Zwischen Bauer und Butter
Milchannahme – eine Qualitätsfrage
Milch, seit eh’ und je ein wertvolles Nahrungsmittel, trägt praktisch in
allen Ländern der Erde zur Grundversorgung der Bevölkerung bei. Betrachtet man
die gesamte Kette von der Erzeugung über die Weiterverarbeitung bis zur
Verteilung der fertigen Milchprodukte, so ergeben sich in den einzelnen Ländern
sehr unterschiedliche logistische Strukturen.
GEA Diessel ist seit mehr als 50 Jahren der Experte beim professionellen
Milchhandling auf Tankwagen und bei der stationären Annahme.
Die zentrale,
industrielle Verarbeitung der Milch spielt in einigen Ländern noch eine
unter-geordnete Rolle. Zum Beispiel in China werden von den knapp 25 Mio. t
erzeugter Milch gerade einmal drei Prozent industriell verarbeitet, d. h.
praktisch das gesamte Milchaufkommen kommt gar nicht in den Handel und wird auf
privater Basis verwertet und verkauft.
Dagegen wird in Neuseeland praktisch jeder Tropfen von den rund 15 Mio. t
Milch in den Großbetrieben zu den unterschiedlichsten Produkten veredelt.
Da versteht sich von selbst, dass bei einer so hoch technisierten
Milchverarbeitung die Produktqualität komplett abgesichert sein muss.
Rückrufaktionen sind teuer und führen zu Reputationsverlust am Markt. Der
entstehende Schaden ist unüberschaubar. Die Rück-verfolgbarkeit vom Endprodukt
bis zurück zur Rohmilch, also quasi bis zur Erzeugung, ist kein bürokratisches
„Alibi”-Verfahren, sondern ein wichtiges praktisches Werkzeug in dieser
sensiblen Branche. Mit ihrem Netzwerk weltweit agierender Spezialfirmen ist die
GEA-Gruppe als Experte der Nahrungsmittelindustrie in der Lage, ihren Kunden
ein Gesamtkonzept zu bieten.
Qualität beginnt bereits bei der Hygiene an der Kuh
Die GEA-Firma Westfalia Surge steht dabei als Partner dem Milch erzeugenden
Land-wirtschaftsbetrieb zur Seite. Mit der weitreichenden Palette von Melk-,
Kühl, Fütterungs- und Herdenmanagement-Technik wird bereits auf dem Hof der
Grundstein für das Qualitätsprodukt „Milch” gelegt. Für rationelle und
reproduzierbare Prozesse, stehen die Automationskonzepte von Tuchenhagen Dairy
Systems, ebenfalls ein Betrieb aus dem GEA-Konzern. Neben der Steuerung des
eigentlichen Herstellungsprozesses ist die aktualisierte Darstellung der
Vorgänge und die nachweisbare Protokollierung aller Produktionsparameter ein
immer wichtiger werdender Schwerpunkt im Nahrungsmittel verarbeitenden Betrieb.
Das bei GEA entwickelte „OTAS Track & Trace”-Konzept zeichnet nach dem
Prinzip „Quelle – Weg – Ziel” alle Prozessschritte mit ihren Prozessparametern
lückenlos auf. Laborergebnissen werden z. B. abhängig vom Verfahrensschritt in
dieses Konzept eingebunden. Hierdurch bietet sich die Möglichkeit, zu
beliebigen Zeitpunkten die einzelnen Chargen vom Ziel zurück zur Quelle
nachzuverfolgen.
Mit so einem ineinander verzahnten Qualitätssystem werden Störfälle
frühzeitig z. B. bereits vor der Auslieferung erkannt und die Suche nach der
Ursache vereinfacht, sodass der Gesamtschaden in Grenzen gehalten werden
kann.
GEA Diessel ist Spezialist für die Annahme der Milch beim Erzeuger aus der
Kühlwanne in den Tankwagen. Mit dem anschließenden Transport zur Molkerei bis
hin zur überwachten Entladung bzw. Annahme der Rohmilch in der Molkerei wird
auch hier die lückenlose Datenerfassung für das Track&Trace-Konzept
ermöglicht. Mit der Einbindung der bis zur Weiterverarbeitung angefallenen
Daten in das innerbetriebliche Protokollsystem wird eine effektive Gesamtlösung
erreicht.
Stationäre
Annahmeanlage
Wichtige Qualitätsmerkmale, wie Menge, Temperatur, Zusammensetzung der Milch
und möglicherweise vorhandene Fremdstoffe werden in den GEA Diessel Systemen
zunächst dezentral erfasst und dokumentiert. In modernen Betrieben wird die
Ablieferung der Milch daher mit stationären Annahmeanlagen überwacht.
