Anlage nachfolgende Ergänzungen:

Wenn Sie mit 9,2 KW Gasenergie nur 40 Liter Saft pro Stunde erhitzen, betreiben Sie eine Energieverschwendungsanlage. Mit 9,2 KW können aus eigenen Erhebungen 100 Liter Saft/Stunde von 15 °C auf 75 °C erhitzt werden, wenn das System gegen Wärmeverlust gedämmt ist und auch sonst keine Energie/Wärme ungenutzt entweichen kann.
Ihre Erhitzeranlage setzt die zugeführte Energie somit nur zu 40 % um. Mit einigen Ergänzungen können Sie Ihre gasbetriebene Anlage auf etwa 65 % bis 70 % Energieausnutzung anheben. Hierfür sind 2 Maßnahmen durchzuführen:

1.  Der Hockerkocher mit Wasserkessel ist wie ein Brennofen mit Umkleidungen und Abgasabzug herzurichten. Damit soll die Hitze der Gasflamme im Brennraum intensiver zur Kesselerwärmung genutzt werden. Derzeit strahlt die Gasflamme mehr Energie frei in die Umgebung ab, als an den Wasserkessel abgegeben wird. Als Brennofenumkleidung könnte ein etwa 150 Liter Bierfass aus Alu oder ähnlicher Behälter verwendet werden.
Das klingt kompliziert und aufwändig, ist es aber nicht.


In kleinerem Maßstab habe ich mir verschiedene gasbetriebene Kessel gebaut. Das beigefügtes Foto zeigt einen Gläserspültisch mit einem Propangas betriebenen Wasserkessel. In einem 50 Liter Bierfass aus Alu ist ein 10-Liter-Inox-Topf in zylindrischer Form eingelassen. Darunter ein Gasbrenner aus einem ausgedienten Gasherd. Unten am Alufass sind 2 Ausschnitte D12 cm für Zuluft gesetzt, die gleichzeitig für den Gasanschluss und gegenüber für die Gasregulierung genutzt werden. Als Gasabzug sind oben am Fassrand 30 mm Löcher im Kreis gesetzt. Der obere Kreisausschnitt vom Alufass wird als Topfdeckel genutzt. Der Topfdeckelgriff ist ein Bimetallthermometer mit langer Tauchhülse.

Was ich da für einen 10-Litertopf gebaut habe, müssten Sie für einen 50-Liter Wasserkessel herrichten. Das Ganze hat dann schon größere Abmessungen und könnte einer militärischen Feldkocheinheit oder einem Teerkessel im Straßenbau ähneln.

2.  Wäre Ihr Wasserkessel ein Drucktopf, würde die vorhandene Mostspirale genügen, um die Hitze des Kesselwassers über das VA-Rohr zügig auf den Saft zu übertragen. Bei dem drucklosen Kesselbetrieb kann die erforderliche Wärmeübertragung für 70 Liter in der Stunde oder mehr, nur über eine Verlängerung des Rohrwärmetauschers erfolgen. Meine Empfehlung: Verdoppeln Sie die Rohrlänge der Mostspirale mit dem gleichen Material und den gleichen Abmessungen.

Eine hundertprozentige Energieausnutzung ist mit Gas nur möglich, wenn moderne Kessel mit umgelenkter Abgasführung und Abgaswärmetauscher verwendet werden. Vielleicht kommt der von Ihrem Händler angebotene Gebrauchtkessel schon auf eine Energieausnutzung von 85 %?

Meine beiden Umsetzungsvorschläge sind für einen versierten Handwerker mit entsprechender Werkzeugausstattung realisierbar, wenn die erforderlichen Materialien gebraucht und preisgünstig beschafft werden können. Wenn das bei Ihnen nicht der Fall ist, fahren Sie einfacher und preisgünstiger, wenn Sie das Angebot Ihres Händlers annehmen.

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Die Alternative mit einem anderen Wasserbehälter,
den Sie über Ihre vorhandene Warmwasser-Heizungsanlage betreiben:

Bauen Sie sich einen Rohrwärmetauscher aus Inox-Rohr im Gegenstromverfahren.
Außenmantel: Rohrdurchmesser ca. 20 cm, Rohrlänge ca. 80 cm, Wandung 2 bis 3 mm.
Endverschlüsse entweder beidseitig geschweißt oder als Flanschverschraubung aufbereitet.
Rohrwendel innen eingelegt aus 20 Meter Rohr 10 x 1 mm, Ein- und Ausgang im Außenmantel verlötet.
Saftfließrichtung von oben nach unten.
Heizwasservorlauf unten und Rücklauf oben an den Flanschen, aus Cu-Rohr 22 x 1,5 mm.
Der Heizstrang wird separat vom Heizkessel mit eigenständiger Regelung verlegt. Im Vorlauf wird eine Umwälzpumpe von mindestens 350 Watt montiert.
Der Rohrwärmetauscher wird mit Halterungen stationär an einer Wand im Abfüllraum montiert.
Für den entsprechenden Mengendurchsatz von Saft im 8 mm Rohrquerschnitt ist ein Mindestdruck von 0,5 bar erforderlich. Der erforderliche Druck kann über einen Vorlagebehälter wahlweise mit Luftdruck im Abfüllraum oder über Schwerkraft in 5 Meter Höhe der übernächsten Geschossebene aufbereitet werden.
Beachten Sie, dass auf der warmen Saftseite keine Metalle aus Kupfer, Rotguss oder Messing verbaut sind. Je nach Verweildauer des relativ sauren Saftes an den Kontaktflächen, wird von den genannten Metallen ein Bitterstoff an den heißen Saft abgegeben. Bei kaltem Saft ist der Bittergeschmack nicht vorhanden.

Mit der vorgenannten Alternative können bis zu 200 Liter Saft in der Stunde von 15 auf 75 °C erhitzt werden. Hierbei sollte die vorhandene Kesselanlage der Hausheizung auf mindestens 25 KW eingestellt sein.
Auf jeden Fall ist dieser Rohrwärmetauscher platzsparender als der vom Händler angebotene Gaskessel und auch gegenüber den Erweiterungen zu Ziffer 1 und 2. Der Kostenaufwand ist relativ. Je nach den Beschaffungsmöglichkeiten hoch bis kostenlos.
Der Rohrwärmetauscher überträgt auch heiztechnisch die Hitze besser über das Inoxrohr, weil es sich um ein geschlossenes Drucksystem handelt. Wenn der Wasserdruck am Heizkessel auf 1,5 bar eingestellt ist, könnten rechnerisch sogar 220 Liter Saft pro Stunde abgefüllt werden. Bei 2,0 bar 250 Liter Saft u.s.w.
In der Praxis ist dies jedoch nicht möglich, wenn die Kesselanlage der Hausheizung nur bis 25 KW ausgelegt ist. Bei einer 40 KW-Heizanlage würden bei 2 bar Wasserdruck tatsächlich 250 Liter Heißsaft möglich sein, wenn der Saftdruck im Vorlagebehälter gleichzeitig auf 0,65 bar angehoben wird und im Heizungsvorlauf die Umwälzpumpe 400 Watt Leistung hat. Hier beeinflussen also immer mehrere Faktoren die Abfüllleistung. Wird noch mehr an der Leistungsschraube gedreht, müssen die Querschnitte der wasserführenden Heizleitungen angehoben werden und so weiter...

