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Sicherheit, Effizienz und Eleganz in Restaurant- und Großküchen In Indien wird Nickel zunehmend in der Nahrungsmittelverarbeitung eingesetzt DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR NICKEL UND SEINE ANWENDUNGEN

VOM ERZEUGER ZUM VERBRAUCHER

Die wichtige Rolle von Nickel in der Lebensmittelproduktion

Dezember 2016, Jhrg. 31, Nr. 3

Nickel bei der Weinherstellung

BARDSTOWN BOURBON COMPANY

r A 4 wurde wegen seines attraktiven Aussehens für die Außenverkleidung der Kessel gewählt, und weil er leicht zu reinigen ist. Die Einstiegsdeckel und verschiedene Zierleisten wurden auf Spiegelglanz poliert, um eine besonders kunstvolle Wirkung zu erzielen.

MEHR ALS NUR EINE HÜBSCHE OBERFLÄCHE

FALLSTUDIE 08

rEdelstahl-Destille (mit Nickel Typ 304-Anteil) – eine Spezialanfertigung

DESTILLIEREN VON BOURBON

I

nmitten eines Maisfelds in der Nähe einer Kleinstadt in Kentucky eröffnet demnächst eine innovative Bourbon-Brennerei auf dem neuesten Stand der Technik ihre Pforten. Die auf einem 40 Hektar großen Grundstück gebaute und 3460 Quadratmeter große Anlage kostete rund 25 Millionen US-Dollar. Bei Produktionsbeginn wird sie eine Kapazität von 5,7 Millionen Litern aufweisen. Die Anlage kann problemlos auf eine Kapazität von 22,7 Millionen Litern vergrößert werden, ohne dass ein Umbau erforderlich wird. Sie wird die größte Destillerie in den Vereinigten Staaten sein.

Doch Bardstown Bourbon Company wird mehr sein als nur eine neue Brennerei. Das Destillierteam wird vom Meisterbrenner und in die „Bourbon Hall of Fame“ aufgenommenen Steve Nelly geleitet und vereint Kunstfertigkeit, wissenschaftliche Verfahren und altbewährte Techniken, um edelste Whiskeys herzustellen, darunter Bourbons und Rye Whiskeys. „Alles hier ist transparent“, sagte er. „Wir haben sogar Glasfenster in unsere Destillierkolonne eingebaut, damit Besucher und Kunden jeden Schritt des Verfahrens beobachten können.“ Die 15 Meter hohe Edelstahl-Destille mit einem Durchmesser von einem Meter ist eine Spezialanfertigung des Unternehmens Vendome Copper & Brass Works in Louisville, Kentucky. Sie verfügt über große durchsichtige Fenster, durch die man sehen kann, wie die Flüssigkeit im Kessel umgerührt wird. Nachts kann man durch die Glaswände beobachten, wie die Flüssigkeit in der Destille Blasen wirft. Tatsächlich kann der gesamte Destilliervorgang verfolgt werden.

Die Anlage hat das Ziel, eine echte „Vom Erzeuger zum Verbraucher“-Erfahrung zu bieten. Restaurants vor Ort bieten regionale Gerichte an. Es gibt auch Pläne für ein Hotel direkt vor Ort. Ein weiteres Zeichen des amerikanischen Geistes ... der Geist des Bourbons!

2 NICKEL FALLSTUDIE

In einer modernen Destillerie auf dem neuesten Stand der Technik finden Sie glänzende, auf Spiegelglanz polierte Kessel aus nickelhaltigem Edelstahl. Als Rob Sherman, Vice President von Vendome Copper & Brass Works Inc., aber die Oberflächen für die Kessel in der neuen Brennerei von Bardstown Bourbon Company aussuchte, ging es nicht nur um die Optik. Er musste strikte Hygienevorschriften, Lebensmittelstandards und natürlich auch wirtschaftliche Erwägungen berücksichtigen.

Ist das Material für die Rohmaterialien widerstandsfähig genug und kommt es mit einem geringen Wartungsaufwand aus?

Aufgrund solcher Erwägungen fiel die Wahl auf Edelstahl des Typs 304 (UNS S30400), dessen Eigenschaften genau dem Prozess und den Rohmaterialien entsprachen, die in stetigem Kontakt zur Oberfläche sein würden.

Das Innere der Destille besteht aus einer 2B-Oberflächenausführung, die die Empfehlungen für mit Nahrungsmitteln in Kontakt stehende Materialien übertrifft, sehr glatt ist und einfach gereinigt werden kann. Daher ist sie für das Brennen besonders gut geeignet.

NICKEL, JHRG. 31, NR. 3, DEZEMBER 2016

NICKEL, JHRG. 31, NR. 3, DEZEMBER 2016

Die Fachzeitschrift für Nickel und seine Anwendungen ISTOCKPHOTO.COM © LILIBOAS

Das Nickel Magazine ist eine Publikation des Nickel Institute. www.nickelinstitute.org David Butler, Verbandspräsident Clare Richardson, Chefredakteurin Beiträger: Fausto Capelli, Parul Chhabra, Gary Coates, Alex Gao, Ulrich Hübner, Rohit Kumar, Geir Moe, Kim Oakes, Thierry Piérard, Carol Powell, Philip Song, Nigel Ward Entwurf: Constructive Communications

Das Textmaterial wurde zur allgemeinen Information des Lesers erstellt und sollte nicht als Grundlage für spezifische Anwendungen verwendet werden, ohne dass vorher fachmännische Beratung eingeholt wurde. Obwohl das Textmaterial nach unserem besten Wissen korrekt ist, garantieren das Nickel Institute, seine Mitglieder, Mitarbeiter und Berater nicht seine Eignung für eine allgemeine oder spezifische Anwendung und übernehmen keine Haftung oder Verantwortung irgendeiner Art im Zusammenhang mit den hierin enthaltenen Informationen.

VOM ERZEUGER ZUM VERBRAUCHER Weltweit sind Nahrungsmittelversorgung und -sicherheit wichtige Themen. Der Weltgesundheitsorganisation WHO zufolge erkrankt einer von zehn Menschen jedes Jahr aufgrund des Verzehrs kontaminierter Nahrungsmittel. Daran sterben jährlich 420.000 Menschen, wobei Kleinkinder besonders gefährdet sind. Aufgrund dieser Statistiken widmete die WHO den Weltgesundheitstag 2015 dem Thema „Lebensmittelsicherheit: vom Bauernhof bis zum Teller“.

WELTWEITE NAHRUNGSMITTELSICHERHEIT IN EINER URBANISIERTEN WELT

ISSN 0829-8351 Gedruckt in Kanada von der Hayes Print Group auf Recyclingpapier

Bis 2050 werden zwei Drittel der Erdbevölkerung in Städten leben.

Titelseite: Constructive Communications Fotos auf der Titelseite: iStockPhoto.com © Maya Kovacheva, iStockPhoto.com © 4loops

des weltweiten Bevölkerungswachstums in Entwicklungsländern stattfinden.

INHALTSVERZEICHNIS Fallstudie Destillieren von Bourbon . . . . . . . . . . . . . . 2 Im Brennpunkt Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Sonder-Leitartikel Von der Rebe zum Fass. . . . . . . . . . . . . . . 4-5 Milchproduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7 Karotten: Spitze!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Nahrungsmittelverarbeitung in Indien. . . 8-9 Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11 Restaurant- und Großküchen. . . . . . . . . . 12 Italienisches Kochgeschirr . . . . . . . . . . . . . 13 Aktuelle Anwendungen Der Besteckkönig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Kurzmeldungen 3D-Drucken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 UNS-Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Vom Gras zum Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Wachstum beim Graphen . . . . . . . . . . . . . 15 Weblinks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

In den nächsten 20 Jahren werden

Die ärmsten Haushalte in den Entwicklungsländern geben

der Lebensmittel für Städte stammen aus inländischen Quellen in ländlichen Gebieten.

ihres Einkommens für Nahrung aus.

