Fragt Ihr euch manchmal, wie eigentlich der Saft hergestellt wird, der aus einem Karton in ein Glas gefüllt wird?
Zufällig wissen wir es sehr gut, weil wir schlüsselfertige technologische Linien für die Herstellung von Säften und Konzentraten herstellen.
Den Produktionsprozess werden wir am Beispiel vom Apfelsaft beschreiben. In Polen liefern Obstplantagen jedes Jahr Tausende Tonnen Äpfel. Die meisten davon werden exportiert und der Rest wird unverarbeitet verkauft oder als Rohmaterial für die Herstellung von Säften und Konzentraten verwendet.
Der hier dargestellte Prozess wurde anhand der verwendeten Geräte beschrieben und müsste für einen Fachmann offensichtlich sein. Mit dieser Veröffentlichung sollte jedoch die Komplexität der Herstellung für diejenigen aufgezeigt werden, die sich nicht täglich mit der industriellen Verarbeitung von Obst und Gemüse befassen. Wir schreiben für diejenigen, die einfach gerne Saft trinken.
1. Phase: Annahme des Rohmaterials
Der Prozess der Herstellung von Fruchtsäften und Konzentraten beginnt mit dem Ankauf des Rohmaterials. Das Obst wird vor dem Entladen auf Qualität geprüft. Es sollte gesund aussehen und hinreichend reif sein. Es gibt zwei Entlademethoden: Nassentladung (sog. Spülentladung) und trockene Entladung. Diese beiden Methoden werden zum Entladen und Befördern von Äpfeln zu den Silos des Vorproduktionslagers verwendet.
Das System zur Nassentladung besteht aus:
Der Lieferumfang des Systems zur Trockenabladung umfasst:
Äpfel sollten in Form von kleinen Stapeln gelagert werden. Hersteller sind bestrebt, das angelieferte Rohmaterial so schnell wie möglich zu verarbeiten, damit Verfallsprozesse und Qualitätsverschlechterung nicht losgehen.
Das Waschen von Obst erfolgt je nach Entlademethode in zwei oder drei Schritten:
Die aus den Silos durch einen Spiralwellenseparator aufgenommenen Früchte gelangen zum Abschnitt der Maischevorbereitung. Hier beginnt die nächste Phase der Saftherstellung.
2. Phase: Vorbereitung und Bearbeitung der Obstmaische
Die Rohware aus dem Vorproduktionslager gelangt zur Dosiereinheit (sog. Sortierer). Die Aufgabe des Sortierers besteht darin, Äpfel gleichmäßig auf den Schneckensenkrechtförderer zu dosieren. Der Aufbau der Sortierer wird individuell an die Leistung des Senkrechtförderers und der Schwemmkanäle angepasst.
Eine aus säurebeständigen und für direkten Lebensmittelkontakt zugelassenen Materialien gebaute Förderanlage transportiert die Äpfel auf ein Kontrollförderband bzw. einen Röllchentisch. Anschließend findet ein Kontrollvorgang statt, der von geschulten Mitarbeitern durchgeführt wird und das Aussortieren vom nicht vertragsgemäßen Rohmaterial zum Ergebnis hat.
Das durchsortierte Material fällt in eine Mühle herunter. Auswechselbare und einstellbare Teile der Mühlen wie Messer, Siebe und Presswalzen ermöglichen ihre Anpassung an die Qualität des Rohmaterials und die Erzielung optimaler Parameter der Maische.
Die Steuerung der Schneideanlage erfolgt mittels eines automatisierten, mit Visualisierungstechnik ausgestatteten Systems, das über einen am Schaltschrank angebrachten Berührungsbildschirm bedient wird.
Während des Mahlens werden der Maische unter Verwendung einer Membranpumpe Enzympräparate zugesetzt, die zur Effizienz des Pressvorgangs beitragen.
In technologisch gerechtfertigten Fällen wird die Obstmaische aus der Mühle zu einem Rohrerhitzer geleitet. Die Maische fließt im Innenrohr des Moduls und wird mit heißem Wasser auf die eingestellte Temperatur erwärmt.
Anschließend wird die Obstmaische in die Maischetanks gepumpt, aus denen sie für die nächste Phase der Saft- bzw. Konzentratherstellung - das Pressen - entnommen wird.
3. Phase: Pressen (Entsaftung).
Eine ordnungsgemäß durchgeführte Pressphase stellt eine maximale Saftausbeute aus dem Rohmaterial sicher.
Der Pressvorgang beginnt mit der Erstbefüllung. Die Maische wird in einen geschlossenen Zylinder gepumpt, wodurch der Raum der Druckkammer gefüllt wird. Es handelt sich um einen vollautomatischen Prozess, da dank der Eigenoptimierung des Steuerungssystems der Presse die Entsaftungsleistung für jede Etappe des Prozesses gesondert bestimmt wird.
