Der Reinraum in der Lebensmittelherstellung

Der wachsende Anspruch an Lebensmittel - Druck auf die Hersteller

Konsumenten wünschen sich immer häufiger naturbelassene Lebensmittel, welche alle Sparten der Lebensmittelbetriebe vor eine Herausforderung stellen. Eine erster Schritt zur möglichen Lösung ist die Herstellung ohne den Zusatz von Konservierungsstoffen und ohne thermische Behandlung.

Gleichzeitig steigt aber auch der Anspruch an eine längere Haltbarkeit. Speziell in der  Getränkeindustrie, aber auch in der Herstellung von gekühlten Convenience-Produkten wird dieser Trend sichtbar. Um all diese Wünsche zu erfüllen, wird dort seit einiger Zeit eine Überdruck-Technik verwendet, die Abfüllung der Getränke erfolgt in einem Isolator, bei dem die Produkte kalt und aseptisch abgefüllt werden. Eine umfangreiche Reinigung, Desinfektion und Sterilisation ist notwendig, um die gewünschte längstmögliche Haltbarkeit zu erreichen und das mikrobiologische Risiko so minimal wie möglich zu halten. Meist werden dazu CIP- und SIP-Verfahren eingesetzt. Auch müssen die Maßnahmen über die Schulung des Personals entsprechend angepasst werden, da der gesamte Prozess von der allgemeinen Betriebshygiene abhängt.

All diese Tätigkeiten werden nach und nach immer sorgfältiger ausgeführt und ähnlich wie in der Pharmaindustrie nimmt der Dokumentationsaufwand zu, nicht zuletzt aufgrund der wachsenden Ansprüche, welche die Lebensmittelüberwachung an die Hersteller stellt.

Reinraum-Materialien und verbesserte Produktionsbedingungen

Wie auch in anderen Bereichen ist eine geeignete Konzipierung des Reinraums von zentraler Bedeutung. Im Unterschied zu anderen Reinraum-Bereichen ist bei Lebensmitteln die Gefahr von biologischen Kontaminationen und Partikeln chemischer und physikalischer Herkunft um einiges höher, was an den natürlich vorkommenden Bestandteilen in den Ausgangsstoffen liegt.

Deswegen ist es in dieser Branche umso wichtiger, glatte Oberflächen und Werkstoffe zu verwenden, die einfach zu reinigen sind und selbst keine Kontaminationsquelle darstellen. Solche Werkstoffe sind beispielsweise Edelstahl, lebensmittelunbedenkliche Kunststoffe oder eloxiertes Aluminium. Auch die Werkstücke für Böden, Fugen und Wände werden reinraumgerecht angepasst. Besonders Fugen und innenliegende Ecken sollte man bei Böden möglichst verhindern. Der Einsatz antimikrobiell ausgestatteter Materialien und Werkstoffe nimmt vor allem im Lebensmittelbereich seit Jahren deutlich zu.

Reinraum und Hygiene

Der größte Vorteil an einer Produktion von Lebensmitteln im Reinraum stellt unangefochten die Reduktion der Partikelkonzentration in der Luft und damit auch die Reduktion im und auf dem Produkt selbst dar. Durch die entsprechenden Maßnahmen kann die Anzahl der mikrobiellen Partikel (KbE) deutlich reduziert werden. Die angestrebten sauberen und keimarmen Produktionsbedingungen sind die Voraussetzung bei der Herstellung von Frischeprodukten und ermöglichen den Verzicht von Konservierungsstoffen und Hitzebehandlungen. Weiterhin wird durch diese Technik erreicht, dass die Farbe und Textur des Lebensmittels sowie der Geschmack und die Nährstoffe weitestgehend erhalten und natürlich bleiben.

Reinräume in der Lebensmittelindustrie umfassen üblicherweise die ISO-Klassen 5-7. Die ISO-Klasse 5 entspricht in etwa den Klassen A und B nach GMP, zumindest wenn man die Partikelgrößen zugrunde legt. Da das ISO-Klassifizierungsmodell gemäß der DIN EN ISO 14644 keine mikrobiellen Grenzwerte enthält, orientiert man sich üblicherweise an den mikrobiellen Vorgaben der GMP-Klasse A. Gerade bei Produktionen im GMP A- oder B-Bereich sind die gesetzlichen Anforderungen im Bezug auf die mikrobiellen Belastung so gering (<1 KbE), dass faktisch von einer keimfreien Atmosphäre gesprochen werden kann.