QUELLE: THE CHICAGO COUNCIL ON GLOBAL AFFAIRS

Kontaktangaben: Rue Belliard 12 Brüssel 1040, Belgien Tel. +32 2 290 3200 communications@nickelinstitute.org

Auch staatliche Behörden rund um den Globus nehmen das Thema Lebensmittelsicherheit sehr ernst. Der Food Safety Modernisation Act in den USA, die Änderung des chinesischen Lebensmittelsicherheitsgesetzes von 2015, striktere Vorschriften in Indien für Materialien, die mit Nahrungsmitteln in Kontakt kommen, und der Technical Guide on Metals and Alloys Used in Food Contact Materials and Articles (Technischer Leitfaden zu Metallen und Legierungen, die in Lebensmittelkontaktmaterialien und -artikeln verwendet werden) des EDQM1 sind nur einige Beispiele.

Alle stimmen darin überein, dass Lebensmittelsicherheit mit strikter Hygiene beginnt. Nickelhaltige Edelstahle spielen in dieser Hinsicht schon lange eine wichtige Rolle, und das an jedem Punkt der Nahrungskette. Edelstahl hat eine recht vornehme Geschichte: Das Material wurde Anfang des 20.

Jahrhunderts entwickelt und es wurde schnell klar, dass es sich ideal für Anwendungen mit Kontakt mit Lebensmitteln eignete. Ein frühes Anwendungsbeispiel sind die herrlichen Edelstahlküchen des Luxuslinienschiffs Queen Mary, das 1934 vom Stapel gelassen wurde.

Weil Edelstahl leicht zu reinigen ist, ist es das ideale Material für Umgebungen, in denen strenge Hygieneauflagen gelten. Die Korrosionsbeständigkeit von nickelhaltigem Edelstahl bedeutet, dass er inert ist und Geschmack und Aussehen von Nahrungsmitteln nicht verändert. Heute werden mehr als 20 % des hergestellten Edelstahls für Produkte für den Nahrungsmittel- und Getränkesektor verwendet.

In dieser Ausgabe von Nickel befassen wir uns mit der Rolle, die Nickel in der Lebensmittel-Lieferkette von der Melkstation über die Ausrüstung für die Verarbeitung von Nahrungsmitteln und Getränken bis hin zum Besteck spielt. Es geht also wirklich um die gesamte Kette vom Erzeuger bis zum Verbraucher.

Clare Richardson Chefredakteurin, Nickel Magazine European Directorate for the Quality of Medicines & Healthcare (Europäisches Direktorat für die Qualität von Arzneimitteln)

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NICKEL IM BRENNPUNKT 3

VON DER REBE ZUM FASS Edelstahl macht Wein noch feiner D

ie Reifung von Wein basiert auf uraltem Wissen und ebensolchen Methoden, aber auch auf modernsten Verfahren und Materialien. Edelstahl spielt dabei eine wichtige Rolle: vom Rebstock bis ins Glas und insbesondere in komplexen Kellereiprozessen auf jeder Stufe der Herstellung.

auf dem Boden des Gärbehälters getrennt.

Die Lese Trauben werden bei der traditionellen Lese von Hand behutsam von den Rebstöcken getrennt.

Die Edelstahlklingen der Rebscheren erfassen die Reben sanft durch die dichten Blätter um die Ranken des Rebstocks hindurch und trennen sie von diesem. Das ist einerseits eine Frage des Gefühls, aber auch ein sehr kostenaufwändiger Prozess.

abgeben könnten. Wenn das Mostdepot entfernt wird, wird bei der Alkoholgärung mithilfe von Hefen der Fruchtzucker in Ethanol umgewandelt.

Dies erfolgt mit dem klaren Saft ohne Schalen und feste Bestandteile. Das findet in Edelstahlbehältern mit integrierten Temperaturregelungssystemen statt. Der Vorgang dauert je nach dem Wein, der hergestellt werden soll, von wenigen Stunden (süße Weißweine) bis zu mehreren Tagen (trockene Weißweine).

es können sich weder Pilze noch Schimmel bil-

Sowohl bei Rot- als auch bei Weißweinen werden mehrere Schritte zum Ausschlämmen und Setzen des Mosts eingesetzt. Dadurch wird der Wein vom Weintrub (Resthefen) und anderen Rückständen

In den Behältern kann dann der Verschnitt ver-

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Um eine Gerätekorrosion zu verhindern und die Integrität der Trauben zu wahren, bestehen alle Teile, die mit den Reben in Kontakt kommen, also Verbindungsstäbe, Getriebeketten, Drescher, Kübel und Aufnahmeplatten, aus Edelstahl des Typs 304L (UNS S30403).

SO2) wird der Wein vor Oxidation geschützt und den. In diesen Phasen muss der Wein von einem Behälter in einen anderen befördert werden. Die einfache Reinigung von Edelstahltanks ist unabdingbar, um Zeit und Arbeitskosten zu sparen und zu gewährleisten, dass keine unerwünschten Mikroorganismen vorhanden sind, durch die der Wein ruiniert oder sein Geschmack verändert werden kann.

Verschnitt und Abfüllung schiedener Rebsorten mit ihren speziellen, sich gegenseitig ergänzenden Merkmalen erfolgen, um Spitzenweine zu erzeugen.

Nickelhaltiger Edelstahl spielt im gesamten Weinherstellungsprozess eine wichtige Rolle.

Zerkleinern, Keltern und Gärung Nach der Lese wird das Lesegut sofort zur Kellerei gebracht, um die Oxidation zu beschränken und die Kellereibedingungen zu optimieren. Im Weingut werden die Reben in einen rotierenden Zylinder befördert, um sie von ihrem „Skelett“, den Stielen, zu trennen.

LA FLEUR DE BOÜARD_ PHOTO PHCAUMES 2

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Heutzutage entscheiden sich viele Winzer für Spezialmaschinen, die die Pflanzen überspannen und mithilfe von Dreschern schütteln, wodurch die Trauben in einen Sammelmechanismus fallen, der wiederum mit einem integrierten Sortiersystem verbunden ist, das die Blätter entfernt.

Durch die Zugabe von Sulfiten (Schwefeldioxid/

Hier schlagen die Trauben für Rotwein und Weißwein getrennte Wege ein.

Für Rotweine gilt: Nach dem Entstielen kommen die Trauben in die Presse, worauf die Mazeration in Edelstahlbehältern folgt. Dort kommt der Saft (Most) in engen Kontakt mit den Feststoffen wie Schalen, Zellmaterial und Kernen. Dieser Vorgang kann mehrere Wochen dauern; in dieser Zeit findet die Gärung statt und die festen Bestandteile (Schalen und Kerne) bilden den sog. Tresterhut.

Der Tresterhut wird aus dem Behälter entfernt und gepresst, um den Presswein zu erhalten, der zur zweiten Gärung wieder in den Behälter gegeben wird.

Bei Weißweinen wird das Lesegut schnell entstielt und die Trauben werden in einen Metalltrichter geschüttet und passieren zwischen Rollen, die sie aufbrechen, um ihren Most zu extrahieren, ohne die Pulpe zu zerdrücken oder die Kerne zu beschädigen, die ansonsten ihre Inhaltsstoffe in den Most

r Das Lesegut wird sofort zum Weingut gebracht, um die Oxidation zu beschränken und die Kellereibedingungen zu optimieren. r Reben werden in einen rotierenden Zylinder befördert, um die Trauben von den Stielen zu trennen.

r Die Ausrüstung vom Rebstock bis zum Fass besteht in erster Linie aus Edelstahl des Typs 304L. r Viele Korkenziehermodelle bestehen aus Edelstahl des Typs 304, der Eleganz, Widerstandsfähigkeit und eine einfache Reinigung gewährleistet.

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Vor der Abfüllung passiert der Wein Plattenfilter, Kieselgurfilter oder (was noch besser ist) Netzoder Kugelfilter, die aus Edelstahl des Typs 316L (S31603) bestehen und die letzten Unreinheiten entfernen, ohne den Geschmack des Weins zu

beeinträchtigen

oder

verschmutzende

Rückstände freizusetzen.

Der Vorteil von Edelstahl Während Holz für die Fässer in den angesehensten Weingütern weiterhin das bevorzugte Kellermaterial darstellt, ist seine Verwendung weitgehend immer noch Handarbeit. Holz erfordert besondere Pflege und Sorgfalt, kann leicht von Keimen kontaminiert werden, ist ein schlechter Wärmeleiter und hält auch nicht völlig dicht.

Der Vorteil von Betonfässern ist, dass sie luftdicht und thermisch sehr träge sind. Sie sind aber schwierig zu reinigen, weil die Säure im Wein die Wände angreift. Weil sie eingebaut sind, gestaltet sich auch jeder weitere Umbau oder jede Umgestaltung des Kellers recht kompliziert.

