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Big-Bag-Entleerstationen

Hygienischer Einsatz von Big-Bag-Entleerstationen

| Autor / Redakteur: Joachim Liedtke* / Manja Wühr

Profile aus Rundrohr und abgeschrägte Eckprofile bieten Verschmutzungen und Produktresten keine Ablagefläche.
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Profile aus Rundrohr und abgeschrägte Eckprofile bieten Verschmutzungen und Produktresten keine Ablagefläche. (Bild: J. Engelsmann)

Lebensmittel müssen unter hygienischen Bedingungen produziert werden. Doch was heißt das für die Big-Bag-Entleerung? An welchen Stellen kann es beim Prozess der Big-Bag-Entleerung überhaupt zu Kontaminationen kommen? Wie sollten Big-Bag-Entleerstationen im Detail konstruiert werden, um hohen Hygieneansprüchen gerecht zu werden?

Es gibt viele Gründe, warum Betreiber von Big-Bag-Entleerstationen Wert auf einen hygienischen Maschineneinsatz legen. In der streng regulierten Lebensmittel- und Pharmaindus­trie beispielsweise ist der Einsatz von Maschinen im Hygienic Design unerlässlich, um Produktkontaminationen durch Keimbildung vorzubeugen. Doch auch in anderen Branchen steigen die Hygieneanforderungen, beispielsweise um eine Kreuzkontamination verschiedener Produkte zu vermeiden oder um den Bediener vor gesundheitsschädlichen Stoffen zu schützen, die aus der Anlage austreten könnten. Auch praktische Gründe wie die einfache Reinigbarkeit der Komponenten oder der Wunsch nach einer sauberen Anlagenumgebung, sprechen für den Einsatz von Hygienic-Design-Maschinen.

Keimen und Fremdkörpern vorbeugen

Eine mögliche Keimbildung zu vermeiden ist insbesondere in der Produktion von Lebens- und Arzneimitteln, aber auch immer öfter in der Fein- und Grundstoffchemie oberstes Gebot. Keime bilden sich vor allem dann, wenn Produktreste oder andere Verunreinigungen in der Maschine über längere Zeit nicht beseitigt werden und verderben. Die dadurch entstehenden Bakterien bzw. Keime breiten sich rasend schnell in der Maschine aus. Um dem vorzubeugen, muss das eingesetzte Produktionsequipment gründlich reinigbar sein. Maschinen für hohe Hygieneansprüche sollten daher möglichst totraumfrei konstruiert sein. Ecken bzw. Kanten sollten abgerundet sein und vergrößerte Radien aufweisen, sodass alle Bereiche bei der Reinigung gut zugänglich sind. Auch kleinste Risse oder unsaubere Schweißnähte sind häufig von Ablagerungen betroffen, die nur schwierig wieder entfernt werden können. Betreiber sollten diese Aspekte bei der Maschinenauswahl beachten – insbesondere wenn es sich um produktberührende Bereiche handelt.

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Bei Big-Bag-Entleerstationen betrifft das vor allem den Entleertrichter, der als einzige Komponente direkten Kontakt zum entleerten Produkt hat. Engelsmann bietet daher einen Entleertrichter, der nach den Grundsätzen des Hygien­ic Design konstruiert wurde. Komplett demontierbar, lässt sich der Trichter einfach zerlegen, sodass die einzelnen Teile gründlich gereinigt oder auch komplett desinfiziert werden können. Darüber hinaus ist der Entleertrichter frei von Toträumen in denen sich Produktreste oder Verschmutzungen festsetzen könnten. Die glatten Edelstahloberflächen sind in verschiedenen Oberflächenbehandlungen und Rautiefen lieferbar.

Auch nicht produktberührende Teile der Entleerstation bzw. Komponenten im Spritzbereich sollten höheren Hygieneansprüchen gerecht werden, denn auch hier lagern sich Verschmutzungen wie Staub oder ausgetretene Produkreste ab, die verderben und über Umwege ins Produkt gelangen können. Die Big-Bag-Entleerstation von Engelsmann im Hygienic Design bietet daher auch in nicht produktberührenden Bereichen keine Angriffsfläche für Verschmutzungen: Profile aus Rundrohr, abgeschrägte Eckprofile und Steuerungskästen verhindern, dass sich dort zu viel Produkt­reste ansammeln. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass Reinigungsflüssigkeiten ungehindert abfließen. Das Gestell selbst wird bei Bedarf auch komplett in geschliffenem Edelstahl mit verschliffenen Schweißnähten ausgeführt.

Neben der Keimbildung gibt es noch einen weiteren Risikofaktor, der die Qualität und Reinheit der hergestellten Produkte gefährdet: Fremdkörper. Dabei kann es sich beispielsweise um Insekten handeln, die in das Maschineninnere gelangen. Auch von verlierbaren Teilen wie Schrauben oder Muttern, die im Produktbereich der Maschine installiert sind, und die sich lösen und in das Produkt fallen könnten, geht eine besondere Gefahr aus. In produktberührten Bereichen sollten Schrauben und Muttern nach Möglichkeit vermieden werden. Wenn Verschraubungen jedoch konstruktionsbedingt erforderlich sind, müssen diese adäquat gesichert sein. Beim Einsatz von Kunststoffen wiederum ist darauf zu achten, dass diese für den Einsatz mit Lebensmitteln geeignet sind. Sollten selbst geringste Mengen Kunststoffabrieb oder diffundierende Stoffe ungewollt in das Endprodukt gelangen, müssen diese nachweislich für die Gesundheit des Konsumenten unbedenklich sein.

