Hygienegerechte Gestaltung: Dosierung von flüssigem Stickstoff

Exponat der Fachhochschule Fulda auf der Hannover Messe

Die exakte Kleinmengen-Dosierung von flüssigem Stickstoff (LIN) wird vor allem in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, bei der Abfüllung biotechnologischer Produkte und in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Diese empfindlichen Produkte dürfen nicht aus der Umgebung verunreinigt werden.

Ziel des gemeinsamen Projektes der FH Fulda und der Vacuum Barrier Corporation (USA) war es, eine LIN-Dosiereinrichtung so zu gestalten, dass die hygienischen Anforderungen der Einsatzgebiete erfüllt werden.

Kleine Mengen flüssigen Stickstoffs werden in die Packung oder auf das Produkt dosiert. Dieses Verfahren wird vor allem eingesetzt zum Aufbau eines geforderten Innendrucks in einer Packung, zum Reinigen des Leerraums über dem Produkt – in einer Flasche zum Beispiel oder auch zum punktuellen Anfrosten.

Das Projekt von Prof. Dr.-Ing. Uwe Grupa vom Fachbereich Lebensmitteltechnologie der Fachhochschule Fulda umfasst sowohl das Hygienic Design der Dosiereinrichtung als auch die Spezifika der Stickstoffanwendung. Die Anwendung auf festen Stoffen ist relativ unproblematisch. Schwieriger ist die Anwendung bei Flüssigkeiten, da diese spritzen können und somit in der Abfüllanlage ein Nährmedium für Mikroorganismen bilden können. Der tiefkalte Stickstoff gibt technische Anforderungen vor: Im Dosiergerät darf keine Blasenbildung erfolgen, denn durch Blasen kann der Leitungsquerschnitt vermindert oder versperrt werden, so dass keine oder keine ausreichende Dosierung von Flüssigstickstoff möglich ist. Alle Materialien müssen einer Temperatur von -196 °C standhalten, Dichtungen dürfen nicht reißen. Auch die Ventile müssen sich fehlerfrei bewegen.

Eine Kontamination des Produkts mit Produktresten oder Fremdbestandteilen wie Kondensflüssigkeit muss unbedingt vermieden werden, da diese Keime enthalten könnten.

Die Umsetzung der daraus folgenden Anforderungen an eine solche Dosieranlage lässt sich am Exponat der FH Fulda auf der Hannover Messe vom 11. bis 15. April auf dem Gemeinschaftsstand der hessischen Hochschulen in Halle 2, Stand C 45 sehen.