Fortsetzung siehe Rohrwärmetauscher im Eigenbau vom 23.11.2012



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Funktionsweise des Rohrwärmetauschers


Frage
Ich bin durch Zufall und sehr zu meiner Freude auf Ihre Internetseite gestoßen.
Da Sie super Antworten und Tipps auf diverse Fragen geben, werden Sie mir bestimmt auch weiterhelfen können.
Und zwar bin ich seit ca. 5 Jahren Betreiber einer Bio Holunderplantage, bis jetzt habe ich die geernteten Dolden bzw. Beeren zu einer Kelterei geliefert, die diese dann weiterverarbeitet haben, ich bin also nur Zulieferer. Stelle natürlich für Familie, Bekannte usw. diverse Sachen wie z.B. Hollerblüten-Sirup, Holler-Saft usw. selber her.

Nun wird mit der Zeit die Nachfrage größer, was zugleich natürlich mehr Zeitaufwand bedeutet. Darum werde ich in Zukunft mir gleich von einer der belieferten Keltereien fertigen Saft für mich abfüllen lassen. Was aber bedeutet, das der Saft nicht gezuckert ist da es ja Bio Zucker sein muss, Bio Betrieb also muss es auch Bio Endprodukt sein.
Das hat zur Folge, ich muss den fertigen Saft nochmals erhitzen, Zucker beigeben und neu abfüllen.
Jetzt habe ich das Problem, wie erhitze ich am schnellsten und am einfachsten den gelieferten Saft, dass ich ihn abfüllen kann? Es sollte natürlich auch vom Preis her interessant sein, da es sich um ca. 100 bis 200 Liter handelt. Da bin ich nun auf den von Ihnen erwähnten Rohrwärmetauscher gestoßen, nur ist mir die Funktionsweise nicht ganz klar.
Das ich zwar einen Behälter mit heißen Wasser brauche, worin sich die Rohrspirale befindet ist mir noch verständlich, aber wie wird dadurch der Saft befördert ?
Vielleicht haben Sie ja einen ganz anderen Vorschlag für mich.


Antwort von Wilfried Marquardt am 05.01.2011

Der Eigenbau eines Rohrwärmetauschers, wie unter F&A-Abfülltechnik im Abschnitt „Erhitzerleistung anheben“ beschrieben, ist nur von Handwerkern mit entsprechender Werkstattausrüstung zu realisieren.

Wie der Saft im Gegenstromverfahren durch den Wärmetauscher fließt, ist dort bereits erläutert.


Für Laien ist meine Beschreibung wohl nicht unbedingt nachvollziehbar. Deshalb erhalten Sie anhängend 2 Fotos über den Kühler für eine Destillieranlage zur Alkoholbestimmung. Das Prinzip ist das gleiche, wie beim Rohrwärmetauscher.


Die Rohrwendel funktioniert als Wärmetauscher, durch die der Saft fließt. Der Behälter mit dem kalten Saft ist etwa 2 Meter erhöht anzuordnen. Der Kaltsaftbehälter und der Rohrwärmetauscher sind mit einer Schlauchleitung verbunden. Jetzt sollten Sie meine Beschreibung zum Rohrwärmetauscher nachvollziehen können.


Bei Ihrer geringen Abfüllmenge von jährlich 200 Liter genügt die Mostspirale. Wenn Sie jedoch noch keine größeren Töpfe und Heizquellen im Besitz haben, kommen Sie einfacher und preiswerter davon, wenn Sie sich 2 „Kochstar“-Glühweinkessel zulegen. Siehe auch http://www.mostpresse.de/Fuellen/fuellen.html .



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Wärmetauscher im Eigenbau

Frage
Sie schreiben unter F&A, dass Sie sich eine 10mm im Durchmesser und über 20m lange Spirale selber gebaut haben. Wie ging das mit dem Biegen? Einfach um einen geeigneten runden Gegenstand herumgewickelt? Und ist die Gefahr des Knickens nicht gegeben? Welchen Durchmesser hatte die Spirale? Es waren sicherlich mehrere einzelne Rohre, die miteinander verschweißt wurden, nehme ich an. Fragen über Fragen...
Ich denke zur Zeit über einen 100-Liter-Edelstahltopf mit 2 auf max. 95°C voreingestellten Elektroheizstäben a 6,5kW 400 Volt nach, in dem sich eine Edelstahlspirale befindet.
Was halten Sie davon?

Antwort von Wilfried Marquardt am 20.01.2011
Der Bericht zum selbst gebauten Rohrwärmetauscher unter F&A-Abfülltechnik „Erhitzerleistung anheben“
Die Alternative mit einem anderen Wasserbehälter ist ein Bauvorschlag. Wer diesen umsetzen will, sollte sich im Metallbau auskennen und über die entsprechenden Werkzeuge verfügen. Der Bericht soll Anregungen geben und Alternativen aufzeigen. Auf keinen Fall ist er eine Bauanleitung. So weiß ein Metallhandwerker, dass er für eine enge Rohrwicklung Formrollen einsetzen muss, damit das Rohr seinen Querschnitt behält. Andernfalls würde es oval bis platt gewickelt werden. Damit wäre der Rohrquerschnitt verengt und eine Reinigung mit der Schwammkugel nicht mehr möglich.

Aus Ihren verschiedenen Anfragen entnehme ich, dass Sie Ihr Abfüllsystem noch nicht gefunden haben. Bei diesem komplexen Thema ist das ganz normal. Je tiefer und umfassender man Einblick in die Materie nimmt und deren Auswirkungen erfährt, um so verunsicherter ist man. Als Orientierungshilfe skizziere ich Ihnen kurz unsere Entwicklung mit den verschiedenen Abfüllanlagen:


Start 1978 mit 2 Kochtöpfen von je 8 Liter Inhalt. Davon ein Topf mit Zapfhahn und Bimetallthermometer ausgestattet. Erhitzt wurde auf einem Elektroherd. Leistung: 24 Liter/Stunde.



1985: Elektroboiler 15 Liter, Fabrikat Siemens, als Durchlauferhitzer umkonzipiert. Innenbehälter aus Kunststoff. Kupfer-Heizstäbe gegen Bronze-Heizstäbe 2 x 2,2 KW getauscht. Der Abfüllraum ist im Keller des Wohnhauses eingerichtet. Als Saftvorschub war ein Saftbehälter auf dem Tisch in der Veranda des Erdgeschosses aufgestellt. Die Fallhöhe betrug 2 Meter. Saftbehälter und Boiler waren über eine halbzöllige Schlauchleitung verbunden. Abfüllung vom Boiler mit Schlauch direkt in die Flasche. Kosten: 1.375,- DM, Leistung: 48 Liter/Stunde.


