Pumpen für Lebensmittel

Es gibt viele Anforderungen, welche eine gute Pumpe für Lebensmittel erfüllen muss.

Produktionslinie von Flüssigkeiten

Lebensmittelpumpen sind ein wesentlicher Bestandteil der Lebensmittelindustrie. Sie sind für die Herstellung, Verarbeitung und Verpackung von Nahrungsmitteln unerlässlich. Die meisten Lebensmittelpumpen sind aus rostfreiem Stahl gefertigt und können daher leicht mit Lebensmitteln in Berührung kommen. In folgendem Text wird dargelegt, welche Anforderungen an Pumpen in der Lebensmittelindustrie gestellt werden.

Was wird gefördert in der Lebensmittelindustrie?

So unterschiedlich die verschiedenen Industriebereiche sind, so unterschiedlich sind auch die Anforderungen an ihre Pumpen. Pumpen müssen dem großen Einsatzspektrum der Lebensmittelindustrie gerecht werden.

Es gibt zum Beispiel die Molkerei-Industrie, zu ihr gehören Milchprodukte jeglicher Art. Gefördert werden beispielsweise Joghurt, Quark, sowie Frisch- und Schmelzkäse. Außerdem fördert die Molkerei-Industrie Sahne, Eiscreme, Butter und diverse Fruchtzubereitungen.

Ein weiterer Industriebereich ist der Feinkostbereich. Zu der Feinkost-Industrie gehören Saucen - wie Ketchup und Mayo oder Salatsaucen. Ebenso zu der Rubrik der Feinkostindustrie gehört Säuglingsnahrung, Öl oder gar Suppen und Eintöpfe.

Die Kategorie der Süßwaren-Industrie fördert Schokolade - flüssig oder auch gebrochen, Nußnougatcremes oder Brotaufstriche. Außerdem dazu gehören Fruchtgummimassen, Glasuren, Fondant und Füllungen.

Ein weiterer sehr anspruchsvoller Industrie Bereich ist der Bereich, welcher Backwaren herstellt. Hier stellen besonders klebrige Hefeteige ein Problem dar. Zusätzlich wird Vollei, Eiweiß und auch Eigelb, Cremefüllungen und Butter oder Margarine gefördert.

Zu der Fleischindustrie gehört die Förderung von Hackfleisch, Mett, Brät, Fleischwaren mit Eis, Blut und diversen Fettmassen.

Früchte oder gar Obst und Gemüse wird außerdem gefördert, ebenso wie Softgetränke und Wasser.

Welche Anforderungen haben die verschiedenen Industriebereiche an ihre Pumpen?

In der Molkerei-Industrie finden wir Medien hoher Viskosität und Flüssigkeiten, welche bei sehr niedrigen Temperaturen gefördert werden müssen. Diese beiden Faktoren beanspruchen die Pumpen sehr stark und die Pumpentechnik kann dabei an ihre Grenzen stoßen. Milchprodukte verlangen eine schonende, gleichmäßige Förderung. Auch stückige Medien müssen schonend und präzise gefördert werden. Lebensmittel dürfen keinerlei Schleuderung ausgesetzt werden und die Verschleißfestigkeit muss hoch sein. Aufgrund der hohen Hygienestandards in der Lebensmittelindustrie muss eine unproblematische Reinigung erfolgen können. Pumpen müssen CIP- und SIP-bar sein.

CIP und SIP Systeme beinhalten alle mechanischen und chemischen Prozesse der Reinigung. CIP bedeutet "cleaning in place". Pumpen müssen ohne Änderung von Ort und Stelle gereinigt werden können. SIP bedeutet "sterilization in place". Dabei erfolgt eine ortsgebundene Sterilisierung über Reinstdampf. Dadurch können sämtliche Teile der Pumpe und Medien, welche mit ihr in Berührung kommen entkeimt werden.

Pumpen von Molkereiprodukten müssen über ein hohes Saugvermögen und gleichermaßen geringe NPSH-Werte verfügen. NPSH-Werte geben einen Energieunterschied an. Gelangt das Medium in die Pumpe, verursacht es einen Druckhöhenverlust. Um dabei Dampf in der Pumpe zu verhindern muss die Gesamtenergiehöhe der Pumpe höher sein, als die des Fördermediums.

Sehr niedrige NPSH- Werte werden auch für siedende Medien der Süßigkeiten-Industrie oder aber in der Backwaren-Industrie benötigt.

Die Druckbedingungen variieren sehr stark und es werden speziell für UHT Anwendungen hohe Drücke benötigt. UHT Anwendungen beeinhalten Ultrahochtemperaturverarbeitung von beispielsweise Milchprodukten. UHT-Milch wird bei hoher Temperatur, von mindestens 135 °C verarbeitet. Sie wird bei diesem Verfahren sehr schnell, sehr heiß erhitzt und ebenso schnell wieder runtergekühlt. Dabei werden alle enthaltenen Mikroorganismen abgetötet. Das führt dazu, dass die Milch länger haltbar ist.

