Sanfte Kälte – Kryogene Verfahrenstechnik leicht gemacht

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Kryogene Verfahren im Food-Bereich

Kryogene Verfahren im Food-Bereich: Wertvolles erhalten mit Kaltvermahlung

Zum Mahlen von Kräutern und Gewürzen setzen Hersteller schon seit Langem kryogene Technik ein. Schließlich bleibt der Geschmack erhalten und es lassen sich die gewünschten Korngrößen erzielen. Doch auch für andere temperatursensible Produkte eignet sich die kryogene Vermahlung, da wichtige Proteine und Vitamine durch Kälte nicht zerstört werden. Somit wird eine sehr produktschonende und gleichzeitig keimreduzierte Verarbeitung möglich.

Um biologische oder biologisch-zertifizierte Nahrungsmittel und Animal-Feed-Produkte auch im neuen Ebbecke-Technikum für kroygene Technik verarbeiten und testen zu können, werden entsprechenden Anlagen gemäß verschiedener Hygienestandards aufgebaut – u.a. auch nach GMP und HACCP. Auf den neuen Anlagen können aber auch halal oder koschere Produkte verarbeitet werden. Neben der kryogenen Vermahlung wird das neue Kompetenzzentrum auch weitere kroygene Verfahrensschritte umfassen – z.B. Mikronisierung, Feinstsichtung, Siebung, Granulierung, Trocknung, Mischung sowie Sprühkühlung.

Kryogene Verfahrenstechnik

Viele Produkte lassen sich aufgrund ihrer Eigenschaften nur kalt vermahlen. Um eine möglichst gleichmäßige Korngröße zu erzielen, wird das Produkt nach dem Mahlvorgang häufig gesiebt. Vor dem Sieben muss das kalte Pulver zum Erwärmen zwischengelagert werden. Anderenfalls würde die Feuchtigkeit der umgebenden Luft an den Produktpartikeln kondensieren. Klumpen im Produkt wäre die Folge. Vermahlenes Materials zu lagern, verzögert jedoch die Produktion und bindet Kapazitäten.

Welche Optimierungspotenziale sich ergeben, wenn man die Pulverherstellung als Prozess denkt, zeigen die Mahlexperten von Netzsch Trockenmahltechnik. Sie haben ein Verfahren entwickelt, das alle Schritte in einem inerten Kreisgassystem integriert – von der Kühlung des Rohmaterials über die Vermahlung bis hin zu einer Inlinesiebung. Nach der kryogenen Vermahlung wird das Produkt in die Siebanlage übergeben. Zeitgleich wird Stickstoff eingetragen. Dadurch entsteht mittels Kreisführung des Prozessgases im Siebkreislauf eine inerte, trockene Atmosphäre. So kann das frisch vermahlene Produkt nach dem Abscheider (Filter bzw. Zyklon) direkt auf die Siebmaschine aufgegeben werden.

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(Netzsch Trockenmahltechnik, © Wild Orchid/Fotolia.com)

Das Unternehmen nutzt Siebmaschinen mit Luftstrahlabreinigung. Die Siebdecks werden pneumatisch gereinigt – mithilfe von Prozessgas des integrierten Kreisgasgebläses. Das Prozessgas wird unterhalb der Siebeinlagen zugeführt und bewirkt dort eine Fluidisierung des Mahlgutes, ähnlich wie in einem Luftstrahlsieb. Ein abnehmendes Druckgefälle zwischen Ober- und Unterseite des Siebdecks soll den Produkttransport durch das Siebgewebe sicherstellen. Bei Bedarf können Betreiber auch mehrere Siebdecks integrieren und so mehrere Fraktionen gleichzeitig herstellen.

Clou des Verfahrens: Es nutzt die Wärme Kreisgasgebläse um das geförderte Gas zu erwärmen. Dieses trifft nun auf die frisch gemahlenen, kalten Produktpartikel. Dadurch erwärmt sich das Mahlgut soweit, dass es nach dem Verlassen der Siebmaschine zu keiner weiteren Kondensation an der Oberfläche der Partikel kommt. Je nach Jahreszeit und atmosphärischen Bedingungen sollte das Pulver eine Temperatur von etwa 15 bis 25 °C haben, um eine Kondensation sicher ausschließen zu können. Wie das Unternehmen betont, reiche allein der Wärmeeintrag über das Kreisgasgebläse in den meisten Fällen aus, um das Pulver ausreichend zu erwärmen. Für einige spezielle Fälle, bei groben Produkten mit sehr hohen Durchsatzleistungen, kann ein zuschaltbares Heizregister zusätzlich Wärme in den Kreisgasprozess einbringen. Sollte das Kreisgasgebläse mehr Wärme verursachen, als durch das Mahlgut ausgetragen wird – z.B. bei stark reduzierten Durchsatzleistungen –, gleicht eine zusätzliche Stickstoffkühlung des Siebkreisgasprozesses den Wärmeüberschuss aus. So vermeidet man den Anstieg der Partikeltemperatur über die kritische Verarbeitungstemperatur hinaus.

Fazit: Aufwändige kryogene Prozesse senken nicht nur die Produktivität. Sie erschweren auch die Entwicklung neuer Produkte. Ausgereifte Technik und strategische Partner eröffnen neue Chancen.

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