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Schonend länger frisch dank Reinraum

Immer mehr Hersteller verzichten auf konservierende Massnahmen, müssen aber dennoch Anforderungen des Handels an längere Produktlaufzeiten erfüllen. Eine Lösung ist die trendige Reinraum-Technologie.

von Guido Böhler

Konsumenten wünschen schonend haltbar gemachte, aber sichere Produkte ohne Konservierungsmittel. Der Handel fordert längere Haltbarkeiten. Beides zu erfüllen ist möglich bei Weiterverarbeitung von keim-armen Produkten in einem Reinraum. Eine ausgeklügelte Luftführung mit Schwebstofffiltern, in denen kleinste Partikel und Mikroorganismen hängen bleiben, bietet ein sauberes Produktionsumfeld. Man vermeidet Kontaminationen über die Luft oder das Personal. Je naturbelassener die Produkte sein sollen, desto konsequenter muss man für ein hygienisches Produktionsumfeld sorgen. Werden Produkte im Reinraum hergestellt und verpackt, lässt sich ihre Haltbarkeit um bis zu 50 Prozent verlängern. Die bietet auch den Vorteil einer längeren Transport- und Lagerfähigkeit, womit sich unter anderem Exportmöglichkeiten in neue Märkte eröffnen können.

Wie funktioniert ein Reinraum?

Alle Reinräume sind nach dem gleichen Prinzip aufgebaut. Der Zugang erfolgt über eine «schmutzige» Zone, den so genannten Graubereich, und führt über mehrere Schleusen bis ins Herzstück, den eigentlichen Reinraumteil mit der höchsten Reinheitsklasse. Zum Einsatz kommen spezielle HEPA-Filter (High Efficiency Particulate Air Filter), die Schwebeteilchen von bis zu 0,5 Mikrometern herausfiltern. Zum Vergleich: Eine Bakterienzelle hat durchschnittlich eine Grösse von rund zwei Mikrometern. Staubpartikel sind, solange keine Keime an ihnen haften, kaum eine Gefahr in der Lebensmittelproduktion. Massgeblich für die Luftreinheit ist die Keimbelastung, ausgedrückt durch die Anzahl der koloniebildenden Einheiten (kbE), welche das Mikrobiologielabor durch Zählen nach dem Bebrüten auf Petrischalen auswertet. Mittlerweile hat sich die Reinraum-Technologie in der Lebensmittelindustrie gut etabliert, besonders in der Fleischbranche, wie die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft DLG auf ihrer Website dlg.org berichtet. Massnahmen wie geschlossene Luftführung und photodynamische Desinfektion helfen, offene Produkte vor Schimmelpilzen und Bakterien zu schützen. Gleichzeitig versprechen sie sichere Lebensmittel. Da die unter Reinraumbedingungen erzeugten Lebensmittel auch ohne Konservierung länger frisch bleiben, erwartet Frank Duvernell, Geschäftsführer der Reinraumakademie in Leipzig, dass dieser Trend weiter an Bedeutung gewinnt: «Immer mehr Fachkräfte aus Forschung, Produktion, Logistik und Dienstleistung müssen sich deshalb aktuelles Reinraumwissen aneignen.» Die Akademie offeriert auch ein Seminar in der Schweiz: Ihr «Cleanroom experience competence center» veranstaltet Reinraum-Expertentage über die Themen Reinigung, Verhalten und Schulung in Wangen a/Aare (www.cl-ex.com/competence-center).

Klein und mobil

Der Trend geht dahin, Reinräume möglichst klein zu halten, um den technischen Aufwand zu reduzieren und Kosten zu sparen. Je kleiner der Reinraum, desto geringer ist zudem das Kontaminationsrisiko. Idealerweise herrschen die Reinraumbedingungen daher nur unmittelbar am Ort der Verarbeitung. So genannte «Mini-Environments» oder «FlowBoxen», das heisst, kleine abgeschlossene, zum Teil modular aufgebaute oder sogar mobile Reinraumeinheiten tragen diesem Trend Rechnung. Ein Anbieter ist Schilling Engineering, der Reinraumkabinen und Reinraumzelte bis hin zu kompletten, schlüsselfertigen Systemen offeriert. Die Firmenwebsite erklärt zu den modernen Reinraumzelten: «Diese CleanFlowCell erlauben begrenzte reine Bereiche durch Laminarflow-Strömungen. Sie sind schnell aufgebaut, sofort einsatzbereit und kostengünstig. Reinraumzelte bieten eine optimale Integration von Maschinen und flexible Aufbauten. Hohe Produktsicherheit bieten auch die geschlossenen Reinraumsysteme CleanSteriCell. Diese Systeme entsprechen den GMP Reinraumklassen B,C,D und E und verfügen über voll integrierte Umluft- und Rückluftführung». So vielversprechend die Aussicht ist, ganze Räume samt Menschen und Maschinen von störenden Mikroorganismen zu befreien: wirtschaftlich realisierbar sind solche Konzepte in der Lebensmittelindustrie nur selten. An ihre Stelle treten flexible Raum-in-Raum-Lösungen und mobile Reinräume zur Überbauung von Maschinen. Hierbei spielt die Luftströmung eine wesentliche Rolle. Systeme, die weder Keime noch Sporen aufwirbeln, erlauben es, Luftmassen laminar und ruhig zu reinigen. Beim überwiegenden Teil stammt die partikel- und keimfreie Luft aus einer endständigen Filtration und Oberflächenentkeimung mittels UV-C-Technologie, angeboten beispielsweise von sterilAir AG.

Personendusche mit Licht und Farbstoff

Das nach wie vor grosse Problem der Verschleppung von Bakterien und Partikeln entsteht durch den Menschen selbst. «Personen zu dekontaminieren ist besonders schwierig. Sie sind in Reinräumen der grösste verunreinigende Risikofaktor», sagt Gabriele Berg vom Institut für Umweltbiotechnologie an der Technischen Universität Graz. Wer in Reinräumen arbeitet, muss oft die Kleidung wechseln. Dieses Umziehen kostet Zeit und Geld. Eine Alternative sieht die österreichische Wissenschaftlerin in der photodynamischen Desinfektion (PDcT) von Kleidung. «Wir nutzen einen Effekt, der es einem Farbstoff ermöglicht, auf spezielle Wellenlängen des Lichts zu reagieren. Dabei bildet sich hochreaktiver Sauerstoff, der mit den unerwünschten Keimen reagiert und deren Wachstum verhindert.» Seit kurzem ist diese Anwendung auch auf speziell gefärbter Arbeitskleidung möglich. Für den Menschen sei diese Art der Dekontamination ungefährlich. Ein wirksames Konzept auf Basis der photodynamischen Desinfektion stammt vom Reinraumspezialisten Ortner Reinraumtechnik GmbH. Es löst Partikel von der mit PD-Farbstoff beaufschlagten Reinraumkleidung sicher ab. Die JET-Luftdusche ist mit einer Tageslicht-konformen Lichtwelle ausgestattet und somit auch ohne Schutzbrille betretbar. Die Dauer der Desinfektionsphase liegt je nach Einsatzweck zwischen zwei und drei Minuten. Das Unternehmen in Villach wurde dafür kürzlich vom österreichischen Wirtschaftsministerium mit dem Econovius-Preis ausgezeichnet.
guido.boehler@rubmedia.ch