Wie behalten Sie die Kontrolle über Lebensmittelsicherheit und Qualität, wenn sich die Produktion verändert?
Ein Joghurthersteller in China erhielt Reklamationen bezüglich der Produktsicherheit und Produktqualität. Die Kundschaft meldete Abweichungen bei Geschmack und Farbe. Zudem war das Produkt von einer Produktionscharge zur nächsten nicht immer konsistent.
Bei einer Überprüfung des Werks konnte das Problem auf den Reinigungsschritt zurückgeführt werden. Das manuell betriebene Cleaning in Place-System (CIP) des Werks lieferte keine gleichbleibende Reinigungswirkung.
CIP reinigt die Innenflächen der Prozessanlage zwischen den Produktionsläufen. An diesem Standort musste das Bedienpersonal die Reinigungszeit, die Durchflussmenge, die Temperatur und die Reinigungsmittelkonzentration selbst überwachen. Zudem wurden die erforderlichen Anschlüsse manuell vorgenommen. Wenn diese Bedingungen vom Normbereich abwichen, konnte sich dies auf den nächsten Produktionslauf auswirken.
Für Kevin Liu, Product Manager für Upgrades bei Tetra Pak, ist dies der Punkt, auf den Hersteller achten müssen.
„Kontrolle steht an erster Stelle. Wir möchten nicht erst im Nachhinein feststellen, dass etwas schiefgelaufen ist.“
Wenn sich Reinigungsprobleme am Produkt bemerkbar machen
Der Joghurthersteller rüstete auf eine Tetra Pak Automated CIP Station um.
Dadurch änderte sich die Steuerung des Reinigungszyklus. Anstatt sich bei der Überwachung des gesamten Zyklus auf das Bedienpersonal zu verlassen, wurden definierte Prozessbedingungen und Automatisierungssperren in das Programm integriert.
Anhand der Temperatur kann diese Funktionsweise veranschaulicht werden. Wenn ein Reinigungsschritt für eine bestimmte Zeit 75 °C erfordert, startet der Timer erst, sobald diese Temperatur erreicht ist. Fällt die Temperatur ab, wird der Timer angehalten, und ein Alarm weist das Bedienpersonal an, die Ursache zu überprüfen. Die Zeitmessung wird fortgesetzt, sobald die erforderliche Temperatur wiederhergestellt ist.
Das Werk hat die Ergebnisse nach dem Automatisierungs-Upgrade im Jahr 2015 ausgewertet. ATP-Tests, die zur Beurteilung der Reinigungseffizienz eingesetzt werden, zeigten eine Verbesserung der Reinigungswirkung um 40 %. Zudem gingen die Reklamationen um 52 % zurück.
Diese Reklamationen von Verbrauchern standen im Zusammenhang mit Abweichungen bei Geschmack und Farbe. Der Rückgang bot dem Hersteller einen klaren Maßstab für die konsistente Qualität des Endprodukts.
Die positiven Auswirkungen von CIP-Upgrades können sich auch auf die Anlagenleistung erstrecken. Bei anderen Upgrades von CIP-Stationen in der Asien-Pazifik-Region und in Europa wurden Energieeinsparungen im Wert von rund 95.000 Euro pro Jahr verzeichnet. Der Reinigungsprozess läuft nach definierten Bedingungen ab, anstatt einfach nach manueller Zeitvorgabe fortgesetzt zu werden, wenn diese Bedingungen noch nicht erfüllt sind.
Dem Bedienpersonal liegt zudem eine detaillierte Aufzeichnung jedes Reinigungszyklus vor. Das Dashboard erfasst die Reinigungsparameter und deren Trends sekundengenau. Bei einer Abweichung oder einer Warnung kann das Team genau nachvollziehen, was zu welchem Zeitpunkt passiert ist.
Diese Protokollierung erweist sich als äußerst nützlich, wenn ein Qualitätsproblem untersucht werden muss. Das Team kann auf Basis der Reinigungsdaten arbeiten, anstatt Ereignisse anhand lückenhafter manueller Aufzeichnungen rekonstruieren zu müssen. Kevin erklärt:
„Wir benötigen weiterhin das Bedienpersonal, um den Prozess zu überprüfen. Das Automatisierungssystem zeigt nun jedoch die Abweichungen und Warnungen an, und der Bericht liefert Ihnen im Nachhinein alle Details.“
Das Upgrade behob eine spezifische Schwachstelle im bestehenden Prozess. Das Werk musste nicht das gesamte Produktionssystem austauschen, um die Steuerung der Reinigung zu optimieren.
