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Fragen Sie sich manchmal, wie der Saft, den wir aus dem Karton ins Glas gießen, hergestellt wird?
Wir wissen das wirklich sehr gut, denn wir produzieren komplette Linien zur Herstellung von Säften und Konzentraten.
Wir beschreiben den Herstellungsprozess am Beispiel von Apfelsaft. In Polen liefern Apfelplantagen jedes Jahr Tausende von Tonnen dieser Rohware. Ein Großteil davon wird exportiert, der Rest wird unverarbeitet verkauft oder als Rohware für Säfte und Konzentrate verwendet.
Das dargestellte Verfahren wurde vom Gesichtspunkt eingesetzter Geräte beschrieben und ist für einen Fachmann selbstverständlich. In diesem Text möchten wir jedoch die Komplexität dieses Herstellungsprozesses denjenigen zeigen, die nicht täglich mit der Obst- und Gemüseverarbeitung zu tun haben. Wir schreiben für diejenigen, die einfach gerne Saft trinken.
Stufe I. Annahme der Rohware
Der Prozess der Herstellung von Säften und Konzentraten fängt mit dem Kauf der Rohware an. Vor der Entladung wird die Qualität der Früchte geprüft. Sie sollten gesund aussehen und eine entsprechende Reife aufweisen. Wir unterscheiden zwischen zwei Methoden der Entladung: die Nassentladung (mittels eines Wasserstrahls) und die Trockenentladung. Beide Methoden werden zum Entladen und Transport der Äpfel zu den Vorratssilos verwendet.
Das System zur Nassentladung besteht aus:
1. zum Wegspülen von Obst aus dem Auto und einer automatisch gesteuerten Wasserkanone
2. Bedienerraum mit pneumatisch-elektrischen Schaltschrank zur Bedienung der Anlage
3. Becherwerk zum senkrechten Transport der Rohware sowie zur Entfernung des Wassers aus der Rohware
4. System von Schwemmkanälen mit Entwässerungssiebmaschinen, das die Rohware vom Becherwerk entgegennimmt und über Klappen an die jeweiligen Silos leitet
Das System zur Trockenentladung besteht aus:
1. Hydraulischer Kipper für LKWs Das Entladen des Rohmaterials aus dem Fahrzeug erfolgt durch das Heben des vorderen Teils der Rampe und das Auskippen der Früchte in die Wanne.
2. Kabine für den Bediener des Kippers
3. Spiralsortiermaschine - zur Entfernung von Verunreinigungen wie Blätter, kleine Zweige, Sand und Steine
4. Schrägbandförderer - zur Entnahme des Rohmaterials aus der Wanne
5. Entladesystem aus Bandförderern - angeordnet über den Silos, leitet die angenommene Rohware zu den jeweiligen Kammern.
Die Äpfel sollten in kleinen Haufen gelagert werden. Der Hersteller bemüht sich um die schnellstmögliche Verarbeitung des erhaltenen Rohmaterials, um den Fäulnisprozessen und der Verschlechterung der Qualität vorzubeugen.
Das Waschen von Früchten erfolgt in zwei oder drei Stufen, je nach der verwendeten Entladungsmethode:
1. beim Nasstransprt aus den Silos
2. durch Sprühen von Wasser vor dem vertikalen Elevator, der die Früchte zum Inspektionsband transportiert
3. am Ende des Bandes oder des Inspektionstisches durch ein Sprühdüsensystem
Die Früchte aus den Silos werden vom Sortierer in die Maischevorbereitung gebracht. Hier beginnt die nächste Stufe der Saftproduktion.
Stufe II. Vorbereitung und Bearbeitung der Maische
Das Rohmaterial aus dem Vorproduktionslager wird zur Sortieranlage transportiert. Die Sortieranlage dient zum gleichmäßigen Zuführen von Äpfeln zum vertikalen Schneckenförderer (Elevator). Die Konstruktion der Sortieranlagen ist an die Kapazität des Elevators und der Ablaufkanäle angepasst.
Die Äpfel werden mit einem aus säurebeständigen Materialien und Kunststoffen, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen können, zum Inspektionsband oder zum Rollentisch transportiert. Geschulte Mitarbeiter kontrollieren die Äpfel und scheiden das Rohmaterial, das die Anforderung nicht erfüllt, ab.