Im Feinkostbereich ist es besonders wichtig auf die richtigen Materialien der Pumpsysteme zu achten. Am besten mit den korrosiven und sehr salzhaltige Medien arbeiten gewisse Sonderwerkstoffe, wie zum Beispiel der DUPLEX, 1.4539. Der Duplex 1.4539 besteht aus einem hochkorrosionsbeständigen und nichtrostenden Edelstahl. Außerdem ist dieser Edelstahl hoch widerstandsfähig gegen einige organische und anorganische Säuren.

Besonders im Feinkostbereich ist die Variation und das Anwendungsfeld der geförderten Stoffe sehr unterschiedlich und anspruchsvoll. Ölhaltige Lebensmittel erschweren die Reinigung der Pumpen, wodurch auch hier ein CIP und SIP System essenziell ist. Es muss ebenfalls gleichmäßig und sehr schonend gefördert werden und zusätzlich sollten große Stücke keine Probleme darstellen.

Bei der Förderung von Fleisch empfiehlt sich eine trockenlaufsichere Wellendichtung. Wellendichtungen ermöglichen eine komplette Abschirmung, der am Maschinengehäuse liegenden Dichtungen. Außerdem müssen die Pumpen in der Fleischindustrie leicht zu demontieren sein um sie gegebenenfalls auch manuell reinigen zu können.

Werden Früchte und Gemüse gefördert kommt es ganz besonders auf die Frische und schonende Förderung an. Pumpen fördern ihr Fördergut pulsationsarm. Dabei sollte es keine Rolle spielen ob es stückig, viskos, scherempfindlich oder hoch temperiert ist.

In einer Lebensmittelfabrik
In einer Lebensmittelfabrik

Wie funktioniert die Reinigung der Lebensmittelpumpen?

Es gibt einige Faktoren, welche die Reinigung beeinflussen können. Dazu gehört zum Beispiel die Materialauswahl, Verfügbarkeit geeigneter Reinigungsmittel und auch die benötigten Reinigungsbedingungen.

Es gibt verschiedenste Arten die Pumpen von Lebensmitteln keimfrei zu halten. Die beliebteste und beste Möglichkeit stellt die CIP und die SIP Reinigung dar. Bei der CIP Reinigung werden Behälter, Rohrleitungen und Ventile zwischen den verschiedenen Produktionsläufen gereinigt. Dabei können alle Oberflächen, welche mit dem Medium in Berührung kommen, ohne sie demontieren zu müssen, gereinigt werden. Ziel der CIP Reinigung ist es den Pumpeninnenraum vollständig zu entleeren. Außerdem entfernt das Reinigungssystem Biofilme und gewährleistet Keimfreiheit. Im Anschluss entfernt sie wieder alle Rückstände der verwendeten Reinigungsmittel.

Bei der SIP Reinigung werden ebenfalls alle Oberflächen keimfrei gemacht. Erzielt wird das durch den Einsatz von Reinstdampf. Hierbei ist ebenfalls keine Demontage von Nöten. Der Prozess funktioniert mit gesättigtem Reindampf. Dieser Reindampf hat ungefähr  1 – 3 bar. Damit die Sterilisationstemperatur von 121°C zu erreicht wird, muss ein Druck von <1 bar Überdruck erzielt werden.

Welche Hygienestandards gibt es in der Lebensmittelindustrie?

Für Lebensmittelhersteller gibt es die verschiedensten Standards und Richtlinien an welche sie sich halten müssen. Es gibt zum einen, die 3-A Hygienestandards. Diese regeln und bestimmen die Herstellung und das Design der Materialen, welche mit den Nahrungsmitteln in Berührung kommen.

Des Weiteren enthält die EG 1935/2004 Definitionen, Einschränkungen und Anforderungen an die Materialien und Gegenstände der Pumpen und Maschinen.

Die Kunststoff-Verordnung (EU) Nr. 10/2011 regelt die Kunststoffe, die mit den Lebensmitteln in Berührung kommen.

Die USDA prüft wie Konform die Maschinen sind und ob sie den Richtlinien entsprechen.

Von der FDA (food and drug administration) ist das Ziel die öffentliche Gesundheit zu schützen und zu wahren. Die Zutatenlisten und gegebenenfalls die Gesundheitsgefahren verschiedener Nahrungsmittel werden kontrolliert und bei Bedarf angepasst.

Von der NSF International H1 werden ebenfalls Gerätschaften und technische Ausstattung geprüft und zertifiziert.

Die IFS Food Standard beschäftigt sich mit der Verpackung der Lebensmittel und schließlich die EHEDG (European hygienic equipment design group) ist zuständig für die Hygienekonformität der Maschinen.

Zusätzlich dazu gibt es noch Agenturen, welche sich mit der Schnittstelle von Gesundheit und den Hygienevorschriften der Lebensmittelindustrie auseinander setzen. Ein Beispiel dafür ist die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit). Sie ist eine europäische Agentur, welche sich mit den Risiken der kompletten Lebensmittelindustrie beschäftigt.

Falls Sie sich für das Thema Lebensmittel-Hygiene interessieren, finden Sie hier die Möglichkeit weiter zu lesen.

Mehr über Pumpen in der Lebensmittelindustrie finden Sie hier.

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