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Individuell ausgelegte Homogenisatoren ermöglichen eine verbesserte Endproduktqualität bei der Homogenisierung von Fleischersatzprodukten

Homogenisierung von Fleischersatzprodukten
Individuell ausgelegte Homogenisatoren ermöglichen verbesserte Endproduktqualität

Homogenisatoren sind in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ein wesentlicher Bestandteil vieler Herstellungsprozesse. Die individuell ausgelegten Lebensmittel-Homogenisatoren ermöglichen u. a. eine verbesserte Endproduktqualität, hochstabile Produkte und reduzierte Rezepturkosten durch weniger Zusatzstoffe. Bei der Verarbeitung von Fleisch- und Milchersatzprodukten auf Pflanzenbasis spielt die Homogenisierung eine wichtige Rolle, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.

In Zusammenarbeit mit Anwendern in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie entwickelt und gestaltet das Düsseldorfer Unternehmen Axflow Systeme und Anlagenkomponenten, die beim Handling von fließfähigen Lebensmittelprodukten zum Einsatz kommen. Die Bandbreite reicht hierbei von standardisierten Homogenisierungsprozessen in der klassischen Milchwirtschaft über das Dosieren und Mischen von Aromen und Zuckercouleur in der Getränkeproduktion und das Einmischen von Schokoladenpulver bei der Herstellung von Pudding bis zum Mischen und Auftragen von Würzsauce auf Fleischprodukte.

Das Homogenisierungsverfahren wird bei Lebensmitteln eingesetzt, um Geschmack, Textur und Farbe zu verbessern und die Stabilität zu erhöhen. Es handelt sich hierbei um einen physikalischen Prozess, der nicht mischbare Flüssigkeiten zu einer Emulsion vermischt. Der Homogenisator stellt im Grunde eine Verdrängerpumpe dar, an die ein Homogenisierungsventil angeschlossen ist. Die Flüssigkeiten im Homogenisator werden mit hohem Druck durch einen kleinen Spalt gedrückt. Dies führt zu einem schnellen Geschwindigkeitsanstieg und Druckabfall, wodurch Turbulenzen und Druckunterschiede entstehen, die zu einer Aufspaltung und Dispersion der Partikel führen.

Die Zukunft gehört den Pflanzen

Besonders bei Fleisch- und Milchersatzprodukten auf Pflanzenbasis ist in den vergangenen Jahren die Nachfrage stark gestiegen. Der Gesamtmarkt für milchfreie Alternativen belief sich im Jahr 2020 auf mehr als 21 Mrd. Dollar und es wird erwartet, dass er bis 2025 auf 36 Mrd. Dollar anwächst.

Es gibt eine wachsende Verbrauchernachfrage nach gesunden und nachhaltigen milchfreien Getränken mit einem guten Trinkgeschmack. Hafer-, Hanf-, Mais- und Reisgetränke sind Beispiele hierfür auf Getreidebasis. Soja und Erbsen gehören zu den Produkten auf Hülsenfruchtbasis und Walnuss- und Mandelgetränke entstehen auf Basis von Nüssen. Bei der Verarbeitung dieser Getränke spielt die Homogenisierung eine wichtige Rolle, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.

Schwebstoffe, Fasern sowie Öltröpfchen müssen klein sein, um eine hohe Stabilität, guten Geschmack sowie das entsprechende Mundgefühl und ein optimales optisches Erscheinungsbild erzielen zu können. Die Partikelgrößenverteilungen vor und nach der Homogenisierung in der Grafik zeigen, wie sehr die Öltröpfchen sowie die größeren Schwebeteilchen in einem solchen Getränkeprodukt verkleinert werden.

Homogenisatoren für pflanzliche Getränke müssen mit widerstandsfähigen Materialien ausgelegt sein, um eine hohe Lebensdauer aller Verschleißteile zu erzielen, da Pflanzenfasern sehr abrasiv wirken. Beispielsweise wird für das Homogenisierventil typischerweise Wolframkarbid gewählt. Für Emulsionen wird eine zweistufige Homogenisierung empfohlen. Der erforderliche Druck hängt vom Rohprodukt und der gewünschten Partikelgröße im Endprodukt ab. Normalerweise sind Drücke von bis zu 400 bar ausreichend. Oftmals werden jedoch nicht mehr als 250 bar benötigt, auch wenn die Systeme eine wesentlich höhere Druckleistung erzeugen können.

Individuell angepasster Prozess

Ziel bei einem neu angelegten Produktionsprozess zur Herstellung von Sojadrinks war in erster Linie, ein Produkt mit angenehmem Geschmack, ansprechendem Geruch, hygienisch heller Farbe und guter Verdaulichkeit zu entwickeln. Der in verschiedenen Tests erarbeitete Prozess vermeidet in weiten Teilen den Kontakt des Enzyms Lipoxygenase mit dem Öl, das die Sojabohnen enthalten. So wird die chemische Reaktion umgangen, die zu negativ wahrgenommenem Geschmack und Geruch führt. Wie in den meisten Prozessen ist auch in diesem Fall die Wärmebehandlung ein kritischer Schritt. Schließlich sollen unerwünschte Enzyme inaktiviert und Trypsininhibitoren zerstört werden. Gleichzeitig muss die Erhitzung schonend genug sein, um eine Denaturierung der Proteine zu vermeiden. Die daraufhin entstehende Grundsubstanz enthält abrasive Partikel, die aber nicht gefiltert werden, um wertvolle Proteine und Öle zu erhalten. Stattdessen wird eine Vorvermahlung mit anschließender Homogenisierung durchgeführt. Der eingesetzte Druck kann zwischen 170 und 550 bar mit einem bis drei Durchgängen variieren. Das Resultat ist ein ansprechender, stabiler und reproduzierbar effizient hergestellter Sojadrink, bei dem die wertvollen Nährstoffe erhalten bleiben.

Axflow unterstützt Kunden beim Testen neuer Rezepturen für pflanzliche Lebensmittel. Beim erstmaligen Umstieg auf alternative Lebensmittel bieten sich Homogenisatoren mittlerer Baugröße an, die für effiziente Testprozesse genauso geeignet sind wie für das flexible Umschalten auf einen Kleinserienbetrieb.

Axflow GmbH, Düsseldorf


Autor: Martin Timmerbeil

Marketingleiter, Axflow

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