Kombiprodukte homogen erwärmen

Mikrowellendurchlauf- bzw. -bandanlagen von Fricke und Mallah Microwave Technology werden in der Industrie eingesetzt, um Trocknungs-, Vorwärmungs- und Erwärmungsprozesse direkt im Produktionsablauf zu ermöglichen. Das dabei genutzte Mikrowellenerwärmungsverfahren lässt sich bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten einsetzen und eignet sich für verschiedenste Anwendungen unterschiedlicher Branchen. In der Lebensmittelindustrie kommt diese Technologie für die Erwärmung, das Vorkochen oder Kochen von Nahrungsmitteln zum Einsatz. Auch Entkeimungsprozesse, wie das Pasteurisieren oder Sterilisieren unterschiedlicher Nahrungsmittel, lassen sich mit Mikrowellenerwärmungsanlagen des Unternehmens realisieren. Das Pasteurisationsverfahren basiert auf der Energieabsorption von Nahrungsmitteln. Diese werden dabei zuerst auf ein bestimmtes Temperaturniveau erhitzt und anschließend für einen festgelegten Zeitraum auf dem erreichten Temperaturniveau gehalten. Abhängig von dem zu pasteurisierenden Nahrungsmittel ist dabei der Temperatur- und Zeitwert auf das entsprechende Produkt abgestimmt. So existiert für jedes Nahrungsmittel ein eigenes Temperatur-Zeit-Profil. Mithilfe der Mikrowellenerwärmung ist es möglich, jedes beliebige Temperatur-Zeit-Profil zu realisieren.

Das Mikrowellenerwärmungsverfahren läuft immer nach dem gleichen Prinzip ab. Als erstes wird eine Hochleistungsmikrowelle erzeugt und im Anschluss durch Hohlleiter in einen metallischen Ofen eingekoppelt. Die Nahrungsmittel werden entweder vorher im Ofen platziert oder mithilfe eines Förderbandes durch den Ofen gefahren, wobei sich durch die Verwendung eines Förderbandes eine homogenere Wärmeverteilung erzielen lässt. In Abhängigkeit der Anzahl, Leistung und Position der Hohlleiter sowie der Zeitspanne, in der die Mikrowellengeneratoren zugeschaltet werden, sind so die gewünschten Temperatur-Zeit-Profile realisierbar.

Sollen verschiedene Nahrungsmittel erwärmt werden, die als Kombiprodukt verpackt sind, stößt die Mikrowellenerwärmung auf ein Problem. Grund dafür ist, dass Nahrungsmittel unterschiedlicher Art nicht die gleichen elektromagnetischen und physikalischen Eigenschaften aufweisen. Somit verfügen sie auch nicht über das gleiche Temperatur-Zeit-Profil. Dass für die gleichzeitige Erwärmung unterschiedlicher Nahrungsmittel nicht nur die Anfangstemperatur, sondern auch die Mikrowellenfrequenz eine entscheidende Rolle spielt, verdeutlicht der im Folgenden beschriebene Versuch. Ziel war es hierbei, die unterschiedlichen Nahrungsmittel eines Fertiggerichts effizient auf dasselbe Temperaturniveau zu erhitzen. Dazu wurde der Erwärmungsprozess mit zwei unterschiedlichen Mikrowellenfrequenzen durchgeführt und verglichen. Zum Einsatz kamen die Frequenzen 2,45 GHz und 915 MHz. Das verwendete Kombiprodukt war zu einer Hälfte mit Hähnchen und zur anderen Hälfte mit Reis befüllt. Die beiden Diagramme zeigen den Unterschied zwischen den Erwärmungsverfahren unter Verwendung der beschriebenen Frequenzen. Der Vergleich der beiden Versuche zeigt, dass die Verwendung von 2,45 GHz zu einem besseren Ergebnis führt. Einerseits ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Reis und dem Hähnchen geringer, andererseits erreichen die Nahrungsmittel die gewünschte Temperatur früher als mit 915 MHz. Wie die Studien, die bei Fricke und Mallah durchgeführt wurden, zeigen, ist neben der Wahl der richtigen Mikrowellenfrequenz auch die Anfangstemperatur der Nahrungsmittel beim Erwärmungsprozess entscheidend. Sie ist ein wesentlicher Prozessparameter, um unerwünschte Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Produkten zu vermeiden. Wie in dem Diagramm zu erkennen ist, beträgt die Starttemperatur des Hähnchens 20 °C und die des Reises 55 °C. Durch die beiden individuellen Anfangstemperaturen lässt sich der unterschiedlich starke Temperaturanstieg der beiden Nahrungsmittel wieder kompensieren.

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Geschäftsführer,Fricke und Mallah Microwave Technology