Themen wie Lebensmittelsicherheit, Hygienestandards und Verlängerung der Haltbarkeit von Produkten gehören zu den grundlegenden Bausteinen der heutigen Lebensmittelindustrie. Mit dem steigenden Bewusstsein der Verbraucher, der Verschärfung gesetzlicher Vorschriften und dem zunehmenden Wettbewerb auf den globalen Märkten stehen die Hersteller vor der Herausforderung, sowohl qualitativ hochwertige als auch sichere Produkte anzubieten. In diesem Zusammenhang sind Faktoren wie das hygienische Design der in den Produktionsprozessen verwendeten Ausrüstung, die Prozesskontrolle und die Energieeffizienz von großer Bedeutung.
Genau an diesem Punkt spielen Pasteurisatorsysteme eine entscheidende Rolle. Diese Systeme, die insbesondere bei der Verarbeitung von flüssigen Produkten wie Milch, Fruchtsaft, Sahne und Most, die einer Wärmebehandlung bedürfen, eingesetzt werden, machen pathogene Mikroorganismen und Enzyme, die Verderb verursachen, in Lebensmitteln unschädlich und sorgen so sowohl für Produktsicherheit als auch für eine Verlängerung der Haltbarkeit. Doch Pasteurisatoren sorgen nicht nur für mikrobiologische Sicherheit; sie tragen auch dazu bei, die physikalischen, chemischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften des Produkts zu bewahren.
Ein weiterer wichtiger Vorteil moderner Pasteurisatorsysteme ist ihre hohe Energieeinsparung. Diese Systeme, die auf dem Prinzip der Regeneration basieren, nutzen die während des Prozesses entstehende Wärme zur Vorwärmung der Rohprodukte, wodurch sowohl die Energiekosten gesenkt als auch die ökologische Nachhaltigkeit gefördert wird. Auf diese Weise werden die Produktionsprozesse sowohl wirtschaftlich als auch umweltfreundlich optimiert. Mit all diesen Aspekten bieten Pasteurisatorsysteme eine Antwort auf die heutigen Bedürfnisse der Lebensmittelindustrie und bilden gleichzeitig eine starke Grundlage für das sichere und nachhaltige Produktionsverständnis der Zukunft.
Was ist ein Pasteurisator?
Pasteurisatoren sind fortschrittliche Lebensmittelsysteme, in denen flüssige Lebensmittel bei bestimmten Temperaturen kontrolliert und kurzzeitig einer Wärmebehandlung unterzogen werden, wodurch schädliche Mikroorganismen (wie pathogene Bakterien, Schimmel, Hefe und verderbliche Enzyme) im Produkt unschädlich gemacht werden. Die Pasteurisierungsmethode, die ihren Namen von dem französischen Wissenschaftler Louis Pasteur hat, der diese Methode im 19. Jahrhundert wissenschaftlich entwickelte, wird heute insbesondere bei flüssigen Lebensmitteln eingesetzt, um Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten, die Haltbarkeit zu verlängern und die Produktqualität zu erhalten.
Pasteurisatorsysteme sind so konzipiert, dass sie die mikrobielle Belastung des Produkts reduzieren und gleichzeitig die Gesundheit der Verbraucher sichern, während sie gleichzeitig darauf abzielen, den ursprünglichen Geschmack, die Farbe, den Geruch und die Nährwerte des Produkts so weit wie möglich zu bewahren. In diesen Systemen wird das Produkt in der Regel bei Temperaturen zwischen 60°C und 100°C für eine bestimmte Zeit erhitzt und dann schnell abgekühlt, um das mikrobiologische Gleichgewicht zu erhalten. Die Kombination aus Zeit und Temperatur wird speziell auf die Art und Empfindlichkeit des verarbeiteten Lebensmittels abgestimmt.
Viele Lebensmittel, insbesondere Milch, Sahne, Joghurtmischungen, Fruchtsäfte, Wein, Bier, Most, Ketchup, Mayonnaise, Eiweiß, verschiedene Soßen, Rosenwasser und pflanzliche Extrakte, werden mit industriellen Pasteurisatoren sicher gemacht. Insbesondere die Milchproduktebranche ist einer der Bereiche, in denen Pasteurisatoren am intensivsten eingesetzt werden. Da Milch aufgrund ihrer natürlichen Mikroorganismen leicht verderblich ist, muss sie unter hygienischen und kontrollierten Bedingungen pasteurisiert werden.
Moderne Pasteurisatorsysteme können je nach Betriebskapazität in unterschiedlichen Durchflussmengen hergestellt werden. Diese Systeme, die in der Regel eine Verarbeitungskapazität von 5 bis 50 Tonnen pro Stunde haben, werden in verschiedenen Konfigurationen sowohl für kleine Unternehmen als auch für große industrielle Produktionsanlagen angeboten. Dank automatischer Kontrollsysteme, präziser Temperaturregelung, hygienischer Designstandards (CIP – Clean In Place-Kompatibilität), Energie-Rückgewinnungsfunktionen und modularer Strukturen gehören Pasteurisatoren zu den unverzichtbaren Komponenten von Lebensmittelverarbeitungslinien.
