Schlüsseltechnologien auf der Anuga FoodTec

1 bis 6 Tagen produziert werden. Durch die kurze Zeit ist auch die Aromabeeinflussung nur sehr gering. Die ist vor allem bei roten Produkten und Essigen mit hohem Fruchtaromaanteil von Vorteil. Submergärverfahren sind derzeit Stand der Technik und sollten besonders bei hohen Qualitäten, die für Brenner ja auch im Spirituosenbereich selbstverständlich sind, eingesetzt werden.

Balsamessigverfahren

Als Königsklasse der Essigherstellung wird immer wieder der sehr teuer gehandelte Balsamessig bezeichnet. Dies ist ein im offenen Gärverfahren über mehrere Jahre hinweg produzierter Essig, dessen Grundwein während der stürmischen Gärung um mindestens ein Drittel seines Volumens eingedickt wird. Dieser eingedickte Sturm wird dann in einem Eichenholzfass in einem warmen Raum der alkoholischen und Essigsäuregärung unterzogen. Durch den Verlust an Volumen im Holzfass dickt sich der Essig weiter ein. Nach etwa einem Jahr werden nun zwei Drittel des Essigs in ein nächst kleineres Holzfass (zumeist Kastanie) umgefüllt. Der Rest verbleibt als Startkultur für die nächste Füllung im großen Fass. Es dauert etwa fünf Jahre, bis der erste Balsam fertig ist. Die dabei verwendeten Holzarten sind dann noch Kirsche und Maulbeere, um einen weiteren Charakter in diesem beinahe schwarzen, dickflüssigen Essig zu bekommen. Balsamessig zeichnet sich durch sein süßliches, schweres Aroma aus. Industrielle Balsamessige werden aus Weinessig mit den jeweiligen Fruchtsaftkonzentraten hergestellt. Nach dem Färben folgt meist keine Lagerung.

SCHLÜSSELTECHNOLOGIEN AUF DER ANUGA FOODTEC

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Die Vielzahl der individuellen Verbraucherwünsche erfordert es, jederzeit Maschinen umstellen, Rezepturen anpassen und alternative Verpackungsformen einführen zu können. Diese neue Form der Produktionsteuerung verbindet sensorische Realtime-Daten mit zuverlässigen Vorhersagen über Betriebszustände der Anlagen und kombiniert diese mit wirtschaftlichen Erwägungen. Auch auf der kommenden Anuga FoodTec vom 26. bis 29. April 2022 in Köln sind Lösungsideen zu dieser komplexen Fragestellung ein zentrales Thema.

Digitalisierung beginnt auf der Feldebene

Robotik und Automation sind für die Lebensmittelindustrie unverzichtbar. Viele Prozesse wurden in den zurückliegenden Jahren bereits automatisiert und teilweise schon digitalisiert. Doch in der „Smart Food Factory“ von morgen sollen die Anlagen eigenständig miteinander kommunizieren, um ihre Aufgaben zu erledigen. Im Rahmen ihrer Industrie 4.0-Strategie entwickeln die Automatisierungsspezialisten und Messtechnikanbieter dafür konkrete Lösungen, die sich nahtlos auf der Feldebene einfügen und Lebensmittelproduzenten umgehend einen Zusatznutzen bieten. Als ersten Schritt auf dem Weg der digitalen Transformation integrieren sie neue Sensoren in die Bestandsanlagen und konfigurieren sie so, dass sie Daten in die Cloud übertragen und mit Smartphones kommunizieren können. Im Idealfall gelangen die kritischen Prozessparameter wie Zucker- oder Stickstoffgehalt in Echtzeit und ohne Umwege via Bluetooth aus dem Feld auf das Tablet. Dadurch lassen sich die Effizienz der Linie ermitteln und häufig auch potenzielle Engpässe im Prozess identifizieren, was wiederum weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der Overall Equipment Effectiveness (OEE) bietet.

