HFS-Anlagen

Knowhow und Technologielizenzen.

Vogelbusch-Technologie für Hochfruktosesirup (HFS)

Hochfruktosesirup (HFS oder HFCS für High Fructose Corn Syrup) hat in bestimmten Konzentrationen einen kalorischen Wert und eine Süße ähnlich wie Saccharose (Haushaltszucker). Als natürlicher Süßstoff wird er in der Erfrischungsgetränke- und Süßwarenindustrie als flüssige Alternative zur Saccharose geschätzt.

Glukosesirup, der Ausgangsstoff für die HFS-Produktion, wird aus üblichen Stärkepflanzen wie Mais, Weizen, Reis und Tapioka gewonnen. 

Ausgehend von der Stärkemilch planen und liefern wir Produktionslinien, die alle Prozessschritte von der Stärkeumwandlung bis hin zur abschließenden Anreicherung des Sirups umfassen.

Häufig gestellte Fragen

und Antworten zur Anlagenerrichtung finden Sie weiter unten in den  » FAQ's

Blockdiagramm

Vogelbusch-Prozess zur Fruktoseproduktion aus Stärkemilch

1 blockdia fructose DE

 

Ein Teil der Glukose, die im Hochglukosesirup enthalten ist, wird in Fruktose umgewandelt und als HFS-42 verkauft, oder sie wird auf bestimmte Konzentrationen, wie HFS-55 und höher, angereichert.

Klares Substrat
ROHMATERIALBEHANLDUNG

Das Ausgangsmaterial, Hochglukosesirup, ist ein klares Substrat aus konvertierter Stärke mit einem DE von 96 oder höher (siehe Glukose), das gefiltert, entionisiert und zur gewünschten Konzentration für den weiteren Prozess eingedampft ist.

Isomerisierung
BIOLOGISCHE REAKTION

Ein Teil der im Sirup enthaltenen Glukose wird durch einen weiteren enzymatischen Umwandlungsschritt, die Isomerisierung, in Fruktose umgewandelt. 

Durch Zugabe von Salzen wird eine genau definierte Ionenkonzentration im Sirup eingestellt, um die Lebensdauer der Enzyme zu verlängern. Dieses Substrat wird durch Bioreaktoren geleitet, die mit dem immobilisierten Enzym Isomerase gefüllt sind, wodurch ein Glukose-Fruktosesirup (auch als Isoglukose bekannt) mit einer Konzentration von etwa 42 % Fruktose in der Trockensubstanz erzeugt wird.

Über die Isomerisierung können auch höhere Konzentrationen - bis zu 48 % Fruktose in der Trockensubstanz - erreicht werden, zum Beispiel für die Herstellung von hochreinen Fruktoseprodukten (HFS-98, kristalline Fruktose).

Anreicherung von Fruktosesirup
PRODUKTISOLIERUNG, REINIGUNG UND KONZENTRATION

Der Isoglukosesirup unterliegt einem Reinigungsschritt durch Ionenaustausch und Entfärbung (z. B. durch Aktivkohlebehandlung).

Bei einem kontinuierlichen chromatographischen Trennverfahren wird der Isoglukosesirup in eine fruktosereiche Fraktion (Extrakt mit einer Reinheit von typischerweise 90 %) und eine glukosereiche Fraktion (Raffinat) getrennt.

Während das Raffinat in den Isomerisierungsprozess zurückgeführt wird, wird das Extrakt mit Isoglukosesirup vermischt, um den gewünschten Gehalt von 55 % Fruktose zu erreichen. Nach dem einer finalen Reinigung (Polishing) der Lösung in einem Mischbett-Ionenaustauscher wird das Produkt schließlich durch eine mehrstufige Eindampfung auf 77 % DS konzentriert und als HFS-55 vermarktet.

Alternativ kann Isoglukosesirup durch Verdampfen auf 71 % DS konzentriert und als HFS-42 vermarktet werden.

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Produktanwendungen

Sowohl HFS-42 als auch HFS-55 werden üblicherweise in Nahrungsmitteln, Getränken und für Süßwaren eingesetzt, da bei der Herstellung das flüssige Produkt im Vergleich zu kristalllinem Haushaltszucker leichter zu handhaben ist.

