< Previous10 Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 oder Röntgeninspektionssysteme häufig das Mittel der Wahl. Minebea Intec bietet Produzenten dieser Branche und den OEM-Herstellern von milchbasierten Lebensmittelproduktionsanlagen ein umfangreiches Portfolio an Systemen, die eine sichere und präzise Lösung dar- stellen –für jede Applikation. Metalldetektoren: Fremdkörper sicher erkennen Metalldetektoren sind eine zuverläs- sige Technologie, um Metallteile aus Eisen, Stahl oder Edelstahl sowie Bunt- metalle, wie zum Beispiel Aluminium, in Lebensmitteln und Milchprodukten zu erkennen. Diese Systeme erzeugen ein elektromagnetisches Feld zwischen Sender- und einer Empfängerspule. Die Empfängerspule hat zwei Wicklun- gen, die symmetrisch zum Sender an- gebracht sind. Zwischen diesen wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das ausgeglichen ist. Bei der Prüfung - im Vergleich zu kontaminationsfreier Ware ohne metallische Inhaltsstoffe – verän- dert sich dieses messbar, wenn sich me- tallische Fremdkörper im untersuchten Produkt befinden. Mit den Metalldetektoren der bewähr- ten Vistus®-Serie hat Minebea Intec eine vielseitige Lösung zur sicheren Er- kennung metallischer Fremdkörper in Lebensmitteln im Programm. Neben der außergewöhnlich hohen Detektionsper- formance und Zuverlässigkeit zeichnen sich Vistus-Systeme durch ein breites Frequenzspektrum sowie eine Vielzahl an Varianten und Abmessungen aus, um für jeden Einsatzfall die optimale Aus- legung zu ermöglichen. So stehen mit den Systemen Vistus, Vistus RS, Vistus Freefall und Vistus Pipeline verschiede- ne Optionen zur Verfügung, um Pro- dukte auf Förderbändern sowie frei fal- lende oder pumpgeförderte Güter zu untersuchen und dabei Metalle sicher zu erkennen. Für eine maximale Bedien- freundlichkeit sind die aus hochwerti- gen Komponenten bestehenden Vis- tus-Lösungen mit Interface-Optionen ausgestattet, die auf unterschiedliche Nutzergruppen zugeschnitten sind und somit eine bedarfsgerechte Anpassung der Anlagenbedienung zulassen. Röntgeninspektionslösungen für ein Plus an Detektionsperformance Die Möglichkeiten von Röntgenins- pektionssystemen sind deutlich viel- seitiger als die von Metalldetektoren, denn sie erlauben die Identifizierung einer größeren Bandbreite an Materiali- en. Neben metallischen Kontaminatio- nen erkennen diese Geräte auch Verun- reinigungen durch Glas, Gummi, Steine und sogar bestimmte Arten von Kunst- stoffen. Bei Applikationen mit höchs- ten Qualitätsanforderungen, bei kom- plexen Aufgabenstellungen oder bei Verpackungen, die aufgrund von Be- standteilen wie beispielsweise Metallfo- lien keine Anwendung von Metalldetek- toren zulassen, kommt diese Methode bei der Herstellung von Milchprodukten und vielen anderen Lebensmitteln daher häufig zum Einsatz. Röntgeninspektionssysteme von Mine- bea Intec erkennen nicht nur Fremd- körper, sondern kontrollieren je nach Modell auch das Gewicht, die Anzahl der Produktbestandteile, die Füllhöhen oder die Siegelnahtintegrität der Verpackung. Die Sideshooter der Röntgeninspektionssysteme Dymond S und Dymond D gewährleisten eine zuverlässige horizontale Inspektion mit Single- oder Doublebeam-Technologie. Durch diese Kombination aus Prozess- sicherheit und Qualitätskontrolle bieten diese Systeme Anwendern einen erheb- lichen Mehrwert und tragen zur Sen- kung der Produktionskosten bei. Für die Röntgeninspektion hat Minebea Intec die Serien Dymond und Dylight in verschiedenen Ausführungen entwi- ckelt. Zur präzisen Inline-Inspektion von verpackten Milchprodukten stehen drei Modelle der Dymond-Familie zur Ver- fügung: Dymond Bulk, Dymond S und Dymond D. Dymond Bulk gewährleistet eine präzi- se Röntgeninspektion von Schüttgut in der Dairy-Industrie und besticht durch seine extrem hohe Detektionsempfind- lichkeit, eine intuitive Bedienung und die Ausstattung mit leistungsstarken Schnittstellen zur einfachen Integration in vorhandene Netzwerke. Wie für alle seine Systeme garantiert Minebea Intec auch Dymond Bulk-Anwendern einen weltweiten Service sowie einen kom- petenten Remote-Support, um auch in dringenden Fällen schnelle Lösungen zu ermöglichen. Dymond D und Dymond S hingegen sind für die Inspektion aufrecht stehen- der Güter wie beispielsweise von Milch- flaschen oder Joghurtbechern kon- zipiert: Die Sideshooter der Dymond S-Serie gewährleisten eine zuverlässi- ge horizontale Inspektion mit zahlrei- chen Zusatzfunktionen zur Qualitätssi- cherung. Eine einfache Integration und Installation sowie eine schnelle Reini- gung dank des durchdachten Hygie- nic Design prädestinieren Dymond S für den Einsatz in allen Bereichen der Lebensmittelproduktion. Dymond D-Modelle arbeiten mit Dou- blebeam-Technologie, d.h. mit zwei 11Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 Röntgenstrahlern und der entspre- chenden Anordnung von Detektoren. Durch diese mehrseitige Durchleuch- tung sorgen sie auch bei schwierig oder gar nicht einsehbaren Bereichen für eine zuverlässige Erkennung von Ver- unreinigungen jeglicher Art mit hohen Prüfgeschwindigkeiten. Die problemlo- se Integration und