Thermische Verfahren, thermisches Behandeln, Sterilisieren

Mehl, gemahlene Getreide toasten und enzymatisch deaktivieren, sterilisieren. Chargenweise Mehlbehandlung versus kontinuierliche Mehlbehandlung

Grundsätzlich sind Enzyme unverzichtbar zur Herstellung hochwertiger Backwaren.

Mehle wie Amaranthmehl, Buchweizenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl, Hirsemehl, Maismehl, Quinoamehl, Roggenmehl und Weizenmehl können durch thermische Einwirkung keimarm gemacht werden. Auch die Enzyme im Mehl sind dann weitgehend deaktiviert.

Thermisch behandelte Mehle, Getreide fungieren als Bindemittel oder auch als Lebensmittelstabilisatoren für Instantnährmittel, Conviniencefood oder auch in diätetischer Nahrung. In Großküchen wird getoastetes Mehl als klumpenfreies und geschmacksneutrales Bindemittel geschätzt. Thermisch behandelte Mehle lassen sich gut benetzen. Sie können auch als Trägerstoff für Tabletten, Gewürze und Aromen dienen.

Instantmehle lassen sich in der Regel gut mit Wasser, mit Öl und auch mit Emulsionen benetzen. Sie können beispielsweise als Haftvermittler oder Nasspanade für Gemüse, Fisch und Fleisch verwendet werden. Die Eigenschaften der Dispersion, wie Viskosität und Adhäsion werden durch die Wärmebehandlung vorbestimmt. In seltenen Fällen wird das Getreide vor der Zerkleinerung thermisch behandelt, gedämpft, gekocht oder geröstet.

Wird in diesem Zusammenhang die Vokabel „Dampfsterilisation“ verwendet, so gilt folgende Einschränkung: Gemeint ist keinesfalls eine Sterilisation im medizinischen Sinn. Landwirtschaftliche Produkte sind in der Regel nicht keimfrei. Im vorliegendem Fall handelt es sich nur um eine Reduktion unerwünschter Keime und Enzyme.

Chargenweise Mehlbehandlung

Die Keim- und Enzymreduktion chargenweise durchzuführen bietet viel Flexibilität. amixon^® Sterilreaktoren der Bauart AMT oder VMT sind hierzu besonders gut geeignet. Die chargenweise Aufbereitung ermöglicht es, die Keim- und Enzymreduktion genau an die Pulvercharakteristika anzupassen. Die Prozesstemperaturen und die zugehörigen Verweilzeiten können gegeneinander abgeglichen werden. Mit variablen Drehfrequenzen der Mischwerkzeuge wird die mechanische Energieeintragung gesteuert. Darüber hinaus kann die Vakuumtrocknung und Kühlung der Güter stattfinden.

Wasserdampf wird ins bewegte Mischgut eingetragen. Der Mischraum ist druckfest und vollständig temperiert. Das Mehl wird erwärmt und durchmischt. Wahlweise kann der Mischraum vorab vakuumiert werden. Mit dem Dampfeintrag steigt der Druck im Mischraum nach Maßgabe der Dampfmenge und Temperatur. Der Sterilreaktor gestattet weitaus höhere Temperaturen als 100°C.

Die Wärmeenergie des Wasserdampfes wird auf der Oberfläche der Getreide/ Mehlpartikel freigesetzt. Im Moment des Kondensierens wird die thermische Energie sehr wirkungsvoll in die Mehlpartikel übertragen. Das Mehl erwärmt, Enzyme und Keime werden effektiv deaktiviert.

