Unter aseptischer Fülltechnologie versteht man die Abfüllung sterilisierter Produkte in sterilisierte Verpackungen unter sterilen Bedingungen. Dabei wird das Lebensmittel oder Getränk einer schnellen Wärmebehandlung unterzogen, wobei potenziell schädliche Bakterien abgetötet werden. Das auf diese Weise sterilisierte Produkt wird anschließend sofort auf eine für die Abfüllung geeignete Temperatur heruntergekühlt. Parallel dazu wird auch die Verpackung sterilisiert. Anschließend wird das sterile Produkt in die sterilisierte Kartonpackung gefüllt und der Karton im Ultraschallverfahren oberhalb der Füllhöhe verschlossen.
Mit der aktuellen Generation der aseptischen Füllmaschine SIG Neo können Anwender Packungen mit 500, 750 oder 1000 ml Inhalt abfüllen. Dabei haben sie die Möglichkeit, die Füllgeschwindigkeit an ihre Produktionspläne anzupassen. Wahlweise können 12 000, 16 000 oder 18 000 Packungen pro Stunde abgefüllt werden. Zudem bietet die Füllmaschine eine vollautomatische Reinigung und ermöglicht einen automatischen Volumenwechsel, der weniger als zehn Minuten dauert.
Eine Besonderheit der aseptischen Füllmaschine ist ihr geringer CO2-Fußabdruck bei gleichzeitig hohen Sterilitätsraten. Dafür sorgen unter anderem verkürzte Reinigungszeiten, niedrige Ausschussraten sowie der geringe Verbrauch an H2O2, Druckluft und Wasser. Im Vergleich zur vorherigen Maschinengeneration konnte der CO2-Fußabdruck bei der Abfüllung in Family-Size-Packungen um 25 % gesenkt werden.
Funktionsweise
Zunächst werden die mit dem gewünschten Kundendesign bedruckten und entlang der Längsnaht bereits versiegelten Kartonmäntel in die sechsbahnige Abfüllmaschine gelegt. Eine 360-Grad-Lösung sterilisiert die Innen- und Außenseiten der gesamten Verpackung, einschließlich des Verschlusses. Dies sorgt für sehr gute Sterilitätsraten. Dann wird der Boden der Packung mit Ultraschall versiegelt. Anschließend werden die sterilisierten Packungen in eine Überdruck-Aseptikkammer transportiert, wo die bereits in UHT-Anlagen sterilisierten Getränke in die Kartonpackungen gefüllt werden. Die servogesteuerte Füllstation gewährleistet eine sehr hohe Füllgenauigkeit. Das Transportsystem SIG Zoomer bleibt innerhalb der Aseptikkammer und trägt so ebenfalls zu den hohen Sterilitätsraten bei. Die Packung wird oben mit der gleichen Ultraschall-Technologie versiegelt wie der Boden der Packung, was die Einstellung und die Kontrolle des Prozesses erleichtert. Die oberen Seitenlaschen werden mit Heißluft vorgewärmt und an die Packung gesiegelt. Die Kartonpackung ist nun fest verschlossen und das Produkt sicher geschützt. Im Anschluss an Sterilisation, Befüllung und Versiegelung werden die Kartonverpackungen aus der Füllmaschine geschleust.
Benutzerfreundliches HMI
Zur weiterentwickelten aseptischen Fülltechnologie gehört neben der Füllmaschine SIG Neo auch die Benutzeroberfläche SIG Cruiser. Dieses HMI ist konzipiert, dass es dem Bedienpersonal die Arbeit erleichtert und gleichzeitig den Schulungsbedarf reduziert. Es ist intuitiv zu bedienen und ermöglicht es Anwendern, ihren gesamten Produktionsprozess einfach zu steuern. Im Frühjahr dieses Jahres wurde SIG Cruiser mit dem iF Design Award 2022 in Gold ausgezeichnet, der seit 1954 jährlich vom iF Industrie Forum Design vergeben wird.
