Für Prozesse zur Reinigung von Anlagen in der Lebensmittelproduktion werden große Mengen an Wasser, Chemie, Energie und Zeit verbraucht um die Lebens-mittelsicherheit und die Qualität der Produkte zu gewährleisten. Eine produkt¬-spezifische Auslegung des Reinigungsprozesses bietet hohe Einsparpotenziale hinsichtlich dieser Ressourcen. Die effiziente Auslegung gestaltet sich in der industriellen Praxis jedoch schwierig, da die komplexen Zusammen¬hänge zwischen Schmutzeigenschaften und Reinigungsverhalten noch nicht vollständig verstanden sind. Die individuelle Analyse der umfangreichen wissenschaftlichen Literatur ist zeitaufwendig und setzt fachspezifische Kompetenz voraus. Zudem ist die in wissenschaftlichen Studien verwendete Messtechnik zum Teil kosten¬intensiv, nicht ohne Hintergrundwissen und Erfahrung zu bedienen und / oder in Eigenentwicklung an Forschungs-einrichtungen entstanden und nur dort verfügbar. Bisher fehlt in der Industrie ein Überblick über reinigungsrelevante Eigenschaften von Lebensmittel¬ver-schmutzungen und Methoden zur Bestimmung derer.
Ziel des Projektes „Standardisierte Methoden für eine industriegerechte Schmutz-analyse (SMESA)“ ist es daher, einen industriell anwendbaren, standardisierten Methodenkatalog für die Analyse reinigungsrelevanter Schmutzeigenschaften bereitzustellen, dessen zielgerichtete Nutzung die Parametrierung und Optimierung ressourceneffizienter und sicherer Reinigungs¬prozesse in der Lebensmittel¬produktion ermöglicht.
Die Erarbeitung des Methodenkatalogs gliedert sich in drei grundlegende Phasen und umfasst zuerst die Sammlung und Beurteilung geeigneter Mess-methoden. Anhand ausgewählter Produkte werden nachfolgend die Anwendbarkeit des Methodenkatalogs und die darin enthaltenen Methoden im Labormaßstab erprobt, optimiert und verifiziert. Abschließend erfolgt die Validierung im Industriemaßstab. Dieses Vorgehen wird beispielhaft für die Ermittlung rheologischer Eigenschaften präsentiert.
Zur Einordnung und Bewertung der Methoden in unterschiedlichen Prozessstadien wurde ein Prozessschema entwickelt, welches industrielle Produktions- und Reinigungsprozesse abstrahiert, visualisiert und somit von der Verarbeitung des Rohstoffs über den Anhaftungs¬prozess in der Anlage bis zum eigentlichen Reinigungsprozess veranschaulicht. Für die Methoden¬auswahl wurden aus der Fachliteratur Kenntnisse zu reinigungsrelevanten Schmutzeigenschaften extrahiert und zugehörige Messverfahren strukturiert. Die Methoden wurden hinsichtlich ihrer Potentiale und Limitierungen bzgl. der betrachteten Schmutzeigenschaft, des Messzeitpunktes innerhalb des Produktions¬prozesses, der zeitlichen und örtlichen Möglichkeiten zur Signalerfassung sowie des Analyseaufwandes geprüft.