Die Tiefkühlkette - Von der Produktion bis zum Verbrauch

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis   2

  Abbildungsverzeichnis  4

Tabellenverzeichnis   5

  Abkürzungsverzeichnis  6

  Einleitung  7

1.  Die logistische Kette  8

1.1  Grundsätze der Kühl- und Tiefkühllogistik  8

1.1.1  Einleitung  8

1.1.1.1  Efficient Consumer Response  8

1.1.1.2  Supply Chain Management  8

1.1.2  Grundsätzliches  9

1.1.3  Rahmenbedingungen  10

1.2  Die Gliederung der Tiefkühlkette  10

1.2.1  Transport  10

1.2.2  Umschlagpunkte  10

1.2.3  Lagerhaltung  11

1.3  Strukturen und Prozesse  11

1.3.1  Ablauforganisation  11

1.3.2  Struktur  11

1.3.3  Kommunikation  12

2.  Elemente der Kühl / Tiefkühllogistik  14

2.1  Die Kältetechnik  14

2.1.1  Anlagen und Technik  14

2.1.2  Aufbau und Funktion  15

2.1.3  Besondere technische Einrichtungen  16

2.1.4  Ökonomie  17

2.1.5  Ökologie  17

2.2  Das Kühlhaus  18

2.2.1  Grundlagen  18

2.2.2  Bauweise  18

2.2.3  Isolierung  18

2

2.2.4  Lagertechnik  19

2.2.5  Lagerorganisation  19

2.2.6  Kühlung  20

2.2.7  Investitionen  20

2.2.8  Betriebskosten  20

2.2.9  Auswahlkriterien  20

2.3  Transportkälte  20

2.3.1  Straße, Schiene, Luft  20

2.3.2  Technik  21

2.3.3  Energiebedarf  21

3.  Qualitätsanforderungen  22

3.1  Lebensmittel  22

3.1.1  Gefrieren und Lagerung  22

3.1.2  Qualitätsveränderungen  28

3.1.2.1  Chemische Veränderungen  28

3.1.2.2  Physikalische Veränderungen  30

3.1.2.3  Verhalten von Mikroorganismen  31

3.1.2.4  Sensorische Veränderungen  31

3.1.3  Auftauen  33

3.2  Hygiene und Qualitätssicherung  34

3.2.1  HACCP  35

3.2.2  Temperaturaufzeichnung  36

3.2.2.1  Temperaturmessung  37

4.  Umwelt  38

4.1  Kältemittel und Kennzahlen  38

4.2  Klimarelevanz von gefrorenen Lebensmitteln  39

5.  Resümee  42

6.  Literaturverzeichnis  43

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  Abbildungsverzeichnis  

  Abbildung 1 Umsatzentwicklung Tiefkühlkost in Deutschland (DTI 06. Juni 2007 )  9

  Abbildung 2 Die Beteiligten am Markt (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002 )  13

  Abbildung 3 Thermoschleuse (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002 )  17

  Abbildung 4 Belegungsverteilung in Kühlhäusern (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002 )  18

  Abbildung 5 Lagerorganisation (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002 )  19

  Abbildung 6 Temperaturverlauf bei unterschiedlichen Gefriergeschwindigkeiten  

  (Heiss/Eichner 2002 )  23

  Abbildung 7 Vergleich der Geschwindigkeit der Kristallbildung u. d. Kristallwachstums  

