Auf die richtige Luft kommt es an: Sterilluft

Produktion mit Sterilluft
© pixabay.de / User: Hans Braxmeier

Joghurt- und Dessert-Produkte bilden trotz eines tendenziell sinkenden Absatzes noch immer ein bedeutendes Segment im deutschen Markt für Molkereiprodukte.

Mit fast 30 Kilogramm pro Kopf stellen fermentierte Milchprodukte einen relevant hohen Anteil am Gesamtmilchverbrauch von je circa 116 Kilogramm dar. Unter allen Industrieländern liegt beim Joghurtkonsum nur Frankreich knapp über dem  Deutschlands, was die wirtschaftliche Dimension von Joghurt & Co. hinreichend verdeutlicht. Um die Produkt- und Prozessintegrität gewährleisten zu können, spielt Sterilluft in der Herstellung eine wichtige Rolle.

Herausforderung für die Prozesshygiene

Die Herstellung fermentierter Milcherzeugnisse bildet auch heute noch immer eine durchaus beachtliche Anforderung an die Prozesshygiene. Denn das Produkt ist sehr empfindlich für den Verderb durch Schimmel und Hefepilzen, trotz seines pH-Werts von 4,6 oder weniger. Dazu kommt die klassische Schwachstelle jeder Bakterienkultur, nämlich die Sensitivität gegenüber Bakteriophagen. Also muss auch schon die Kultur im Betrieb unter strikten hygienischen Umständen herangezogen werden, wenn nicht gleich gefriergetrocknete Starterkonzentrate verwendet werden.  Die Sicherstellung der Produktintegrität ist daher das oberste Motto für alle Milchverarbeiter.

Um Schimmelsporen, Hefen und Phagen abzuhalten, wird nicht nur sehr hoch und sehr lang erhitzt – laut Handbuch der Milch- und Molkereitechnik fünf Minuten bei 90 bis 95° C – zusätzlich werden die Prozesstanks auch mit Sterilluft überdeckt. Dies erfolgt bei einem sehr moderaten Überdruck, gerade eben so hoch, dass keine Außenluft in den Tank eindringen kann.

Installationen für Sterilluft sorgen für Sicherheit in der Produktion und höchste Produktintegrität
© Donaldson

Anforderungen an die Sterilluft

Sterilluft muss dem Namen entsprechend technisch steril sein, das heißt sie hat einen Abscheidegrad von 99,99 Prozent für Partikel > 0,01 Mikrometer, FDA (Food and Drug Administration). Und sie muss gemäß den lebensmittelrechtlichen Bestimmungen (ISO 8573-1) ölfrei sein. Hier kommt die Filtrationstechnik ins Spiel. Die zumeist in einer zentralen Druckluftstation erzeugte und getrocknete Druckluft wird auf circa zwei bar Druck reduziert und einer Sterilfilterbatterie zugeführt. Diese sorgt dafür, dass die Luft steril und partikelfrei ist. Die Rückhalterate von Bakterien, Viren und Partikeln im Nanometerbereich gewährleistet letztendlich die Produkt- und Prozessintegrität.

Bei solchen Sterilluftfiltern erfolgt die Sterilisation in der Regel mit Sattdampf, der ebenso hohen Ansprüchen an Reinheit entsprechen muss und mit entsprechenden Dampffilterelementen gereinigt wird. Eine gute Dampfqualität erhöht die Standzeit der zu sterilisierenden Filter und optimiert in der Folge die Wirtschaftlichkeit des gesamten Prozesses.

Die Königsklasse in der Luft- und Dampffiltration bilden Filterelemente, die sehr viele Sterilisationszyklen aushalten. Der Hersteller Donaldson hat kürzlich berichtet, dass eine seiner Speziallösungen über 160 Sterilisationszyklen erreichen kann, beispielweise bei der 20 Minuten-Sterilisation in beiden Flussrichtungen mit 131 °C Sattdampf.

Optimale Lösungen bieten Sterilfilter, bei denen das Trockenblasen schnell vonstattengeht und binnen Sekunden eine rasche Rückkehr zu einem niedrigen Differenzdruck möglich ist. Stillstandzeiten, Energieverbrauch und mechanische Belastungen des Filtermediums werden so spürbar verringert. Der Prozess-, gefolgt vom Sterilisationszyklus, kann auf diese Weise effizient und vor allem sicher neu begonnen werden.

Wer sich über die Wissenschaft der Luft- und Dampffiltration direkt mit den namhaften Lieferanten der Prozesskomponenten informieren möchte, wird auf der kommenden Weltleitmesse drinktec vom 13. – 17. September 2021 auf dem Münchener Messegelände fündig.

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Roland Sossna

Roland Sossna

Der gelernte Molkereifachmann, Agraringenieur und freie Fachjournalist Roland Sossna gestaltet unter anderem die Redaktion der Fachtitel molkerei-industrie und IDM International Dairy Magazine. Regelmäßig stellt er herausragende Innovationen aus der Molkerei-Branche auf dem Blog vor.