Bisher wurden Konserven in diskontinuierlich arbeitenden Dampf-, Berieselungs- oder Vollwasserautoklaven, die es als Stand- oder Rotationsausführungen gibt, sterilisiert. Mit dem Shaka-Prozess steht nun ein Behandlungssystem zur Verfügung, das sich durch die Art der Produktbewegung und der damit einhergehenden Dynamik der Wärmeübertragung deutlich von den bisherigen Methoden unterscheidet.
Vor etwa einem Jahr wurde der deutsche Hersteller von Chargenautoklaven Satori Stocktec auf den Shaka-Prozess von Zinetec und dessen Potenzial, die thermische Behandlung von niedrig bis mittelviskosen Produkten wie Suppen, Saucen und bestimmten Fertiggerichten zu verändern, aufmerksam. Das sehr schnelle Schütteln eines Behältnisses in seiner Längsachse bewirkt bei Vorhandensein üblicher Kopfräume eine Verwirbelung und damit verbunden sehr starke Durchmischungseffekte, die das gesamte Füllgutvolumen in schneller Folge in Kontakt mit den Innenwänden des Behälters bringt. Die intensive Bewegung sowohl des Produktes als auch des Produktbehältnisses im Wärmeübertragungsmedium beschleunigt den Wärmeaustausch während des Erhitzens und Abkühlens erheblich und verhindert Anbrennungen an der Behälterinnenseite. Dadurch können höhere Prozesstemperaturen erreicht und die Prozesszeiten reduziert werden.
Erheblich verkürzte Prozesszeiten
Umfangreiche Versuchsreihen führten zu der Erkenntnis, dass ein Hubweg von 150 mm und eine Hubfrequenz von 120 bis 180 Zyklen in der Minute die Prozesszeit der thermischen Behandlung, verglichen mit einem statischen Prozess, um 90 bis 95 %, und, im Vergleich zu einem Rotationsprozess, um ca. 70 % vermindern – wobei ein identischer Sterilisationseffekt beziehungsweise F0-Wert erreicht wird. Dies entspricht einem In-Container-UHT-Prozess, der ein ungekühlt haltbares Lebensmittel in einer Qualität hervorbringt, die bisher nur pasteurisierten und unter Kühlung lagerfähigen Produkten mit vergleichsweise kurzer Haltbarkeit vorbehalten war. Auf der anderen Seite bedeutet dies aber auch, dass ein gegebenes Produktvolumen in Autoklaven erheblich geringerer Größe und Anzahl als bisher üblich verarbeitet werden kann, was deutliche ökonomische Vorteile mit sich bringt.
Der Shaka-Prozess erregte auch das Interesse internationaler Lebensmittelhersteller, von denen viele Vorversuche in einer kleinen Shaka-Versuchseinrichtung von Zinetec durchführten – und die Ergebnisse als außerordentlich viel versprechend einstuften. Da aber Rezepturen an diesen neuen Prozess angepasst werden müssen und andere Verpackungen als Weißblechdosen spezifischer Halterungen bedürfen, um der Belastung des sehr kräftigen Schüttelns zu widerstehen, wurde die Forderung nach weiterer Versuchskapazität laut – besonders wenn die Versuche in eigenen Labors hinter verschlossenen Türen durchzuführen sind. Satori Stocktec unterzeichnete daher einen Lizenzvertrag mit Zinetec und hat ihren ersten Shaka-Versuchsautoklaven gebaut, der eine weitaus größere Kapazität (äquivalent zu 448 Dosen der Größe 73 x 105 mm) sowie eine SPS mit Gegendruck bietet.
Um die komplette Bandbreite der derzeit kommerziell verfügbaren Sterilisationsverfahren abbilden zu können, ist diese Pilotanlage für Dampf-, Dampf/Sprüh- und Vollwasserverfahren ausgelegt; auch Kombinationen sind realisierbar. Direkte Vergleiche mit einer Standsterilisation werden so ermöglicht. Da der Produktträger die Maße des Käfigs eines Produktionsautoklaven von 1100 mm aufweist, ist zudem die Übertragung der Ergebnisse in die Produktionswirklichkeit im Prinzip 1:1 möglich.
Natürlich ist diese Pilotanlage nur der erste Schritt. Wenn der Shaka-Prozess die in ihn gesetzten Erwartungen erfüllt, werden schnell Autoklaven im Produktionsmaßstab folgen, die dann weitere Herausforderungen erfüllen müssen:
- Die automatische Be- und Entladung muss erheblich schneller werden, da sich die Chargenzeiten erheblich verkürzen.
- Die Messtechnik zur Erfassung des thermischen Verhaltens der Produkte während eines Shaka-Prozesses muss den mechanischen Belastungen auf Dauer gewachsen sein.
Halle 10.1, Stand E20
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