Installation sowie die Realisierung nach den Hygienic Design- Vorgaben tragen zu einer hohen Wirt- schaftlichkeit dieser Röntgeninspekti- onssysteme von Minebea Intec bei. Für die Überprüfung verpackter Milch- produkte garantiert das Röntgeninspekti- onssystem Dylight höchste Sicherheit. Als echte „Plug and Play”-Lösung geht die In- stallation und Integration in die vorhan- denen Netzwerke leicht von der Hand. Dylight vereint viele Funktionen in einer kompakten Einheit und beansprucht nur einen Meter Platz in der Produktionslinie. Dennoch verfügt es mit einem Ausschei- der und einem Auffangbehälter über alle erforderlichen mechanischen Elemen- te für den effektiven Einsatz. Die intuiti- ve Bedienung erlaubt den Mitarbeitern einen zeitsparenden Umgang und stei- gert somit die Wirtschaftlichkeit in der- Herstellung von Milchprodukten. Füllmengenkontrolle: Maximale Effizienz durch exaktes Wiegen Um die korrekte Befüllung von Pa- ckungen mit Milchprodukten sicherzu- stellen, empfiehlt sich entweder der Ein- satz einer dynamischen Kontrollwaage oder eines Röntgeninspektionssystems. Die Wahl zwischen den beiden Lösun- gen hängt dabei vom Anforderungspro- fil sowie der zu verwiegenden Menge und geforderten Genauigkeit ab. Wenn es um die Einhaltungen gesetz- licher Normen geht, führt an einer dy- namischen Kontrollwaage kein Weg vorbei, die im Rahmen der Fertigpa- ckungsverordnung das Mittel der Wahl bei der eichfähigen Verwiegung ist. Kontrollwaagen verwiegen Produk- te präzise und unterstützen dabei auch hohe Bandgeschwindigkeiten. Zuführ- und Abzugbänder dürfen bei hohen Ge- schwindigkeiten keinen Einfluss auf das Wägeergebnis nehmen und erfor- dern ausgereifte Fördertechnologie. Eine Verwiegung im Millisekunden-Be- reich erfordert hochpräzise Wägetech- nik. Dazu kommt eine stabile, erschüt- terungsfreie Konstruktion, die massiv und gleichzeitig offen für schnelle Rei- nigungsprozesse ist. Mit einer maßge- schneiderten Kontrollwaage Flexus® und den damit möglichen Prozessgeschwin- digkeiten von bis zu 3 m/s eröffnen sich effiziente und zuverlässige Optionen. Als Multilane-Lösung bietet die dynamische Kontrollwaage sogar die gleichzeitige Kontrollverwiegung und Ausschleusung auf zwei bis sechs Spuren. Entlang einer Produktionslinie sorgen Kontrollwaagen dafür, unvollständige oder überfüllte Produkte aus dem Pro- duktstrom zu entfernen. Je nach An- forderungsprofil stehen dem Anwender unterschiedliche Modelle zu Auswahl. Minebea Intec bietet neben hochprä- zisen Highspeed-Lösungen wie Flexus auch erschwingliche Modelle: Die Es- sentus-Kontrollwaagenserie kann durch vielseitige Optionen auf individuel- le Anwendungsprofile zugeschnitten werden. Neben dem Einsatz in der Dai- ry-Industrie eignen sich Essentus-Kon- trollwaagen auch für Anwendungen in der sonstigen Lebensmittelproduktion sowie in Branchen wie Chemie, Pharma und vielen weiteren. Kunden erhalten exakt die Kontrollwaage, die zu ihrer Ap- plikation passt. In der Kombinatorik liegt großes Einsparpotential. Auch mit Röntgeninspektionslösun- gen kann die Füllmenge bestimmt werden – dies geschieht allerdings durch Beurteilung des Graustufenbildes, was zwar eine gute Indikation ist, aller- dings nicht die erforderliche Genauig- keit eines Wägesystems aufweist und somit keinen Ersatz für eine Kontroll- waage darstellt. Darüber hinaus eignen sich diese Modelle zur Erkennung des Verhältnisses mehrerer Komponenten im Produkt, sofern ein deutlicher Un- terscheid der Röntgendichte und damit der Graustufen vorliegt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine gewünschte Zusammenstellung erfüllt wird. Zudem punkten X-Ray-Lösungen mit hohen Geschwindigkeiten, da Produkte – im Gegensatz zu dynamischen Kont- rollwaagen –keinen größeren Abstand voneinander haben müssen: Mit Mo- dellen wie Dylight können, im Vergleich zur dynamischen Kontrollwaage, Inli- ne-Qualitätsprüfungen durchgeführt werden. Dazu zählen etwa Gewichts- bestimmungen, bei der die Masse eines Referenzprodukts als Richtlinie dient, oder das Erkennen von Abweichun- gen zu anderen Produkten. Auch das Zählen von Komponenten (durch die Bestimmung der Dichte kann festgestellt werden, ob die Produkte die richtige Stückzahl einzelner Komponenten ent- halten), das Detektieren fehlender oder schadhafter Produkte (durch ein Abbild der Dichte) oder Füllstandsüberwachun- gen über die Bestimmung der Masse können mit Röngteninspektionslösun- gen durchgeführt werden. Kompetenter Partner bei der Anlagenplanung – für jede Stelle des Produktionsprozesses Ob vertikale oder horizontale Rönt- geninspektionssysteme mit Single- oder Doublebeam, Metalldetektoren, Kontroll- waagen oder möglicherweise eine Kom- bination verschiedener Produkte die optimale Wahl darstellt, hängt von der jeweiligen Aufgabenstellung sowie von Form und Verpackung der zu untersu- chenden Milchprodukte ab. Mit seinen bewährten Lösungen für die Dairy-In- dustrie erfüllt Minebea Intec sowohl die Bedürfnisse von Endkunden als auch von OEM-Integratoren. Während Endkun- den von einem vielfältigen Hardware- Angebot über geeignete Software-Tools unter anderem zur