Aus diesen Gründen hat sich Edelstahl immer mehr etabliert. Er bietet klare Vorteile bei Installation, Betrieb und Pflege eines Hochleistungs-Gärkellers.

Behälter und Tanks zur Weinherstellung sowie zur Lagerung von Rotwein sowie temporäre Behälter für Weißweine werden in erster Linie aus Edelstahl DOMAINE ETIENNE SIMONIS_ PHOTO BENOIT FACCHI

des Typs 304L hergestellt. Diese Güte ist ideal für mäßig aggressive Umgebungen sowie Behälter geeignet, die für keine langfristige Lagerung vorgesehen sind.

Durch die Zugabe von Molybdän für eine bessere Korrosionsbeständigkeit ist Edelstahl des Typs 316L für Weißweine ideal, deren Gärung genau kontrolliert werden muss. Er wird insbesondere für edelsüße Weine verwendet, die aufgrund der Schwefelzugabe aggressiver sind. Typ 316L ist auch für Rosé-Weine, Liköre und Brennweine

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geeignet.

Speziell angefertigte Behälter, Herstellungsflexibilität und die einfache Anpassung von nickelhaltigem Edelstahl an diese technisch anspruchsvollen Konstruktionen führten zum Bau wirklich spektakulärer Weinkeller.

Edelstahl spielt in jeder Phase des Herstellungsprozesses eine wichtige Rolle. Daher ist klar, dass Edelstahl und Weinherstellung auch in Zukunft eine erfolgreiche Kombination sein werden.

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Gut zu wissen:

Weiße und rote Trauben, Weiß- und Rotweine Der Traubensaft ist weiß, nur die Farbe der Schalen ist unterschiedlich. Daher kann ein Weißwein sowohl von einer weißen Rebsorte (Chardonnay) als auch einer roten (Spätburgunder) stammen, denn nur der Most wird vergoren. Ein Rotwein stammt aber immer von einer roten Rebsorte, weil die Mazeration auf der Schale erfolgt, wodurch der Wein seine Farbe erhält.

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Edelstahl in der Milchwirtsc Die Rolle von nickelhaltigem Edelstahl bei der Milchproduktion

M

ilchkühe sind in aller Regel ausgesprochen sanfte Tiere. Mit einem Durchschnittsgewicht von 475 bis 700 kg können sie aber allerhand Schaden anrichten, wenn sie gegen Barrieren oder Rohrleitungen lehnen. Wenn sie gereizt werden, können sie aber auch ganz schön heftig ausschlagen oder mit dem Hals zuschlagen. Für den Landwirt ist besonders wichtig, dass sowohl die Barrieren im Stall als auch die Ausrüstung zum Spenden von Futter und Wasser Tritten und Hieben standhalten können. Langlebigkeit, Korrosionsbeständigkeit gegenüber Exkrementen sowie Desinfektion und einfache Reinigung sind aber ebenfalls von großer Bedeutung. Kuhmist ist ein nützliches Düngemittel und kann auch in der Biogaserzeugung eingesetzt werden. In landwirtschaftlichen Gebäuden hat Gülle aber gewisse Nachteile.

Im Melkstand ist die Hygiene von besonders hoher Bedeutung. Tägliches Abwaschen sowie Sterilisieren der Rohrleitungen, Melkausrüstung und Tanks müssen besonders sorgfältig erfolgen. Milch wird auf Keimzahlen überwacht und kann abgelehnt werden, wenn sie nicht strikten Kontrollen unterzogen wurde.

Auf einem Markt, in dem die Margen sehr gering sind, können Probleme wie Mastitis und Milchkontamination für den Landwirt katastrophale Folgen haben. Mit zunehmenden Herdenzahlen und dem Umstieg von Fischgräten- und Drehmelkständen auf komplexe Robotersysteme wird auch die Materialwahl für kameragesteuerte Melkarme, Schränke für Datendisplay-Steuerkonsolen und für Zusatzausrüstung wie Bodenplatten zur Verminderung der Rutschgefahr, Klauenpflegestände und Lüftungsgebläse und -schächte immer selektiver.

Die Einhaltung strikter Hygienestandards ist während jeder Phase ermöglicht.

Mineralstoffen. Der pH-Wert liegt in der Regel zwischen 6,6 und 6,8. Milch kommt mit einer Temperatur von 35 °C aus dem Euter. Sie wird

schnell auf 4-6 °C abgekühlt, um ein bakterielles Wachstum zu verhindern, und dann in Tanks gespeichert, die in der Regel mit Rührern oder Schüttlern ausgestattet sind, bis die Milch abgeholt wird. Wärmetauscher spielen in der Milchwirtschaft eine wichtige Rolle. Sie dienen zur Kühlung und zum Erhitzen und werden zum Abkühlen der Rohmilch eingesetzt. In manchen Fällen wird die Wärme weiter genutzt, z. B. zum Vorwärmen von Waschwasser oder zur Raumheizung. Edelstähle werden auch für die auf LKW montierten Milchtankbehälter eingesetzt, in denen die Milch von den Molkereitanks zu den Milchwerken transportiert wird, wo sie dann weiter verarbeitet wird. Ob die Milch zum Trinken pasteurisiert wird, dann zu Milchpulver getrocknet wird oder für die Herstellung von Käse, Jogurt oder Eiscreme verwendet wird: Es ist immer Edelstahlausrüstung erforderlich, um die sehr strikten Hygienestandards einzuhalten.

 Robotik-Melkstände, wie hier ein von Fullwood Ltd mit Edelstahl des Typs 304L hergestellter, verfolgen einen neuen Ansatz im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, indem sie ein freiwilliges Melksystem für die Kühe implementieren. Die Melkmaschinen werden automatisch mit den Zitzen der Kuh verbunden und abgeschaltet, wenn der Melkvorgang abgeschlossen ist. Ein Computersystem gewährleistet, dass keine Kuh zu stark gemolken wird. Dies bietet dem Landwirt wiederum mehr Flexibilität und Zeit. Außerdem erhält er einen vollständigen Datensatz zu jeder Kuh.

Edelstähle verändern die Molkereibranche seit mehr als 60 Jahren. Sie weisen ideale Festigkeits- und Korrosionsbeständigkeits-Eigenschaften für die vielen verschiedenen Anwendungsbereiche auf und bilden die Kernausrüstung, die im gesamten Prozess eingesetzt wird. In erster Linie werden die Edelstahltypen 304L (UNS S30403) und 316L (S31603) verwendet, obgleich heute bei besonders anspruchsvollen Bedingungen auch Duplex-Legierungen zum Einsatz kommen. Edelstähle sind hygienisch, weil sie glatte Oberfl ächen bilden, die einfach zu reinigen sind und auch lange vorhalten. Damit ist die Einhaltung strikter Hygienestandards während jeder Phase des Gebrauchs möglich.

Edelstahl verhält sich neutral und verändert Geschmack oder Geruch der Frischmilch oder Milchprodukte nicht. Er reagiert auch nicht mit den durch die Gärung von Milch freigesetzten Milchsäuren.

Die Zusammensetzung von Frischmilch kann je nach Rinderrasse und Laktationsphase stark variieren. In der Regel enthält Frischmilch aber ca. 87 % Wasser. Der Rest besteht aus Feststoffen in Form von Milchzucker oder Laktose (Kohlenhydrat), Fett, Protein und

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Karotten: Spitze!

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enn Sie das nächste Mal eine einfache Karotte kaufen, denken Sie doch einmal an den Aufwand und die Technik, die notwendig sind, um eine saubere und appetitlich aussehende Karotte auf den Markt zu bringen. Erde und Steinchen wurden entfernt und Kraut (Stängel) abgetrennt; die Karotten wurden gereinigt und poliert und nach Größe sortiert, bevor sie verpackt wurden.

 Die Milch wird auf Milchtankwagen mit Edelstahltanks von den Melkstandtanks in das Milchwerk transportiert.

In Polen rüstete der Obst- und Gemüsehersteller Polfarm vor Kurzem sein Werk auf und installierte eine Wasch- und Verarbeitungsstraße mit einer Kapazität von 40 Tonnen Erntekarotten pro Stunde. Die Wasch-, Sortier- und Verarbeitungsstraße ist eine Spezialanfertigung und besteht aus nickelhaltigem Edelstahl. Sie umfasst einen großen Annahmewannenreiniger am Eingang mit Separatoren zum effektiven Entfernen von Erde und Halm, bevor die Karotten gewaschen werden.