Darüber hinaus ist die Nutzung dieser Systeme nicht nur aus Gründen der Lebensmittelsicherheit, sondern auch zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und internationaler Handelsstandards von Bedeutung. Viele Länder haben die Pasteurisierung von importierten oder lokal hergestellten flüssigen Lebensmitteln zur gesetzlichen Pflicht gemacht. Daher sind Pasteurisatoren nicht nur ein Prozessgerät, sondern auch ein strategisches Instrument für die Qualitätssicherung und Marktzugang von Lebensmittelunternehmen.
Was ist Pasteurisierung?
Pasteurisierung ist eine kontrollierte Wärmebehandlungsmethode, die angewendet wird, um pathogene Mikroorganismen, schädliche Enzyme und verderbliche Bakterien, die natürlicherweise in Lebensmitteln vorkommen können, unschädlich zu machen. Die Pasteurisierung, ein grundlegender Schritt zur Gewährleistung von Lebensmittelsicherheit und Hygienestandards, wird häufig eingesetzt, um die Haltbarkeit von Produkten zu verlängern, ihre mikrobielle Belastung zu reduzieren und die Gesundheit der Verbraucher zu schützen. Diese Methode, die im 19. Jahrhundert von Louis Pasteur entwickelt wurde, spielt insbesondere bei flüssigen und leicht verderblichen Produkten eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung von Zuverlässigkeit und Qualität.
Der Pasteurisierungsprozess wird je nach Art, physikalischen Eigenschaften und Verwendungszweck des Produkts bei Temperaturen zwischen 60°C und 100°C durchgeführt. Während des Erhitzungsvorgangs wird das Produkt für eine bestimmte Zeit bei dieser Temperatur gehalten und dann schnell abgekühlt, um das mikrobielle Gleichgewicht zu erhalten. Dieser Prozess hilft, unerwünschte Mikroorganismen im Produkt zu beseitigen, während gleichzeitig die Nährwerte, das Aroma, die Farbe und die Textur weitgehend erhalten bleiben.
Zum Beispiel wird Milch in der Regel bei 63°C für 30 Minuten (LTLT – Niedrigtemperatur-Langzeit-Methode) oder bei 72°C für 15 Sekunden (HTST – Hochtemperatur-Kurzzeit-Methode) pasteurisiert. Bei diesen Temperaturen werden schädliche Bakterien unschädlich gemacht, während Milchproteine und Vitamine unbeschädigt bleiben. Gurken werden bei 82°C, Tomatensaft bei 94°C und Fruchtsäfte und Getränke je nach Produktformulierung bei Temperaturen zwischen 70–95°C pasteurisiert. Die optimale Kombination aus Temperatur und Zeit wird für jedes Produkt basierend auf seinen mikrobiellen Eigenschaften und der angestrebten Haltbarkeit festgelegt.
Pasteurisierung beschränkt sich nicht nur auf den Erhitzungsvorgang; die anschließende schnelle Abkühlphase ist mindestens genauso wichtig wie die Wärmebehandlung. Produkte werden in dieser Phase in der Regel schnell auf unter 40°C und vorzugsweise auf 4–6°C abgekühlt. Durch diese schnelle Abkühlung wird das Wachstum von Mikroorganismen, die die Wärmebehandlung überlebt haben könnten, verhindert und das physikalisch-chemische Gleichgewicht des Produkts erhalten. Wird keine schnelle Abkühlung durchgeführt, kann es zu einer Verdunkelung der Produktfarbe, einer Verschlechterung des Aromas, einem Verlust an Nährwerten und einer erheblichen Verkürzung der Haltbarkeit kommen.
Pasteurisierte Produkte sollten unter Kühlschrankbedingungen (ca. 5–7°C) aufbewahrt werden. Die Aufrechterhaltung der Kühlkette ist ein kritischer Faktor für die Wirksamkeit der Pasteurisierung. Durch richtige Pasteurisierung und geeignete Lagerbedingungen können Produkte ihre Frische, ihren Nährwert und ihren Geschmack über einen längeren Zeitraum bewahren.
Obwohl Pasteurisierung keine langfristige Konservierung bei Fleisch und Fleischprodukten mit hohem Proteingehalt bietet, ist sie bei flüssigen und halbflüssigen Produkten wie Milch, Eiern, Fruchtsaft, Wein, Bier und Ketchup sehr effektiv. In Fällen, in denen eine längere Haltbarkeit und vollständige Sterilisation erforderlich sind, wird eine Sterilisation bei Temperaturen über 100°C unter Druck bevorzugt.