1989: Rohrwärmetauscher im Eigenbau. Korpus: 50 Liter Edelstahlbierfass mit 40 cm Durchmesser. Oberteil ausgeschnitten und Deckel geflanscht. Saftspirale aus Inox-Rohr 10x1 mm über ein PVC-Rohr D = 30 cm gebogen. Die Rohrlängen waren 3 x 5 m und ein Reststück von 2,5 m, Zusammen 17,5 Meter. Die Verbindungen der Rohre untereinander erfolgte mit Rohr 12x1 mm in 3 cm langen Muffen. Die Verbindungen wurden mit Silberlot hartgelötet.
Die Saftspirale wurde in das Fass eingelegt, Zulaufstutzen in einhalb Zoll seitlich oben eingelötet, Auslaufstutzen ebenfalls einhalb Zoll seitlich gegenüber unten. In dieser Anordnung konnte die Spirale leerlaufen.
Warmwasseranschluss im Gegenstrom von der Gebäudezentralheizung mit separaten Leistungsstrang in Kupfer dreiviertel Zoll. Vorlauf in Bodenmitte und Rücklauf seitlich am oberen Fassrand, so dass der Flanschdeckel frei blieb. Bimetallthermometer im Vor- und Rücklauf der Heizleitungen.
Die Abfülltemperatur wurde über einen Rohrthermostaten im Vorlauf zu einer Umwälzpumpe mit 65 Watt geregelt.
Für die Flaschenabfüllung wurde ein Metalltisch angefertigt. Darin ein Tiefspülbecken für halbautomatische Flaschenvorwärmung, gesteuert über Zeitrelais. Abgefüllt wurde über einen kurzen Schlauch mit Füllstab und einem Abfüllgestell für 2 Flaschen. Die Abfüllung erfolgte vorgesteuert über ein Zeitrelais, damit die Flasche nicht überläuft, während die zuvor befüllte Flasche vom Automaten verschlossen und von Hand außen mit Klarwasser von den überlaufenden Saftresten gespült wurde. Weil der Füllstab am Flaschenboden auflag, entstand weniger Saftschaum, so dass die Flasche relativ zügig gefüllt werden konnte.
Ergänzend legte ich mir noch einen halbautomatischen Schraubverschließer von der Firma ALWID zu.
Gesamte Umrüstkosten: 9.540,00 DM
Maximale Abfüllleistung: 70 Liter/Stunde. Wenn die Safttemperatur im Spätherbst unter 10 °C abfiel, erhöhte sich die Saftviskosität derart, dass aus der verlangsamten Fließgeschwindigkeit nur noch 50 Liter/Stunde abgefüllt werden konnte.


1991: Der Saftvorschub mit dem Fass in der Veranda genügte nicht mehr. Es wurde im Abfüllraum ein Drucktank als Vorlagebehälter mit 165 Liter Ladevolumen eingerichtet. Der Saftvorschub wird mit 0,5 bar Druckluft betrieben. Das entspricht 5 Meter statische Fallhöhe. Die Abfüllleistung erhöht sich auf 80 Liter/Stunde. Mehr ist aufgrund der diversen Nebenarbeiten nicht möglich.
Aufrüstkosten: 1.162,00 DM


1994: Um die Abfüllung zu beschleunigen und auch sauberer abfüllen zu können, wurde der zweistellige Vakuumfüller von ALWID dazugestellt. Damit kam ich auf eine Abfüllleistung von 90 Liter/Stunde. Mehr gab der Rohrwärmetauscher nicht her.
Aufrüstkosten: 12.876,00 DM


1995: Es wurde der Plattenwärmetauscher von Alfa Laval mit 300 Liter/Stunde Erhitzerleistung beschafft und der Rohrwärmetauscher ausgebaut. Doch der neue Plattenapparat kam auch nicht über 90 Liter/Stunde hinaus. Meine Beschwerde bei Alfa Laval ergab, dass die vorhandene Umwälzpumpe zu schwach ausgelegt war. So kam die vorhandene Pumpe in den Rücklauf und eine zusätzliche Pumpe mit 245 Watt in den Vorlauf. Damit komme ich jetzt auf etwa 170 Liter/Stunde Erhitzerleistung bei einem Delta t = 60 °C.
Damit ich ungestört und kontinuierlich abfüllen kann, wurde die Erhitzeranlage für den vollautomatischen Regelbetrieb mit allen möglichen Regelorganen ausgestattet. Selbst die Kesselanlage für die Hausheizung ist mit einer Vorrangschaltung zugunsten der Mosterei ausgestattet. So kommt es zum Saisonende schon mal vor, dass am Abfülltag die Wohnung weniger warm ist.
Umrüstkosten: 5.523,00 DM

Die schlummernden Abfüll-Reserven des Plattenapparates (bis 300 Liter/Stunde) wären mit einer Pumpenleistung von 600 Watt bei gleichen Heizleitungen zu aktivieren oder eine 500 Watt-Pumpe, wenn die dreiviertel Zoll-Leitungen gegen ein Zoll-Leitungen getauscht würden. Weil ich als Einzelperson ohnehin nur bis etwa 130 Flaschen/Stunde zeitlich mit allem drum herum abfüllen kann, verändere ich nichts weiter. Auch unsere im vorletzten Jahr erneuerte Heizkesselanlage und wegen sparsamer Betriebskosten verringerte Kesselleistung auf 23 KW, liege ich ebenfalls an der Erhitzergrenze. Den Brenner könnte ich noch mit einer größeren Düse und höherem Pumpendruck aufpeppen, aber wozu, wenn das nur die Betriebskosten hochtreibt?


Im Nachhinein stellte ich fest, dass der Rohrwärmetauscher nicht getauscht werden brauchte. Es hätte nur die Pumpenleistung erhöht werden müssen. Ich habe mich dann damit getröstet, dass der Plattenapparat mit seinen 34 Platten weniger Platz an der Wand einnimmt, als das Bierfass. Trotzdem trauere ich meinem Eigenbau nach, weil die Reinigung der Rohrspirale mit der Schwammkugel in 2 Minuten erledigt war.

Wenn ich mir heute einen Rohrwärmetauscher bauen würde, käme kein Bierfass mehr als Korpus zur Wahl, sondern ein dickwandiges Edelstahlrohr, wie unter F&A-Abfülltechnik „Erhitzerleistung anheben“
Die Alternative mit einem anderen Wasserbehälter, beschrieben. Ende der 80er Jahre gab es beim Schrotthandel das heutige Edelstahlangebot noch nicht. Außerdem war ich im E-Schweißen noch recht unkundig.


