Prozesse in der Lebensmittelindustrie

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Alles für gute Lebensmittel

In der Lebensmittelproduktion kommt es auf einen hygienischen und sorgfältigen Umgang mit den Rohstoffen an. Viele weitere Prozessspezifische Herausforderungen kommen hinzu. Brabender Technologie kennt passende Lösungen.

Fast alle großen Lebensmittelkonzerne produzieren in den amerikanischen Ländern mit Geräten von Brabender Technologie. „Unsere Kunden stellen Müsliriegel oder -mischungen, Süßigkeiten oder Kaugummi, Backzutaten und -mischungen oder viele andere Produkte her, in denen Pulver- oder Granulat-ähnliche Ingredienzien gemischt werden“, erklärt Guy Catton, Geschäftsführer von Brabender Technologie Kanada. Für seine Region ist Food ein großer Bereich. „Rund ein Viertel unseres Geschäftsvolumens entfallen auf diese Branche. Seit unserer Gründung im Jahr 1990 entwickeln wir Lösungen für diese Industrie stetig weiter.“ In Europa, wo die Duisburger im Kunststoffbereich groß geworden sind und in andere Bereiche expandierten, wird dieser Anteil noch nicht erreicht. „Aber wir wollen in allen Regionen bei den Nahrungsmitteln wachsen“, betont Guido Obler, Vertiebsmitarbeiter mit Fokus Food. „Die richtigen Geräte haben wir dafür im Portfolio und setzen sie auch schon bei vielen Kunden erfolgreich ein.“

Die richtige Auswahl des Dosierers ist wichtig
„In der Nahrungsmittelbranche kommt es auf Flexibilität und Verlässlichkeit an“, betont Guy Catton. Gerade in dieser Hinsicht hat sich Brabender Technologie als Unternehmen und mit seinen Geräten profiliert. Das Spektrum der zu dosierenden Stoffe ist extrem breit gefächert. Für besonders bruchempfindliche, rieselfähige Produkte, wie zum Beispiel Nüsse, sind Vibrationstrogdosierer die erste Wahl. Bei diesen Modellen fließt das Produkt aus einem konischen Behälter in einen Trog, der das Schüttgut durch gleichmäßige Schwingung austrägt, wobei die Dosierleistung durch die Einstellung der Schwingweite geregelt werden kann. Um eine schnelle Reinigung sicherzustellen, lassen sich alle produktberührenden Teile wie Behälter, Vibrationstrog und flexible Verbindungen mit wenigen Handgriffen von der Antriebseinheit abnehmen.

Auch den Bestseller FlexWall® gibt es in einer Food-Ausführung im Hygienic Design. Guido Obler erläutert seinen Anwendungsbereich: „Bei vielen Anwendungen kann sich der Einsatz von Rührwerken in Dosiergeräten auch nachteilig auswirken, da es zur Zerstörung der zu dosierenden Produkte oder zu verstärktem Abrieb von Produkten kommen kann. Dann ist der FlexWall® die ideale Alternative.“ Außen liegende Paddel massieren einen flexiblen, lebensmittelechten Polyurethantrog – ein Rührwerk ist somit überflüssig. Die Trapezform des Dosierers unterstützt den Massenfluss in die Dosierschnecke und bietet darüber hinaus die Möglichkeit, mehrere Geräte platzsparend im Kreis über der Verarbeitungsstation aufzustellen.

Rührwerke beugen Brückenbildung vor
Dosierschnecken bringen schlecht rieselfähige oder anhaftende Produkte in Fluss. „Abhängig von den Produkteigenschaften kommen Spiralschnecken, Blattschnecken oder Doppelkonkavschnecken zum Einsatz“, erläutert Guido Obler. „Spezialschnecken mit unterschiedlichen Steigungen sorgen für eine besonders schonende Dosierung.“ Für hohe Dosiergenauigkeiten und einen gleichmäßigen Produktstrom ist ein konstanter Schneckenfüllgrad sehr wichtig. Dieser ist bei Pulvern, die nicht frei rieselfähig sind, nicht einfach zu erreichen: Sie bilden Produktbrücken über der Schnecke. Rührwerke helfen, diese zu verhindern und garantieren einen gleichmäßigen Massenfluss. „Bei Schneckendosiergeräten vom Typ DSR (Dosierschnecke mit Rührwerk) oder DDSR (Doppeldosierschnecke mit Rührwerk) stellt ein Rührwerk mit horizontaler Rührwerkswelle sicher, dass die Schnecke im gesamten Trogbereich gleichmäßig gefüllt wird.“

