Bosch Packaging Technology lieferte 2005 eine moderne Servac-TFA-4830-Linie an die Babynahrungsfabrik eines bekannten Herstellers in Europa. Die Linie enthält eine aseptische Form-, Füll- und Siegelmaschine (FFS), die klassische Babynahrungsprodukte in Becher abfüllt. Die Babynahrung wurde bisher in Gläschen abgefüllt und mit großem Energieeinsatz mittels Autoklaventechnik nachsterilisiert, um die Abtötung von Keimen zu erreichen. Dies ist jetzt nicht mehr notwendig.
Dipl.-Ing. Andreas Niemcewicz
Die aseptische Abfüllung ermöglicht eine Produkt schonende und Energie sparende Sterilisierung der Babynahrung in einer automatischen Prozessanlage. Dadurch bleiben die Vitamine und die empfindlichen Nährstoffe weitgehend im verpackten Produkt enthalten. Durch die hohe Hygienestufe der Verpackungsanlage werden sehr lange Haltbarkeiten des vorsterilisierten verpackten Produktes ermöglicht. Je nach Produktsorte liegen diese Zeiten bei stückiger Babynahrung im Bereich von 6 bis 12 Monaten, natürlich ohne jegliche Kühlung. Solche Haltbarkeiten wurden bisher zum Beispiel schon bei Kindergerichten des Herstellers Bledina/Danone erreicht, die sich seit Jahren einer großen Popularität auf dem französischen Markt erfreuen.
Vom Gläschen zum Becher
Die neueste Becherlinie produziert seit Frühjahr 2005 mit einer Geschwindigkeit von 24 Bechern je Takt. Die Anlagenleistung beträgt 43 200 Becher pro Stunde. Die Linie läuft im Mehrschichtbetrieb mit einem hohen Wirkungsgrad. Die Produktionsmenge beträgt rund 100 t am Tag.
Das überzeugende und ausgereifte Maschinenkonzept von Bosch ermöglicht das sichere aseptische Abfüllen und Verpacken von vorsterilisierten Produkten. Dabei verlangt der anspruchsvolle Kunde vom Hersteller einer komplexen Verpackungsanlage nicht nur eine perfekte Technik, sondern auch umfassendes Wissen über die Mikrobiologie und Aseptikvalidierung. Alle Maschinenfunktionen müssen reproduzierbar und validierbar sein.
Der aus preiswertem Rollenmaterial geformte Kunststoffbecher ist deutlich kostengünstiger als die bisherigen Gläschen. Durch die in der Folie integrierte Sperrschicht aus EVOH-Material wird das empfindliche Produkt im Becher auch bei längerer Lagerzeit ohne Kühlung optimal geschützt, sowohl gegen Oxydation, wie auch gegen Wasserverlust. Moderne Deckfolien in mehrschichtiger Ausführung schützen den Inhalt zuverlässig, auch gegen mechanische Beschädigungen.
Eine moderne Begasung des Becherkopfraums ist in der Verpackungsmaschine integriert. Begasung mit gefiltertem Schutzgas gewährleistet niedrige Werte des Restsauerstoffs im Becherkopfraum, was auch zum Produktschutz beiträgt. In der Praxis wurden Werte des Restsauerstoffs im Bereich von nur 2 % erreicht.
Höchste Abfüllgenauigkeit mit Kolbenfüller
Der in der Maschine installierte Kolbenfüller sorgt für hochpräzise Abfüllung von viskosen Produkten, die auch kleine Stücke enthalten können. Die Bosch-Abfüllaggregate mit volumetrischem Kolbendosiersystem erlauben eine sehr genaue Abfüllung. Bei niedrigviskosen Produkten wie Pudding liegt die Abfüllgenauigkeit bei einer 4 x 125-ml-Packung bei ±1 g.
Bei viel schwieriger zu kontrollierenden Produkten, wie hochviskose Zubereitungen von Babynahrung mit Stückchen übersteigen sie trotzdem nicht den Wert von ±2 g je Becher. Dichteschwankungen des Produktes lassen sich bequem über die Menüsteuerung durch einfache Verstellung des Füller-Servoantriebs ausgleichen. Durch die hohe Abfüllgenauigkeit erreicht der Anwender große Kosteneinsparungen, weil sich die sonst unvermeidbare Überfüllung der Packungen in akzeptablen Grenzen halten lässt.
Die Ganzmetallkonstruktion des Füllers ist typisch für alle aseptischen Bosch-Maschinen. Diese gewährleistet hohe Hygiene und sehr gute Ergebnisse bei der CIP-Reinigung, weil ein solcher Füller regelmäßig ohne elastische Dichtungen auskommt. Gummi, Silikon oder ähnliche Dichtstoffe geben den Mikroorganismen eine gewisse Chance, sich irgendwo in einer Ecke einzunisten und die abtötende Prozedur der Maschinensterilisierung zu überleben, um sich anschließend zu vermehren. Das wäre im Fall von Babynahrung fatal.