Die Karotten werden dann von einer Reihe von Hubrollensortierern nach Durchmesser und mit mehreren vibrierenden Längensortierern nach Länge sortiert, bevor sie zur Verpackungsstation weiterbefördert werden.

Das Ziel der Aufrüstung besteht darin, Wartungs- und Arbeitsaufwand zu minimieren und gleichzeitig den Durchsatz zu maximieren. Der britische Ausrüstungshersteller Tong Engineering ist fest davon überzeugt, dieses Ziel durch hervorragende Konstruktionsarbeit, die auf 85 Jahren technischer Erfahrung in dieser Branche und der effektiven Nutzung von Edelstahl basiert, für Polfarm erfüllt zu haben. Dazu Neil Martin, Werksleiter bei Tong Engineering: „Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass Edelstahl des Typs 304 (UNS S30400) für diese Anwendung ideal ist. Das liegt an seiner Eignung und Langlebigkeit in anspruchsvollen GemüseverarbeitungsProzessumgebungen wie Waschen, Polieren und Entsteinen, wo sehr viel Wasser eingesetzt wird.“

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TONG ENGINEERING

COURTESY FULLWOOD LTD.

 Wenn die Erde entfernt wird und die Karotten sortiert werden, entsteht ein für den Verbraucher attraktiveres Produkt.

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Die Karotten-Waschstraße beginnt mit einem Zyklon-Entsteiner mit einer Kapazität von 40 Tonnen pro Stunde, gefolgt von einem der größten Ausrüstungsteile im Werk: einer 12,5 Meter langen Nassannahmewanne mit einer Aufnahmefähigkeit von 15 Tonnen, in der die Karotten vor dem Waschen effektiv aufgeweicht werden. Das Produkt wird dann in zwei fünf Meter lange Fasswaschanlagen aus Edelstahl, vier Poliergeräte und einen großen Wasserkühler befördert. Letzterer erhöht die Haltbarkeit des Gemüses.

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Starkes Wachstum bei der Lebensmittelverarbeitung in

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Indien I

n Indien werden Nahrungsmittel- und Getränkeverarbeitung, -konservierung und -distribution immer wichtiger – und zwar sowohl um die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln zu relativ geringen Kosten für die wachsende Bevölkerung des riesigen Landes zu sichern, als auch um einen sich in der Entwicklung befindlichen Exportsektor zu fördern. Aufgrund seiner Klimavielfalt ist Indien eines der wenigen Länder weltweit, in denen eine Vielzahl von Nutzpflanzen ganzjährig angebaut und Nutztiere ganzjährig gehalten werden können. Nickelhaltiger Edelstahl spielt in der nahrungsmittelverarbeitenden Industrie Indiens aufgrund seiner Verwendung für Maschinen, Komponenten und Haushaltsgeräte eine wichtige Rolle.

Volkswirtschaft mit dem weltweit größten Wachstum 2016 wurde Indien als Volkswirtschaft mit dem weltweit größten Wachstum gewürdigt. Es wird geschätzt, dass sich der Haushaltskonsum in Indien bis 2020 fast verdoppelt haben wird. Änderungen des Lebensstils und höhere Ausgaben für Gesundheit und Hygiene bedeuten ein enormes Wachstums-potenzial im Lebensmittelsektor. Die schnelle Urbanisierung und eine junge Bevölkerung sowie steigende verfügbare Einkommen haben zu einer erhöhten Nachfrage insbesondere nach industriell verarbeiteten Lebensmitteln geführt. Dank ihrer zunehmenden Integration in die Weltwirtschaft und die geografische Nähe zu wichtigen Auslandsmärkten verzeichnet auch die indische nahrungsmittelverarbeitende Industrie ein höheres Wachstumspotenzial.

Die indische Regierung trägt zu Wachstum und Entwicklung dieses Sektors grundlegend bei. Über das Ministry of Food Processing Industries (Ministerium für nahrungsmittelverarbeitende Industrien) ist sie bemüht, Investitionen in die nahrungsmittelverarbeitende Industrie zu fördern. Und das scheint sich bezahlt zu machen. Laut dem Department of Industrial Policies and Promotion (Ministerium für Industriepolitik und -förderung) erhielt der nahrungsmittelverarbeitende Sektor in Indien zwischen April 2000 und März 2016 ca. 6,82 Mrd. US-Dollar an direkten Auslandsinvestitionen.

Gelegenheiten in jedem Segment Die indische nahrungsmittelverarbeitende Industrie macht fast ein Drittel des gesamten Lebensmittelmarktes aus und steht hinsichtlich Produktion, Konsum, Export und erwartetem Wachstum im Land an fünfter Stelle. Sie trägt rund 14 % zum Bruttoinlandsprodukt (BIP) im Fertigungssektor und 13 % zu den indischen Exporten bei. Ähnlich wie andernorts teilt Indien die Lebensmittelverarbeitung in sechs Hauptsegmente ein: Obst und Gemüse, Milch, Fleisch und Geflügel, Fisch und Meeresfrüchte, Getreideverarbeitung und Verbraucherprodukte. Indien ist heute der zweitgrößte Erzeuger von Obst und Gemüse weltweit. Es wird erwartet, dass dieser Sektor bis 2025 um 25 % wachsen wird. Das Land ist der weltweit größte Milcherzeuger, der

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größte Erzeuger von Büffelfleisch und der zweitgrößte Erzeuger von Ziegenfleisch, Eiern und Masthähnchen. Schätzungen zufolge erzeugt Indien jährlich 200 Millionen Tonnen der verschiedenen für die menschliche Ernährung vorgesehenen Getreidesorten. Industriell verarbeitete Lebensmittel sind eines der Segmente in der Nahrungsmittelkette mit dem höchsten Wachstum. Insbesondere für verpackte Lebensmittel, kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke, alkoholische Getränke und in Flaschen abgefülltes Trinkwasser steigt die Nachfrage stetig.

Neue „Mega Food Parks“ Die Vereinigung der indischen Industrie schätzt, dass die nahrungsmittelverarbeitenden Sektoren das Potenzial haben, in den nächsten zehn Jahren bis zu 33 Mrd. US-Dollar an Investitionen anzuziehen. Das Ministry of Food Processing Industries setzt sich aktiv für das Konzept von sog. Mega Food Parks (MFPs) ein. 14 neue MFPs wurden genehmigt, sechs sind bereits in Betrieb.

Außerdem fördert der Staat Fortbildungsprogramme, welche die nahrungsmittelverarbeitende Industrie dazu bewegen sollen, strikte Qualitäts- und Hygienenormen zu erfüllen, um die Gesundheit der Verbraucher zu schützen und die Branche auf den globalen Wettbewerb vorzubereiten.

Großer Appetit auf die Edelstahltypen 304 und 316 In der Nahrungsmittelverarbeitung wird Edelstahl in großem Umfang u. a. für Abfüllanlagen, Kochkessel, Mixer, Blender, Kühltunnel, Speichertanks, Bio-Tech-Reaktoren, Kocher, Prozessleitungen, Pumpen, Ventilflansche und Förderanlagen eingesetzt. Edelstahle der Typen 304 (30400) und 316 (S31600) werden von indischen Herstellern von Ausrüstungen für die nahrungsmittelverarbeitende Industrie bevorzugt. Einer jüngsten Studie zum Edelstahlmarkt des Joint Plant Committee (Ministry of Steel) zufolge wird geschätzt, dass fast 80 % der Nachfrage in diesem Sektor Edelstahl des Typs 304 betrifft, der Rest Edelstahl des Typs 316. Diese nickelhaltigen austenitischen Edelstähle werden weltweit in großem Maßstab in der Nahrungsmittelverarbeitung eingesetzt und haben sich als besonders sicher erwiesen. Sie erfüllen aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, mangelnden Toxizität, stabilen und nicht

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m Segment der Nahrungsmittelverarbeitung für den Verbrauchermarkt verzeichnet die Nachfrage nach Backwaren, Brot, Kleingebäck und regionalen Spezialitäten in Indien derzeit ein hohes Wachstum. Dank sich wandelnder Essgewohnheiten werden Backwaren immer beliebter, was zu einer Steigerung des Konsums führt und die Massenproduktion fördert. Die steigenden Anforderungen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, Lebensdauer und Hygiene der Anlagen führen dazu, dass nickelhaltiger Edelstahl des Typs 304 (UNS S30400) in diesem Sektor immer beliebter wird. In einem Werk mittlerer Kapazität werden pro Stunde 1000 bis 1200 Laibe hergestellt.