Der oben dargestellte amixon^® - Sterilmischer VMT begünstigt das Gelingen in besonderer Weise:

Die Erwärmung aller produktberührten Maschinenteile stellt sicher, dass der Wasserdampf nur auf dem Mischgutpartikel kondensiert.
Die sanfte, schonende Art des Mischens ist ein Garant dafür, dass die Partikelstruktur ihres Mehls bestmöglich erhalten bleibt.

amixon® Sterilmischer; Vakuumtrockner

Haltbarkeit, Abfüllung und Konditionierung

Nach Abschluss der thermischen Behandlung müssen zwei oder manchmal sogar drei wichtige Prozessschritte erfolgen:

Die Überschüssige Feuchtigkeit muss aus dem Mehl entfernt werden.
Das Mehl muss bis zur Raumtemperatur abgekühlt werden, bevor es abgefüllt/ verpackt werden kann
Wahlweise können pulvrige oder flüssige Komponenten hinzugemischt werden, bevor der Abfüllprozess beginnt

Die Punkte 1 und 2 geschehen schnell, effektiv und zeitgleich im selben amixon^® Sterilmischer, indem das Mischgut unter Vakuumanlegung getrocknet und gekühlt wird. Mit der Maßnahme Nr. 3 kann die Funktionalität des Mehls justiert werden.

Enthalpie vom Wasserdampf

Kontinuierliche Mehlbehandlung

Beheizte Ringschicht-Mischer/ Granulatoren (Typ: RMG) arbeiten kontinuierlich. Die Verweildauer der Mischgüter ist kurz. Auch der Kontakt von Mehl und Dampft erfolgt nur kurzzeitig. Die Erwärmung des Mehls resultiert aus der Kondensation des Dampfes auf den Mehlpartikeln. Der Mischraum des Ringschichtmischers sollte ebenfalls erwärmt sein. Je nach Drehfrequenz und Art der Mischwerkzeuge kann das Mehl den RMG auch agglomeriert verlassen.

Kontinuierliche Benetzungsverfahren können nur bei Umgebungsdruck stattfinden. Die Misch- und Dampfbehandlung kann nicht bei Überdruck oder Vakuumanlegung erfolgen. Nach der thermischen Behandlung muss das Mehl ggf. getrocknet und gekühlt werden. Hier kommen unter anderem kontinuierlich arbeitende Wirbelschichttrockner/ -Kühler zum Einsatz.

amixon® Ringschicht-Mischer/ Granulator; kontinuierlich arbeitend

Frage eines Kunden: Welche Möglichkeit des Testens kann amixon anbieten?

Antwort von amixon^®: Wir heißen Sie herzlich willkommen zum Zweck des Testens. Die amixon^® Technika sind exzellent ausgestattet. Geeignete Testapparate stehen im Technikum der amixon GmbH zur Verfügung. Die Erprobung des oben beschriebenen Prozesses sollte mit Ihrem Originalprodukt stattfinden. Vorversuche können im 10 Liter-Maßstab stattfinden. Für die Hauptversuche sollte die Chargengröße ca. 200 Liter betragen. Auf diese Weise können wir gemeinsam spezifische Prozessanforderungen sehr genau erkennen und spezifizieren.

Anschließend bekommen Sie Ihr modifiziertes Produkt zurück und ein von uns erarbeitetes Versuchsprotokoll. Ein oder zwei Versuchstage im Haus amixon^® werden Ihnen einen großen Informationsgewinn vermitteln. Sie erfahren während Ihres Besuches nützliche Details zu den Themen Reinigung und hygienischer Prozessapparatebau. Eine Werksführung ermöglicht Ihnen wertvolle Einblicke in den hygienischen Apparatebau.

amixon® Testreaktor

Versuchsdurchführung mit einem amixon® Sterilreaktor

Protokoll einer Versuchsdurchführung. Die Violett-blaue Linie zeigt den Verlauf Mischguttemperatur, die gelbe Linie zeigt den Verlauf des Druckes im Mischraum. Der dargestellte Zeitraum betrifft ungefähr 22 Minuten. Alle produktberührten Teile des Mischers sind temperiert, auch die Mischwerkzeuge. Der Mischvorgang beschleunigt die Erwärmung des Mischgutes. Besonders schnell findet die Erwärmung des Pulvers statt, wenn steriler Dampf in den Mischraum eingetragen wird. Je höher der Systemdruck im Mischraum, je höher ist die erzielbare Temperatur.

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