Perfekte Schneidergebnisse für Frischfleisch und Aufschnittware

Das gewichtsgenaue Portionieren und Schneiden von Fleisch und Wurstwaren zählt heute zu den Standard-Anforderungen im industriellen Verarbeitungsprozess von frischen Lebensmitteln. Die Produkt- und Schneidqualität wird dabei signifikant durch die Temperierung und Formung der Rohware ebenso wie durch die eingesetzte Schneidtechnik beeinflusst. Welche Aspekte in Abhängigkeit des jeweiligen Produktes und der entsprechenden Rahmenbedingungen konkret zu berücksichtigen sind, haben wir in diesem Beitrag zusammengestellt.

Weltweit gesehen hat sich die Fleischproduktion in den letzten fünf Jahrzehnten auf rund 330 Millionen Tonnen vervierfacht. Experten erwarten bis zum Jahr 2050 einen weiteren Anstieg auf etwa 450 Millionen Tonnen. Angesichts niedriger Margen, eines harten Wettbewerbs, der von Verbraucher und Handel gewünschten Produktvielfalt sowie steigender Lohn-, Energie- und Strukturkosten sehen sich fleischverarbeitende Unternehmen allerdings noch stärker als bisher genötigt, ihre Prozesse und die Qualität ihrer Produkte zu optimieren. Doch wie lassen sich perfekte Schneidergebnisse für Frischfleisch und Aufschnittware auf effiziente und zugleich wirtschaftliche Art erzielen?

Herausforderungen und Voraussetzungen im Überblick

Die Anforderungen im Markt beziehen sich im Wesentlichen auf die Erhöhung der Schneidqualität bei verbesserter Ausbeute, die Gewichtsgenauigkeit, eine gleichmäßige Portionierung und die Reduzierung des Give-Away. Neben der Einhaltung höchster Hygienestandards sollen sich die eingesetzten Schneidlösungen zudem durch ihre Leistungsstärke, ein benutzerfreundliches Handling und vor allem durch ein Maximum an Flexibilität auszeichnen – etwa, indem sie universell einsetzbar sind, schnelle Produkt- und Formatwechsel ermöglichen sowie ein größtmögliches Spektrum an Aufgaben abdecken. Doch es stellt eine große Herausforderung dar, all diese Anforderungen zu erfüllen.

Portionierung von Frischfleisch

Fleisch ist ein Naturprodukt. Rasse, Fütterung und Haltung der Tiere, auch das Klima und viele andere Faktoren wirken sich auf den Rohstoff Fleisch aus und beeinflussen Größe und insbesondere Qualität, Textur und Geschmack der Fleischstücke. Hinzu kommt, dass jedes Land und jede Region unterschiedlichen Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich der Zuschnitte, der Verarbeitung und des Konsumentenverhaltens unterliegt. Eine Standardisierung ist also so gut wie ausgeschlossen. Ein optimales Schneidergebnis bei Frischfleisch basiert daher in erster Linie auf der Klärung der individuellen Rahmenbedingungen: Welche Rohware wird verwendet? Wie werden die Produkte für den Portionierprozess vorbereitet? Welche Portionen und welcher Durchsatz sind gewünscht? Welche Ziele sollen erreicht werden?

Ist der Prozessschritt Portionieren integraler Bestandteil einer Gesamtlinie, muss zur Erreichung einer maximalen Effizienz wie auch eines bestmöglichen Packungsergebnisses auch der nachgelagerte Verpackungsprozess in die Überlegungen einbezogen werden.

Verbesserung der Schneidqualität durch optimale Temperierung

Die Schneid- bzw. Portionierqualität wird in erster Linie von der eingesetzten Schneidtechnologie und der flexiblen Anpassung der Messerdrehzahl an das Schneidprodukt bestimmt. Hinsichtlich des Produktes selbst zählen eine gleichmäßige Formung sowie die Temperatur des Rohprodukts zu den Hauptfaktoren. Mit den steigenden Anforderungen an Qualität, Leistung, Ausbeute, Genauigkeit und Optik wird eine kontrollierte Temperierung der frischen Ware umso wichtiger. Dies gilt für jedes Portioniersystem.