Dabei kommen in der Fertigungsausrüstung ca. vier bis fünf Tonnen Edelstahl zum Einsatz.

WO BEI DER TYPISCHEN BROTHERSTELLUNG EDELSTAHL VERWENDET WIRD:

absorbierenden Kontaktoberflächen sowie ihrer einfachen Reinigung alle technischen Anforderungen bezüglich Nahrungsmittelsicherheit und Hygiene.

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Mehlsieb: Typ 304 (Außenkörper); Stärke von 1,2-1,5 mm

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Mixer: Typ 304 (Außenkörper); Schüssel 3 mm; Außenverkleidung 1,2 mm

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Förderbänder: Typ 304

Langfristiges Wachstum und langfristige Sicherheit Es wird geschätzt, dass allein 2016 rund 50.000 Tonnen Edelstahl im nahrungsmittelverarbeitenden Sektor in Indien eingesetzt wurden. Das langfristige Wachstum bei Edelstahl auf diesem Sektor soll in den nächsten zehn Jahren um rund 13,4 % steigen.

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Teigtrenner: Typ 304

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Gärschrank: Typ 304

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Tabletts: Verzinkter Baustahl, galvanisiert (aluminierter Stahl)

Die wichtigsten Hersteller von Ausrüstung für die Nahrungsmittelverarbeitung wie Alpha Laval, Tetra Pak und L&T verwenden für die meisten ihrer Projekte nickelhaltige austenitische Edelstahle. Nahrungsmittelverarbeitende Unternehmen informieren Verbraucher immer mehr über die Bedeutung einer gesunden Ernährung. Dazu heben sie die Auswirkungen bestimmter Zutaten auf die Gesundheit und das Wohlbefinden besonders hervor und betonen die Tatsache, dass eine strikte Hygiene am einfachsten mit Fertigungsstraßen erzielt werden kann, die aus für die Nahrungsmittelverarbeitung sicheren Materialien bestehen. Indische Hersteller von industriell verarbeiteten Lebensmitteln sind sich bewusst, dass die Qualität der Nahrungsmittelverarbeitung mit Edelstahl gewahrt und das Vertrauen der Verbraucher gestärkt werden kann. Angesichts des hohen Wachstumspotenzials steht die nahrungsmittelverarbeitende Industrie in Indien vor einer glänzenden Zukunft, und nickelhaltiger Edelstahl spielt dabei eine entscheidende Rolle.

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Ofen: Typ 304, 202 (UNS S20200) (Außengehäuse); 1,2 mm; 1 Tonne; Brennerbereich Typ 310S (UNS S31008), Stützen Typ 304, 202

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Brotkühltunnel: Typ 304, 202 (Außenkörper)

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Brotschneider: Typ 304

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 Gärschrank bei der Brotherstellung

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Verwendung von Edelstahl bei der Brotherstellung ist in Indien im Aufschwung

FÜR EINEN HÖHEREN STANDARD E

in Fünftel der gesamten Nickelproduktion entfällt auf Materialien, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen. Dabei handelt es sich vor allem um Edelstahl, dessen hervorragende Eigenschaften die strikten Anforderungen der Branche erfüllen. Um zu gewährleisten, dass Nahrungsmittel hundertprozentig sicher sind, müssen bestimmte Ausrüstungsstandards und -richtlinien eingehalten werden. Allerdings gibt es sehr viele verschiedene Standards von verschiedenen Organisationen in verschiedenen Ländern mit verschiedenen Ansätzen, auch wenn sie alle letztendlich das gleiche Ziel verfolgen. Manche Standards sind obligatorisch, andere freiwillig. Standards und Normen werden als Reaktion auf neu auftretende Probleme auch ständig aktualisiert.

Standards wie 3-A bevorzugen eindeutig die Verwendung von nickelhaltigem Edelstahl.

Notwendigkeit von Standards Ein solches Problem trat 2011 mit einem Listerioseausbruch in den USA auf. 33 Menschen starben und in 28 US-Bundesstaaten gab es 147 bestätigte Fälle. Ausgelöst wurde das Ganze durch das Bakterium Listeria monocytogenes über kontaminierte Cantaloupe-Melonen von einer einzigen Farm in Colorado. Während Nahrungsmittel aus Rohmilch wie nicht pasteurisierter Käse und fertige Aufschnitt-Wurstwaren bekanntermaßen Listerien übertragen können, wurde Obst wie Cantaloupe-Melonen zuvor nicht als mögliche Erregerträger identifiziert.

Die US-Food and Drug Administration (FDA) fand an verschmutzter, korrodierter Ausrüstung, die zuvor beim Kartoffelanbau eingesetzt worden war, Listerien auf der fraglichen Farm. Der FDA zufolge spielte die vorherige Verwendung der Ausrüstung evtl. eine Rolle bei der Kontamination. Auf dem Boden der Verpackungsanlage wurde auch mit Listerien kontaminiertes Wasser festgestellt. Wahrscheinlich wurden die Listerien von den sich in der Anlage bewegenden Arbeitern verbreitet, da das kontaminierte Wasser auch auf dem Förderband für die Cantaloupe-Melonen festgestellt wurde.

Die FDA betrachtete diesen Listerioseausbruch als „einen weiteren Grund zur vollständigen Implementierung des Food Safety Modernization Act“ (FSMA), eines Gesetzes, das am 4. Januar 2011 ratifiziert worden war.

Dieses Gesetz soll die Lebensmittelsicherheit in den USA gewährleisten, indem der Fokus der US-Bundesbehörden von der Reaktion auf Kontaminationen hin zu deren Vorbeugung verschoben wird. Die FDA kann auf dem Boden dieses Gesetzes vorbeugende Kontrollen in der gesamten Nahrungsmittellieferkette verlangen, Inspektionen durchführen und die Compliance gewährleisten, kontaminierte

10 NICKEL SONDER-LEITARTIKEL

Materialien, die nicht korrodieren oder „keine Stoffe an die Nahrung in Mengen abgeben, die für die Gesundheit des Menschen nachteilig sein könnten“, sondern um die Wahl von Werkstoffen, die für die Herstellung komplexer Formen und Komponenten verwendet werden können, z. B. für Drehkolben-Flüssigkeitspumpen oder Doppelsitzventile. Nickelhaltige Edelstahle erfüllen diese Kriterien. Dank ihrer Form-, Span- und Schweißbarkeit ist ihre Herstellung unter Einhaltung enger Toleranzen sowohl praktikabel als auch wirtschaftlich.

Lebensmittel zurückrufen und sicherstellen, dass importierte Nahrungsmittel die US-Normen erfüllen.

Ein Edelstahl für jede Anwendung Während das FSMA nicht vorgibt, welche Materialien für mit Nahrungsmitteln in Kontakt kommende Oberflächen verwendet werden müssen, empfehlen andere Nahrungsmittelstandards wie 3-A eindeutig die Verwendung von nickelhaltigem Edelstahl wie Typ 304 (UNS S30400) oder höher legierten Güten. Diese Legierungen werden zur Herstellung von korrosionsbeständigen Ausrüstungsteilen eingesetzt und sorgen für einfach zu reinigende und desinfizierende Anlagen, um eine Kontaminierung z. B. mit Listerien zu verhindern. Edelstahl wird in Schlachthöfen und vielen anderen Anwendungsbereichen in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, auf Bauernhöfen für Gehege, Futter- und Trinkstationen, Melkausrüstungen und zur Milchlagerung sowie für Ausrüstungen zum Sammeln und Behandeln von Nutztierausscheidungen.

Es gibt einen austenitischen Edelstahl für praktisch jede Anwendung im Lebensmittelsektor, von Milch und Bier (wo Typ 304 seit mehr als 50 Jahren erfolgreich eingesetzt wird) über Fisch und Fleischprodukte (die eine höhere Güte wie z. B. Typ 316L – S31603 erfordern) bis hin zu den superaustenitischen Stahlen, die unter extrem aggressiven Bedingungen, z. B. bei der Herstellung von Sojasoße, genutzt werden.