Nach dem Abschluss des Zyklus der Presseauffüllung findet der eigentliche Pressvorgang statt. Ein Kolben drückt die Maische und der Saft fließt durch Filtrierelemente in beide in die Druck- und Gegenplatte eingebauten Saftkammern. Anschließend wird der Kolben bei gleichzeitiger Drehung des Zylinders eingefahren, so dass die ganze Maische gründlich gelöst wird. Diese Phase wird zyklisch wiederholt, wobei jeder Kolbenhub einige Millimeter größer ist als der vorherige.
Die konstante Drehung des Zylinders während der Press- und Dekompressionszyklen stellt das beste Lösen der gepressten Maische sicher und gewährleistet somit eine maximale Pressleistung.
Nach dem Beenden des Presszyklus öffnet sich der Mantel und die Trester werden abgeführt. Die Trester gelangen über einen Schneckenförderer zum Lagerort.
Das geschlossene System garantiert Prozesshygiene ohne Saftverluste und einen einfachen und automatisierten Reinigungsprozess.
Der in den Pressen gepresste Saft fließt in Zwischentanks. Die nächste Phase des Herstellungsverfahrens besteht in Pasteurisierung und Dearomatisierung und findet in einer Verdampfstation statt.
4. Phase: Pasteurisierung und Dearomatisierung
Der mithilfe der Pressen ausgepresste Trübsaft wird aus den Zwischentanks zum Abschnitt der Pasteurisierung und Aromarückgewinnung an einer Verdampfstation geleitet. Die Pasteurisierung erfolgt bei einer Temperatur von 95 bis 105 Grad Celsius und zielt darauf ab, Enzyme zu inaktivieren, den Saft mikrobiologisch zu stabilisieren, Stärke zu gelatinisieren und Proteine zu denaturieren.
Gleichzeitig findet das Verdampfen aromatischer Stoffe, d. h. Dearomatisierung statt. Dadurch erhält man ein 100- bis 200-faches Aromakonzentrat. Die Verdampfstation sorgt für hohe Prozesseffizienz, schnelle Verdampfung und geringen Dampfverbrauch. Automatische, mit Visualisierung unterstützte Steuerung ermöglicht dem Bediener eine permanente Kontrolle der Parameter des pasteurisierten Safts. Der pasteurisierte Saft wird zwecks Entpektinisierung in spezielle Tanks gepumpt.
Der Prozess der Entpektinisierung erfolgt in säurebeständigen Tanks, die mit Rührwerk ausgestattet sind. Die Tanks sind perfekt dimensioniert, um eine korrekte Dosierung der enzymatischen Zubereitungen von der Klärmittel-Aufbereitungsstation sicherzustellen. Die Aufbereitungsstation Klärmittel für setzt sich aus vier Tanks zusammen. Zwei von ihnen werden für die Zubereitung der Bentonitlösung und der dritte für das Sol verwendet. Der vierte Tank dient zum Mischen und Erhitzen der Gelatinelösung. Für die Dosierung des Mittels reicht es aus, die Dosis einzustellen, die Wassermenge anzugeben und einen Prozesstank auszuwählen.
Die Klärmittel-Aufbereitungsstation ist ein vollautomatisches und kompaktes Gerät mit einem Visualisierungssystem. Das Steuerungssystem stellt eine präzise Dosierung der Klärmittel sicher und minimiert Verluste.
Nach dem Dosieren der Lösung wird die Zuleitung gespült und die Aufbereitungsstation für Klärmittel wird automatisch abgeschaltet. Sämtliche Daten werden gemäß den Anforderungen der Herstellungskontrolle, insbesondere des HACCP-Systems, archiviert.
Der Prozess der Entpektinisierung endet mit dem Pumpen des Trübsafts in einen Chargentank, von dem er ins Ultrafiltrationssystem entnommen wird.
5. Phase: Ultrafiltration
Die Phase der Ultrafiltration beginnt mit dem Pumpen des Trübsafts aus Entpektinisierungstanks in den Chargentank. Das Ultrafiltrationssystem ist ein vollautomatisches Cross-Flow-Filtriergerät.
Der entpektinisierte Trübsaft gelangt in den Chargentank, aus dem er mithilfe einer hocheffizienten Kreiselpumpe mit hoher Geschwindigkeit durch Membranmodule gepumpt wird. Auf der Oberfläche der Membranen bildet sich eine dünne Oberflächenschicht und ein Teil der Flüssigkeit dringt als Fertigprodukt durch die Kanäle der Membran in das Permeattank durch. Das Retentat wird bis zum Erreichen der maximalen Konzentration verdickt. Es kann anschließend der Diafiltration unterzogen werden, um den Extrakt zurück zu gewinnen. Nach dem Ultrafiltrationsprozess wird der Saft zu Klarsafttanks transportiert, aus denen er zwecks Verdichtung an die Verdampfstation wieder entnommen wird.
6. Phase: Verdichten
Das "Herz" der Produktionslinie für Obstkonzentrat ist ein mehrstufiger Obstsaft-Fallfilmverdampfer, mit dem sowohl Apfelsaft als auch Säfte aus Beerenobst eingedickt werden können.
