Verfahrenstechnik 4/2022

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Gut gelöst Langsam drehende Mischwerkzeuge sorgen für ideale Mischgüten bei Getränkepulvern Instantgetränkepulver sind im Trockenzustand gut lagerbar. Sobald sie mit Wasser oder Milch vermischt werden, entsteht schnell und unkompliziert ein Kalt- oder Heißgetränk. Doch was in der Zubereitung anspruchslos ist, erfordert bei der industriellen Herstellung eine ausgefeilte Mischtechnik. Nur so lassen sich die gewünschten Eigenschaften einstellen. Auch wenn es uns oft nicht bewusst ist, Instantgetränke begegnen uns täglich in verschiedensten Formen. Trinkbrause im Beutel, Brausetabletten in Röhrchen, Medikamente als Direkt-Granulat zur Auflösung auf der Zunge oder Cappuccino in der Kapsel – das Pulver wird im Trinkwasser verteilt und umgehend steht ein Getränk zur Verfügung. Obwohl das Instantpulver auf den ersten Blick wie ein gewöhnliches, zuckriges Massenerzeugnis anmutet, ist es nicht trivial, die Eigenschaften wie Bioverfügbarkeit, Mundgefühl und Aroma zu vereinigen. Wenngleich der Ursprung des Instantgetränks im 20. Jahrhundert liegt, ist der Kerngedanke uralt, nämlich die Haltbarmachung durch Wasserentzug. Sprühgetrocknet oder als gefriergetrocknetes Granulat kann man beispielsweise Kaffee länger lagern. Heute gibt es verschiedenste Instant-Kaffeemischgetränke. Aber sie müssen sorgfältig und schonend hergestellt werden. Ein Cappuccino-Mixgetränk besteht aus vielen Komponenten. Da ist der Zucker, der zuvor fein gemahlen und agglomeriert wurde, das Milch-Sahnepulvergemisch – beides sprühgetrocknet und agglomeriert, der lösliche Kaffee und verschiedene Aromen. Eine Zusammenstellung besonders empfindlicher Güter, die genau zu vermischen sind. Amixon bietet für die Getränkepulverherstellung wahlweise Hochleistungs- Doppelwellenmischer oder Koneslid- Mischer an. So kann ein Mischvorgang sogar optimiert werden, wenn der Produzent beispielsweise wünscht, dass beim Aufgießen des Wassers der Cappuccino schneeweiße und dunkelbraune Schaumbläschen aufweisen soll und ein Verrühren in der Tasse nahezu unnötig wird. 14 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de
LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL Hauptzutat Zucker … In Fachkreisen ist bekannt, dass die Bioverfügbarkeit von Zutaten nur dann erhalten bleibt, wenn der Mischvorgang scherungsarm erfolgt. Amorphe Partikelstrukturen aus der Sprühgranulation sollen nicht durch Druck und Reibung nachkristallisieren. Jeglicher Scherstress beim Mischen sollte unterbleiben. Instantgetränkepulver bestehen aus agglomerierten Einzelkomponenten – manche davon liegen in verkapselter Form vor. Auch sie sind empfindlich gegen Abrieb. Stäube, die entstehen, indem die Mischgutpartikel aneinander reiben und verrunden, verändern nicht nur den Geschmack. Der Feinanteil sammelt sich am Boden der Verpackung an und vermittelt den Eindruck, als handele es sich um einen niederwertigen Reststoff. Darüber hinaus neigt der Staub zum Aufschwimmen auf der Flüssigkeit und erschwert das Niedersinken. Im ungünstigsten Fall wird die Staubfraktion vom Pulver umschlossen und bildet Klumpen, die nur schwer aufzulösen sind. Das Problem kann nur gelöst werden, indem der Mischer schnell ideale Mischgüten erzielt, und zwar mit langsam drehenden Mischwerkzeugen und minimalem Energieeintrag. Mit der Pulverrezeptur werden andere produktspezifische Eigenschaften definiert, wie Trübung, Textur, Viskosität, Mundgefühl und Färbung. … oder Milchpulver Bei den trockenmilchbasierten Flüssignährmitteln ist die Kette der vorgeschalteten Produktionsschritte zumeist länger als bei den zuckerbasierten Erfrischungsgetränken. Milch wird mit unterschiedlichen Nährstoffen und Früchtederivaten vermischt, bevor sie via Sprühtrocknung zu einem nahrhaften Pulver wird. Ein typisches Instantpulver liegt aber nur dann vor, wenn es sich beim Zufügen von Wasser erwartungsgemäß verhält. Es muss eine gute Instantlöslichkeit besitzen. Dieser Vorgang des schnellen, vollständigen Benetzens ist nicht trivial, denn die im Pulver befindliche Luft muss in dem Maße aus der Schüttung entweichen, wie das Pulver den Flüssigkeitsspiegel passiert und niedersinkt. Koneslid-Mischer mit sekundenschneller Restlosentleerung Das Ziel ist, ideale Mischgüten in kurzer Zeit und mit geringem Energieeintrag herzustellen Die Löslichkeit, das Sinkverhalten und die Dispergierbarkeit des Pulvers in der Flüssigphase müssen der Konsumentenerwartung entsprechen. Entsprechende Dispergier- und Löslichkeitskinetik kann ein sprühgetrocknetes Pulver in der Regel nur dann erfüllen, wenn es in einem Fließbett agglomeriert und konditioniert wird. Das gilt insbesondere für Instant-Trinkschokolade. Der Kakao würde sich normalerweise nicht im Wasser verteilen. Wird er aber mit Zucker und Trockenmilchderivaten unter Hinzufügung kleiner gleichverteilter Lecithin-Additive agglomeriert, entsteht ein gut lösliches Pulver. Restlos entleerbar An dieser Stelle seien noch zwei herstellungsbedingte Qualitätsmerkmale angesprochen: Hygiene und Nachverfolgbarkeit bei bestmöglicher Chargentreue. Gestatten wir uns die Annahme, man würde über eine Mischanlage verfügen, die sich zu 100 % selbsttätig entleert, dann wäre jegliche Reinigung überflüssig. Das ist zwar in der Praxis kaum erreichbar, aber es gibt Möglichkeiten, die diesem Ziel innerhalb weniger Sekunden sehr nahekommen. Der zuvor dargestellte Koneslid- Chargenmischer von Amixon wurde speziell für die Restlosentleerung entwickelt. Egal ob Endanwender mit Spülchargen operieren oder ob sie explizit eine Trocken- oder Nassreinigung durchführen, die ergonomische Erreichbarkeit aller relevanten Anlagenteile ist wichtig. Müssen automatische Nassreinigungen (Washingin-Place) mehrmals täglich stattfinden, um etwa Halal-Anforderungen zu erfüllen, dann ist es umso wichtiger, dass die Misch anlage schnell und sicher trocknet. Die Reinigungsprozeduren sind identisch, wenn auf derselben Mischanlage Non Allergene und allergenbehaftete Güter produziert werden. Durch geschicktes Inertisieren kann der ungewollten Oxidation des Instantgetränkepulvers entgegengewirkt werden: Apparate von Amixon sind nicht nur dauerhaft gasdicht, sondern auch druck- und vakuumfest. So kann während des Mischens Vakuum von –950 mbar angelegt werden, um die Umgebungsluft/Sauerstoff aus dem Pulver zu entfernen. Anschließend wird der atmosphärische Druck im Mischer wiederhergestellt, indem Stickstoff-Kohlensäure-Gasgemische eingetragen werden. Fotos: Amixon, Heike Rau – stock.adobe.com www.amixon.com www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 15
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