Anwendung
Die Hochdruckbehandlung (HPP = HIGH PRESSURE PROCESSING) ist ein nichtthermischer Prozess, der je nach Anlage für Getränke, z. B. Frucht- und Gemüsesäfte, Fruchtzubereitungen, Dressings, Soßen, Gemüse und Produkte aus Tomaten sowie Convenience-Erzeugnisse wie z. B. Fischgerichte, Meeresfrüchte, Geflügel-/Fleischerzeugnisse und Fertiggerichte angewendet wird.
Funktionsweise
Das Produkt wird vor der eigentlichen Behandlung entweder in einer endgültigen flexiblen Verbraucherpackung vorverpackt oder nach dem Bag-in-Box-System zu mehreren in einer Umverpackung. Die Verpackungseinheiten werden nun in einem zylindrischen Beladekorb gestapelt, der entweder manuell oder automatisch in einen wassergefüllten Druckbehälter eingebracht wird. Der Behälter wird verschlossen und der Druck auf die gewünschte Höhe angehoben, indem Wasser durch eine externen Druckverstärker (Verfahren der direkten Druckerzeugung) in den Behälter gepumpt wird. Die Innentemperatur des Behälters kann dabei zwischen +10° C und +70° C gehalten werden, die erforderliche Haltezeit für den Druck beträgt normalerweise zwischen einer und zehn Minuten. Anschließend erfolgt der Druckabbau und das Produkt wird aus dem Behälter entnommen.
Kapazität
Die maximale Kapazität einer Anlage beträgt je nach System 1000 bzw. 2500 Liter pro Stunde; der maximal verfügbare Druck liegt bei 800 MPa (= 8000 bar) bzw. 600 MPa (= 6000 bar). Die Kapazität hängt von den gewünschten Parametern ab z. B. Druck, Haltezeit, Behälterausnutzung (Form und Typ der Verpackung), in Kombination mit der Größe des Druckbehälters und der Durchlaufzeit.
Grundausstattung
Zur Grundausstattung einer Anlage gehören ein mit vorgespanntem Stahldraht umwickelter Druckbehälter und ein ebenso stahldrahtumwickelter Stützrahmen, der auf einer Zufuhreinrichtung montiert ist. Der Druckkessel ist ausgestattet mit einem druckverstärkendem Kolben (Verfahren der indirekten Druckerzeugung) innerhalb des Zylinders. Ferner gehört dazu eine Vorrichtung zur automatischen Handhabung des oberen Verschlusses der Presse, ein komplettes elektrohydraulisches System zum Druckaufbau im Behältnis und ein Temperaturkontrollsystem, welches die Presse bei konstanter Temperatur hält. Die zu dem Druckkessel gehörenden oberen und unteren Verschlusseinrichtungen lassen sich mit Hilfe von Hydraulikzylindern zum Öffnen und Schließen des Druckbehälters verschieben. Während des Druckaufbaus werden die Verschlusskappen durch den stahldrahtumwickelten Rahmen gehalten. Der Druckkessel besteht aus zwei separaten Zylindern, die durch den Stahldraht zusammengepresst werden. Der innere Zylinder, das „Futterrohr ist ein Sicherheitsrohr, dass so ausgelegt ist, dass ein Bersten kein Sicherheitsrisiko darstellt; dieses Rohr kann mit Hilfe des Druckkolbens ausgetauscht werden. Im Vergleich zum so genannten „Einblocksystem ergibt sich bei dem mit vorgespanntem Stahldraht umwickelten Druckzylinder eine Gewichtsersparnis von bis zu 50 %. Diese Ausführung erleichtert die Aufstellung (Unterlage, Fundament), den Aufbau und die Installationsarbeiten. Die Hochdruckpresse ist im Sinne einer schnellen und einfachen Materialhandhabung vertikal angeordnet. Hilfssysteme und Hochdruckröhren befinden sich im Hinblick auf einen niedrigeren Geräuschpegel, maximale Sicherheit und leichte Instandhaltung im Untergeschoss.
