Technik
Guter Fang:

Edelstahl Rostfrei in der Fischindustrie

Nach Einschätzung der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) wird im Jahr 2030 die Gesamtmenge an weltweit produziertem Fisch bei 204 Millionen Tonnen liegen. Mehr als die Hälfte dieser Fischproduktion stammt jetzt schon aus Aquakulturen – Tendenz steigend. Nur eine hocheffiziente Produktion und zunehmend automatisierte Verarbeitung gewährleisten die geforderten Mengen und Qualitäten. Unverzichtbar für die verlässliche Produktqualität von Fisch sind an den gesamten Verarbeitungsprozess angepasste Techniken und Werkstoffe. Vom Schlachten, Ausnehmen, Säubern, Sortieren, Filetieren, Verpacken, Kühlen oder Frosten bis hin zu Lagerung und Transport: Nur mit Anlagen, Ausstattungen und Armaturen aus Edelstahl Rostfrei sind die strengen Vorgaben der Lebensmittelüberwachungsbehörden und die hohen Erwartungen der Konsumenten zu erfüllen.

 

Industrieller Fischfang erfolgt in der Hochseefischerei durch Trawler, an der Küste mit Kuttern. Während die kleineren Schiffe im Morgengrauen auslaufen und oft noch am selben Tag oder binnen weniger Tage in ihren Heimathafen zurückkehren, sind die großen bis zu anderthalb Monate unterwegs. Sobald der Fisch auf hoher See oder an der Küste das Wasser verlassen hat, muss er gekühlt, verarbeitet und auf Eis gelagert werden. Deshalb sind Trawler schwimmende Fischfabriken, in denen während der Weiterfahrt die vollautomatisierte Verarbeitung und Lagerung erfolgt. Nach dem Fang werden die Fische maschinell geschlachtet, ausgenommen und sortiert. Anschließend werden sie entweder komplett oder zu Filets geschnitten in großen Blöcken aus jeweils einer Fischart bei minus 40 Grad tiefgefroren. So werden sie bis zur Rückkehr in den Hafen im Kühlraum des Fangschiffs bei minus 18 Grad Celsius gelagert. Fischfangflotten übergeben ihren Fang dem Mutterschiff für diese Verarbeitung. Kleinere Schiffe bringen ihre Beute gekühlt als ganze Fische oder bereits filetiert und tiefgefroren an Land.

Abhängig von der Fischart, die gefangen werden soll, kommen in der Hochseefischerei unterschiedliche Fangmethoden zum Einsatz. Zu den am meisten eingesetzten Methoden gehören die sogenannten pelagischen Schleppnetze. Diese tütenförmigen, an ihrem Ende mit einer Tasche verschlossenen Netze sind bis zu 1.500 Meter lang und haben Maschenöffnungen, die bis zu 128 Meter groß sein können. Ihre 23.000 Quadratmeter große Netzöffnung könnten zwölf Jumbojets gleichzeitig passieren. Entsprechend groß ist das Fassungsvermögen eines solchen im Wasser schwimmenden Netzes: 500 Tonnen Fisch passen in eine Netzfüllung. Sehr verbreitet sind in der Hochseefischerei auch Grundschleppnetze, deren Form denen der pelagischen Netze ähnelt. Allerdings sind sie wesentlich kleiner – maximal 200 Meter lang und haben eine „nur“ 100 Quadratmeter große Netzöffnung. Gewichte an der Netzunterseite halten das Netz am Meeresboden, über den es bei Fahrgeschwindigkeit gezogen wird, um die am Grund lebenden Fische aufzuscheuchen. Für Thunfisch sind sogenannte Ringwaden die häufigste Fangtechnik. Diese bis zu 2.000 Meter langen und 200 Meter hohen Netze werden ringförmig um den Fischschwarm gelegt und mit einer durch Ringe gezogenen Schnürleine zugezogen.

