Koper - RVS


Tot zo'n 20 à 25 jaar geleden werden de professionele distilleer- en brouwinstallaties uitsluitend gemaakt uit koper. De koperen glimmende brouwketel met de karakteristieke kap met schoorsteen is zelfs uitgegroeid tot een symbool voor brouwerijen. Voordat koper gebruikt werd maakte men brouwketels van ijzer (staal).
Ten opzichte van ijzer heeft koper een aantal voordelen :
1) Het is minder corrosiegevoelig met andere woorden koper roest minder dan ijzer
2) Het heeft een beter warmtegeleidendvermogen
3) Het is makkelijker te verwerken waardoor ingewikkeldere constructies gemaakt kunnen worden.

Geen wonder dus dat bijna alle brouwerijen voorzien werden van koperen ketels. Het zal wel voortgekomen zijn uit een soort van minderwaardigheidscomplex maar ik weet dat er in het verleden ijzeren ketels beschilderd zijn met koperverf.
De laatste jaren wordt het koper helemaal verdrongen door roestvaststaal (RVS, in België meestal aangeduid met de term INOX). Opgelet hier....het is dus niet zoals velen verkeerdelijk zeggen, roestvrijstaal, maar wel roestvaststaal ! Alle nieuwe installaties zijn van dit laatste materiaal. De redenen daarvoor zijn dat RVS zuurbestendig is, geen invloed heeft op de smaak van het uiteindelijke brouwsel en gemakkelijk schoon te maken is. Gebruik echter geen chloorhoudend middel voor het schoonmaken van RVS omdat chloor ongeveer de enige stof is die RVS aantast.
Ondanks het feit dat koper als materiaal voor brouw- en distillatie-installaties heeft afgedaan kun je regelmatig nieuwe brouwinstallaties tegen komen met een koper uiterlijk. Dit is vooral het geval bij de nieuwe kleine huisbrouwerijen waar de installatie te zien is vanuit het horecagedeelte van de brouwerij.
Het grote publiek associeert schijnbaar nog steeds koper met ambachtelijk brouwen en het oog wil ook wat. Bij deze installaties is meestal sprake van uiterlijke schijn omdat veel van deze ketels dubbelwandig zijn uitgevoerd. De binnenkant is dan gewoon van RVS (roestvaststaal). Ook andere metalen zoals zink, aluminium, lood en tin komt men hier en daar wel eens tegen als onderdeel of ingaand element. Men moet deze allen aandachtig bekijken en de gevaren ervan zo goed mogelijk inschatten. Bij enige onzekerheid is het best deze metalen te mijden.

Koperionen

Er is nog een andere reden waarom het koper langzaam maar zeker uit de professionele brouwerijen verdwijnt. Wort is zoals jullie allemaal weten licht zuur. Door deze zure omgeving lossen uit de koperen ketels kleine hoeveelheden koperionen op in het wort of beslag. Ook via de mout komt er in het wort. De aanwezigheid van een kleine hoeveelheid koperionen is helemaal niet verkeerd. Gist heeft zelfs een geringe hoeveelheid  koperionen nodig voor de opbouw van nieuwe cellen. Ook hier geldt echter overdaad schaad. Koper behoort tot de zware metalen en hiervan mag je niet te veel binnen krijgen. Ook de gist legt het loodje bij te veel koper. Het fermenteren (vergisten) van het beslag in koperen ketels is dan ook niet aangeraden en dit zeker niet als het wijn betreft. Vruchten bevatten nl. veel meer zuren dan de mout of wort uit granen en  lost dus veel meer koperionen op.
Bij het brouwen van bier, of het distilleren van dranken geven relatief hoge koperconcentraties smaakafwijkingen aan de geproduceerde dranken. Het is een bekend verhaal dat sommige brouwerijen of stokerijen die de overstap van koperen naar RVS ketels net hadden uitgevoerd, koperen strips in hun brouw- of stookketels hingen om een al te bruuske smaakverandering te voorkomen. Tijdens het brouw- of distillatieproces zelf, worden slechts zeer kleine hoeveelheden koperionen opgelost. Het komt er hier dan ook alleen op aan, alle toestellen en apparaten zuiver en oxidatievrij te onderhouden waneer deze niet in bedrijf zijn..

