Filtration von flüssigen Lebensmitteln

Von der Klärung des Saftes bis hin zur Sicherstellung der Haltbarkeit von Saucen spielt die Filtration eine Rolle hinter den Kulissen bei fast jeder Lebensmittelzutat, die wir konsumieren. Es geht nicht nur darum, Partikel zu entfernen, sondern es ist ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung von Qualität, Konsistenz und Konformität. Ganz gleich, ob Sie mit Milchproteinen, Pflanzenextrakten oder Fermentationsnebenprodukten zu tun haben, die richtige Filtrationseinrichtung stellt sicher, dass die Inhaltsstoffe rein, stabil und regelkonform bleiben. In diesem Blog erkunden wir die wichtigsten Funktionen, Technologien und Überlegungen, die die moderne Filtration von Lebensmittelzutaten prägen.

Die Prozessfiltration ist unerlässlich, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten und die Qualität der Lebensmittelzutaten zu verbessern. Es gibt 6 Hauptrollen für die Filtration von Lebensmittelzutaten:

1. Entfernung von Verunreinigungen: Die Filtration trägt dazu bei, physikalische Verunreinigungen wie Partikel, Verunreinigungen und Mikroorganismen aus Rohstoffen, Zutaten und dem Endprodukt zu entfernen. Dies ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Produktqualität und -sicherheit.
   
   
2. Mikrobielle Kontrolle: Die Filtration ist eine effektive Methode zur Kontrolle und Entfernung von Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Hefen und Schimmel, die das Produkt verderben oder Gesundheitsrisiken für die Verbraucher darstellen können.
   
   
3. Klärung: Die Filtration wird zur Klärung von Flüssigkeiten eingesetzt und entfernt suspendierte Feststoffe und Verunreinigungen, um ein klares und optisch ansprechendes Endprodukt zu erzielen, insbesondere in Getränken wie Säften und Weinen.
   
   
4. Stabilisierung: Die Filtration trägt zur Stabilisierung der Produkte bei, indem instabile Partikel entfernt werden, die im Laufe der Zeit zu Sedimentation oder Separation führen können. Dies ist bei Produkten wie Dressings, Saucen und Emulsionen wichtig.
   
   
5. Konsistenz in Geschmack und Textur: Die Filtration trägt dazu bei, einen konsistenten Geschmack, eine konsistente Textur und Farbe zu erzielen, indem unerwünschte Bestandteile, die in Zusammensetzung und Konzentration variieren können, entfernt werden.
   
   
6. Einhaltung von Vorschriften: Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie unterliegt strengen Vorschriften zur Gewährleistung der Produktsicherheit und -qualität. Filtrationsprozesse helfen Unternehmen, diese Vorschriften einzuhalten und Branchenstandards zu erfüllen.

In der Lebensmittelindustrie gibt es fünf Hauptarten der Filtration, die in der Regel nach der Größe der zurückgehaltenen Partikel sortiert werden: Vorfiltration, Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration und Umkehrosmose. Um die grundlegenden Mechanismen dieser verschiedenen Methoden zu verstehen, finden Sie in unserem vorherigen Blog mehr Informationen zu den verschiedenen Arten der Prozessfiltration.

Die folgende Abbildung veranschaulicht den Verlauf von Filtrationsmethoden, die auf der Partikelrückhaltung basieren, von suspendierten Feststoffen in der Vorfiltration bis hin zu gelösten Salzen in der Umkehrosmose.

Die Filtration unterstützt eine Vielzahl von Zutatenprozessen. Diese Beispiele zeigen, wo und wie sie angewendet wird.

Oftmals ist eine Kombination der verschiedenen Filtrationslösungen in einem einzigen Prozess erforderlich. Um das richtige Filtrationssystem auszuwählen, müssen Sie die spezifische Phase Ihres Prozesses berücksichtigen.

Nehmen wir ein Beispiel, bei dem Wasser eine Lebensmittelzutat ist. Der erste Filtrationsschritt für das Brunnenwasser könnte eine Grobvorfiltration mit einem Beutelfilter sein. Der letzte Filtrationsschritt, bevor es zu einer Lebensmittelzutat wird, sollte jedoch ein Filtrationsschritt steriler Qualität sein, um Mikroorganismen zurückzuhalten und die Produktsicherheit zu gewährleisten. Das eine kann nicht ohne das andere funktionieren: Wenn zuerst nur der sterile Membranfilter verwendet wird, verstopft er aufgrund großer Verunreinigungen zu früh. Wenn nur der Beutel verwendet würde, würden Bakterien in die Lebensmittelzutaten gelangen und zu einem unsicheren Endprodukt führen. In der Regel sind noch mehr Vorfiltrationsschritte zwischen dem Beutel und dem Membranfilter erforderlich, wie z. B. Schmelzgebläsefilter und andere Grobpartikelfilter.