Aquakulturen auf dem Vormarsch

Seit den 1980er-Jahren werden diese traditionellen Fangmethoden von wildlebendem Fisch zunehmend durch Fischfarmen, sogenannte Aquakulturen, ersetzt. Marine Aquakulturen, die insbesondere in Chile und Norwegen stark verbreitet sind, stehen – ebenso wie die sich immer mehr abzeichnende Überfischung der Weltmeere – stark in der Kritik von Umweltschützern. Vor allem in Chile werden Lachsfarmen in riesigen, in Fjorden oder Meeresarmen verankerten Netzgehegen betrieben. Futter und Fäkalien sinken auf den Meeresgrund, wo diese Biomasse ein ergiebiger Nährboden für Krankheiten, Parasiten und Algenbildung ist. Zur Vermeidung dieser Folgen werden die Fische mit Antibiotika behandelt und große Mengen Pestizide ins Wasser eingebracht. Als umwelt- und gesundheitsverträgliche Alternative etablieren sich deshalb weltweit immer mehr Indoor-Aquakulturen in Kreislaufanlagen. Diese standortunabhängigen Farmen ermöglichen die Aufzucht von Fischen in Wasserbecken an Land. Hier wird das Wasser unter konstanter Sauerstoffzufuhr permanent durch die Anlage gepumpt und dabei einer mehrstufigen mechanischen und biologischen Reinigung unterzogen. Neben dem sehr geringen Wasserverbrauch spricht die medikamenten- und pestizidfreie Aufzucht mit exakt bemessener Futtermenge und Beckengröße für diese Fischproduktion. Für die Aufzucht kommen in Indoor-Aquakulturanlagen beispielsweise 1,25 Meter hohe Rundbecken mit unterschiedlichen Durchmessern aus Edelstahl Rostfrei zum Einsatz. Diese Becken werden aus polierten 1,5 Millimeter dicken Edelstahlsegmenten mit horizontal gestoßener Fuge gefertigt und mit Winkelprofilen aus nichtrostendem Stahl verschraubt. Vertikal werden die Segmente überlappend montiert und mit Edelstahlschrauben verbunden. Die Verbindung mit der Bodenplatte erfolgt wiederum mit Winkelprofilen aus Edelstahl. Auch für die Laufwerke in den Bandfutterautomaten, für UV-Desinfektionsanlagen am Frischwasserzulauf oder Steuerschränke, in denen die Anlagen zur Steuerung und Überwachung der gesamten Prozesskette der Indoor-Aquakulturen untergebracht sind, wird angesichts der korrosiven Umgebung standardmäßig rostfreier Stahl verwendet. Die mechanische Reinigung des Wassers an Zu- und Ablauf übernehmen Trommelfilter aus Edelstahl im Dauerbetrieb – je nach Anlage mit Süß- oder Salzwasser. Mit Hilfe dieser Filter werden am Zulauf Sediment oder Algen entfernt. Am Ablauf reduzieren sie durch Mikrosiebung Nährstofffrachten und Kot, um die nachgelagerten biologischen Filter zu unterstützen. Oftmals werden in diesen Filterelementen aus Kostengründen Kunststoffgewebe für die mechanische Wasseraufbereitung eingesetzt. Durch den unvermeidlichen Abrieb von Kunststoffpartikeln im Filterprozess können jedoch Mikroplastikfrachten im Wasser entstehen, die von den Fischen aufgenommen werden und damit letztlich auf dem Teller der Verbraucher landen. Diese Erkenntnis veranlasst immer mehr Betreiber von Indoor-Aquakulturen mit Kreislaufanlage, Filterelemente mit Edelstahlgewebe einzusetzen. Die Verarbeitung der schlachtreifen Fische aus Aquakulturen erfolgt anlog zu jener auf den Fabrikschiffen.

