Bunte Vielfalt ist gefragt

Christopher Rubin

Vor einigen Jahren wurde im Bereich der verzehrfertigen Produkte aus dem Extruder meist nach einfachen, direkt expandierten Produkten gefragt. Diese wurden auf Anlagen mit kleiner Leistung produziert. In den letzten Jahren zeigt sich jedoch, dass Verbraucher immer mehr Wert auf eine größere Formenvielfalt, vor allem auch auf verfeinerte, detailliertere Formen sowie auf eine größere Farbvielfalt legen. Immer mehr Rohmaterialkomponenten kommen zum Einsatz. Der Kochextruder wird im Prozess oft mit anderen Maschinen kombiniert. Dies führt häufig zu einer anspruchsvolleren Prozessführung, was wiederum zu Herausforderungen für Steuerungsexperten wird. Außerdem geht der Trend von Anlagen mit mehreren kleineren Linien hin zu Linien mit sehr großen Leistungen. Um sich von ihren Mitbewerbern zu differenzieren, haben Produzenten immer neue Ideen, die sie in die Gestaltung der Produkte einfließen lassen. Stellvertretend für eine Vielzahl aktueller Trends sollen im Folgenden drei Beispiele aus dem Bereich Frühstückszerealien und Snacks vorgestellt werden.

Corn Flakes gehören schon seit Jahrzehnten zum Frühstückssortiment vieler Menschen. Mit steigendem Wellnessbewusstsein in einigen Regionen der Welt, entwickelte sich in jüngster Vergangenheit zusätzlich der Wunsch nach Frühstücksflocken aus mehreren Getreidesorten und mit weniger Zucker. Unter dem Sammelbegriff Multigrain-Flocken sind alle Kombinationen der verschiedenen Getreidesorten möglich. Ein wichtiger Bestandteil der Multigrain-Flocken bildet häufig Reis, der als größere Fraktionen in den Flocken auch optisch erkennbar ist und somit den Multigrain-Charakter dokumentiert. Um diese Produkte zu erlangen, musste der Produktionsprozess für Frühstücksflocken um die Möglichkeit zur Beimengung von ganzen Körnen ergänzt werden. Dieser erweiterte Prozess ist speziell, weil die Verarbeitung von Mehlen, ganzen Körnern, Reis und weiteren Zutaten nicht in einem Prozessschritt möglich ist. Die ganzen Körner müssen konventionell in einem chargenweisen Verfahren im Trommelkocher vorgekocht werden, bevor sie im Extruder den weiteren Zutaten beigemengt werden können. Beim Bühler-Verfahren werden die ganzen oder gebrochenen Körner in einem Vorkonditionierer im Durchlaufverfahren kontinuierlich vorgekocht. Der gesamte Vorkochprozess und die Einspeisung in den Extruder sind in die Steuerung des Gesamtprozesses eingebunden.

In einigen Regionen der Welt spielen auffällige Farben eine große Rolle. In selteneren Fällen betrifft dies Frühstücksflocken wie Corn Flakes, weit häufiger jedoch direkt expandierte Cerealien. Grundsätzlich gilt: je bunter, desto besser und je künstlicher die Farben wirken, desto erfolgreicher das Produkt. Besonders die Mehrfarbigkeit von Produkten zieht Käufer an. Ein Beispiel ist ein Produkt aus verschiedenfarbigen extrudierten Ringen. Meist werden die verschiedenen Farben separat produziert und anschließend vermischt. Die Bühler-Entwickler haben an der Verschlankung des Prozesses gearbeitet und ein Verfahren entwickelt, bei dem mit einem einzigen Extruder kontinuierlich Extrudate mit verschiedenen Farben hergestellt werden können, ohne in einem nachgelagerten Prozess Chargen einzelner Farben vermischen zu müssen. Dazu werden die Farben abwechselnd in den Verfahrensteil des Extruders dosiert. Die Zeitintervalle sind sehr kurz gehalten, damit nicht in einem zusätzlichen Schritt nachgemischt werden muss. Das Vermengen während des Transports, der Besprühung sowie der Trocknung reicht aus, um eine homogene Mischung zur erhalten. Für diesen Prozess musste die Verfahrensgeometrie in einer Weise angepasst werden, dass Farbverschleierungen an den Übergängen zwischen den einzelnen Farben vermieden werden können.

Auch das starke Wachstum des Snack-Marktes brachte veränderte Bedürfnisse mit sich. Einerseits müssen die Produktionstechnologien auf die, in der jeweiligen geographischen Region preisgünstig verfügbaren, nativen Rohmaterialien angepasst werden. Diese führt häufig zu einem Aufteilen des Prozesses in zwei Schritte: Kochen und gelatinisieren mittels eines Kochextruders und das Ausformen der Produkte mit nachgelagertem Formextruder. Andererseits verlangen die Verbraucher immer neue Formen und Geschmäcker. Für die Extrusionstechnologie bedeutet das, verfeinerte und ausgefallenere Formen zu entwickeln und zu beherrschen. Besonders beliebt sind derzeit indirekt expandierte Produkte und hier besonders dreidimensionale Produkte, bei deren Herstellung zwei Teigbahnen übereinander gelegt und anschließend ausgestochen werden.

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Im Zentrum aller Prozesse steht ein Zweiwellenextruder. Er bietet hohe Drehmomente, sowie hohe Schneckendrehzahlen und Drücke, um das breite Anwendungsspektrum abdecken zu können. Je nach Anwendung werden die Anzahl an Gehäusen, der Schneckendurchmesser, die Konfiguration der Schnecken, die Auslegung der Düse und des Schneidapparates sowie die Antriebsleistung angepasst. Die automatische Ausstoßvorrichtung unterstützt den schnellen Wechsel der Schneckenwellen. Diese können auf Knopfdruck nach vorne ausgestoßen werden. Dabei bleibt das Schneckenpaket vorgespannt, wodurch sich ein Eindringen von Produkt zwischen die einzelnen Elemente verhindern lässt. Der Schneideapparat ist automatisch seitlich verschiebbar, damit während der Produktion die Messer ohne Betriebsunterbrechung nachjustiert werden können.

Eine weitere Besonderheit des Extruders ist die Steuerung mit Touchscreen-Bedienung. Sie ist SPS-basiert und bietet eine einfache, verständlich visualisierte Bedieneroberfläche. Die verschiedenen Parametereinstellungen der einzelnen Produkte können abgespeichert und bei Produktwechsel automatisch eingestellt werden. Außerdem werden während des Betriebs vom Bediener definierte Messwerte und Parameter laufend aufgezeichnet. Die vielseitigen Möglichkeiten der Steuerung sowie der modulare Aufbau des Extruders gewährleisten eine bestmögliche Abstimmung auf die Bedürfnisse der Anwender.

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