Zusammenfassend ist die Pasteurisierung ein Grundpfeiler der Lebensmittelindustrie, um sowohl die mikrobiologische Sicherheit zu gewährleisten als auch die Produktqualität auf höchstem Niveau zu erhalten. Dieser Prozess bietet dem Hersteller sowohl gesetzliche Konformität und Marktsicherheit als auch dem Verbraucher gesunde, zuverlässige und haltbare Produkte.
Arbeitsprinzip des Pasteurisators: Prozessablauf in Phasen
Pasteurisatorsysteme sind so konzipiert, dass sie auf einem integrierten Wärmeaustauschprinzip basieren, um Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten und die Energieeffizienz maximal zu erhalten. Insbesondere für die sichere und hygienische Verarbeitung empfindlicher flüssiger Produkte wie Milch bestehen diese Systeme aus einer Reihe von Prozessen, die schrittweise aufeinander folgen und rückführbar arbeiten. Dieser Prozess basiert auf einem fortschrittlichen Ingenieurdesign, das sowohl die Produktqualität als auch die wirtschaftliche Betriebseffizienz gewährleistet:
1. Beginn mit dem Balancetank
Der erste Schritt des Pasteurisierungsprozesses besteht darin, die Rohmilch in den Balancetank (Gleichgewichtstank) zu leiten. Die wichtigste Funktion dieses Tanks besteht darin, einen kontinuierlichen und konstanten Durchfluss in der Produktionslinie zu gewährleisten. Wenn die Milch direkt und mit variablen Durchflüssen in die Produktionslinie eingespeist wird, kann das Systemdruck- und Temperaturgleichgewicht gestört werden. Daher sorgt der Balancetank dafür, dass die Milch kontrolliert über eine Pumpe in das System geleitet wird, wodurch der Prozess stabil bleibt. Der Balancetank ermöglicht auch die vorübergehende Speicherung der in das System eingespeisten Milch, um plötzliche Unterbrechungen zu vermeiden.
2. 1. Regenerationsbereich
Die aus dem Balancetank gepumpte Rohmilch wird zunächst in den 1. Regenerationsbereich geleitet. In dieser Phase wird die Rohmilch indirekt mit zuvor pasteurisierter und heißer Milch verglichen. Dank der Wärmetauscherplatten tauschen diese beiden Flüssigkeiten Wärme aus, ohne miteinander in Kontakt zu kommen. Dadurch steigt die Temperatur der Rohmilch auf durchschnittlich 55°C. Diese Vorwärmphase ist entscheidend, um sowohl die Effizienz der Pasteurisierung zu steigern als auch den Energieverbrauch zu senken. Die Verwendung von vorgewärmter Milch reduziert den Bedarf an zusätzlicher Energie von außen erheblich.
3. Separator (Fetttrennungsphase)
Die Milch, die eine Temperatur von etwa 55°C erreicht hat, wird an dieser Stelle aufgrund ihrer idealen Viskosität für die Fetttrennung zur Separator-Einheit geleitet. Diese Einheit arbeitet nach dem Prinzip der Zentrifugalkraft und trennt die Fettphase in der Milch physikalisch ab. Hier wird die Milch je nach gewünschtem Fettgehalt standardisiert und bei Bedarf erneut homogenisiert. Dieser Prozess ist ein wichtiger Schritt, insbesondere um Milchprodukte mit unterschiedlichen Fettgehalten vermarkten zu können.
4. 2. Regenerationsbereich
Die standardisierte Milch gelangt in die zweite Regenerationseinheit des Systems. In dieser Phase gewinnt die Milch durch indirekten Kontakt mit der Milch, die aus dem Halterohr kommt und eine hohe Temperatur hat, Wärme. Durch diesen Wärmeaustausch erreicht das Produkt eine Temperatur von etwa 60–70°C. Damit ist die Vorbereitung vor der Pasteurisierung abgeschlossen. Diese Phase trägt auch dazu bei, die nachfolgende Heizlast zu reduzieren und die allgemeine Energieeffizienz des Systems zu steigern.
5. Heizeinheit
Nach der Regeneration wird die Milch in die Heizeinheit geleitet, um die Pasteurisierungstemperatur zu erreichen. In diesem Abschnitt wird die Milch indirekt durch Wärmetauscher, die mit heißem Wasser oder Dampf arbeiten, erhitzt. Durch diesen kontrollierten Erhitzungsprozess erreicht die Milch die Zieltemperatur – beispielsweise im Hochtemperatur-Kurzzeitverfahren (HTST) in der Regel im Bereich von 72–90°C. Dieser Temperaturwert ist entscheidend, um die im Produkt vorhandenen pathogenen Mikroorganismen unschädlich zu machen.
