Aufbau einer nachhaltigen Produktionslinie für ein pflanzliches Produkt

Der weltweite Trend zur Verringerung der Lebensmittelverschwendung hat sich hauptsächlich auf Haushalte, Restaurants und Lebensmittelgeschäfte konzentriert. Um einen echten Wandel zu erreichen, muss die Lebensmittelindustrie jedoch eine wesentliche Rolle spielen. Hier können wir die Verschwendung erheblich reduzieren. Eine effizientere Produktion von Lebensmitteln mit nachhaltigen Geräten kann zu mehr Ertrag bei weniger Energieverbrauch und Abfall führen. Dazu braucht man Portionierer, Kocher, Kühl- und Gefriergeräte, die energie-, wasser- und materialeffizient sind und so konstruiert und hergestellt werden, dass sie einen minimalen Kohlenstoff-Fußabdruck hinterlassen.

Doch die Einrichtung und Pflege einer nachhaltigen Produktionslinie kann ziemlich kompliziert sein. Um es ein wenig einfacher zu machen, präsentieren wir Ihnen ein Interview mit unserem Experten Christopher Fogelqvist, der Sie auf diesem Weg begleiten wird. Christopher Fogelqvist leitet das engagierte F&E-Team von JBT mit 20 Spezialisten, die unsere Lösungen kontinuierlich verbessern, um einen optimalen nachhaltigen Standard zu erreichen. Christopher Fogelqvist ist auch in der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) aktiv, einem globalen Netzwerk von Anlagenherstellern, lebensmittelverarbeitenden Unternehmen, Forschungsinstituten und Gesundheitsbehörden. Die EHEDG wurde 1989 gegründet, um die Hygiene bei der Herstellung, Verarbeitung und Verpackung von Lebensmitteln zu fördern, die für eine nachhaltige Lebensmittelindustrie unerlässlich ist. Hier können Sie lesen, was Cristopher für die Hauptschwerpunkte hält. 

Wie kann ich sicherstellen, dass meine Produktionslinie für pflanzliche Produkte nachhaltig ist? 

Ich würde sagen, dass alles mit dem Design beginnt und endet. Wenn Sie Ihre Verarbeitungslinie für eine nachhaltige pflanzliche Proteinproduktion konzipieren, müssen Sie viele Aspekte berücksichtigen. Die Anlage sollte Lebensmittelabfälle reduzieren, wenig Energie und Wasser verbrauchen und gleichzeitig eine hohe Lebensmittelsicherheit gewährleisten. Die Konstruktion der Anlage ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung; je kleiner sie beispielsweise ist, desto weniger Material und Ressourcen wurden bei ihrer Herstellung verbraucht. Bei JBT haben wir Spezialisten, die sich ausschließlich auf die Reduzierung des Materialverbrauchs konzentrieren.

Was kann ich tun, um Lebensmittelabfälle im Produktionsprozess zu reduzieren?

Sie müssen die vollständige Kontrolle über Ihre Produktionslinie haben, um sicherzustellen, dass der Prozess optimal ist und dass alles, was Sie produzieren, auch verwendet werden kann. Wenn Sie beispielsweise ein pflanzliches Produkt einfrieren, besteht eine Herausforderung darin, ein "Überfrieren" zu vermeiden, das zu Dehydrierung führt. Ein hoher Grad an Austrocknung beeinträchtigt das gefrorene Produkt und macht es schrumpelig, trocken und zäh. Im schlimmsten Fall bedeutet dies, dass das Produkt verloren geht. Dehydrierung ist aber auch eine Form des Lebensmittelverlustes, weil das Produkt dadurch kleiner und leichter wird. Bei einem Wasserentzug von 5 % und einem jährlichen Produktionsvolumen von 10 000 Tonnen gehen jedes Jahr 500 Tonnen verloren. Gleichzeitig ist es ebenso wichtig, dass das gesamte Produkt gleichmäßig bei einer Temperatur von minus 18 Grad Celsius eingefroren wird, um sicherzustellen, dass der Kern die richtige Temperatur hat. Um ein bestimmtes Lebensmittelprodukt optimal einzufrieren oder zu kühlen, gibt es Millionen von möglichen Konfigurationen und Betriebsparametern, die Sie genau festlegen müssen. Um dies zu bewältigen, haben wir GYRoCAP entwickelt, eine Software, die den Gefrierprozess optimieren kann. Zunächst ermitteln und messen wir jede kritische Variable, die sich auf das Produkt und den Prozess auswirkt, und laden die Testergebnisse in unsere Software hoch. Dann korrelieren wir sie mit allen Anlagen-, Verarbeitungs- und Lebensmittelvariablen in unserer Datenbank. Auf diese Weise können wir unseren Kunden helfen, die höchste Leistung zu den niedrigsten Kosten für das gewünschte Lebensmittelprodukt zu erzielen und das Risiko der Lebensmittelverschwendung zu verringern. 

