Wasserversorgung für die Lebensmittelverarbeitung

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Wasserversorgung für die Lebensmittelverarbeitung – Technischer Überblick

Kurzbeschreibung

• Problem: Unsauberes Wasser für die Lebensmittelverarbeitung
• Idee: Grundprinzipien der Wasseraufbereitung
• Schwierigkeitsgrad: niedrig
• Preisspanne: niedrig
• Benötigtes Material: niedrig
• Geografischer Einsatzbereich: weltweit

Einleitung

Lebensmittel und Wasser gehören zu den wenigen Dingen, die Menschen täglich zu sich nehmen, um zu überleben (neben Luft und gelegentlich Medikamenten). Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Lebensmittelverarbeiter äußerste Sorgfalt walten lassen, um zu verhindern, dass ihre Produkte kontaminiert werden und Krankheiten oder sogar den Tod ihrer Kundinnen und Kunden verursachen.

Lebensmittel sind von Natur aus mit einer Vielzahl von Bakterien, Schimmelpilzen und anderen Organismen belastet, die Krankheiten verursachen können. Diese werden jedoch bei sachgemäß durchgeführter Lebensmittelverarbeitung zerstört oder in ihrem Wachstum gehemmt.

Drei potenzielle Kontaminationsquellen, die ordnungsgemäß verarbeitete Lebensmittel unsicher machen können, sind die Wasserversorgung, unsaubere Geräte und das Personal in der Produktionsstätte. Dieser technische Überblick untersucht Möglichkeiten, wie das Kontaminationsrisiko aus diesen Quellen minimiert werden kann.

In den meisten Ländern gibt es gesetzliche Vorschriften zu den hygienischen Anforderungen an Lebensmittelbetriebe und Lebensmittelverarbeiter. Diese sollten bereits in der Planungsphase eines Lebensmittelverarbeitungsprojekts geprüft werden.

Wasserversorgung

Wasser wird zum Reinigen von Geräten, zum Kühlen von Behältern und als Bestandteil einiger Lebensmittel verwendet. In allen Fällen sollte ausschließlich Trinkwasser verwendet werden; daher kann es notwendig sein, Wasser vor der Nutzung aufzubereiten. Es gibt zwei Arten der Behandlung: die Entfernung suspendierter Feststoffe und die Entfernung bzw. Zerstörung von Mikroorganismen.

Suspendierte Feststoffe können entfernt werden, indem man sie in Absetzbecken sedimentieren lässt (siehe Abbildung 1) und/oder das Wasser durch speziell konzipierte Wasserfilter leitet (siehe Abbildung 2). Beide Verfahren sind relativ langsam, weshalb große Speichertanks erforderlich sind, wenn Wasser zum Waschen oder zur Verwendung im Produkt benötigt wird. Kühlwasser kann wiederverwendet werden. Obwohl einige Wasserfilter auch Mikroorganismen entfernen, ist der einfachste Weg zu deren Abtötung die Zugabe einer Chlorkösung (5–8 ppm Endkonzentration an Chlor, erreicht durch Verdünnung von Bleichmittel auf 0,02–0,04 %). Niedrigere Chlorkonzentrationen (z. B. 0,5 ppm) sind erforderlich, wenn das Wasser Bestandteil eines Produkts ist, um Fehlgeschmäcke zu vermeiden. Die Chlorierung der Wasserversorgung kann einfach umgesetzt werden, indem Bleichmittel mit konstanter Tropfrate in Speichertanks oder Rohrleitungen dosiert wird. Die erforderliche Dosiermenge wird experimentell ermittelt, entweder mit einfachem Chlor-Testpapier oder mit genaueren Messsonden zur Kontrolle der Chlorkonzentration. Eine weniger geeignete Alternative ist das Abkochen von Wasser zur Sterilisation. Dabei sollte das Wasser zunächst zum Kochen gebracht und anschließend mindestens 10 Minuten sprudelnd gekocht werden. Dies erfordert jedoch einen hohen Brennstoffaufwand und erhöht entsprechend die Verarbeitungskosten.

Abbildung 1: Anordnung mit zwei Absetzbecken. Sauberes Wasser wird aus einem Becken entnommen, während sich Verunreinigungen im anderen absetzen.