6. Halterohr (Zeitkontrollierte Wärmebehandlung)
Nachdem die Milch die Pasteurisierungstemperatur erreicht hat, wird sie in einem speziellen Abschnitt, dem sogenannten Halterohr, für eine bestimmte Zeit bei dieser Temperatur gehalten. Diese Struktur, die in der Regel aus Stahlrohren besteht und in Zickzackform angeordnet ist, sorgt dafür, dass die Milch etwa 15 Sekunden im System bleibt. Diese Zeit wird als ausreichend angesehen, um die pathogenen Keime zu zerstören und die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Am Ende des Halterohrs erkennt ein automatischer Temperatursensor und ein Regelventil, wenn die Milch nicht die gewünschte Temperatur erreicht hat, und leitet das Produkt automatisch an den Anfang des Systems zurück. Durch diesen Mechanismus erreicht nicht pasteurisierte Milch unter keinen Umständen die Abfüllung.
7. Rückregeneration und Energierückgewinnung
Die Milch, die den Pasteurisierungsprozess erfolgreich abgeschlossen hat, wird erneut in den 1. und 2. Regenerationsbereich geleitet. In dieser Phase kommt die Milch indirekt mit der noch rohen neuen Milch in Kontakt und überträgt ihre Wärme auf diese Milch. Dadurch kühlt die pasteurisierte Milch kontrolliert ab, während die Rohmilch die Vorwärmphase durchläuft. Dieser bidirektionale Wärmeaustausch ermöglicht die Energierückgewinnung. In modernen Systemen kann diese Energieeinsparung bis zu 85% betragen. Diese Eigenschaft trägt langfristig zur Senkung der Betriebskosten bei und leistet einen wichtigen Beitrag zu umweltfreundlichen Produktionszielen.
8. Kühlelement
Nach der Pasteurisierung wird die Milch als letzter Schritt in die Kühlelemente geleitet. Hier wird das Produkt in der Regel mit Hilfe von Eiswasser oder gekühltem Wasser auf die ideale Abfülltemperatur von etwa 4–6°C abgekühlt. Dieser schnelle Kühlvorgang verhindert das Wachstum von Mikroorganismen, verlängert die Haltbarkeit des Produkts und macht es für die Kühlkette geeignet. Die gekühlte Milch ist nun ein hygienisches, sicheres und abfüllbereites Produkt.
Die Bedeutung der Energierückgewinnung
Einer der wichtigsten Vorteile moderner Pasteurisatorsysteme ist ihre hohe Energieeffizienz. Diese Effizienz beruht auf den im System integrierten Regenerationseinheiten. Diese Abschnitte, die nach dem Prinzip des regenerativen Wärmeaustauschs arbeiten, nutzen die Milch, die den Pasteurisierungsprozess abgeschlossen hat und eine Temperatur von durchschnittlich 85–90°C erreicht hat, bevor sie das System verlässt, erneut zur Vorwärmung der Rohmilch. Während dieses indirekten Kontakts steigt die Temperatur der Rohmilch auf etwa 60–65°C. Dadurch gewinnt die Rohmilch erheblich an Wärme, bevor sie auf die Pasteurisierungstemperatur gebracht wird.
Dank dieses Vorwärmprozesses wird die Menge an zusätzlicher Energie, die von außen bereitgestellt werden muss, erheblich reduziert. Zum Beispiel, wenn die Rohmilch anfangs bei 10°C ist und während der Regeneration auf 65°C erhitzt wird, wird nur für eine Temperaturerhöhung von 25–30°C ein externer Heizer benötigt. Dies bedeutet, dass ein Großteil des gesamten Heizbedarfs durch die im System zurückgewonnene Energie gedeckt wird. In traditionellen Systemen wird diese Wärme vollständig durch externe Quellen bereitgestellt, während sie durch das regenerative System erheblich minimiert wird.
Die Energierückgewinnung bietet nicht nur einen Kostenvorteil, sondern ist auch von großer Bedeutung für die ökologische Nachhaltigkeit, die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und die Ziele der grünen Produktion. Weniger Energieverbrauch bedeutet weniger Brennstoffverbrauch und damit weniger Treibhausgasemissionen. Auf diese Weise werden Pasteurisatorsysteme in Bezug auf Energiemanagement und ökologische Verantwortung globalen Umweltstandards (z.B. ISO 14001) gerechter.
Darüber hinaus wird durch die Regeneration sowohl der Kühl- als auch der Heizbedarf reduziert, was die Aufrechterhaltung des thermischen Gleichgewichts des Systems erleichtert. Die Belastung der Heiz- und Kühlelemente wird verringert, was die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert und den Wartungsbedarf reduziert. Da auch der thermische Stress in den Wärmetauschern minimiert wird, erhöht sich die langfristige Haltbarkeit und Leistung des Systems.
