Lebensmittel für Babys müssen aufgrund der Anfälligkeit der kleinen Körper höchsten Hygieneanforderungen genügen. So ist gerade bei sensiblen Produkten, wie Milchpulver für die Babynahrung, penibel darauf zu achten, Löffelspender für Dosen mit einer UVC-Desinfektionsrate von mehr als 99,999 % einzusetzen. Zusammen mit weiteren UVC-Systemen der Sterilair AG können nun Dosen für Babynahrung einschließlich Deckeln und Löffeln zuverlässig desinfiziert werden.

Da in der Lebensmittelindustrie die Oberflächenhygiene eine zentrale Rolle spielt, werden UV-Komponenten zur Entkeimung zunehmend direkt in die Produktionsanlagen integriert. Mithilfe der UVC-Strahlung wird die DNA der Zellen photochemisch degeneriert und so die Zellteilung und Vermehrung verhindert. Dies stellt die geforderte Hygiene sicher. „Als Original Equipment Manufacturer verbaut Swiss Can Machinery unsere UVC-Komponenten in ihren Abfüllanlagen – sofern es notwendig oder von Kunden gewünscht ist“, erklärt Martin Graupner, Geschäftsführer der Sterilair, die Kooperation. „Je nach Transportgeschwindigkeit und Keimvorgabe berechnen wir dabei die individuell notwendige Anzahl UVC-Einheiten, die bspw. in einem Entkeimungstunnel verbaut werden müssen.“
Seit 2014 hat Swiss Can Machinery bereits drei Installationen zur Entkeimung von Babynahrung gemeinsam mit dem Experten für Entkeimungsvorgänge bei Kunden in Estland, Thailand und Deutschland realisiert: Unter anderem an einem Dosen- sowie einem Deckelentkeimer und an einem Löffelspender wurden UVC-Komponenten angebracht. Die geringen Oberflächentemperaturen der Komponenten erlauben den Einsatz auch bei wärmeempfindlichen Produkten wie etwa dünnen Packfolien. Zudem ist der Betrieb sehr wirtschaftlich, da nur wenig Energie benötigt wird und die UV-Röhren eine lange Standzeit erreichen. „Die Installation beim Endkunden ist sehr einfach, da von uns alles schon in der Schweiz vormontiert wird. Der Kunde muss die Technik dann nur noch einschalten beziehungsweise bedienen“, erläutert Michael Grabher, Geschäftsführer der Swiss Can Machinery.
Bezüglich der Leistung hatte Grabher einige Vorgaben an die Entkeimungsgeräte. So sollten z. B. mehr als 99 % (log 2) der Bakterien abgetötet werden. „Wir wurden sehr kompetent beraten, darauf aufbauend wurde uns das richtige und maßgeschneiderte Produkt empfohlen“, zeigt sich der Geschäftsführer zufrieden. Die konkrete Planung beim Kunden erfolgt darüber hinaus in mehreren Schritten: Zuerst sind die Anforderungen der jeweiligen Anwendung zu beachten. Darauf aufbauend entwickelt und konstruiert Swiss Can Machinery in Kooperation mit Sterilair eine entsprechende Abfüllanlage. Dabei wählt Sterilair das richtige Produkt aus und baut es in die passende Abfüllmaschine mit ein, bevor Swiss Can Machinery diese dann fertig stellt und anschließend testet.

Einbau von UV-Komponenten bei Dosen- und Deckelentkeimer sowie Löffel­spender
Sowohl im Leerdosen- wie auch im Deckelentkeimer, der zusätzlich mit einem Deckelförderband LT 127 ausgestattet ist, sind acht bzw. vier UVC-Röhren mit individueller Überwachung eingebaut. Um Ersatzröhren rechtzeitig bestellen zu können, ist eine Warnung vor Ende der Röhrenlebensdauer integriert. Gleichzeitig sind die Röhren mit einem Splitterschutz ausgestattet, HACCP und FDA konform sowie wasserfest nach IP 65. Bei einer Beschädigung oder Überschreitung der Röhrenlaufzeit stoppt die Maschine automatisch. Für Wartungsarbeiten sind die Geräte extra leicht zugänglich gestaltet worden, sodass keine großen Aus- oder Umbauten anfallen. Befüllt werden können damit Blech- und Kombidosen, der Leerdosenentkeimer füllt zusätzlich auch Kunststoff- oder Glasbehälter mit Babynahrung. Beide Anlagen verbrauchen lediglich 0,75 kW Strom.
Der Löffelspender SD 153 ist – wie der Deckelentkeimer – mit einem Dosenförderband aus rostfreiem Stahl ausgestattet. Die Löffelzuführung aus Chromstahl erfolgt mittels eines Linearförderers, der Wendelfördertopf enthält einen zusätzlichen Vibrationsbunker mit einem Füllvolumen von 100 Litern. Mithilfe von speziellen Sensoren für die Dosen- und Löffelerkennung ist auch eine Vereinzelung dieser Elemente möglich. Die Entkeimung erfolgt innerhalb mehrerer Sekunden.

