Neue Lösungen, aktuelle Trends

Aseptik-Container für die Fruchtverarbeitung

Pharma
Food
Kosmetik
Chemie
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

28.10.2014 Neue Märkte versprechen großes Potenzial. Für west- und mitteleuropäische Fruchtverarbeiter liegen diese in Nordamerika und Osteuropa. Doch mehr Export bedeutet auch, dass das verarbeitete Obst über größere Distanzen transportiert werden muss.

Anzeige

Entscheider-Facts für Betreiber

  • Bei Behältern sollte es im Inneren keine Grate oder Wölbungen geben, die den Fluss von Spülwasser und Reinigungsmitteln behindern könnten; sie sollten deshalb stets von innen geschweißt werden.
  • Neben der Reinigbarkeit ist für den Einsatz in hygienischen Anwendungen die Vakuum- und Druckbeständigkeit von wesentlicher Bedeutung.
  • Behälter mit Bajonettverschluss eignen sich für Großbetriebe, in kleineren Anlagen kann ein Behälter mit Schraubdeckel, den man von Hand öffnen kann, die bessere Wahl sein.

Das stellt neben bereits bestehenden hygienischen und praktischen Anforderungen auch erhöhte Ansprüche an die Robustheit der Behälter. Dieser Beitrag skizziert die technologischen Herausforderungen, mit denen Aseptik-Container für die fruchtverarbeitende Branche vor diesem Hintergrund konfrontiert sind. Sein Ziel ist es, den Einkäufern der Branche eine Checkliste an die Hand zu geben, mit der sie den richtigen Behälter für ihre speziellen Geschäftszwecke auswählen können. Darüber hinaus werden einige Kernprobleme beispielhaft anhand von Erfahrungen verdeutlicht, die der Autor in der Konstruktion und Herstellung von aseptischen Behälterlösungen sammeln konnte.

Hygienische Anforderungen
Edelstähle zur Herstellung von Behältern für verarbeitetes Obst müssen nicht nur Wasser, Feuchtigkeit und Säuren standhalten, sondern auch den hohen Temperaturen, mit denen das frisch verarbeitete Obst direkt aus der Prozessanlage in den Behälter gefüllt wird. Deshalb wird für Anwendungen in der Lebensmittelbranche heute gerne Edelstahl 1.4301 (AISI 304) verwendet. Er weist einen hohen Grad an Formbarkeit auf und ermöglicht damit eine Vielzahl unterschiedlicher Designs. Das macht AISI 304 zum Standardwerkstoff für Aseptik-Container. Alternativ sind diese Behälter auch aus Edelstahl 1.4404 (AISI 316L) erhältlich. Dieser Stahl hat eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, so dass er sich besonders zum Lagern und Transportieren von Flüssigkeiten wie zum Beispiel Zitronensäure eignet.

Schweißen will gekonnt sein
Um die Standards des hygienischen Designs zu erfüllen, genügt es nicht, das richtige Material zu wählen, es muss auch auf geeignete Weise verarbeitet werden. Eine zentrale Aufgabe hygienischen Designs ist das Vermeiden von Toträumen, in denen nach dem Reinigungsprozess Flüssigkeiten zurückbleiben könnten. Das heißt bei Behältern, dass es in ihrem Inneren keine Grate oder Wölbungen geben darf, die den Fluss von Spülwasser und Reinigungsmitteln behindern könnten. Behälter für Lebensmittel sollten deshalb stets von innen geschweißt werden, um sicherzustellen, dass keine hervorstehenden Schweißnähte entstehen. Von dieser allgemeinen Beobachtung abgesehen, können der jeweils gewählte Schweißprozess und seine Qualität einen bedeutenden Einfluss auf die Gesamtqualität des Endprodukts haben. Deshalb sollten Einkäufer vor einer Beschaffungsentscheidung ihre Lieferanten um detaillierte Auskünfte darüber bitten, wie deren Behälter geschweißt werden.

Verhalten unter Druck
Neben der Reinigbarkeit ist für den Einsatz in hygienischen Anwendungen die Vakuum- und Druckbeständigkeit von wesentlicher Bedeutung. Sie kann man unter anderem erreichen, indem man die Behälter mit parallelen Rippen verstärkt. Druck spielt in verschiedenen Phasen im Arbeitsablauf der Obstverarbeitung eine zentrale Rolle. Der Raum zwischen dem eingefüllten Medium und dem Behälteroberboden wird mit Gas befüllt. Dadurch wird der leere Raum inertisiert, was Bakterienwachstum verhindert.

