Von trockenen Pulvern bis zu klebrigen und teils flüssigen Produkten: Die Zutatenliste von Bouillonmassen umfasst Bestandteile nahezu jeder Konsistenz. Für unterschiedliche Produkte müssen Pulver mit hohem Salz- und Zuckeranteil, farbgebende Substanzen, Aromaöle, Gewürze, geschmolzene Fette wie Palm- und Hühnerfett sowie weitere Flüssigkeiten zu einer möglichst homogenen Mischung verarbeitet werden. Besonders anspruchsvoll wird diese Aufgabe dadurch, dass sich die Rezepturbestandteile in Fett und Wasser unterschiedlich lösen. Darüber hinaus muss auch eine definierte Quellung trockener Stärkeanteile in den
nassen Phasen gewährleistet sein. Und nicht zuletzt kommt es sowohl bei Instantsuppen als auch bei gekörnten Brühen auf die gewünschte Rieselfähigkeit und Dosierbarkeit des Endproduktes an.
Die Herausforderung für die Lebensmittelindustrie besteht nun darin, die angestrebten Eigenschaften für jede Rezeptur und jede Charge schnell, genau und reproduzierbar innerhalb kürzester Zeit zu erzeugen. Selbstverständlich müssen sowohl der Prozess als auch die Maschine dabei allen lebensmitteltechnischen und hygienischen Ansprüchen genügen, die die Hersteller an das Produkt haben.
Mischer für die Chargenproduktion
Mit dem horizontalen Pflugscharmischer FKM von Lödige Process Technology lassen sich diese komplexen prozesstechnischen Anforderungen erfüllen. Dabei wird der Mischer bevorzugt im Chargenbetrieb eingesetzt. Je nach Produktionsmenge und Anwendung liegen die gelieferten Baugrößen zwischen 300 l für Kleinchargen und 8000 l für größere Produktionen.
Der Pflugscharmischer arbeitet nach dem von Lödige entwickelten Schleuder- und Wirbelverfahren. Spezielle Mischwerkzeuge, die systematisch auf einer Welle angeordnet sind, erzeugen eine dreidimensionale Mischgutbewegung, ein sogenanntes mechanisch erzeugtes Wirbelbett. Infolge dieser intensiven und bei Bedarf zugleich schonenden Produktbewegung lassen sich auch feste oder flüssige Klein- und Mikrokomponenten sehr schnell und homogen in einer Charge verteilen. Bei Bedarf bietet Lödige diverse Varianten der Flüssigkeitszugabe an. Die jeweilige Lösung richtet sich nach den anwendungs- und rezepturspezifischen Anforderungen. Die Flüssigkeitsanteile können dabei zwischen 1 und 30 % liegen.
Gleichzeitig erfüllt der Pflugscharmischer alle Anforderungen an ein hygienisches Design. Lödige ist Mitglied der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) und entwickelt Konzepte für Mischanlagen entsprechend dieser Richtlinien. Konkret bedeutet das für den Pflugscharmischer im Wesentlichen: reinigungsfreundliche Ausführung, komplett aus Edelstahl gefertigt, produktberührte Oberflächen mindestens Ra 0,8 µm, komplett verschweißtes Mischwerk mit optimierten Schaufelabständen zur Wand, luftgespülte, wartungsarme Wellenabdichtungen, große Inspektions-/Reinigungsöffnungen, vergrößerte Entleerungsöffnung(en) für minimierte Restmengen, Antriebe und Lager mit Edelstahlhauben sowie gegebenenfalls eine (teil-)automatisierte Nassreinigung.
Die Prozessschritte im Einzelnen
Grundsätzlich werden beim Mischen im Chargenbetrieb die Komponenten einzeln oder gemeinsam vorgewogen und in den Mischer gegeben. Nach einer durch Scale-up-Versuche ermittelten optimalen Mischzeit und Erreichen der geforderten Homogenität wird die Charge in nachgeschaltete Bunker, Container, Big-Bags o. ä. entleert.
Die Beschickung erfolgt von oben bzw. bei kleineren, vorwiegend manuell betätigten Mischern über eine größere Handklappe. Bei automatisierter Produktion gelangen die Rohstoffe aus vorgeschalteten Silos, Waagen o ä. Dosierungen über einen oder mehrere Stutzen in den Mischer. Die Entleerung erfolgt nach unten, in der Regel mittig. Die Mischwerkzeuge sind so konstruiert, dass bei geöffneter Entleerungsklappe das Produkt zur Mitte hinaus transportiert wird.
Bei trockenen Rezepturen beträgt die Mischzeit etwa 1 bis 3 min. Ein Vorteil des Pflugscharmischers besteht darin, dass diese Mischzeiten zwischen den genannten Baugrößen kaum variieren. Oft setzt sich die Chargenzeit aus einer Kombination von mehreren Prozessschritten zusammen. Fragile oder sensible Komponenten werden meist erst am Ende zugegeben.
Anwendungsbeispiel aus Afrika
Wachstumsmärkte für diese Produkte sind zurzeit Asien, Südamerika und Afrika. So setzt seit 2018 ein Neukunde aus Westafrika auf Qualität aus Deutschland. Um seine Produktionskapazitäten in großem Umfang zu erhöhen, investierte das Unternehmen in Maschinen von Lödige, die vielfältige Mischaufgaben erfüllen. Die Entscheidung fiel dabei in der ersten Ausbauphase auf 18 FKM-Mischer. Für Lödige war es seinerzeit der mengenmäßig größte Einzelauftrag der über 80-jährigen Firmengeschichte.
Gebr. Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn
Autor: Sebastian Steinkamp
Vertrieb Life Science
Technology,
Lödige