Offene Annahmebehälter gehören dabei natürlich der Vergangenheit an, denn z.
B. von der Decke herabfallende Schmutzpartikel gehören nicht in die Milch.
Komplett geschlossene Rohr-leitungssysteme mit Luftabscheidern, um die Trennung
von Luft und Milch „geführt” zu unterstützen, werden gleichzeitig für die
genaue Bestimmung der angenommenen Milch verwendet. Die Größe des
Luftabscheiders ist abhängig von der gewünschten Annahmeleistung. Je nach
Tankwageninhalt und Annahmelogistik werden Pumpleistungen von 20 000 bis 120
000 l/h realisiert. Selbstverständlich muss bei derart hohen Durchflüssen die
Rohrleitung entsprechend angepasst werden, um nicht die Milchqualität durch die
Flüssigkeitsdynamik unnötig zu schädigen. Wissenschaftliche Untersuchungen
bezüglich der Rohmilchqualität haben gezeigt, dass Strömungsgeschwindigkeiten
von über zwei m/s vermieden werden müssen.
Wie funktioniert eine automatische stationäre
Annahmeanlage?
Um Wartezeiten der Tankwagen zu verringern, muss der Ablauf der Annahme
fehlerfrei und möglichst voll automatisch erfolgen. Der Fahrer identifiziert
sich zunächst mit seiner Tour am Annahme-Terminal, schließt dann den Schlauch
zwischen Fahrzeug und dem Annahmepaneel der Abtankstation.
Danach kann beispielsweise über eine Start-Taste die Abtankbereitschaft
signalisiert werden. In modernen Fahrzeugflotten wird bereits während des
Milchsammelprozesses auf dem Tank-wagen eine Querschnittsprobe der Tour für die
Freigabeuntersuchung im Labor genommen. Somit entfällt das waghalsige, manuelle
Schöpfen aus dem Tankwagen.
Nach Freigabe des Tankinhalts wählt der Bediener in der Warte den
Zielstapeltank aus und startet den Annahmeprozess. Nun läuft alles
automatisch.
Die günstigsten Annahmeverhältnisse ergeben sich, wenn die Milch zunächst
mittels Schwerkraft automatisch aus den Tankwagen in den Luftabscheider fließen
kann. Das bedeutet jedoch, dass die Annahmestation über einen Keller oder über
einen Sumpf verfügen muss. Über die Niveausteuerung des Luftabscheiders wird
dann die weitere Förderung der Milch in Richtung Stapeltank sichergestellt. Da
die Menge der Rohmilch zur Bezahlung herangezogen wird, ist eine hoch genaue
Messung erforderlich.
Zu einer eichamtlich zugelassenen Messanlage gehören der Luftabscheider und
das eichamtlich zugelassene Durchflussmessgerät IZM von GEA Diessel. Detektoren vor dem
Messgerät sichern zudem die Luftabscheider-Funktion ab. Störungen werden
gemeldet oder die Anlage passt sich abhängig vom Gasblasenaufkommen automatisch
den geänderten Verhältnissen an. Undichtigkeiten bei den Schlauch- und
Rohrverbindungen werden erkannt und gemeldet. „Bubble-Detektoren” und
automatische Anlagenregelung vermeiden Kavitationseffekte und schützen damit
die Anlagenteile und die Milch. Während des normalen Entladevorgangs ist in der
Regel die Milch gasfrei. Doch zum Ende der Förderung kommt es in den
Kompartments naturgemäß zur Strudelbildung, bei der unwillkürlich Luft in die
Milch gezogen wird. Auch ein optimierter Tankauslass mit Strudelbrecher kann
diesen Effekt nicht gänzlich vermeiden. Bei gleichzeitigem, parallelen Entladen
aus mehreren Kompartments sind die Verhältnisse noch komplexer. Hier ist eine
optimale Regelung des Annahmevorgangs besonders wichtig, um eine einwandfreie
Mengenerfassung zu erzielen.
Am Ende des Annahmevorgangs unterstützt die kontinuierliche
Niveauerfassung im Luftabscheider die Erkennung des Abschlusses der Annahme und
überwacht die genaue Mengenabgrenzung zwischen den einzelnen Annahmen.
Luftabscheider mit kontinuierlicher Niveaumessung
Nach dem endgültigen Abschluss der Annahme kann ein automatischer
Protokollabdruck für den Fahrer ausgelöst werden. Unabhängig von dieser
Möglichkeit werden in jedem Fall die Annahmedaten vom Terminal zur weiteren
Verarbeitung zum Datenserver hin übertragen.
