Termin vormerken: 4. November 2026 – 16:45 Uhr „Heißdampf für eine energieeffiziente Trocknung und Agglomeration in der Wirbelschicht“

Ziel

Der Einsatz von überhitztem Dampf als Trocknungsmedium hat aufgrund hoher Anlagenkosten, Wartungsaufwands und erhöhter Prozesskomplexität bislang nur begrenzte industrielle Anwendung gefunden. In Wirbelschichtverfahren bietet überhitzter Dampf jedoch ein erhebliches Potenzial für eine energieeffiziente Lebensmittelverarbeitung. Die für Wirbelschichtanlagen charakteristische intensive Partikelbewegung ermöglicht einen verbesserten Wärme- und Stoffaustausch, während die Dampfatmosphäre nicht nur zur Trocknung, sondern auch zur Partikelagglomeration genutzt werden kann, was eine gezielte Verbesserung funktioneller Produkteigenschaften wie Benetzbarkeit und Dispergierbarkeit ermöglicht. In dieser Studie wurden die Prozesse der Trocknung und Agglomeration unter Verwendung von überhitztem Dampf in einer Wirbelschichtanlage systematisch analysiert und mit einem herkömmlichen Heißluftverfahren verglichen.

Methode

Die Versuche wurden in einer Wirbelschichtanlage im Pilotmaßstab durchgeführt. Anhand einer mikrokristallinen Cellulose als Modell wurden für beide Trocknungsmedien die Prozessparameter ermittelt, die zur Erreichung eines niedrigen Restfeuchtegehalts erforderlich sind, und umfassende Energiebilanzen erstellt. Darüber hinaus wurde das Modellmaterial genutzt, um das Agglomerationspotenzial von überhitztem Dampf zu untersuchen. Dabei wurden Materialeigenschaften wie Restfeuchte, Schüttdichte und Wasserlöslichkeit analysiert.

Ergebnisse

Durch den Betrieb des Verfahrens in einer Reindampfatmosphäre bei systematischer Rückgewinnung der verfügbaren Abwärme sowie der latenten Kondensationswärme konnte der spezifische Energieverbrauch gegenüber einem herkömmlichen Heißlufttrocknungsverfahren gesenkt werden. Die zusätzliche Integration der Dampfkompression steigerte die Energieeffizienz noch weiter. Die Dampfatmosphäre wurde zudem zur Agglomeration der Partikel genutzt, was im Vergleich zum Referenzmaterial zu einer hohen Benetzbarkeit und Wasserlöslichkeit führte.

Fazit

Diese Ergebnisse zeigen, dass die Trocknung mit überhitztem Dampf und die Agglomeration in einer Wirbelschicht eine neuartige und skalierbare Prozessstrategie für die nachhaltige Herstellung von funktionellen Lebensmittelpulvern, wie beispielsweise Instantgetränkemischungen, darstellt, die erhebliche Energieeinsparungen mit einer verbesserten Produktfunktionalität verbindet. Über die Energieeffizienz hinaus sorgt die Atmosphäre aus überhitztem Dampf von Natur aus für eine thermische Keimabtötung, wodurch eine konservierungsmittelfreie Verarbeitung ermöglicht und Clean-Label-Produktkonzepte unterstützt werden.

Bitte beachten Sie: Der Vortrag wird in englischer Sprache gehalten.