Wasser ist die am häufigsten verwendete natürliche Ressource bei der Herstellung von Lebensmittelkonserven, zum Waschen von Lebensmitteln, zur Zubereitung von Verpackungsflüssigkeiten, zum Spülen von Dosen, zur Desinfektion von Anlagen, zur Dampferzeugung und für andere Tätigkeiten.

Im Folgenden werden einige der Ursachen für die Verschlechterung von Sanitärbehältern aus Metall (ETP, TFS) bei der Herstellung von Lebensmittelkonserven aufgeführt, die entweder auf eine schlechte Wasserqualität oder auf eine Kontamination mit Chemikalien zurückzuführen sind, die das Weißblech angreifen.

Entlacken der Verpackung

Der innere oder äußere Hygienelack, der auf die Behälter aufgetragen wird, ist ein Schutz gegen chemische Angriffe von der Deckflüssigkeit auf das Innere der Dose und eine Barriere gegen Korrosion von außen. Durch die leichte oder starke Entgratung des Behälters ist das Blech der korrosiven Wirkung der Umwelt und insbesondere des Prozesswassers mit einem hohen Gehalt an Restchlor, Chloraminen, gelösten Metallionen und gelöstem Sauerstoff ausgesetzt. Im Folgenden werden einige der Ursachen genannt, die zum Lackieren von Behältern mit anschließender Verschlechterung des Blechs führen:

• Unzureichende Verpackung oder Palettierung beim Versand der Behälter, wodurch die Dosen oder Deckel lose bleiben, so dass sie beim Transport zum Verarbeitungsbetrieb leicht aneinander stoßen und reiben, vor allem mit den scharfen Flanschen, die viel abriebfester sind, was zu einem vorzeitigen Ablösen des Lacks führt. Wenn dieses Szenario mit einem rauen Transport kombiniert wird, können sogar verformte Behälter oder verbogene Klappen beobachtet werden, die schließlich zu falschen Verschlüssen, Stürzen und Stacheln führen, die die Luftdichtheit beeinträchtigen.
• Ungeeignete Entpalettierer, Förderbänder, Stangenförderer und andere Vorrichtungen für den Transport von Behältern in der Produktion, die zu Stößen zwischen den Behältern sowie zu Kratzern an den Böden und Körpern während des Transports zum Verpacken, Dosieren, Verschließen usw. führen.
• Schlecht kalibrierte Dosenverschließmaschine und verschlissene Verschließwerkzeuge, die zu einer Außenlackierung der Doppelfalze aufgrund von Lackanhaftungen an den Walzenprofilen sowie zu Lackverlusten auf der Senkungsseite durch Schlupf führen.
• Die lose oder ungeordnete Anordnung der Dosen in den Autoklavwagen, die dazu führt, dass einige Deckel oder Böden der Behälter aneinander stoßen und den Lack verlieren, entsteht, wenn sich die Deckel bei der Erwärmung im thermischen Prozess ausdehnen oder erweitern.
• Die Verwendung von schlecht konstruierten oder konditionierten Kocher- und Kühler-Rotationsautoklaven, bei denen die Dose, da sie nicht rollen kann und statisch bleibt, schleift, was zu ihrer Entklebung führt.
• Falsch kalibrierte Abscheiderklingen oder Verschlusszuführungskette in der Verschließmaschine, was zu Kratzern auf der Innenseite des Verschlusses mit Lackverlust führt. Dies kann dazu führen, dass das Blech der Deckflüssigkeit im Inneren der Dose ausgesetzt ist und sich Metallionen auflösen. Im Falle von Eisen können die Lebensmittel einen metallischen Geschmack annehmen, schwarze Eisensulfide entstehen, Wasserstoff produziert werden, der die Haltbarkeit der Dose verkürzt, und in extremen Fällen bei sauren oder säurehaltigen Lebensmitteln kann die Dose durchlöchert werden.

Verunreinigung des Prozesswassers durch Kondensat und Kesselrückstände

In Konservenfabriken wird Sattdampf vor allem für Prozesse verwendet, die eine Erwärmung erfordern, wie Kochen, Blanchieren, Blanchieren, Blanchieren, Vorbereitung von Packmitteln, Heißverpackung, Pasteurisieren, Sterilisieren und andere Vorgänge.