In großen Produktionsanlagen bedeutet diese Art von Energieeinsparung auf Jahresbasis erhebliche Energie- und Kostenvorteile. Zum Beispiel kann in einem System, das 10 Tonnen Milch pro Stunde verarbeitet, allein durch Regeneration eine Energieeinsparung von 60–70% erzielt werden. Dies bietet sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch eine herausragende Leistungsstufe.
Zusammenfassend bieten Pasteurisatorsysteme dank der regenerativen Energierückgewinnung nicht nur in Bezug auf Hygiene und Produktsicherheit, sondern auch in Bezug auf Energieeffizienz und ökologische Verantwortung die am besten geeignete Lösung für die Erwartungen der modernen Lebensmittelindustrie. Diese Eigenschaft ist eine konkrete Anwendung des zunehmend an Bedeutung gewinnenden grünen Produktionsansatzes.
Arten von Pasteurisatoren
Der Bedarf an Pasteurisierung kann je nach den physikalischen Eigenschaften, der Viskosität, dem Inhalt, der Verpackungsart, dem Produktionsvolumen und den Prozesszielen des zu verarbeitenden Produkts variieren. Daher wurden in industriellen Anwendungen verschiedene Arten von Pasteurisatorsystemen entwickelt. Jeder von ihnen ist so konzipiert, dass er in bestimmten Produktgruppen die effizientesten Ergebnisse liefert. Nachfolgend sind die am häufigsten verwendeten Arten von Pasteurisatoren und deren Anwendungsbereiche aufgeführt:
Plattenpasteurisatoren
Plattenpasteurisatoren sind kompakte und sehr effiziente Systeme, die durch indirekten Wärmeaustausch zwischen dünnen Metallplatten arbeiten. Jede aus rostfreiem Stahl gefertigte und mit einer Dichtung versehene Platte übernimmt sowohl die Heiz- als auch die Kühlfunktion. In diesen Systemen sind in der Regel Regenerations-, Heiz- und Kühlbereiche integriert.
Anwendungsbereiche:
• Milch (Trinkmilch und Milchbasierte Getränke):
Wird bei allen Milchsorten wie Trinkmilch, Kakaomilch, laktosefreier Milch und aromatisierter Milch verwendet, um die mikrobiologische Sicherheit zu gewährleisten und die Haltbarkeit zu verlängern.
• Fruchtsäfte (Klar und Trüb):
Ideal zur Vermeidung von Fermentation und zur Gewährleistung der Stabilität bei frisch gepressten oder aus Konzentrat hergestellten Fruchtsäften wie Orange, Apfel, Traube, Granatapfel, Kirsche.
• Ayran und Kefir:
Fermentierte Milchprodukte wie Ayran und Kefir werden vor oder nach der Abfüllung pasteurisiert, um sowohl die Hefekontrolle zu gewährleisten als auch die Frische des Produkts länger zu erhalten.
• Molke (Whey):
Dieses Nebenprodukt mit hohem Gehalt an Milchsäure und Protein wird pasteurisiert, um in der Getränkebranche verwendet zu werden.
• Flüssige Eiprodukte (Weiß, Gelb oder Mischung):
Flüssige Eiprodukte, die in industriellen Küchen, in der Backwaren- und Fertiggerichtebranche verwendet werden, werden mit Plattenpasteurisatoren verarbeitet, um sie von Pathogenen wie Salmonellen zu befreien.
• Rosenwasser, Lavendelwasser und Pflanzliche Extrakte:
Aromatische Flüssigkeiten, die in der Kosmetik-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie verwendet werden, werden pasteurisiert, um sie von Mikroorganismen zu befreien, ohne ihre natürliche Struktur zu zerstören.
• Pflanzliche Tees und Funktionelle Getränke:
Getränke, die mit pflanzlichen Extrakten wie schwarzem Tee, grünem Tee, Hibiskus, Ingwer zubereitet werden, werden pasteurisiert, um Farbe, Aroma und funktionelle Bestandteile unverändert zu erhalten.
• Kohlensäurefreie Softdrinks und Aromatisierte Wässer:
Produkte wie Limonade, Rote-Bete-Saft, Sirup und gesüßte Getränke werden mit Plattensystemen pasteurisiert, um sowohl die mikrobiologische Kontrolle als auch das Produktgleichgewicht zu gewährleisten.
• Essig und Leicht Saure Soßen:
Wird verwendet, um unerwünschte Fermentation und Farbveränderungen in diesen Produkten mit niedriger Dichte und saurer Struktur zu verhindern.
Vorteile:
• Hohe Energieeffizienz (bis zu 90% Regenerationsmöglichkeit).
• Spart Platz durch kompaktes Design.
• Einfache Reinigung und Wartung (kompatibel mit CIP-Systemen).
• Schnelles Inbetriebnehmen und Prozesskontrolle.
