Das menschliche Verdauungssystem ist nicht dafür geeignet, Produkte in Pulverform aufzunehmen. Jedes pulverförmige Produkt muss also früher oder später in einer Flüssigkeit gelöst werden. Die nachfolgend vorgestellten Mischer für diskontinuierliche und kontinuierliche Pulvereinmischung saugen das Pulver unter dem Flüssigkeitsniveau in den Mischtank mit eingebautem Rührwerk ein.
Die meisten Anwendungen in der Lebensmittelindustrie, bei denen Pulver in Flüssigkeiten gelöst oder eingemischt werden, erfolgen im Batchprozess. Das heißt, eine fest definierte und abgewogene Menge Trockenstoff wird in eine abgewogene Menge Flüssigkeit eingemischt zur Herstellung einer Dispersion, Suspension oder Lösung. Diese Art der Produktion ist dann sinnvoll, wenn unterschiedlichste Rezepturen in geringeren Ansatzgrößen über eine Anlage gefahren werden und zwischen der Rezeptumstellung die Anlage einer gründlichen Reinigung unterzogen werden muss.
Wenn es sich um Monoproduktlinien handelt, wird ein kontinuierlicher Prozess eingesetzt. Dieser hat den Vorteil, mit geringeren Reinigungszyklen auszukommen, da immer das gleiche Produkt hergestellt wird, und somit erhöht sich durch die geringer ausfallenden Stillstandszeiten deutlich der Produktausstoß. J-Tec stellt für beide Produktionsarten ein ausgereiftes System zur Verfügung, um Feststoffe in Flüssigkeiten einzusaugen.
Für den Batchprozess
Der Vakuummischer ist ein Chargenmischer, bei dem die Pulver unter Flüssigkeitsniveau mittels pneumatischer Saugförderung in den Mischtank eingezogen werden. Dazu wird der Mischtank, in dem die Flüssigkeit gewichtsgenau vorgelegt ist, über eine Vakuumpumpe evakuiert. Dann wird der Produkteintritt für den ersten Feststoff geöffnet und das Produkt unter dem Flüssigkeitsspiegel eingesaugt. Auf diese Weise lässt sich Schaumbildung verhindern, da kein Lufteintrag in die Mischung stattfinden kann. Außerdem wird eine Ablagerung des Pulvers im Kopfbereich und an der Wand des Mischtanks verhindert und die anschließende Reinigung gestaltet sich viel einfacher. Zum anderen erhält man eine qualitativ hochwertige Mischung, da sich die verwogenen Produktmengen komplett in der Flüssigkeit befinden und nicht an den Wandungen anhaften. Unmittelbar beim Eintritt des Pulvers in den Mischbehälter erfolgt durch das dort eingebaute Rührwerk eine Vermischung mit der Flüssigkeit. Auf diese Weise kann in kurzer Zeit ein hohes Pulver/Flüssigkeitsverhältnis erreicht werden. Durch unterschiedliche Mischereinbauten ist eine Anpassung des Mischverhaltens an die Produkte möglich, beispielsweise müssen leicht stückige Produkte sehr schonend gemischt werden, damit sie nicht zerstört werden. Der Mischtank kann doppelwandig ausgeführt werden, damit eine Kühlung und/oder Heizung der Mischungen möglich ist.
Für kontinuierliche Produktion
Entgegen dem Einsatz eines Chargenmischers ist der kontinuierliche Mischprozess dann sinnvoll, wenn nur eine sehr kleine Anzahl unterschiedlicher Rezepturen mit einem oder mehreren Schüttgütern hergestellt werden sollen, wie das beispielsweise bei der Herstellung von Mayonnaise und Ketchup der Fall ist. Reinigungszyklen sind dann nur sehr selten nötig, beispielsweise bei einem Rezepturwechsel oder einem geplanten Produktionsstillstand. Die Reinigung kann wie auch beim Chargenmischer entweder manuell oder automatisch im CIP-Verfahren durchgeführt werden.
Bei dem J-Tec-Inline-Mischer wird kontinuierlich eine exakt verwogene Menge Pulver in eine kontinuierlich kontrollierte und verwogene Menge Flüssigkeit eindosiert. Die Pulverkonzentration und damit das Mischungsverhältnis von fest/flüssig kann zu jeder Zeit fast beliebig angepasst werden. Auch bei diesem Mischsystem können mehrere verschiedene Schüttgüter für eine Rezeptur eingesaugt werden. Über mehrere Differenzialdosierwaagen werden die unterschiedlichen Schüttgüter rezepturgenau und kontinuierlich in ein Zwischengefäß dosiert und aus diesem in die Flüssigkeit eingesaugt.
Beim Wechseln der Rezeptur beschränkt sich der Reinigungsaufwand auf die Löseeinheit und die Förderleitungen. Die benötigte Menge an CIP-Flüssigkeit und die Reinigungszeit sind aus diesem Grund auf ein Minimum beschränkt. Die Inline-Mischeinheit besteht aus mindestens einem Differenzialdosierer, kombiniert mit einer Löseeinheit. Es ist möglich den pH-Wert, die Temperatur der Flüssigkeit, den Feuchtegehalt des Pulvers usw. zu messen und zu dokumentieren. Die Trumpfkarten dieser Mischanlagen sind die kompakte Bauweise, der einfache Aufbau und die simple Reinigbarkeit.
Komplexe Anlage
Sowohl bei der Chargenmischung als auch bei der kontinuierlichen Mischung muss schon bei der Anlagengestaltung die Trennstelle zwischen der Nass- und Trockenreinigung definiert werden. Aus Gründen der Produktivität versucht man immer, die Trennstelle so weit als möglich zum Mischer hin zu platzieren, damit der Umfang für die Nassreinigung möglichst gering gehalten wird. Räumlich befindet sich der Mischer in der Regel im Nassbereich und die Zuführsysteme der Pulver im Trockenbereich.
Um hygienische Probleme auszuschließen, muss für die Trocken/Nass-Reinigung eine klare Trennung zwischen den Zuführsystemen der Trockenstoffe und dem Inline- oder Chargenmischer stattfinden, damit die Waschflüssigkeit nicht in den Trockenbereich eindringen kann. Das kann zum Beispiel durch ein Absperrventil erreicht werden. Noch besser ist es, während der Reinigung die beiden Systeme mechanisch voneinander abzukoppeln. Auf diese Weise kann sicher keine Feuchtigkeit in den trockenen Teil der Anlage eindringen. Wenn zu den Trockenstoffen Allergene, Geschmacksstoffe oder Aromen gehören, ist es zwingend erforderlich, auch die Zuführsysteme für die Trockenstoffe einer Nassreinigung zu unterziehen. Dann wird die gesamte Anlage im Nassbereich aufgestellt, damit eine komplette CIP-Reinigung der Anlage stattfinden kann. Will man für den Trockenstoffbereich in dem Fall trotzdem auf eine Nassreinigung verzichten, muss man für alle kontaminierenden Zutaten ein separates Zuführsystem realisieren, um Crosskontaminationen auszuschließen.
Die Problematik der Trocken/Nass-Reinigung und der Trocken/Nass-Trennung haben bei J-Tec zu Entwicklungen wie der kombinierten, CIP-reinigbaren Entleerstation für Säcke und Big Bags geführt. Neben einer staubfreien Entleerklemme (Big Bag-Andockvorrichtung), einem Austragsystem für Pulver und einem Aspirationsanschluss wurden alle notwendigen Maßnahmen getroffen, um die Station auf optimale Weise CIP-reinigen und trocknen zu können.
Online-Info www.dei.de/1009435
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