Wie Druck das Produkt bei der Wärmebehandlung schützt
Die Wärmebehandlung bringt ein anderes Risiko für die Lebensmittelsicherheit mit sich.
In einem Pasteurisierer oder einer UHT-Anlage bleibt das behandelte Produkt beim Durchlaufen des Wärmetauschers vom unbehandelten Produkt oder Prozesswasser getrennt. Tritt eine Undichtigkeit auf, ist die Richtung der Leckage von entscheidender Bedeutung.
Eine Differenzdrucküberwachung kontrolliert den Druck auf beiden Seiten des Wärmetauschers. Das erforderliche Druckverhältnis wird aufrechterhalten, sodass im Falle einer Leckage kein unbehandeltes Produkt oder Prozesswasser auf die Seite des behandelten Produkts gelangt.
Drucktransmitter liefern die Messwerte, und das Automatisierungssystem reagiert, sobald kritische Werte erreicht werden. Dies gibt dem Hersteller den Überblick, ob die erforderlichen Druckverhältnisse während der Produktion aufrechterhalten werden.
Die Einhaltung dieser Verhältnisse innerhalb der definierten Grenzen reduziert zudem das Risiko, das mit einem Mangel bei der Lebensmittelsicherheit einhergeht. Ein Produktrückruf kann direkte Kosten verursachen und dem Ruf schaden.
Für Hersteller, die den US-Markt beliefern, kann die Überwachung des Differenzdrucks auch dazu beitragen, die geltenden FDA-Anforderungen zu erfüllen. In Europa kann die gleiche Art der Druckregelung die Erfüllung relevanter gesetzlicher Vorgaben zur Produktsicherheit unterstützen.
Die Integrität der Wärmetauscher kann zudem ohne Demontage der Anlagen überprüft werden. Bei einer integrierten Dichtheitsprüfung wird die nachgeschaltete Seite der Heizeinheit für etwa zehn Minuten unter Druck gesetzt. Ein Leck im Wärmetauscher oder in den Anschlussrohren wird dem Bediener anschließend auf der Benutzeroberfläche angezeigt. Dadurch lassen sich mehrere Stunden Ausfallzeit vermeiden, die bei einer herkömmlichen Dichtheitsprüfung durch die Demontage der Anlagen entstehen würden.
Wie ein Upgrade eine Prozesslücke schließen kann
Die Beurteilung des Bedarfs für ein Upgrade beginnt beim Prozess. Ermitteln Sie, an welchen Stellen die Lebensmittelsicherheit oder die Produktqualität davon abhängt, dass bestimmte Bedingungen innerhalb festgelegter Grenzen bleiben. Prüfen Sie dann, wie dieser Zustand aktuell kontrolliert wird und was bei Abweichungen geschieht.
Produktionsanforderungen verändern sich im Laufe der Zeit. Der Prozess muss dem Bediener aufzeigen, wenn ein kritischer Zustand außerhalb des zulässigen Bereichs liegt, und ausreichende Anhaltspunkte liefern, um die Ursache nachvollziehbar zu machen.
Ein gezieltes Upgrade kann an dieser Stelle die fehlende Funktionalität ergänzen. Eine frühzeitige Erkennung von Abweichungen schützt das Produkt und stellt sicher, dass die nächste Charge genauso einwandfrei abläuft wie die vorherige, ohne zu einem größeren Produktionsproblem zu werden.
Wählen Sie einen kritischen Schritt auf Ihrer Linie aus und analysieren Sie, welche Informationen Ihnen dieser über die aktuelle Situation liefert. Sollte die Datenlage unzureichend sein, sprechen Sie mit uns darüber, welche Vorteile ein Upgrade in diesem Fall bieten könnte.
1 Data collection from CIP Station upgrade cases involving dairy customers in APAC and Europe