Fallstudie: Bessere Tiernahrung durch vertrauenswürdige Prozesstechnologie in
Die moderne Landwirtschaft steht vor der Aufgabe, eine wachsende Weltbevölkerung zu ernähren und gleichzeitig die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Nutztiere zu optimieren. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die kontinuierliche Verbesserung der Tiernahrung. Dabei spielt eine zuverlässige Verfahrenstechnik in der Biotechnologie eine entscheidende Rolle.
Milchsäurebakterien verbessern die Darmgesundheit und fördern die Verdauungsfunktion der Tiere. Starterkulturen werden auch in der Lebensmittelindustrie, insbesondere bei der Herstellung von Milchprodukten und anderen fermentierten Lebensmitteln, eingesetzt. Diese Kulturen leiten den Prozess ein, der zum fertigen Lebensmittel führt und tragen zur Qualitäts- und Geschmacksentwicklung bei.
Daher haben Milchsäurebakterien einen indirekten, aber wichtigen Einfluss auf die Ernährung von Tieren, die mit solchen Lebensmitteln ernährt werden. Die Herstellung dieser Bakterien wiederum erfordert nicht nur Präzision, sondern auch innovative Prozesstechnologie, um die höchsten Reinheits- und Qualitätsstandards zu gewährleisten.
Ein komplexer Herstellungsprozess
Um die gewünschten Eigenschaften des Endproduktes zu gewährleisten, unterliegt die anspruchsvolle Produktion von Milchsäurebakterien einer sorgfältigen Kontrolle und Überwachung.
Der Ausgangspunkt ist ein fermentativer Prozess bei welchen die Milchsäurebakterien, genauer gesagt Lactobacillus und Streptococcus, eingesetzt werden. Diese Bakterien wandeln Milchzucker (Laktose) in Milchsäure um. Die Gärung findet in speziellen Gärbehältern unter kontrollierten Bedingungen wie zum Beispiel Temperatur, pH-Wert und Nährstoffgehalt statt.
Das gezielte Einbringen von wachstumsfähigen Mikroorganismen, die so genannte Beimpfung der Milch, beginnt mit einer geeigneten Menge von Milchsäurebakterienkulturen. Vor der Hauptgärung können die Bakterien vorvermehrt werden, um die Anzahl der lebensfähigen Zellen zu erhöhen. Diese Kulturen können aus früheren erfolgreichen Gärungen gewonnen werden.
Die Dauer der Gärung ist je nach Produkt und gewünschter Konsistenz unterschiedlich. Sie kann zwischen einigen Stunden und mehreren Tagen liegen. Während dieses Prozesses vermehren sich die Milchsäurebakterien und produzieren Milchsäure, was zu einer Säuerung der Milch führt.
Die Fermentation wird gestoppt, wenn der gewünschte Säuregehalt erreicht ist oder das Produkt die gewünschte Konsistenz und Geschmack aufweist. Dies kann durch Kühlung oder Erhöhung des pH-Wertes erreicht werden.
Pioniere der landwirtschaftlichen Laktobazillen
Ein führender Akteur, welcher diesen Ansatz auf dem Gebiet der Milchsäurebakterienproduktion verfolgt, ist ein österreichisches Unternehmen. Seit seiner Gründung bietet das Agrarbiotechnologie Unternehmen Milchsäurebakterien als Probiotika und Starterkulturen für Silage-, Landwirtschafts- und Futtermittelhersteller an. Aus der ursprünglichen Produktpalette von zwei Artikeln ist bereits ein breites Portfolio von etwa 600 Produkten geworden, das in über 50 Ländern weltweit vertrieben wird. Dazu gehören Spezialprodukte auf der Basis lebender Milchsäurebakterien für die Silierung von frischem Pflanzenmaterial, Tierfutter oder Energiepflanzen für die Biogaserzeugung. Diese Produktvielfalt ermöglicht es Tierhaltern und Futtermittelherstellern, aus verscheiden Optionen zu
wählen, um den spezifischen Bedürfnissen ihrer Tiere gerecht zu werden. Infolgedessen hat das Unternehmen heute einen bedeutenden Einfluss auf die weltweite Tierfutterindustrie.
