Hygienisches Design für Verarbeitung pulvriger oder feuchter Lebensmittel

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In der Regel werden Auditierungen als störend empfunden. Abläufe werden von Betriebsfremden in akademischer Strenge hinterfragt, unattraktivere Produktionsbereiche werden thematisiert. Trivial erscheinende Dokumente sind vorzulegen und manch erfahrenes Produktionsteam mag Fragestellungen eines - vom Rathaus kommenden - Auditors sogar als ehrenrührig empfinden. Froh ist man erst dann, wenn alles überstanden ist und die Liste der aufgedeckten Mängel kurz und bestenfalls schon abgearbeitet ist. Bei aller Sorgfalt kann eine Auditierung auch missglücken. Es gilt hier wie überall sonst „wer sucht der findet“.

Qualitätssicherung und -schulung ist ein großes Geschäftsfeld, das in wechselseitiger Beziehung zum Normenwesen steht und mit massivem Lobbyismus bis in die Gesetzgebung hinein agiert. So wandeln sich Qualitätsvorschriften ständig, zuweilen ohne wirklichen Bezug zur realen Notwendigkeit. Die so entstehenden Aufwendungen würde mancher Lebensmittelproduzent lieber in die Modernisierung seiner verfahrenstechnischen Ausrüstung investieren. Denn jeder Produktionsbetrieb ist aus Überlebensgründen beseelt, nur gute Qualität zu liefern. Kunden zu begeistern, sogar zu beglücken ist ihr Ziel. Qualität ist das, was der Kunde erwartet. Nur dann ist ein auskömmlicher Erlös erzielbar.

Lebensmittelproduzenten sind gut beraten, ein lebendiges Qualitätssicherungssystem in ihr Produktionsmanagement oder direkt im ERP System zu integrieren, um idealerweise alle Prozessstufen aus der Perspektive der Qualitätssicherung zu beobachten. Dabei macht es Sinn, ein HACCP Konzept zugrunde zu legen. Dort sind verschiedenste Risiken erfasst, kritische Kontrollpunkte lokalisiert und Grenzwerte definiert. Ein verankertes integrales ERP System dient der Steuerung und dokumentiert neben allen produktionsrelevanten, betriebswirtschaftlichen Daten auch die hygienischen Aspekte und erfüllt zugleich gesetzliche Auflagen.  

Entstanden ist die Idee der „Hazard Analysis and Critical Control Points“ übersetzt „Risikobasierende Gefahrenanalyse“ bei der NASA im Jahr 1958. Man wollte Richtlinien für die Herstellung, Lagerung und Verarbeitung von Weltraumnahrung erstellen. Später wurden die Grundsätze von der Codex-Alimentarius-Commission der WHO übernommen: Gefahrenanalyse - kritische Kontrollpunkte – Grenzwerte - kontinuierliche Überwachung – Korrekturmaßnahmen – Dokumentation - regelmäßige Verifizierung. 

In der EU ist die Verpflichtung zu HACCP seit 2006 in der Verordnung (EG) Nr. 852/2004 über die Lebensmittelhygiene geregelt.  

Prozessmaschinen für die Lebensmittelproduktion müssen hygienische Mindestanforderungen erfüllen, um HACCP umsetzen zu können. Hier kommt die EHEDG Stiftung (European Hygienic Engineering and Design Group) ins Spiel, mit ihrem Hauptziel die Lebensmittelsicherheit zu fördern. Das geschieht durch Hilfestellungen für Lebensmittelbetriebe zur Umsetzung der gesetzlichen Hygienevorgaben. Mitglieder der EHEDG sind Gerätehersteller, Lebensmittelproduzenten, Forschungsinstitute und Gesundheitsbehörden. Insofern unterstützt sie auch die europäische Gesetzgebung bei der Erarbeitung der Lebensmittelhygienerichtlinien und der Erarbeitung von Maschinenrichtlinien. Die EHEDG erarbeitet auch Empfehlungen zu Konstruktionswerkstoffen und deren jeweilige Eignung, wenn sie mit verschiedensten Lebensmitteln in Kontakt geraten. Entsprechende Leitlinien werden von der EHEDG erörtert, publiziert und vermittels Seminaren gelehrt. Lebensmittelmaschinen- und Apparatebauer sind gut beraten, den Konstruktionsempfehlungen der EHEDG zu folgen und sich ggf. mit ihren eigenen Konstruktionsideen in den Beschlussgremien einzubringen. Die EHEDG bietet Maschinen- und Anlagenbauernbauern an, ihre Komponenten nach den Hygienic Design-Anforderungen bewerten und zertifizieren zu lassen.