Einschränkungen:
Nicht geeignet für Produkte mit Partikeln, hoher Viskosität oder faserigen Bestandteilen. Es besteht das Risiko einer Verstopfung der Platten.
Röhrenpasteurisatoren
In diesen Systemen erfolgt der Wärmeaustausch nicht über Platten, sondern über Rohre. Das Heiz- und Kühlmedium (heißes Wasser oder Eiswasser) und das Produkt bewegen sich im Gegenstromprinzip durch doppelwandige oder ineinander verschachtelte Rohre. Der Durchmesser der Rohre kann je nach Produkteigenschaften angepasst werden.
Anwendungsbereiche:
• Tomatenprodukte (Püree, Sauce):
Tomatenprodukte mit faseriger und dicker Konsistenz können dank der Röhrensysteme ohne Verstopfung verarbeitet werden, wobei während der Wärmebehandlung Farb-, Konsistenz- und Geschmacksbalance erhalten bleibt.
• Fruchtpürees und Fruchtkonzentrate:
Dichte Fruchtpürees wie Aprikose, Pfirsich, Apfel, Mango; können aufgrund ihrer natürlichen Partikelinhalte und hohen Viskositäten sicher in Röhrensystemen verarbeitet werden. Ebenso sind Fruchtkonzentrate mit hohem Brix-Wert für diese Systeme geeignet.
• Ketchup und Mayonnaise-Derivate:
Diese Soßen mit hohem Fett- und Gewürzgehalt und emulgierter Struktur sind anfällig für Veränderungen bei Temperaturschwankungen und werden daher mit empfindlich kontrollierten Röhrensystemen pasteurisiert.
• Soßen (Barbecue, Scharfe Soße, Senf usw.):
Bei diesen Produkten mit unterschiedlichen Partikelgrößen und Dichten ist das Röhrensystem die ideale Lösung für eine homogene Pasteurisierung und Produktsicherheit.
• Tahin und Erdnussbutter:
Aufgrund ihres hohen Fettgehalts, ihrer geringen Fließfähigkeit und ihres Partikelgehalts können diese Produkte nicht in Plattensystemen verarbeitet werden. In Röhrensystemen wird eine langsame, aber effektive Wärmebehandlung durchgeführt.
• Melasse, Traubenmost und Konzentrierte Zuckerprodukte:
Bei Produkten mit hohem natürlichem Zuckergehalt werden kontrollierte Röhrenpasteurisatoren bevorzugt, um Karamellisierung zu vermeiden und ohne Anhaftungen zu erhitzen.
• Pflanzliche Pürees und Pasten (Hummus, Auberginenpüree, Linsenpüree usw.):
Diese Produkte mit dicker und partikelreicher Struktur werden in Röhrensystemen bei kontrollierter Temperatur pasteurisiert, um die Haltbarkeit zu verlängern.
• Fertigsuppenbasen und Dichte Lebensmittelgele:
Diese stärke- oder proteinbasierten Produkte werden aufgrund ihrer hohen Konsistenz sicherer in Röhrensystemen wärmebehandelt.
• Pflanzliche Smoothies und Proteinmischungen:
Produkte mit faserigen Obst-Gemüse-Mischungen werden pasteurisiert, um sowohl eine homogene Verteilung zu gewährleisten als auch Verderb zu verhindern.
Vorteile:
• Geringes Verstopfungsrisiko, daher für partikelreiche Produkte geeignet.
• Beständig gegen hohe Temperaturen.
• Dank des hygienischen Designs können die mit dem Produkt in Kontakt kommenden Oberflächen leicht gereinigt werden.
Einschränkungen:
Nimmt mehr Platz ein als Plattensysteme und die Regenerationsrate ist relativ niedriger. Die Reinigungszeit ist länger.
Autoklav-Pasteurisatoren
Autoklavsysteme sind Systeme, in denen das Produkt in verpackter Form (Glasgefäß, Blechdose, PET-Flasche usw.) pasteurisiert wird und in der Regel unter Druck arbeiten. Die Produkte werden mit Dampf, heißem Wasser oder trockener Hitze auf die gewünschte Temperatur gebracht und dort für eine bestimmte Zeit gehalten. Nach der Pasteurisierung wird das Produkt in die Kühlphase überführt.
Anwendungsbereiche:
• Konserven:
Gemüse wie Erbsen, Bohnen, Mais, Kichererbsen, Kidneybohnen, Pilze, Kartoffeln sowie fleischhaltige oder in Olivenöl eingelegte Gerichte (z.B. weiße Bohnen, Pilaki, Eintopf) werden in Autoklaven in Glasgefäßen, Blechdosen oder Glasflaschen pasteurisiert und erhalten so eine lange Haltbarkeit.