Um einen optimalen Nutzen des Reinraumes zu erreichen und gleichzeitig die Investitionskosten so gering wie möglich zu halten wird häufig ein “Raum-in-Raum-Konzept” verwendet, bei dem der ISO-Klasse 5-Reinraum von einem ISO-Klasse 6-Reinraum umgeben ist, oder GMP A in B, wie es auch oftmals in Apotheken eingesetzt wird. Zudem wird der Reinraum GMP A / ISO 5 möglichst klein gehalten und umfasst beispielsweise bei der aseptischen Kaltabfüllung nur den Weg von der Desinfektion der Flaschen in den Isolator. Vorteile kleiner Reinräume sind zudem:

• Einsparungen bezüglich des technischen Aufwands
• Einsparung von Wartungen
• Einsparungen von Investitions- und Betriebskosten
• Reduktion des Kontaminationsrisikos
• Einsparung von Verbrauchs- und Bekleidungsmaterialien und damit verbundenen Kosten
• Einsparung von Mitarbeitern und Schulungen

Neben den genannten Einsparungen und der gesteigerten Lebensmittelsicherheit entstehen durch die reineren Bedingungen auch neue Möglichkeiten bezüglich längerer Transportwege und veränderter Lagerbedingungen. Das hat zur Folge, dass sich neue Märkte bilden, wodurch eine gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit resultieren könnte.

Bei gekühlter Ware kann laut Thomas Wiese die Haltbarkeit durch die Produktion im Reinraum um bis zu 50% gesteigert werden (Quelle: Lebensmitteltechnik 11/2011). Allerdings ist stets zu beachten: Je naturbelassener und reiner das Lebensmittel verarbeitet und verpackt werden soll, umso hygienischer sollte das Produktionsumfeld sein.

Die aseptische Abfüllung im Reinraum

Die aseptische Abfüllung ist bisher nur bei Produkten ohne Kohlensäure möglich. Häufig wird die Technik bei Produkten mit einem schwach-sauren oder neutralen pH-Wert verwendet, um eine höhere mikrobielle Sicherheit zu erreichen. Denn je geringer der pH-Wert, desto weniger Mikroorganismen können darin wachsen.

Um mit der aseptischen Abfüllung ein sicheres Produkt zu erhalten, müssen zuvor das Produkt selbst, Behälter und Verschlüsse so gut wie möglich von Keimen befreit werden. Dazu sollten dringend die Parameter des Sinnerschen’ Kreis berücksichtigt werden.

Soßen beispielsweise werden bei der aseptischen Abfüllung in Beutel aus Schlauchmaterialien abgefüllt. Vorteile dieses Materials oder der Verpackungsform sind besonders das Erreichen einer sterilen Innen- und Außenverpackung durch Gammabestrahlung oder mittels H₂O₂. Bei der Sterilisation mittels H₂O₂ wird das Verpackungsmaterial nach einer erfolgreichen Sterilisation mit (heißer) Frischluft abgespült und anschließend direkt befüllt.

Die gesetzlichen Hintergründe

Durch die zunehmend wachsenden gesetzlichen Vorgaben innerhalb Deutschlands, der EU und anderen Industrienationen, bei der beispielsweise in Großbritannien die Hersteller ab einer Menge von 50 Gramm Zucker pro Liter eine “Steuer” auf ihr Produkt zahlen müssen, findet nach und nach eine Reformulierung in Bezug auf Fette, Salze und Zucker in Lebensmitteln statt. Um Verbraucher in ihrer Kaufentscheidung nicht nachteilig zu beeinflussen wenden einige Lebensmittelhersteller die “stille Reformulierung” an. Dabei wird auf einen Hinweis zu Änderungen der Rezeptur auf dem Produkt selbst verzichtet, um Verbraucher in ihrer Kaufentscheidung nicht nachteilig zu beeinflussen. Studien haben gezeigt, dass durch einen solchen Hinweis der Verbraucher sich oft unbewusst gegen ein bestimmtes Produkt entscheidet, oder sich für ihn plötzlich eine geschmackliche Abweichung bemerkbar macht.

