Ohne Klumpenbildung und Lufteintrag

Dipl.-Ing. Dorothee Klöpping

Mit dem hygienischen Design der Centrisol-Dispergiersysteme verfolgt der Hersteller mehrere Ziele: Zum einen die Verringerung von Produkt-rückständen in der Anlage, die gleichzeitig zu kürzeren Reinigungszeiten und zu einer Minimierung der benötigten Reinigungsmittel- und Wassermengen führt. Zum anderen sollten Rezepturwechselzeiten deutlich verkürzt werden. In letzter Konsequenz bedeutet das für den Anwender eine Optimierung seines Produktionsablaufs.

Der Neigungswinkel des Injektorbodens (5) stellt eine optimale Selbstentleerung des Injektors sicher (Abb. 1). Somit können keine „Produktsümpfe“ mehr entstehen, in denen sich Mikroorganismen entwickeln könnten. Das totraumfreie Design garantiert einen vollständigen Produktaustausch während der Produktion und Reinigung (1 bis 7). Statische Dichtungen mit definierter Pressung (7) verhindern, dass das Produkt in die Spalte eindringen kann. Die O-Ring-Dichtungen (1) sind hygienegerecht ausgeführt. Ferner wurde die Gleitringdichtung (3) unter dem Gesichtspunkt des Hygienic Designs ausgewählt und für den Einsatzfall optimiert. Oberflächenrauigkeiten der produktberührten Teile von Ra 0,8 µm vereinfachen die Reinigung der Anlage. Die Einhaltung von minimalen Radien erhöht ebenfalls die Reinigungsfreundlichkeit der Anlage. (1,2,3,5). Das System kann mit Aseptik-Flanschverbindungen (4,6) gemäss DIN 11864 ausgestattet werden.

Das kompakt gebaute System besteht aus den Komponenten Feststoff- und Flüssigkeitsdosierer, Injektor, Produktpumpe sowie einem speziellen Automatisierungsystem. Bei der hochgenauen Dosierung von Feststoffen haben sich gravimetrische Dosierschneckensysteme bewährt, während die Kombination aus Verdrängerpumpen und Durchflussmessgeräten eine präzise Dosierung von Flüssigkeiten gewährleistet. Die beiden Produktströme werden im Injektor zusammengeführt. Eine feine Dispersion entsteht. Das Mengenverhältnis der Produktströme ist frei wählbar. Die Qualität der hergestellten Suspensionen und Lösungen ist wesentlich von der Qualität der Oberflächenbenetzung abhängig. Die sofortige Benetzung der gesamten Feststoffoberfläche mit Flüssigkeit verhindert eine Klumpenbildung. Lösungsprozesse können dadurch ohne Zeitverzögerung beginnen. Die Vermeidung eines Gaseintrages während der Schüttguteinarbeitung stellt einen weiteren qualitätsbestimmenden Faktor dar.

Der patentierte Injektor besteht aus einem zylindrischen Gehäuse, in dem sich ein Rotor dreht. Die Flüssigkeit wird über eine Eintrittsöffnung in der Zylinderwand zugeführt. Der sich drehende Rotor zwingt die Flüssigkeit in eine kreisende Bewegung; die wirkende Zentrifugalkraft drückt den sich bildenden Flüssigkeitsring nach außen gegen die Zylinderwand. Das Zentrum des Rotors bleibt frei von Flüssigkeit. Es bildet sich eine stabile Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Flüssigkeit. Der zu dispergierende Feststoff wird von oben aufgegeben. Im freien Fall gelangt er in das flüssigkeitsfreie Zentrum des Injektors. Dort wird er beschleunigt und in den Flüssigkeitsring geschleudert. Der Injektor hat keine einsaugende Wirkung, so dass es zu keinem Luft- bzw. Gaseintrag kommt. Die beschleunigten Feststoffpartikel treten einzeln in die Flüssigkeit ein, wodurch eine optimale Benetzung ihrer Oberfläche sichergestellt ist.

Die Herstellung von Suspensionen ist ein wichtiger Prozessschritt bei der Produktion von sprühgetrockneten Produkten, beispielsweise von Instant-Lebensmitteln. Der Einsatz des Centrisol-Dispergiersystems ermöglicht eine kontinuierliche und mengenproportionale Produktion der Suspension, die anschließend versprüht wird. Dadurch entfällt eine Zwischenlagerung und damit die Gefahr einer Entmischung. Die gesamte Oberfläche der zu dispergierenden Feststoffteilchen wird beim Eintritt in die Flüssigkeit sofort benetzt. Somit kann es zu keiner Klumpenbildung kommen. Da das Centrisol-System keine Luft ansaugt, lassen sich auch Stoffe, die zur Schaumbildung neigen, problemlos verarbeiten.

Eine präzise und kontinuierliche Anpassung der eingesetzten Filterhilfsmittelmenge an die jeweilige Filtrationsaufgabe ermöglicht das Centrisol-Dispergiersystem. Der Einsatz des Dispergiersystems in der Bierfiltration hat für den Anwender folgende Vorteile:

• Einsparung an Filterhilfsmitteln,

• Verlängerung der Filterstandzeiten und somit

• eine Reduzierung der Entsorgungskosten.

Auch in dieser Anwendung wird die Filterhilfsmittel-Suspension kontinuierlich und bedarfsgerecht hergestellt. Die geschlossene Ausführung des Centrisol-Dispergiersystems unterstützt die hohen hygienischen Anforderungen bei der Bierproduktion.

Ein unentbehrlicher Zusatzstoff bei der Herstellung von verschiedenen Süßwaren ist Gelatine. Die Benetzung und das Lösen des feinen Pulvers verlangt besonderes verfahrenstechnisches Know-how und ist in der Regel geschwindigkeitsbestimmend für den gesamten Produktionsprozess. Das Centrisol-Dispergiersystem stellt eine luftfreie Einbringung und optimale Benetzung der Gelatinepartikel sicher. Es führt zu einer deutlichen Verkürzungen der Batchzeiten. Im Vergleich zu herkömmlichen Venturi-Injektoren lassen sich durch die spezielle Benetzungstechnik der Centrisol-Systeme auch höherviskose Produkte problemlos verarbeiten. In der vollautomatischen Ausstattung kann das System für die kontinuierliche und mengenproportionale Produktion eingesetzt werden. Die zeitgleiche Einarbeitung weiterer Pulver ist möglich. Ferner kann man das Centrisol-Dispergiersystem in einem kombinierten Prozess zum Dispergieren von Feststoffen und gleichzeitiger Rohemulsionsherstellung einsetzen. Ein Beispiel hierfür ist die Produktion von kräuterhaltigen Salatdressings und -saucen. Die diversen flüssigen Komponenten werden hochgenau dosiert und in dem Injektor kontinuierlich voremulgiert und mengenproportional mit den entsprechenden Feststoffen vermischt.

Halle 10.1 Stand J6-J10

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