Die Herausforderung besteht jedoch darin, mit der steigenden Nachfrage Schritt zu halten und gleichzeitig die höchsten Qualitätsstandards zu erfüllen. Investitionen in modernste Forschungs- und Entwicklungslabors sowie eine eigene Fermentationsanlage zeigen den Innovationswillen des Unternehmens. Die umfangreiche Produktion von biokatalytischen Enzymen bietet die Möglichkeit, fortschrittliche Technologien in der Tierernährung und Futtermittelproduktion einzusetzen. Hier setzt die Zusammenarbeit mit Hecht Technologie an. Hecht, bekannt für innovative Lösungen im Sonderanlagenbau und fortschrittliche Systeme im Bereich Containment und Pulverhandling, wurde als Partner für die Planung und Realisierung von Teilen einer neuen Produktionsanlage ausgewählt.
Eine bahnbrechende Partnerschaft
Diese erfolgreiche Zusammenarbeit soll als herausragendes Beispiel für die Prozesstechnik in der Biotechnologie dienen und die Bedeutung zuverlässiger Komponenten im Produktionsbereich verdeutlichen. Nicht nur eine einfache Bedienung soll gewährleistet sein, sondern auch hohe Sicherheitsstandards im Containment-Bereich. Dies ist besonders wichtig, um Kontaminationen von Ausgangsstoffen und Endprodukten zu vermeiden.
Bereits im Vorfeld der Veranstaltung konnte sich der Verfahrenstechniker aus Pfaffenhofen a. d. Ilm durch verschiedene Tests vor Ort auszeichnen. Durch Tests im firmeneigenen Technikum, die den späteren Betrieb simulierten, konnte die Zuverlässigkeit des Pulverhandlings und der Förderung durch HECHT Komponenten nachgewiesen werden. Die gute Vorbereitung und eindrucksvolle Durchführung der Tests bildete die Grundlage für die spätere Inbetriebnahme der Anlagenproduktion. Das gesamte System integriert mehrere HECHT-Komponenten, unter anderem aus den Prozessschritten Entleeren, Fördern, Dosieren und Abfüllen, und unterstreicht die Vielseitigkeit der HECHT-Technologien.
Ein umfangreiches und anspruchsvolles Projekt
Neben den Kriterien für eine sichere und einfache Bedienung der Anlage lagen weitere herausragende Merkmale in den Bereichen Containment und Reinigungsfähigkeit. Die Produktionsmaschinen wurden so konzipiert, dass sie den hohen Anforderungen gerecht werden, denn diese Aspekte sind entscheidend für die Qualität der Milchsäurebakterien. Insgesamt umfasste der Auftrag fünf Linien und beinhaltete Komponenten wie Big-Bag-Entleerstationen, pneumatische Förderanlagen, Wiegebehälter und Big-Bag-Befüllstationen. Die Beschreibung als „umfangreich und anspruchsvoll“ wurde dem Projekt gerecht und gab eine Vorstellung von der technischen und logistischen Aufgabe. Durch die Vorversuche bei HECHT und die professionelle Zusammenarbeit aller Beteiligten wurden jedoch keine kritischen Entscheidungen getroffen, so dass der gesamte Verlauf des Vorhabens problemlos verlief.
Innovative Verfahrenstechniken von Hecht
Der Ausbau der Produktionskapazitäten ermöglicht nicht nur eine höhere Effizienz bei bestehenden Produkten, sondern eröffnet auch neue Geschäftsfelder, wie zum Beispiel die Herstellung von biokatalytischen Enzymen für die industrielle Biotechnologie. An dieser Stelle muss die zentrale Rolle einer zuverlässigen Prozesstechnik erwähnt werden. Die Funktionen des Systems können in fünf Systemen dargestellt werden.