statistischen Prozess- kontrolle bis hin zum kompetenten Ser- vice alle für eine wirtschaftliche Gesamt- lösung erforderlichen Teilbereiche bei Minebea Intec erhalten, profitieren OEM- Integratoren von maßgeschneiderten Anlagen, die exakt an ihre Bedürfnisse und Vorgaben angepasst werden können sowie zuverlässige, sichere und wirt- schaftliche Prozesse ermöglichen. Auf Basis seiner langjährigen Erfahrung und Kompetenz trägt Minebea Intec somit zur sicheren Herstellung von Milchproduk- ten sowie zur Vermeidung von kostspie- ligen Rückrufen bei. chz.at/minebea-intec Die dynamischen Kontrollwaagen der Flexus-Familie können um zusätzliche Optionen ergänzt werden, z.B. um einen Vistus Metalldetektor.12 Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 LEbEnSmiTTELSTudiE Wie wertvoll sind unsere Lebensmittel? Forscherinnen der Fachhochschule Wiener Neustadt, der BOKU Wien und der WU Wien sind im Auftrag des „Netzwerk Kulinarik“ der Frage nachgegangen, welche Lebensmittel von den Österreicherinnen und Österreichern besonders wertgeschätzt werden. Die Ergebnisse der Studie „LebensWert – Wertschätzung von Lebensmitteln“ zeigen, dass neben dem grundsätzlichen respektvollen Umgang mit Nahrung vor allem sieben Faktoren relevant sind. O bwohl in der gegenwär- tigen gesellschaftlichen Debatte die Themen Nachhaltigkeit und Er- nährung stark präsent sind, gibt es bislang kaum empirische Forschungsergebnis- se zur Wertschätzung von Lebensmit- teln. Tatjana Kwasny und Karin Dobernig (beide FH Wiener Neustadt) sowie Karin Schanes (BOKU Wien) und Barbara Hartl (WU Wien) haben deshalb in einer Studie untersucht, was „Wertschätzung von Le- bensmitteln“ für Menschen in Österreich bedeutet und welche Faktoren die Be- wertung beeinflussen. Das Ergebnis: Na- türliche Erzeugung, Regionalität, Frische, Aussehen, Geschmack, Eigenanbau und Werte wie Gesundheit & Ethik sind die wesentlichen Kriterien. Darauf aufbau- end leiten die Autorinnen Empfehlun- gen und Maßnahmen für zukünftige Ent- wicklungen ab. Verschiedene Akteurinnen und Akteu- re der Produktion, Gastronomie, Bildung und des Handels können durch Bewusst- seinsbildung, Informationskampag- nen oder regulierende Maßnahmen die Wertschätzung von Lebensmitteln erhö- hen. Diese verlangt auch, dass der mit dem Anbau sowie der Verarbeitung und Zubereitung von Lebensmitteln verbun- dene Aufwand der Produktion in Form von Energie, Ressourcen, Arbeit und Kosten gewürdigt wird. „Konsumentin- nen und Konsumenten nehmen diesen Aufwand wahr, würden sich aber wün- schen, dass er für sie sichtbarer gemacht wird“, so Karin Dobernig, Leiterin des Ins- tituts für Nachhaltigkeit der FHWN. Moderne Werte leiten die Gedanken „Wertschätzung“ bedeutet für die Be- fragten vor allem einen respektvollen Umgang mit Lebensmitteln. Darüber hinaus achten die Menschen auf be- stimmte Aspekte, die gewisse Lebensmit- tel wertvoller als andere machen. Dazu gehören etwa Grundsätze der Produkti- on, wie eine natürliche Erzeugung und Regionalität. Letztere bezieht sich hier nicht nur auf die geografische Dimensi- on, sondern vor allem auf eine emotio- nale, durch Vertrauen gekennzeichnete Nähe zu den Produzenten. „Die Befragten haben in den Interviews und Fokusgruppen immer wieder betont, wie sehr sie das wachsende Angebot von Produkten direkt vom Nahversorger schätzen“, erinnert sich Karin Dobernig. „Diese Nähe zur Produktion und zu hei- mischen Bauern spielt vor allem bei Fleischprodukten eine große Rolle. Die Konsumenten und Konsumentinnen möchten sich oft persönlich davon über- zeugen, dass das Fleisch aus artgerech- ter Tierhaltung stammt“, ergänzt Tatja- na Kwasny vom FB Marketing & Sales der FHWN. Selbstverständlich spielen ästhetische Aspekte wie Frische und Aussehen eine zentrale Rolle, Geschmack ist aber immer noch der wichtigste Faktor bei der Aus- wahl von Lebensmitteln. Dennoch flie- ßen Werte wie Gesundheit und Ethik in immer stärkerem Ausmaß in die Kauf- entscheidungen mit ein. Darüber hinaus wird Nahrungsmitteln wie Gemüse und Obst aus Eigenanbau eine besondere Art von Wertschätzung entgegengebracht. „Unser Auftrag ist es, die Betriebe entlang der Wertschöpfungskette miteinander zu vernetzen und sie bei ihrer Arbeit optimal zu unterstützen. Dabei sind Nachhaltig- keit und die Wertschätzung von Lebens- mitteln ein wichtiges Thema“, so Kathari- na Korinek vom „Netzwerk Kulinarik“ der Agrarmarkt Austria Marketing GesmbH (AMA), die die Studie in Auftrag gab. chz.at/fhwn.ac13Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 Bild: Krones AG AnwEndERbERiChT Technische Keramik in der industriellen Lebensmittelverarbeitung Verschleißfest, korrosionsbeständig, außerordentliche Härte, ein optimales Gleitverhalten an der Oberfläche und eine hohe Temperaturfestigkeit, hinzu kommen ein niedriges spezifisches Gewicht sowie perfekte elektrische Eigenschaften: Technische Keramiken zeichnen sich besonders durch die Kombination dieser Merkmale aus. Kein anderer Konstruktionswerkstoff bietet diese Vorteile. D aher fällt die Wahl bei der Herstellung anspruchs- voller Maschinenele- mente bei komplexem Anforderungsprofil