Agglomerate aus der Wirbelschicht – Hochentwickelte Prozesstechnik ermöglicht genau definierte Instantprodukte

Ob Eiweißshakes, vitaminisierte Heißgetränke oder Zuckeraustauschstoffe für figurbewusste Mahlzeiten: Mehrfach täglich spülen Produktempfehlungen und Rezepte durch die Timelines der Follower, die sich auf Instagram und in Facebook-Gruppen gegenseitig beim Abnehmen und Sporteln anfeuern. Und obwohl in den Communities das gesunde Kochen mit unverarbeiteten Lebensmitteln hoch im Kurs steht, sind die Konsumenten für kleine Life-Hacks dankbar. Gemeint sind beispielsweise Instantpulver, die begehrte Inhaltsstoffe wie Kurkuma und Co (Abb. 1). bereits in einer schmackhaften Rezeptur vereinen und sich leichter konsumieren lassen als so manches selbst angerührte Gebräu. Für diese Beliebtheit gibt es gleich mehrere Gründe: Instantpulver lassen sich genau dosieren, lösen sich schnell und rückstandslos auf, sie klumpen und entmischen sich nicht – und sie sorgen für ein angenehmes Mundgefühl.

Potenziale bei der Schüttdichte

Ob Dose, Sachet, Stick oder anderes Gebinde: Eine geringe Schüttdichte und eine hohe Porosität zählen zu den Schlüsseleigenschaften vieler Instantprodukte. Die gute Benetzbarkeit sorgt dafür, dass die Partikel sich beim Anrühren bzw. Mixen in Wasser, Milch oder Pflanzendrinks rückstandslos auflösen. Weitere Beispiele sind Mineralien und Spurenelemente oder Vitaminformulierungen sowie getrocknete Probiotika, die mitunter auch tablettiert werden. Eine hohe Dosiergenauigkeit, Fließfähigkeit und Gleichmäßigkeit ist darüber hinaus auch bei Kapsel- und Pad-Systemen gefragt. Ihre Partikelstruktur ist im Vergleich zu normalen Instantprodukten kompakter und fester und wird speziell auf die jeweiligen Brühsysteme abgestimmt.

Wenn pulverförmige Stoffe in heißen oder kalten Flüssigkeiten gelöst oder dispergiert werden sollen, stellen Agglomerate aus der Wirbelschicht eine wesentliche Qualitätsverbesserung dar. Die poröse Struktur der Partikel ist maßgeblich für das verbesserte Benetzungs- und Löslichkeitsverhalten, die Anwendungsfreundlichkeit und letztlich den kommerziellen Erfolg eines Produktes. Für die Sprühagglomeration mithilfe von Wirbelschichttechnologie bietet der Anlagenbauer und Prozessexperte Glatt Ingenieurtechnik unterschiedlichste Möglichkeiten der Optimierung.

Der Agglomerationsprozess

Mittels Wirbelschichttechnologie (Abb. 2) werden in vielen Industriezweigen Pulver agglomeriert, flüssige Inhaltsstoffe zu Granulaten oder Pellets getrocknet, in Mikrokapseln eingeschlossen und bei Bedarf mit einem funktionellen Sprühcoating überzogen. Das Verfahren eignet sich, um Rohstoffe wirtschaftlich in einem einzigen – chargenweisen oder kontinuierlichen– Verfahrensschritt sowohl zu trocknen, zu granulieren als auch zu funktionalisieren. Bei der Sprühagglomeration werden feine Pulverpartikel mit einer Flüssigkeit besprüht, die Flüssigkeitsbrücken trocknen und verkleben das feinkörnige Pulver zu Korn-auf-Korn-Strukturen (Abb. 3). Durch die Benetzung der Oberfläche und die anschließende Trocknung haften die Pulverpartikel aneinander und bilden frei fließende poröse Agglomerate. Diese weisen eine größere Kornstruktur auf, sind staubfrei, fließfähig, exakt dosierbar und haben optimale Eigenschaften bei Anwendung, Transport und Lagerung.

Geschärfte Eigenschaftenprofile

Über die Wahl des Sprühmediums, seine Zusammensetzung und Konzentration können vielfältige Effekte erzielt werden. Instantprodukte gewinnen durch Sprühlösungen mit hoher Viskosität an innerer Struktur und dispergieren leichter. Prinzipiell können bei der Agglomeration in der Wirbelschicht auch organische Substanzen eingesprüht werden, wenn etwa die Konsistenz von Saucen oder die Rehydratisierbarkeit von Stärke verbessert werden soll. Rohstoffe mit ölhaltigen Anteilen wie Schokoladenpulver benötigen für eine bessere Dispersion einen Emulgator.

Wirtschaftliche Systemlösung

Konstant reproduzierbare Qualität auch für kleinere Produktmengen ermöglicht das Kompaktsystem von Glatt für klassische Agglomerationsanwendungen in der Lebensmittelindustrie. Verschiedene Baugrößen decken Leistungsspektren von hundert Kilo bis hin zu drei Tonnen je Stunde ab. Die Systemlösung Glatt GF ModFlex ist modular aufgebaut und erfüllt mit niedrigen Betriebskosten und einer Installationszeit von nur 12 Tagen bis zur Inbetriebnahme alle Ansprüche an die wirtschaftliche und sichere Konti-Agglomeration pulvriger Komponenten – inklusive flexibler Anpassbarkeit sowie Erweiterbarkeit. Auf der Fi Europe in Paris am Stand 31L100 stellt Glatt die Systemlösung im Detail vor.