Sicherheit für das „weiße Gold“: aseptische Ventiltechnik für ungetrübten Milchgenuss
Können Sie sich eine Welt ohne das Aroma von Käse, die Cremigkeit Ihres Lieblingsjoghurts oder einfach ein erfrischendes Glas kalter Milch vorstellen? Vom fruchtigen Gelato bis hin zur Sahne im Kaffee – Milch ist die Seele weltweit beliebter Köstlichkeiten. Aber dieses Grundnahrungsmittel steht auch im Blickpunkt des technologischen Fortschritts, der darauf abzielt, seine Qualität, Sicherheit und Haltbarkeit zu optimieren. Begleiten Sie uns bei der Beleuchtung dieser noch andauernden Entwicklungsgeschichte und der besonderen Rolle der aseptischen Ventiltechnik darin.
Moderne Milchvarianten für eine sich wandelnde Welt
In den letzten Jahrzehnten ist eine Vielzahl attraktiver Milchvarianten auf den Markt gekommen, die den Ansprüchen neuer Generationen von Verbrauchern gerecht werden. Zwei davon – die H-Milch und die ESL-Milch – waren besonders wichtig für den anhaltenden Erfolg des „weißen Goldes“.
H-Milch hat der Milchwelt neuen Schwung verliehen, indem sie lange Haltbarkeit und praktische Handhabung ohne Geschmacks- oder Nährwerteinbußen in einem Produkt vereint. Diese Art von Milch wird einer Hochtemperaturbehandlung unterzogen, so dass sie ohne Kühlung transportiert, verkauft und gelagert werden kann. Dadurch macht sie mehr Menschen als je zuvor Milchgenuss zugänglich, unabhängig von Standort und Infrastruktur.
Eine weitere Erfolgsgeschichte ist der Aufstieg der ESL-Milch, die dem traditionellen Getränk mit ihrer deutlich verlängerten Haltbarkeit eine moderne Note verleiht. Wie die klassische Frischmilch werden die ESL-Varianten schonend pasteurisiert und anschließend in einer Kühlkette bis zum Verzehr gekühlt. Neue, hochreine Verarbeitungsverfahren sorgen jedoch dafür, dass die Milch nicht mehr nur wenige Tage, sondern mehrere Wochen frisch bleibt. Diese Innovation fand bei Verbrauchern weltweit Anklang.
Prozessventile – Schnittstellen auf dem Weg der Milch
Ventile sind wichtige Schnitt- und Schaltstellen, die den Milchfluss durch die verschiedenen Verarbeitungsstufen in der Molkerei lenken. Die Reise beginnt mit der Annahme und ersten Verteilung der Rohmilch. Danach folgen verschiedene Trenn- und Homogenisierungsschritte, um Nebenprodukte wie Molke oder Rahm abzutrennen und eine gleichbleibende Milchqualität zu gewährleisten.
Eine Wärmebehandlung in Form von Ultrahocherhitzung oder Pasteurisierung ist der obligatorische nächste Schritt, um die Auswirkungen von Mikroorganismen auf das Produkt zu minimieren. Anschließend wird die Milch abgefüllt und verpackt, sofern sie nicht für die Weiterverarbeitung zu Käse, Joghurt, Speiseeis oder anderen veredelten Produkten bestimmt ist.
Aufgrund der großen Empfindlichkeit des Naturprodukts unterliegen die in Molkereien eingesetzten Anlagen strengen behördlichen Vorschriften und ständiger Optimierung. Insbesondere die Ventile spielen eine entscheidende Rolle. Da sie direkt mit der Milch in Berührung kommen, müssen sie so konzipiert und aufgebaut sein, dass sie nach jeder Charge hygienisch gereinigt werden können. Für einige Verarbeitungsanwendungen sind Ventile erforderlich, die den Produktweg vollständig von der Umgebungsluft isolieren, um Keime und andere Substanzen fernzuhalten, welche die Lebensmittelsicherheit beeinträchtigen würden.
Die Erfüllung so hoher Anforderungen an die Aseptik ist eine große Herausforderung, da Ventile einen Schaft enthalten, der sich in den Produktbereich hinein- und wieder herausbewegt, wodurch bei unzureichender Abdichtung Verunreinigungen in den Produktstrom gelangen können. Es bedurfte einer Allianz aus engagierten Ingenieuren und renommierten Schokoladenherstellern, um kompromisslos aseptische Ventiltechnik Wirklichkeit werden zu lassen.
Pioniere der Aseptik mit Schokolade als Antrieb
Mitte der 1960er Jahre stellte ein Team von Ventilentwicklern im schweizerischen Kirchberg eine fortschrittliche Konstruktion zur Verbesserung der Sicherheit von Prozessventilen vor. Inspiriert wurden sie – wie so oft – durch die steigende Nachfrage der Milchproduzenten, diesmal angespornt durch ihre Zusammenarbeit mit bekannten qualitätsbewussten Schweizer Schokoladenherstellern.