• Fertiggerichte und Ein-Portion-Menüprodukte:
Fertiggerichte, die in der industriellen Lebensmittelproduktion in Vakuumverpackungen oder Konservendosen abgefüllt werden (z.B. Nudelsoßen, Menüs mit Fleischbällchen, Eintöpfe), bieten mit Autoklavsystemen sowohl hohe Sicherheit als auch eine lange Haltbarkeit von 6 Monaten bis 1 Jahr.
• Gemüse- und Obstglasprodukte:
Marmelade, Kompott, gekochtes Gemüse, geröstete Paprika/Auberginen, Oliven, Gurkenpickles werden nach der Abfüllung durch Autoklavpasteurisierung sowohl in ihrer Haltbarkeit verlängert als auch Farb- und Geschmacksveränderungen verhindert.
• Fleisch und Fleischprodukte:
Produkte mit hohem Proteingehalt und hohem Risiko wie Wurst, Würstchen, Dörrfleisch, Fleischsoßen, Gelee-Fleischprodukte werden im Autoklav bei hoher Temperatur verarbeitet, um Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Da Fleischprodukte in der Regel unter Druck pasteurisiert werden, wird sichergestellt, dass die Wärme gleichmäßig alle Bereiche erreicht.
• Fisch- und Meeresfrüchtekonserven:
Bei Meeresfrüchten in Dosenform wie Thunfisch, Sardinen, Lachs, Sardellen, Tintenfisch ist die mikrobiologische Sicherheit entscheidend, weshalb die Autoklavpasteurisierung eine der grundlegenden Methoden ist.
• Soßen und Pasten (Tulum-Käsepaste, Acuka, Paprikapaste, Oliven in Soße usw.):
Diese Produkte, die in Glasgefäßen oder Vakuumverpackungen vermarktet werden, werden aufgrund ihres sauren und öligen Inhalts durch Autoklavpasteurisierung stabilisiert.
• Desserts und Milchprodukte:
Verpackte Desserts wie Kazandibi, Milchreis, Pudding können nach der Abfüllung in speziellen Behältern im Autoklav kurzzeitig hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Dieser Prozess kann die Haltbarkeit von einigen Wochen auf einige Monate verlängern.
• Babynahrung und Spezielle Medizinische Lebensmittel:
Babynahrung, die in hitzebeständige Plastikverpackungen oder Glasgefäße abgefüllt wird, sowie spezielle enterale Ernährungsprodukte werden im Autoklav kontrolliert pasteurisiert und in steriler Umgebung gelagert.
• Süßigkeiten, Pudding und Gelbasierte Produkte:
Verpackte Gelee-Desserts, Puddings oder Füllprodukte können im Autoklav verarbeitet werden, um sowohl die mikrobiologische Sicherheit als auch die Konsistenzbalance zu erhalten.
Vorteile:
• Da die Pasteurisierung zusammen mit dem verpackten Produkt erfolgt, wird das Risiko einer nachträglichen Kontamination ausgeschlossen.
• Bietet eine lange Haltbarkeit.
• Flexibler Einsatz für verschiedene Verpackungsgrößen möglich.
Einschränkungen:
Die Wärmebehandlungszeit ist länger, was den Energieverbrauch erhöhen kann. Außerdem können sensorische Verluste (Farbe, Aroma, Nährwert) im Produkt auftreten.
Tunnelpasteurisatoren
Tunnelpasteurisatoren sind Systeme, bei denen in der Regel abgefüllte oder verpackte Produkte auf einem Förderband voranschreiten und mit heißem Wasser oder Dampf besprüht werden, um pasteurisiert zu werden. Der Prozess ist in der Regel mehrstufig und besteht aus Heiz-, Halte- (Holding) und Kühlabschnitten. Wasser wird über Sprühdüsen auf das Produkt gegossen, um eine homogene Pasteurisierung zu gewährleisten.
Anwendungsbereiche:
• Kohlensäurefreie Getränke (Limonade, Eistees, Funktionelle Getränke):
Limonade, aromatisierte verdünnte Getränke, grüntee-/hibiskusbasierte Getränke, die in PET- oder Glasflaschen abgefüllt werden, werden mit Tunnelpasteurisatoren sicher gemacht.
• Fruchtsäfte und Nektare:
Produkte wie klare oder trübe Fruchtsäfte (Orange, Kirsche, Apfel, Granatapfel, Aprikose) werden in der Regel nach der Abfüllung in Glas- oder PET-Flaschen im Tunnelpasteurisator verarbeitet, um die Haltbarkeit zu verlängern.
• Energydrinks und Vitaminangereicherte Produkte:
Funktionelle Getränke, Multivitaminflüssigkeiten oder Getränke mit pflanzlichen Zusätzen, die in Aluminium- oder Blechdosen angeboten werden, werden im Tunnelsystem für eine homogene Pasteurisierung verarbeitet.