ver- mehrt auf diesen Werk- stoff. Einzig das erhöhte Preisniveau und die notwendige konstruktive Anpassung stehen diesen hervorragenden Eigen- schaften gegenüber. Keramikgerechte Konstruktion Umso wichtiger ist es, dass die auf- geführten physikalischen Werkstoff- daten richtig interpretiert werden. Nur so ergibt sich die optimale Lösung für das entsprechende Problem. Das stellt einige Maschinenbauer vor die Her- sausforderung, umzudenken und nicht mehr – wie traditionell üblich – „in Stahl zu denken“. Auch die Verbindungstech- nik zu den meist metallischen Kompo- nenten einer Anlage stellt ungewohnt hohe Anforderungen an Konstrukti- on und Auslegung: Die unterschiedli- chen Wärmeausdehnungskoeffizienten und die mit der hohen Härte verbun- dene Sprödigkeit der Keramiken sind in die Überlegungen über die Ausführung einzubeziehen. Kyocera, Feinkeramikhersteller aus Japan, stellt daher Ingenieure zur Un- terstützung bei der Auslegung mit ke- ramikgerechtem Design. So können die Komponenten den Anforderungen, den Materialeigenschaften und der ge- wählten Produktionsmethode gerecht werden. Zudem verfügt das Unterneh- men über eine ausgereifte Metall-Ke- ramik-Verbund-Technologie: Zylinder können in Metallgehäuse eingebracht werden und Kolben lassen sich mit einem Halter aus Metall versehen. Eine weitere Serviceleistung: Kyocera bietet den Kunden eine Laserbeschriftung der Bauteile an, sodass jede einzelne Kom- ponente zurückverfolgt werden kann. Die Herstellung Das Rohmaterial für die Herstellung der Bauteile aus Hochleistungskeramik liegt zunächst als Pulver vor. Die Auf- bereitung beginnt mit dem Mahlen auf geeignete Korngröße, dabei ist die ge- wünschte Korngrößenverteilung bei in- tensiver Begleitung mit sorgfältigen Laborkontrollen zu beachten. Nach Ver- satz mit organischen Bindemitteln und einer Sprühtrocknung wird das Material in rieselfähiges und verpressbares Gra- nulat überführt. Diese Aufbereitung der Masse liefert die entscheidende Basis für die anschließenden Prozesse und letzt- endlich für die Qualität des Baustoffes. Durch die Verdichtung mit Hilfe von Iso-/Matrizen-Pressen, mittels Extru- dieren, Spritzen oder Gießen erfolgt die Formgebung. Der so hergestellte Grün- ling hat eine kreideähnliche Festigkeit und kann bei Bedarf noch vor dem Bren- nen spanabhebend bearbeitet werden. Diese Grünbearbeitung ist insbesonde- re bei kleinen bis mittleren Stückzah- len hilfreich, da nur geringe oder keine Werkzeugkosten anfallen. Mit der thermischen Verdichtung auf einem Temperaturniveau bis zu 1800°C schrumpfen die Bauteile um ca. 50 Vo- lumenprozent und erhalten die dia- mantähnliche Härte. Die Schwindung ist von Brenntemperatur, Brandfüh- rung, Vorverdichtung und der Zusam- mensetzung des Ausgangsmaterials abhängig. Die Vorausberechnung ge- lingt, abhängig von Bauteilgröße und 14 Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 Kolben-Zylindereinheiten für die pharmazeutische Industrie EigenschaftenEinheit Kennwert Zirkonoxid FZM Kennwert Aluminiumoxid F99,7 Hauptkomponenten–ZrO 2 , MgO a - Al 2 O 3 ReinheitGew.-% > 99,7 > 99,5 Dichteg/cm 3 ≥ 5,70 ≥ 3,90 Offene PorositätVol.-%00 Mittlere Kristallitgrößeµm5010 Biegebruchfestigkeit σ m DIN EN 843-1MPa500350 Weibull-Modul– > 15 > 10 Bruchzähigkeit K Ic SEVNBMPa * m 0,5 6,33,5 DruckfestigkeitMPa20003500 Elastizitätsmodul statischGPa185380 Poisson-Zahl–0,30,22 Härte HV1–12201760 Maximale Einsatztemperatur in Luft°C9001950 Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient –100-20 °C 20-500 °C 20-900 °C 10-6/K 10 -6 /K 10 -6 /K 7,7 10,4 10,6 5,5 7,3 8,2 Spezifische Wärme 20 °CJ / (kg * K)400900 Wärmeleitfähigkeit 20 °C 500 °C 900 °C W / (m * K) W / (m * K) W / (m * K) 3 2,3 2 34,9 6,8 5,3 Spezifischer elektrischer Widerstand 20 °C 900 °C Ω * cm Ω * cm 10 10 84 10 15 107 Typische Farbe–gelbelfenbein Für die in der Tabelle angegebenen Eigenschaftswerte gilt sinngemäß die Vorbemerkung zu DIN 60672-2, wonach die mitgeteilten Werte nur für die Probekörper gelten, an denen sie gemessen worden sind. Die Übertragung auf andere Formen ist daher nur bedingt zulässig. Die ge- nannten Werte sind als Richtwerte aufzufassen. Sie beziehen sich auf eine Temperatur von 20 °C, sofern nicht anders angegeben. Formgebungsverfahren, mit einer Ge- nauigkeit von ±1-5 Prozent. Insbesonde- re für Maschinenbauanwendungen ist die so erreichbare Genauigkeit und auch die Oberflächenqualität häufig noch nicht ausreichend. Erst die schleifende Bearbeitung macht aus dem gesinter- ten Rohling das gewünschte Objekt mit höchster Genauigkeit. Die Endkontrolle, Dokumentation und Zertifizierung nach unterschiedlichsten Regelwerken der Industrie und Technik runden den Her- stellungsprozess ab. Anwendungsbeispiele aus der Industrie Bei der Abfüllung von Lebens- mitteln, aber auch Pharmazeutika, Parfüm und Reinigungsmitteln ist die Dosiergenauigkeit von entscheidender Bedeutung. Kyocera bietet dichtungslos eingepasste Kolben- und Zylinder-Do- siereinheiten in einer großen Bandbreite an Ausführungen und Größen. Die Do- siereinheiten können individuell nach Kundenwunsch angefertigt werden. Je nach