Lebensmittelsicherheitsvorschriften sind nicht verhandelbar. Um die Konformität zu gewährleisten, ist es unerlässlich, Filter zu verwenden, die für den Kontakt mit Lebensmitteln zertifiziert sind und in Einrichtungen hergestellt werden, die die ISO 9001-Standards erfüllen. Filter müssen auch Vorschriften wie EU 1935/2004, REACH und RoHS erfüllen, um zu verhindern, dass unerwünschte Stoffe in das Produkt gelangen. Wenn Sie mehr über die Auswahl konformer Filter und den Aufbau einer sicheren, effizienten Einrichtung erfahren möchten, lesen Sie unseren speziellen Blog: Auswahl des richtigen Prozessfilters für Ihre Anwendung. 

Die Anwendung der Membranfiltration bei der Verarbeitung von Lebensmittelzutaten bietet mehrere Vorteile:

• Der Retentionsmechanismus basiert hauptsächlich auf dem Größenausschluss
• Einfache Integritätsprüfung möglich
• Kein Faserablösen oder Abblättern
• Rückhaltung mehrerer Verunreinigungsarten in einem Schritt

Der Bereich der Filtrationstechnologien für Lebensmittelzutaten entwickelt sich mit dem Markt weiter. Beispielsweise gibt es in letzter Zeit Herausforderungen bei der Filtration alkoholfreier Getränke. Da kein Alkohol vorhanden ist, um Mikroorganismen auf natürliche Weise abzutöten, besteht ein größeres Risiko mikrobiologischer Verderblichkeit. Es stellt auch eine Herausforderung für die Pasteurisierung dar, da es keine Synergie zwischen Alkohol und Wärme gibt. Fortschritte bei der kalten Endfiltration wie Membranfilter bieten eine gute alternative Methode, um mikrobielle Stabilität zu erreichen.
 

Ein zweiter Fortschritt ist, dass die Lebensmittelindustrie ihre Systeme verstärkt mit verdampftem Wasserstoffperoxid (VPHP) sterilisiert. Ursprünglich im Gesundheitswesen als Ersatz für das toxische Ethylenoxid eingesetzt, hat die FDA die Methode in der „etablierten Kategorie A-Liste“ anerkannt. Die Lebensmittelindustrie folgt dieser Anerkennung, da diese Methode schneller ist und einen deutlich geringeren Energieverbrauch als die Dampfsterilisation aufweist. Die neueste Generation von Prozessfiltern wird entwickelt, um mehr VPHP-Sterilisationszyklen für eine längere Lebensdauer standzuhalten.
 

Ein weiteres gutes Beispiel ist die wachsende Beliebtheit von pflanzlichen Proteinen. Sie können uns helfen, unsere zunehmend beliebte pflanzliche Ernährung mit geringeren Umweltauswirkungen zu ergänzen als die Proteine, die mit der Viehproduktion verbunden sind. Von mehreren Trenntechniken ist die Membranfiltration dank der selektiven Trennung, der einfachen Betriebsbedingungen und der einfachen Automatisierung am effektivsten. Neuentwicklungen bei Filtrationsanlagen zielen darauf ab, die Membranverschmutzung zu reduzieren und die Betriebszeit ohne Reinigung zu erhöhen. 

Alle Filter sind in lebensmitteltauglichen Materialien erhältlich, die gemäß FDA- und EU-Richtlinien getestet wurden. Einige Beispiele aus unserem Portfolio:

• Vorfiltration: PFP, PFP-A, PFP-B, SFG-G
• Sterile Filtration: SME+, BME+, SME-X+, SMV, SMT-G
• Aktivkohle: ASC
• Dampffiltration: MSS, MPSC

Da die Produktion von Lebensmittelzutaten immer spezialisierter und qualitätsorientierter wird, nimmt die Bedeutung und Komplexität der Filtration weiter zu. Von der Vorfiltration bis hin zu sterilen Membranen ist die Auswahl der richtigen Filterkombination unerlässlich, um die Produktintegrität zu schützen, Sicherheitsvorschriften zu erfüllen und Innovationen in der modernen Lebensmittelverarbeitung zu unterstützen. Ganz gleich, ob Sie mit Milchprodukten, pflanzlichen Proteinen oder fermentationsbasierten Zutaten arbeiten, eine zuverlässige und konforme Filtration ist die Grundlage für konsistente, saubere und leistungsstarke Produkte. Mit einer breiten Palette validierter Lösungen und technischem Know-how unterstützt Atlas Copco Sie beim Aufbau eines Filtrationsprozesses, der für die Anforderungen von heute und morgen gerüstet ist.
Wenden Sie sich an unsere Filtrationsexperten, um loszulegen.