Verfahrenstechnik Aus dem Euter in den Sack

22.05.2013

Sechs Monate haltbare Milch? Kein Problem, wenn die Milch zu Pulver verarbeitet wurde. Um dieses besonders sauerstoffarm zu verpacken, hat ein Hersteller ein Anlagenkonzept für die hygienische Big-Bag-Befüllung erarbeitet.

Viele Rohstoffe werden knapp - Öl, Metalle und sogar Wasser. Einen hingegen gibt es im Überfluss: Milch. Und es wird sogar noch mehr werden, denn 2015 fällt die Milchquotenregelung. Auch die aufstrebenden Märkte Südostasien sorgen dafür, dass immer mehr Milch produziert wird. Aufgrund der jüngsten Lebensmittelskandale im Zusammenhang mit Milch, wird aber auch das Milchpulver immer beliebter. Es ist lang haltbar und einfach zu verpacken. Das führt zu einem enormen Ausbau von Milchpulverkapazitäten im europäischen Raum. Auf Sprühturm-Trocknungsanlagen wird agglomeriertes Milchpulver, teilweise mit Anlagenleistungen über 8t/h, hergestellt. Um bei diesen Ausmaßen wirtschaftlich arbeiten zu können, müssen mehrere Anforderungen miteinander in Einklang gebracht werden. So soll das agglomerierte Pulver möglichst zerstörungsfrei abgefüllt werden. Um flexibel handeln zu können, soll das sprühgetrocknete Pulver in Großsilos zwischenlagert werden. Auch die Frage nach einem Störfall im Abfüllbereich muss bedacht werden - wohin mit den kontinuierlich anfallenden Mengen aus dem Sprühturm? All diese Aspekte müssen bei der Planung einer Anlage berücksichtigt werden.

Hängend befüllen und transportieren

Ein großer Teil dieser Produkte wird nach Asien exportiert. Er wird in Big-Bags abgefüllt. Damit das Produkt auf dem langen Weg dorthin seine Haltbarkeit nicht verliert, werden hohe Ansprüche an die hygienische Abfüllanlage gestellt. Es ist dabei unerlässlich zwischen High Care für den Abfüllbereich und Low Care für den Abtransport der befüllten Big-Bags zu trennen. Zudem wird dem Milchpulver der Restsauerstoff entzogen und der Big-Bag mit Stickstoff aufgefüllt. Azo hat speziell für die hygienische Big-Bag Befüllung geeignete Anlagenkonzepte entwickelt. Das vom Sprühturm erzeugte Milchpulver wird nach dem Fließbettkühler und der nachgeschalteten Siebmaschine den Abfüllanlagen zugeführt. Je nach Anlagenkonzept setzt man dazu Vibrationsrohre oder eine pneumatische Förderung ein. Vor jeder Abfüllanlage sind Probenehmer installiert, über die sich die Produktqualität lückenlos nachvollziehen lässt. Eine Dosierung mit Abschlussorgan verhindert ein Nachrieseln, während der Big-Bag zuerst geschlossen und dann gewechselt wird. Der Bediener beginnt damit, die Schlaufen des Big-Bags an den speziellen, automatisch lösbaren Schlaufenhaltern anzuhängen. Die hinteren Halterungen bewegen sich dabei zum Bediener hin, um die Befestigung zu erleichtern. Danach muss er den Big-Bag-Anschlussstutzen an das Befüllrohr anschließen. Damit kein Staub eindringen kann, verbindet eine aufblasbare Manschette dabei das Befüllrohr mit dem Big-Bag Befüllstutzen. Dann wird der Big-Bag mit Druckluft oder Stickstoff aufgeblasen. Zunächst hängt er frei an seinen Schlaufen. Um eine bessere Standfestigkeit und einen ebenen Boden zu erreichen, wird ein Unterstützungstisch mit integrierten Wägezellen und einer Vibrationsunterstützung für bessere Füllkonditionen automatisch darunter gefahren.Ist das gewünschte Gewicht erreicht, stoppt die Befüllung. Um die Big-Bags zuverlässig und gasdicht zu verschließen, wird der Einfüllstutzen mit bis zu drei Schweißnähten verschlossen. Damit ist der Big-Bag im High-Care-Bereich gefüllt und verschlossen. Zum weiteren Transport wird nun das erste Schnelllauftor der Hygieneschleuse geöffnet und der Big-Bag hängend in die Schleuse gefahren. Dort wird er auf ein Transportband abgesetzt. Die Schlaufenbefestigung wird automatisch gelöst und die Befestigungstraverse fährt wieder zurück an die Befüllstation. Nachdem das erste Hygienetor wieder verschlossen wurde, öffnet sich das zweite Schleusentor und der Big-Bag wird stehend über den Bandförderer aus der Hygienezone herausgefahren. Das zweite Hygienetor schließt sich wieder. Für den weiteren Transport wird eine einzelne Palette automatisch vom Depalettierer entnommen und mit einer Kartonauflage versehen. So vorbereitete wird sie dann unter den Big-Bag gefahren und dort zu einer Einheit zusammengeführt. Damit ist der Big-Bag für den weiteren Abtransport mittels Stapler oder Rollenbahn bereit.

Zwei Varianten zur Inertisierung

Um das Milchpulver zusätzlich länger haltbar zu machen, muss der Sauerstoffgehalt im Big-Bag reduziert werden. Danach sollte der Restsauerstoff bei circa zwei bis drei Prozent liegen. Um dies zu erreichen, gibt es zwei Verfahren: das Pre-Gassing und das Post-Gassing. Beim Pre-Gassing wird dem Produkt schon vor dem Einfüllen in die Big-Bags der Sauerstoff entzogen. Dazu wird ein Pufferbehälter direkt vor der Befüllung installiert. Dieser wird nach dem Befüllen mit Milchpulver auf circa 100 mbar absolut evakuiert und danach mit Stickstoff geflutet. Dieser Vorgang wird zwei bis drei Mal wiederholt, um auch den Sauerstoff zwischen den Poren der einzelnen Agglomerate zu entziehen. Über ein Restsauerstoff-Messgerät wird geprüft, ob der gewünschten Sauerstoffgehalt erreicht ist. Das so vorbereitete Produkt wird dann abgefüllt. Beim Post-Gassing werden die Big-Bags zunächst ganz normal befüllt, danach über ein spezielles Ventil evakuiert und mit Stickstoff geflutet. Die bereits gefüllten Big-Bags werden an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Nun werden sie auf circa 10mbar evakuiert und dieses Vakuum wird ungefähr 15 bis 20 Min. gehalten. Danach wird der Big-Bag wieder mit Stickstoff geflutet. Auch mit diesem Verfahren erreicht man einen Restsauerstoffgehalt von unter drei Prozent. Der Nachteil hierbei sind die höheren Kosten für die Spezial-Big-Bags mit Ventil. Der Vorteil dabei ist eine einfache und auch nachrüstbare Installation solch einer Post-Gassing-Anlage. Durch die höhere Haltbarkeit sind für den europischen Markt auch weit entfernte Märkte in greifbare Nähe rückt. Auch im Bezug auf Lagerung und Logistik ist man dadurch flexibler geworden. Ein wesentlicher Vorteil der Anlagentechnik ist die bodenfreie Installation, die eine Reinigung sehr stark vereinfacht und somit auch wesentlich den Hygienestandard erhöht.

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