Hygienisches Design für die Lebensmittel- und Verarbeitungsindustrie

Jürgen Hofmann schließt eine Vitrine auf.

Schau dir das an“, sagt er. Es handelt sich um ein Edelstahlrohr mit einem kurzen Abzweig im 90-Grad-Winkel mit angeschraubter Abdeckung. „Früher war hier ein Sensor oder ein ähnliches Gerät, aber der wurde entfernt und der Schlauch war verstopft. Dadurch kann keine Reinigungsflüssigkeit in diese Sackgasse gelangen und die Oberfläche ist hier so grob, dass Bakterien leichter an der Oberfläche haften bleiben.“

Daran arbeitet Hofmann. Reinigbarkeit ist seine Devise. Er möchte, dass das Design von Maschinen für hygienekritische Vorgänge eine einfache und effiziente Reinigung ermöglicht.

Hoffman übernimmt ein Projekt des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung in Deutschland. Es umfasst ein Internetportal namens HygienicProcessing.com, das mit Tipps, Links, einer Literaturdatenbank und einem Expertennetzwerk eine komplette Informationsquelle zum Thema Hygienic Design sein wird.

Hofmann ist einer der beteiligten Experten. Seit neun Jahren lehrt er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik am Campus Weihenstephan der TU München, der sich auf alle lebensmittelrelevanten Belange spezialisiert hat.

„Hygienedesign ist in allen Bereichen relevant, in denen es wichtig ist, Geräte sauber zu halten. Dazu gehören Pharmazeutika und Kosmetika und sogar Farben“, sagt er.

In gewisser Weise ist das Ziel einfach. Die Reinigung erfolgt mit Flüssigkeiten. Diese müssen reibungslos durch alle Rohrleitungen, Ventile, Hähne und Pumpen einer Maschine fließen können. Hofmanns Aufgabe ist es, dafür zu sorgen, dass keine Lücken, Löcher, Rillen oder „toten Bereiche“ entstehen, die die Flüssigkeit nicht erreichen kann. Dies erfordert glatte Oberflächen, Kurven, die Flüssigkeiten in die richtige Richtung lenken, und Dichtungen, die perfekt passen.

„In der Milchindustrie war es Standard, dass die Dichtungen von der Innenfläche der Rohre zurückversetzt wurden“, sagt Hoffman. „Dadurch entstand eine Lücke, in der Mikroorganismen gedeihen konnten. Das Problem ist, dass es viel Aufwand erfordert, diese Art von Geräten zu reinigen. Beispielsweise müssen Reinigungsflüssigkeiten über längere Zeit in den Rohren belassen werden. Solche Rohre werden heute noch verwendet, aber wir haben geholfen, eine Version zu entwickeln, bei der die Dichtung und die Innenfläche bündig sind.“

Allerdings, so Hofmann, werden Anlageentscheidungen zu oft getrennt getroffen.

„Es gibt ein Budget für Investitionen und ein anderes für die Wartung, aber durch den Einsatz von Hygienic Design kann man über die Lebensdauer der Geräte wahrscheinlich zwischen 25 und 50 Prozent einsparen – insbesondere im Falle einer Kontamination, die enorme Kosten verursachen kann.“ sagt er.

Nicht alle Lebensmittel sind gleich empfindlich. Bier ist beispielsweise weniger kritisch als Milchprodukte, da Alkohol pathogene Bakterien abtötet (dies macht alkoholfreies Bier jedoch zu einer größeren Herausforderung). Die Verunreinigungen, die in Bier vorkommen können, lassen es schlecht schmecken, aber es ist nicht lebensbedrohlich. Bei Milchprodukten kann die Kontamination schwerwiegender sein, und die Reinigung ist von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus haben einige Lebensmitteltrends, wie die Abkehr von künstlichen Konservierungsmitteln, Hygiene immer wichtiger gemacht.

Für Hofmann spielt es keine Rolle, was die Maschinen verarbeiten; das reinigungsmittel muss in alle bereiche eindringen und seine arbeit verrichten. Die Universität verfügt über ein Testzentrum, das einen für die European Hygienic Engineering &Design Group (EHEDG) entwickelten Reinigungstest durchführt. Trelleborg ist dabei Fördermitglied. Das Zentrum führt eine standardisierte Verunreinigung durch das zu prüfende Teil und durch ein Referenzrohr. Anschließend erfolgt ein standardisierter Reinigungsprozess mit 1 Prozent alkalischem Reinigungsmittel. Anschließend wird Agar als Kulturmedium verwendet, um festzustellen, wie viel Kontamination noch übrig ist.