In Abhängigkeit des Produktes ist heute grundsätzlich eine niedrige gekühlte Kerntemperatur der Rohware von ca. 0 bis 4 Grad Celsius sowie eine geringe Frostkruste von bis zu 5 Millimetern empfehlenswert. Ohne angeschockte Frostkruste sollte die Temperatur des Fleisches gleichmäßig bei unter 0 Grad Celsius liegen. Allerdings leidet bei diesen Temperaturen unter Umständen die Produktqualität, da die Beschädigung von Fleischfasern durch verstärkte Eiskristallbildung und dadurch eine vermehrte Aussaftung des Fleischs in der Verpackungsschale ebenso wie etwaige Farbveränderungen begünstigt werden. Durch die Frostkruste werden Formung und Schnitt und damit auch Ablage und Optik der Portionen infolge eines klaren Messeraustritts sowie einer sauberen Schnittkante ohne Ausfransungen oder ausgerissene Fasern jedoch erheblich verbessert. Aufgrund der trockenen Oberflächenfrostung kann die Mindesthaltbarkeit zudem signifikant verlängert werden.

Restereduzierte oder restefreie Portionierung

Die gleichmäßige Formung der Fleischstücke ist das wichtigste Element für eine restefreie Portionierung. Durch das Formen des Rohmaterials entsteht ein gleichmäßiger Querschnitt über die gesamte Produktlänge. Dies ermöglicht das Schneiden gleichmäßig großer und gleichmäßig dicker Scheiben über das gesamte Fleischteil hinweg.

Die Stärke des An- und Abschnitts sollte dabei in der Regel gegen Null tendieren. In manchen Fällen ist jedoch aufgrund der Qualitätsansprüche ein An- oder Abschnitt erforderlich. Dieser kann wie bei den Portionierlösungen von TVI, dem führenden Anbieter in diesem Marktsegment, mit zwei bis drei Millimetern so minimal wie möglich gehalten werden. In der anwenderfreundlichen Bedienoberfläche haben Kunden dabei die Wahl, ob sie im „Fixgewicht-Modus“ möglichst exakte Scheibengewichte schneiden möchten und damit auch ein Reststück akzeptieren – oder ob dieses theoretische Reststück im „Restefrei-Modus“ gleichmäßig auf alle anderen Scheiben verteilt werden soll. Die hieraus resultierende leichte Schwankung im Scheibengewicht kann allerdings durch die Einlegelinien und deren Wiege- und Kontrollstationen leicht kompensiert werden, so dass sich trotzdem bei geringstem Give-Away eine höchstmögliche Ausbeute des Rohprodukts erzielen lässt.

Für ein Maximum an Portionierqualität von sowohl knochigen als auch nicht knochigen Produkten bietet der Marktführer, der seit zwei Jahren zur MULTIVAC Unternehmensgruppe gehört, mit den Portionierern GMS 1200 und GMS 1600 twincut gleich zwei leistungsstarke Modelle mit 3D-Formsystem an. Durch die Zusammenführung der beiden Vorgänge Formen und Schneiden in einem Prozess reichen tatsächlich minimale Frostkrusten wie zuvor beschrieben. Mit etwa drei bis fünf Millimetern sind sie deutlich geringer als bei vergleichbaren Produkten im Markt oder bei Prozessen mit externen Pressen. Darüber hinaus können erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden.

Gewichtsgenaue und gleichmäßige Portionierung

Neben der richtigen Temperierung und Formung spielt eine korrekte, passende Formensatz-Auslegung der Werkzeuge die wichtigste Rolle hinsichtlich einer gewichtsgenauen Portionierung. Zu einem optimalen Ergebnis trägt dabei maßgeblich eine möglichst genaue Spezifizierung der Rohware wie auch der fertigen Portionen im Vorfeld bei.

Das 3D-Formsystem der Portionierspezialisten bietet auch in dieser Hinsicht erhebliche Vorteile gegenüber vergleichbaren Systemen im Markt. Durch die dreidimensionale Formung in Kombination mit einem restefreien Schneiden wird nicht nur eine höchstmögliche Ausbeute aller Produkte erreicht – es lässt sich auch die maximale Anzahl an Scheiben aus einem Stück Fleisch zu gleichmäßigen, optisch sehr ansprechenden Portionen realisieren. Die Gewichtsgenauigkeit jeder einzelnen Packung wird durch den Einsatz von Durchlaufkontrollwaagen überprüft.

Minimierung des Give-Away

Eine möglichst hohe Gewichtsgenauigkeit ist vor allem bei Festgewichtspackungen mit Portionen aus Einzelscheiben entscheidend, denn es besteht nachträglich keine Möglichkeit mehr, die Packung bzw. das Gewicht der Verpackung zu beeinflussen. In solchen Anwendungen ist die Portioniermaschine absolut entscheidend für das erreichbare Give-Away. Bei mehreren Scheiben pro Portion kann dies auch durch geeignete Kontroll- und Nacharbeitssysteme in der Einlegelinie realisiert werden.