Während des gesamten Prozesses der Saftherstellung gelangt die Rohware zweimal zur Verdampfstation:
- zum ersten Mal als Trübsaft vor dem Prozess der Ultrafiltration, zur Pasteurisierung und Dearomatisierung
- wiederholt als Klarsaft für Prozesse der Vor- und Schlussverdichtung, der Zwischenstufenfiltration und der Produktkühlung
Der Verdichtungsprozess besteht darin, der Heizsäule den Klarsaft zuzuführen, der als Fallfilm nach unten fließt. Heißer Dampf erwärmt die Säule von außen und bringt die Flüssigkeit zum Kochen und Verdampfen. Diese wird anschließend der nächsten Stufe der Verdichtung zugeführt.
Die Dämpfe werden zum Abscheider geleitet und zum Schluss für die weitere Erhitzung verwendet. Das Produkt durchläuft aufeinanderfolgende Verdampfungsstufen, um den geeigneten Verdichtungsgrad zu erreichen.
Eine moderne und intuitiv zu bedienende Schnittstelle sorgt für einfache und sichere Bedienung, dadurch dass sie automatisch Betriebsparameter für Produktionszyklen bestimmt.
Das an der Verdampfstation verdichtete Konzentrat wird gekühlt und über eine Rohrleitung zum Ausgleichsbehälter und weiter nach der Standardisierung in die Lagertanks transportiert.
7. Phase: Standardisierung und Lagerung
Moderne Lager verfügen über eine komplette Rohrleitungsanlage und ein Steuerungssystem, das die Archivierung der Informationen ermöglicht. Der Betriebszustand von Geräten und einzelnen Systemen, die im Raum arbeiten, wird auf einem Berührungsbildschirm angezeigt, wodurch das System von einer Stelle aus überwacht und gesteuert werden kann.
Für Rohrleitungen werden Schalttafeln verwendet, deren Aufbau menschliche Fehler bei der Bedienung des Lagersystems ausschließt.
Vor der Weiterleitung des Konzentrats in Lagertanks wird eine Standardisierung durchgeführt. Es handelt sich um eine wichtige Phase, die Kontrolle der Qualität und der Parameter des Konzentrats ermöglicht. Im Labor werden anhand einer dem Übergangstank entnommenen Probe der Extrakt, das Säuregehalt, der nephelometrische Trübungswert und die Farbe geprüft.
Die Verteilung und der Versand von Konzentraten aus dem Lager erfolgt über Mittelungstanks. Dies ermöglicht eine volle Kontrolle über die Qualität und Wiederholbarkeit der zur Verladung anstehenden Chargen. Folglich kommen keine Produktverluste zustande, die Sauberkeit kann einfacher gepflegt werden und die Füllzeit der Tankfahrzeuge wird verkürzt.
Ein Tankfahrzeug dient der Zuführung des Safts bzw. Konzentrats der Abfüllanlage. In der Abfüllanlage wird das fertige Produkt in Kartons oder Flaschen gefüllt.
8. Phase: Reinigung von Geräten und Rohrleitungen der Produktionsanlage
Eine CIP-Station dient zur Reinigung von Anlagen, Geräten und Verrohrung der Produktionslinie in Clean-in-Place-Technik.
Die Waschstation sorgt bei der Herstellung von Säften und Konzentraten für Sauberkeit und Hygiene in Prozesstanks, Lagertanks und Rohrleitungen, die zum Transport des Rohmaterials dienen, der sogenannten Verrohrung.
Reinigungsmittel werden an der Station in Form von Arbeitslösungen aufbereitet und zu dem zu reinigenden Gerät bzw. in die zu reinigende Anlage gepumpt. Dann zirkulieren sie im geschlossenen Kreislauf zwischen der CIP-Station und dem zu reinigenden Gerät über eine Zeitspanne, die ein gründliches Waschen bei der angenommenen Temperatur gewährleistet. Die Waschtemperatur und die Konzentration der Waschlösungen werden ständig überwacht und automatisch angepasst.
Der Reinigungsvorgang besteht aus den folgenden Etappen:
- Rückgewinnung des im technologischen System verbleibenden Produkts
- vorläufiges Ausspülen größerer Verunreinigungen
- Reinigung mit Waschmitteln (saure und alkalische Reinigung)
- Abspülen mit frischem Wasser
- optional - Desinfektion
Die Reinigung im sogenannten geschlossenen Kreislauf lässt Reinigungsmittel einsparen und die Menge der abgeleiteten Abwässer reduzieren. Arbeitslösungen werden an der CIP-Station entsprechend den vom Hersteller empfohlenen Konzentrationen und in geeigneten Temperaturen aufbereitet. Die Lösungen werden in drei Tanks mit Doppelmantelisolierung gespeichert und bei Bedarf mithilfe einer Pumpe aufgenommen.
Geben Sie den Namen der Maschine, Dienstleistung oder mindestens drei Zeichen ein und klicken Sie auf SUCHEN