Nicht nur sauber und glänzend Bei der Entwicklung von Anlagen für die Lebensmittelverarbeitung bedeutet „hygienisch“ aber nicht einfach „immer sauber und glänzend“, sondern auch, dass die Ausrüstung der Ablagerung von Prozessrückständen gegenüber resistent und zwischen einzelnen Produktionsläufen einfach zu reinigen ist. Es geht dabei nicht nur um die Wahl von

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Wie nickelhaltiger Edelstahl die Lebensmittelsicherheit verbessert

EHEDG

Standards, Richtlinien und Best Practices

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S r Mit Nahrungsmitteln in Kontakt kommende Materialien müssen korrosionsbeständig sein und zu komplexen Formen und Komponenten verarbeitet werden können.  Es wird angenommen, dass die raue Textur der Schale von CantaloupeMelonen zum Wachstum von Listeria monocytogenes beigetragen hat, der Spezies von pathogenen Bakterien, die eine Listeriose-Infektion verursachen.

tandards und Richtlinien können Ingenieuren helfen, die optimalen Materialien für ihre jeweiligen Aufgaben zu wählen.

Standard- und Normierungsorganisationen weltweit arbeiten eng zusammen. Das trifft z. B. auf die Arbeit der 3-A-Hygienestandardorganisation in den USA mit der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG) zu, die wiederum auf das Comité Européen de Normalisation, das Europäische Komitee für Normung, einwirkt, um Lebensmittelsicherheitsstandards zu entwickeln. Das CEN wiederum arbeitet mit der ISO (International Organisation for Standardisation) zusammen. Ein Ergebnis dieser Kooperation ist die Norm ISO 22000, ein umfassend gültiges Managementsystem für Lebensmittelsicherheit. In China werden die Vorschriften zu Materialien mit Nahrungsmittelkontakt ebenfalls aktualisiert. Die diesbezügliche chinesische Norm GB9684 gibt vor, dass Hersteller klar angeben, welche Edelstahllegierung für das jeweilige Produkt verwendet wird.

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Richtlinien stellen das destillierte Wissen von Menschen mit Fachkenntnissen auf ihrem Gebiet sowie praktischer Erfahrung bei Fragen zur Lebensmittelsicherheit dar. Die EHEDG, ein Konsortium von mehr als 350 Ausrüstungsherstellern, Lebensmittelunternehmen, Forschungs- und Bildungsinstituten sowie Gesundheitsbehörden, ist in diesem Bereich besonders aktiv. Die EHEDG konzentriert sich nicht nur auf die Materialien, Konstruktion, Installation und Reinigungsfähigkeit von Komponenten, sondern unterstützt auch die Identifizierung von bewährten Verfahren (Best Practices) in Bezug auf Hygiene, Lieferung und Wartung. Sie richtet weltweit Seminare zu Themen wie dem Einfluss der Oberflächenbearbeitung auf die Reinigungsfähigkeit und die Auswahl von Konstruktionsmaterialien sowie zu allen Aspekten der Hygienetechnik und des Hygienic Design aus. Ständig kooperieren fast 400 technische Experten weltweit, um die EHEDGBibliothek mit mehr als 44 veröffentlichten Richtlinien zu aktualisieren oder zu erweitern. Zu diesen Dokumenten zählt auch die fundamentale Guideline No 8: Hygienic Equipment Design Criteria (Konstruktionskriterien für Hygieneausrüstung). www.ehedg.org

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NICKEL SONDER-LEITARTIKEL 11

CHR/DRUNKEN DUCK

EDELSTAHL, ENERGIEEFFIZIENT Öko-Kochen vom Feinsten The Drunken Duck, ein Restaurant und Gasthof in Ambleside im britischen Lake District, wurde kürzlich mit einer neuen, spezialangefertigten, vollelektrischen Öko-Küche ausgestattet. Sie wurde aus Edelstahl hergestellt und verwendet die neuesten energieeffizienten Küchengeräte.

Laut Johnny Watson, Drunken Duck-Chefkoch, waren Eigentümerin Stephanie Barton und ihr Sohn Tom besonders darauf bedacht, eine möglichst umweltfreundliche neue Küche einzurichten. „Es war sehr wichtig, dass die Küche nicht nur prima funktioniert, sondern auch toll aussieht, weil unsere Gäste sie sehen können.“ Zusammen mit dem Drunken Duck-Team entwickelte CHR Food Service Equipment das Küchenblockkonzept Eco-Chef, um optimale Effizienz, Widerstandsfähigkeit und Zweckbezogenheit zu gewährleisten.

Die Küchenflächen des Restaurants sind eine Spezialanfertigung und bestehen aus 3-mmEdelstahloberflächen des Typs 304, fest verbunden mit 6-mm-Aluminium. Sie umfasst integrierte Mehrphasen-Induktionskochfelder, Planchas, zwei Kombinationsdampföfen, eine Multi-funktionspfanne und Wasserbäder für lange Garzeiten. Und obendrein sieht alles auch prima aus.

12 NICKEL SONDER-LEITARTIKEL

RESTAURANT- UND GROSSKÜCHEN: eine Welt voller Edelstahl

E

in Blick in eine Restaurant- oder Großküche ist immer ein Blick auf eine Edelstahlwelt. Anrichten, Spülen, Messer, Töpfe und Pfannen: Fast alles in einer Küche kann mit oder aus Edelstahl hergestellt werden.

Von Krankenhausküchen bis hin zu großen Restaurants, Schulkantinen und Mensen hat sich Edelstahl in Großküchen in den letzten Jahrzehnten immer mehr durchgesetzt. Dieser Trend ist in erster Linie auf die hervorragenden Eigenschaften zurückzuführen, die Edelstahl der Lebensmittelbranche bieten kann, sowie die Verfügbarkeit vieler verschiedener Produkte und Güten.

Jedes Element in einer Küche muss speziellen Anforderungen gerecht werden. Wenn z.

B. Messer entworfen werden, ist eine Güte erforderlich, die eine scharfe Schneide garantiert. In anderen Fällen kann eine Güte mit hervorragenden Kaltformeigenschaften für die Herstellung von Töpfen und Pfannen notwendig sein. Für jedes dieser Attribute bietet Edelstahl eine Vielzahl verschiedener Auswahloptionen.

Der in Küchen am häufigsten verwendete

nickelhaltige Typ 304 (UNS 30400) bietet sowohl Korrosions- als auch Abnutzungsbeständigkeit. Dieser austenitische Edelstahl besticht durch seine hervorragende Formbarkeit, wird bei niedrigen Temperaturen nicht brüchig und kann in der Regel problemlos geschweißt werden. Seine Korrosionsbeständigkeit entsteht durch das Bilden einer Passivschicht auf der Stahloberfläche. Die Passivschicht ist durchgehend und nicht porös und kann sich unter normalen Bedingungen ständig selbst erneuern. Dadurch bleiben die Legierungsbestandteile fest verschlossen und können nicht in die Speisen abgegeben werden. Wenn ein Edelstahl mit Chrom und Nickel legiert wird (bis zu ca. 18 % Chrom und 10 % Nickel wie bei Typ 304), ist die Korrosionsbeständigkeit hervorragend.

Seine universelle Korrosionsbeständigkeit und die einfache Reinigung machen Edelstahl sowohl „edel“ und rostfrei als auch hygienisch, und diese beiden Eigenschaften sind bei der Lebensmittelzubereitung besonders wichtig. Von der Gabel bis zur Spüle spielt nickelhaltiger Edelstahl in Restaurant- und Großküchen eine wichtige Rolle.

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w Die inerten Eigenschaften von nickelhaltigem Edelstahl machen diesen zum idealen Material für die Nahrungsmittelzubereitung.

I

talien ist für seine Liebe zur guten Küche wie auch zu elegantem Design bekannt. Dank seiner Hygieneeigenschaften, seiner Korrosionsbeständigkeit und seinem attraktiven Aussehen spielt nickelhaltiger Edelstahl bei dieser Liebesbeziehung eine beachtliche Rolle.

