42. Kulmbacher Woche - Kurzfassung Vortrag
Die Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln (High Pressure Processing = HPP) ist eine relativ neue Konservierungsmethode, die zunehmend industriell eingesetzt wird. Beispiele hierfür sind Konfitüren, Guacamole, Schinken, Fruchtsäfte, Convenienceprodukte und Meeresfrüchte. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren bietet die Hochdruckbehandlung den großen Vorteil, die Produkte weniger zu verändern und ist somit ein sehr schonender Konservierungsprozess. Für höchste Ansprüche hinsichtlich der Lebensmittelsicherheit ist eine Behandlung des endverpackten Produktes möglich. Darüber hinaus bietet der Hochdruck weitere Vorteile, bis hin zu neuen Möglichkeiten des Food Design.
42. Kulmbacher Woche - Kurzfassung Vortrag
Die Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln (High Pressure Processing = HPP) ist eine relativ neue Konservierungsmethode, die zunehmend industriell eingesetzt wird. Beispiele hierfür sind Konfitüren, Guacamole, Schinken, Fruchtsäfte, Convenienceprodukte und Meeresfrüchte. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren bietet die Hochdruckbehandlung den großen Vorteil, die Produkte weniger zu verändern und ist somit ein sehr schonender Konservierungsprozess. Für höchste Ansprüche hinsichtlich der Lebensmittelsicherheit ist eine Behandlung des endverpackten Produktes möglich. Darüber hinaus bietet der Hochdruck weitere Vorteile, bis hin zu neuen Möglichkeiten des Food Design.
Für die Druckbehandlung eignen sich feste, pastöse und flüssige Lebensmittel, die flexibel verpackt sind (Folien, Kunststoffbehälter etc.). In einem Hochdruckautoklaven werden diese für wenige Minuten Drücken von ca. 6.000 bar ausgesetzt, wobei als Medium zur Druckübertragung meistens Wasser eingesetzt wird. Das Druckmedium überträgt den hohen Druck isostatisch, d. h. gleichmäßig von allen Seiten auf das Produkt und gewährleistet dadurch eine homogene Behandlung, unabhängig von der Größe, Struktur und Position im Autoklaven. Weiterhin ist dadurch sichergestellt, dass sich das Lebensmittel nicht bleibend verformt. Die Druckbehandlung erfolgt zurzeit meist bei Umgebungstemperatur, zunehmend werden aber auch Anlagen aufgebaut, mit denen eine Hochdruckbehandlung bei höheren Temperaturen durchgeführt werden kann.
Seit vielen Jahrzehnten werden in industriellen Prozessen hohe Drücke eingesetzt. Hierzu gehören unter anderem die Synthese von Ammoniak, die Herstellung von Hochleistungskeramiken, die Polymersiation von Ethylen und die Extraktion von Hopfen. Basierend auf diesem Know-how und unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen in der Lebensmittelindustrie können heute Hochdruckanlagen für Drücke bis zu 7.000 bar und Behältervolumen von einigen hundert Litern aufgebaut werden. Die Arbeitstemperaturen betragen dabei -10 bis 95°C.
Pilotanlagen mit Volumina von wenigen Litern Inhalt dienen der Druckbehandlung von repräsentativen Proben oder der Produktion von Kleinstmengen. Vorteilhaft werden solche Anlagen als interner Druckübersetzer aufgebaut, wobei hydraulisch angetrieben ein Kolben in den Behälter gefahren und infolgedessen der Inhalt komprimiert wird.
Bei Standard-Produktionsanlagen ist der Behälter liegend installiert und das Be- und Entladen erfolgt durch die gegenüber liegenden Öffnungen. Dadurch ist ein Verwechseln von unbehandelter und behandelter Ware ausgeschlossen. Weiterhin lassen sich solche Systeme einfach in bestehende Produktionslinien integrieren. Der Druckaufbau erfolgt mit externen Pumpensystemen. Durch diesen Anlagenaufbau werden die Nebenzeiten zum Be- und Entladen minimiert und somit die Effizienz optimiert.
Neben kurzen Zykluszeiten ist die Langlebigkeit der Komponenten entscheidend für die Wirtschaftlichkeit des Prozesses. Bei Höchstdruckanlagen haben sich seit Jahren Konstruktionen bewährt, bei denen Druckeigenspannungen im Bauteil eingebracht werden. Dazu werden die Behälter als Schrumpfverband mehrlagig aufgebaut und die Rohrleitungsteile einer sogenannten Autofrettage unterzogen. Die Rahmenkonstruktion des Jochs wird mit vorgespannten Zugankern realisiert.
Quelle: Kulmbach [ NÜNNERICH, P., Hagen ]
