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Laborautomation

Vollautomatische Qualitätsanalyse von Zuckerrüben

| Autor / Redakteur: Hermine Knapp* / Dr. Ilka Ottleben

Abb. 1: 2,5 Mio. Tonnen Zuckerrüben werden an den Standorten Minerbio und Pontelungo jährlich verarbeitet.
Abb. 1: 2,5 Mio. Tonnen Zuckerrüben werden an den Standorten Minerbio und Pontelungo jährlich verarbeitet. (Bild: Coprob)

Die Zuckerrübe ist der Rohstoff, aus dem seit mehr als 200 Jahren Zucker in Europa gewonnen wird. Um sicherzustellen, dass die Qualitätsbewertung der Zuckerrüben standardmäßig und effizient erfolgt, vertraut die italienische Agrargenossenschaft Coprob auf ein computergestütztes Laborsystem sowie die automatisierte Probenahme und -vorbereitung.

Es ist Ende September und fast im Minutentakt rollen täglich über 1000 Lkw (fast zwei pro Minute) an den Produktionsstandorten Minerbio (Bologna) und Pontelongo (Padua) an, um insgesamt 2,5 Millionen Tonnen Zuckerrüben aus nahegelegenen Anbaugebieten anzuliefern. Ehe die Zuckerrüben bei der Übernahmestelle abgekippt und in der Zuckerfabrik weiterverarbeitet werden, ist eine genaue Gewichts- und Qualitätskontrolle durchzuführen. Dies ist notwendig, damit die 7000 Rübenanbauer entsprechend der Qualität ihrer gelieferten Zuckerrüben bezahlt werden und der endgültige Auszahlungspreis genau festgelegt wird.

Je Lkw wird automatisch eine Probe von etwa 50 kg entnommen, um das Brutto- bzw. Nettogewicht der Proben, den so genannten „Erdanhang“ und den Saccharosegehalt sowie den Anteil an Melassebildnern zu bestimmen. Zu diesem Zweck werden die Rüben gewaschen und zu einem homogenen Brei verarbeitet, der mit Aluminiumsulfat als Klärmittel versetzt und filtriert wurde, um dann zu den Messgeräten Betalyser und Propol von Anton Paar zu gelangen.

Rund 1200 Proben am Tag

„Während der Rübenkampagne arbeiten wir Tag und Nacht mit absoluter Perfektion“, berichtet Antonella Fioravanti, die Leiterin des Analyselabors bei Coprob in Minerbio, die sich ihrer Verantwortung den Zuckerrübenanbauern gegenüber, die auch gleichzeitig Mitglieder der Genossenschaft Coprob sind, absolut bewusst ist. „Wir verbinden zwei Welten miteinander, die unterschiedlicher nicht sein könnten: Die Landwirtschaft und die Industrie. Darauf sind wir stolz“, erzählt Fioravanti weiter.

Das aus den Rüben gewonnene Filtrat wird dem Laborsystem Betalyser, das speziell für die Zuckerrübenanalyse von Anton Paar entwickelt wurde, automatisch zugeführt, wo es auf den Gehalt von Saccharose, Natrium, Kalium und α-Amino-Stickstoff hin untersucht wird. „Diese Parameter sind für die Qualitätsbeurteilung von Zuckerrüben immens wichtig. Täglich analysieren wir rund 1200 Proben und das über einen Zeitraum von drei bis vier Monaten“, schildert Fioravanti die überaus arbeitsintensive Zeit während der Zuckerrübenernte. „Ohne modernste Analysetechnik und vollautomatisierte Abläufe wären wir nicht in der Lage, dieses hohe Probenaufkommen effizient und standardmäßig abzuarbeiten“, so Fioravanti, für die es selbstverständlich ist, dass der gesamte Prozess – von der Probenahme vom Lkw bis hin zur Qualitätsanalyse der Zuckerrübe – vollautomatisch und ganz ohne Handarbeit abläuft. Zu verdanken hat Fioravanti das der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen dem österreichischen Messtechnikexperten Anton Paar und dem italienischen Maschinenbauer Relobo, die gemeinsam schlüsselfertige Lösungen anbieten. „In Relobo haben wir den perfekten Projektpartner gefunden, um unsere Kompetenz im Bereich Analytik durch Sondermaschinenbau zu erweitern“, betont Dr. Frank Gottsleben, Produktmanager bei Anton Paar. So wurde der Betalyser mit der vollautomatischen Probenahme und -vorbereitung von Relobo zu einem automatisierten System kombiniert, das allen Anforderungen eines automatischen 24-Stunden-Betriebs gerecht wird.

Einfach in der Anwendung

„Der Betalyser ist einfach zu bedienen, analysiert alle wichtigen Inhaltsstoffe innerhalb weniger Sekunden und liefert auch dann verlässliche Ergebnisse, wenn die Proben dunkel gefärbt sind. Man muss lediglich darauf achten, das Gerät peinlichst sauber zu halten und stündlich zu kalibrieren“, so Fioravanti. Einen weiteren Vorteil sieht die erfahrene Laborleiterin auch in der geschlossenen Bauweise des Messsystems, denn gerade in einem Industrielabor ist Staub allgegenwärtig. „Nur wenige Teile sind nach außen hin geöffnet und die Messzelle ist gut abgeschirmt, das ist sehr wichtig für uns.“

Die Agrargenossenschaft Coprob ist eine Erfolgsgeschichte: 2014 hat das Unternehmen über 310 000 Tonnen Zucker produziert und damit 800 italienische Kunden aus der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie versorgt. Daneben produziert Coprob aus den anfallenden organischen Abfällen auch Biogas und Bioplastik. „Biogas ist der effizienteste Verwertungsweg unserer Abfälle und gleichzeitig gewinnen wir erneuerbare Energie“, so Fioravanti abschließend zum Nachhaltigkeitsgedanken der Genossenschaft.

* H. Knapp: Anton Paar GmbH, 8054 Graz/Österreich

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