Bei Hochdruckanlagen mit indirekter Druckerzeugung wird der Innenraum durch einen Druckkolben in zwei getrennte Räume unterteilt. Auf der Niederdruckseite steigt der Druck nicht über 2 000 bar an, dadurch ist die Materialbeanspruchung des externen Hydrauliksystems gering und ein Standard-Druckverstärker reicht für dieses System aus. Da die Hydraulikpresse bei direkter Druckerzeugung einer größeren Auslegung bedarf, sind indirekte Anlagen auch im Hinblick auf die Investitionskosten als günstiger zu bewerten.
Kosten
Die Kosten der Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln hängen von verschiedenen Faktoren ab. Die Schlüsselaufgabe ist in dieser Hinsicht, den gesamten Prozess von der Vorbereitung des Produktes, der Wahl der Verpackung (Form, Volumen) und den Prozessparametern (Druck, Temperatur, Zeit) her zu optimieren. Bei einer Auslastung von 90 % machen die Kapitalkosten mit etwa 75 % den Hauptanteil der Gesamtkosten aus, die restlichen Kosten entfallen auf Arbeitskraft, Energie, Reparaturen und Wartung. Demnach ist die Auslastung der wichtigste Aspekt zur Beherrschung der Kosten. Bei einem Einschichtbetrieb erweist sich eine Hochdruckbehandlung um 40 % teurer als im Zweischichtbetrieb. Eine Fülldichte von 50 % ist doppelt so teuer wie eine Beschickung zu 85 %, runde Behältnisse mit langem Hals ergeben einen Befüllungsgrad von 50 %, während sechseckige Behältnisse mit kurzem Hals eine Presse zu 75 % füllen. Hochdruckpressen mit größerem Füllvolumen arbeiten aufgrund der größeren Kapazität mit geringeren Kosten pro Kilogramm Produkt. Eine Druckbehandlung bei 4 000 bar für 8 Minuten verursacht die gleichen Kosten wie eine Druckbehandlung bei 6 000 bar für 3 Minuten, bei gleichen mikrobiologischen Ergebnissen. Abhängig von den genannten Faktoren schwanken die Kosten der Hochdruckbehandlung zwischen 0,10 bis 0,20 €/kg. Die Investitionskosten belaufen sich je nach Anlage auf 0,5 bis 2 Millionen €.
Quelle: F.S. LmT
Die Hochdruckbehandlung (HPP = HIGH PRESSURE PROCESSING) ist ein nichtthermischer Prozess, der je nach Anlage für Getränke, z. B. Frucht- und Gemüsesäfte, Fruchtzubereitungen, Dressings, Soßen, Gemüse und Produkte aus Tomaten sowie Convenience-Erzeugnisse wie z. B. Fischgerichte, Meeresfrüchte, Geflügel-/Fleischerzeugnisse und Fertiggerichte angewendet wird.
Funktionsweise
Das Produkt wird vor der eigentlichen Behandlung entweder in einer endgültigen flexiblen Verbraucherpackung vorverpackt oder nach dem Bag-in-Box-System zu mehreren in einer Umverpackung. Die Verpackungseinheiten werden nun in einem zylindrischen Beladekorb gestapelt, der entweder manuell oder automatisch in einen wassergefüllten Druckbehälter eingebracht wird. Der Behälter wird verschlossen und der Druck auf die gewünschte Höhe angehoben, indem Wasser durch eine externen Druckverstärker (Verfahren der direkten Druckerzeugung) in den Behälter gepumpt wird. Die Innentemperatur des Behälters kann dabei zwischen +10° C und +70° C gehalten werden, die erforderliche Haltezeit für den Druck beträgt normalerweise zwischen einer und zehn Minuten. Anschließend erfolgt der Druckabbau und das Produkt wird aus dem Behälter entnommen.
Kapazität
Die maximale Kapazität einer Anlage beträgt je nach System 1000 bzw. 2500 Liter pro Stunde; der maximal verfügbare Druck liegt bei 800 MPa (= 8000 bar) bzw. 600 MPa (= 6000 bar). Die Kapazität hängt von den gewünschten Parametern ab z. B. Druck, Haltezeit, Behälterausnutzung (Form und Typ der Verpackung), in Kombination mit der Größe des Druckbehälters und der Durchlaufzeit.