Die TVI-Lösungen sind auch hierbei führend im Markt, denn sie erzielen die bestmöglichen Werte unter Einhaltung der Fertigpackungsverordnung. Durch eine hohe Gewichtsgenauigkeit der Portionen und die effiziente Kontrolle und Korrektur der eingelegten Einzelschalen können bei nichtknochigen Produkten Give-Aways bei einer Scheibenanzahl pro Schale von mindestens vier von unter einem Prozent und bei knochigen Produkten von unter 1,5 Prozent erreicht werden.

Maximale Flexibilität und einfaches Handling

Eine hohe Flexibilität ist vor allem hinsichtlich der Portionieraufgabe gefordert. So sollten multifunktionale Portionierer alle Arten von Rotfleisch und Geflügel verarbeiten können – in jeder Konsistenz, zu jeder Portion, immer gewichts- und resteoptimiert und mit geringstem Personalaufwand. Auf den beiden TVI-Erfolgsmodellen GMS 520 singlecut sowie GMS 1600 twincut beispielsweise lassen sich aus kleiner und mittlerer Rohware auch bei hohem Durchsatz Filets, Schnitzel oder Steaks, aus gefrorener Rohware (bis -3°C) Nacken- und Lachssteaks und aus großer Rohware Rouladen oder Grillfackelstreifen ebenso wie gestückelte Ware wie Gulasch oder Geschnetzeltes schneiden. Auch Fleisch mit Knochen wie etwa Stiel- bzw. Nackenkoteletts von Schwein, Kalb und Lamm können in gleichmäßige Scheiben geschnitten werden.

Darüber hinaus ist es oberstes Ziel von MULTIVAC, die Lösungen so bedienerfreundlich und gleichzeitig so prozesssicher wie möglich zu gestalten. Zu den wichtigsten Merkmalen zählen daher neben einer guten und zuverlässigen Reinigbarkeit unter anderem die sichere Steuerung über ein übersichtliches, intuitiv zu bedienendes Display sowie das einfache, schnelle Umrüsten der Maschinen auf die verschiedenen Produkte.

Die technischen Herausforderungen beim Slicen

Viele Faktoren, die im Zusammenhang mit dem Portionierprozess geschildert wurden, gelten auch für das Slicen von Wurst, Schinken oder Käse. Denn für ein exzellentes Schneidergebnis müssen auch diese Produkte temperiert und das Schneidsystem perfekt auf die Anforderungen ausgelegt sein. Dank innovativer Schneidtechnik, wie MULTIVAC dies bei seinen Slicern umgesetzt hat, kann beispielsweise Aufschnittware messbar wärmer und äußerst präzise und produktschonend geslict werden. Ein Schockfrosten ist nicht erforderlich. Durch die spezielle, asymmetrische Form des eingesetzten Messers und eine spurmittige Produktführung entsteht an jedem Berührungspunkt mit dem Schneidgut ein identisches, perfektes Verhältnis von Druck und Zug. Dadurch ist das Schneidergebnis konstant gut. Die empfindlichen Lebensmittel bewahren hierdurch Aussehen, Geschmack und Konsistenz. Die Produktvorbereitung ist einfacher und auch der Produktdurchlauf gestaltet sich erheblich einfacher.

Zudem bleiben die Energiekosten niedrig. Denn durch die hohe Temperaturtoleranz des MULTIVAC Schneidsystems kann das Schneidgut in der Regel frischer und wärmer verarbeitet werden. Dadurch verkürzt sich zum einen die Lagerdauer zwischen Herstellung und Schneiden und es wird in der Produktion weniger Kühlkapazität (Volumen, Dauer) für das Schneidgut benötigt. Da das Schneidgut zudem weniger gekühlt werden muss, wird zum anderen weniger Kühlleistung für das Runterkühlen nach der Herstellung erfordert. Darüber hinaus werden bei den Slicern von MULTIVAC energieeffiziente Servoantriebe verwendet, wodurch Druckluft eingespart werden kann.

