Mischtechnik Food-Mixer bewahrt empfindliche Produktbestandteile in der Lebensmittelproduktion

Naschkatzen sind anspruchsvoll. Erst wenn die Mousse au Chocolat zart auf der Zunge schmilzt und ihren feinen Schokoladengeschmack entfaltet, sind sie glücklich. Daher sind Lebensmittelproduzenten weltweit auf der Suche nach besonders schonenden Mischverfahren. Ein neuer Mischer besticht mit geringeren Scherkräften.

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Shimadzu Deutschland GmbH

AZO GmbH + Co. KG

Beba Mischtechnik GmbH

Feine Fruchtstücke, Schokoladensplitter oder eine lockere, besonders cremige Konsistenz machen den Unterschied bei der Vielzahl an Joghurts, Cremes, Puddings oder anderen Milchprodukten, die am Markt erhältlich sind. Ernährungstrends und die wechselnden Vorlieben der Verbraucher bestimmen maßgeblich die Marktentwicklung und bringen stetig neue Nahrungsmittelkreationen hervor. Das stellt hohe Anforderungen an die im Produktionsprozess eingesetzten Herstell- und Mischtechniken. Denn die einzelnen Inhaltsstoffe und Komponenten, aus denen sich das Endprodukt zusammensetzt, werden immer vielfältiger und unterscheiden sich in Viskositäten und Feststoffanteilen. Die Technik muss daraus eine reproduzierbare homogene Mischung formen.

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Ein ungenügendes Durchmischen der Komponenten in der Produktion kann zu Abweichungen der Produktqualität führen und sich später negativ auf die Produktstabilität auswirken. Zugleich hat das Mischverfahren großen Einfluss auf Produkteigenschaften wie Konsistenz, Farbe und Geschmack, Lager- und Transportfähigkeit. Um beispielsweise die Fruchtstücke im Joghurt zu bewahren und die gewünschte Konsistenz zu erreichen, ist im Produktionsprozess eine Mischtechnik mit schonendem Aufschlag erforderlich. Denn zu hohe Scherkräfte würden die stückigen Bestandteile beschädigen und damit den Charakter des Endprodukts maßgeblich verändern.

Geringe Scherkräfte durch oszillierenden Mischkopf

Mit dem dynamischen Oszillationsverfahren hat Beba Technology ein besonders schonendes Mischverfahren entwickelt, das sich bereits in Non-Food-Industrien wie der Textil- und Pharmabranche bewährt hat. Mit dem Food-Mixer, der Anfang 2018 als Prototyp der Fachöffentlichkeit vorgestellt wurde, macht der Spezialist für das Mischen von hochviskosen und zähfließenden Medien die patentierte Misch- bzw. Aufschlagtechnik nun auch für die Lebensmittel­industrie zugänglich. Bei dem Verfahren werden Gas und Medium durch schwingende Bewegungen des Mixkopfes und die Trägheit der Masse homogenisiert. Der oszillierende Mischkopf beschleunigt in einer Sekunde mit etwa 16 G, bremst diese Energie in der gleichen Zeit wieder ab und setzt dementsprechend hohe Kräfte frei. Die Konfiguration der Mischseelen bzw. der Mischeinheiten in den Mischrohren ist variabel. Rund 120 Kilogramm oszillieren in einem Winkel kleiner als 20 Grad zwei Mal pro Sekunde. Die oszillierende Mischkammer im Mixkopf ermöglicht eine intensive, dabei aber besonders schonende Mischung von Gas und Produkt. Die Mischtechnik erlaubt einen schonenden Aufschlag, da geringere Scherkräfte als bei herkömmlichen Mischtechniken wirken. Es entsteht ein definierter Schaum – jede Gasblase ist exakt so groß wie die andere.

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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens: Ohne den Gebrauch zusätzlicher statischer Mischrohre werden Produktteile wie Fruchtstücke in den Mischkopf zudosiert. Wenn bei Zwischenphasen der Energieeintrag zu intensiv wird, lässt sich die Drehzahl reduzieren und die Scherung weiter vermindern. Sind die Scherkräfte für hoch sensible Produktbestandteile noch zu hoch, die Förderleistung jedoch zu gering, lässt sich der Oszillationskopf auch ohne Gaseintrag als Durchgangsmischer betreiben. Dabei wird die Gaszuführung vollständig ausgeschaltet und der Mischkopf in einen reinen Mischbetrieb überführt.

Temperatursensible Lebensmittel aufschlagen

Die Technik ermöglicht Lebensmittelproduzenten, Mischprozesse effizienter und kostengünstiger zu gestalten. Denn durch das neue Aufschlagverfahren lassen sich mit der gleichen Menge an Rohprodukten mehr Endprodukte herstellen. Die höhere Gasmenge sorgt außerdem für eine besonders lockere Konsistenz des Lebensmittels – ein Qualitätskriterium für viele Joghurts, Quarks und Cremes. Zudem ist das Oszillationsprinzip auch für das Aufschlagen von temperatursensiblen Lebensmitteln wie Fettcremes, Schokolade und Eiweißprodukte geeignet.

Herkömmliche Mischer am Markt werden durch die hohen Drehzahlen des Motors und der sich drehenden Teile erwärmt. Die durch die Reibung entstehende Energie wird dabei nicht vollständig in mechanische Bewegungsenergie, sondern zu einem Teil auch in Wärmeenergie umwandelt. Im Beba-Food-Mixer befindet sich hingegen kein drehendes Teil im Mischkopf, wodurch ein Temperaturanstieg durch den Prozess der Schaumherstellung nahezu ausgeschlossen ist. Durch den Verzicht auf eine mechanische Dichtung am Mischkopf wird der Verschleiß am Mischer zudem deutlich verringert. Eine große Rolle bei der Entwicklung des Schaummischers für die Lebensmittelbranche spielten auch die hohen hygienischen Anforderungen und gesetzlichen Regelungen.

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Konstruktion für hohe Lebensmittelsicherheit

Um ein kontaminationsfreies und qualitativ hochwertiges Endprodukt sicherzustellen, gelten hohe Sicherheitsstandards im Sinne der Food Safety. Hier kommt es auf hygienisch einwandfreie Anlagenkomponenten im gesamten Produktionsprozess an. Bei dem Food-Mixer ist daher der Mischkopf vertikal ausgerichtet. So lassen sich das Mischmedium und die Spülflüssigkeit vollständig ausdrainieren, ohne Teile des Mixers zu demontieren. Dadurch entspricht der Beba-Mixer dem Reinigungsverfahren „Clean in Place“ (CIP) und wird den hohen Hygieneanforderungen der Lebensmittelindustrie gerecht.

Ein weiterer Sicherheitsaspekt in puncto Hygiene: Die Abdeckungen aus Edelstahl sind rundherum abschließbar. Damit wird eine Verunreinigung der im Aufschlagverfahren verarbeiteten Medien verhindert. Im nächsten Schritt soll der Food-Mixer vom Prototypen zu einem marktreifen Produkt für die Lebensmittelindustrie weiterentwickelt und an die kundenindividuellen Anforderungen angepasst werden.

* Der Autor ist Geschäftsführer bei Beba in Essen/Oldb.

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