Der Hygiene-Entleertrichter von Engelsmann kommt ganz ohne verlierbare Teile aus. Alle eingesetzten Dichtungen sind für den Einsatz im Lebensmittelbereich geeignet und konform mit Richtlinien wie FDA oder EC1935/2004. Um sicherzustellen, dass das Schüttgut wirklich frei von Fremdkörpern ist, bevor es zum nächsten Verarbeitungsschritt weitergeleitet wird, empfiehlt sich der Einsatz von Schutzsieben. Engelsmann bietet speziell für Big-Bag-Entleersysteme kompakte, platzsparende Sieblösungen, die einfach in das Gestell integriert werden. Bei Hygienic-Design-Entleerlösungen, in die eine Schutzsiebung integriert werden soll, verbaut Engelsmann das Kontrollsieb Jel Fix, das dank seiner runden Bauweise über optimale Reinigungseigenschaften verfügt.

Kreuzkontaminationen: Gefährdung durch Staub

Eine weitere Gefahr bei der Big-Bag-Entleerung geht von staubigen Produkten aus, die ohne entsprechende Hygienemaßnahmen die Anlagenatmosphäre verunreinigen und so Kreuzkontaminationen verursachen können. Dabei gilt es nicht nur das entleerte Produkt vor Verunreinigung zu schützen, auch die Produktionsumgebung und andere Produktionslinien sollten vor austretenden Partikeln geschützt werden.

Für eine staubdichte Big-Bag- Entleerung bietet Engelsmann Anschlussstutzen mit Blähmanschetten an. Nachdem der Big-Bag-Auslauf über die Manschette gestülpt und die Klappschalen geschlossen wurden, wird die Manschette pneumatisch betätigt. Dabei bläht sie sich auf und verpresst den Big-Bag-Auslauf fest mit den Klappschalen, sodass bei der Entleerung auftretender Staub nicht mehr in die Produktionsumgebung entweichen kann. Des Weiteren sollte bei der Entleerung staubiger Produkte keinesfalls auf eine Entstaubung der Entleervorrichtung verzichtet werden. Daher sind die Entleertrichter von Engelsmann mit einem Aspirationsstutzen ausgestattet, an den eine externe Entstaubungsanlage angeschlossen werden kann, die die staubige Atmosphäre in der Entleervorrichtung absaugt und filtert. Besitzt der Betreiber keine Entstaubungsanlage, besteht auch die Möglichkeit, z.B. einen Saugfilter direkt am Entleertrichter anzubauen. In diesem Fall erzeugt ein Ventilator am Filter einen Unterdruck, über den die staubige Atmosphäre im Trichter abgesaugt und mithilfe der Filter­elemente gereinigt wird. Wird das Abreinigungssystem des Filters aktiviert, werden die Produktpartikel mechanisch oder mithilfe von Druckluft in den Filterelementen gelöst und fallen zurück in den Entleertrichter der Station.

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Nicht nur beim Entleervorgang selbst, gerade beim Abbinden des entleerten Big Bags kommt es oft zur erhöhten Staubbildung. Kleinste Produktrückstände werden beim Abbinden und Zusammenlegen des Big Bags aufgewirbelt und stauben aus dem Auslauf. Um eine Kontamination der Produktionsumgebung auch an dieser Stelle zu vermeiden, können die Big Bags direkt nach deren Entleerung evakuiert werden, solange sie noch in der Entleervorrichtung der Station fixiert sind. Die enthaltene Restluft wird dann mitsamt etwaigen Produktresten abgesaugt, sodass die Staubbildung beim Abbinden und Zusammenlegen des entleerten Big Bags auf ein Minimum reduziert wird.

Zur Weiterförderung des entleerten Produkts werden Big-Bag-Entleerstationen meist mit Förder- und Dosierorganen wie Schneckenförderer, Zellenradschleusen oder pneumatischen Förderleitungen kombiniert. Bei der Entleerung von staubenden Produkten sollten Betreiber deshalb darauf achten, dass auch diese Komponenten wie auch eventuell integrierte Schutzsiebe staubdicht ausgeführt sind. Im Idealfall bilden die Entleerstation und das nachgelagerte Prozess­equipment im Hinblick auf den Produktstrom eine vollständig geschlossene Einheit.

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Sicherheit und Hygiene sind oberstes Gebot

Um Produktkontaminationen durch Keimbildung oder anderen Produktresten zu verhindern, gilt es bei der Konstruktion von Maschinen und Anlagen sicherzustellen, dass deren Reinigung gründlich und effizient erfolgen kann. Engelsmann bietet aus diesem Grund spezielle Varianten an, die nach den Grundlagen des Hygienic Designs und in Anlehnung an den wichtigsten Branchenstandards wie FDA, EC 1935/2004 oder GMP entwickelt wurden.

Neben den Maschinen und Anlagen kommt auch der Dokumentation bei Nahrungsmittelanwendungen eine entscheidende Rolle zu. Durch sie weist der Betreiber nach, dass das eingesetzte Produktionsequipment den geltenden Sicherheitsrichtlinien entspricht, etwa durch Atex-Zertifikate oder Werkstoffzeugnisse. Darüber hinaus liefert Engelsmann spezifische Nachweise für den Validierungs- bzw. Qualifizierungsprozess bei Nahrungsmittelproduzenten: Dass das Equipment entsprechend der Vorgaben designt wurde und wie vorgesehen funktioniert, dass das Verfahren, in dem das Equipment zum Einsatz kommt, bzw. die Qualität des Produktes reproduzierbar ist, und dass alle Komponenten der eingesetzten Maschinen bis zu ihrem Ursprung rückverfolgbar sind. Bereits bei der Produktion von Maschinen setzt Engelsmann auf abgetrennte, saubere Produktionsräume, die nach DIN ISO 14644-1 der Reinraumklasse 8 entsprechen.

* * Der Autor ist Entwickler bei J. Engelsmann, Ludwigshafen. Kontakt : Tel. +49-621-59002-0

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