Konstruktion und Größe werden diese dann mit höchster Genauigkeit und einem Spaltspiel von 1-5 µm ein- gepasst und ermöglichen einen unbe- denklichen Einsatz in unterschiedlichen Industriebereichen. Dank der präzi- se hergestellten Kolben und Zylinder ist es möglich, auf Dichtelemente wie Keramischer Spalttopf für Magnetkupplungspumpen Keramisches Messrohr mit eingesinterten Platin-Elektroden für magnetisch-induktive DurchflussmesserO-Ringe zu verzichten, die wiederum für Verunreinigungen sorgen können. Der große Vorteil: Keramische Do- siereinheiten sind leistungsfähiger als Metall- oder Glaseinheiten, bei denen die gleitende Bewegung des Kolbens im Zylinder zu Abrieb führen und somit eine Kontamination des Produktes ver- ursachen kann. Beim Einsatz von Ke- ramikkomponenten ist die Verunreini- gung mit toxischem Abrieb vollständig ausgeschlossen. Eine bei Kyocera entwi- ckelte Bearbeitungstechnik ermöglicht zudem die Herstellung spezieller Ober- flächen, sodass der Schmierfilm zwi- schen den bewegten Komponenten be- sonders gut verteilt wird. Auch die deutlich höhere Verschleiß- festigkeit spricht für Keramikbauteile: So ist auch ein Einsatz für Produkte er- laubt, die mit abrasiven Partikeln ver- setzt sind. Dazu gehören einige Kosme- tika, Zahnpasta oder auch Marmeladen mit Kirschsteinen oder Nussschalen. Die hohe Verschleißfestigkeit der Keramik ist Garant für lange Standzeit der einge- setzten Komponenten. Dank der hohen Steifigkeit und der niedrigen Wärmeausdehnung ist die Einhaltung enger Form-Toleranzen auch bei wechselnden Einsatztempera- turen möglich. Die in den Dosiereinhei- ten verwendeten Hochleistungskerami- ken aus Aluminuimoxid und Zirkonoxid sind zudem besonders korrosionsbe- ständig. Diese Korrosions- und Tem- peraturschock-Beständigkeit ist so gut, dass die Materialien bestens sterilisier- bar sind und nicht mit den verarbeiteten Substanzen reagieren. Die Keramikein- heiten werden ohne Demontage sicher gereinigt und sterilisiert (CIP/SIP). Bei konventioneller Bauweise sind Kolben und Zylinder mit Elastomer- Dichtungen in Nuten abgedichtet. Das ist ein bevorzugter Rückzugsort für Ver- schmutzungen, Viren und Bakterien. Für eine vollständige Reinigung müssen diese Abfüllmaschinen zerlegt und die Einheiten einzeln gesäubert werden. Dieser Vorgang entfällt beim Einsatz von Technischer Keramik. Die verwendeten Materialien entspre- chen den geltenden FDA-Anforderun- gen und USP Class VI-Klassifizierungen. Technische Keramik bietet noch wei- tere Vorteile gegenüber herkömmlichen Materialien: 1. Durchflussmessung: Bei der Abfüllung von Lebensmitteln und Getränken ist die exakte Bestim- mung von Durchflussmengen von es- sentieller Bedeutung. Die Lösung: Die magnetisch induktive Durchflussmes- sung (MID) ist ein besonders genaues, elektromagnetisches Messprinzip, das die Leitfähigkeit aller gängigen Flüssigkeiten nutzt. Das äußerst genaue Messverfahren verursacht in den Rohrleitungen keiner- lei zusätzlichen Strömungswiderstand, wie er vom Flügelrad oder Schwebekör- pern her bekannt ist. Für die Hülsen der magnetisch induktiven Durchflussmes- ser (MID) wird ein elektrisch isolierender nichtmagnetischer Werkstoff benötigt, der auch hohen Drücken ausreichende mechanische Festigkeit entgegensetzt und bei Kontakt mit aggressiven Säuren und Laugen keine chemische Zersetzung zeigt. Diese vielschichtigen Werkstoffan- forderungen werden durch das Eigen- schaftsprofil der Kyocera-Oxidkeramik optimal erfüllt. Ein patentiertes Elektro- densystem ermöglicht das sichere Erfas- sen des Messsignals. Hohe Genauigkeit bei universellem Einsatz ist das Erfolgs- rezept für diese Technik. 2. Gleitring: Gleitringdichtungen mit keramischen Ringen sind bei Wellenabdichtungen heute bereits weit verbreiteter Stan- dard. Wie die Rotorwellen einer Laugen- pumbe bei Waschmaschinen werden auch Rührer- und Pumpenwellen in der chemischen Industrie und Speise- wasserpumpen von Kraftwerken mit ke- ramikbasierten Gleitringdichtungen ge- dichtet, betrieben und eingesetzt. Dabei wird über die Federkraft ein rotierender Kohlering gegen die hochglanzgeläpp- te keramische Dichtfläche gedrückt. So gleiten die ebenen Dichtflächen pro- duktgeschmiert aufeinander. Mit dieser Schmierfunktion des Produktes ist eine minimale Tropfleckage erforderlich. Unter dem Einsatz von Sperrflüssigkeit vermeiden aufwendige Konstruktionen mit doppelwirkender Gleitringdichtung das Austreten von gegebenenfalls toxi- schen Medien in die Atmosphäre. 