Das sortierte Material fällt in die Mühle. Auswechselbare oder einstellbare Elemente der Mühlen, wie Messer, Siebe und Quetschwalzen ermöglichen die Anpassung an die Qualität des Rohmaterials und das Erreichen optimaler Parameter der Maische. Die Steuerung der Zerkleinerungslinie erfolgt über ein automatisches System mit Visualisierung, das über ein Touchpanel am Schaltschrank bedient wird.
Während des Mahlens werden zur Maische über eine Membranpumpe Enzympräparate hinzugefügt, die die Wirksamkeit des Pressvorgangs unterstützen.
In den technologisch begründeten Fällen wird die Maische aus der Mühle in den Rohrwärmetauscher (Maischeerhitzer) geleitet. Die Maische fließt im innenliegenden Rohr des Erhitzermoduls und es wird mittels heißen Wassers auf die vorgegebene Temperatur erhitzt
Danach wird die Fruchtmaische in die Maischetanks geleitet, von wo sie für die nächste Stufe der Herstellung von Säften und Konzentraten, zum Pressen, entnommen wird.
Stufe III. Pressen (Gewinnung von Saft)
Eine ordnungsgemäß durchgeführte Pressung garantiert die maximale Saftausbeute aus dem Rohmaterial.
Der Pressvorgang beginnt mit der Vorbefüllung. Die Maische wird in einen geschlossenen Zylinder gepumpt und füllt so den Raum der Presskammer. Dank der selbstoptimierenden Pressensteuerung, die jeder Prozessphase den Pressgrad des Prdukts bestimmt, erfolgt dieses Verfahren vollautomatisch.
Wenn der Füllzyklus der Presse abgeschlossen ist, begint der eigentliche Pressvorgang. Der Kolben drückt auf die Maische und der Saft fließt durch die Filterelemente in die beiden Saftkammern, die in der Schubplatte und der Druckplatte eingebaut sind. Der Kolben zieht sich dann zurück, während der Zylinder rotiert, so dass die gesamte Maische gründlich aufgelockert wird. Dieser Vorgang wird zyklisch wiederholt, wobei jeder Kolbenvorschub um einige Millimeter größer als der vorherige ist.
Die konstante Rotation des Zylinders während der Press- und Expansionszyklen sorgt für die günstigste Auflockerung der gepressten Maische und garantiert eine maximale Presswirkung.
Nach Beendigung des Pressvorgangs wird der Mantel geöffnet und die Trester ausgetragen. Die Trester gelangen zur Förderschnecke, die sie an die Lagerstelle transportiert.
Das geschlossene System garantiert einen hygienischen Prozess ohne Saftverlust sowie einen einfachen und automatisierten Reinigungsprozess.
Der in den Pressen gepresste Saft fließt in die Zwischentanks. Die nächste Stufe des Produktionsprozesses ist die Pasteurisierung und Entaromatisierung in der Verdampferanlage.
Stufe IV. Pasteurisierung und Entaromatisierung
Der in den Pressen gepresste trübe Saft wird aus den Zwischentanks zur Pasteurisierung und Entaromatisierung in die Verdampferanlage geleitet. Die Pasteurisierung erfolgt bei einer Temperatur von 95 -105 Grad Celsius und hat die Inaktivierung von Enzymen, die mikrobiologische Stabilisierung des Saftes, das Zusammenkleben von Stärke und die Denaturierung von Proteinen zum Ziel.
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Gleichzeitig werden die Aromastoffe eingedampft, d.h. entaromatisiert. Man erhält dann ein 100- bis 200-faches Aromakonzentrat. Die Verdampferanlage sorgt für eine hohe Prozesseffizienz, eine schnelle Verdampfung und einen geringen Dampfverbrauch. Die automatische Steuerung mit Visualisierung ermöglicht dem Bediener eine ständige Kontrolle der Parameter des pasteurisierten Saftes. Der pasteurisierte Saft wird in Depektinisierungstanks gepresst.
Die Depektinisierung ist ein Prozess, der in säurebeständigen Tanks mit Rührwerken durchgeführt wird. Das Volumen von diesen Tanks ist genau berechnet und angepasst, um eine richtige Dosierung von Enzymen durch die Schönungsstation zu gewährleisten. Die Schönungsstation besteht aus vier Behältern. Zwei von den Behältern sind ausgelegt auf die Vorbereitung von Bentonitlösung, der dritte Behälter ist für Zeolith gedacht. Der vierte dagegen dient zum Ausmischen und Erhitzen von Gelatinelösung. Um dem Produkt das Schönungsmittel beizumischen, muss man eine entsprechende Dosierung einstellen, Wassermenge angeben sowie den Prozesstank wählen.