Vielleicht haben Sie im Bekanntenkreis Metallbauer, die Ihnen bei der Umsetzung Ihrer Vorstellungen helfen.


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Mobile Mosterei im Handbetrieb und ohne Strom


Frage
Auf Ihrer Webseite habe ich viele Beiträge zur Saftherstellung gelesen. Dennoch habe ich einige Fragen an Sie.

Als "Zirkusdirektor" unseres Kinderzirkus bin ich mit dem mobilen Einsatz von Technik vertraut und kenne die Vorzüge, zu den "Kunden" zu fahren.

Aus Neugier und Interesse bin ich zu einer Korb- Spindelpresse gekommen, die ihren Ursprung im Weinbau hatte. Sie ist ziemlich groß und schwer und liefert pro Pressung ca 60 L Apfelsaft. Dabei ist ein elektrischer Muser. Diese Jahr haben wir zum ersten Mal Apfelsaft hergestellt und es klappte bestens und war ein großer Spaß für alle.

Als Pädagoge und Bastler hege ich seit geraumer Zeit die Idee einer mobilen Mosterei im Handbetrieb und ohne Strom. Bitte denken Sie nicht an Wirtschaftlichkeit in der Saftmenge oder des Menscheneinsatzes. Bei der Idee geht es darum, mit Kinder- und Jugendgruppen oder Menschen mit Behinderung usw... ein sinnvolles und doch einigermaßen effizientes Erlebnis und Ergebnis zu erzielen.

Meine Idee besteht darin, dass ich mit der Mosterei zu den Kunden auch einfach auf die grüne Wiese kommen kann und danach Apfelsaft in Bag in Box mit nach Hause genommen werden kann. Vorhanden ist bisher ein großer Transportbus und ein Autotransportanhänger und eine alte Spindelkorbpresse.

Über die Zeitung habe ich ein sehr günstiges Angebot für eine sehr alte und schwere Obstmühle ( Handbetrieb) erhalten, die mit Steinen mahlt und einer zweiten Obstpresse meines Vormates. Den Zustand finde ich bald heraus, nehmen wir an beides ist nutzbar.

Aus der Premiere mit meiner Obstpresse kommt die Überlegung mit 2 Pressen zu arbeiten, da doch ziemlich lange Wartezeiten auftreten - man hätte 5X mehr Obst durch den Muser lassen können... Die Idee ist, dass ich einen Grundrahmen schweiße, der - gelagert auf Schwerlastrollen - einfach auf meinen Autotrailer hochgezogen werden kann. Auf diesem Grundrahmen sind die 2 Pressen und die Obstmühle fest verschraubt.


Soweit kann ich mir das alles gut vorstellen und sehe das als relativ einfach anzufertigen. Worüber ich bisher unklar bin: Wie kommt der Saft - also ca 500 - 600 Liter Tagesleistung - in die Bags in Boxes?
Meine erste Idee: Einen großen Edelstahltopf und einen dicken Gaskocher darunter - über den Zapfhahn läuft der 90 Grad Saft in die B I B.

Ein Bekannter hat für eine Feldküche, die bei Demonstrationen usw. kochen, enorm leistungsstarke Gaskocher gebaut. Er meint, dass man mit solch einem Kocher dann Karamel am Boden löffeln kann - besser wäre ein Simmertopf / Wasserbadtopf.


Wie sehen Sie das? Wie stark darf / soll die Leistung eines Gaskochers sein -klar, das hängt von der Topfgröße ab. Macht dieser Gedankengang überhaupt Sinn? Wie viele Töpfe und Kocher müsste man gleichzeitig betreiben? Wie ist das wenn man fleißig rührt?

Eine andere Möglichkeit - ich stelle mir das sehr spaßig vor: 2 Stück von "Omas altem Küchenherd", in denen Feuer gemacht wird, die Kochplatte abgenommen und direkt der Topf auf das Feuer. Aber da besteht bestimmt wieder Karamelgefahr?

Dann habe ich über den Gas - Durchlauferhitzer nachgedacht. Macht dieser Gedanke Sinn? Wie kommt der Druck zustande? Wie hoch muss der Apfelsaft lagern um nicht nur tröpfchenweise zu fließen?

Wie ist die Idee eines Wärmetauschers? In meiner Zugmaschine habe ich vor Jahren einen Plattenwärmetauscher von Alva Lavel verbaut, um Pflanzenöl vorzuwärmen und damit zu fahren. Dazu benötigt man aber Druck, den habe ich in diesem Fall nicht…


Sie beschreiben den Rohrwärmetauscher im Wasserbad. Wäre das eine Möglichkeit?
Die ganze Sache soll möglichst kostensparsam entstehen. Am günstigsten und doch effizient stelle ich mir 2 - 3 auf dem geschweißten Grundrahmen montierte "Omas Küchenherde" oder Gaskocher vor. Dann 2 Bierfässer mit Zapfhahn versehen oder Edelstahltöpfe.

Könnte das funktionieren?
Über eine Antwort und Einschätzung von Ihnen würde ich mich sehr freuen.


Antwort von Wilfried Marquardt am 24.10.2011
Ihre Gedanken zur standortunabhängigen Nutzung kann ich sehr gut nachvollziehen. So hatten wir die Punschkessel unseres Verkaufsstandes für diverse Weihnachtsmärkte mit Propangas beheizt. Der alkoholische Weinpunsch im doppelwandigem Wasserkessel und der Kinderpunsch im einwandigen Kessel mit direkter Beflammung. Selbst die Beleuchtung wurde mit Gas betrieben.

Von einer Erhitzung im Wasserbadkessel rate ich ab, weil die Aufheizung zu lange dauert. Es sei denn, es wird über die gesamte Heizzeit gerührt. Aber auch dann ergeben sich noch Wartezeiten.

Weil Sie bereits über gutes Grundmaterial verfügen, schlage ich ihnen den Bau eines gasbetriebenen Röhrenwärmetauschers vor.


Funktionsablauf:
Der Saft läuft von der Presse über eine kurze Schlauchleitung in den Pressen-Vorlagebehälter. Von dort wird der Saft mit einer Handhebelpumpe in den Hochbehälter oberhalb des Röhrenwärmetauschers gepumpt. Vom Hochbehälter durchläuft der Saft über Schwerkraft die Rohrschlange des Röhrenwärmetauschers und wird danach im Abfüll-Pufferbehälter oberhalb des Bag-in-Box-Abfüllers zwischengelagert.

Für die 4 Behälter (Pressen-Vorlagebehälter, Hochbehälter, Röhrenwärmetauscher, Abfüll-Pufferbehälter) könnten einheitlich die preisgünstigen VA-Bierfässer mit 50 Liter Inhalt gewählt werden. Die Anlage sollte in gesteckter Montage als Turm bis etwa 3,5 Meter Höhe gebaut werden.