3. Magnetische Kopplung: Eine sehr aufwändige, aber weitgehend wartungs- und lagefreie Wellendichtung ermöglicht die hermetische Dichtung dank magnetischer Kopplung. Bei der Kreiselpumpe ist das Laufrad im Pum- pengehäuse mit dem angetriebenen Ma- gneten auf einer kurzen Welle angeord- net. Der Spalttopf aus Keramik bildet den Teil des Gehäuses, in dem der Magnet platziert ist. Dabei ist der vom Elektro- motor angetriebene, äußere Magnet so positioniert, dass das Drehmoment über Magnetkraft übertragen wird. Bei dieser Technik induzieren schnell bewegte Ma- gnetfelder Strom und Wärme. Bei kerami- scher Ausführung des Spalttopfes werden diese sogenannten Wirbelstromverlus- te vermieden. Außerdem erlaubt die her- metische Dichtung einen wartungsfreien Betrieb ohne Tropfleckage. In der Gesamtheit bietet der Werk- stoff Technische Keramik hervorragen- de Eigenschaften und ausschlaggeben- de Vorteile gegenüber konventionellen Materialien. Besonders bei der Herstel- lung anspruchsvoller und komplexer Maschinenelemente lohnt sich diese In- vestition. Verbunden mit der außeror- dentlichen Präzision sind die Werkstof- feigenschaften der Keramik von Kyocera für die Lebensmittelbranche zu unver- zichtbaren Partnern für Zuverlässigkeit und Sicherheit geworden. chz.at/kyocera-solutions Der schnellste Muffelofen der Welt www.mikrowellen-aufschluss.de Schnelle Alternative zu Soxhlet, ASE und QuEChERS Feuchtemessung in 2 Minuten16 Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 mESSTEChnik Feuchtigkeits-, Fett- und Proteinanalyse für vegane, vegetarische, pflanzliche Pro- dukte CEM ist seit über 40 Jahren der Pionier in der Feuchtigkeits-, Fett- und Eiweißanalyse und arbeitet mit großen und kleinen Unternehmen zusammen, um neue innovative Prozesse für eine verbesserte Produktqualität zu entwickeln. In diesem Bericht werden die Vorteile einer genauen Feuchtigkeits- und Fettanalyse von pflanzlichen Produkten als Milchalternativen vorgestellt. Mit den richtigen Feuchtigkeits-, Fett- und Proteinwerten werden hochwertige Produkte hergestellt, die sicher, aromatisch und langlebig sind. D ie Nachfrage nach ve- ganen, vegetarischen und Clean-Label-Le- bensmitteln hat in den letzten Jahren ein enor- mes Wachstum erfah- ren. Angesichts des immer stärkeren Fokus auf Nachhaltigkeit und Gesund- heit wird erwartet, dass insbesondere der Markt für alternative Milchprodukte in den kommenden Jahren weiterwachsen wird. Da regelmäßig neue Zutaten ein- geführt werden, sind traditionelle Milch- tests nicht die beste Wahl für die Genau- igkeit und Richtigkeit der Gehalte an Fett und Feuchte in den alternativen Pro- dukten. Ein Test, der alle Lebensmittel- produkte betrifft, ist Feuchtigkeit. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Inhaltsstof- fe oder Endprodukte zu hoch ist, wird die Haltbarkeit erheblich verkürzt. Eine sorgfältige Kontrolle des Feuchtigkeits-, Fett- und Eiweißgehalts in Milchalter- nativen gewährleistet eine kostengüns- tigte Formulierung, die eine hohe Qua- lität und eine gute Konsistenz beibehält. Die Trocknungswaage Smart 6 mit dem Oracle ist ein Kombinationssystem zur schnellen Bestimmung von Feuchtig- keit und Fett mit Ergebnissen in weniger als fünf Minuten. Der Smart 6 Feuchtig- keits- und Feststoffanalysator verwen- det Mikrowellen- und Halogenstrah- lung, um jedes Produkt (egal ob nass oder trocken), innerhalb von weniger als drei Minuten schnell zu analysieren. Der Fettanalysator Oracle (Abbildung 1) macht die Entwicklung von Methoden überflüssig, indem das Signal selbst in komplexen Probenmatrizen vollständig von Fettmolekülen isoliert wird. Direkt nach der Installation ist das Oracle für die Routine einsatzfähig! Es hat niemals ein vergleichbares System auf der Welt gegeben, was derart vielseitig, kalibrati- onsfrei, lösemittelfrei, schnell und präzi- se den Feuchte- und Fettgehalt aller Le- bensmittel bestimmt. Das Sprint ist ein direktes Protein- messsystem, das mithilfe der Farb- stoffbindungstechnologie iTAG sicher- stellt, dass nur echtes Protein und nicht Gesamtstickstoff nachgewiesen wird. Dies kann zu fehlerhaften Messungen führen, wenn kein Proteinstickstoff vor- handen ist. Das Sprint erfordert keine re- gelmäßigen Kalibrierungen und Metho- den können von jedem Laborbenutzer einfach erstellt werden. Wettbewerbsfä- hige, schnelle Technologien (NIR, FT-IR, TD-NMR) erfordern aufgrund von Vari- ationen in Farbe, Textur und Konsistenz fortlaufende, teure Kalibrierungen und Methodenentwicklung für jede einzel- ne Probe. Die neue Messtechnik Nach der Homogenisierung werden die unterschiedlichen Lebensmittelpro- dukte auf ihren Feuchte- und Fettgehalt hin untersucht. Der Arbeitsablauf besteht nur aus 3 Schritten: 1. Trocknung der Probe im Mikrowel- lentrockner Smart 6 um das gesam- te Wasser innerhalb von 2 - 3 Minuten auszutreiben. Abbildung 1: Oracle Fettanalysator17Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 Überführen der getrockneten Probe ins NMR Kernresonanzspektrometer (Oracle-Modul). Fettmessung innerhalb von 30 Sekun- den im Oracle Modul. Die gesamte Bedienung der Trock- nungswaage und des Oracle Moduls erfolgt über einen Touch Screen. Die Software wurde so konzipiert, dass sie menügeführte Arbeitsanweisungen analog zur Bedienung von SmartPhones vermittelt. Komplizierte Spektren wie z. B. die Fettsignale werden von der Soft- ware direkt ausgewertet und der Anwen- der bekommt das Ergebnis zu sehen. Ein PC wurde in das Oracle System so inte- griert, damit auch angelerntes Personal ohne lange Schulung, also nach maxi- mal 15 min. die Analysen selbstständig durchführen kann! Wie funktioniert die Kombination der Feuchte- & Feststoffbestimmung mit anschließender Fettmessung? Die Fettbestimmung von Lebensmit- teln