Viele Kernprozesse neu durchdacht

Die Anuga FoodTec hat einmal mehr gezeigt: Egal, ob es sich um Milchprodukte, Convenience Food, Süßwaren, Feinkost oder vegane sowie vegetarische Spezialitäten handelt – Prozessanlagen müssen heute skalierbar und flexibel genug sein, um ein hohes Maß an Energieeffizienz sowie Ressourcenschonung zu erreichen, und um auch in Zukunft neue Zutaten verarbeiten zu können. Genau hier setzen Automatisierung und Digitalisierung an, beides zentrale Trends auf dem Kölner Messegelände. Exemplarisch dafür stehen Form-, Füll- und Schneidesysteme jüngster Generation für die automatisierte Produktion von Snacks- und Convenienceprodukten bis hin zu Fleischwaren und Tiernahrung. Anlagen, wie sie an den Ständen von Vemag, Handtmann, K+G Wetter oder Weber und vielen weiteren zu sehen waren, lassen sich etwa mit wenigen Handgriffen für andere Anwendungen umrüsten. Multifunktional ausgestattete, wie beispielsweise die Formax Nova-Max 400 von Provisur Technologies, übernehmen das Formen von Burgerfleisch, lassen sich aber auch für Produkte wie Geflügel, Proteinalternativen und Backwaren einsetzen.

Pflanzliche Zutaten sind die Basis vieler neuer Rezepturen. Zu den Innovationen in der Prozesstechnologie zählt vor diesem Hintergrund das breite Angebot an Anlagen, die sowohl tierische als auch vegane Ideen verwirklichen. Gerade bei pflanzlichen Alternativen aus innovativen Proteinquellen und Rohstoffen entstehen technologische Herausforderungen an den Produktionsprozess. Je nachdem, wie pflanzliche Proteine behandelt werden, verändern sich ihre sensorischen und technofunktionellen Eigenschaften. Mit modernen Doppelschneckenextrudern in Hybrid-Ausführung, einer der Schwerpunkte etwa von Coperion auf der Messe, lassen sich bei minimalem Umrüstaufwand sowohl texturiertes Pflanzenprotein als auch Fleischanaloga mit hohem Wasseranteil produzieren. Die Extrudate bilden die Basis für eine Vielzahl reformulierter Burger-Patties, Nuggets oder Würstchen.

Ob zum Extrudieren, Rühren, Kneten, Mischen oder Homogenisieren: Begleitet wurden die ausgestellten Anlagen von einer Vielzahl digitaler Lösungen, die spezifisch auf die Prozesse abgestimmt sind und diese zu einer Gesamtlinie vernetzen. Moderne Rezeptur- und Batchmanagement-Software ermöglicht es, die Produktion vollautomatisiert zu planen und zu steuern.

Denn es sind vor allem die digitalen Technologien, die Einblicke in die Prozesse gewährleisten, die in der Vergangenheit so nicht verfügbar waren. Dieser Trend durchdringt die Lebensmittel- und Getränkeindustrie immer stärker. Dass Künstliche Intelligenz dabei eine zentrale Rolle spielt, wurde auch auf dem Kölner Messegelände deutlich. Optische Verfahren mit Deep Learning sind in zunehmender Anzahl im Markt verfügbar. Mit ihnen ist es möglich, Lebensmittel im gesamten Wellenlängenbereich zu untersuchen – vom Ultravioletten Licht über das Sichtbare bis hin zum Nahinfrarot. Und: Die Verfahren arbeiten berührungslos, wodurch sie den hohen Hygieneanforderungen gerecht werden. Da optische Systeme bekannte Messgrößen direkt im Produktionsprozess bestimmen, entwickeln sie sich zu verlässlichen Werkzeugen für die Qualitätskontrolle in Echtzeit.

