Hygienisiert Pudding-Abfüllanlage

Entkeimung ohne Nebenwirkungen

Milchprodukte werden unter ständiger Überwachung hergestellt und unterliegen strengen hygienischen Vorschriften. Bisherige Entkeimungsverfahren kämpfen meist mit der Chemiekeule gegen unerwünschte Mikroorganismen an und können nur unter erheblichen Schutzvorkehrungen für die Arbeiter angewendet werden. 

Um die Bedingungen bei der Puddingabfüllung im Danone-Werk in Ochsenfurt nochmals zu verbessern und gleichzeitig die Umwelt zu schonen, wurde eine innovative und erprobte Methode zur Hygienisierung der Anlage eingesetzt: Mittels Verneblermodulen wird an den wichtigsten Stellen im Abfüllprozess ein mikrofeiner Wirkstoffnebel eingebracht, der auf natürlichen Inhaltsstoffen basiert und die Zahl der Keime in der Umgebungsluft und auf Oberflächen messbar reduziert. 

Der Wirkstoff L.O.G. four stellt weder für die Sicherheit der Lebensmittel noch für die Gesundheit der Mitarbeiter oder die Umwelt ein Risiko dar. Entwickelt wurden der Wirkstoff, das Verfahren und die Vernebelungsgeräte von der AirSolution GmbH.

Für einen optimalen Hygienestandard in der Produktion setzt der Lebensmittelkonzern Danone auf mehrere Maßnahmen: Becher- und Deckelfolie werden mit UVC-Strahlern entkeimt; außerdem führt das Werk in Ochsenfurt regelmäßige Luftmessungen im Produktionsbereich sowie Sterilisationen durch und verwendet eine Laminar-Flow-Haube über der Becherfolienabrollung, um die Luft von unerwünschten Partikeln freizuhalten. Des Weiteren wird bei jedem Produktwechsel eine manuelle Desinfektion der Sterilkammer durchgeführt.

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Da bei regelmäßigen Monitorings in der Puddingabfüllung dennoch hin und wieder Hefe- und Schimmelpilze aufgefallen waren, entschied sich das Unternehmen dafür, den Entkeimungsvorgang weiter zu optimieren. „Zielvorgabe war es, den prozentualen Schimmelanteil im Fertigprodukt auch nach 14 Tagen bei einer kontinuierlichen Temperatur von 25 °C auf nahezu Null zu bringen“, erklärt Paolo Paparella, Hygiene-Beauftragter bei Danone in Ochsenfurt. „Außerdem sollte der Vorgang so weit verbessert werden, dass alle Leerbecher inklusive Deckel- und Becherfolie komplett keimfrei sind.“ 

Um die Bedingungen bei der Puddingabfüllung im Werk der Danone GmbH in Ochsenfurt zu verbessern, wird an den neuralgischen Punkten im Pudding-Abfüllprozess ein gesundheitlich unbedenklicher, mikrofeiner Wirkstoffnebel eingebracht, der die Zahl der Keime in der Umgebungsluft und auf den Oberflächen messbar reduziert. (Quelle: Danone GmbH)

Zu diesem Zweck beauftragte Danone Anfang des Jahres 2016 die Firma AirSolution damit, eine zusätzliche Entkeimungsanlage anzuschließen. Eingesetzt wird der Wirkstoff L.O.G. four, der ausschließlich aus natürlichen Inhaltsstoffen besteht und EU-weit rechtlich als Lebensmittelverarbeitungshilfsstoff einsetzbar ist. Inspirieren ließ sich das Unternehmen bei der Entwicklung von der Natur, die effiziente Mechanismen ausgebildet hat, um sich gegen Schädlinge und Keime zur Wehr zu setzen.

Der aktive Entkeimungswirkstoff beseitigt somit Bakterien, Hefe- sowie Schimmelpilze und sogar Noroviren auf umweltfreundliche Weise. Außerdem wurde insbesondere die Effektivität gegen Pathogene, zu denen unter anderem Bakterien wie Salmonellen, Listerien und Escherichia coli gehören, durch geprüfte Gutachten nach DIN EN bestätigt.