  (Heiss/Eichner 2002 )  25

  Abbildung 8 Das Prinzip des Schockfrostens (DTI 01. August 2007 )  26

  Abbildung 9 Vitamin C Bestimmung an frischen und unter verschiedenen  

  Bedingungen gefrorenen grünen Bohnen. 1 . frisch 2 . ultraschnell  

  gefroren in flüssig Stickstoff 3 . schnell gefroren bei 40 C 4 . langsam  

  gefroren bei 18 C (Gutschmidt 1969 aus Heiss/Eichner 2002 )  27

  Abbildung 10 Vitamin C im Vergleich (DTI 25. Juli 2007 )  27

  Abbildung 11 Geschwindigkeit des Zähwerdens v. Kabeljaumuskeln bei verschie  

  denen Temperaturen (Connel 1971 , aus Heiss/Eichner 2002 )  28

  Abbildung 12 Abnahme von Vitamin C gefrorener Erdbeeren während der  

  Gefrierlagerung bei verschiedenen Temperaturen (Guadagni et al ,  

  aus Heiss/Eichner 2002 )  29

  Abbildung 13 Gefrierbrand bei Spargel infolge von Temperaturschwankungen  

  (eigene Quelle)  31

  Abbildung 14 Verlauf der Geschmacksbewertung verschiedener tiefgefrorener  

  Lebensmittel während der Gefrierlagerung bei 18 C (Gutschmidt  1969

  aus Heiss/Eichner 2002 )  32

  Abbildung 15 HACCP (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002 )  35

  Abbildung 16 Die Tiefkühlkette (Kaufmann et al. 1992 )  36

  Abbildung 17 GWP- Werte einiger Kältemittel (Schwab et al. 2004 )  39

  Abbildung 18 Treibhausgasemissionen verschiedener Fleischprodukte (von der  

  Tierhaltung bis zum Handel) bezogen auf 1kg Endprodukt  

  (Wiegmann et al. 2005 )  41

  Abbildung 19 Treibhausgasemissionen von Gemüseprodukten (vom Anbau bis zum  

  Handel) bezogen auf 1kg Endprodukt (Wiegmann et al. 2005 )  41

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  Tabellenverzeichnis  

Tabelle 1  halogenierte Fluorkohlenwasserstoffe  14

Tabelle 2  Kompressionskältemaschine vereinfachte Darstellung  

  (wikipedia 2. Juli 2007 Vergleichbar mit Abbildung IUTA e V 2. Juli 2007 )  16

Tabelle 3  Gefrierpunkte verschiedener Lebensmittel (Heiss/Eichner 2002 )  23

Tabelle 4  Kurvenbeschreibung zur obigen Grafik  32

Tabelle 5  Haltbarkeitszeit v. Kabeljau im Temperaturbereich 50 bis 18 C unter  

  Zugrundelegung unterschiedlicher Qualitätsanforderungen (p Punktezahl  

  nach der Lagerung (Gutschmidt 1969 , aus Heiss/Eichner 2002 )  33

Tabelle 6  Spezifischer Nahrungsmittelverbrauch in Deutschland im Jahr  2000

  (Fritsche/Eberle 2007 )  40

Tabelle 7  Klimabilanz für Nahrungsmittel aus konventioneller und ökologischer  

  Landwirtschaft beim Einkauf im Handel (Fritsche/Eberle 2007 )  40

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Abkürzungsverzeichnis

BVL = CO 2 = DIN = DTI = ECR = EAN = EDV = EG = EN = et al. = etc = EWG = GWP = HACCP = HFKW = ILN = IPPC = IUTA = KKM = LMHV = NH 3

= MO = ODP = rd = SCM = TEWI = TKM = TK = vgl. = z.B. = 6

Einleitung

Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Betrachtung der Tiefkühlkette von der Produktion bis zum Verbrauch. Am Anfang einer Tiefkühlkette steht natürlich das Produkt, dass es einzufrieren gilt. Welche enorme logistische Leistung es ist, das Produkt vom Hersteller bis zum Verbraucher, auch international, zu begleiten und zu kontrollieren wird im ersten Kapitel dargestellt. Die großen technischen Leistungen werden im Kapitel 2. erläutert. Schwerpunkt der Hausarbeit ist die Qualitätssicherung von Nahrungsmitteln während des Gefrierprozesses, der Lagerung und beim Auftauen. Im 3. Abschnitt wird deshalb beschrieben, wie verschiedene Faktoren die Qualität des Lebensmittels beeinflussen und welche Vor-und Nachteile gegenüber anderen

Konservierungsmethoden bestehen. Die Arbeit erklärt ebenfalls wie wichtig die Einhaltung der Tiefkühlkette von der Produktion bis zum Verbrauch ist. Ferner erfolgt die Betrachtung der benötigten Energie zur Erzeugung und Aufrechterhaltung gefrorener Speisen.