Das Extrakt aus der chromatographischen Trennung kann direkt in den Verkauf gehen oder aber weiterverarbeitet werden.

Typische Anwendungen sind

  • Flüssiges Süßungsmittel mit hohem Fruktosegehalt
  • Herstellung von kristalliner Fruktose
  • Zwischenprodukt für biotechnologische oder katalytische Prozesse, die sehr reine Fruktose benötigen (z. B. HFS-98)
1-grainprocessing
Biotechnologische Komplexe
GETREIDEVERARBEITUNGSANLAGEN

Hochfruktosesirup ist nur eine von vielen Verbindungen im Stärkezucker- und Fermentationsbereich.

Neben Stärkemilch und Stärkezuckern können in Getreideverarbeitungsanlagen zusätzlich eine ganze Reihe von wertvollen Produkten und Nebenprodukten hergestellt werden, wie zum Beispiel

  • Trockene native Stärke
  • Trockene Proteinfraktion (Gluten)
  • Trockene Keime
  • Getrocknetes und pelletiertes Tierfutter
  • Modifizierte Stärke und andere verbesserte Stärkeprodukte
  • Fermentationsprodukte

Durch unsere langjährige Erfahrung sind wir vertraut mit den Wechselwirkungen zwischen Substrat, Bioprozess, Produktgewinnung und Reinigung. Wir können Sie bei der Entwicklung Ihres kompletten Getreideverarbeitungsprojekts, von der Rohstoffauswahl bis hin zur Endproduktpalette, unterstützen. Kontaktieren Sie uns für

  • Pre-Engineering und Machbarkeitsstudien inklusive Vergleich verschiedener Produktszenarien
  • Ermittlung der am besten geeigneten technischen Lösungen und Geräte zum Trocknen, Filtrieren, Verdampfen, ...
  • Systemintegration aller beteiligten Technologien (Trockenmühle, Nassvermahlungsprozess)


Mehr über   » Systemintegration

Durchschnittliche Verbrauchszahlen

Die hier angeführten Zahlen sind Richtwerte. Sie können sich abhängig von der Anlagenkonfiguration und der verwendeten Ausrüstung von Fall zu Fall unterscheiden.

  • HFS-55 (77% DS)

    Verbrauch für 1000 kg Endprodukt
    Stärke kg 735
    Dampf kg 1,100
    Strom kWh 90
  • HFS-42 (71% DS)

    Verbrauch für 1000 kg Endprodukt
    Stärke kg 680
    Dampf kg 780
    Strom kWh 70

Referenzprojekte für HFS-Anlagen

4 rosva
Biotech-Komplex in Kaluga
BIOTECH ROSVA - Kaluga, Russland

Der biotechnologische Verarbeitungskomplex von JSC «Biotech Rosva» verwendet Weizen als Grundlage für die Produktion von Spezialerzeugnissen für die Lebensmittelindustrie, wie Stärke, Gluten und verschiedene Stärkezucker. Ein Nebenprodukt wird zu Tierfutter verarbeitet. VOGELBUSCH war für die Planung und Lieferung der Prozessanlagen für Glukose-Monohydrate, Fruktosesirup (HFS) und Sorbitol zuständig und zusätzlich verantwortlich für...

FAQ - Fragen & Antworten

Die hier angeführten typischen Informationen können je nach Anlagenkonfiguration variieren. Für eine individuelle Auskunft schicken Sie uns bitte eine Nachricht mit Angaben zu Ihrem Projekt.

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  • Was ist der Unterschied zwischen Glukosesirup und Fruktosesirup?

    Glukosesirupe werden in einem zweistufigen enzymatischen Prozess hergestellt, der hauptsächlich Glukose und höhere Zucker, aber praktisch keine Fruktose ergibt. Fruktosesirupe werden durch eine anschließende enzymatische Umwandlung der Glucose erzeugt.

  • Wie viele verschiedene Produktqualitäten können in einer HFS-Anlage hergestellt werden?