Die EHEDG ist darüber hinaus bemüht, sich mit den US-amerikanischen Regierungsbehörde NSF (National Sanitation Foundation) und der gemeinnützigen amerikanischen Organisation 3-A SSI (3-A Sanitary Standards) auszutauschen, um auch auf internationaler Ebene gemeinsame Handlungsstrukturen zu erarbeiten.

  • *) Die NSF ist eine US-amerikanische Regierungsbehörde, die Grundlagenforschung und Bildung in allen nichtmedizinischen Bereichen der Wissenschaft und Technik unterstützt.
  • **) Die 3-A SSI ist eine gemeinnützige Organisation in den USA, die auf eine Verbesserung des Hygiene-Designs in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie abzielt. Sie zertifiziert auch Komponenten anhand strenger theoretischer Konstruktionsanforderungen, Werkstoffvorgaben und Oberflächenbeschaffenheiten. Qualifizierungen durch praktische Reinigungstests sind jedoch nicht Bestandteil der 3-A SSI Zertifikate.

Verschiedenste Präzisionsmischer für trockene und feuchte Lebensmittelgüter sind in der Lebensmittelproduktion weltweit zigtausendfach im Einsatz. Nahezu sämtliche in Europa angebotenen Lebensmittelmischer erfüllen die hygienischen Mindestanforderungen.

Einige europäische Maschinenbauer erfüllen mit Ihren Lebensmittelmischern sogar Hygieneanforderungen, die über die Richtlinien der EHEDG und der 3-A SSI weit hinausgehen um die Betreiber von Hygienerisiken zu entlasten. Das Unternehmen amixon GmbH mit Sitz in Paderborn tritt mit besonders hohen konstruktiven Hygienestandards hervor.

Vertikale Präzisionsmischer; Maschinenaufbau und Mischprinzip

Das Mischgefäß ist aufrechtstehend. Im Zentrum des Mischraumes rotieren Helix-Mischwerkzeuge in der patentierten SinConvex® - Ausprägung und erzeugen eine raumbeherrschende Verströmung der Güter. Das Schraubenband erfasst die Mischgüter in der Peripherie des Mischraumes und fördert sie aufwärts. Oben angekommen fließen die Güter im Zentrum des Mischraumes abwärts. Trockene, feuchte oder suspendierte Güter werden unabhängig von differierenden Partikelgrößen, Schüttdichten und Fließeigenschaften in Form einer klassischen Schubströmung - also bei geringer Drehfrequenz - ideal durchmischt. Der Mischvorgang erfolgt maßgeblich in den Grenzbereichen zwischen den zwei Makroströmungen. Aufgrund der geometrischen Eigenschaften des Mischwerkzeuges werden so nach ungefähr 30 bis 200 Mischwerkumdrehungen technisch ideale Mischgüten erzeugt, die in der Praxis nicht mehr verbesserbar sind.