Grundausstattung
Zur Grundausstattung einer Anlage gehören ein mit vorgespanntem Stahldraht umwickelter Druckbehälter und ein ebenso stahldrahtumwickelter Stützrahmen, der auf einer Zufuhreinrichtung montiert ist. Der Druckkessel ist ausgestattet mit einem druckverstärkendem Kolben (Verfahren der indirekten Druckerzeugung) innerhalb des Zylinders. Ferner gehört dazu eine Vorrichtung zur automatischen Handhabung des oberen Verschlusses der Presse, ein komplettes elektrohydraulisches System zum Druckaufbau im Behältnis und ein Temperaturkontrollsystem, welches die Presse bei konstanter Temperatur hält. Die zu dem Druckkessel gehörenden oberen und unteren Verschlusseinrichtungen lassen sich mit Hilfe von Hydraulikzylindern zum Öffnen und Schließen des Druckbehälters verschieben. Während des Druckaufbaus werden die Verschlusskappen durch den stahldrahtumwickelten Rahmen gehalten. Der Druckkessel besteht aus zwei separaten Zylindern, die durch den Stahldraht zusammengepresst werden. Der innere Zylinder, das „Futterrohr ist ein Sicherheitsrohr, dass so ausgelegt ist, dass ein Bersten kein Sicherheitsrisiko darstellt; dieses Rohr kann mit Hilfe des Druckkolbens ausgetauscht werden. Im Vergleich zum so genannten „Einblocksystem ergibt sich bei dem mit vorgespanntem Stahldraht umwickelten Druckzylinder eine Gewichtsersparnis von bis zu 50 %. Diese Ausführung erleichtert die Aufstellung (Unterlage, Fundament), den Aufbau und die Installationsarbeiten. Die Hochdruckpresse ist im Sinne einer schnellen und einfachen Materialhandhabung vertikal angeordnet. Hilfssysteme und Hochdruckröhren befinden sich im Hinblick auf einen niedrigeren Geräuschpegel, maximale Sicherheit und leichte Instandhaltung im Untergeschoss.
Bei Hochdruckanlagen mit indirekter Druckerzeugung wird der Innenraum durch einen Druckkolben in zwei getrennte Räume unterteilt. Auf der Niederdruckseite steigt der Druck nicht über 2 000 bar an, dadurch ist die Materialbeanspruchung des externen Hydrauliksystems gering und ein Standard-Druckverstärker reicht für dieses System aus. Da die Hydraulikpresse bei direkter Druckerzeugung einer größeren Auslegung bedarf, sind indirekte Anlagen auch im Hinblick auf die Investitionskosten als günstiger zu bewerten.
Kosten
Die Kosten der Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln hängen von verschiedenen Faktoren ab. Die Schlüsselaufgabe ist in dieser Hinsicht, den gesamten Prozess von der Vorbereitung des Produktes, der Wahl der Verpackung (Form, Volumen) und den Prozessparametern (Druck, Temperatur, Zeit) her zu optimieren. Bei einer Auslastung von 90 % machen die Kapitalkosten mit etwa 75 % den Hauptanteil der Gesamtkosten aus, die restlichen Kosten entfallen auf Arbeitskraft, Energie, Reparaturen und Wartung. Demnach ist die Auslastung der wichtigste Aspekt zur Beherrschung der Kosten. Bei einem Einschichtbetrieb erweist sich eine Hochdruckbehandlung um 40 % teurer als im Zweischichtbetrieb. Eine Fülldichte von 50 % ist doppelt so teuer wie eine Beschickung zu 85 %, runde Behältnisse mit langem Hals ergeben einen Befüllungsgrad von 50 %, während sechseckige Behältnisse mit kurzem Hals eine Presse zu 75 % füllen. Hochdruckpressen mit größerem Füllvolumen arbeiten aufgrund der größeren Kapazität mit geringeren Kosten pro Kilogramm Produkt. Eine Druckbehandlung bei 4 000 bar für 8 Minuten verursacht die gleichen Kosten wie eine Druckbehandlung bei 6 000 bar für 3 Minuten, bei gleichen mikrobiologischen Ergebnissen. Abhängig von den genannten Faktoren schwanken die Kosten der Hochdruckbehandlung zwischen 0,10 bis 0,20 €/kg. Die Investitionskosten belaufen sich je nach Anlage auf 0,5 bis 2 Millionen €.
Quelle: F.S. LmT
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