Etwas fummelig und damit arbeitsaufwändig ist der Bau des gasbetriebenen Röhrenwärmetauschers. Ich denke aber, dass Ihr Bekannter mit der Feldküche das meistern wird. Für die Rohrspirale des Wärmetauschers ist 25 Meter VA-Rohr 12 x 1 mm zu wählen. Weil bei statisch betriebenen Gaskesseln ein Drittel der Energie ungenutzt im Umfeld verpufft, ist eine Brennerleistung von etwa 20 Kw vorzusehen. Damit der Wärmeübergang vom Kesselwasser in den Saft der Rohrspirale zügig erfolgen kann, ist der Wärmetauscher als Druckkessel mit dem erforderlichen Sicherheitsventil 2,5 bar und entsprechenden Thermometern für Kesselwasser und Saftauslauf auszustatten. Mit der vorgeschlagenen Konstruktion können etwa 130 Liter Saft pro Stunde von 15 °C auf 85 °C erhitzt werden.

Wenn Sie komfortabel und gleichbleibend portionsgerecht in 5 Liter Bags abfüllen wollen, sollte ein Portitionierer mit genau 5 Liter Lademenge zwischen Abfüll-Pufferbehälter und Abfüller geschaltet werden.


Alternativ
kann der Saft auch in der Feldküche erhitzt werden. Der Saft wird dann leicht angebrannt und schmeckt dadurch schwach karamelig. Raucher nehmen diese feine Geschmacksnote aber gar nicht wahr. Erst wenn der Saft insgesamt über 5 Minuten brodelnd kocht, können Sie das Getränk als Kinderpunsch abgeben und nicht mehr als Apfelsaft. Weil der Saft ohnehin höchstens auf 85 °C erhitzt werden darf, kommt das Problem nicht so hart auf, wie angenommen. Wenn höher als 85 °C in den Folienbeutel abgefüllt wird, leidet das Material und die Lagerfähigkeit reduziert sich erheblich.

Wenn schlicht und einfach in die Bags abgefüllt werden soll, dann bauen Sie die Tischplatte in entsprechender Schräglage mit dem Beutelhalter. Darüber montieren Sie einen größeren Trichter. Mit einem Litermaß wird der heiße Saft aus der Feldküche in genau dosierten Mengen über den Trichter abgefüllt. Dies ist die schlichteste und kostengünstigste Methode.

Bevor Sie nun mit Ihrem Bekannten wegen des Karamels im Kochsaft rumzanken, probieren Sie es doch gemeinsam einmal aus. Stellen Sie für den Test etwa 10 Liter Apfelrohsaft her und erhitzen diesen auf 85 °C und füllen ihn sofort in Bags ab. Nachdem der Saft am nächsten Tag abgekühlt ist, probieren Sie ihn und entscheiden danach ihre weitere Vorgehensweise. Sie sollen aber auch wissen, dass Birnensaft empfindlich auf Überhitze reagiert. Mit direkter Flamme oder mit Tauchsieder erhitzter Birnensaft verliert sein typisches Birnenaroma und schmeckt wie Zuckerrohrsaft bzw. riecht wie Feudelwasser.


Der Vorteil des Röhrenwärmetauschers
gegenüber der Feldküche besteht in der fortlaufenden Nutzung und der schonenden Safterhitzung. Damit können auch aromaempfindliche Birnensäfte erhitzt werden.
Ergänzende Hinweise finden Sie unter "F&A-Abfülltechnik".



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Rohrwärmetauscher im Eigenbau


Frage
Wir hatten uns beide in der letzten Woche über den Eigenbau eines Rohrwärmetauschers unterhalten. Entsprechend Ihren Hinweisen habe ich eine Skizze mit den technischen Angaben gefertigt. Kann ich die Sache so angehen?


Antwort von Wilfried Marquardt am 23.11.2012
Ihre gestrige Faxanfrage mit Skizze und Anlagebeschreibung habe ich durchgesehen und lasse Ihnen im Anhang meine komplette Überarbeitung als Neuentwurf zukommen.


Mit diesem Wärmetauscher können 500 Liter Apfelsaft in der Stunde um 55 °C erhitzt werden, wenn die vorgeschaltete Heizquelle 50 Kw liefert und nur 3 m entfernt betrieben wird und zusätzliche Bedingungen erfüllt werden, auf die ich weiter unten hinweise.

 

Bei einem Rohrwärmetauscher kommt es darauf an, dass er schlank ausgelegt ist, damit der Warmwasserstrom die umlaufende Rohrwendel auch optimal umspülen kann. Dafür muss in Kauf genommen werden, dass das Gerät hoch gebaut ist und in Normalräumen mit lichten Raumhöhen bis 2,50 Meter nicht statisch betrieben werden kann. Das zu erhitzende Getränk muss in niedrigen Räumen mit Pumpe oder besser mit Druckluft aus dem Vorlagebehälter gefördert werden. Förderstrom des Saftes durch den Wärmetauscher in den Pufferbehälter je nach Leistungswunsch zwischen 0,5 bis 2 bar.

Bedenken Sie auch, dass der Wärmetauscher nur ein Bauteil in der Abfüllanlage ist. Saftseitig ist dem Wärmetauscher ein Pufferbehälter nachgeschaltet, in dem Sauerstoffionen und Schaumtrübungen aus dem Saft ausgeschieden werden. Wird direkt vom Wärmetauscher in Flaschen oder Bag-in-Box gefüllt, werden die Ausscheidungen in den Behältnissen abgelegt, die dort unhygienisch aussehen. Siehe hierüber auch meine Ausführungen unter http://www.reinbeker-hobbymosterei.de/html/abfuelltechnik.html#Pufferbehaelter.


Der von mir skizzierte Rohrwärmetauscher besteht aus handelsüblichem Edelstahlrohr mit einem Außendurchmesser von 200 mm und hat etwa eine Gesamthöhe von 150 cm. Die Rohrsäule ist senkrecht stehend zu betreiben und kann wahlweise stationär als Wandgerät oder mobil frei stehend montiert werden.

An dem Vor- und Rücklauf der Heizleitungen sollten Absperrventile und Thermometer gesetzt werden. Saftseitig sollte mindestens am Auslauf ein Thermometer über T-Stück mit Geka-Kupplungen (zur einfachen Reinigung) vorgesehen werden.

Die Vor- und Rücklaufleitungen des Heizkreislaufes sind in 1 Zoll auszulegen und sollten so wenig wie möglich mit Bögen versehen werden, weil diese den Förderstrom ausbremsen. In den Vorlauf ist eine Umwälzpumpe mit Stufenregelung zwischen 400 und 1000 Watt zu montieren.

Für die Regelung der Heißwassertemperatur sollte eine vollautomatische Regelungsanlage mit Motormischer installiert werden.

