Kräuter schonend in Schwebe halten

Saucen für Salate, Braten und Suppen gibt es heute gebrauchsfertig gemischt für Endverbraucher und die Gastronomie in zahlreichen Geschmacksrichtungen. Der Nahrungsmittelhersteller Nestlé entwickelt und produziert beispielsweise solche Saucen unter der Handelsbezeichnung Thomy. Am Standort Basel in der Schweiz verarbeiten etwa 200 Mitarbeiter hochwertige Zutaten zu kulinarisch weltweit anerkannten Produkten.

Ein wesentlicher Produktionsschritt ist das Homogenisieren bereits vorgemischter Zutaten. Vor dem Pasteurisieren und Abfüllen der Saucen in transportable Gebinde werden die gemischten Zutaten in Edelstahlbehältern zwischengelagert. Die Tanks fassen bis zu 8 m³ der vorgemischten Flüssigkeiten. Dies sind beispielsweise Salatsaucen, die aus einer Essig-Ölemulsion und einer Vielzahl fein geschnittener Kräuter bestehen. Beim Zwischenlagern vor dem Pasteurisieren beginnen die schweren Kräuterzutaten rasch zu sedimentieren. Deshalb kommt es darauf an, sie vor dem Weiterverarbeiten zuverlässig in Schwebe zu halten. Nur das gewährleistet, dass die Saucen vollständig homogen zum Pasteurisieren und anschließenden Abfüllen gelangen. Diese Prozesse laufen nach dem Entnehmen aus den Zwischenlagertanks kontinuierlich ab.

In den Tanks bestimmt vor allem das schonende Homogenisieren und in Schwebe halten der Kräuter die Qualität der Saucen. Beim bisher üblichen Umwälzen mit Umwälzpumpen war dies nur bedingt gegeben. Schwierigkeiten bereitete vor allem die hohe Antriebsleistung der Umwälzpumpen. Um die Zutaten zuverlässig in Schwebe zu halten, mussten in einem 8 m³ fassenden Tank etwa 100 m³ Sauce stündlich umgewälzt werden. Dies bewältigten nur Umwälzpumpe mit 25 kW Antriebsleistung. Die hohen Scherkräfte in der Pumpe erwärmten die umgewälzte Sauce innerhalb kurzer Zeit beträchtlich. Da die Saucen im Tank noch nicht pasteurisiert sind, kann dies bei unsachgemäßem Betrieb der Umwälzpumpen zu einem übermäßigen Wachstum an Bakterien führen. Deshalb dürfen die Umwälzpumpen nur intermittierend arbeiten. Dafür war aber ein sehr sorgfältig abgestimmter Betrieb der Pumpen erforderlich.

Um einfacher und zuverlässiger die Saucen in den Lagertanks zu homogenisieren, setzt man inzwischen bei Nestlé die ViscoJet-Rührwerke von Inotec ein.

Ein besonderer Vorteil dieser düsenförmigen Rührorgane ist das Erzeugen eigendynamischer Mischbewegungen im Rührgut. Dies erreichen die Rührwerke bei minimalen Antriebsleistungen. Zum Beispiel benötigt das in Abbildung 1 gezeigte Rührorgan mit 1100 mm Durchmesser nur 3 kW Antriebsleistung. Dennoch schafft es ViscoJet innerhalb weniger Minuten, die komplette Salatsauce in einem 8 m³ fassenden Tank zuverlässig zu homogenisieren und die Kräuter fein verteilt in Schwebe zu halten. Dazu ist es an einer Antriebswelle hängend in Bodennähe des Behälters angeordnet. Das Rührorgan arbeitet bei Drehzahlen von nur 30 min-1. Die eigendynamischen Bewegungen im Rührgut verursachen nur minimale Scherkräfte. Deshalb gibt es beim Rühren, selbst über mehrere Stunden, lediglich eine minimale Temperaturerhöhung. Das Rührwerk kann also problemlos über mehrere Stunden meist eine komplette Arbeitsschicht arbeiten.

Darüber hinaus hat das Rührwerk ViscoJet weitere Vorteile durch seine ausgereifte Konstruktion. Die drei düsenförmigen Rührorgane haben ein niedriges Gewicht. Sie arbeiten ausschließlich bei niedrigen Drehzahlen. Beim Rühren entstehen nahezu keine Reaktionskräfte. Deshalb kann problemlos eine nur einseitig gelagerte Welle das Rührorgan aufnehmen. Das erübrigt zahlreiche Maßnahmen zum keimfreien Dichten eines bei üblichen Rührwerken erforderlichen Gegenlagers am Boden der Lagertanks. Die in Bodennähe arbeitenden Rührorgane ermöglichen den freien Zugang zum Behälter für Reinigungen oder Inspektionen ohne deren Ausbau. Folglich minimiert sich der Aufwand für Wartungs- und Reinigungsarbeiten erheblich.

Auf der Antriebswelle sind die drei Rührorgane aufgeschraubt. Damit diese Verbindungen entsprechend DIN 11864 keimfrei zu halten sind, ist die Verschraubung mit einer speziellen Dichtung versehen. O-Ringe werden spaltfrei eingebaut. Durch die Pressung der O-Ringe gibt es keine Zwischenräume, in denen sich Saucenreste ablagern könnten. Die Lagertanks mit den darin befindlichen Rührwerken sind normgerecht so genannt CIP-reinigbar. Das verhindert zuverlässig eine Kontamination der Saucen mit schädlichen Bakterien oder Keimen.

Die zum Rühren mit dem Rührwerk ViscoJet benötigten niedrigen Antriebsleistungen haben einen weiteren Vorteil. Der in der Drehzahl steuerbare Antriebsmotor benötigt nur einen kleinen Einbauraum. So können die Rührwerke auch bei niedrigen Bauhöhen montiert und damit Stellplätze für Behälter optimal genutzt werden (Abb. 2). Je nach Füllstand und Rührgut lässt sich die Drehzahl der Rührwerke anpassen. Das vermeidet unnötige Turbulenzen. Dadurch zieht das Rührwerk keine schädigende Luft in die Saucen ein. Zum einen gewährleistet das eine hohe Qualität. Zum weiteren kürzt es die Rührzeiten. Bei eingezogenen Luftblasen müsste die Sauce im Tank zunächst zeitaufwendig beruhigt werden. Anschließend wären die sedimentierenden Zutaten durch erneutes Rühren in Schwebe zu bringen. Insbesondere bei nahezu entleertem Behälter vermeidet aber die stufenlos reduzierbare Drehzahl des Antriebsmotors für das Rührwerk ViscoJet diesen unnötigen Aufwand.

Wegen der umfassenden Vorteile hat der Lebensmittelproduzent Nestlé in Basel bereits drei Zwischenlagertanks für Salat- und Bratensaucen mit den Rührwerken ViscoJet ausgerüstet. Vorprodukte und Zutaten in transportablen Behältern homogenisieren die Mitarbeiter in Basel ebenfalls mit dem eigendynamischen Rührprinzip. Hierfür verfügen sie über ein manuell zu bedienendes, flexibel einsetzbares Rührwerk ViscoJet.

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