mittels Kernresonanzspektroskopie ist eine zuverlässige Technik, die • bei allen Proben universell einsetzbar ist, • bei trockenen Proben schon lange eta- bliert ist, • ohne toxische Lösemittel arbeitet, • keine aufwendige und produktspezifi- sche Kalibration erfordert, • sehr schnelle Ergebnisse in weniger als einer Minute liefert und • sehr einfach zu bedienen ist. Der Einsatz der NMR-Technologie für die Fettmessung ist nicht neu und wird bereits seit vielen Jahrzehnten für trocke- ne Proben wie Nüsse, Schokolade oder Getreide eingesetzt. Allerdings scheiter- ten frühe Versuche zur Fettanalyse von sehr feuchten Produkten wie Fleisch- und Wurstwaren u. v. m. Der Grund für diese Fehlschläge war der Störeinfluss des Wassers auf das Fettsignal. Ergo: Vor der Fettbestimmung muss das Wasser aus der Probe ausgetrieben werden. Da aber Trocknungen im Trockenschrank etliche Stunden dauern, scheiterte diese Idee bereits im Ansatz. Somit war es für CEM als Pionier und Hersteller der Mi- krowellentrockner eine logische Kon- sequenz, den schnellsten Trockner der Welt, das Smart 6 zur schnellen Proben- trocknung innerhalb von 2 – 3 min. der Fettmessung vorzuschalten. Die Mikro- wellentrocknung als die schnellste direk- te Trocknungsmethode ist schnell genug für die Prozesskontrolle und kann ohne Kalibrieraufwand für unterschiedliche Produkte und Sorten direkt am Produk- tionsort eingesetzt werden. Als Feuch- te-]/Feststoff-Analysensystem kommt das Smart 6 in den verschiedensten Pro- duktionssparten seit Jahrzehnten zum Einsatz. Das Probengut wird dabei auf ein Probenträgermaterial (Glasfaserträ- ger) gegeben (Abbildung 2) und auf die eingebaute Waage gelegt. Dabei werden die Wassermoleküle der Probe im ein- gestellten Mikrowellenfeld erwärmt und ausgetrieben, ohne dass die Probe an der Oberfläche verkrustet und somit weite- ren Wasseraustrieb verhindert. Über den integrierten Temperatursensor findet eine kontrollierte Erwärmung des Pro- bengutes statt, so dass hier die Gefahr einer Zersetzung (z. B. Karamellisierung bei Kohlenhydraten) der Probe minimiert ist. Die integrierte Analysenwaage nimmt während des Trocknungsprozesses stän- dig das Probengewicht auf und sorgt für die Abschaltung bei Gewichtskons- tanz - oft schon nach 2 Minuten Mess- dauer. Insbesondere für Substanzen mit hohem Wassergehalt (bis zu 99,9 %) ist dieses Verfahren dank seiner Schnellig- keit und Messgenauigkeit (Präzision von + 0,1 % Trockensubstanz) für die At-line- Prozesskontrolle besonders geeignet. Die so exakt getrocknete Probe wird jetzt ins Oracle Modul, das NMR-Spek- trometer, überführt (Abbildung 3). Die Fettmoleküle geben ein charakteristi- sches Signal, welches die Gerätesoftware Abbildung 2: Trocknung im Smart 6 Abbildung 3: Arbeitsweise Oracle18 Lebensmittel-&Biotechnologie | 2021 | 06 Tabelle 1: Vergleich der Fettgehalte [%] aus dem Oracle und der Referenzmethode ProbenartMojonnierOracleDifferenz% RSD Cashew Milch 3,33 3,3300 Walnuss Milch 4,55 4,39-0,16-3,52 Hafer Milch 3,90 3,920,020,51 Soja Vanille Milch 1,68 1,64-0,04-2,38 Soja Milch 1,61 1,620,010,62 Soja Schoko Milch 2,32 2,330,010,43 Erdnuss Creme29,5129,530,020,07 Kichererbsen Pulver20,5820,41-0,17-0,83 Reis Pulver 3,63 3,810,184,96 Vollkorn Pulver 7,62 7,56-0,06-0,79 Mandel Griechischer Joghurt 6,00 5,96-0,04-0,67 Mandel Kokos Griechischer Joghurt 6,22 6,400,182,89 Mandel Beeren Griechischer Joghurt 6,52 6,44-0,08-1,23 Sojaöl Sauerrahm16,9716,980,010,06 Soja/Palmöl Sauerrahm17,3317,30-0,03-0,17 Palmöl Sauerrahm16,7916,900,110,68 Creamer auf pflanzlicher Basis 8,38 8,21-0,17-2,03 Veganer Brotaufstrich24,8524,900,050,2 Veganer Käseersatz23,3123,22-0,09-0,39 Kokos Eiscreme16,7216,69-0,03-0,18 Sojabohnen Lecithin91,6891,810,130,14 Tabelle 2: Vergleich der Feuchtegehalte [%] aus dem Smart 6 und der Referenzmethode Probenart Trocken- schrank Smart 6 Differenz% RSD Cashew Milch 8,70 8,710,010,11 Walnuss Milch 7,90 7,68-0,22 -2,78 Hafer Milch 9,52 9,38-0,14 -1,47 Soja Vanille Milch11,0110,93-0,08 -0,73 Soja Milch 7,34 7,23-0,11 -1,50 Soja Schoko Milch15,4415,42-0,02 -0,13 Erdnuss Creme32,9732,77-0,20 -0,61 Kichererbsen Pulver 4,41 4,660,255,67 Reis Pulver 3,70 3,970,277,30 Vollkorn Pulver 4,45 4,780,337,42 Mandel Griechischer Joghurt24,3924,29-0,10 -0,41 Mandel Kokos Griechischer Joghurt26,1025,92-0,18 -0,69 Mandel Beeren Griechischer Joghurt25,9926,080,090,35 Sojaöl Sauerrahm29,3129,320,010,03 Soja/Palmöl Sauerrahm28,4628,480,020,07 Palmöl Sauerrahm30,0629,99-0,07 -0,23 Creamer auf pflanzlicher Basis 41,8541,84-0,01 -0,02 Veganer Brotaufstrich65,3965,730,340,52 Veganer Käseersatz52,3152,18-0,13 -0,25 Kokos Eiscreme32,9732,990,020,06 Sojabohnen Lecithin 0,07 0,06-0,01-14,29 des Oracle direkt als Fettgehalt umrech- net und dem Benutzer anzeigt. Diese Fettmessung wird nicht durch Begleit- substanzen wie Zucker, Salz, Aromastof- fe, Geschmacksverstärker, Emulgatoren, Konservierungsmittel... etc. verfälscht. Auch Farbunterschiede der Proben un- tereinander haben keinen Störeinfluss. Damit ist diese Methode universell ein- setzbar, auch für Molkereiprodukte und Fleisch- und Wurstwaren. Dazu wurde