Seit vielen Jahren verlässt sich die italienische Nahrungsmittelindustrie auf Edelstahl. Das Material wird in vielen Anwendungen eingesetzt und hat sich als besonders effektiv erwiesen. Die glatte, undurchlässige Oberfläche von Edelstahl kann Abnutzung, mechanischer Einwirkung und Temperaturschwankungen widerstehen, während Schmutzablagerungen und Rückstände verhindert werden. Nicht etwa eine aufgetragene Beschichtung, die beschädigt und abgetragen werden kann, sondern die stark chromhaltige, sich selbst erneuernde Oxidschicht gewährleistet den Korrosionsschutz.

ZANI SERAFINO

Kakaolagerung Ein typisches Beispiel für die Funktionstüchtigkeit dieses Materials in der italienischen Nahrungsmittelbranche ist Edelstahl, der für die Lagerung von Kakaomasse, Kakaobutter und Schokolade eingesetzt wird.

Die Fertigungsanlagen sind mit Edelstahltanks verschiedener Fassungsvermögen und Gewichte

ausgestattet. Für diese wird Typ 304 (UNS S30400) verwendet, der speziell darauf ausgelegt ist, den hohen Standards in der Lebensmittelbranche zu genügen. Diese Tanks werden in der Oberflächenausführung 2B hergestellt und in einem Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißverfahren geschweißt. Das individuelle Gewicht dieser Edelstahltanks reicht von 900 bis 4000 kg. Sie sind vollständig mit Mineralwolle isoliert. Manche Tanks sind mit Manschetten versehen, die die Zirkulation von warmem Wasser in den Seitenwänden und im Boden gestatten. Andere verfügen über Paddelrührwerke. Die inneren Edelstahlbleche sind 1,5 mm stark, die äußeren zwischen 2 und 3 mm.

Weil Edelstahl ganz einfach abgewaschen und desinfiziert werden kann, können Bakterien effektiv und einfach beseitigt werden. Tests haben gezeigt, dass Edelstahl geringe Bakterienretentionseigenschaften aufweist. Daher ist das Material für die Nahrungsmittelindustrie besonders attraktiv.

Kochgeschirr Das innige Verhältnis der Italiener zur Kochkunst zeigt sich aber auch im Kochgeschirr. Mit seinem unberührten Aussehen, seiner Widerstandsfähigkeit und Dellen- sowie Kratzfestigkeit ist Edelstahl eine attraktive Option. Durch die Kombination von Funktion, Hygiene und Design sowie den Schutz von Aroma und Geschmack – eine für Kochgeschirr nicht minder wichtige Komponente – kann Edelstahl selbst die strengsten Anforderungen erfüllen. Italienischen Designern gelingt es immer wieder, durch ihre Erfahrung, ihr Know-how und ihre Kreativität in Verbindung mit der zeitlosen Schönheit von nickelhaltigem Edelstahl qualitativ hochwertiges, wunderschönes Kochgeschirr zu schaffen, das den Appetit auf etwas Besonderes voll und ganz befriedigt.

ZANI SERAFINO

v Für Edelstahltanks zur Lagerung von Kakaomasse wird Typ 304 verwendet, der ideal für die Nahrungsmittelindustrie geeignet ist.

Edelstahl erfüllt die Spezifikationen der Ministerialverordnung von 1973 zu Hygienevorschriften für Verpackung, Behälter, Hilfsmittel und Ausrüstung, die mit Nahrungsmitteln oder Körperpflegeprodukten in Kontakt kommen. Diese Spezifikation beinhaltet eine Liste von Edelstahlgüten, die von der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden dürfen. Diese Auflagen wurden später europaweit im Rahmen der Verordnung EG 1935/2004 implementiert.

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ZANI SERAFINO

Die geheime Zutat der Italienischen Küche: Nickel

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NICKEL SONDER-LEITARTIKEL 13

3D-Druck von Sensoren mithilfe von Nickel-Nanoteilchen N

Verwendung fortschrittlicher Druckköpfe und einer Präzisionsmikrometerwaage. Durch die Implementierung dieser innovativen Technologie mithilfe des 3D-Druckprozesses von Nano Dimension können Sensoren in die Schichten einer Leiterplatte integriert werden, was viele neue Optionen für die Überwachung der verschiedenen Energien und deren Derivate ermöglicht, wie Kapazität, Magnetismus, Temperatur und Strahlung.

ickel, ein Metall mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit, ist ideal für Druckanwendungen geeignet. Bei der Verwendung von aus Nickelnanopartikeln hergestellter Tinte für das Tintenstrahldrucken können sich aber Partikelcluster bilden, die die Druckkopfdüsen verstopfen können.

Forscher haben eine einzigartige Methode entwickelt, um eine stabile Suspension von Nickelpartikeln zu erzeugen, die keine Cluster bilden.

Auf der Grundlage eines Kooperationsabkommens zwischen Nano Dimension Technologies, einem im Bereich des 3D-Drucks führenden Elektronikunternehmen, und RAMOT an der Universität Tel Aviv wird derzeit eine innovative Anwendung von Nanopartikel-Nickelmaterial entwickelt.

entwickelt. Möglich wurde dies mit einem nasschemischen Syntheseprozess, der auf der Reduktionsreaktion der Nickelzusammensetzungen und der Anwesenheit eines Verkappungsmittels basiert und hervorragend definierte Nickelnanopartikel erzeugt.

Forscher unter Führung von Professor Gil Markovich, Leiter der Chemieabteilung, haben ein einzigartiges Verfahren zur Erzeugung einer stabilen Nickelpartikel-Suspension ohne Clusterbildung

Eine ganze Palette neuer Anwendungen Potenzielle Anwendungsbereiche für diese gut definierten Nickelnanopartikel sind z. B. Sensoren mit einer hohen räumlichen Auflösung unter

Nickel fungiert in der Leiterplattenproduktion als effektive Oxidationsbarriere (Diffusionssperre). Ein adäquater Schutz ist für nanometrische korrosive Metalle besonders wichtig, weil es bei einer Luftexposition sofort zur Oxidation kommt.

Diese Zusammenarbeit mit der Universität von Tel Aviv unter Einbeziehung des geistigen Eigentums und Know-hows von Nano Dimension führte zu aufregenden Neuentwicklungen bei Tintenformulierungen sowie einer Vielzahl neuer 3D-Druckanwendungen.

NANO DIMENSION

v Der DragonFly 2020 3D-Drucker druckt mehrschichtige Leiterplatten-Prototypen hoher Auflösung in wenigen Stunden. Dabei werden Nano-Tintentechnologie, fortgeschrittene Tintenstrahltechnologie und 3D-Druck eingesetzt.

Fortgeschrittene Nanopartikel-Tinten ermöglichen die schnelle Prototypenherstellung für komplexe, mehrschichtige Hochleistungs-Leiterplatten w

UNS-Details

Chemische Zusammensetzungen (in Gewichtsprozent) der in dieser Ausgabe des Nickel Magazine erwähnten nickelhaltigen Legierungen und rostfreien Edelstähle

UNS-Nr.

C

Co

Cr

Cu

Fe

Mn

Mo

N

Ni

P

S

Si

S20200 S. 9

0,15 max.

-

17,019,0

-

Rest

7,510,0

-

0,25 max.

4,06,0

0,060 max.

0,030 max.

1,00 max.

S30400 S. 2,5,7,8,9,10,12,13

0,08 max.

-

18,020,0

-

Rest

2,00 max.

-

0,10 max.

8,010,0

0,045 max.

0,030 max.

0,75 max.

S30403 S. 4,5,6

0,03 max.

-

18,020,0

-

Rest

2,00 max.

-

0,10 max.

8,012,0

0,045 max.

0,030 max.

0,75 max.

S31600 S. 8,16

0,08 max.

-

16,018,0

-

Rest

2,00 max.

2,003,00

0,10 max.

10,014,0

0,045 max.

0,030 max.

0,75 max.

S31603 S. 5,6,10

0,030 max.

-

16,018,0

-

Rest

2,00 max.

2,003,00

0,10 max.

10,014,0

0,045 max.

0,030 max.

0,75 max.

S31008 S. 9

0,08 max

-

24,026,0

-

Rest

2,00 max.

-

-

19,022,0

0,045 max.

0,030 max.

1,5 max.

14 NICKEL KURZMELDUNGEN

NICKEL, JHRG. 31, NR. 3, DEZEMBER 2016

VOM GRAS ZUM GAS ...

