Aseptikmischer

Dipl.-Ing. Stefan Ruberg

Für die industrielle Fertigung von Käse, Joghurt und Quarkspezialitäten sowie für die Fleischveredelung kommen Bakterienkulturen sowie deren Spezial-Com-pounds zum Einsatz. Neben Bakterien können auch andere Mikroorganismen, wie Hefen oder Pilze, beteiligt sein. Der als Fermentation bezeichnete Prozeß findet beispielsweise bei der Gärung oder der Penicillinherstellung statt.

Hochreine Bakterienkulturen bilden sich durch Zellteilung. Deren industrielle Herstellung erfolgt durch permanentes Verdünnen wäßriger Bakteriensuspensionen unter Erfüllung der Mindestbedürfnisse einer gewünschten Bakterienart. Kontinuierlich muß frische Nährlösung zugeführt werden. Nach Ablauf einer konstanten Verweildauer erfolgt die Entnahme der Bakteriensuspension. Waschvorgänge schließen sich an. Der Zellteilungsprozeß kommt schließlich ganz zum Erliegen, wenn die Bakterien eingefroren werden. Bei einer Temperatur von -60°C sind sie längere Zeit transport- und lagerfähig. Um die Handhabung zu vereinfachen, werden die Kulturen häufig auch getrocknet und das vorhandene Wasser sublimiert. Es entsteht zumeist ein loses Granulat oder Pulver mit Schüttdichten um 0,4 bis 0,6kg/dm3.

Einwellenmischer haben sich in diesem Anwendungsfall als Mischapparate etabliert, da sie sowohl schonend als auch schnell und genau unterschiedlichste Kulturen miteinander vermischen. Das gilt für tiefgefrorene als auch für gefriergetrocknete Güter. Der Verströmungsvorgang im Mischer wird als dreidimensionale Umschichtung bezeichnet und funktioniert effektiv bei

• unterschiedlichen Füllgraden von ca. 8 bis 100%,

• unterschiedlichen Schüttdichten,

• unterschiedlichen Partikelgrößen,

• unabhängig, ob mit niedrigen oder hohen Drehzahlen auf das Mischgut eingewirkt wird.

Das gesamte Volumen des Einwellen-Präzisionsmischers wird während des Mischvorgangs in der Peripherie des Mischraumes aufwärts geschraubt und fließt im Zentrum abwärts, wobei bedingt durch die 13°-Schrägstellung des Mischraumes eine wirkungsvolle Querverströmung stattfindet. Es ist somit leicht einsehbar, daß auch ein länger andauernder, dosierender Entleervorgang ohne jegliche Entmischungen stattfindet, wobei Restentleergrade von 0,02% häufig unterschritten werden.

Bereits erwähnt wurde die Reinheit der Kulturen als wertbestimmendes Merkmal; somit muß auch der Mischer einschließlich der Komponenten wie Einläufe, Inspektionsöffnungen, Ausflußventile, CIP-Ausrüstungen, Temperaturmeßsonden, N2-Eintragöffnungen usw. in Aseptikbauweise gefertigt sein.

Der gesamte Mischapparat ist zumeist automatisch naß reinigbar und mikrobiologisch beherrschbar (CIP, SIP). Dabei ist der Wellendurchführung ebenso große Bedeutung zuzumessen wie der Oberflächengüte der produktberührenden Maschinenkomponenten. Besondere Richtlinien für die Wasch- und Sterilisationsvorgänge innerhalb des CIP- und SIP-Ablaufsteuerung sind ebenfalls zu berücksichtigen.

Aufgrund der universellen Einsetzbarkeit der Apparatur konnten bisher sämtliche Produktarten erfolgreich gemischt und aufbereitet werden. Die Verarbeitung tiefgefrorener Güter bei -186°C stellt darüber hinaus gehende Fertigkeits- und Hygieneanforderungen an den Mischer, insbesondere dann, wenn die Kühlung direkt in cyrogener Form stattfindet. Der Mischbehälter ist sachgerecht zu isolieren und die Isolierungsverkleidung sollte fugenfrei und gut reinigbar sein.

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