Die Rohrwendel ist mit Formrollen herzustellen, damit der Rohrquerschnitt nicht verengt wird und das Saftrohr mit handelsüblichen Schwammkugeln gereinigt werden kann. Saftseitig sind alle Metallteile des Rohrwärmetauschers in Edelstahl herzustellen, auch Fittinge und Ventile.

Hat heißer Apfelsaft Kontakt mit Kupfer oder auch Messing, wird das Getränk mit Metallionen angereichert, die geschmacklich bitter wahrgenommen werden und auch giftig sind.


Vermutlich werden Sie nur 200 Liter in der Stunde abfüllen wollen, weil Sie als „Ein-Mann-Betrieb“ im manuellen Verfahren gar nicht schneller hantieren können. Dann genügt es, wenn der Heizkessel mit 25 Kw betrieben, die Umwälzpumpe auf 400 Watt und der Förderstrom des Saftes auf 0,7 bar eingestellt ist.


Alle meine Angaben stützen sich auf eigene Erhebungen und können bei Ihnen oder anderswo abweichen, weil die Bedingungen doch anders sind, als bei mir und nicht berücksichtigt werden konnten. Deshalb sind meine Ausführungen keine Bauanleitung, sondern eine Baubeschreibung für den Facharbeiter, der sich mit der Bearbeitung der beschriebenen Metalle fachkundig auskennt und Zusammenhänge erkennt und umsetzt. Auch für das funktionale Gelingen des Rohrwärmetauschers im Zusammenspiel der Gesamtanlage zeichne ich nicht verantwortlich.


Ich hoffe, dass Ihnen meine Ausführungen weiterhelfen.

Druckversion in PDF: Rohrwärmetauscher im Eigenbau



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Haltezeit der Abfülltemperatur bei Apfelsaft


Frage:

Vielleicht habe ich es nur übersehen, aber ich möchte Sie um einen Tipp bitten, wie lange der frisch gepresste Apfelsaft in einem Einkochautomat erhitzt werden muss, um ihn haltbar zu machen. Ich verwende Äpfel ohne Faulstellen, dass manuell gewaschen wird. Der Saft wird in Bag in Boxen abgefüllt. Als Temperatur habe ich bislang 78°C gewählt. Da ich nicht wusste, wie lang die Temperatur gehalten werden muss, habe ich 20 Minuten die 78°C gehalten.


Antwort von Wilfried Marquardt am 17.09.2015

Wenn der von Ihnen beschriebene Apfelsaft die gewählte Abfülltemperatur erreicht hat, kann sofort und ohne Umwege abgefüllt werden. Je länger die Hitze gehalten wird, um so mehr leidet die Saftqualität. Das ohnehin geringe Vitamin C im Apfelsaft würde über den unnötig langen Hitzeweg völlig verschwinden, welches die Oxidation (Braunfärbung) fördert. Ebenso leiden empfindliche Aromen im Saft.


Die von Ihnen gewählte Variante der Temperaturhaltung von 20 Minuten ist jedoch sinnvoll, wenn angefaultes Obst verarbeitet wurde. Nur die Temperatur von 78 °C würde hierfür nicht genügen. Um Bakterien abzutöten, müssten 90 °C für 20 Minuten gehalten werden. Soll dieser Saft in Beutel abgefüllt werden, ist vorher die Temperatur auf 80 °C zu senken. Andernfalls wird der Kunststoffbeutel überhitzt und so beschädigt.



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Aromaveränderung durch Erhitzen


Frage

Wir haben festgestellt dass die Erhitzung der Fruchtsirupe in 30 Liter Mengen doch eine ganze Weile braucht, und dies, je nach Frucht, mit negativen geschmacklichen Auswirkungen und mitunter beträchtlichen Aromaeinbußen zur Folge hat. Der Vergleich mit Erhitzung eines geringerer Volumina, die wesentlich schneller erfolgt, ist hoch.

Können Sie uns einen Rat geben, mit welchen Methoden/Geräten man 30 Liter Sirup möglichst schnell zum Kochen bringen kann? Ein Kochtopf auf Induktionsfeld bzw. die gängigen Einkochautomaten brauchen hierzu zu lange. Möglicherweise kann man zusätzlich Heizspiralen in den Topf einsetzen?


Antwort von Wilfried Marquardt am 09.01.2018

Wenn 30 Liter schnell aufgekocht werden sollen, sind Elektroerhitzer nicht die richtige Wahl, wenn kein Kraftstromanschluss vorhanden ist. Dann sind Gaskocher zu verwenden. In Ihrem Fall also ein Hockerkocher für Propangasbetrieb zwischen 10 bis 15 KW Heizleistung. Dazu passend einen Edelstahltopf zwischen 50 bis 100 Liter.


Ihre Idee mit dem zusätzlich eingelegten Tauchsieder hilft durchaus, die Aufheizzeit abzukürzen. Als Ergebnis hätten Sie einen im Aroma veränderten Fruchtsirup, weil die Flüssigkeit im Kontaktbereich des eingelegten Heizstabes verbrannt wurde.

Nun habe ich keine Erfahrungen mit der Zubereitung von Fruchtsirups, wie diese unter Einflüssen von Zeit und Hitze bei der jeweiligen Fruchtart während der Aufbereitung reagieren. Aromaempfindlichkeiten konnte ich hingegen bei Birnensäften und Glühweinen feststellen, wenn diese Getränke in einwandigen Kesseln mit direkter Hitzezufuhr (Flamme, Herdplatte, Tauchsieder) hergestellt oder auf Temperatur gehalten wurden. Ursache der Aromaveränderung war immer die übermäßige Hitzeeinwirkung von über 90 Grad C (Siedepunkt) auf das Produkt. Je länger überheizt wird, desto stärker fällt auch die Aromaveränderung aus. Die überhitzten Birnensäfte schmeckten wie Feudelwasser riecht und der Weinpunsch schmeckte bitter und wurde immer bitterer, je länger oder öfter er aufgeheizt wurde.


Wenn aromaempfindliche Fruchtsirups aus bestimmten Gründen mit den im Haushalt zur Verfügung stehenden Geräten gekocht werden, ist immer mit einer Geschmacksveränderung zu rechnen. Weshalb kochen Sie Ihre Sirups? Würde eine Erhitzung auf 85 °C genügen? Falls 85 °C ausreichen, können die nachfolgenden Ausführungen weiterhelfen:


Birnensäfte und Glühweine, die ich in doppelwandigen Wärmetauschern bei 85 bis 90 Grad C Wassertemperatur erhitzte, wiesen keine Aromaveränderungen auf. Selbst wenn die Getränke wie z.B. 11%iger Weinpunsch im Ausschankkessel (doppelwandiger Wasserbadkessel) über 2 Stunden auf 65 °C gehalten wurden. Weil Apfelsäfte bei Überhitzung (einmal aufkochen) relativ stabil sind, können diese in einwandigen Behältnissen direkt erhitzt werden.