Lösungen wie sie in Köln zu sehen waren, erkennen durch den Einsatz von multi- und hyperspektralen Kamerasystemen, Fremdmaterialien mit ähnlicher oder gleicher Form und Färbung, unabhängig von Dichte oder Material. Die Chemical Imaging Technology von Insort ist ein Beispiel für die optische Inspektion und Sortierung von Lebensmitteln, die auf Basis der Nahinfrarotspektroskopie arbeitet. Sie findet selbst kleinste Produktfehler sowie für das menschliche Auge unsichtbare Defekte, um sie aus dem Produktstrom aus zu schleusen. Zum Einsatz kommt die Technologie im Hypernova, der jüngsten Anlage aus der Sherlock-Reihe, die sich speziell für die Sortierung von kleinen Lebensmitteln eignet.

Mit dem New Green Deal der Europäischen Union sollen spätestens bis zum Jahr 2030 alle nicht recycelbare Stoffe aus den Verpackungen verbannt werden. Mehr Papier statt Kunststoff, mehr recyclebare Monomaterialien statt Multilayerfolien lautet die Antwort der Aussteller auf der Anuga FoodTec, die mit ihrer Expertise im Bereich Packaging die Produzenten auf dem Weg zur Klimaneutralität unterstützen. So richtet sich der Blick bei der Konzeption vollautomatisierter und robotergestützter Verpackungsmaschinen zunehmend auf modulare und einfach umrüstbare Anlagen, die sowohl herkömmliche als auch vollständig recycelbare Verpackungen verarbeiten. Angefangen bei Pick-and-Place-Robotern bis hin zu kompletten Verpackungslinien und Abfüllmaschinen zeigten die Maschinenbauer in Köln, darunter Sealpac, Multivac, Stäubli und Syntegon, sämtliche Technologien, die Lebensmittel- und Getränkehersteller für ihre qualitativ hochwertigen Verpackungen benötigen.

Mit Hochleistungsverpackungsmaschinen der jüngsten Generation, wie sie etwa Schubert mit dem Flowpacker präsentiert, lassen sich auch recycelbare Schlauchbeutel aus Monofolien oder papierbasierten Folien herstellen. Dafür wurde die Maschine mit einer Siegeltechnologie ausgestattet, welche die Quersiegelung per Ultraschall erlaubt. Ein weiteres Beispiel sind Verpackungen, die ohne Leim auskommen. Schubert zeigt dies mit Dotlock, eine Technologie, die sich an der Clinchtechnik zum Fügen von Metallen orientiert. Dabei werden die Kartonlagen von einer Seite mit einer Nadel durchstochen, wodurch sich auf der anderen Seite ein Kragen bildet. Dieser wird anschließend auf den Karton gepresst und erzeugt einen stabilen Kraft- und Formschluss. Als 100-prozentige leimfreie Verpackungslösung ist Dotlock vollständig über den Papierkreislauf recycelbar. Die Hybridverpackung besteht aus Karton und dünner Monofolie, die beide leicht voneinander zu trennen und daher vollständig recycelbar sind.

Eng verknüpft ist die nachhaltige Produktion mit der Reduzierung von Treibhausgasemissionen, Wasserverbrauch und Wärmeenergie sowie der Umstellung auf erneuerbare Energien. Die globale Erwärmung, Energieabhängigkeit und steigende Kosten werden zu immer drängenderen Themen. Wo können Lebensmittelproduzenten bei der Energiewende ansetzen, um wettbewerbsfähig zu bleiben? Zu den technologischen Highlights auf der Anuga FoodTec 2024 zählten eindeutig Technologien, mit denen Unternehmen ihren Energiebedarf verringern und ressourceneffizienter produzieren. Um der Food Branche den Weg in Richtung klimaneutrale Produktion zu ebnen, setzt die internationale Zulieferindustrie auf vollautomatische Prozesstechnologien, die sich zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien betreiben lassen.

Die digitale Überwachung der Prozesse in Echtzeit wiederum ermöglicht es, die Energieverbräuche für Spülen, Reinigen, Waschen oder Erhitzen auf den einzelnen Prozess herunterzubrechen und bei Bedarf anzupassen. Auch identifiziert der Maschinenbau, bei welchen Prozessen Energie in Form von Abwärme zurückgewonnen und für andere Prozesse genutzt werden kann. Dafür steht ein breites Portfolio an Wärmepumpen für verschiedene Verwendungen, bei denen sowohl geheizt als auch gekühlt werden muss, zur Verfügung.