In einer Mischerlinie werden die Rohstoffe entweder über eine von zwei Big Bag-Entleerstationen mit Solivalve-System oder über Fässer und eine von drei Sauglanzen aufgegeben. Die Förderung erfolgt mittels HECHT ProClean Conveyeor (PCC 200) über eine bauseitige Siebmaschine, die mit einer Falschluftzugabe ausgestattet ist. Die Befüllung des PCC 200 erfolgt definiert über eine Waage.
Das Füllgewicht wird bei korrekter Befüllung in den Wiegebehälter ausgeworfen. Bei einer Fehldosierung kann das Produkt nur über eine kleinere pneumatische Förderanlage (PCC 100) und einen Continuous-Liner-Füllkopf in das Fallrohr ausgetragen und aus dem Füllprozess entfernt werden. Das verwogene Produkt wird dann aus dem Wiegebehälter in einen bauseitigen Mischer abgefüllt. Parallel zum Wiegebehälter mit pneumatischer Förderung können Produkte über einen Beuteltrichter mit Siebeinsatz und nachgeschaltetem Wiegebehälter zugeführt werden. Für die Abfüllung des Endprodukts wird eine Big Bag-Entleerstation eingesetzt.
In der Beizlinie werden die Materialien über eine von zwei gewogenen Big-Bag-Entleerstationen mittels eines PCC 300 mit zwei Einlaufstutzen gefördert und in einen nachgeschalteten bauseitigen Behälter entleert. Zwischen dem PCC 300 und dem bauseitigen Behälter ist eine Dampfsperre installiert, die das Aufsteigen von Dämpfen aus dem Behälter verhindert.
In der Dosenabfüllanlage werden die Produkte über eine Big Bag-Entleerstation mit Solivalve zugeführt. Die Förderung erfolgt mit einem PCC 200 durch eine bauseitige Siebmaschine, die mit einem Falschlufteinlass ausgestattet ist. Das geförderte Produkt wird in ein Fallrohr entleert, das als Pufferspeicher für eine nachgeschaltete bauseitige Abfüllanlage dient. Die Abfüllleistung der Anlage beträgt ca. 250 kg in 6 h.
In der Zerkleinerungslinie werden die Produkte mittels eines PCC 200 über einen Saugschuh aus einem der beiden Mischer entnommen und einem Mischer zugeführt. Von diesem Mischer werden die Produkte in der Big-Bag-Abfüllstation in Big-Bags abgefüllt.
Darüber hinaus umfasst die Erntetanklinie drei Big-Bag-Abfüllstationen, die in Aufbau und Funktion identisch sind. Der Bediener füllt die Produkte über den Big-Bag-Trichter in einen Vor-Ort-Behälter ein. Eine Dampfsperre verhindert, dass Dämpfe aus dem Vor-Ort-Behälter in die Fallleitung aufsteigen.
Insgesamt kann die Anlage nach einigen Umbauarbeiten Schritt für Schritt vollautomatisch gereinigt und getrocknet werden. Je nach Anlage erfolgt die Reinigung punktuell oder mehrmals pro Woche.
Fazit
Diese Erfolgsgeschichte der Zusammenarbeit zwischen dem Biotechnologieunternehmen und Hecht Technologie zeigt, wie wichtig eine zuverlässige Verfahrenstechnik in der Biotechnologie zur Herstellung von Tiernahrung ist.
Der Einsatz innovativer Technologien erhöht nicht nur die Effizienz, sondern sichert auch die Qualität und Reinheit der Produkte. Die Partnerschaft zwischen den beiden Unternehmen trägt dazu bei, eine nachhaltige und hochwertige Nahrungsmittelproduktion für Tiere zu gewährleisten, die den ständig steigenden Qualitätsanforderungen gerecht wird.
