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C&M-4-2013 > Herstellungsprozesse in Molkereien inline überwachen – SensoTech GmbH

Herstellungsprozesse in Molkereien inline überwachen – SensoTech GmbH

Online und reproduzierbar

Ob Milchverarbeitung, Käseherstellung oder Molke­erzeugung, Inlinemessverfahren zur Prozessüberwachung gehören längst nicht mehr zum exotischen Repertoire der Qualitätssicherung. Mit der LiquiSonic® Messtechnik von SensoTech werden Informationen über Identität und Konzentration von Stoffen direkt aus dem Prozess ermittelt. Zu den Anwendern zählt das Molkerei­unternehmen Royal FrieslandCampina, das die Mess­systeme in der Molkeverarbeitung einsetzt.

Die Konzentrationsbestimmung ist heutzutage ein wichtiger Qualitätsfaktor in der Lebensmittelindustrie. Erfolgt die Messung durch manuelle Probennahmen, entspricht das Ergebnis lediglich einer Momentaufnahme und ist mit viel Zeit und wenig Reaktionsspielraum aufgrund der verzögerten Laboranalysen verbunden. Der Einsatz von Inlinemesstechnik bietet hingegen die Möglichkeit, Konzentrationen direkt aus dem Prozess zu erfassen. Zeit ist hier wertvoll und es lassen sich unnötige Kosten einsparen. Neben der erhöhten Sicherheit und Qualität der Prozesse kann durch die Inlinemessung die Produktausbeute gesteigert werden.

Nicht nur die Konzentrationsbestimmung, sondern auch die automatische Produkterkennung gehört zum Leistungsumfang der Inlinemesssysteme. Damit lässt sich sicherstellen, dass es sich tatsächlich um das gewünschte Produkt handelt und nicht beispielsweise um eine Reinigungsflüssigkeit. Der Ansatz einer Qualitätssicherung gemäß HACCP beginnt nicht beim Krisenmanagement, sondern vermeidet Fehler von vornherein.

LiquiSonic® in Molkereien

Der Einsatz von Inlinemesstechnik hat sich in Molkereien bereits bewährt. Prävention, Flexibilität und eine schnelle wie kontinuierliche Prozessparameteranalyse sind zu unverzichtbaren Kriterien geworden. Bei verschiedenen Lebensmittelherstellern erfolgreich im Einsatz, misst das Gerät zuverlässig die Konzentration in Flüssigkeiten und dient der Erkennung von unterschiedlichen Prozessflüssigkeiten. Abbildung 1 zeigt das Inlinemesssystem, das aus einem Controller und einem oder mehreren Sensoren besteht.

In Molkereien findet LiquiSonic® im Rahmen der Milchverarbeitung, Käseherstellung und Molkeverarbeitung Anwendung. Bei der Milchaufkonzentrierung wird durch Membranfiltration die Rohmilch in Rahm und Magermilch aufgetrennt. Die Sensoren werden in den Retentatstrom eingebaut, um die Konzentration kontinuierlich zu messen. Ein zusätzlicher Sensor im Permeat kann Einbrüche erkennen und ermöglicht es so, den Filtrationsprozess energieoptimal zu steuern. Während der Abfüllung lässt sich die Qualität der standardisierten Milch mit der Messtechnik überwachen.

Bei der Käseherstellung wird die Milch mit Labkulturen eingedickt und Süßmolke entsteht als Nebenprodukt. Hier empfiehlt es sich, eine Messstelle zur Phasenerkennung in den Prozess zu integrieren. Die Trennung des Käsebruchs von der Molke kann so inline verfolgt werden.

Frische Molke ist nicht lange haltbar. Deshalb sind nur pasteurisierte Produkte oder Trockenzubereitungen im Lebensmittelhandel zu finden. Die Herstellung von Trockenmolke erfolgt durch Membranfiltration oder Eindampfungsprozesse. Dabei wird der Molke Wasser entzogen, sodass der Trockensubstanzanteil steigt. Auch hier empfiehlt sich eine Inlineüberwachung.

Neben der Verarbeitung zum Trockenprodukt dient die Molke auch der Gewinnung von Laktose. Bei der Herstellung wird ein Messsystem eingesetzt, um die Kühlungskristallisation und die Extraktion zu überwachen.

Einsatz bei FrieslandCampina

Im Einsatz ist das Mess- und Analysesystem beispielsweise in den Produktionsprozessen des niederländischen Molkereiunternehmens Royal FrieslandCampina. Auch auf dem deutschen Markt sind Produkte des Unternehmens – u.a. durch Landliebe, Optiwell oder Campina – vertreten.

Nach einer zweimonatigen Testphase entschied sich das Unternehmen, die bei der Molkeverarbeitung ablaufenden Prozesse mit der LiquiSonic® Messtechnik zu optimieren. Insgesamt sind im Betrieb der Molkeverarbeitung über zehn Systeme im Einsatz.

Die Molke wird einerseits zu Trockenmolke verarbeitet, andererseits wird auch Laktose gewonnen. Gemessen wird hauptsächlich die Konzentration beziehungsweise der TS-Gehalt während der Molkeeindampfung bei Temperaturen bis zu 85°C. Abbildung 2 zeigt einen in die Hauptleitung eingebauten Sensor am Eindampfer. Um sicher zu sein, dass sich Molke in den Rohrleitungen und im Tank befindet, nutzt der Betrieb die Sensoren in verschiedenen Prozessstufen wie der Eindampfung oder Abfüllung.


Abb.1 Das LiquiSonic® Messsystem besteht aus einem Controller und einem oder mehreren Sensoren.


Abb.2 Der in der Hauptleitung eingebaute LiquiSonic® Varivent-Sensor misst bei Friesland­Campina kontinuierlich den TS-Gehalt während der Molkeeindampfung.

Fernkontrolle und Integration ins Leitsystem

Neben den Sensoren ist der Controller Bestandteil des Systems. Dieser visualisiert und dokumentiert lückenlos die Messergebnisse. Die zur Konzentrationsberechnung erforderlichen Produktdatensätze werden im Vorfeld von SensoTech im Controller hinterlegt. Dadurch ist eine schnelle Inbetriebnahme garantiert. Die Fernzugriffs­option erlaubt es dem Anwender auch, Controllereinstellungen von seinem PC am Arbeitsplatz oder über Mobilgeräte wie Notebook, Tablet oder Smartphone vor­zunehmen. Darüber hinaus macht sie Prozessinformationen ortsunabhängig verfügbar. Bei FrieslandCampina werden die Messdaten je nach Systemausstattung über Profibus DP oder analog an das Leitsystem übertragen.

Foto: © panthermedia | Sergey Khakimullin

Stichwörter:
Inlinemessverfahren, Prozessüberwachung, Royal FrieslandCampina, Lebensmittelindustrie, Molke

C&M 4 / 2013

Diese Artikel wurden veröffentlicht in Ausgabe C&M 4 / 2013.
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