im Oracle eine universelle Kalibration von unterschiedlichsten Probenarten durchgeführt, die auf Referenzgehalten und Referenzmethoden basiert. Damit sind die Ergebnisse von unbekannten Proben vergleichbar zu den Ergebnissen der Standardverfahren. Im Gegensatz zur aufwändigen Kjeldahl Methode zur Messung des Eiweißgehal- tes erfolgt die Messung im Sprint mit der iTAG Färbereaktion in wenigen Minu- ten (Abbildung 4). Zu Beginn der Analyse wird die Probe in einen Becher eingewo- gen und in das Sprint-Gerät gestellt. Das Sprint gibt nun eine definierte Menge an iTAG Lösung zu der Probe und der ein- gebaute Homogenisierer durchmischt die Probenmischung. Während dieses Prozesses bindet die iTAG Lösung an den charakteristischen Molekülstellen der Proteine. Tagging (engl. Markieren) be- deutet das selektive Binden des Farbstof- fes an den Aminosäuren des Eiweißes in der Probe. Diese Farbreaktion ist schon seit gut 30 Jahren bekannt und hat das offizielle AACC und AOAC Approval. Die unverbrauchte iTAG Lösung wird über ein Filtersystem aus der Probe ent- nommen und anhand seiner charakte- ristischen Färbung im Sprint analysiert. Zeitgleich wird der Homogenisierer au- tomatisch im Sprint gereinigt und somit eine Kontamination mit der nächsten Abbildung 4: Sprint Proteinanalysator Tabelle 3: Vergleich der Eiweiß-/Proteingehaltes [%] aus dem Sprint und der Referenzmethode ProbenartKjeldahlSprintDifferenz% RSD Hafer Sirup 1,62 1,61-0,01-0,62 Hafer Sirup 7,00 6,97-0,03-0,43 Kichererbsen Mehl 21,7021,54-0,16-0,74 Hafer Mehl12,0012,220,221,83 Hafer Milch 5,15 5,170,020,39 Hafer Frischkäse 7,78 7,900,121,54 Soja Schoko Milch 5,54 5,700,061,06 Soja Vanille Milch 6,23 6,240,010,16 Soja Milch Konzentrat 6,45 6,43-0,02-0,31 Soja Mango Milch 1,64 1,63-0,01-0,61 Tofu 7,54 7,600,060,80 Hafer Joghurt 9,95 9,93-0,02-0,20Probe verhindert. Nach typischerweise 2 bis 3 min. ist die Analyse fertig. Als Abfall fallen lediglich etwas Reinigungswas- ser, einige Milliliter der nichttoxischen iTAG Lösung und der Probenbecher mit der eingewogenen Probe sowie dem Fil- triervorsatz an. Ergebnisse Dieser Bericht zeigt, dass die innovative Oracle Technologie schnell eine Vielzahl von Milchalternativen, vegetarischen und veganen Produkten auf Feuchtig- keit und Fett mit einer hohen Genauig- keit und Präzision analysieren kann, die den Referenzmethoden entspricht. Zum Vergleich der Feuchte- und Fett- gehalte des Smart 6 und Oracle wurden mehr als 30 alternative Milchprodukte untersucht. Zur Feuchtigkeitsbestim- mung wurden 2 g jeder Probe im Smart 6 analysiert und zusätzlich mittels der Seesand-Referenzmethode im Trocken- schrank bei 105 °C in einer Dreifach- bestimmung gemessen. Zur Fettanaly- se wurden die getrockneten Proben aus dem Smart 6 entnommen, in das Oracle gegeben und 30 Sekunden lang ge- scannt, ohne dass eine Kalibrierung oder Methodenentwicklung erforderlich war. Als Referenzmethode wurde der Fettge- halt nach Mojonnier ermittelt. Zur Pro- teinanalyse wurden 1 g Probe in einen Sprint-Probenbecher eingewogen und im Sprint untersucht. Die Farbstoffbin- dungsreaktion ist vollständig automati- siert und dauert ungefähr 3 – 4 Minuten. Die Proteinergebnisse wurden mit der Kjeldahl-Verdauung verglichen. Fazit Für alternative „Milchprodukte“ auf pflanzlicher Basis, bei denen Feuchtig- keits-, Protein- und Fettgehalte so for- muliert sind, dass sie den Geschmacks- und Texturprofilen traditioneller Milchprodukte entsprechen, bietet CEM schnelle Testoptionen mit Ergebnissen, die den Referenzmethoden entspre- chen. Mit kurzen Testzeiten und genau- en Ergebnissen sparen die Analysatoren Smart 6, Oracle und Sprint enorm Zeit bei der Feuchte-, Fett- und Eiweißanaly- se, verbessern die kostengünstigste For- mulierung und sparen letztendlich Geld. chz.at/cem Schnelle automatisierte Lösemittel-Extraktion www.cem.de T +49 2842 / 96 44 - 0 I diet my way! So halten Sie Ihr Wunschgewicht Die Epoche klassischer Diäten mit allgemeinen Vorgaben ist vorbei. Denn derzeit vollzieht sich nicht nur in der Ernährungswissenschaft ein fundamentaler Paradigmenwechsel, der Individualisierung und ein achtsames Körperbewusstsein fokussiert. Auch in der Forschung zur nachhaltigen Gewichtsreduktion ist der wissenschaftliche Konsens klar: Wer erfolgreich abnehmen und anschließend das neue Wunschge- wicht dauerhaft halten möchte, der muss seinen Lebensstil an vielen Stellschrauben neu justieren. Und das ist nur auf einem individuellen Weg möglich, der optimal zur eigenen Persönlichkeit und zum Lebens- umfeld passt. Daher heißt das neue Credo, das in diesem Buch erstmals vermittelt wird: I DIET My WAy. In diesem Buch finden Sie alles zur individuellen nachhaltigen Ge- wichtsreduktion, was Sie wissen müssen – offen, ehrlich und basie- rend auf den Erkenntnissen der Wissenschaft. Damit können auch Sie es schaffen, abzunehmen und Ihr persönliches Wohlfühlgewicht nicht nur erreichen, sondern auch halten. Sie möchten erfolgreich abnehmen und dauerhaft schlank bleiben? Dann lesen Sie dieses Buch. Softcover: 20,55 Euro ISBN: 978-3-662-63244-4 E-Book: 14.99 Euro ISBN: 978-3-662-63245-1Next >