Anbei im Anhang ein Foto über unsere Punschkessel für Heißausschank auf Weihnachtsmärkten mit jeweils 8 Liter Füllmenge beim 10-Litertopf.

 

Als Korpus wurde ein Alu-Bierfass 50 Liter aufgearbeitet. In den unteren Bereich ist ein Gasbrenner mit 3 Kw Leistung montiert.


Für den Weinpunschkessel wurde erst ein 15-Litertopf eingearbeitet und da hinein der 10-Litertopf. Der Zwischenraum ist das Wasserbad. Die Gasflamme heizt das Wasserbad auf. Von dort wird die Hitze an den 10-Litertopf übertragen. Eine Produktüberhitzung findet nicht statt.


Beim Kinderpunschkessel heizt die Gasflamme direkt den 10-Litertopf mit 8 Liter Kinderpunsch (Apfelsaft mit Gewürzen) auf. Aufheizzeit von 5 °C auf 65 °C etwa 12 Minuten.

Beim Wasserbadkessel mit Weinpunsch dauert die Aufheizzeit etwa 25 Minuten, wenn beide Medien 5 °C betragen. Bei den Nachfolgeaufheizungen, wenn das Wasserbad noch heiß ist, dauert die Aufheizzeit für den 8-Literinhalt etwa 16 Minuten.


Die Aufheizzeiten für beide Topfvarianten könnten verkürzt werden, wenn das zu erhitzende Produkt langsam aber ständig gerührt würde.


Anbei ein Foto über den von mir gefertigten Wasserbadkocher mit Rührwerk und Füllinhalt 25 Liter, wie wir ihn zur Herstellung von Weinpunsch-Invertzucker verwenden.


Die zuvor beschriebene Wasserbaderhitzung könnte für Sie interessant sein, wenn entsprechende Großtöpfe bereits vorhanden sind. Dann wäre nur noch der Hockerkocher und das Rührwerk anzuschaffen.


Wenn Ihnen der Gasbetrieb nicht zusagt, bleibt Ihnen alternativ die elektrisch betriebene Wasserbadheizung „PA-90“ von der Firma Voran wie unter http://www.obstpresse.de/Abfuelltechnik.html#Gebrauchstausglichkeit ff beschrieben. Voraussetzung ist jedoch ein Kraftstromanschluss.







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Apfelsaft mit Tauchsieder vorwärmen


Frage

Obwohl unser Betrieb mittlerweile schon deutlich über den Rahmen einer Hobbymosterei hinausgewachsen ist (Jahresproduktion im Schnitt der letzten drei Jahre rund 30.000 Liter) so habe ich mir doch einige interessante Anregungen von Ihrer Homepage holen können. Herzlichen Dank dafür!


Wir erhitzen unsere Säfte mittels einer selbst gebauten Anlage, die aus u.a. zwei  in einen wärmegedämmten 300-l-Wasserboiler gehängten Edelstahlspiralen besteht. Die Energie kommt von einer 35-kw-Hackschnitzelfeuerung, die zusätzlich mit einem  800-l-Pufferspeicher ausgestattet ist. Damit schaffen wir es , wenn es gut läuft, etwa 400 l Saft in der Stunde von 12 auf 76 Grad Celsius zu erhitzen und in bag-in-box abzufüllen. Wenn der Saft kälter ist, oder wenn im Laufe des Tages einmal eine Störung war, dann dauert es natürlich länger.

Nach dem Verschließen der Beutel kühlen wir diese sofort für 1-2 Minuten in einem kalten Wasserbad ab. Das so erwärmte Wasser findet hier seine Zweitverwendung, da es vorher in unseren 6 Hydropressen genutzt und dann in einer Zisterne aufgefangen wurde.  

Was halten Sie von meiner Idee, den Saft, den wir nach dem Pressen in 200-l-Fässer zwischenlagern, unmittelbar vor dem  Erhitzen etwa30 bis 60 Minuten mit einem 6-kw-Tauchsieder vorzuwärmen?. Der Tauchsieder wäre in einem Holzrahmen befestigt und der Holzrahmen würde einfach anstelle eines Deckels oben auf das Fass gelegt werden, so dass unser Abfüllpersonal alle paar Minuten „nebenbei“ mal kurz mit einem langen Holzkochlöffel  bewegt werden kann.- Sicherungsmäßig sind unsere Produktionsräume gut ausgestattet.

Meine Fragen an Sie:

1)     Um wieviele Grad könnten 400 l Saft in 60 Minuten etwa vorgewärmt werden? Nach meiner (Milchmädchen-)Rechnung könnten das ungefähr 10 Grad ausmachen. Und das würde dann die Abfüllleistung von 400 auf 460 l pro Stunde steigern?

2)     Ist bei dieser Vorwärme-Methode ein Kochgeschmack zu befürchten? Ich meine, dass das nicht der Fall sein wird, weil der Saft ja immer wieder mal kurz umgerührt wird, und die hohen Temperaturen ja eigentlich nur ungefähr 10 Sekunden einwirken.


Antwort von Wilfried Marquardt am 29.05.2020

Das ist schon eine sehr ungewöhnliche und aufwändige Erhitzeranlage, die Sie für Ihre Heißabfüllung verwenden.

Bevor ich hier weiter darauf eingehe, beantworte ich erst einmal Ihre beiden Fragen 1 und 2.


Zu Frage 1 

ist Ihre Berechnung zutreffend. Nach der von mir aufgestellten "Tabelle Rechengrößen für kompakte Elektroerhitzer" bringt die Vorerwärmung rechnerisch 10,44 Grad Celsius. Das entspricht 15 % Mengensteigerung und somit 460 Liter Abfüllleistung.


Zu Frage 2

Kochgeschmack ist dann zu erwarten, wenn an den Kontaktübergängen Erhitzerfläche/Saft die Kochtemperatur von 100 °C überschritten wird. Hier kommt es teils auf die Wahl des geeigneten Tauchsieders mit einer möglichst großen Verteilerfläche an und teils auf das eingesetzte Rührwerk. Eine weitere Aromaveränderung können bei bestimmten Saftsorten auftreten. Siehe auch 

http://www.obstpresse.de/Erhitzen.html#Aromaveraenderung .


Nun zu Ihrer Eingangsfrage:

"Was halten Sie von meiner Idee, den Saft, den wir nach dem Pressen in 200-l-Fässer zwischenlagern, unmittelbar vor dem  Erhitzen etwa 30 bis 60 Minuten mit einem 6-kw-Tauchsieder vorzuwärmen?"

Meine Antwort:

Mit dem zusätzlichen Einsatz von Elektroenergie wird die Erhitzerleistung noch aufwändiger und kostenträchtiger. Jeder Liter Saft erhöht sich durch die zugeführte Elektroenergie um 5 Eurocent in den Herstellungskosten. Bei 30.000 Liter Saftabfüllung sind das 1.500,00 Euro im Jahr. 