Für die Anlage in Ochsenfurt installierte der Hygieneexperte innerhalb von drei Tagen drei Verneblermodule an den neuralgischen Punkten der Pudding-Abfüllmaschine. Der Wirkstoff wird mit Tröpfchengrößen zwischen 0,1 und 100 μm über die Vernebler verteilt.

Üblicherweise platziert die Firma AirSolution, die das Verfahren, den Wirkstoff und die Anlagen entwickelt hat, an zwei Stellen einer Becherentkeimungsanlage spezielle Verneblermodule: Einmal zur Entkeimung der leeren Becher und dann, um den Verpackungskopfraum sowie die Platinen und Deckel zu entkeimen. (Quelle: AirSolution GmbH)

„Üblicherweise platzieren wir die Module an zwei Stellen: Zum einen zur Packstoffentkeimung bei den noch leeren Bechern, zum anderen sollen der Verpackungskopfraum sowie die Platinen und Deckel entkeimt werden“, erläutert Diplom-Wirtschaftsingenieur Leif Tober, zuständig für Technik und Anwendungstechnologie bei AirSolution. Bei Danone kommen jedoch komplexere Maschinen zum Einsatz, die mehr Verneblermodule erfordern. Sowohl Becher als auch Deckel werden aus Folienbahnen hergestellt, die Deckel in die Anlage eingefädelt und anschließend über die gefüllten Becher gelegt. Abschließend wird die Deckelfolie auf den Bechern versiegelt, die dann in einer speziellen Form ausgestanzt werden. Die Montage der ersten beiden Lanzen erfolgte an den üblichen Stellen, also Leerbecher und Kopfraum.

Da die Füllung aus zwei separaten Schichten besteht, eine aus Pudding und dann eine aus Sahne, wurde eine weitere Lanze direkt nach der Puddingfüllstation angebracht, die den Innenraum der Anlage zusätzlich absichert. Die Montage einer vierten Lanze an der Oberfolie wurde geplant und umgesetzt, um damit die hygienische Absicherung des gesamten Prozesses weiterhin zu optimieren. 

Bei Danone kommen komplexere Maschinen mit mehr Verneblermodulen zum Einsatz. Zwei Lanzen wurden an den üblichen Stellen, Leerbecher und Kopfraum, montiert. Da die Füllung aus einer Pudding- und einer Sahneschicht besteht, wurde eine weitere Lanze direkt nach der Puddingfüllstation angebracht, die den Innenraum der Anlage zusätzlich absichert. Die Montage einer vierten Lanze an der Oberfolie wurde geplant und umgesetzt, um damit die hygienische Absicherung des gesamten Prozesses weiterhin zu optimieren. (Quelle: Danone GmbH)

Vollautomatischer Ablauf durch Mikroprozessor-Steuerung
Die Verneblermodule wurden so in den Abfüllprozess integriert, dass die bisherige Produktionsgeschwindigkeit unverändert beibehalten werden konnte. Damit sichert die Anlage nun vom Leerbecher bis zum fertigen Produkt den gesamten inneren Bereich der Maschine ab. Zusätzlich sind Entkeimung und Abfüllung über eine Freigabe miteinander verbunden und funktionieren vollautomatisch.

Dafür verbaute AirSolution einen Schaltschrank mit Mikroprozessor-Steuerung. „Tritt eine Störung auf oder wird die Produktion gestoppt, etwa bei einem Produktwechsel, wird auch die Verneblung automatisch abgeschaltet sowie an jedem Modul ein Umschaltventil angesteuert“, führt Paparella aus.

Dieser Mechanismus sorgt für eine physikalische Trennung zwischen dem Entkeimungs-system und den verschiedenen Produkten, so dass der Wirkstoff nicht in die Becher gelangen kann. Die beiden Systeme sind dabei so miteinander gekoppelt, dass eine separate Bedienung der AirSolution-Anlage entfällt und somit keinen zusätzlichen Aufwand für den Bediener darstellt. 

