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.
Vogelbusch-Prozess zur Fruktoseproduktion aus Stärkemilch
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.
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.
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).
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.
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
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
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
Mehr über » Systemintegration
| Verbrauch für 1000 kg Endprodukt | ||
| Stärke | kg | 735 |
| Dampf | kg | 1,100 |
| Strom | kWh | 90 |
| Verbrauch für 1000 kg Endprodukt | ||
| Stärke | kg | 680 |
| Dampf | kg | 780 |
| Strom | kWh | 70 |
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.
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.
Die empfohlene wirtschaftliche Mindestkapazität liegt im Bereich von 30.000 Tonnen HFS-55.
Unsere Anlagen sind dafür ausgelegt, HFS nach dem ISBT-Standard (www.bevtech.org) herzustellen, der die Qualitätsanforderungen der größten Getränkehersteller berücksichtigt.
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.
Die Technologie zur Herstellung von Stärke wird von spezialisierten Unternehmen angeboten und gehört nicht zum Leistungspaket von Vogelbusch.
Entscheidende Faktoren für den Standort der Anlage sind die gleichen wie für die Getreideverarbeitung
Der passendste Standort ist daher in der Nähe einer Getreideverarbeitungsanlage.
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.
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.
Ab Vorliegen der behördlichen Genehmigungen dauern Planung, Lieferung und Errichtung 18 bis 24 Monate, je nach Kapazität und Komplexität der Anlage.
Für eine professionelle Bewertung Ihres Projektes senden Sie uns bitte Ihren ausgefüllten » Planungsfragebogen.