Höchste Genauigkeiten und Rezepttreue erreichen Dosierdifferenzialwaagen mit der gravimetrischen
Verwiegung (lesen Sie dazu bitte auch die Seiten 16 und 17). Ein gravime​trischer Dosierer erfasst mithilfe einer Wägezelle die Gewichtsabnahme des Schüttguts. Zu dieser Kategorie zählen auch Dosierbandwagen, die ebenfalls mit einer Wägezelle ausgestattet sind: Sie dosieren das Produkt kontinuierlich und werden daher gerne bei hohen Dosierleistungen eingesetzt. „Genauso wichtig wie die einzelnen Geräte ist der gesamte Prozess“, betont Guy Catton. „Bei großen Durchsatzleistungen setzt sich auch im Foodbereich die kontinuierliche Produktion verstärkt durch. Häufige Produktwechsel mit vielen unterschiedlichen Rezepten werden meist im Batch-Verfahren produziert.“

Kontinuierlich vs. Batch
Im Batch-Verfahren werden einzelne Chargen erst gemischt und dann produziert, wohingegen die Mischung im kontinuierlichen Prozess fortläuft. Auch hier sind verschiedene Rezepte auf einer Produktionslinie möglich. „Zum Beispiel fließen für Müslimischungen Grundzutaten wie Haferflocken durch, einzelne
Zutaten wie Nüsse, Früchte oder Crunchies werden beigemischt", nennt Guy Catton ein Beispiel. Entweder haben alle Ingredienzien einen eigenen Dosierer, der bei Bedarf zugeschaltet wird, oder die Geräte werden für unterschiedliche Produkte eingesetzt. In diesem Fall ist eine schnelle Reinigbarkeit der Geräte entscheidend, um die Stillstandszeiten so kurz wie möglich zu halten. „Eine kontinuierliche Linie ist oft teurer in der Anschaffung, da sie mehr Geräte und Automation braucht – aber günstiger im Betrieb, weil sie mit weniger Personal auskommt und auch in unbemannten Schichten produzieren kann.“

Während sich kontinuierliche Prozesse im Food- und Pharmabereich erst allmählich durchsetzen, sind sie in der Kunststoff- und Chemieproduktion schon gang und gäbe. „Brabender Technologie kann hier von Erfahrungen aus anderen Branchen profitieren, da sich Prozesse in weiten Teilen übertragen lassen“, erläutert der Guy Catton. Für große Produktionsmengen hat diese Art Prozess Vorteile: Da die Inhaltsstoffe nicht vorgemischt werden müssen, fällt zum Beispiel das oft aufwendige Reinigen der großen Mischbehälter weg. Aber die Umstellung sollte von erfahrenen Spezialisten begleitet werden. „Bei einer Umstellung von Batch auf kontinuierlich ist es unserer Erfahrung nach ganz entscheidend, die Mitarbeiter mitzuneh­­­­men. Sie müssen erheblich umdenken“, erklärt Klaus Plien, Vertriebsleiter Food bei Brabender Technologie. Waren die Bediener in der Produktion vorher sozusagen „Chefkoch“ der Rezeptur, müssen sie jetzt eine automatisierte Anlage fahren – das bedeutet eine andere Arbeitswelt. „Wir empfehlen daher eine begleitete Einführungsphase. Die Bediener müssen die Prozesstechnologie verstehen lernen, das ist ein ganz wichtiger Aspekt für den erfolgreichen Betrieb der Anlage.“

Für beide Verfahren müssen im Food-Bereich alle verwendeten Geräte den strengen Regeln des „Hygienic Design“ entsprechen. Hauptpunkte hierfür sind glatte Flächen, eine leichte Demontage und die Vermeidung von Hohlräumen im Gerätedesign. Brabender Technologie verfügt hier über ein breites Portfolio. Durch die Mitgliedschaft in der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG) ist das Unternehmen immer auf dem aktuellen Stand und lässt neue Erkenntnisse sofort in Neu- und Weiterentwicklungen einfließen.

 

(erschienen in FLUX 1/2018)