Interne Tests bestätigen Effizienz des Systems
Nach der Inbetriebnahme testeten die beiden Firmen AirSolution und Danone die Effektivität der Entkeimungsanlage ausgiebig. „Für ein Monitoring ermittelten wir den Einfluss von Schimmel in leeren und gefüllten Bechern. Diese Werte verglichen wir anschließend mit den Zahlen, die ohne die neue Entkeimungsanlage zustande kamen“, erklärt Tober. Trotz der bereits sehr guten Hygienestandards und Grenzwerte in der bestehenden Produktion konnte die Entkeimung durch den Einsatz des Systems von AirSolution noch einmal deutlich verbessert werden.

Danone setzt dieses Verfahren zusätzlich zu den bereits vorher durchgeführten Hygienemaßnahmen ein. „Wir wollen den Reinhaltungsprozess unserer Lebensmittel kontinuierlich optimieren. Dafür berechnen wir aktuell den wirksamsten Einsatz von L.O.G. four, um ein ideales Gleichgewicht zwischen Dosiermenge und Betriebskosten zu erreichen“, führt Paparella aus. Der Hygienebeauftragte kann sich aufgrund der guten Ergebnisse auch vorstellen, eine zweite Dessertlinie mit dem AirSolution-System auszustatten.


Die Danone GmbH
Den Grundstein für die Danone GmbH legte bereits 1850 der Franzose Charles Gervais, der in seinem gleichnamigen Unternehmen Frischkäse produzierte. Unabhängig davon beschäftigte sich Isaac Carasso, der Firmengründer von Danone, in Barcelona mit der Entwicklung einer Rezeptur für gesundheitsfördernden Joghurt.1967 schlossen sich die beiden Unternehmen auf internationaler Ebene zusammen; zwei Jahre später erfolgte die Gründung der deutschen Gervais Danone AG, die seit 1996 als Danone GmbH firmiert.

Durch die Übernahme des niederländischen Unternehmens Royal Numico im Jahr 2007 erweiterte Danone seine Geschäftsfelder um Baby- sowie medizinische Nahrung. Heute ist das Unternehmen zusätzlich in zwei weiteren Geschäftsbereichen in Deutschland tätig – Milchfrischeprodukte sowie Wasser – und betreibt zwei große Forschungseinrichtungen mit 1200 Mitarbeitern. Der Lebensmittelkonzern kooperiert regelmäßig mit renommierten Instituten und erzielt mit seinen 100 000 Mitarbeitern weltweit einen Jahresumsatz von rund 22 Mrd. Euro.


AirSolution GmbH
Die im Jahr 2000 gegründete Firma AirSolution mit Sitz in Bremen hat sich auf die Hygienisierung und Entkeimung von Luft, Wasser und Oberflächen mithilfe natürlicher, nachhaltiger und kompatibler Wirkstoffe spezialisiert. Basis dafür sind Stoffgruppen, die auch in herkömmlichen Lebensmitteln enthalten sind, weshalb sie sowohl für den Nutzer als auch für den Verbraucher gesundheitlich unbedenklich sind. Auch die Entkeimung im laufenden Betrieb im Beisein des Personals ist damit möglich. 

Aus dem Zusammenspiel der Bestandteile ergibt sich ein stark keimreduzierender Effekt bis log 7 und mehr, der gutachterlich und praktisch belegt wurde. Ausgebracht werden die Wirkstoffe entweder über Ultraschallvernebler, die zudem für eine feine Zerstäubung und somit eine erhöhte Reak-tionsoberfläche sorgen, oder durch direkte Zugabe in Prozesswasser. Namhafte Kunden aus verschiedenen Branchen, insbesondere der Lebensmittel- und Getränke-Industrie, nutzen inzwischen die Lösungen von AirSolution. 2016 gewann das Unternehmen zudem den Fleischer Technik Innovations-Award in der Kategorie „Hygiene“.

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