Die Annahmestation ist somit unmittelbar wieder für die Entladung des
nächsten Tankwagens bereit. Selbstverständlich werden für die
unterschiedlichsten örtlichen Verhältnisse alternative Annahmekonzepte
angeboten. Die Milch kann natürlich auch automatisch angenommen werden, wenn
kein Keller oder Sumpf vorhanden ist. Es stehen verschiedene
Standard-Annahmeanlagen zur Verfügung, aber es werden auch gemeinsam mit den
Kunden individuelle Lösungen erarbeitet. Mit dem Aufbau aller Einzelteile auf
ein Grundgestell werden bevorzugt „unit”-Systeme angeboten, die nach dem
„Plug&Play”-Prinzip im Annahmebereich nur aufgestellt werden müssen und
nach einfacher elektrischer und mechanischer Montage schnell betriebsbereit
sind. Viele Länder erfordern aufgrund der spezifischen Gegebenheiten
unterschiedliche Lösungen. Flexibilität ist im globalen Geschäft wichtiger denn
je. So kann es z. B. in tropischen Ländern erforderlich sein, das komplette
Rohrleitungssystem, das sich im ungeschützten Außenbereich befindet, nach jeder
erfolgten Annahme automatisch spülen zu lassen. Der hierdurch zweifelsfrei
entstehende erhöhte Steuerungsaufwand unterstützt dann aber die Qualität des
Rohprodukts.
Für Milchannahmestationen mit sehr hohem Fahrzeugaufkommen bietet GEA „on
site truck management” Systeme. Hier wird jeder einzelne Tankwagen während des
gesamten Aufenthalts auf dem Hof mit Ankunft, Spurzuordnung, Laborfreigabe,
Reinigung usw. laufend überwacht bzw. geleitet. Besonders der Nachweis des
Reinigungszeitpunktes sowie des realenReinigungsverfahrens muss zunehmend
häufiger für jeden einzelnen Tankwagen dokumentiert werden. Beispiels weise
wird in einigen Fahrzeugflotten die Milchannahme verweigert, wenn der Tankwagen
nicht korrekt gereinigt wurde oder die letzte Reinigung bereits zu lange
zurückliegt.
Annahmestation für Rohmilch aus Tankwagen
Chargenverfolgung über repräsentative Probeentnahme
Mit stationären Probenahmesystemen ist die qualitative Überwachung der
Annahmemilch möglich. Auch hier ist die Einbindung dieser Daten in das bereits
erwähnte „OTAS Track&Trace”-Konzept von Bedeutung. Im Störungsfall ist so
eine weitere Eingrenzung der Verursacherstelle auf den Tankwagen, die Tour oder
vielleicht sogar auf den Erzeugerbetrieb möglich. Die fehler- und
manipulationsminimierte Durchführung einer vernünftigen Probenahme ist hierfür
wieder einmal die Grundvoraussetzung.
Das GEA Diessel Probenahmesystem
vom Typ KS-P ist ein einfacher, aber meist ausreichender Probenehmer, der
während des Entladevorgangs des Tankwagens eine Querschnittsprobe sammelt. Zur
Reduzierung von Verschleppungseffekten und zur Vermeidung von Kontaminationen
wird der Probenehmer-Typ PT angeboten. Eine automatische Spülung aller
Probenräume und die Installation in ein temperiertes Kühlgehäuse gewährleisten
einen hohen Qualitätsstandard für die Milchprobe selbst. Dieses vermeidet
eventuelle Fehlschlüsse bei der Beurteilung qualitätsrelevanter
Prozessparameter. Für die korrekte Datenzuordnung der genommenen Probe zur
Tour, zum Fahrzeug usw. erfolgt für die Einbindung in das
Track&Trace-Konzept die Identifizierung beispielsweise über Barcode oder
RFID-Tag.
Zusammenfassung
Mit den technologischen und globalen Verflechtungen ist der GEA-Konzern in
der Lage, die Forderungen des Marktes für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit in
der Milch verarbeitenden Industrie zu gewährleisten. GEA Diessel stellt
zwischen der Milcherzeugung und -verarbeitung mit seinen mobilen und
stationären Annahmeanlagen das logistische Bindeglied in dieser Kette dar. Die
Erfahrungen für diese Technik sind durch die langjährige und weltweite
Tätigkeit vielfältig und ermöglichen ein flexibles und innovatives Reagieren
auf spezielle Kundenvorgaben. Ziel ist es, die qualitätsrelevanten Daten der
peripheren Abläufe auf dem Tankwagen und bei der stationären Annahme mit in das
„Track&Trace”-Gesamtkonzept einfließen zu lassen, um eine effektive
Rückverfolgung zu gewährleisten.
Der Autor:
Hermann Hartmann, Dipl.-Phys. Bereichsleiter
bei GEA Diessel für Mess- und Datentechnik
Veröffenticht in:
Deutsche Milchwirtschaft Nr. 17 8/2006
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