Fangfrisch verarbeitet

Große Fischfabriken – zu Wasser wie zu Lande – verarbeiten die gigantischen Stückzahlen in hohem Tempo und mit ausgeklügelten Prozessen. Schlachtmaschinen aus Edelstahl Rostfrei entnehmen pro Stunde bis zu 3.000 Fischen Eingeweide und Kiemen, bevor spezielle Schuppgeräte und Enthäutungsmaschinen die nächsten Schritte übernehmen: Richtiges Waschen und Schuppen ist entscheidend für Aussehen und Haltbarkeit der Fische. Mit der Klingenwahl für die Enthäutung – stumpfe oder scharfe Edelstahlklinge – wird zugleich der Grat der zu entfernenden Schichtdicke festgelegt. Zum Filetieren kommen je nach Betriebsgröße und Fischart Fischmesser oder Spezialmaschinen zum Einsatz. Filetiermesser zum manuellen Verarbeiten zeichnen spezielle Klingenformen, -längen und -stärken aus. Gefertigt aus hochwertigem Edelstahl Rostfrei und zwischen 5,5 und 31,5 Zentimeter lang, ermöglichen sie ebenso präzises wie ermüdungsfreies Arbeiten. Mit Filetiermaschinen werden bis zu 30 Fische pro Minute ohne vorangehendes Ausnehmen schnell und sauber filetiert, indem die Bauchgräten mit einem Schnitt entfernt werden. Gabelgrätenschneider für besonders grätenreiche Fische oder Grätenzieher zum Entfernen der Nacken- und Zwischenmuskelgräten sind weitere Aggregate aus nichtrostenden Stählen, die zur effizienten Verarbeitung beitragen. Hochmoderne Verarbeitungslinien zur Stehgrätenentfernung arbeiten sogar mit Röntgen- und 3D-Bildverarbeitung, um die Lage der Stehgräten zu ermitteln und an die Schneideinheit zu übermitteln. Nachdem der Fisch in diesen Anlagen geröntgt und vermessen wurde, filetieren ihn robotergesteuerte Wasserstrahlschneidköpfe vollautomatisch an seinen Gräten. Anschließend werden die Filets mit Hilfe variantenreicher Schnittprogramme nach Größe, Dicke und Gewicht sortiert, portioniert und verpackt. Verpackungsmaschinen, deren Vakuumkammer und Gehäuse ebenfalls komplett aus Edelstahl gefertigt sind, sorgen durch Hochdruckverschweißung für die gebotene Haltbarkeit des Produktes.

Eiskalt konserviert

Vom Fang über Verarbeitung, Lagerung und Transport bis zum Angebot im Fischhandel nimmt moderne Kühl- und Gefriertechnik in der Fischindustrie eine Schlüsselrolle für die Produktqualität ein. So transportieren Nockengewebebänder aus Edelstahl das Produkt in Kühl- und Gefrierprozessen. Ihre besonders glatte Oberfläche ermöglicht am Ende des Produktionsprozesses leichtes Ablösen der Produkte, bietet aber zugleich die gewünschte leichte Haftung am Metallband während der Behandlung im Gefriertunnel. Ein Nockensystem an der Bandunterseite macht diese Bänder selbststeuernd und trägt somit zusätzlich zur Prozesssicherheit bei. Eis ist auf Fangschiffen und Trawlern ebenso unverzichtbar wie in Transportern und Tiefkühllagern. Für Fischerboote, die keine eigenen Eismaschinen an Bord haben, bieten deshalb Eissilos in den Fischereihäfen den benötigten Eisvorrat auf Knopfdruck zum Mitnehmen an. Auf den Trawlern produzieren spezielle Eismaschinen bis zu 50 Tonnen Eis pro Tag, um Vorverarbeitung und Gefrieren von 200 und mehr Tonnen Fisch auf hoher See zu gewährleisten. Im direkten Kontakt zum Fisch darf das Eis allerdings nicht zu kalt sein, um Gefrierbrand zu vermeiden, der Farbe und Geschmack beeinträchtigen würde. Besonders häufig kommt deshalb Scherbeneis zum Einsatz, das eine Temperatur zwischen minus sechs und minus acht Grad aufweist. Für seine Herstellung rieselt Wasser auf mit Kühlmittel gefüllte Wärmetauscherplatten, sodass sich dort zunehmend eine Eisschicht bildet. Durch in die Platten eingeleitetes Heißgas löst sich diese Schicht und fällt in ein Auffangbecken, wo sie in kleine Stücke zerbricht. Ein anderes Verfahren nutzt mit Kältemittel gefüllte Verdampferzylinder in einem Wasserbecken, um eine entsprechende Eisschicht zu erzeugen. Sie wird mittels Schaber abgelöst und zerbricht ebenfalls beim Aufprall im Sammelbecken. Von dem Becken leitet eine Transportschraube aus Edelstahl das Scherbeneis zum Einsatzort an Bord. Immer öfter wird Scherbeneis auch durch Flüssigeis ersetzt. Diese Wasser-Eis-Suspension bietet den Vorteil, dass sie besonders leicht zu pumpen ist und schneller kühlt. Die hier eingesetzten Pumpen, Ventile und Kompressoren sind angesichts der rauen Arbeitsbedingungen und herausfordernden Temperaturen besonders gefordert. Deshalb werden alle wichtigen Komponenten aus Edelstahl Rostfrei gefertigt. Für lange Lagerung und Transporte zählt Blockeis zu den Standardgefriermedien. Diese bis zu 25 Kilogramm schweren, durchgefrorenen Blöcke mit einer Kerntemperatur von minus 18 Grad Celsius bewähren sich insbesondere in warmen Regionen oder bei großen Distanzen, die vom Fang bis zum Zielhafen zurückzulegen sind. Vor ihrer Verwendung werden sie mit Bandsägen aus gehärtetem nichtrostendem Stahl zerkleinert. Temperaturbeständigkeit bis minus 73 Grad Celsius, exzellente Hygieneeigenschaften und zuverlässige Robustheit machen Edelstahl Rostfrei in all diesen Kühl- und Gefrieranlagen zum Werkstoff der Wahl. Neben Kühlaggregaten und Frostern sind Räucheranlagen eine bewährte Methode, um Fisch haltbar zu machen und ihn gleichzeitig zu veredeln. In diesen komplett aus Edelstahl gefertigten Kammern mit Umwälzgebläse werden die Produkte auf Rosten, Blechen oder an Haken gleichmäßig in verschiedenen Geschmacksnuancen geräuchert.

