Entwicklung eines standardisierten Versuchsaufbaus zur Ermittlung der stoffspezifischen CO-Emission für die Brandfrüherkennung in Sprühtrocknungsanlagen und Erhebung von Stoffdaten

Innenbehälter

Kohlenmonoxid (CO)-Emissionen werden u.a. im Laufe der Lagerung von z.B. Milchpulvern freigesetzt (Maillard-Reaktion). Dieser Mechanismus wird in der Industrie zur frühzeitigen Erkennung von Bränden genutzt. Zur Ermittlung der CO-Emissionen werden Pulverproben in einem Wärmeschrank über einen längeren Zeitraum bei erhöhten Temperaturen gelagert (Warmlagerversuche).

Die CO-Detektion wird bereits seit den 90er Jahren zur Brandfrüherkennung eingesetzt. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse und Vorgaben zum Setzen der Alarmschwellen stammen größtenteils aus früheren Untersuchungen der BGN. Durch die veränderten Produktionsverfahren der Lebensmittelrohstoffe und der Vielzahl an neu hinzugekommenen, teils synthetischen Zutaten innerhalb des letzten Jahrzehnts, haben sich die Produkte stark verändert und damit auch die Höhe der Alarmschwellen.

Die CO-Emissionen werden auch von anderen Prüflaboren in Anlehnung an die Warmlagerversuche ermittelt, um die Alarm-/Auslöseschwellen an die derzeitige Produktion anzupassen. Da es bislang keinen standardisierten Versuchsaufbau gibt, ist eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse nicht gewährleistet.

Das Ziel dieses Projekts ist die Etablierung eines standardisierten Versuchsaufbaus, mit dem CO-Emissionen in Anlehnung an die Warmlagerversuche bestimmt werden können. Des Weiteren sollen Stoffdaten erhoben werden, um Vergleiche hinsichtlich stofflicher Einflussfaktoren auf das CO-Emissionsverhalten zu ermöglichen. Außerdem soll abgeschätzt werden, ob eine Brandfrüherkennung mittels CO-Emission in der Produktionsanlage (Sprühtrocknung) überhaupt möglich ist.

Zur Informationsermittlung wurden Literatur- und Internet-Recherchen durchgeführt. Im Ergebnis rückte das Projekt "Brandfrüherkennung bei der Getreidetrocknung durch CO-Detektion" besonders in den Fokus, bei dem ein spezieller Versuchsaufbau entwickelt und ähnliche Untersuchungen mit Getreidekörnern durchgeführt wurden. Dieser Versuchsaufbau soll auch im aktuellen Projekt eingesetzt werden.

Ein besonderes Problem bei dem Verfahren ist, dass die Wärmeschränke, wie sie für die Warmlagerung benutzt werden, nicht gasdicht sind. Deshalb wurde ein gasdichter „Innenbehälter“ konstruiert, der in den Wärmeschrank eingefügt werden kann.

Zunächst wurden Warmlagerversuche mit und ohne Innenbehälter mit dem Produkt „Sprühmagermilch“ durchgeführt. Die Ergebnisse stimmten überein. Die „Sprühmagermilch“ soll später als Referenzprodukt dienen.

Anschließend sollte die CO-Emission bei der Warmlagerung miterfasst werden. Es zeigte sich, dass der Versuchsaufbau des oben genannten Projekts nicht 1:1 übernommen werden konnte. Deshalb wurde der Aufbau modifiziert und auf Eignung getestet.

Im Fortgang des Projektes sollen weitere Produkte gemessen, mit dem Referenzprodukt verglichen und hinsichtlich der Eignung einer CO-Detektion bewertet werden.

 

Ansprechpartner für weitere Informationen:
Madlen Schoenherr
E-Mail: madlen.schoenherr(ат)fsa.de