Einwellenmischer

Einwellenmischer

Konusmischer

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KoneSlid®

KoneSlid®

Doppelwellenmischer

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Die vorstehend dargestellten Mischsysteme haben unterschiedliche Einsatzschwerpunkte. Aber sie weisen die gleichen Hygienemerkmale auf. Sie mischen extrem schonend bei geringer Drehfrequenz und vermeiden Produkterwärmung sowie „Produktanreibungen“ an der Mischraumwandungen. Die Mischwerkzeuge sind nur oben gelagert und angetrieben. Es gibt keine Abdichtung im Mischraumboden. Die Mischwerkzeuge aller Mischer sind fugenfrei verschweißt und verschliffen. Die gasdichte Wellenabdichtung ist als PTFE-Lippendichtung ausgebildet und – sowohl trocken als auch nass – mikrobiologisch beherrschbar. Auch der Mischraum ist fugenfrei verschweißt und verschliffen. Dir unterseitigen Verschlussorgane dichten totraumfrei und gasdicht.

An dieser Stelle sei auf besondere Eigenschaften des Konusmischers hingewiesen. Er realisiert ideale Mischgüten bereits bei Füllgraden von 5% bis 10%. Sogenannte Multi-Step-Mischvorgänge werden gern bei komplexen Stoffgemischen in der Aromen- und Gewürzindustrie angewandt: Zunächst erfolgt eine Teilbefüllung, es erfolgt sodann eine Intensivvermischung bei dosierender Hinzugabe von Flüssigstoffzugaben. Nach Erhalt einer idealen Mischgüte werden anschließend empfindliche Komponenten zugegeben, die bei geringer Drehfrequenz besonders sanft „untergehoben“ werden. Diese Vorgehensweise ersetzt Kleinmischer, mit denen sogenannte Vormischungen erzeugt werden. Bedingt durch die konische Bauart werden die Schüttgüter bei langsam rotierendem Mischorgan entmischungsfrei ausgetragen - bei frei fließenden Gütern bis zum letzten Rest.

Nachstehende Konstruktionsdetails erschließen einen erweiterten Nutzen des Mischbetriebes:
Schauen wir uns beispielsweise die Inspektionstüren dieser Mischer an. Sie sind großformatig, lassen sich extrem schnell öffnen und schließen und sie sind dauerhaft gas- und flüssigkeitsdicht. Das Interessanteste an den Türen aber ist die Lage der O-Ringdichtung. Sie liegt besonders nah an der Kontur des Mischraumes und ist insofern totraumfrei. Die automatische Nassreinigung des Mischers geschieht im Gegensatz zu Standard-Inspektionstüren besonders zuverlässig.


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Inspektionstüren an Mischmaschinen können unterschiedliche Dichtungen aufweisen. Eine besonders hygienische Ausführung ist oben dargestellt. Sich dichtet nahezu totraumfrei.

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Die Mischwerkzeuge sind nach dem SinConvex®-Design gefertigt. Sie mischen besonders effektiv und schnell. Darüber hinaus gestatten sie die Restentleerung der Mischgüter sehr viel besser als ein Standard-Helixmischwerkzeug.


Mischwerkzeug SinConvex®-Design

Mischwerkzeug SinConvex®-Design

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Standard-Helixmischwerkzeug

Die Mischwerkzeuge sind fugenfrei verschweißt und verschliffen. Sie werden nur von oben angetrieben und gelagert. Die Wellendurchführung weist eine Lippenabdichtung auf. Diese ist auf Wunsch teilbar gestaltet und gestattet die Erneuerung einer verschlissenen Dichtung mit minimalem Aufwand.

Auch Flachbodenmischer können exzellente Restentleergrade aufweisen, wenn der untere Mischwerkarm sogenannte ComDisc® Werkzeuge aufweist.

ComDisc®

ComDisc® Werkzeuge ermöglichen die Restlosentleerung im Flachbodenapparat.

amixon®-Mischer entsprechen den Vorgaben des EHEDG und des FDA und erfüllen somit höchste Ansprüche für die hygienischen Aufbereitung von hochwertigen pulvrigen Gütern wie Aromen, Back-Premixes, Nährmittel und Gewürze, diätetische Lebensmittel, Babyfood und Pharmazeutika. Darüber hinaus entsprechen sie allen Anforderungen der GMP-Standards.

amixon® Konusmischer Typ AM

amixon® Konusmischer Typ AM in besonders hygienischer Ausführung

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