Eine der wichtigsten Innovationen des Teams bestand darin, die Prozessventile mit einem Edelstahlbalg zu versehen, um den Ventilschaft von der Umgebung zu isolieren. Fest verschweißt ergibt sich so eine hermetische Abdichtung gegen Verunreinigungen. Diese Konstruktion ist bis heute typisch für aseptische Ventile. Metallbälge unterliegen Verschleiß, aber durch die Befüllung mit Dampf oder steriler Flüssigkeit können Temperatur- oder Füllstandsänderungen überwacht werden, um mögliche Risse frühzeitig zu erkennen.
Einige Jahre nach den ersten Innovationen brachte dasselbe Team eine weitere Entwicklung hervor: das aseptische Zweikammerventil. Dieser neue Ventiltyp ermöglichte komplexere aseptische Bearbeitungsabläufe, insbesondere effiziente CIP-Zyklen (Clean-in-Place). Doppelkammerventile gewährleisten, dass nicht miteinander kompatible Medien abwechselnd durch dieselben Ventilkammern strömen können, ohne dass die Gefahr einer Vermischung besteht, wobei dampfgeschützte Zwischenräume zwischen den verschiedenen Strecken genutzt werden.
Die richtigen Ventile für Molkereiprozesse
Bei der Auswahl von Ventilen für Molkereiprozesse ist es wichtig, stets die Qualität und Sicherheit der Milchprodukte im Auge zu behalten, denn schon kleine Mängel können den Geschmack und die Konsistenz der Milch verändern und auf Verbraucherseite damit möglicherweise für Verunsicherung sorgen. Darüber hinaus kann eine fehlerhafte Charge zu Produktionsausfällen und zum Verlust unverarbeiteter Milch führen.
Die oben beschriebenen aseptischen Ventile eignen sich für alle Stufen der Milchverarbeitung, ihr Hauptanwendungsbereich liegt jedoch in den sensiblen Bearbeitungsschritten nach der Wärmebehandlung. Vor der Pasteurisierung oder Ultrahocherhitzung ist die Vermeidung von Keimen weniger kritisch, da diese Verfahren sie unschädlich machen.
Milch mit verlängerter Haltbarkeit (ESL-Milch) muss nach der Pasteurisierung ebenfalls vor einer erneuten Kontamination geschützt werden, damit sie länger frisch bleibt. Der hierfür geltende Standard trägt die Bezeichnung „UltraClean“. Für diese Hygieneklasse stellen aseptische Ventile oder spezielle UltraClean Ventile mit Schaftmembranen, wie die GEA D-tec® Serie, eine geeignete Option dar. Die Wahl hängt oft davon ab, welche Ventile in den jeweiligen Molkereien bereits zum Einsatz kommen: Die Anpassung eines bereits vertrauten Ventilkonzepts an UltraClean/ESL-Prozesse kann wirtschaftlicher sein als ein kompletter Neustart mit einem anderen Konzept.
Für zahlreiche Anwendungen in der Milchverarbeitung bieten die hochflexiblen Ventile der „Hygienic“-Klasse die wirtschaftlichste Lösung. Die modulare GEA VARIVENT® Serie bietet unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten und eignet sich für alle Milchvarianten und Anwendungen vor der Wärmebehandlung sowie für ausgewählte Prozesse darüber hinaus.
Modulare Lösungen aus der Schweiz
Der Standort Kirchberg, der schon die aseptische Ventiltechnik hervorbrachte, ist nach wie vor ein Zentrum für Innovation und Fortschritt in diesem Bereich. Die direkten Nachfolger der Erfinder, die heute Teil der globalen GEA Group sind, setzen diese Entwicklungsgeschichte mit der aktuellen GEA Aseptomag® Produktlinie fort. Das Sortiment umfasst sowohl aseptische Absperr- und Verteilventile als auch spezielle Ausführungen für Probenahme- und Regelanwendungen. Darüber hinaus sind Molchsysteme erhältlich, mit deren Hilfe die Hersteller vor der Reinigung wertvolle Produktreste aus den Rohrleitungen zurückgewinnen können.
Erfolgreiche Milchverarbeitung für die Generationen von morgen
Nachhaltigkeit ist zu einer immer wichtigeren Anforderung bei der Auswahl der Komponenten für technische Prozesse geworden. Der Standort Kirchberg unterstützt dieses Ziel mit einer eigenen Servicewerkstatt. Zwar müssen die Metallbälge regelmäßig ausgetauscht werden, jedoch muss man deswegen nicht die aufgeschweißten Ventileinsätze entsorgen. In der Werkstatt können diese Komponenten gesondert aufgearbeitet und dem Betreiber kostengünstig wieder zur Verfügung gestellt werden, was Abfallmenge und Kosten reduziert.
Geschützt durch fortschrittliche Ventiltechnik behalten beliebte Milchprodukte von heute wie H-Milch und ESL-Milch ihren Geschmack und ihre Konsistenz – zur Zufriedenheit der anspruchsvollen Konsumenten. Das Qualitäts- und Haltbarkeitsversprechen wird zuverlässig eingelöst, indem schädliche Mikroorganismen in Schach gehalten werden. Die GEA Aseptomag® Ventilserie geht auf die Ursprünge dieser Entwicklung zurück und demonstriert die Stärken der aseptischen Ventiltechnik für Molkereien von heute und morgen.