• Bier und Alkoholische Getränke (Wein, Apfelwein):
Bei der Bierherstellung wird insbesondere bei alkoholfreien Sorten und einigen Craft-Bieren (handgemacht) Tunnelpasteurisierung angewendet. Dieser Prozess stoppt die Fermentation und verlängert die Haltbarkeit. Ebenso wird sie bei empfindlichen alkoholischen Getränken wie Wein und Apfelwein bevorzugt.
• Milchgetränke (Aromatisierte Milch, Milchkaffees, Proteingetränke):
Produkte wie abgefüllte Schokoladenmilch, Vanillemilch, UHT-Milchbasierte Latte/Kaffeegetränke, Sportgetränke werden mit Tunnelpasteurisatoren verarbeitet, um die Inhaltsstabilität und Haltbarkeit zu erhöhen.
• Pasteurisierung vor dem Etikettieren bei Kohlensäurehaltigen Getränken (In begrenzten Fällen):
In einigen Fällen kann auch bei kohlensäurehaltigen Produkten mit niedrigem Säuregehalt (z.B. Kombucha) eine leichte Pasteurisierung erforderlich sein. Das Tunnelsystem kann auch für diese Anwendungen angepasst werden.
• Essige und Gurkenwasser:
Besonders aromatisierte Apfelessig, Honigessig, probiotische Gurkenwasser werden in Glasflaschen im Tunnelsystem verarbeitet.
• Abgefüllte Natürliche Aromatisierte Wässer und Pflanzliche Extraktgetränke:
Wässer mit natürlichen Inhaltsstoffen wie Ingwer, Zitrone, Minze, Basilikum werden pasteurisiert, um die Haltbarkeit zu verlängern.
• Kosmetik- und Getränk-Hybridprodukte:
Produkte wie Rosenwasser, Lavendelwasser, die sowohl als Getränk als auch als Kosmetik vermarktet werden, werden in verpackter Form pasteurisiert.
• Vorstabilisierung für Kühlkettenprodukte:
Bei einigen speziellen Produkten kann eine leichte Pasteurisierung im Tunneltyp angewendet werden, um die Stabilität während der Logistik zu gewährleisten (z.B. Produkte mit Probiotika).
Vorteile:
• Geeignet für die Massenproduktion; kann mit hoher Kapazität arbeiten.
• Da die Verarbeitung zusammen mit dem verpackten Produkt erfolgt, wird das Risiko einer nachträglichen Kontamination ausgeschlossen.
• Spart Wasser und Energie durch automatisches Wasserkreislaufsystem.
Einschränkungen:
Die Installationskosten sind hoch. Erfordert großen Platzbedarf. Besonders bei Glasflaschen sind spezielle Trägersysteme erforderlich, um das Bruchrisiko zu minimieren.
Fazit: Das Zentrum der sicheren Lebensmittelproduktion und Energieeffizienz – Pasteurisatorsysteme
Heute wird die Lebensmittelindustrie nicht nur durch Produktqualität und Hygienestandards, sondern auch durch Energieeffizienz, ökologische Nachhaltigkeit, gesetzliche Konformität und Wettbewerbsvorteile geprägt. In diesem Zusammenhang werden Pasteurisatorsysteme nicht mehr nur als technische Ausrüstung betrachtet, sondern als strategische Investition im Herzen des Produktionsprozesses. Insbesondere bei der Verarbeitung von flüssigen Produkten spielen sie eine entscheidende Rolle, um sowohl die Produktsicherheit zu gewährleisten als auch den Produktionsprozess effizienter, wirtschaftlicher und umweltfreundlicher zu gestalten.
Pasteurisatoren reduzieren dank fortschrittlicher Wärmerückgewinnungstechnologien die Energiekosten in den Produktionsprozessen erheblich und garantieren gleichzeitig die mikrobiologische Sicherheit jeder Produktcharge durch sicherheitsorientierte Ausstattungen wie das Halterohr. Diese Systeme bieten operationale Nachhaltigkeit durch Automatisierungssysteme, die das Temperatur-Zeit-Gleichgewicht mit hoher Präzision steuern, CIP-Kompatibilität (Reinigung vor Ort), Oberflächendesigns nach hygienischen Designprinzipien und rückführbare Ventile zur Erhöhung der Prozesssicherheit.
Darüber hinaus erfüllen moderne Pasteurisatorsysteme nicht nur gesetzliche Anforderungen, sondern steigern auch die Produktqualität, stärken das Vertrauen in die Marke, verschaffen Vorteile auf Exportmärkten und gewährleisten die Einhaltung globaler Qualitätsstandards (HACCP, ISO 22000, FDA usw.). Angesichts der zunehmenden Wettbewerbsbedingungen in der Lebensmittelbranche steigern Investitionen in solche Ausrüstungen sowohl die kurzfristige operative Leistung als auch langfristig den Markenwert und die Kundentreue.
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