Die Kernelemente eines Slicers sind grundsätzlich die Beladeeinheit, das Schneidsystem und die Produktführung. Die Geometrie und Beschaffenheit der Messer sind hier die bestimmenden Elemente der Schneidtechnik. So sorgt eine vollautomatische Zentralbeladung für kurze Produktwechselzeiten und damit beim Schneiden für eine hohe Effizienz. Für die exakte, toleranzunabhängige Ausrichtung der Produkte beim Schneiden sorgt die spurmittige Beladung – und ermöglicht damit präzise und konstante Einlegeergebnisse in der Verpackungsmaschine. Servoangetriebene Produktzuführungseinheiten oben und unten ermöglichen die kontinuierliche, druckfreie und damit produktschonende Zuführung der Ware hin zum Messer. Denn ein druckfrei geführtes Produkt ist unerlässlich für eine optimale Schnittqualität und höchste Präzision – und damit auch für die Ausbeute-Bilanz.

Das Slicer-Portfolio von MULTIVAC

Der S 800 bietet eine hohe Schnittgeschwindigkeit mit bis zu 800 Schnitten pro Minute. Das Schneidesystem der Maschine kann nahezu jede Portionsform erstellen – von der präzisen Ablage der Scheiben in Schindeln, geraden oder versetzten Stapeln über das Schindeln von Hauchschnitt bis hin zum Scheibenfalten. Die absenkbare, servoangetriebene Portioniereinheit ermöglicht auch Stapel von bis zu 80 mm Höhe oder höher aufbauende Schindelportionen und Großpackungen. Bei der Montage der produktspezifisch ausgeführten Produktgreifer sind gegenüber anderen Systemen im Markt keine Pneumatikanschlüsse erforderlich. Als Messeneuheit auf der IFFA 2019 präsentiert MULTIVAC den S 1600, der dieselben Merkmale wie der S 800 aufweist. Dank innovativer Schneidtechnik bietet er eine hohe Schnittgeschwindigkeit mit bis zu 1.600 hochpräzisen Schnitten pro Minute.

Darüber hinaus überzeugen die Slicer auch hinsichtlich ihres innovativen Messer-Designs. Wurst, Schinken oder Käse kann hierdurch äußerst präzise und produktschonend geschnitten werden. Der „weiche Schnitt“ gewährleistet, dass die speziellen Messer kontrolliert, glatt und druckfrei durch Wurst und Käse schneiden. Längere Standzeiten durch eine längere Schneide, sowie eine verlängerte Lebensdauer der Messer auch aufgrund eines Nachschleifbereichs im bis zu zweistelligen mm-Bereich erhöhen die Produktivität im Slicingprozess und reduzieren Aufwand und Kosten.

Das Umrüsten eines Slicers auf unterschiedliche Produkte und Formate sollte zudem bedienerfreundlich mit nur wenigen Handgriffen erfolgen. Schnellwechselsysteme für Greifer erleichtern und beschleunigen dabei signifikant das Umrüsten auf unterschiedliche Produkte und Kaliber, denn die Greifer müssen nicht mehr aufwändig festgeschraubt und justiert werden. Der Vorgang ist in wenigen Minuten abgeschlossen. Lassen sich zudem Bänder und Schneidbrille ebenfalls schnell werkzeuglos tauschen, erhöht dies zusätzlich die Maschinenverfügbarkeit und Effizienz. Ebenfalls positiv wirkt sich der Einsatz von 2-3-4 fachen Kombiwaagen aus, da bei unterschiedlichen Mehrspuranwendungen die Durchlaufkontrollwaagen ebenfalls nicht mehr umgerüstet werden müssen – und trotzdem eine exakte Portionsgewichtserfassung in jeder einzelnen Spur erfolgt. Dies ist eine der Grundvoraussetzungen für präzise Portionsgewichte, unter Einhaltung der Gewichtsgrenzen der Fertigpackungsverordnung, und dem Minimieren des Give-Away in den Produktionschargen.

Gewichtsgenaues Portionieren von natürlich geformten Produkten

Beim Slicen von natürlich geformten Produkten, wie Rohschinken, Bacon, aber auch Käse, werden zusätzliche Messsysteme eingesetzt, um bereits vor dem Schneiden die Verteilung des Produktvolumens zu ermitteln und damit die notwendige Scheibendicke, zur Erreichung des Zielgewichtes, berechnen zu können. MULTIVAC setzt hierfür das Produktvolumen-Messsystem VS 600 ein. Ein mehrspurig ausgelegtes Messsystem mit Laser-Scannern, das spurunabhängige Messergebnisse für jedes Produkt liefert. Durch den Einsatz des VS 600 können auch natürlich geformte Produkten gewichtsgenau portioniert und das Give-Away minimiert werden.