„Mir macht diese Arbeit Spaß, weil wir wirklich etwas bewegen können“, sagt Hofmann. „Wir können Prozesse beeinflussen und Trends anstoßen. Es ist wunderbar, wenn ein Unternehmen mit von uns entwickelten Konzepten eine neue Maschine konstruiert.“

Trelleborg Sealing Solutions arbeitet eng mit dem Lehrstuhl für Verfahrenstechnik der Universität München zusammen und hat sich in der Forschung auf Dichtungsdesigns konzentriert, um die hygienischen Prinzipien von Hofmann zu erfüllen.

„Wir können die optimalen Dichtungskonfigurationen für die Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaverarbeitung empfehlen“, sagt Burkhard Ledig, technischer Leiter CPI Development Europe. „Ein Beispiel für Entwicklungen auf diesem Gebiet ist der kürzlich eingeführte Turcon Variseal Ultra-Clean.“

Variseal ist ideal für den Einsatz in Verarbeitungssystemen, da es mit praktisch allen chemischen Medien kompatibel ist, eine überlegene Verschleißfestigkeit, unübertroffene Reibungseigenschaften aufweist und extremen Betriebstemperaturen standhält. PTFE hat jedoch keine Elastizität. Dies bedeutet, dass Turcon Variseal eine Feder benötigt, die in das Dichtungsprofil eingebaut ist, um es zu aktivieren. Die offene Quelle hat einen toten Raum geschaffen, in dem möglicherweise Bakterien gefangen werden könnten.

„Wir haben uns daher auf eine Alternative konzentriert“, sagt Ledig. „Das resultierende Turcon Variseal Ultra-Clean ist einzigartig. Die zum Aktivieren der Dichtung erforderliche Feder ist vollständig in einem Turcon-Gehäuse eingeschlossen. Dies stellt für Hersteller von Nahrungsmitteln, Getränken und pharmazeutischen Produkten sicher, dass innerhalb der Dichtung kein Totraum vorhanden ist, wodurch sich keine Bakterien ansammeln können und das Risiko einer Kontamination vermieden wird.“

Eine Kneipe als Klassenzimmer

Der Fachbereich Verfahrenstechnik muss der einzige Fachbereich weltweit sein, der eine Kneipe als Unterrichtsraum hat. Charly’s Pils Pub (benannt nach Professor Karl Sommer) ist in puncto Hygiene an der Spitze der Braubranche, wenngleich es an Kneipenatmosphäre mangelt. Die Bar ist mit einer großen Auswahl an Zapfhähnen ausgestattet, sodass Brauereivertreter und Barbesitzer erfahren können, welche Zapfhähne für welche Biere am besten geeignet sind. Außerdem können sie sich die neueste Reinigungstechnik ansehen. Laut Jürgen Hofmann scheuen viele Kneipenbesitzer, zusätzliches Geld für ihre Zapfsäulen auszugeben, und sind in Hygiene oft ungeschult. Das bedeutet, dass Hofmann manchmal Flaschenbier ohne Glas bestellt, wenn er eine Kneipe besucht. In der Brauindustrie hat es jedoch große Fortschritte gegeben. Hofmann erklärt, wie sich die Veränderungen der letzten Jahre auf das Thema Hygiene ausgewirkt haben. „Als Kind habe ich neben einer Brauerei gewohnt“, sagt er. „Die Gärbottiche standen offen und wir griffen immer hinein und nahmen eine Handvoll Schaum. Früher warf der Barmann das erste Glas Bier weg, weil es wegen der Bakterien, die sich über Nacht in den Rohren angesammelt hatten, nicht schmeckte. Allerdings brauchen große Brauereien ihr Bier mittlerweile für ein Jahr oder 18 Monate. Das stellt deutlich höhere Anforderungen an Prozesstechnik und Hygiene.“

Dieser Artikel wurde von Trelleborg Sealing Solutions bereitgestellt. Weitere Informationen finden Sie unter www.trelleborg.com.