Besonders durch die Reduktion von Zucker oder Salz wird die Haltbarkeit eines Lebensmittels erheblich herabgesetzt. Dies könnte also ebenfalls ein Grund für eine sinkende Nachfrage sein, der Verbraucher scheint lange Haltbarkeiten zu schätzen. Entsprechend musste auch für dieses Problem eine Lösung gefunden werden und es waren neue Herstellungs- und Verpackungsverfahren gefordert, die durch Reinräume und die damit verbundenen Bedingungen erreicht wurden. Die Haltbarkeit wird verlängert und die Qualität des Endergebnisses bleibt trotz reduzierter Zucker- oder Salzmengen unverändert und vor allem auch konstant.

In der Lebensmittelbranche ist mittlerweile das HACCP-Konzept als flächendeckende Gefahrenanalyse verbreitet. Ziel ist die Ermittlung und Beherrschung kritischer Kontrollpunkte durch geeignete, wirksame Maßnahmen, um ein Risiko für den Verbraucher nahezu ausschließen zu können. Das HACCP-Konzept stellt den wichtigsten Teil des Qualitätsmanagements, auf Grundlage des Codex Alimentarius, dar. Durch neue, immer sicherer werdende Verfahren im Reinraum fällt die Gefahrenanalyse immer kürzer aus und die Kontrollpunkte können schneller abgehandelt werden, da die validierten Verfahren zuverlässig arbeiten und die Mitarbeiter zunehmend entlasten.

Lebensmittelzusatzstoffe sind gemäß des Lebensmittel- und Futtermittel-Gesetzbuchs (LFGB) “Stoffe [...], die üblicherweise weder selbst als Lebensmittel verzehrt werden, noch als charakteristische Zutat eines Lebensmittel verwendet werden.” Weiterhin darf man gemäß dem LFGB nur zugelassene Lebensmittelzusatzstoffe zum Herstellen und Behandeln von Lebensmitteln einsetzen. Die zugelassenen Zusatzstoffe müssen auf verpackten Lebensmitteln gekennzeichnet werden, was Verbraucher oftmals davon abhält, ein bestimmtes Produkt zu kaufen. Dies ist vermutlich ein weiterer Grund, weswegen neue Verfahren benötigt werden, um auf Zusatzstoffe in solchen Produkten verzichten zu können.

Gemäß der Verordnung über die Zulassung von Zusatzstoffen (ZZul-VO) zählen in die Kategorie der Zusatzstoffe auch die Konservierungsstoffe, die der Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln dienen. Das allgemeingültige Problem dieser Kennzeichnung ist, dass auch hier Verbraucher oft aufgrund ihres möglichen Unwissens abgeschreckt werden und das Produkt nicht kaufen könnten.

Vorbild: Pharmazeutische Industrie

Die Sterilisation mittels H₂O₂  sowie die Isolatortechnik wird in der Pharmazie schon seit Jahrzehnten eingesetzt. Auch in anderer Hinsicht ist keine Reinraum-Branche der Lebensmittelindustrie so ähnlich wie die Pharmaindustrie. Das spürt man besonders an der Bedeutung von Mikroorganismen, die in beiden Industrien als wichtigster Reinheitsparameter herangezogen wird.

Zunehmend wird innerhalb der Lebensmittelindustrie aufgrund der Parallelen von Lebensmittel- und Pharmaindustrie die Befürchtung aufgeworfen, dass die Regeln der GMP auch in der Lebensmittelindustrie nach und nach Einzug finden könnten. Allein der extrem hohe Dokumentations- und Schulungsaufwand, den man im Bereich der GMP aufwenden muss, würde hohe Mehrkosten für die Lebensmittelproduzenten bedeuten, die beispielsweise dann durch entsprechende Preisanpassungen an die Konsumenten weitergegeben werden müssten.

Wenden Sie sich gerne an uns, wir stellen Ihnen kostenfreie Produktmuster zur Verfügung

Selbstverständlich führen wir Produkte, die auf Reinräume in der Lebensmittelindustrie ausgerichtet sind. Gerne senden wir Ihnen passende und exklusiv für Sie ausgewählte Produktmuster auf Anfrage zu. Sie erreichen uns via +49 89 6499 3940 oder per E-Mail: beratung@pure11.de