Kann man außer dem optimierten Einfrieren noch mehr tun?

Es gibt viele Bereiche, in denen Handlungsbedarf besteht, aber ein Prozess, der große Auswirkungen auf die Reduzierung von Lebensmittelabfällen und die Steigerung des Ertrags haben kann, ist das Schneiden und Portionieren des Produkts. Manuelles Schneiden ist nicht nur arbeitsintensiv, sondern auch anfällig für Ineffizienz, mögliche Verunreinigungen und höhere Lebensmittelabfälle. Die Einführung unseres intelligenten DSI-Wasserstrahl-Schneide- und Portioniersystems ist die automatisierte Alternative, die nicht nur die Arbeitskosten senkt, sondern auch nachweislich die Produktausbeute und die Produktivität steigert. Das Ziel ist es, jeden Teil des eingehenden Produkts zu verwenden, damit nichts verschwendet wird. Das DSI scannt jedes eingehende Produkt und ermittelt automatisch die optimalen Schneidpfade, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Es bewertet auch, wie der verbleibende Produktbereich am besten für zusätzliche Produkte wie Würfel, Streifen, Nuggets und mehr genutzt werden kann. 

Welche Bereiche sind bei der Optimierung des Energieverbrauchs besonders wichtig? 

Beim Gefrierprozess können Sie den Energieverbrauch durch die Wahl des richtigen Gerätetyps leicht senken. Eine der Herausforderungen bei einem Gefriergerät besteht beispielsweise darin, dass sich die warme und feuchte Luft, wenn das warme Produkt in die kalte Atmosphäre eintritt, in Frost verwandelt, wodurch das Gefriergerät schließlich weniger effizient wird. Um den Reif zu beseitigen, muss man ihn abtauen, was eine Unterbrechung der Produktion erfordert. Dabei geht nicht nur Betriebszeit verloren, sondern das erneute Starten eines Gefriergeräts verbraucht auch mehr Strom als im Dauerbetrieb. Bei JBT haben wir dieses Problem durch den Bau eines lüfterbetriebenen Luftausgleichstunnels gelöst. Er minimiert die Menge an Feuchtigkeit, die durch die Ein- und Auslassöffnungen in die Spirale gelangt, und bietet eine optionale Lösung für sequentielles Abtauen. Darüber hinaus ist die selbststapelnde Konstruktion der JBT Spiralfroster an sich schon äußerst energieeffizient. Durch den Einsatz von spannungsfreien statt spannungsarmen Spiralfrostern wird nur ein 5,5-KW-Motor benötigt, was die Hälfte dessen ist, was ein herkömmlicher Trommelfroster benötigt, was den Energieverbrauch um fast 30 % reduziert.

Was kann noch getan werden, um den Energieverlust beim Einfrieren zu verringern?

Es gibt natürlich eine Menge, was man tun kann. Eine häufige Herausforderung bei der Optimierung des Energieverbrauchs besteht jedoch darin, dass der Verdampfer des Gefriergeräts und die Ansaugung des Kompressors oft weit voneinander entfernt sind und durch ein Pumpensystem unterstützt werden müssen. Dieser Abstand kann zu einer langsamen Reaktion auf Veränderungen führen, was Temperaturschwankungen und ungleichmäßige Gefrier- und Energieverluste zur Folge hat. Um dies zu vermeiden, haben wir das Frigoscandia Low Volume System (LVS) entwickelt, das bis zu 20 % effizienter ist als das herkömmliche Kühlsystem mit Pumpe. Es sorgt für einen trockenen Rücklauf aus dem Kompressor, wodurch eine Kältemittelpumpe überflüssig wird. Der trockene Rücklauf bedeutet auch, dass ein Frigoscandia LVS-System typischerweise Druckverluste zwischen 0,5 und 1°C aufweist, während herkömmliche Systeme oft 3 - 5°C aufweisen. Es benötigt 15 % weniger Energie und 50 % weniger Kältemittelfüllung als herkömmliche Systeme. 

Warum ist es wichtig, den Wasserverbrauch in der Produktion zu reduzieren?

Wasser wird zu einer begrenzten natürlichen Ressource, und in vielen Teilen der Welt müssen unsere Kunden jetzt eine Gebühr für ihr Abwasser zahlen, die sich danach richtet, wie viel sie produzieren und wie sauber es ist. Um nachhaltig zu sein, muss eine Produktionslinie also so effizient wie möglich sein, was den Wasserverbrauch und das Abwassermanagement angeht. Dies zu erreichen, kann eine echte Herausforderung sein, insbesondere für einen Stein TwinDrum Spiralofen, der eine kontinuierliche Reinigung der Bänder erfordert. Deshalb haben wir bei JBT ein Projekt gestartet, das darauf abzielt, unsere automatischen Clean-in-Place-Anlagen mit Systemen für das Wasserrecycling auszustatten, obwohl sie bereits die wassersparendsten auf dem Markt sind. 

