Mit dem Rotoform hochviskose Schmelzen in der Lebensmittelindustrie granulieren

Bei der Produktion von Lebensmitteln – ebenso wie von Chemikalien – ist es erforderlich, die zu verarbeitenden Produkte in eine Form zu bringen, die leicht zu transportieren, zu lagern und zu handhaben ist. Einer der am weitesten verbreiteten Lösungsansätze hierfür ist die Granulierung.

Emulgatoren, Schokolade und Speisefette sind Beispiele für industrielle Zutaten, die im Lebensmittelsektor häufig zu Pastillen verarbeitet werden. Die Verarbeitung all dieser Produkte erfordert eine strenge Kontrolle des kompletten Prozesses, von der Temperatur über die Zeit bis hin zum Feuchtigkeitsgehalt. Es gibt jedoch auch andere Produkte, die aufgrund ihrer hohen Viskosität eine noch größere Herausforderung darstellen; dazu gehören Karamell und Kaugummiharz.

Karamell, eine Mischung aus Butter und Zucker, wird häufig als Farbstoff in Bier und Cola verwendet. Kaugummiharz ist ein Oberbegriff für die von verschiedenen Herstellern verwendeten Kaugummigrundlagen, von denen viele Kolophonium, ein aus Kiefern gewonnenes Naturharz, enthalten. In beiden Fällen ist das Produkt hochviskos: typischerweise zwischen 5.000 und 8.000 mPas für Karamell und bis zu 15.000 mPas für Kolophonium.

Granulierung direkt aus der Schmelze

Ein weit verbreitetes System zum Granulieren von Lebensmitteln ist IPCOs Rotoform 4G. Eine Pumpe fördert das geschmolzene Produkt in die Rotoform-Einheit, die aus einem beheizten zylindrischen Stator und einem perforierten Außenrohr besteht, das sich konzentrisch um den Stator dreht. Die Schmelzetropfen werden durch eine Düsenleiste über die gesamte Arbeitsbreite eines kontinuierlich umlaufenden Edelstahlbandes verteilt.

In den Stator eingebaute Leitbleche und interne Düsen sorgen für einen einheitlichen Druck über die gesamte Bandbreite und gewährleisten einen gleichmäßigen Produktdurchfluss durch alle Bohrungen des rotierenden Außenrohres, sodass die Pastillen über die gesamte Bandbreite eine einheitliche Größe aufweisen.

Die bei der Abkühlung und Verfestigung freigesetzte Wärme wird über das Stahlband an das Kühlwasser abgegeben, das gegen die Unterseite des Kühlbands gesprüht wird. Dieses Wasser wird in Tanks gesammelt und wieder der Wasserrückkühlanlage zugeführt, wobei es zu keinem Zeitpunkt mit dem Produkt in Berührung kommt.

Das Ergebnis sind hochwertige Pastillen von gleichbleibender Größe, Form und Qualität, deren frei fließende Form eine ideale Handhabung, Mischung, Lagerung und Weiterverarbeitung ermöglicht.

Kombination von Hygiene und hohen Zulauftemperaturen

Die Rotoform-Technologie hat sich über viele Jahre kontinuierlich weiterentwickelt und hat zur Entwicklung einer ganzen Modellfamilie für spezifische Prozessanforderungen geführt, darunter der 4G Food (FD), der für hohe Hygienestandards ausgelegt ist, und der 4G High Temperature (HT) für Produkte, die eine hohe Zulauftemperatur (bis zu 285 °C) benötigen.

Die hohe Viskosität von Karamell und Kaugummi erfordert eine Kombination der Eigenschaften der FD- und HT-Modelle.

Alle Materialien, die mit dem Produkt in Berührung kommen, sind lebensmittelecht (FDA-konform) und halten hohen Temperaturen stand. Das gesamte System entspricht den höchsten Sauberkeitsstandards. Außerdem wurde das System so konzipiert, dass das Risiko der Feuchtigkeitsbildung ausgeschlossen ist, da unerwünschte Feuchtigkeit die Zusammensetzung des Produkts beeinträchtigen könnte und außerdem die Gefahr mit sich bringt, dass Verunreinigungen (z. B. Staub) aus der Luft auf das Produkt übertragen werden.

Vom Mischen und Zuführen bis zum Kühlen und Reinigen

Der Prozess beginnt mit der Beschickung des Rotoform mit einem Produkt in einem engen Temperaturbereich. Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedlichste Rezepturen für Kaugummiharz. Einige benötigen eine Einspeisetemperatur von bis zu 270 °C, während andere bei 220 °C oder 180 °C eingespeist werden müssen. Wird die Temperatur zu hoch und/oder zu lange gehalten, verfärbt sich das Kolophonium und der Kaugummi schmeckt bitter.

Thermalöl liefert die benötigte Wärme, und die Produkttemperatur kann schnell und genau kontrolliert und eingestellt werden, sodass genau die richtige Zuführtemperatur erreicht wird.

Nach dem Ablegen der Tropfen auf dem Stahlband können Produktreste am Außenrohr haften bleiben. Eine beheizte Einweiserleiste drückt das Produkt zurück in den Rotoform und sorgt so für ein sauberes Außenrohr.

Sobald die Wärme vom Produkt über das Stahlband auf das Kühlwasser übertragen wurde, wird das Wasser aufgefangen und zur Wiederverwendung in eine Kühleinheit zurückgeführt. Das System umfasst auch spezielle Klimaanlagen, die die Luft trocken halten.

Inline-Reinigungslösungen können ein oszillierendes Messer am Abnahmeende des Stahlbandkühlers oder eine Waschvorrichtung für das Stahlband umfassen, und auch für den Tropfenformer sind Reinigungsvorrichtungen erhältlich. Die Konstruktion des Rotoform 4G ermöglicht es, das Gerät per Knopfdruck in seine Serviceposition zu bringen.

Schlussfolgerung

IPCO’s jahrzehntelange Erfahrung im Granulationsbereich führte zur Entwicklung einer Lösung, die die Qualitäten zweier Modelle aus der Rotoform-Familie vereint, die speziell für Lebensmittel bzw. für Hochtemperaturprodukte entwickelt wurden. Lebensmittel mit extrem hoher Viskosität, die sehr hohe Einspeisetemperaturen erfordern, werden zu qualitativ hochwertigen Pastillen verarbeitet ohne das Risiko von Fehlmaterial oder Fadenbildung.

Detaillierte Informationen zum Granulieren in der Lebensmittelindustrie:
https://ipco.com/products/rotoform-granulation-systems/