Die Kombination von Schwingel und Nickel erzeugt erneuerbare, umweltfreundliche Energie ras aus dem eigenen Garten könnte den Angaben von Wissenschaftlern zufolge schon bald eine wichtige Quelle kostengünstiger und umweltfreundlicher, erneuerbarer Energie werden.

Ein Forschungsteam am Cardiff Catalysis Institute der Universität Cardiff und der Queen’s University Belfast hat nachgewiesen, dass mithilfe von Sonnenlicht und einem kostengünstigen Katalysator aus Schwingel signifikante Mengen an Wasserstoff freigesetzt werden können. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society A veröffentlicht.

Dies ist das erste Mal, dass dieses Verfahren und sein enormes Potenzial im Bereich erneuerbarer Energien nachgewiesen werden konnten. Bislang bestand die Herausforderung für Forscher darin, Möglichkeiten zu entwickeln,

um auf ökonomische, effiziente und nachhaltige Weise Wasserstoff zu erhalten.

Eine viel versprechende Wasserstoffquelle ist der organische Stoff Cellulose, ein wichtiger Bestandteil von Pflanzen und das auf der Erde am häufigsten vorkommende Biopolymer.

Das Forschungsteam nutzte den als Photo Reforming oder Photokatalyse bezeichneten Prozess, bei dem Sonnenlicht den Katalysator aktiviert, der dann Cellulose und Wasser in Wasserstoff umwandelt.

Die Wissenschaftler untersuchten die Effektivität von drei metallbasierten Katalysatoren: Palladium, Gold und Nickel. Nickel war von

besonderem Interesse, weil das Metall auf der Erde reichlich zur Verfügung steht und kostengünstiger ist.

Dazu Professor Michael Bowker vom Cardiff Catalysis Institute: „Die Ergebnisse zeigen, dass mit diesem Verfahren signifikante Mengen an Wasserstoff erzeugt werden können.

Darüber hinaus konnten wir die Effektivität des Prozesses mithilfe von echtem Gras aus einem Garten nachweisen. Unseren Kenntnissen zufolge ist dies das erste Mal, dass Rohbiomasse genutzt wurde, um auf diese Weise Wasserstoff zu erzeugen. Dadurch muss Cellulose nicht mehr getrennt und aus einer Probe purifiziert werden, was sowohl aufwändig als auch kostspielig sein kann.“

Nickel – der gute Samariter für schnelleres, reineres Graphen-Wachstum S

eit Jahren untersuchen Forscher und Techniker das massive Potenzial von Graphen, also von Blättern aus reinem Kohlenstoff mit der Dicke eines einzigen Atoms, und seiner zukünftigen Verwendung in vielen verschiedenen Anwendungen, von hochentwickelten Berührungsbildschirmen und Halbleitern bis hin zu langlebigen Batterien und Solarzellen der nächsten Generation.

Die einzigartigen intrinsischen Eigenschaften von Graphen (hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie erstaunliche Elektronenmobilität) können aber nur dann vollständig realisiert werden, wenn das Graphen ohne Defekte gewachsen ist, die das Honigwabenmuster der gebundenen Kohlenstoffatome stören können.

Ein von Werkstoffwissenschaftler Dr. Anirudha Sumant vom Argonne National Laboratory’s Center for Nanoscale Materials (CNM) und der Materials Science Division des US-Energieministeriums (US Department of Energy, DOE) geleitetes Team sowie Forscher an der University of California-Riverside haben eine kostengünstigere Methode für das Graphenwachstum entwickelt, bei der relativ wenige Unreinheiten entstehen. Außerdem bietet das neue Verfahren Zeiteinsparungen und kann im Vergleich zu den derzeit zur Graphenherstellung verwendeten Verfahren bei geringeren Temperaturen angewandt werden.

Die neue Technologie nutzt einen ultrananokristallinen Diamanten (UNCD), eine Art synthetischer Diamant, der von Argonne-Forschern entwickelt wurde. Mit der Diamantmethode dauert es weniger als eine Minute, um ein Graphenblatt herzustellen. Mit dem herkömmlichen Verfahren dauert dies Stunden.

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Computersimulationen haben gezeigt, dass eine bestimmte kristallographische Ausrichtung von Nickel (111) die Nukleation und das darauf folgende rapide Graphenwachstum stark förderte.

Dies wurde dann in Experimenten bestätigt. Diese umfassenden Simulationen zeigten auch, wie sich Graphen bildet. Die Nickelatome diffundieren in den Diamanten und zerstören dessen kristalline Ordnung, während Kohlenstoffatome aus diesem amorphen Feststoff an die Nickeloberfläche dringen und schnell wabenförmige Strukturen bilden, was zu fast defektfreiem Graphen führt.

Der Nickel sickerte dann durch die feinen kristallinen Körner des UNCD und trat unten aus, sodass keine Säure mehr erforderlich ist, um überschüs-

sige Metallatome an der Oberfläche aufzulösen. „Das ist wie die Begegnung mit einem guten Samariter an einem unbekannten Ort, der einem hilft, seine Arbeit erledigt und dann spurlos, still und leise verschwindet“, so Sumant.

NICKEL

MAGAZINE ONLINE

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r Anirudha Sumant, Leiter des materialwissenschaftlichen Teams (rechts)

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NICKEL KURZMELDUNGEN 15

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G

DER BESTECKKÖNIG

David Mellors „Designs zum Wohle der Allgemeinheit“ sind in einer Klasse für sich

H

aben Sie sich schon einmal Gedanken über das Design und die Arbeit gemacht, die in die uns vertrautesten Gebrauchsutensilien investiert werden müssen: die Messer, Gabeln und Löffel, die wir im Alltag benutzen? David Mellor (1930-2009), einer der bekanntesten britischen Designer des 20. Jahrhunderts, wurde durch seine wunderschönen und funktionalen Bestecke bekannt, die heute zu den modernen Designklassikern gezählt werden.

Silberschmied David Mellor bei der Arbeit  ISTOCKPHOTO.COM © DEEPBLUE4YOU

Mellor wurde ursprünglich am britischen Royal College of Art zum Silberschmied ausgebildet.

Nach frühen Erfolgen während seiner Studienzeit im Jahr 1953 mit der preisgekrönten Besteckserie Pride wurde Mellor in den 1960er Jahren bekannt, als er sich Aufträge im großen Stil sichern konnte. Sein Besteck Thrift von 1965 aus Edelstahl des Typs 316 (UNS S31600) wurde vom British Ministry of Public Building and Works als Standardbesteck für staatliche Kantinen unter dem Motto „Design für das öffentliche Wohl“ in Auftrag gegeben.

Erst durch Nickel (bei Typ 316 11 %) erhält der Edelstahl seine Schweiß-, Leit- und Formbarkeit.

Viele der Mellor-Designs aus den 50er und 60er Jahren, darunter Pride, werden immer noch hergestellt. Seine Round Building-Fabrik im ländlichen Derbyshire in der Nähe von Sheffield vereint Design und Fertigung.

DAVID MELLOR

Heute kommt Edelstahl in der David Mellor-Kollektion umfassend zum Einsatz. Andrew Cisalowicz, 1978 noch Mellors Lehrling und heute Werksleiter, sagt: „Wir konnten bei der Arbeit mit Edelstahl bahnbrechende technologische Neuerungen erzielen. Für die City-Serie entwickelten wir z. B. einen ausgefeilten computergesteuerten Mechanismus, mit dem variable Temperaturwerte beim Schweißen von Edelstahl erreicht werden können, um die erwünschte Formenvielfalt zu erzielen. Und erst durch Nickel (bei Typ 316 11 %) erhält der Edelstahl die Schweiß-, Leit- und Formbarkeit, die wir zur präzisen Herstellung unserer Bestecke benötigen.“ www.davidmellordesign.co.uk r Die David Mellor-Besteckserie City aus Edelstahl des Typs 316 wurde 1998 entworfen und wird immer noch hergestellt. Mellor entwickelte zusammen mit der Cutlery and Allied Trades Research Association neue Konstruktionsverfahren, um die einzigartige Skulpturform zu erzielen. Jedes einzelne Teil des Bestecks wird in einem einzigartigen Prozess geformt, bei dem drei Edelstahlkomponenten miteinander verschweißt werden – eine bahnbrechende Technologie.