Schüttguttechnik Milchpulver mit hohem Fettgehalt in Silos lagern und pneumatisch fördern

Wie sich Milchpulver verarbeiten lassen, bestimmt nicht zuletzt dessen Fettgehalt. Zusammen mit Partikelgröße und Porenvolumen beeinflusst er zudem die Lager- und Fließeigenschaften des Pulvers. Das macht das Lagern von Milchpulvern mit hohem Fettgehalt in Silos und deren pneumatische Förderung zu einer kniffligen Aufgabe. Die Schüttgutexperten von System-Technik haben sich diesen Herausforderung gestellt.

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Milchpulver wird für die Herstellung vielfältiger Lebensmittel verwendet und zum großen Teil als Halbfabrikat verkauft. Es wird zu Schokolade und Eiscreme verarbeitet oder kommt als Zutat von Backwaren und Tütensuppen zum Einsatz. Demzufolge werden unterschiedliche Anforderungen an das Milchpulver gestellt. Für die Schokoladenindustrie ist es beispielsweise wichtig, dass es einen hohen Anteil an freiem Fett besitzt. Für Eiscreme muss das Pulver dem gegenüber eine gute Löslichkeit aufweisen. Vom Rahmpulver mit 75 % Fett bis zum Magermilchpulver sind alle Variationen möglich.

Der Fettgehalt des Milchpulvers nimmt zudem entscheidenden Einfluss auf die späteren Verarbeitungseigenschaften und beeinflusst vor allem die Lager- und Fließeigenschaften. System-Technik hat seit über 40 Jahren Erfahrung in der Projektierung und Ausführung von automatischen Schüttgutsystemen für die Lebensmittelindustrie. Hermann J. Linder, CEO der Solids Solutions Group betont: „Vorrangig gilt es bei der Auslegung von Silo- und Förderanlagen im Bereich der Lebensmittelproduktion immer die Einhaltung der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG inkl. Anlage 1 Absatz 2.1 Nahrungsmittelmaschinen sowie die DIN EN1672/2 Hygieneanforderungen, zu erfüllen. Weiterhin halten wir bei Solids die EHEDG-Guidelines sowie GMP- sowie FDA-Empfehlungen ein. Das gesamte System muss danach totraumfrei, restlos entleerbar und leicht reinigbar sein.“

Einfluss des Fettgehalts

Höhere Fettgehalte führen zu einer deutlichen Abnahme der Fließfähigkeit und aus den abfallenden Temperaturen im Produkt während der Lagerung resultiert ein zusätzlicher Anstieg der Schüttgutfestigkeit, was die Fließ- und Lagerfähigkeit des Milchpulvers weiter verschlechtert. Bei sehr hohen Fettgehalten entstehen bei Lagerzeiten von wenigen Stunden bereits Schüttgutfestigkeiten in der Nähe der Verfestigungsspannung. Ein Fließen ohne Austragshilfen ist nicht mehr möglich. Höhere Temperaturen wiederum verschlechtern die Wandreibungswerte und es kommt zu ausgeprägter Adhäsionsneigung. Ein höherer Fettgehalt führt zu einer hohen Zeitverfestigung. Bereits nach wenigen Stunden Lagerzeit wären Mindestauslaufdurchmesser größer als der Silodurchmesser erforderlich. Um trotz dieser vielfältigen Abhängigkeiten die Lagerung und Förderung des Milchpulvers beherrschbar zu gestalten, erfolgte schließlich folgende Differenzierung:

• Milchpulver mit einem Fettgehalt von kleiner 40 % bei einer Temperatur von ca. 25 °C wird in 'lagerfähig ohne Umwälzung' eingestuft (bis ca. 24 Stunden, bei Beachtung des erforderlichen Auslaufdurchmessers)

• Milchpulver mit einem Fettgehalt zwischen 40 und 60 % wird (bei sonst gleichen Bedingungen) in 'lagerfähig nur mit Umwälzung' eingestuft

Bei der Umwälzung bzw. Umförderung des Schüttgutes wird in regelmäßigen Abständen im Massenfluss etwas Schüttgut abgezogen und abermals in das Silo eingefüllt. Die Bewegung verhindert eine zu starke Zeitverfestigung des Schüttgutes und erlaubt eine realisierbare Dimensionierung des Silos unter Einhaltung der Massenflusskriterien. Allerdings, so Linder, „ist aus Sicherheitsgründen und bei unvorhergesehenen längeren Lagerzeiten oder Temperaturschwankungen, auch bei einem Fettgehalt von unter 40 % die Umförderung von Teilmengen in regelmäßigen Abständen zu empfehlen.“

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