Fehler rechtzeitig erkennen und beheben

Vor allem der Bedarf an Sensoren, die mehr können als eine physikalische Messgröße in 4–20 Milliampere umzuwandeln, wächst. Gefordert sind „smarte“ Sensoren mit integriertem Mikroprozessor, die neben der reinen Erfassung von Messgrößen zusätzlich die Aufgaben der Signalaufbereitung und -verarbeitung in einem Gehäuse vereinen. Längst sind die Sensoren nicht mehr nur für die produktionsverantwortlichen Ingenieure interessant. Denn neben den klassischen Aufgaben wie der Messung von Temperatur, Druck oder pH-Wert spielen sie bei der kontinuierlichen Überwachung der Motoren und Pumpen eine zentrale Rolle. Sensoren, die Positions- und Beschleunigungsparameter sowie Schwingungen erfassen, machen sichtbar, was erst auffallen würde, wenn es bereits zu spät ist: den Verschleiß mechanischer Komponenten. Das Bedienpersonal hat so jederzeit Zugriff auf alle Informationen, kann fundierte Entscheidungen zur Wartung treffen – und so auftretende Probleme im Prozess schneller beheben. Doch die vernetzte Sensorik verlangt auch nach durchgängigen Informationskanälen, die herstellerunabhängig bis in die unterste Feldebene reichen.

Wichtig ist, dass alle Maschinen über Standardprotokolle und gemeinsame Datensätze kommunizieren. Auf Basis der sich abzeichnenden zukünftigen Kommunikationsstandards wie Powerlink, Open Safety, OPC Unified Architecture oder IOLink treiben viele der auf dem Kölner Messegelände ausstellenden Unternehmen die Einwicklung der übergreifenden Spezifikationen voran.

Assistenzsysteme sorgen für mehr Transparenz

Mittelfristig sollen die Tools und Webservices noch um eine weitere Dimension ergänzt werden – um Assistenzsysteme. Ein Thema, das auch auf den zahlreichen Foren und Vortragsbühnen der Anuga FoodTec 2022 im Mittelpunkt stehen dürfte, denn entgegen der vielfach geäußerten Kritik strebt die Lebensmittelproduktion der Zukunft keine menschenleeren Hallen an. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden entwickelt mit SAM ein solches selbstlernendes Assistenzsystem, das die Anlagenbediener in der Lebensmittelindustrie bei der Fehlerbehebung und dem Aufbau von Erfahrungs- und Prozesswissen unterstützt. SAM kann ähnlich schnell wie ein Mensch lernen und Muster bereits nach wenigen Wiederholungen erkennen. Es unterstützt die kognitiven Fähigkeiten bei der Informationsaufbereitung, dem Treffen von Entscheidungen sowie dem Ausführen und der Kontrolle von Maschinen, Prozessen und Produkten. Durch die Kombination von industrieller Bilderkennung und einer intelligenten Datenbank begleiten Assistenzsysteme die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Echtzeit während der Produktion.

Lösungen für die industrielle Praxis

IT-Experten erwarten den größten Einsatzzuwachs von Industrie 4.0-Technologien in den Bereichen Virtual Reality und Augmented Reality – zwei Visualisierungsverfahren, die bereits heute in vielen Betrieben beim Einlernen und Trainieren zum Einsatz kommen. Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft soll auch SAM in den kommenden Jahren weiterwachsen und durch solche Module in seinen Funktionen ergänzt werden. Dann können über eine Schnittstelle verschiedene Interaktionsgeräte angeschlossen werden, wie Wearables, Datenbrillen oder Eyetracker. Denkbar sind beispielsweise die Nutzung externer Sensoren sowie Sprach- und Gestenerkennung. Perspektivisch soll sich SAM sowohl für die Bedienung als auch für die Wartung, das Rüsten, die Montage und die Entwicklung von Maschinen einsetzen lassen – allesamt Aspekte, die auf der Anuga FoodTec in Köln aufgegriffen werden und die im Zentrum der Digitalisierungsstrategien für die Lebensmittel- und Getränkeproduktion stehen.

www.anugafoodtec.de