Eine angenehme Nebenerscheinung dieser Füllertechnik ist die Tatsache, dass ein solcher Kolbenfüller ausgesprochen wartungsarm ist im Vergleich mit anderen Konstruktionen. Sowohl Zeit raubende Kontrollen, wie auch aufwändiger Tausch von elastischen Füllmembranen und Schlauchzuleitungen entfallen hier völlig – es gibt in diesem Füller weder Membranen noch Schläuche. Jedem Kolben ist eine Fülldüse zugeordnet und das Produkt wird so gleichmäßig dosiert. Die Metallkolben gleiten in Metallführungen ohne weitere Abdichtung. Durch präzise Passungen bleiben die Fülldüsen stets dicht, sie tropfen nicht. Die separaten Servoantriebe des Füllers erlauben eine präzise Anpassung der dosierten Portionsgröße, ohne die Maschine anhalten zu müssen.
Das Bosch-Füllerprogramm enthält verschiedene Füllertypen, stets als Kolbenfüller konzipiert, die je nach Bedarf und produktabhängig gebaut werden. Als Babynahrung und auch als Fertiggerichte können auch partikelhaltige Produkte mit Teilchengröße bis zu 25 mm Durchmesser abgefüllt werden.
Rezepturverwaltung ist Trumpf
Die Bedienung der TFA 4830 erfolgt sehr einfach über das eingebaute Bedienpult mit einem Berührungsbildschirm. Das umfangreiche, passwortgeschützte und menügesteuerte Bediensystem erlaubt u. a. eine komfortable Verwaltung von verschiedenen Produktrezepturen, inkl. der automatischen Übernahme der technischen Parameter bei Rezepturwechsel.
Mit der in der Maschine eingebauten Kerbstanze können durch einfaches Umschalten am Bedienpult je nach Bedarf 2er-, 4er, oder 6er-Gruppen von Bechern ausgestanzt werden. Der Verbraucher kann anschließend die Becher leicht vereinzeln, da die vorgesehenen Bruchlinien bereits vorgekerbt sind.
Die Fehlermeldungen erfolgen elektronisch auf dem Bedienpult; eine automatisierte Verwaltung und Speicherung der Fehlermeldungen gehört heute zum Stand der Technik.
Alle Stationsantriebe der Maschine sind mit Servomotoren ausgerüstet. Das sichert nicht nur gute Leistungsdaten, es erlaubt auch schnelle und präzise Änderungen der Antriebscharakteristik. Ein neues Produkt mit anderen Viskositätswerten kann z. B. eine andere Vorzugsgeschwindigkeit der Folie in der Maschine bzw. andere Beschleunigungs- und Verzögerungswerte erforderlich machen. Ein neuer Packstoff verlangt nach einer anderen Vorstreckergeschwindigkeit. Die Servoantriebstechnik macht solche Änderungen leicht möglich.
Hygienekonzept und Prozessoptimierung
Die Maschine überzeugt mit höchster Produktionssicherheit durch ihre hygienische Konstruktion. Die Packmaterialien werden mit H2O 2 sterilisiert; die Abgaskatalysatoren sorgen dafür, dass keine überhöhten H2O2-Mengen in die Umgebungsluft abgegeben werden. Dieses System ist deutlich den Methoden der Dampfsterilisierung der Packstoffe überlegen. Prof. Dr. Bernd Wilke (Universität Hohenheim, Fachbereich Lebensmitteltechnologie) meint dazu: „Die Restwerte des Peroxids im abgefüllten Produkt liegen deutlich unter den zulässigen Werten der strengen amerikanischen Food and Drug Administration (FDA). Dies führt dazu, dass das Sterilisationsmedium H2O2 keinerlei Gefährdung für den Verbraucher darstellt. Aus diesem Grund trägt Wasserstoffperoxid den Status GRAS (Generally Recognized As Safe). Auch bei der Entkeimung der Packstoffoberflächen mit Dampf kann nicht von einer chemiefreien Sterilisation gesprochen werden, da der Innenraum der Maschine ohnehin mit Chemikalien wie H2O2 entkeimt werden muss.“
Auch in anderen Maschinenbereichen gibt es technische Verbesserungen. So wurde z. B. der Deckfoliendurchlauf optimiert, um durch kontinuierlichen Deckfolienvorzug in der Sterilisationsstrecke eine erhöhte Sicherheit zu erzielen. Wartungsfreie Faltenbälge an bewegten Formatteilen trennen den unsterilen Außenbereich von der Aseptikzone. Dies und die Vorsiegelung der Folie bereits im Sterilbereich der Maschine schützen zuverlässig vor Kontaminationen.
Die Deckfolienrolle ist jetzt (ähnlich wie die Bodenfolienrolle) unten in Bodenhöhe an der Maschine platziert, so dass sie vom Bediener bei Bedarf bequem gewechselt werden kann.
Das Aseptikmodul, das die Maschine mit sterilen Medien versorgt, ist in dem Unterbau der TFA 4830 untergebracht. Dies spart Platz in der Produktionshalle und ermöglicht auch eine Reduzierung der Länge bei Leitungen und Rohren, was die Anlagenzuverlässigkeit steigert.
Die TFA 4830 bietet noch weitere zahlreiche Optionen. Diese Maschinentype ist auch für Verarbeitung von PP-Folien bestens geeignet. Produkte im Becher aus PP können durch den Verbraucher in einem Mikrowellengerät schnell erhitzt werden, was bei Babynahrung natürlich eine hochwillkommene Option ist.
Halle 6, Stand O48
dei 480
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