Ihren Ruf als gesundes Nahrungsmittel verdanken Milch und Milchprodukte dem hohen Anteil an Kalzium, Eiweiß und Mineralstoffen. Wer jedoch unter einer Milchzuckerunverträglichkeit, der so genannten Laktoseintoleranz leidet, reagiert nach dem Genuss mit teilweise heftigen Verdauungsbeschwerden. Grund dafür ist die angeborene oder erworbene Unfähigkeit Milchzucker (Laktose) abzubauen bzw. zu verdauen, da der Darmwand das dafür nötige Enzym Laktase fehlt. Dieses Enzym ist notwendig, um den Milchzucker in seine Bestandteile aufzuspalten, sodass er im Dünndarm von der Darmschleimhaut resorbiert werden kann. Fehlt dieses Enyzm, gelangt der unverdaute Milchzucker bis in den Dickdarm. Dort kommt es durch die Darmbakterien, die den Milchzucker abbauen, zu einer Vergärung und damit zu den unangenehmen bis schmerzhaften Darmproblemen. Die Milchwirtschaft und milchverarbeitende Industrie hat sich auf diese Situation eingestellt und bietet Menschen mit Laktoseintoleranz ihre Produkte vermehrt auch in laktosefreier Form an. Um dies umzusetzen, muss dem Milchprodukt das Enzym Laktase beigegeben werden, welches im Körper laktoseintoleranter Menschen fehlt. Und das in äußert genauen Mengen, da sich ansonsten für die Verbraucher ernsthafte gesundheitliche Probleme ergeben würden.
Eine norddeutsche Molkerei, die ihr Sortiment durch laktosefreie Produkte ergänzen wollte, wurde bei der Suche nach einer lebensmittelgeeigneten, hochpräzisen Dosierpumpe für die Dosierung von Laktase auf Sera aufmerksam. Zusammen mit den Anwendungstechnikern des Pumpenherstellers konnte binnen kürzester Zeit eine passende Lösung entwickelt und in die bestehende Füllmaschine integriert werden.
Laktase in die Tüte
Die gewählte Membrandosierpumpe vom Typ C409.2 mit einem CIP-reinigbaren Pumpenkopf aus Edelstahl hat man dazu direkt auf Augenhöhe auf dem Gestell der vorhandenen Füllmaschine montiert. Das vereinfacht die Bedienung. An der Saugseite der Pumpe wurde ein Saugrohr aus Edelstahl mit einem Fußventil verbaut, welches die Verbindung zu dem Edelstahl-Vorratsbehälter mit der Laktase herstellt. Auf der Druckseite der Pumpe führt eine Edelstahlrohrverbindung zu einem Sera-Dosierventil mit vorgeschaltetem Massedurchflussmesser. Unter dem Dosierventil verläuft das Band, auf dem die Verpackungen für die Milchprodukte durch die Füllmaschine laufen.
Vor dem Betrieb spülen die Milchtechnologen das Rohrleitungssystem mit Frischwasser. Danach verbinden sie den Behälter mit der Laktase mit der Saugseite der Pumpe. Dann starten sie die Pumpe manuell, um das im Rohrleitungssystem befindliche Wasser mit dem Medium Laktase über das Dosierventil auszuschieben. Danach ist das System betriebsbereit und die Füllmaschine kann eingeschaltet werden. Mit dem Einschalten wird auch das Dosiersystem aktiviert. Die System dosiert die Laktase in die leere Milchtüte. Erst danach kommt die Milch hinein, wodurch die Komponenten besser durchmischt werden.
Die Hublänge der Pumpe ist so eingestellt, dass man mit jedem Hub 1 ml Laktase dosiert (etwa 20 Prozent Hublänge) – bei einer Hubfrequenz von 100 Prozent. Da der Hersteller sicher sein muss, dass nicht zu viel oder zu wenig Laktase pro Hub dosiert wird, überwacht er die zu dosierende Menge mit dem Massedurchflussmesser. Sobald die Dosiermenge unter 0,8 ml oder über 1,2 ml liegt, stoppt die Füllmaschine und damit auch das Dosiersystem. Über die im Display der Pumpe angezeigte Anzahl der Hübe kann der Anlagenbediener im Abgleich mit seiner Füllmaschine sehen, ob genauso viele Hübe ausgeführt wurden wie Verpackungen abgefüllt wurden. Dies regelt eine in der Füllmaschine verbaute Lichtschranke, die der Dosierpumpe regelmäßig Signale übermittelt. Sobald eine Milchtüte vor die Lichtschranke fährt, erhält die Pumpe ein Signal und führt dann einen Hub aus. In der Summe ist in der Molkerei eine sichere und wirtschaftliche Dosierlösung entstanden.