Generierung von UV-Last gemäß Produkt­fördergeschwindigkeit
Sterilair war bei der Installation der Anlage für die Berechnung sowie die Simulation der Entkeimungsleistung zuständig: Als kritische Stelle für Bakterien wurde die Bodenfläche des Löffels definiert. Die Entkeimungsrate wurde gemäß der VDMA-Richtlinie mit dem Referenzkeim Bacillus subtilis SA22 (DSM 4181) berechnet. Die notwendige Bestrahlungsdosis (LD90) für diesen Mikroorganismus beträgt 15.2 mJ/cm². Da der Löffel­entkeimer einen Durchsatz von 60 Stück/min
aufweist, ergibt sich daraus eine Geschwindigkeit von 0,028 m/s für einen Löffel. „Anhand der Taktung beziehungsweise Geschwindigkeit des passierenden Objekts, dem Abstand und der Leistungsfähigkeit der UV-Einheiten zu diesem Objekt können wir rechnerisch bestimmen, wieviele UVC-Strahlenquellen zum Einsatz kommen müssen, um die gewünschte Reduktion von mindestens fünf Logstufen, also mehr als 99,999 % zu erreichen“, erklärt Graupner. In diesem Fall wurde die kritische Stelle sogar um 6,95 Logstufen reduziert, wofür eine theoretische Dosis von 105,6 mJ/cm² nötig ist.
Für den Entkeimungsexperten lag die Herausforderung darin, in Bezug auf die gegebene ­Produktfördergeschwindigkeit eine ausreichende UV-Last zu generieren. Dies ist essentiell, um den Zielkeim auch tatsächlich in der gewünschten Reduktionsrate zu eliminieren. „Eine UV-Entkeimung ist meist das letzte Glied einer Kette, das bei einer Anlage bedacht wird“, so Graupner. „Zu diesem Zeitpunkt steht bereits die gesamte Produktionslinie, auch die Fördergeschwindigkeit ist definiert. Daher müssen wir uns an die Anforderungen unserer Kunden anpassen.“

UVC-Bestrahlung plus Luftreinigung garantiert höchste Sauberkeit
Die UVC-Entkeimung setzt Swiss Can Machinery seit jeher ein. Zusätzlich werden etwa die Dosen auch mit Luft gereinigt. Dabei werden diese umgedreht, zwei Mal mit gereinigter Luft ausgeblasen, gleichzeitig abgesaugt und dann erneut gewendet. „Die Maschinen sind jedoch beide nötig, da die UV-Reinigung z.B. keine Schraube entfernen kann, die Ausblasung mit Umdrehung jedoch schon. Das heißt, dass weder UVC die Luftreinigung ersetzt, noch umgekehrt“, so Grabher.
Grabher zeigt sich – nicht nur wegen des günstigen Stromverbrauchs – mit der Umsetzung der Projekte sehr zufrieden: „Die Vorteile der UVC-Desinfizierung kennen unsere Kunden sicher noch genauer als wir. Wir sind nun jedoch in der guten Situation, auf jegliche Kundenwünsche dieser Art eingehen und eine maßgeschneiderte Maschine mit UVC-Entkeimung anbieten zu können.“ Auch das Risiko, sich mit der UV-Strahlung an den Augen zu verletzen, konnte mithilfe eines Tasks von Sterilair minimiert werden: Eine automatische Abschaltung beim Kippen der Geräte sorgt dafür, dass das Bedienpersonal nicht geschädigt wird.

Weitere Informationen unter: www.sterilair.ch und www.canmachinery.ch