Mantelmagazin als Ergänzung
Neben der Benutzeroberfläche ist auch das vollautomatische Mantelmagazin SIG Pacer Bestandteil der aseptischen Fülltechnologie. Das Mantelmagazin wird von einem Roboterarm angetrieben und übernimmt das Erkennen, Greifen und Öffnen von Umkartons, die die Kartonmäntel enthalten. Außerdem legt es die Kartonmäntel in die Füllmaschine ein. SIG Pacer ist in der Lage, eine ganze Stunde lang autonom zu arbeiten und der aseptischen Füllmaschine eine komplette Kartonpalette zuzuführen.
SIG Group AG, Neuhausen/Schweiz
Autorin: Heike Thevis
Press Officer,
SIG
Stefan Mergel ist Senior Product Manager Equipment bei SIGNachgefragt Bei Stefan Mergel
Was sind die besonderen Merkmale der neuen SIG-Fülltechnologie?
Stefan Mergel: Die neue Fülltechnologie steckt voller Innovationen, um die Lebensmittel- und Getränkeindustrie optimal für die heutigen Anforderungen zu rüsten und gleichzeitig alle Möglichkeiten zu bieten, die zukünftigen Herausforderungen zu meistern. SIG Neo, das Herzstück der Plattform, ist schnell, flexibel, ressourcenschonend und hat einen der niedrigsten CO2-Fußabdrücke, die für eine aseptische Füllmaschine möglich sind.
Wird SIG die Technologie auch für andere Verpackungsformate einsetzen?
Mergel: Ja. SIG Neo wird künftig die Plattform für alle neuen SIG-Füllmaschinen und alle neuen Verpackungsformate sein.
Wie werden die guten Sterilitätsraten erreicht?
Mergel: Die erstklassigen Sterilitätsraten werden durch unsere 360-Grad-Sterilisationslösung und unser Transportsystem SIG Zoomer gewährleistet, das permanent in der Aseptikkammer verbleibt. Die 360-Grad-Sterilisationslösung sterilisiert sowohl die Außen- und Innenseite der gesamten Packung als auch den bereits aufgebrachten Verschluss. Die vollständig sterilisierte Verpackung wird dann in eine Überdruckkammer transportiert, wo die Abfüllung erfolgt.
Welche Vorteile haben Kunden durch das neu gestaltete HMI?
Mergel: Mithilfe von modernen Analysemethoden und Beobachtungen im Praxisalltag in den Produktionsbetrieben haben wir all die Funktionen dokumentiert, die vom Maschinenpersonal am häufigsten verwendet werden. Es folgten zahlreiche Usability-Tests mit realen Anwendern. Das Ergebnis ist eine Benutzeroberfläche, die unserer Meinung nach in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit branchenführend ist. Um einige Beispiele zu nennen: Wir haben die Navigation zu den einzelnen Settings im Vergleich zu anderen Oberflächen deutlich vereinfacht. Das zentrale Element in unserer Benutzeroberfläche ist jetzt ein virtuelles Paket, das einen einfachen Zugang zu den Settings erlaubt, die eine Optimierung der Produktion ermöglichen. Komplexe Aufgaben werden durch digitale Workflows auf dem Bildschirm geführt.
Alarmfunktionen zeigen, ob ein Einschreiten verzögert werden kann oder nicht. Wenn ein Problem auftritt, öffnet sich automatisch ein Dialog, der eine Anleitung zur schnellen und effektiven Lösung des Problems bietet. Entscheidend ist auch, dass die Benutzeroberfläche für die gesamte Fülllinie eingesetzt wird. Das HMI integriert daher SIG Pacer, SIG Neo und die Geräte unserer Downstream-Partner mit identischem Look and Feel. Wir sind wahnsinnig stolz darauf, dass unser HMI mit dem iF Design Award 2022 Gold ausgezeichnet wurde.