    Eine Produktionsanlage für HFS-55 kann alternativ Hochglukosesirup und HFS-42 herstellen und grundsätzlich auch HFS-90 und HFS-98.

    Die Herstellung der beiden letzteren ist durch die chromatographische Anreicherungseinheit begrenzt, die in diesem Fall nur einen Teil der Nennkapazität erreichen kann. Bis zu 45 % des ursprünglichen Rohmaterials müssen extrahiert werden, um für HFS-90 und HFS-98 einen Strom zu erhalten, der hauptsächlich Glukose und höhere Zucker enthält.

  • Welche Mindestkapazität empfliehlt sich?

    Die empfohlene wirtschaftliche Mindestkapazität liegt im Bereich von 30.000 Tonnen HFS-55.

  • Welche Qualität von HFS sollte ich anstreben?

    Unsere Anlagen sind dafür ausgelegt, HFS nach dem ISBT-Standard (www.bevtech.org) herzustellen, der die Qualitätsanforderungen der größten Getränkehersteller berücksichtigt.

  • Kann ich mehrere Rohstoffe kombinieren?

    Mit Getreideverarbeitungsanlagen verbundene Glukoseanlagen werden mit nur einer Art von Ausgangsmaterial betrieben, das ist die dort verfügbare Stärkemilch.

    Die Anlagen können jedoch auch so ausgelegt werden, dass sie mit Trockenstärke laufen, und in einem solchen Fall können verschiedene Arten von nativer Stärke (z. B. Weizen, Mais, Tapioka) mit nur geringen Anpassungen der Prozessparameter verarbeitet werden.

  • Ist die Produktion von Stärke inkludiert?

    Die Technologie zur Herstellung von Stärke wird von spezialisierten Unternehmen angeboten und gehört nicht zum Leistungspaket von Vogelbusch.

  • Welcher Standort ist günstig?

    Entscheidende Faktoren für den Standort der Anlage sind die gleichen wie für die Getreideverarbeitung

    • Kurze Transportwege für Rohstoff und Produkt
    • Verfügbarkeit von Energie

    Der passendste Standort ist daher in der Nähe einer Getreideverarbeitungsanlage.

  • Wie viel Platz brauche ich?

    Eine kleine HFS-Anlage findet, abgesehen von den Versorgungsanlagen, in einem Gebäude von ca. 80 m x 36 m x 18 m (L x B x H) Platz. Zusätzlich muss Raum für die Lagerung von Produkten gemäß der herrschenden Logistik vorgesehen werden.

  • Und die Investitionskosten für eine solche Anlage?

    Investitionen hängen immer von der Anlagenkapazität und -konfiguration sowie den örtlichen Gegebenheiten ab. Die Kosten für die verfahrenstechnische Anlage (ohne Gebäude, Hilfsstoffe, Infrastruktur) betragen ab 8 Mio. Euro.

    Dabei handelt es sich um einen ungefähren Richtwert, da jedes Projekt seine Besonderheiten aufweist, die berücksichtigt werden müssen.

  • Wie lange dauert die Errichtung der Anlage?

    Ab Vorliegen der behördlichen Genehmigungen dauern Planung, Lieferung und Errichtung 18 bis 24 Monate, je nach Kapazität und Komplexität der Anlage.

  • Wie kann ich mehr Informationen für mein Projekt erhalten?

    Für eine professionelle Bewertung Ihres Projektes senden Sie uns bitte Ihren ausgefüllten » Planungsfragebogen.

Prozessanlagen

Weitere Informationen zu den Prozessschritten der HFS-Produktion finden Sie hier:

Enzymatische Konversion von Glukose in Fruktose.
Isomerisierung
Konzentrieren von Produkten und Behandeln von Abwasser.
Eindampfung
Entfernen von ionischen Verunreinigungen und Verfärbungen.
Ionenaustausch
Trennen der Komponenten einer Lösung.
Chromatografie
Abtrennen von schwebenden Teilen.
Filtrierung
Reinigen und Formulieren des Produktes.
Kristallisation
Endbearbeitung von Produkten und Nebenprodukten.
Trocknung

Neuigkeiten

Graintek 2020
2020.09.26

18. - 19. November 2020 in Moskau, Russland