Der gesättigte Dampf wird im Kesselraum erzeugt und in Kohlenstoffstahlrohren zu den Geräten transportiert, die ihn benötigen. Dabei werden mehrere Meter lange Transferrohre verwendet, in denen der Dampf aufgrund von Druckabfall in der Leitung, Strahlung, Bögen, Verbindungen und anderen Faktoren kondensiert. Kondensate werden in der Regel mit thermodynamischen Ableitern und anderen Vorrichtungen zurückgewonnen, um sie in den Kesselraum zurückzuführen und unter Ausnutzung ihrer hohen Temperatur oder latenten Wärme wiederzuverwenden. Es gibt jedoch Fälle, in denen Kondensatverschleppungen das in der Konservenproduktion verwendete Wasser mit hochkorrosiven Flüssigkeiten verunreinigen und die Behälter in Bereichen, in denen Lackablösungen mit freiliegenden Blechen auftreten, chemisch beschädigen können.

Der extremste Fall einer Verunreinigung des Prozesswassers ist die Verunreinigung durch alkalischen wässrigen Schaum aus dem Kessel, auch Kesselverschleppung genannt. Im Folgenden werden einige der Ursachen genannt, die dazu führen, dass Kondensat und Kesselrückstände das Prozesswasser verunreinigen:

• Eine häufige Ursache ist, dass die Rohrleitungen, die den Dampf zu den Produktionsbereichen transportieren, nicht über ein Kondensatrückhaltesystem mit einem Hauptverteiler, Akkumulatoren, Ableitern, Flaschen und einer Pumpe verfügen, die das Kondensat in den Kesselraum zurückführen, um die verbleibende Wärmeenergie zu nutzen.
• Bei den Dampfanschlüssen an die Geräte, die dies erfordern, darf nicht die „Schwanenhals“-Bauweise verwendet werden, bei der die Auslassrohre am oberen Ende der Hauptleitung oder einer größeren Leitung installiert werden und dann in einem „U“ zum Gerät hinuntergeführt werden, so dass das Kondensat am unteren Ende verbleibt und am Ende in einer Flasche mit einem thermodynamischen Ableiter zur Rückführung oder Wiederverwendung aufgefangen wird.
• Erhitzen von Wasser, das zum Kochen von Speisen, zur Zubereitung von Flüssigkeiten, Soßen usw. verwendet wird, mit Direktdampf, bei dem der Dampf mit einem perforierten Rohr direkt in das Wasser eingeleitet wird, um es zum Kochen zu bringen. Der Vorfall wird noch verschlimmert, wenn die Versorgungsleitungen zu den Geräten aus dem Boden der Hauptleitung oder einer größeren Leitung kommen, in der sich der Großteil des Kondensats befindet. In diesem Fall empfiehlt sich der Einsatz von Heizkesseln, Dampfmänteln oder Wärmetauschern, die das Wasser mit indirektem Dampf erhitzen.
• Eine der aggressivsten Schleppen ist die aus dem Kessel kommende, da sie mit chemischen Zusätzen gesättigt ist, die den pH-Wert zwischen 10 und 12 halten. Diese Art der Verschleppung wird durch verschiedene Faktoren verursacht, wie z. B. Dampfproduktion mit niedrigem Druck in den Kesseln, übermäßiger Dampfbedarf mit plötzlichem Druckabfall in der Leitung, Kessel, die mit hohem Wasserstand produzieren, starke Schaumbildung und wenige Oberflächenabschlämmungen.
• Daraus ist ersichtlich, dass die Anlage bei der „Spitzenproduktion“, d. h. wenn alle Dampf verbrauchenden Geräte in Betrieb sind, nicht gut standardisiert war. Die Normung berücksichtigt eine thermodynamische Bilanz, die das Verhältnis zwischen Dampferzeugung und Dampfverbrauch bewertet, sowie eine gute Auslegung der Dampfrohrleitungen unter Berücksichtigung der Querschnittsflächen und der Leitungsdrücke im Prozess.

Abfüllung von Packmitteln in sauren und gesäuerten Lebensmittelkonserven

Bei sauren und gesäuerten Konserven wird empfohlen, sehr auf die Unversehrtheit des Hygienelacks auf den Dosen zu achten und volumetrische Vakuumfüller für die Dosierung der Packmittel zu verwenden, um zu verhindern, dass der Überlauf die Behälterkörper von außen durchnässt.

