Hygienisches Design ist eine wichtige Komponente bei der Verarbeitung pulvriger oder feuchter Lebensmittel.

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Hygienische Mischer Pulverige Lebensmittel richtig verarbeiten

11.03.2022

Hygiene und Sauberkeit stehen bei der Verarbeitung von Lebensmitteln an erster Stelle. Anlagenkomponenten und Maschinen müssen deshalb so designt sein, dass sie leicht und schnell zu reinigen sind – dies trifft unter anderem auch auf die verwendeten Mischer zu.

Entstanden ist die Idee der Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP), 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 und regelmäßige Verifizierung. In der EU ist die Verpflichtung zu HACCP seit 2006 in der EG-Verordnung 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)mit ihrem Hauptziel, die Lebensmittelsicherheit zu fördern, ins Spiel. 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.

Aufgaben der EHEDG

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 gegebenenfalls 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.

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 – so auch das Unternehmen Amixon mit Sitz in Paderborn.

Vertikale Präzisionsmischer

Ein Beispiel sind die vertikalen Präzisionsmischer. Das Mischgefäß ist aufrechtstehend. Im Zentrum des Mischraums rotieren Helix-Mischwerkzeuge in der patentierten SinConvex-Ausprägung und erzeugen eine raumbeherrschende Verströmung der Güter.

Das Schraubenband erfasst die Mischgüter in der Peripherie des Mischraums und fördert sie aufwärts. Oben angekommen fließen die Güter im Zentrum des Mischraums 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 Mischwerkzeugs werden so nach ungefähr 30 bis 200 Mischwerkumdrehungen technisch ideale Mischgüten erzeugt, die in der Praxis nicht mehr verbesserbar sind.

Amixon bietet Mischsysteme für unterschiedliche Einsatzschwerpunkte an – alle weisen jedoch die gleichen Hygienemerkmale auf. Sie mischen 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. Die unterseitigen Verschlussorgane dichten totraumfrei und gasdicht.

Konusmischer für geringe Füllgrade

Der Konusmischers realisiert ideale Mischgüten bereits bei Füllgraden von fünf bis zehn Prozent. Sogenannte Multi-Step-Mischvorgänge werden gern bei komplexen Stoffgemischen in der Aromen- und Gewürzindustrie angewandt: Zunächst erfolgt eine Teilbefüllung, es folgt 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: So sind beispielsweise die Inspektionstüren dieses Mischers großformatig, lassen sich extrem schnell öffnen und schließen und sie sind dauerhaft gas- und flüssigkeitsdicht. Das interessanteste an den Türen ist jedoch 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.

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.

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

Bildergalerie

  • Die dargestellten Mischsysteme haben unterschiedliche Einsatzschwerpunkte, weisen jedoch die gleichen Hygienemerkmale auf.

    Bild: Amixon

  • ComDisc-Werkzeuge ermöglichen die Restlosentleerung im Flachbodenapparat.

    Bild: Amixon

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