Die Schönungsstation ist eine vollautomatische und kompakte Einheit mit Visualisierungssystem. Die Steuerung garantiert eine genaue Dosierung der Schönungsmittel und die Reduzierung von Verlusten.
Nach der Dosierung der Lösung wird die Versorgungsleitung gespült und die Schönungsstation automatisch abgeschaltet. Alle Daten werden gemäß den Anforderungen der Produktionskontrolle, insbesondere des HACCP Systems, archiviert.
Die Depektinisierung endet damit, dass der trübe Saft in einen Batch-Behälter gepumpt wird, von wo aus er in die Ultrafiltrationsanlage geleitet wird.
Stufe V. Ultrafiltration
Die Ultrafiltrationsstufe beginnt mit dem Umpumpen des trüben Saftes aus den Depektinisierungstanks in den Batch-Behälter. Die Ultrafiltrationsanlage ist eine vollautomatische Cross-Flow-Filtrationsanlage.
Der depektinisierte trübe Saft gelangt in den Batch-Behälter. Mit Hilfe einer leistungsstarken Zentrifugalpumpe wird der Rohsaft mit hoher Geschwindigkeit durch die Membranmodule gepumpt. In diesem Prozess wird eine dünne Schicht auf der Membranoberfläche gebildet. Ein Teil der Flüssigkeit durchdringt dabei die Membranen und als Fertigprodukt wird in den Behälter für Permeat gepumpt. Das Retentat wird automatisch bis zu einer maximalen Aufkonzentrierung eingedickt. Es kann dann diafiltriert werden, um den Extrakt zu gewinnen. Nach dem Ultrafiltrationsprozess wird der Saft in Klarwassertanks transportiert, von wo aus er zur Eindickung in die Verdampferanlage zurückgeführt wird.
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Stufe VI. Konzentrierung
Das "Herzstück" der Anlage zur Herstellung von Fruchtkonzentraten ist eine mehrstufige Verdampferanlage mit fallendem Saftfilm, die sowohl zur Eindickung von Apfelsaft als auch von weichen (farbigen) Fruchtsäften eingesetzt wird.
Während des ganzen Produktionsprozesses gelangt der Saft in die Verdampferanlage zweimal:
- zum ersten Mal als trüber Saft vor der Ultrafiltration, damit er pasteurisiert und entaromatisiert werden kann,
- zum zweiten Mal als klarer Saft, damit er vorkonzentriert und dann endgültig konzentriert, zwischenfiltriert und abgekühlt werden kann.
Bei der Eindickung wird das zu konzentrierende Produkt auf die Heizrohre verteilt und fließt als dünner Film nach unten. Der Heizdampf, der die Rohre von außen beheizt, führt zum Siedeprozess und zum Verdampfen der Flüssigkeit, die in die nächste Konzentrationsstufe gelangt.
Die Brüden werden in den Abscheider geleitet und anschließend zur weiteren Beheizung genutzt. Das Produkt geht alle Verdampfungsstufen durch, um den gewünschten Konzentrationsgrad zu erreichen. Die einfache und sichere Bedienung wird durch eine moderne und intuitive Oberfläche gewährleistet, die die Betriebsparameter vollautomatisch an die Produktionszyklen anpasst. Das Saftkonzentrat, das die Verdampferanlage verlässt, wird abgekühlt und durch eine Rohrleitung zum Mittelungstank und nach der Standardisierung den Lagertanks zugeführt.
Stufe VII. Standardisierung und Lagerung
Moderne Lagerhäuser verfügen über komplette Rohrleitungsanlagen und Steuerungsyssteme zur Archivierung von Informationen. Der Betriebszustand der Geräte und der einzelnen im Raum funktionierenden Systeme wird auf einem Touchpanel visualisiert, was die Überwachung und Steuerung des Systems von einem Ort aus ermöglicht.
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In den Rohrleitungsanlagen werden Schalttafeln eingesetzt, deren Konstruktion die Möglichkeit von Bedienerfehlern bei der Bedienung des Lagersystems ausschließt.