Het solderen van koper

Een ander onderwerp waar aan gedacht moet worden heeft betrekking op het solderen van koper.Voor het solderen van drinkwaterleidingen mag geen gebruik meer worden gemaakt van de soldeervloeistof S39. Navraag bij de fabrikant, de firma Perfecta Chemie te Goes, leerde mij dat S39 een vloeistof is bestaande uit zink- en ammoniumzouten. Door sterke verhitting van de vloeistof ontstaat er zoutzuur. Dit zoutzuur zorgt er voor dat je een beter soldeerresultaat verkrijgt. De vloeistof is voor 100% oplosbaar en bevat geen verdikkingsmiddelen waardoor het afspoelen niet belemmerd wordt. Als je de leiding dus even doorspoelt na het solderen is er niets aan de hand.

Speciaal voor solderen van koperen waterleidingspijpen heeft Perfecta Chemie een aantal gekeurde produkten ontwikkeld. Allereerst noem ik soldeervloeistof S39 Cu. Deze vloeistof is gelijk aan de normale S39 met dit verschil dat S39 CU een 7x lagere concentratie aan zink- en ammoniumzouten bevat. Deze hoeveelheid is voldoende voor het goed solderen van koperen leidingen (scheikundigen gebruiken de letters Cu om koper aan te duiden). Door de lagere concentratie is de vloeistof corrosieveilig. Net als de gewone S39 is de vloeistof 100% waterafspoelbaar, zelfs na langere tijd. Verder worden er een tweetal nieuwe loodvrije vertinningspasta's en ook zilversoldeer en kopersoldeer gemaakt. Zilver- en kopersoldeer bevatten 97% tin en respectievelijk 3% zilver dan wel 3% koper. In tegenstelling tot lood is zuiver tin niet giftig.

NOTA: Voor alle duidelijkheid: ik heb geen aandelen Perfecta Chemie noch heb ik andere financiële bindingen met deze firma.....blablabla!

Koperoxide en schoonmaken

Het laatste punt betreft de vorming van koperoxide. Koper is een halfedelmetaal verwant aan goud en zilver. Zuiver koper is roodachtig. Messing, een legering van koper en zink, heeft een gele kleur.
Zoals iedereen in zijn geldbeugel kan zien, krijgen koperen munten na verloop van tijd een bruinachtige kleur. Dit is een gevolg van de vorming van koperoxide. Dit koperoxide heeft een beschermende werking voor verdere corrosie van het koper.

Ook wordt kopergroen gevormd. Ook dit is een vorm van koperoxide die alleen ontstaat in een vochtige omgeving. Koperoxide is zeer giftig. Dit komt doordat koperoxide veel makkelijker dan metallisch koper oplost in een zure medium (bv. rabarber...etc). Er komen met andere woorden veel meer koperionen in een korte periode in oplossing. Voor de vorming van kopergroen hoef je niet te vrezen als je je koperen apparatuur in een droge omgeving bewaart.
In onze koperen drinkwaterleidingen is er geen gevaar voor interne vorming van dit giftige koperoxide. Deze leidingen zijn steeds gevuld en hierdoor niet blootgesteld aan de zuurstof uit de lucht. Alleen aan de buitenkant van de leidingen kan, meestal aan gesoldeerde of lekkende verbindingen, kopergroen gevormd worden. Trek de lekkende verbindingen aan of hersoldeer en reinig de leiding hierna grondig aan de buitenkant met een schuursponsje en lauw water.

