Getränke aus PET-Flaschen und Kartons legen zu. Die PET-Einweg- und Mehrwegflaschen haben sich bei allen Getränken als beliebte Verpackungsvariante etabliert.
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Egal, ob es sich um Mineralwasser, Erfrischungsgetränke, Säfte oder Wellnessgetränke handelt. Die rasche Zunahme der Verwendung von PET sowie die wachsende Nachfrage nach Karton-Verpackungen bedeuten, dass Anlagenbauer wie Tetra Pak, SIG Combibloc, Krones oder KHS dem Wettbewerb ständig einen Schritt voraus sein müssen.
Die wachsende Komplexität der Abfüllprozesse für Milchprodukte, Fruchtsäfte und alkoholfreie Erfrischungsgetränke erfordert zunehmend die Integration von Prozesstechnik in den gesamten Abfüllablauf. Dabei ist der Trend ungebrochen, Getränke produktschonend kaltaseptisch abzufüllen. Für viele Getränkehersteller ist folglich die technische Auf- und Umrüstung ihrer Anlagen auf aseptische Produktion eine der wichtigsten Herausforderungen der Gegenwart.
Voraussetzung für die kaltaseptische Abfüllung, kurz ACF (Aseptic Cold Filling), ist eine separate Entkeimung des Produktes, der Flaschen bzw. Kartons und der Verschlüsse. Es bedarf einer darauf abgestimmten Technologie mit entsprechendem Hygienemanagement. Wesentliche Verfahrensschritte beim aseptischen Abfüllen sind die Sterilisation der Behälter und Verschlüsse, das Abfüllen des zuvor entkeimten Produkts in einer abgeschlossenen sterilen Umgebung sowie das Verschliessen der Behälter unter aseptischen Bedingungen.
Ausmischen und Pasteurisieren in einer Anlage
Um die von den Verbrauchern gewünschte Haltbarkeit zu erzielen, ist eine Grundvoraussetzung für die kaltaseptische Abfüllung ein quasi keimfrei hergestelltes Produkt. Hier kommen Platten- und Röhrenwärmeüberträger zum Einsatz, die eine einwandfreie Abtötung der Mikroorganismen gewährleisten. Die Auswahl des richtigen Wärmeüberträgers ist von ausschlaggebender Bedeutung, sowohl für die Qualität der Produkte als auch für die Wirtschaftlichkeit der Prozesse.
Moderne Anlagen zur Fruchtsaftproduktion kombinieren dabei zwei Prozessschritte - die kontinuierliche Ausmischung und die Pasteurisation - in einer Anlage. Dazu wird das Fruchtsaftkonzentrat mit Dampf auf die gewünschte Pasteurisierungstemperatur erhitzt und heiss gehalten. Mit sterilem, kaltem Wasser wird das Konzentrat anschliessend bis zum gewünschten Brixwert ausgemischt und gleichzeitig gekühlt. Das fertige und pasteurisierte Getränk wird in einem Steriltank vor der Abfüllung gepuffert, bevor es in die Abfüllanlage gelangt.
Den grössten Aufwand betreiben die abfüllenden Unternehmen, um die Behälter zu entkeimen. Bei den kaltaseptischen Abfüllanlagen wird die Flaschenentkeimung in “trockene“ und “nasse“ Sterilisation differenziert. Während bei der Nasssterilisation die PET- und HDPE-Behälter mittels Peressigsäure entkeimt werden, beruht die trockene Sterilisation auf dem Ein- und Aufsprühen der Behälter mit Wasserstoffperoxidnebel. KHS und Krones führen mit der Sterilisation von Flaschen und Verschlüssen sowohl im Nass- als auch im Trockenverfahren beide Technologien im Programm.
Keimfreie Bedingungen auf engstem Raum
In Kartonverpackungen wird Milch schon seit langem aseptisch abgefüllt. Mit den veränderten Verbrauchererwartungen setzen sich jedoch auch in diesem Segment Kunststoffflaschen immer deutlicher durch. Schon jetzt halten sie einen Marktanteil am abgefüllten Volumen von über 30 Prozent. Kaltaseptische Abfüllung in PET-Flaschen kommt hierbei vor allem für ultrahocherhitzte Milch (H-Milch) in Frage, die bis zu drei Monate bei Umgebungstemperatur haltbar sein soll.