Gase werden zudem unter erheblich höherem Druck auch benutzt, um die nach der Verarbeitung zähflüssige Fruchtmasse aus dem Behälter herauszupressen, wenn dieser seinen Bestimmungsort erreicht hat. In der Regel gelangt das Gas mit einem Druck von 1 bar in das Ventil des Behälters. Beim Vergleichen verschiedener Behälter in Bezug auf ihren Betriebsdruck und ihre Überdrucksicherheit lohnt sich ein Blick auf ihre Zulassungen. Zwar besteht für Druckgeräte schon seit Langem die Pflicht, sie vor der Markteinführung zu testen und offizielle Zulassungen zu erwerben, die einschlägigen AD-Richtlinien wurden aber 2005 deutlich verschärft. Seither müssen neue Produkte beim Neunfachen des tatsächlichen Betriebsdrucks auf ihre Sicherheit getestet werden. Das bedeutet beispielsweise, dass der Lebensmittel-Container SLC mit seiner CE-Kennzeichnung entsprechend Druckgeräterichtlinie 97/23 nach AD 2000 S5 für 1 bar spezifiziert ist, aber nachweislich einem Druck von 9 bar standhalten kann. Der SLC, der auch die Vorgaben der Verordnung EG Nr. 1935/2004 erfüllt, ist nach wie vor einer der ganz wenigen Aseptik-Container für verarbeitetes Obst, der dieses Maß an zertifizierter Sicherheit bietet, weil die Anforderungen für früher in den Markt eingeführte Produkte deutlich weniger streng waren. Die Zulassung des SLC gewährleistet auch, dass der Behälter mit sehr hohem Dampfdruck sterilisiert werden kann.

Ein besonderes Augenmerk sollte man auf die Ventile richten, die aus naheliegenden Gründen eine besonders wichtige Rolle für die Prozesssicherheit im Zusammenhang mit Druck spielen. In vielen Fällen verfügen nur einzelne Komponenten der Ventile über Sicherheitszulassungen, was es für den Anwender im Schadensfall relativ kompliziert macht, ein komplettes Austauschventil direkt vom Hersteller des Behälters zu beziehen.

Arbeitsabläufe unterstützen
Bei der Auswahl von Behältern für ihre Produkte sollten Fruchtverarbeiter auch darauf achten, dass die Funktionalitäten der Behälter zu den Bedürfnissen ihres Unternehmens passen. Diese können nämlich beispielsweise bei einem kleinen Biosafthersteller, der als Familienbetrieb geführt wird, ganz anders gelagert sein als in einer großindustriellen, exportorientierten Obstverarbeitungsfabrik.

Selbstverständlich sollten die Hersteller verschiedene Behältergrößen anbieten, beispielsweise 500, 800 und 1000 l wie beim SLC. Ob ein bestimmter Behälter sich für den Anwender eignet, hängt aber nicht nur von der Größe ab. Ebenso wichtig oder noch wichtiger ist es, ob der Behälter in den Arbeitsablauf der Produktion passt. In einer großen, automatisierten Obstverarbeitungsfabrik ist es nicht unüblich, dass Behälter bis zu 500 Mal am Tag bewegt, gefüllt und geleert werden. Eine spezielle Maschine muss also in der Lage sein, die Deckel innerhalb von Sekunden zu öffnen und zu schließen, weil ein effizienter Betrieb einer solchen Anlage sonst nicht möglich wäre.

Manuelle oder automatisierte Nutzung?
Behälter mit Bajonettdeckel sind eine Möglichkeit, solche Produktionslinien zu unterstützen. Das Werkzeug zum Öffnen des Bajonettrings kann auf eine pneumatische Maschine montiert werden. Die leeren Behälter fahren auf einem Fließband zu dieser Maschine, diese öffnet den Bajonettverschluss und nimmt den Deckel ab, der Behälter wird gefüllt. Nach dem Befüllungsvorgang setzt die Maschine den Deckel wieder auf die Öffnung und verriegelt den Bajonettverschluss.

In kleineren Anlagen kann ein Schraubdeckel die bessere Wahl sein. Einen Behälter mit Schraubdeckel kann man von Hand öffnen, man benötigt dazu kein spezielles Maschinenwerkzeug. Generell eignet sich diese Art von Deckel besser für kleinere Betriebe. Jeder Mitarbeiter, der gerade verfügbar ist, kann auf Zuruf den Behälter öffnen. In Kleinbetrieben dieser Art bietet das ein höheres Maß an Flexibilität als eine Lösung mit Bajonettverschluss.

Auf die Quantität kommt es an
Üblicherweise bestellen Betriebe, die Schraubdeckel benutzen, auch kleinere Mengen an Behältern, beispielsweise 1 bis 5 Stück pro Bestellung anstatt bis zu 300 in Bestellungen von großen Fruchtverarbeitungsfabriken. Für Hersteller, die ausschließlich auf Massenproduktion ausgerichtet sind, kann es schwierig sein, so kleine Bestellungen zu konkurrenzfähigen Preisen effizient zu bearbeiten. Aufgrund der Erfahrung, dass kleine und mittelgroße Unternehmen im deutschen Markt nach wie vor eine wichtige Rolle spielen, hat der Hersteller ein flexibles Modell für die kundenspezifische Konfiguration seiner Behälter entwickelt. Es erlaubt bei vertretbaren Personalkosten die Produktion von kleinen Mengen ebenso wie die von Großserien. Aufgrund dieses Modells kann der Kunde bei der Bestellung eines SLC sowohl die Größen von Behälter, Auslass und Ventil spezifizieren als auch den Gestell- und den Deckeltyp. Als weitere Optionen, die auf Anfrage für besondere Anwendungen in der Lebensmittelindustrie verfügbar sind, gibt es Heiz- oder Kühlmäntel, mit denen der Inhalt eines Aseptik-Behälters während des Transports auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird.

