Für eine sicherere, umweltfreundlichere und produktivere Milchindustrie

Um die Verunreinigung als Hauptproblem des Molkereigewerbes zu adressieren, wurden ausgiebige Tests von oberflächenveredeltem Stahl durchgeführt. Dies geschah im Hinblick auf die damit verbundene chemische Resistenz, die Gesundheitsrisiken und die Formbarkeit.

Das Kernproblem der europäischen Lebensmittelindustrie, insbesondere des Molkereigewerbes, betrifft die Verunreinigung der Arbeitsgeräte beim Erwärmen. Schätzungen zufolge zählt wegen der Verunreinigung ungefähr ein Viertel der Arbeitszeit als Ausfallzeit, da die Geräte gereinigt werden müssen. Abgesehen von den Unterbrechungen des Arbeitsablaufes erfordert der Reinigungsprozess große Mengen von Spülwasser, was die Arbeitskosten noch weiter in die Höhe treibt. Des Weiteren kann die notwendige Benutzung von Reinigungsprodukten potenziell zu Umweltproblemen führen.

Die Verunreinigung kann außerdem die Sicherheit der Molkereiprodukte beeinträchtigen, da die Bildung von Ablagerungen den gewünschten Wärmetransfer, der mehrere Zwecke erfüllt, behindert. Diese können die Sicherstellung der ordnungsgemäßen Pasteurisierung, des beständigen Durchflusses sowie der geeigneten Druckbedingungen umfassen. Das wichtigste ist jedoch, dass die Verunreinigung das Wachstum von Bakterien in den abkühlenden Teilen der Wärmegeräte fördert, woraus eine mikrobische Verschmutzung nach der Pasteurisierung resultiert. Dies kann einen deutlichen Einfluss auf die Produktqualität haben und sich letztendlich ernsthaft auf die Gesundheit der Verbraucher auswirken.

Um diese Probleme zu lösen, konzentrierte man sich im Rahmen des MODSTEEL-Projekts auf die Minimierung der Verunreinigungen und die Optimierung der Reinigungsvorgänge durch eine Änderung der Oberflächeneigenschaften der zu erwärmenden Flächen. Dabei nutzten die Forscher Stahl mit einer speziellen Beschichtung, die weniger anfällig für Verunreinigungen ist. Gleichzeitig wird die Lebensmittelqualität gewährleistet. Im Hinblick auf ihr Verschmutzungs- und Reinigungsverhalten wurden verschiedene Proben der veredelten Stähle mit ursprünglicher Oberflächenbehandlung untersucht.

Transfertests haben insbesondere bewiesen, dass Siliziumoxid- und Excalibur-Beschichtungen kleine Mengen an Si in Sodawasser freigesetzt haben. Die Beschichtung mit Ni-P-PTFE gab Ni in Essigäure frei, das dann in Salpetersäure nahezu komplett gelöst wurde. Des Weiteren können mögliche Ni-Freisetzungen in Milchprodukten durch die Nahrungsaufnahme zu Hauterkrankungen führen.

Demgegenüber zeigte eine spezielle Ni-freie, wasserabweisende Beschichtung keine Freisetzung in Milchprodukten und nur geringe Freisetzungen in Sodawasser. Bei den Tests zur Formbarkeit wiesen sowohl Ni-P-PTFE- und Xylan-Beschichtungen als auch Ni-freie Beschichtungen eine gute Haftung am Trägermaterial auf. Es besteht Interesse an weiterem Forschungs- oder Entwicklungssupport, um die veredelten Platten in Wärmetauschern verwenden zu können, ohne dass dies negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Verbraucher hat.