Höchste Hygieneanforderungen

Spezielle Flurförderfahrzeuge wie Gabelstapler oder Hubwagen gewährleisten in der Fischindustrie bei Lagerung und Transport die notwendige Hygiene. Gefertigt aus Edelstahl Rostfrei der Güten 1.4404 oder 1.4460 und wenigen Komponenten, um Schweißnähte zu minimieren, sind diese Fahrzeuge für ihren Einsatz in hygienesensibler Umgebung perfekt gerüstet. So kennzeichnen diese Flurförderfahrzeuge geschlossene Gabeln für eine einfache Reinigung sowie Wellen, Achsen und Befestigungen aus nichtrostendem Stahl. Für den hygienisch glänzenden Auftritt verschmutzter Euro-Kisten oder bis zu 1.200 Liter großer Container sorgen vollautomatisch meterlange Durchlauf-Waschanlagen aus Edelstahl der Güte 1.4301. Die anschließende vollständige Trocknung übernehmen kaum weniger raumgreifende Trockentunnel. Maximale Anlagenverfügbarkeit, hohe Produktivität und Produktqualität sowie Vermeidung von Kontamination setzen in der Fischindustrie durchgängig sicher funktionierende Prozesse und höchste Hygienestandards voraus. Für die geforderte Lebensmittelsicherheit ist Hygienic Design – eine reinigungsoptimierte Gestaltung – aller Komponenten, Anlagen, Armaturen und Fittings eine unabdingbare Voraussetzung. Hohe Festigkeit, leichte Umformbarkeit und Schweißbarkeit prädestinieren Edelstahl Rostfrei für den hygienegerechten, totraumfreien Bau der Anlagen und produktführenden Anlagenteile. Durch die passive Oberflächenbeschaffenheit bleibt der Werkstoff auch gegenüber aggressiven Rohstoffen und Reinigungsmitteln dauerhaft neutral und korrosionsbeständig. Zudem verhindert die kratzfeste, dauerhaft glatte und schmutzabweisende Oberfläche des Werkstoffs, dass sich Mikroorganismen oder Verunreinigungen anhaften, und unterbindet so die Entstehung von Biofilmen. Durch Elektropolieren kann die bei kaltgewalzten nichtrostenden Stahl häufige durchschnittliche Rauigkeit von 0,2 – 0,5 µm um bis zu 50 Prozent reduziert werden. Bei der Verarbeitung so behandelter Stähle werden auch die Schweißnähte in ihrer Rauigkeit der jeweiligen Oberflächenqualität angeglichen. Nichtrostender Edelstahl ist mit allen in der Fisch- und Lebensmittelindustrie gängigen Verfahren leicht zu reinigen. So gewährleisten Komponenten aus Edelstahl mit Cleaning in Place (CIP)-Fähigkeit und breiter Temperaturresistenz die geforderte hohe Maschinenverfügbarkeit, sichere Keimfreiheit und somit ein Höchstmaß an Produktionssicherheit.

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