Nebenprodukte der Zucker- und Destillationsindustrie: Vielfältige Verwendungsmöglichkeiten

Die Zucker- und Destillationsindustrie produziert neben ihren Hauptprodukten eine Reihe von Nebenprodukten, die vielfältig genutzt werden können. Diese Nebenprodukte sind nicht nur wirtschaftlich wertvoll, sondern tragen auch zur Nachhaltigkeit der Produktionsprozesse bei. Eines der wichtigsten Nebenprodukte ist die Melasse, ein dunkler, dickflüssiger Sirup, der bei der Zuckergewinnung anfällt.

Melasse: Ein vielseitiges Nebenprodukt der Zuckerindustrie

Melasse entsteht als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Zucker aus Zuckerrohr oder Zuckerrüben. Bereits um das Jahr 600 n. Chr. entwickelten die Perser eine Technik zur Zuckerherstellung, bei der Melasse als Abfallprodukt anfiel. Mit der Ausbreitung der Zuckerherstellung in Asien und später in andere Kontinente gewann auch die Melasse an Bedeutung.

Gewinnung und Eigenschaften von Melasse

Zuckerrohr, ein mehrjähriges Süßgras, das bis zu sieben Meter hoch werden kann, war für viele Jahrtausende die Basis für die Zuckerproduktion. Die Pflanze benötigt konstante Wärme und stickstoffhaltige, tiefgründige Böden für optimales Wachstum. Die Ernte erfolgt nach einer pflegeintensiven Wachstumszeit, wobei die zuckerhaltigen Halme nah am Boden abgeschnitten und die Blätter entfernt werden. Im Anschluss folgen verschiedene Mahl-, Koch- und Reinigungsprozesse. Bei diesen Prozessen entsteht Melasse als ein Zwischenprodukt.

Melasse enthält neben Zucker und Wasser auch Pflanzenstoffe, Mineralien und andere nicht-zuckerhaltige Stoffe. Sie entsteht, wenn dem Zuckerrohrsaft in besonderen Kochapparaten das Wasser entzogen wird. Der Saft wird bei niedrigen Temperaturen gekocht, um den Zucker vor dem Karamellisieren zu bewahren, wodurch er langsam zu einem dunkelbraunen, dickflüssigen Sirup wird.

Verwendung von Melasse

Melasse findet in verschiedenen Bereichen Anwendung:

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Rumproduktion: Melasse ist ein Hauptrohstoff für die Rumherstellung. Durch Fermentierung wird der in der Melasse enthaltene Zucker mithilfe von Hefe in Alkohol umgewandelt. Je nach Dauer und Methode der Fermentierung entstehen dabei unterschiedliche Aromen.
Tierfutter: Melasse wird als Futtermittelzusatz für Tiere verwendet.
Hefeherstellung: Melasse dient als Nährstoffquelle für die Züchtung von Hefe.
Düngemittel: Melasse kann als Düngemittel eingesetzt werden, da sie wertvolle Mineralien enthält.
Industrielle Anwendungen: Melasse wird in verschiedenen industriellen Prozessen verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Zitronensäure und anderen chemischen Produkten.

Bioethanol aus Zuckerrohr: Eine nachhaltige Alternative

Zuckerrohr wird nicht nur zur Zuckerherstellung genutzt, sondern auch zur Produktion von Bioethanol. Seit den 1980er Jahren ist die weltweite Ethanolproduktion enorm gestiegen. Für die Herstellung von Ethanol wird das zuckerhaltige Mark im Stängel der Pflanze benötigt. Das Zuckerrohr wird aufgebrochen und der Saft extrahiert. Dieser Saft kommt in einen Fermenter, wo der enthaltene Zucker mithilfe von Hefepilzen zu Ethanol verarbeitet wird. Nach Destillation und Entwässerung bleibt dann das Endprodukt: Bioethanol.

Bagasse: Ein weiteres Nebenprodukt mit Potenzial

Ein weiteres Nebenprodukt der Bioethanol-Produktion ist die Bagasse, die faserigen Reste des Zuckerrohrs. Diese können als Brennstoff genutzt werden und somit zur Energieversorgung der Produktionsanlagen beitragen.

Auswirkungen der Ethanolproduktion

Die steigende Ethanolproduktion hat in Brasilien zu einer Ausweitung der Anbauflächen von Zuckerrohr geführt. Oftmals werden Weideflächen in Anbauflächen umgewandelt. Es entstehen also neben den riesigen Sojaflächen auch immer größere Zuckerrohrplantagen. Während raffinierter Zucker global gehandelt wird, hat sich für Ethanol noch kein internationaler Markt gebildet.

Spirituosenherstellung: Destillation als Schlüsselprozess

Neben der Rum- und Bioethanol-Produktion spielt die Destillation auch bei der Herstellung anderer Spirituosen eine wichtige Rolle. Spirituosen sind alkoholische Getränke auf Destillationsbasis, die einen Alkoholgehalt von mindestens 15 % vol. aufweisen.

Der Destillationsprozess

Chemisch gesprochen ist die Destillation ein thermisches, also temperaturgesteuertes Trennungsverfahren, um verschiedene, leicht verdampfbare Stoffe aus einem flüssigen Gemisch von schwer verdampfbaren Stoffen zu trennen. Bei der Herstellung von Spirituosen wird die Maische destilliert, die aus Getreide, Kartoffeln, Reis, Obst oder vielen anderen Produkten wie Kakteen oder auch Nüssen bestehen kann. Die Maische enthält durch den Gärvorgang Alkohol. Dieser wird während der Destillation verdampft und abgetrennt. Dafür wird die Maische in die Brennblase (beheizbarer Kessel) gefüllt und erhitzt. Die Maische besteht aus flüchtigen, verdampfbaren Stoffen, wie Alkohol, Wasser und Aromastoffe, und nichtflüchtigen, also nicht verdampfbaren Stoffen, wie beispielsweise Kerne, Schalen etc. Ist der Alkohol verdampft, wird er kondensiert, das heißt, er wird abgekühlt und wieder flüssig und tropft in ein Auffanggefäß. Für manche Spirituosen mit einem sehr hohen Alkoholgehalt werden mehrere Brenndurchgänge benötigt. Von der gewonnenen Flüssigkeit ist jedoch nicht alles verwertbar. Im sogenannten Vorlauf befindet sich u.a. Methanol, das ausgesondert wird. Das Herzstück der Destillation, der Mittellauf, enthält den gewünschten Genussalkohol (Ethanol) und viele Aromastoffe. Aus diesem Mittellauf wird die Spirituose gewonnen. Der Destillateur muss also zur richtigen Zeit den Vor- und Nachlauf vom Herzstück trennen.

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Vielfalt der Spirituosen

Obwohl allen Spirituosen die Destillation als Herstellungsweise zu Grunde liegt, sind sie durch verschiedene Zutaten, verschiedene Destillationsprozesse und unterschiedliche Reifeprozesse sehr vielfältig:

Korn: Darf nur aus Roggen, Weizen, Gerste, Hafer oder Buchenweizen unter Verwendung des gesamten Getreidekorns hergestellt werden.
Rum: Wird aus Melasse (dunkler Zuckersirup, Nebenprodukt aus der Zuckerherstellung) gebrannt.
Wodka: Meist aus Getreide oder Kartoffeln.
Tequila: Wird aus Agaven gewonnen.
Whisky: Wird auf der Basis von Getreide, wie Roggen, Gerste oder Mais, hergestellt.
Gin: Basiert auf einem Agraralkohol, der mit Wachholder und anderen Botanicals aromatisiert wird.

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