Aber beeinträchtigt die Verwendung von weniger Wasser bei der Reinigung nicht die Lebensmittelsicherheit?

Das ist eine gute Frage, und es ist wichtig zu bedenken, dass der Wasserverbrauch mit der Lebensmittelsicherheit zusammenhängt. Man möchte Wasser und Reinigungsmittel reduzieren, darf aber keine Kompromisse bei den Hygieneanforderungen eingehen. Eine Möglichkeit, dieses Problem anzugehen, besteht darin, wie Sie die Geräte konstruieren. Bei JBT arbeiten wir kontinuierlich mit dem, was wir Hygiene by Design nennen. Das bedeutet, dass wir unsere Geräte ständig weiterentwickeln, z. B. indem wir Schrauben und Unterlegscheiben durch Schweißnähte ersetzen, um potenzielle Nahrungsmittelfallen zu vermeiden. Da Bakterienwachstum Oberflächen braucht, gestalten wir diese aktiv so, dass sie möglichst klein sind, und schaffen Beschichtungen, die das Auftreten von Biofilm verhindern. Ein gutes Beispiel dafür, wie wir mit Design arbeiten, ist unser selbststapelnder Frigoscandia GYRoCOMPACT Spiralgefrierschrank. Er ist so konstruiert, dass der Verbrauch von Wasser und Reinigungsmitteln automatisch reduziert wird. Da er keine feststehenden Teile im Bandstapel hat, verbraucht er bis zu 65 % weniger Wasser und benötigt 50 % weniger Reinigungszeit als ein herkömmlicher Fassgefrierschrank.

Gibt es Möglichkeiten zur Optimierung des Wasserverbrauchs?

Ja, glücklicherweise gibt es das. Unsere digitale Lösung und unser Dienstleistungsangebot namens OmniBlu , das wir hier bei JBT entwickelt haben. Es nutzt gesammelte Echtzeitdaten, um den Kunden einen besseren Überblick über ihren Betrieb zu verschaffen, die Lebensmittelsicherheit zu verbessern und Energie zu sparen. Es kann zum Beispiel die Konzentrationen von Reinigungschemikalien sowie die Menge und Temperatur des Reinigungswassers messen und dokumentieren. Auf diese Weise können unsere Kunden sicherstellen, dass sie die Reinigungsverfahren einhalten und mögliche Probleme mit dem Bakterienwachstum verhindern, während sie gleichzeitig den Einsatz von Wasser und Reinigungsmitteln optimieren. 

Abschließend: Was ist das Beste an der Arbeit mit Nachhaltigkeit bei JBT?

Das ist erfreulich, denn Nachhaltigkeit war schon immer das Herzstück des Unternehmens. In den 50er Jahren wurde JBT Frigoscandia mit einer Erfindung gegründet, dem selbststapelnden Gefrierschrank, der den Energieverbrauch senkt und die Lebensmittelsicherheit erhöht - Nachhaltigkeit liegt uns also in den Genen. Mir gefällt auch, wie sie sich auf jeden Aspekt der Entwicklung unserer Produkte auswirkt. Indem wir zum Beispiel die Geräte kleiner bauen, können wir Ressourcen sparen, den Transport reduzieren und den Platzbedarf der Geräte minimieren. Wir stellen uns ständig der Herausforderung, unsere Konstruktionen zu überprüfen und neue Wege zu finden, um unsere Produkte in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden und Lieferanten nachhaltiger zu gestalten. Nachhaltigkeit ist auch Teil unseres Serviceangebots, wie z. B. unsere PRoCARE-Serviceverträge, die vorbeugende und proaktive Wartung bieten, um den Energieverbrauch niedrig zu halten und ungeplante Ausfälle zu vermeiden, die zu Lebensmittelabfällen führen würden.

Sie stellen auf pflanzliche Produkte um und möchten mehr über die Einrichtung einer nachhaltigen Produktionslinie erfahren? Unsere Lebensmittelexperten stehen Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung, um Sie bei der Suche nach der besten Lösung zu unterstützen.

5-Schritte-Leitfaden: Wie Sie mit Ihrem pflanzlichen Produkt Erfolg haben

• Einblicke in kritische Faktoren für den Erfolg
• Wichtige Fragen, die Sie beantworten müssen
• Ein vorgeschlagener Fahrplan von Anfang bis Ende

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