Unzureichendes Waschen von Dosen

Das Waschen der Dosen in Konservenfabriken erfolgt in der Regel nach dem Verschließen oder Aufsetzen des Deckels auf die Dose, erfolgt kontinuierlich mit der Geschwindigkeit der Verschließmaschine und wird in Waschmaschinen durchgeführt, die mit Düsen oder Sprays ausgestattet sind, die mit einer Pumpe unter Druck stehendes Trinkwasser auf die darin zirkulierenden Dosen spritzen. Im Folgenden finden Sie einige Empfehlungen, um äußere Schäden an der Verpackung beim Waschen zu vermeiden:

• Zylindrische Dosen werden in der Regel durch Rollen auf einer Schiene aus Edelstahlstäben in die Waschmaschinen befördert. Bei unregelmäßigen Dosen, wie flachen, ovalen, keulenförmigen oder nicht rollbaren Dosen, werden Förderbänder mit Riemen, Volta oder Ketten verwendet. In jedem Fall muss verhindert werden, dass die Dose von außen entgratet wird, indem sie an Schweißrückständen, Metallkanten, nicht passenden Stäben, erhabenen Bandnieten und anderen Unvollkommenheiten anstößt oder reibt.
• Es gibt viele Anlagen, die Direktdampf zum Erhitzen des Dosenwaschwassers verwenden und zu diesem Zweck ein Rohr im Wasserbehälter mit mehreren Perforationen installieren, um den Dampfaustritt zu erleichtern. In diesem Fall ist es empfehlenswert, die Schwanenhalsbefestigung am Dampfeinlass zu verwenden, um eine Verunreinigung des Waschwassers durch Kondensatverschleppung und noch schlimmer durch wässrigen Schaum aus dem Kessel zu vermeiden.
• Bei der Befüllung von Dosen mit stark pigmentierten Soßen wie Tomaten-, Senf-, Curry- und anderen Soßen im Kaskaden- oder Rinnensystem, die am Behälterkörper Soßenspuren hinterlassen, die das Waschwasser schnell verfärben, sollte die Dosenwaschanlage mit zwei an die Umwälzpumpe angeschlossenen Wasserspeichern ausgestattet sein, so dass bei einer Pigmentierung des Wassers in einem Speicher der andere Speicher sofort freigegeben werden kann, ohne den Verschluss zu stoppen. Es ist wichtig, dass die Dosen, die aus der Waschmaschine kommen, frei von jeglicher Färbung und gut gewaschen sind, da diese farbigen Flecken sonst durch die Wärmebehandlung dauerhaft fixiert werden.
• Bei der Herstellung von sauren und gesäuerten Konserven neigt das Dosenwaschwasser dazu, aufgrund der Kontamination mit der gesäuerten Salzlake (pH 2,2), die am Dosenkörper haftet, sauer zu werden. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Trübung und den pH-Wert des Waschwassers zu überwachen und es zu wechseln, wenn es mit Salzen gesättigt und auf einen pH-Wert von maximal 5 angesäuert ist.
• Bei der Herstellung von Ölkonserven ist es wichtig, überschüssiges Fett, das außen am Behälterkörper haftet, abzuwaschen, da das Fett sonst durch die Wärmebehandlung stark fixiert wird und nur sehr schwer zu entfernen ist; außerdem wird das Etikett verschmiert, wenn es in Reihe angebracht ist. In diesem Fall muss das Waschwasser eine neutrale Seife enthalten, die alle Ölspuren entfernt, ohne chemisch aggressiv auf den Behälter zu wirken.

Wärmebehandlung, Sterilisation und Kühlung von Konserven

Im Folgenden finden Sie einige Empfehlungen, um eine Beschädigung der Verpackung in dieser Phase des Prozesses zu vermeiden.