De koperen apparatuur wordt best gespoeld met heet water en na afloop, volledig droog.op een droge plaats opgeslagen. Best is, de opslagplaats een tiental º C boven omgevingstemperatuur te houden. Er valt dan nooit vocht uit. De pijp of toestel, wordt dan normaal nooit groen door vorming van koperoxide. Als de bewaaromstandigheden bij jou niet zo goed zijn dan kun je, wanneer de apparatuur een bruine of licht groene aanslag heeft, deze gemakkelijk verwijderen met een citroenzuuroplossing. Dat daarna de onderdelen misschien wat minder glad zijn is volgens mij geen probleem zolang de delen maar proper zijn.
Voor het schoonmaken van koperen onderdelen kun je overigens maar beter geen gebruik maken van chloorhoudende schoonmaakmiddelen. Onder invloed van chloor wordt zwart gekleurd koperoxide gevormd. Het is denk ik wel handig om de uiteinden van apparaten zodanig te construeren dat deze gemakkelijk geopend kunnen worden. Mout- of beslagrestanten kunnen dan op eenvoudige wijze weggespoeld en zonodig met een borsteltje verwijderd worden.
Er zijn afsluitstukken met schroefdraad in de handel en je kunt natuurlijk ook gebruik maken van siliconen stoppen (rubberen stoppen zijn temperatuurgevoelig en kunnen smaak afgeven). Spoel alle onderdelen altijd goed uit met water en gebruik dus eventueel een zuuroplossing voor het reinigen . De onderdelen moeten "huishoudschoon" zijn, desinfecteren is volgens mij niet nodig in verband met de hoge temperatuur waarbij een distillatieketel wordt gebruikt.

Conclusies

Koper is een metaal dat beschikt over een aantal unieke eigenschappen. In het verleden is koper veelvuldig gebruikt voor het vervaardigen van distillatie- en brouwinstallaties. Door de taaiheid en buigzaamheid kunnen er eenvoudig ingewikkelde constructies mee worden gemaakt. Een teveel aan koperionen is echter toxisch voor de gist en de mens.
Voor een "goed en gezond" resultaat is het dan ook raadzaam rekening te houden met onderstaande aanbevelingen:

  1. Fermenteer (vergisten) of maak nooit een beslag in een koperen, verzinkte of aluminium ketel of marmiet (van Franse "mamite" = kookpot of kookketel). Ook geen houten vaten gebruiken om een beslag te vergisten.
  2. Voor het fermenteren gebruikt men best: roestvast stalen bussen en keteltjes, grote glazen mandflesen (dame-jeanne's) en/of bussen en vaten uit aangepaste kuststof .
  3. Bij het gebruik van een koperen brouw- of distillatieketel, moet je normaal niet bang te zijn voor een te hoge concentratie aan koperionen. Toch is het raadzaam ook hier koper te mijden als het enigzins kan.
  4. Het is mogelijk om zonder risico's voor de gezondheid koper te solderen.
  5. Koper is niet sterk corrosiegevoelig. Als je koperen brouw- of distillatie-apparatuur droog bewaart hoef je niet bang te zijn voor de vorming van het giftige koperoxide.
  6. Gebruik geen chloorhoudende middelen voor het schoonmaken van koper of roestvaststaal maar wel azijnzuur of citroenzuur.
  7. Voedsel dat veel koper bevat is o.a.: lever, peulvruchten, noten, rozijnen, granen, schelpdieren en garnalen. Wanneer bv. veel bier wordt geconsumeerd dat gebrouwen is in koperen ketels kun je deze voedingsstoffen best vermijden. Denk hieraan bij het organiseren van feestjes….!
  8. Een installatie uit RVS (RoestVastStaal) is beter dan een koperen uitrusting maar wel veel duurder om aan te schaffen. RVS is veel moeilijker bewerkbaar dan koper en vereist een hogere graad van vakmanschap van de zelfbouwer.

Referenties

J.S. Hough, D.E. Briggs, R. Stevens en T.W. Young, Malting and Brewing Science, Volume 2, Hopped

Wort and Beer, Chapman and Hall, 2e druk 1982.

Prof. Ludwig Narziss, Abriss der Bierbrauerei, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart, 5e druk 1986.

John J. Palmer, Corrosion Problems in Brewing, Internet,

[Alcohol] [Grondbeginselen] [Praktisch Stoken] [Sterke Dranken] [Kruiden] [Likeuren] [Wijn & Bier] [Technisch] [Informatie]