Abbildung 2: Sandfilter im kleinen Maßstab

Verarbeitungsgeräte

Häufigkeit und Art der Reinigung hängen stark von der Art der verarbeiteten Lebensmittel ab. Geräte für trockene Lebensmittel und Pulver erfordern meist nicht mehr als ein tägliches Abbürsten, während Geräte zur Verarbeitung von Fleisch, Milch und einigen pflanzlichen Produkten unter Umständen alle paar Stunden gründlich mit Reinigungs- und Desinfektionsmitteln gereinigt werden müssen. Der Grund dafür ist, dass diese Lebensmittel das Wachstum potenziell gefährlicher Bakterien begünstigen, während trockene Lebensmittel dies nicht tun.

Die Art der Reinigung hängt von der Beschaffenheit der Verschmutzungen auf den Geräten ab. Im Allgemeinen sind Geräte, auf deren Oberflächen sich Lebensmittel ablagern und anschließend erhitzt werden, stark verschmutzt und schwer zu reinigen. Tabelle 1 zeigt Beispiele für Verschmutzungen, die leicht bzw. schwer zu entfernen sind.

Verschmutzung	Löslichkeit in Wasser	Entfernbarkeit	Typische Lebensmittel
Zucker	Löslich	Leicht	Konfitüren, Fruchtsäfte
Fett	Unlöslich	Schwierig	Fleisch, Milchprodukte
Protein	Unlöslich	Sehr schwierig	Fleisch, Milchprodukte
Mineralisch	Variabel	Leicht bis schwierig	Milch
Salze	Meist in Säuren löslich	Abhängig von der Löslichkeit
Stärke	Löslich, wenn nicht erhitzt	Leicht bis schwierig, abhängig von der Erhitzung	Gemüse

Tabelle 1: Entfernung von Verschmutzungen

Reinigungs- und Desinfektionsmittel

Reinigungsmittel helfen bei der Entfernung der in Tabelle 1 dargestellten Verschmutzungen, wobei unterschiedliche Typen für verschiedene Verschmutzungsarten verfügbar sind. Sie zerstören jedoch keine Bakterien und sterilisieren die Geräte nicht. Desinfektionsmittel hingegen töten Bakterien ab, helfen aber nicht bei der Entfernung von Verschmutzungen. Für eine ordnungsgemäße Reinigung ist es daher wichtig, zunächst die Verschmutzungen mit einem Reinigungsmittel zu entfernen und anschließend die Geräteoberflächen mit einem Desinfektionsmittel zu sterilisieren.

Art des Reinigungsmittels	Wirkung
Alkalisch	Verhindert Ablagerungen von Mineralsalzen, entfernt Fett.
Neutral	Wird für Oberflächen verwendet, die durch andere Reinigungsmittel beschädigt werden.
Sauer	Entfernt mineralische Ablagerungen.
Lösungsmittel	Entfernt Fett.

Tabelle 2: Arten von Reinigungsmitteln

Die Wirksamkeit aller Reinigungsmittel wird durch Bürsten und Erwärmen auf 40–50 °C erhöht (sehr hohe Temperaturen können dazu führen, dass Verschmutzungen auf den Geräten einbrennen und sollten daher vermieden werden). Fette erfordern Temperaturen über 70 °C zur Entfernung. In der Praxis kann die Auswahl an Reinigungsmitteln begrenzt sein, daher empfiehlt es sich, eine kleine Menge des verfügbaren Mittels zu testen, um sicherzustellen, dass:

• die Verschmutzung entfernt wird
• das Gerät nicht korrodiert
• keine übermäßige Schaumbildung entsteht
• keine Geschmacks- oder Geruchsbeeinträchtigung bei später verarbeiteten Lebensmitteln auftritt.

Referenzen und weiterführende Literatur

Dieser Howtopedia-Eintrag basiert auf dem Technical Brief „Water Supplies for Food Processing“ von Practical Action.
Zum Originaldokument führt folgender Link: http://www.practicalaction.org/?id=technical_briefs_water

Nützliche Adressen

Practical Action The Schumacher Centre for Technology & Development, Bourton on Dunsmore, RUGBY, CV23 9QZ, Vereinigtes Königreich.
Tel.: +44 (0) 1926 634400, Fax: +44 (0) 1926 634401 E-Mail: practicalaction@practicalaction.org.uk Web: www.practicalaction.org