• Bei der Installation von Autoklaven, Pasteuren oder Erhitzern ist zu beachten, dass der Dampfanschluss von der Hauptleitung kommend mit der oben erwähnten Schwanenhalskupplung installiert wird, um zu vermeiden, dass Kondensat und – noch schlimmer – hochalkalischer wässriger Schaum aus dem Kessel in das Gerät gelangt. In Wassersprühretorten, die das im Boden der Anlage gespeicherte Prozesswasser mit Direktdampf über ein Dampfverteilerrohr oder einen Dampfverteiler erhitzen, sind Verschleppungen kritisch: Sie verunreinigen das Wasser mit hochkorrosiven Flüssigkeiten und gelösten Metallionen, die die Behälter von außen oxidieren, wenn keine Lacke vorhanden sind.
• Bei der Konstruktion bzw. Normung von herkömmlichen Autoklaven und Direktdampfpasteurisierern muss die Installation von Abläufen, Entlüftern oder Entlüftungen am Boden der Geräte in Betracht gezogen werden, um das Kondensat, das während des gesamten thermischen Prozesses entsteht, ständig zu beseitigen. Dieses Kondensat darf sich auf keinen Fall ansammeln und in die Dosen gelangen, da es den Behälter äußerlich angreift und, was am kritischsten ist, die betreffenden Konserven nicht der programmierten kommerziellen Sterilität entsprechen, da das Kondensat kälter ist als der gesättigte Dampf.
• Das Wasser, das sowohl für den thermischen Prozess als auch für die anschließende Kühlung verwendet wird, muss aufbereitet werden, um das Vorhandensein von organischen Stoffen und vor allem von Mikroorganismen zu vermeiden, die die Konserven durch Infiltration kontaminieren könnten. Die Food and Drug Administration (FDA) empfiehlt, dass dieses Wasser garantiert Spuren von messbarem Restchlor enthält, wobei in der Regel 0,5 ppm verwendet werden, um das Risiko einer äußeren Korrosion des Behälters zu vermeiden.
• Für die Wärmebehandlung und Kühlung von Konserven in Metallbehältern wird die Verwendung von weichem Wasser mit einem CaCO3-Gehalt von höchstens 50 mg/L (50 ppm) empfohlen. Je weicher, desto besser, um die typischen hygroskopischen weißen Kalkflecken auf den Behälterdeckeln zu vermeiden, die durch die Ausfällung von Kalzium- und Magnesiumsalzen entstehen, die in hartem Wasser mit einem CaCO3-Gehalt von normalerweise über 120 mg/L (120 ppm) gelöst sind.
• Dies ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem ein Metall korrodiert, wenn es mit einem anderen Metall in Berührung kommt. Der galvanische Strom wird durch ein Potenzialgefälle zwischen den beiden Metallen erzeugt, die sich in einem Elektrolyten, nämlich Wasser, befinden; zuerst löst sich der Lack ab, dann folgt die Korrosion. Es ist zu beachten, dass destilliertes Wasser mit null Härte keine Elektrizität leitet. Ich persönlich empfehle in diesem Fall die Verwendung von Doppelgeräten, um ETP- und TFS-Behälter mit Direktdampf und Aluminium, Beutel, Kunststoff, Glas usw. mit Wasser zu behandeln.
• Die Kühlung der Konserven nach der Wärmebehandlung sollte erfolgen, bis die Lebensmittel eine Temperatur von 40 °C (104 °F) erreicht haben, zum einen, um eine Reaktivierung thermophiler Mikroorganismen wie Bacillus stearothermophilus zu vermeiden, und zum anderen, damit die in der Dose verbleibende Wärme nach dem Abkühlen verdampft oder das verbleibende Wasser abgeführt wird.

Rückführung von Wasser für die Wärmebehandlung und Kühlung von Lebensmittelkonserven

Das im Kreislauf geführte Wasser ist nach der Verwendung im Prozess heiß und wird mit einer Pumpe in einen Kühlturm geleitet, der in der Regel mit einer Druckluftturbine ausgestattet ist, die im Gegenstrom kühlt. Das Wasser fällt schließlich in ein Becken, wo es zur Behandlung mit keimtötenden Mitteln wie Hypochloriten oder Chlorgas gelagert wird, die Mikroorganismen abtöten.

Es gibt Anlagen, die in den geschlossenen Wasserkreislauf Filter einbauen, um kleine organische Stoffe aus verpackten Lebensmitteln, Deckeln, Lappen und anderen Fremdkörpern zurückzuhalten, die das Wasser in den Speicher- und Aufbereitungsbecken verunreinigen.