Allein schon die Heißwasservorhaltung von 300 Liter Wasserboiler und 800 Liter Pufferspeicher mit insgesamt 1.100 Liter Heißwasseraufbereitung ist ein Verlustgeschäft in verschwendetete Energie nach jedem Abfülltag, falls nicht gleich am Folgetag weiter abgefüllt wird. Spätestens am Wochenende kühlt die Heißwasserbevorratung weitestgehend ab und muss am folgenden Abfülltag wieder hochgefahren werden. Die Anlage sollte so ausgelegt werden, dass auf den Pufferspeicher mit 800 Liter Inhalt gänzlich verzichtet wird. Das spart Platz und Energie.


Die Idee, mit dem erwärmten Kühlwasser aus der Saftbeutelkühlung die Hydropressen zu beschicken um den Saft anzuwärmen, bringt zu wenig, um den damit verbundenen Gesamtaufwand zu rechtfertigen.


An dieser Stelle breche ich meine Anmerkungen zu weiteren Anlagenteilen ab und schlage Ihnen eine zweckmäßigere Erhitzeranlage vor.


Siehe auch meine Ausführungen zu unserer Erhitzerentwicklung:

„Bierfass als Rohrwärmetauscher im Eigenbau“ auf 

http://www.obstpresse.de/Erhitzen.html#Eigenbau .


Wenn Sie mit der vorhandenen 35-kw-Hackschnitzelfeuerung bereits 400 Liter Abfüllleistung erreichen, ist die Feuerungsanlage entweder superoptimal ausgelegt oder die Bewertung stimmt nicht und wurde geschätzt. Als Faustregel gilt, 10 Kw Kesselleistung oder Wärmetauscherleistung entsprechen 100 Liter Abfüllleistung bei 60 °C Temperaturanstieg. Bei 35 Kw somit 350 Liter. Unabhängig vom Vorgenannten sollte bei optimaler Auslegung und Regelungstechnik die Hackschnitzelfeuerungsanlage auf eine Erhitzerleistung von 500 Liter pro Stunde erweiterbar sein. Falls noch nicht vorhanden, wird abgasseitig ein Abgaswärmetauscher montiert, der die Hitze aus den Abgasen dem abgekühlten Rücklaufwasser zuführt. 


Die Wärmeübertragung im 300 Liter Wasserboiler an die beiden Edelstahlspiralen ist wegen des relativ großen Wendeldurchmessers und zu geringem Heißwasserdurchsatz zu träge und damit nicht effektiv. Anstelle dessen wird ein kleiner Plattenwärmetauscher mit 600 bis höchstens 800 Liter Stundenleistung mit den erforderlichen Pumpen und Rohrleitungsquerschnitten installiert. Dieser darf nicht überdimensioniert sein, weil nach Abfüllende immer ein Saftrest von 0,5 Prozent der maximalen Stundenleistung in den Kammern verbleibt. Nach der täglichen Reinigung ist es das Reinigungswasser, das in den Kammern bleibt und beim nächsten Anfahren vorab ausgetrieben werden muss. Plattenwärmetauscher sind platzsparend und gebraucht günstig zu erwerben. Siehe auch www.winzerservice.de .


Ich wünsche Ihnen viel Freude bei der weiteren Umsetzung.


Ergänzende Ausführungen des Fragestellers

Vielen Dank für Ihre ausführliche Antwort auf meine Fragen.

Vor allem der Hinweis auf einen Abgaswärmetauscher erscheint mir für uns einer näheren Betrachtung wert.

Ich weiß, dass ein Plattenwärmetauscher wohl effektiver arbeitet, aber unsere Spiralen sind praktisch wartungsfrei, wenn der Reinigungsschwamm durchgedrückt und die Saftleitung gründlich nachgespült worden ist.


Unsere Pasteurisierungsanlage ist wohl ungewöhnlich und in der Bauweise wahrscheinlich auch einzigartig. Wir haben aber mehrere Gegebenheiten, die sich günstig auf die Optimierung der Gesamtkosten auswirken.



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Heizzeiten von Gas-Hockerkochern


Frage

Nach tagelanger Recherche im Internet, wende ich mich mit meiner Frage an Sie.
Ich habe ein Färbeprojekt gestartet und mir dazu einen 98 Liter Topf bestellt. Nun bin ich auf der Suche nach der geeigneten Heizquelle, am besten Gas, da alles andere kostspielig ist.

Könnten Sie mir eine Empfehlung geben, was ich hierfür am besten verwende, ohne dass ich Unsummen für einen Profikocher ausgeben muss?


Vielen Lieben Dank für Ihre Hilfe und mit besten Grüßen aus der Steiermark

Details zum Topf:

Material:    Edelstahl

Kapazität:    98 Liter

Bodendicke:   5,8 mm

Höhe:    50 cm

Durchmesser innen:  50 cm

Durchmesser außen:  52,8 cm

Maße (LxBxH):   52,4 x 61 x 53,9 cm

Gewicht:    11,9 kg


Antwort von Wilfried Marquardt am 19.01.2021

Um Ihren 98-Litertopf mit 90 Liter Wasser von 10 Grad C auf 90 Grad C (Erwärmung 80 °C) im normalen Haushalt zu erhitzen, empfehle ich einen einflammigen Hocker-Gaskocher für Propangas zu verwenden. Bei einer Brennleistung von 16 kw dauert die Erwärmung der 90 Liter etwa eine Stunde.

Die 16 kw-Brenner werden wenig im Internet angeboten und sind wegen der gehobenen Ausstattung auch relativ teuer. 


Dagegen werden die 10,5 kw Hockerkocher häufig und je nach Ausstattung auch preiswert angeboten. Die Wassererwärmung von 90 Liter würde mit dem 10,5 kw-Brenner etwa 92 Minuten betragen.

Bei meinen Leistungsberechnungen habe ich bei den Gaskochern eine Energieausnutzung von 65 % gegenüber kompakten Stromverbrauchern angesetzt. Weitere Infos siehe "Tabelle Rechengrößen für kompakte Elektroerhitzer" auf http://www.obstpresse.de/Abfuelltechnik.html .


Unter Berücksichtigung des runden Topfes ist bei der Auswahl des Gaskochers darauf zu achten, dass die Gasdüsen nicht quadratisch-ringförmig, sondern kreisförmig angeordnet sind und einen maximalen Durchmesser von 20 cm nicht überschreiten. Bei größerem Durchmesser wird zu viel Energie ungenutzt verschwendet.


Wenn der Gas-Hockerkocher auch in der Küche oder in anderen geschlossenen Räumen verwendet werden soll, ist dies beim Kauf zu berücksichtigen. Die preiswerten Kocher sind in der Regel nur für "outdoor", also außen zugelassen und verfügen über keine Zündsicherung. Diese sollte aber auf jeden Fall vorhanden sein.

Ich hoffe, dass Sie mit meinen Ausführungen eine Kaufentscheidung treffen können.



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