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Bevor das Konzentrat in Lagertanks umgefüllt wird, wird eine Standardisierung durchgeführt. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Kontrolle der Qualität und der Parameter des Konzentrats. Das Labor prüft anhand der aus dem Zwischentank entnommenen Probe den Extrakt, Extrakt, das Säuregehalt, den nephelometrische Trübungswert und die Farbe. Die Verteilung und der Versand der Konzentrate aus dem Lager erfolgt über Mittelungstanks. Dies ermöglicht eine volle Kontrolle über die Qualität und Wiederholbarkeit der zur Verladung anstehenden Chargen. Dadurch gibt es keine Produktverluste, die Sauberkeit kann leichter aufrechterhalten werden und die Füllzeiten der Tankfahrzeuge werden verkürzt.
Der Tankwagen transportiert den Saft oder das Konzentrat zur Abfüllanlage. In der Abfüllanlage wird das fertige Produkt in Kartons oder Flaschen abgefüllt.
Zusätzliche Geräte: Pasteurisierer, aseptisches Filtrationssystem MONA, Adsorber.
Pasteurisierer wird verwendet, um das Pasteurisierungsverfahren des Konzentrats für dessen Festigung durchzuführen. Das Konzentrat wird auf 65°C bis 99°C erhitzt, um Mikroorganismen zu beseitigen, und dann abgekühlt. Im Pasteurisierungsverfahren werden Mikroorganismen, die für das Leben und die Gesundheit schädlich sind, abgetötet. Nach einem ordnungsgemäß durchgeführten Pasteurisierungsverfahren ist unser Apfelkonzentrat längere haltbar und behält seine organoleptische Eigenschaften.
Das aseptische Filtrationssystem MONA (Eliminierung von Alicyclobacillus-Bakterien) ermöglicht die ACB-Bakterien zu eliminieren und die Qualität von konzentrierten Säften, deren Qualität sich z. B. durch die Lagerung im Lager verschlechtert hat, zu verbessern. Das Funktionsprinzip des MONA-Systems basiert auf drei Prozessen: Heizen, Filtern, Kühlen. Das Mona-System ist die einzige wirksame Methode zur Eliminierung von ACB-Bakterien,
Der Adsorber ADS XL wird zur Stabilisierung und Konditionierung von Apfelsaft verwendet. Wir nutzen diese Anlage für die Herstellung hochwertiger Konzentrate, die hohe Qualitätsanforderungen hinsichtlich Stabilität und Farbe erfüllen müssen. Wir setzen einen Adsorber dann ein, wenn die Ultrafiltration, die in der UF-XL-Ultrafiltrationsanlage durchgeführt wird, eine solche Qualität der Farbstandardisierung nicht gewährleistet und keine Langzeitstabilität der Säfte und Konzentrate garantiert.
Stufe VIII. Reinigung von Geräten und Rohrleitungen der Produktionsanlage
Die CIP-Reinigungsstation dient zur Reinigung von Anlagen, Geräten und Rohrleitungen in der Produktionslinie in der 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. Die Reinigungsmittel werden an der Station in Form von Gebrauchslösungen aufbereitet und in das zu reinigende Gerät oder die Anlage gepumpt. Dann zirkulieren sie im geschlossenen Kreislauf zwischen der CIP-Station und dem zu reinigenden Gerät über eine Zeit, die eine gründliche Reinigung bei der angenommenen Temperatur gewährleistet. Die Reinigungstemperatur und die Konzentration der Reinigungslösungen werden ständig überwacht und automatisch angepasst.
Der Reinigungsvorgang besteht aus den folgenden Schritten:
- Rückgewinnung des im technologischen System verbleibenden Produkts
- Vorspülen größerer Verunreinigungen
- Reinigung mit Reinigungsmitteln (Reinigung mit Säure und Lauge)
- Spülung mit sauberem Wasser
- optionale Desinfektion
Die Reinigung im sog. 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. Wir laden Sie zur Zusammenarbeit ein! Weitere Informationen zu Geräten zur Herstellung von Fruchtkonzentratenfinden Sie hier.
Wenn Sie an einer Zusammenarbeit mit B&P Engineering interessiert sind, kontaktieren Sie uns bitte über das Formular auf der Homepage Kontakt.
Für die Wissbegierigen:
Unten finden Sie acht Filme, die zeigen, wie das Apfelkonzentrat durch einen der führenden polnischen Konzentrathersteller produziert wird. Die Produktion erfolgt mit Maschinen, Anlagen und Steuerungssystemen der Firma B&P Engineering.