Abgefüllt wird in einem so genannten Reinraum, in dem die Zahl der Keime auf maximal 100 pro Kubikmeter Luft reduziert wird. Die hierfür erforderlichen Reinräume sind mittlerweile auf die Umhausungen der Anlagen zusammengeschrumpft. Dank Isolatortechnik ist das Reinraumvolumen bei den Rundläufern der Fülllinien auf 20 Prozent der ursprünglich notwendigen Grösse reduziert worden.
Ein Kernexponat von Krones auf der diesjährigen Anuga FoodTec ist beispielsweise ein kompletter Aseptik-Bloc zur aseptischen Abfüllung von Milch und Milchmischgetränken. Dafür hat Krones sein Nasssterilisationsverfahren „PET-Asept L“ eigens auf die Bedürfnisse der Milch verarbeitenden Industrie zugeschnitten.
Gezeigt wird auf dem Messestand ein Bloc aus Sterilisator, Rinser und Füller mit Isolatortechnik. Herz der Anlage ist ein Wägefüller, der nach den Kriterien in der Milchwirtschaft konstruiert wurde. In den Mini-Isolatorzonen herrschen Reinraumklasse 100-Bedingungen. Der entscheidende Vorteil dieses kompakten Reinraumkonzepts: Alle relevanten schmutzführenden oder -erzeugenden Teile und Baugruppen sind konsequent aus dem Sterilraum verbannt.
ESL-Milch mit „extended shelf life“
Neben der traditionellen Konsummilch und der H-Milch erregt eine neue Form der länger haltbaren Frischmilch verstärkt Aufmerksamkeit bei Verbrauchern und Produzenten: die ESL-Milch. ESL steht für „extended shelf life“ und charakterisiert die Möglichkeit der Haltbarkeitsverlängerung von gekühlt zu lagernden Lebensmitteln über die herkömmlichen Grenzen hinaus. In der Regel wird mit dem Begriff ESL-Milch eine Haltbarkeit von ca. 12 bis 21 Tagen in geschlossener Kühlkette bei 10 °C verbunden.
Der wachsende Markt für ESL-Milchprodukte stellt höhere Anforderungen an die Abfüllung und veranlasst Anlagenbauer wie Tetra Pak Processing, spezielle Aseptik-Prozessanlagen für direkte Erhitzung zu konzipieren. Herzstück der Tetra Therm Aseptic VTIS beispielsweise ist ein Dampfinjektor, der das Produkt in kürzester Zeit auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Die anschliessende Entspannungskühlung erfolgt in einem Vakuumbehälter.
Durch die regelbare Entspannungskühlung wird die injizierte Dampfmenge entzogen und das Wassergleichgewicht wieder hergestellt. Das Produkt wird anschliessend aseptisch homogenisiert und im Wärmeaustauscher auf Endtemperatur gekühlt. Das Verfahren lässt sich sowohl für die Herstellung von ESL-Produkten als auch von H-Milch anwenden.
Konsequentes „Hygienic Design“ ist Pflicht
Klar ist, dass Aseptik nicht nur eine Frage der Abfüllung ist. Folglich wird eine hohe Aufmerksamkeit auch auf das hygienegerechte Design der Anlagen gelegt. Keine Ritzen und offenen Rinnen mehr, frontbündige Dichtungen sowie glatte und schräge Oberflächen erleichtert die Reinigung. Um die strengen Hygiene-Auflagen der Lebensmittelindustrie zu erfüllen, verfügen die Anlagen zudem über automatische Reinigungssysteme: CIP, „Cleaning-In-Place“, lautet das Kürzel, hinter dem sich das Know-how verbirgt.
Damit lässt sich zwischen den Produktionsdurchläufen einfach aber dennoch gründlich reinigen – ohne die Abfüllmaschinen zu zerlegen oder zu betreten. Da CIP auch schwer zugängliche Stellen sicher erreicht, kann ein durchgängig hoher Hygienestandard garantiert werden.
Die Entwicklung neuer Getränke und Verpackungslösungen erfordert Abfüllverfahren, die bestmögliche Hygiene und optimale Produktqualität für mikrobiologisch sensible Produkte bieten. Kaltaseptische Produktionsverfahren gewährleisten einen durchgängig hohen Standard bei Sterilität und Betriebssicherheit. Wie das Produkt bei seinem Weg in die Flasche behandelt wird, zeigt die Anuga FoodTec vom 4. bis 7. April in Köln. (Medienmitteilung Kölnmesse)
(gb)
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