Montag, 22. Juli 2024

CIP: Detektion des Abreinigungsverhaltens cerealer Matrizen

Detmold. (agf) Die fortschreitende Automatisierung von Bäckereien führt zum vermehrten Einsatz von geschlossenen Anlagen. So werden pumpfähige Teigen wie Sauerteige, Vorteige aber auch Brühstücke in Rohrleitungen transportiert. Verunreinigungen und Verschmutzungen in Rohrleitungen können den Produktionsprozess und die Produktqualität allerdings stark einschränken. Dies erfordert die Bereitstellung von Reinigungsprogrammen für geschlossene Systeme, das Cleaning in Place (CIP). Typische CIP-Verfahren sind jedoch oft überdimensioniert, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten – weiß die Lebensmitteltechnologin Ulrike Vogt, die bei der 73. Bäckerei-Technologie-Tagung in Detmold zum Thema «Detektion des Abreinigungsverhaltens cerealer Matrizen bei der CIP-Reinigung» referierte.

Typische CIP-Verfahren sind jedoch häufig überdimensioniert, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Außerdem fehlt Wissen über die Wechselwirkungen zwischen Reinigungsparametern und Teigeigenschaften, wie zum Beispiel dem Ablöseverhalten. Für die Auslegung effizienter Reinigungsprogramme ist daher eine inline-fähige Methode zur Erfassung des aktuellen Restverschmutzungsgrads nötig. Für deren Entwicklung bedarf es Referenz-Methoden zur Messung des Abreinigungsverhaltens, um Validierungsdaten bezüglich der Teig- Abreinigungskinetik zu generieren.

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Ziel des vorgestellten Forschungsprojekts ist die Optimierung von CIP-Programmen für pumpfähige Teige, basierend auf der Untersuchung der Reinigungskinetik und der Bestimmung des Reinigungserfolgs. Zur Ermittlung der Reinigungskinetik wird das Ablöseverhalten verschiedener pumpfähiger Teige in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit am Rheometer unter der Verwendung einer Searl-Methode zur Imitation des Reinigungsprogramms analysiert. Hierfür werden zunächst unterschiedliche Teigsysteme charakterisiert und entsprechend ihrer Eignung für die Versuche ausgewählt. Für die Detektion der Restverschmutzungen an Rohrleitungen wird eine neuartige ultraschallbasierte Oberflächenwellenmessung entwickelt und deren Anwendung durch Abreinigungsversuche an einer CIP-Pilotanlage untersucht und validiert. Die Validierung anhand der Bestimmung der Restverschmutzung erfolgt zum einen gravimetrisch als auch photometrisch mittels Thonhauser-Referenzmethode.

Erste Versuche zeigen, dass der Reinigungserfolg mit dem Ultraschall-System unter der Variation der abzureinigenden Teigsysteme und CIP-Parameter erfasst werden kann. Die zudem erfassten Unterschiede der Abreinigungsverhalten verschiedener Teigsysteme sollen durch weitere Untersuchungen wie zum Beispiel des Quellverhaltens der Teige aufgeschlüsselt und in Kontext zur Reinigungsauslegung gesetzt werden. Demzufolge stellen die unterschiedlichen Methoden zur Detektion des Abreinigungsverhaltens zuletzt die Grundlage für die Optimierung der Reinigungsprozesse und somit zu einer effizienteren und nachhaltigeren Gestaltung der Reinigung dar (Foto: AGF).

Ulrike Vogt arbeitete nach ihrem Bachelorstudium der Lebensmitteltechnologie eineinhalb Jahre in der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Dr. Schär. Im Anschluss erlangte sie ihren M.Sc-Abschluss im Fach Technologie und Biotechnologie der Lebensmittel an der Technischen Universität München. Zurzeit arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie in der Arbeitsgruppe Getreidetechnologie und -verfahrenstechnik. Sie promoviert auf dem Thema Aufklärung von Teigadhäsionsphänomenen, und bearbeitet derzeit sowohl ein Projekt, welches die Reduzierung der Teigadhäsion durch das Oberflächendesign untersucht, als auch ein Projekt, welches den Einsatz von Oberflächenwellenmessungen zur Detektion der Reinigung in Rohrsystemen untersucht.