Für den Einkäufer kann es hilfreich sein, sich neben den technischen Spezifikationen der einzelnen Produkte auch anzusehen, inwieweit ein Hersteller sich in die eigene Organisationsstruktur einfügt. Das kann sich nicht nur auf die Preisgestaltung auswirken, sondern auch auf die Verfügbarkeit von Kundendienst und umfassenden Gesamtlösungen.

Bereit für den Versand
Damit die Behälter mit Flurförderfahrzeugen transportier- und stapelbar sind, brauchen sie ein geeignetes Untergestell, das ebenso robust ist wie der Container selbst. Dass sich die Anforderungen der Kunden an die Gestelle wandeln, spiegelt dabei einen Wandel des weltweiten Marktes für verarbeitetes Obst wider.

Der SLC-Behälter ist ein Beispiel für diesen Trend. Jahrelang wurden die meisten dieser Behälter mit Rohrfußgestellen verkauft, obwohl schon immer auch die Option eines Profilgestells bestand. Neuerdings wächst die Nachfrage nach Profilgestellen stark an. Getrieben wird diese Nachfrage vor allem von größeren Obstverarbeitern, die ihre Produkte nicht nur unter ihrem eigenen Markennamen direkt an den Verbraucher verkaufen, sondern verarbeitetes Obst auch an andere Unternehmen liefern, beispielsweise an Molkereien zur Weiterverarbeitung in Produkten wie etwa Fruchtjoghurt. Dass diese Fruchtverarbeiter ihre Produkte exportieren, hat Tradition, aber während die Abnehmer bisher in erster Linie andere europäische Länder waren, entwickelt sich jetzt Nordamerika zu einem wichtigen neuen Markt. Ein aktueller Trend in den USA hin zu mehr Gesundheitsbewusstsein und ausgewogenerer Ernährung schürt die Nachfrage der Verbraucher nach vitaminreichen Produkten auf Fruchtbasis. Nun lassen sich SLC-Behälter problemlos in 40-Fuß-Seefrachtcontainern stapeln; der entscheidende Punkt ist aber der Transport an Land. Wie in Europa, so werden auch in den USA praktisch alle Lebensmittelcontainer auf der Straße transportiert. Allerdings sind die Entfernungen in Nordamerika viel größer, wobei der Straßenbelag nicht immer die Qualität europäischer Autobahnen erreicht. Daher sind Lebensmittelcontainer beim Transport durch Nordamerika viel stärkeren Vibrationen ausgesetzt als in Europa. Um dieses Problem zu lösen, setzen exportorientierte europäische Unternehmen ebenso wie nordamerikanische Fruchtverarbeiter auf Behälter mit Profilgestellen, weil diese weitaus besser mit den Vibrationen zurechtkommen, die beim Transport auf der Straße entstehen.

Vorbereitet auf künftige Anforderungen
Zum Wachstum des nordamerikanischen Marktes gesellt sich die Erwartung, dass in Osteuropa neues Geschäftspotenzial entstehen wird. Durch den europäischen Binnenmarkt werden Produkte westlichen Zuschnitts, wie etwa Fruchtjoghurt, Smoothies und Säfte, zunehmend auch in osteuropäischen Ländern verfügbar, was das Absatzpotenzial solcher Produkte erhöht. In Zukunft kann dies auch neue Geschäftspotenziale für deren regionale Herstellung in den osteuropäischen Ländern eröffnen. Vor dem Hintergrund dieser Entwicklung sollten Fruchtverarbeiter, die in neue Aseptik-Behälter investieren, die Möglichkeit des Exports in diese Länder mit bedenken. Auch wenn die Transportwege in Europa meist kürzer sind als in Nordamerika – allerdings nur, solange man die territoriale Ausdehnung des russischen Marktes außer Acht lässt -, kann es dennoch klug sein, die Anforderungen an die Robustheit der neuen Container gleich höher anzusetzen. Da ein Aseptik-Behälter für Lebensmittel eine Einsatzdauer von bis zu 15 Jahren hat, ist es sehr wahrscheinlich, dass sogar kleinere europäische Fruchtverarbeiter noch während des Lebenszyklus der heute georderten Behälter neue Marktpotenziale erschließen wollen.

Brau Beviale Halle 4 – 107

 

Hier erfahren Sie mehr über Aseptik-Container

 

Heftausgabe: November 2014
Anzeige
Christof Ermert, Bereichsleiter Vertrieb, Schäfer Container Systems

Über den Autor

Christof Ermert, Bereichsleiter Vertrieb, Schäfer Container Systems

Christof Ermert, Bereichsleiter Vertrieb, Schäfer Container Systems

Loader-Icon