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1. Die logistische Kette

1.1 Grundsätze der Kühl- und Tiefkühllogistik

1.1.1 Einleitung

Die Grundsätze der Kühl- und Tiefkühllogistik sind gerade auf dem globalen Markt sehr kompliziert. Schon seit vielen Jahren bestand daher der Wunsch nach einer ganzheitlichen Logistik. Ihr Ziel sollte sowohl die Unternehmensweite und übergreifende Kooperation als auch Koordination sein. Dem zugrunde lag jedoch die Sicherstellung und Koordination von vielen Informationsströmen. Um dieses Ziel zu erreichen, mussten die verschiedenen Unternehmen und deren Produktionsprozesse miteinander harmonisieren. Ein wichtiger Schritt war dabei die Schaffung von Standards. Dies geschah sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene. Ein anderer wichtiger Punkt zur Erreichung dieses Zieles waren enorme technologische Entwicklungen im Bereich der elektronischen Datenverarbeitung (EDV). Diese Weiterentwicklungen machten es möglich den Datentransfer im Sinne von Efficient Consumer Response (ECR) und dem Supply Chain Management (SCM) zu gewährleisten. Das wesentlichste Werkzeug für die automatische Datenerfassung ist dabei der Strichcode - International Article Number (EAN). (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002)

Auf dem 14. deutschen Logistik Kongress (1997) hob die Bundesvereinigung Logistik e.V. (BVL) hervor, dass der ständige Zugriff auf die gemeinsamen Daten zwischen Kunden, Herstellern, Lieferanten und dem logistischen Dienstleiter eine durchgängige Planung und Steuerung der Prozesskette ermöglicht. (Handelsblatt 22. Oktober 1997)

1.1.1.1 Efficient Consumer Response

„Im Rahmen von ECR- Kooperationen werden logistische und marketingpolitische Instrumente abgestimmt und so auf die Konsumentennachfrage ausgerichtet, dass Ineffizienzen im Absatzkanal vermieden und zusätzliche Umsätze erzielt werden“. (Handelsblatt 06. November 2000) Etwas vereinfacht ausgedrückt bedeutet ECR den Aufbau einer vertikalen Kooperation zwischen Handel und Industrie mit einem hohem Integrationsgrad aller Beteiligten. (Handelsblatt 22. Oktober 1997)

1.1.1.2 Supply Chain Management

SCM bedeutet, die Logistikkette ganzheitlich zu betrachten und zu optimieren und demzufolge hochproduktive Logistikstrukturen in Beschaffung, Produktion und Distribution

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zu schaffen. Das Ziel von SCM ist es, die Kosten und Durchlaufzeiten innerhalb der Lieferkette zu senken sowie die Liefergeschwindigkeit und Kundenzufriedenheit zu erhöhen. (Kuhn/Hellingrath 2002)

1.1.2 Grundsätzliches

Die gestiegene Nachfrage nach Convenice-, Halbfertig- und Fertigprodukten durch den Konsumenten ließ insbesondere bei den Tiefkühlprodukten den Marktanteil ansteigen. Dies erfordert hohe Anforderungen an die Qualität und den Leistungsumfang der temperaturgeführten Logistik. Um diesen Kriterien gerecht zu werden bedarf es einem komplexen Schnittstellenmanagement und der Integration eines Warenverfolgungs- und Qualitätssicherungssystems über die gesamte logistische Kette. (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002)

Abbildung 1 Umsatzentwicklung Tiefkühlkost in Deutschland (DTI 06. Juni 2007)

Die wesentlichen Unterschiede der temperaturgeführten Waren gegenüber den nicht temperaturgeführten Waren (Trockengüter) liegen bei den unterschiedlichen Temperaturansprüchen der einzelnen Warengruppen. Man unterscheidet dabei Molkereiprodukte, Obst und Gemüse, Fleisch- und Wurstwaren, Feinkost, Käse, Tiefkühlkost, Eiscreme, ja sogar Blut und Blutprodukte sowie spezielle Arzneimittel. (Peilnsteiner/Truszkiewitz 2002)

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