Instantgetränkepulver homogen gemischt

Ideale Homogenität bei minimaler Energieeintragung

amixon^® Konusmischer erzielen dank SinConvex^® Mischwerkzeug ideale Mischgüten, die in der Praxis nicht mehr verbessert werden können.

Beschickung und Entleerung erfolgt mittels Standard-Container. Insofern sind die Operationen: Dosieren, Chargierung, Mischen und Abfüllung der Mischgüter entkoppelt. Die Anlage ist besonders ergonomisch gestaltet und entspricht höchsten Hygieneanforderungen - auch für Babynahrung. Sie ist wahlweise trocken oder nass reinigbar. Rieselfähige Güter werden restlos entleert.

a. Standard-Container für 1500 Liter mit Staubfilter
b. Andocksystem für Container (staubdicht) mit Rüttelvorrichtung
c. Wirbelstrom-Siebmaschine (schnell zerlegbar, einfach zu reinigen)
d. Einlaufstutzen zum amixon^® Mischer mit totraumfreier Inspektionsklappe - sicherheitsverriegelt
e. große Inspektionstür am amixon^® Konusmischer
f. Ausfluss Stutzen mit großer Inspektionsklappe
g. Wahlweise kann derselbe Chargier-Container verwendet werden

Haltbarmachung durch Wasserentzug; Hygiene ist ein wichtiger Erfolgsgarant

Wenngleich der Ursprung des Instantgetränks im 20. Jahrhundert liegt, ist der Kerngedanke uralt, nämlich die Haltbarmachung durch Wasserentzug. Im Jahr 1925 entwickelten die Gründer der Robert Frigeo GmbH die bis heute bekannte Ahoj-Brause als preiswertes Limonaden-Pulver für die breite Bevölkerung. Ungeachtet dessen, dass Ahoj-Brausepulver sogar auf Himalaya-Expeditionen mit geschmolzenem Schnee getrunken wurde, sah der Konsument es lange nicht als typisches Getränkepulver an. Vielmehr ist es bis heute eine süßsaure Beköstigung für Kinder, die das Pulver ohne Zusatz von Wasser im Munde prickelnd genießen. Natriumhydrogencarbonat, reagiert mit Genusssäuren wie Zitronen-, Wein-, Apfelsäure.

Im Jahr 1937 entwickelte Max Morgenthaler, ein Lebensmitteltechniker des Unternehmens Nestlé, aus einem ganz anderen Grund einen Instantkaffee. Die Verfügbarkeit von Kaffeebohnen war sehr wechselhaft. Mal wurden mehr Kaffeebohnen geerntet als man vermarkten konnte und der Kaffee drohte zu verderben; ein anderes Mal waren die Ernteerträge kleiner als der Bedarf. Sprühgetrocknet oder als gefriergetrocknetes Granulat konnte man den Kaffee nicht nur länger lagern, sondern man erschloss auch eine neue Kundenklientel, die die schnelle Zubereitung von Kaffees als Heißgetränk besonders schätzte.

Das Angebot an Instantgetränken ist unüberschaubar groß und es wächst ständig

Heute gibt es verschiedenste Instant-Kaffeemischgetränke; viele Heißgetränke sogar präpariert für Vending-Automaten. 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 verschiedenste Aromen. Eine Zusammenstellung besonders empfindlicher Güter, die ideal genau zu vermischen sind. Hier leistet das Haus amixon besonderen Support wahlweise mit Hochleistungs-Doppelwellenmischern oder KoneSlid^® Mischern. Der Hersteller von Präzisionsmischern aus Paderborn verfügt über nahezu 40jährige Erfahrung beim Mischen empfindlichster Güter und garantiert nicht nur ideale Mischgüten, sondern stellt darüber hinaus, dass die Güter mit minimalem Energieeintrag in extrem kurzer Zeit vermischt werden. So kann ein Mischvorgang sogar optimiert werden, wenn der Marken-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.

Die Erfolgsgeschichte der Instantgetränke setzt sich bis heute fort: Zwanzig Jahre nach der Erfindung des Instant-Kaffees entwickelte der Lebensmitteltechnologe William Mitchell für das Unternehmen General Foods das Getränkepulver Tang. Mit dem Vermengen vom Instantpulver und kühlem Trinkwasser erhielt man ein hervorragendes Erfrischungsgetränk mit diversen Obst-Geschmacksrichtungen. An dem Erfolg partizipierte auch die bemannte Raumfahrt. Tang wurde mit hochwertigen Vitaminen, naturidentischen Wirkstoffen und Spurenelementen angereicht. Im Jahr 1969 versorgte diese Weiterentwicklung die Apollo-Besatzung auf ihrer Reise zum Mond und zurück. So sind Instantgetränke unentbehrlich bei militärischen Einsätzen und bei der Versorgung in Krisengebieten. Erhöhte Zuckergehalte und Stärkederivate können kurzfristig Energiedefizite im Körper kompensieren. 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.

Schema einer Agglomerationsanlage

Erläuterung der rechts dargestellten Anlage: Ein Sprühturm trocknet einen kontinuierlichen Pulver-Produktstrom und fördert in einen Wirbelschicht Agglomerator/ Kühler. Zwei Stück KoneSlid^® Mischer mischen chargenweise im Wechsel extrem schnell und genau und befüllen die Abfüllmaschine, die wiederum kontinuierlich arbeitet.

c.   Wirbelschicht Agglomerator/ Kühler mit Kontrollsieb
d.   mehrere gravimetrische Dosierer für pulvrige Nährstoffadditive
e.   Rohrweiche
f.    KoneSlid^® Mischer 1 auf Wägezellen
g.   KoneSlid^® Mischer 2 auf Wägezellen
h.   Sammeltrichter
i.    Abfüllmaschine für Endverbraucher; Verpackung: Tüten, Dosen, Faltschachtel

Länderspezifische Geschmacksvorlieben bestimmen die Rezepturbestandteile

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. Interessant sind die länderspezifischen Geschmacksvorlieben. Während in Südamerika Ananas und Orange zu den favorisierten Geschmacksrichtungen zählen, rangiert im arabisch-persischen Raum die Mango weit vor der Orange. Wohingegen in vielen Ländern Asiens eher die Litschi im Kaltgetränk bevorzugt wird. Auch saisonale Nachfrageunterschiede existieren. Exemplarisch steht hierfür der Fastenmonat Ramadan. Viele Angehörige des islamischen Glaubens trinken und essen dann lediglich in der Zeit von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang. Insofern ist die Nachfrage nach vitalisierenden und nahrhaften Getränkepulvern erhöht.

Abgesehen von den Geschmacksvorlieben der Konsumenten ist die Unversehrtheit des Getränks essenziell. Die Pulverform des Getränkes hat mehrere Vorteile. Bei einer Wasseraktivität von deutlich unter 4% ist mikrobiologische Stabilität langfristig gewährleistet. Saubere Produktionsbedingungen und geeignete Verpackungen vorausgesetzt, bleibt das Instantgetränkepulver auch ohne Kühlung frei von Schimmelgiften. Diese Sicherheit können flüssige Hochkonzentrate nur schwerlich bieten.

Instantgetränke und Instantnährmittel sind ergiebig und wertvoll

Aus ökonomischer wie ökologischer Sicht sei angemerkt: Für die Zubereitung einer Getränkeportion von 200 g werden nur 20 g Getränkepulver benötigt. Instantgetränkepulver sind platzsparende Komprimate, die normalerweise keiner Kühlung bedürfen. Sie über große Distanzen in verschiedenste Klimazonen zu transportieren, bereitet in der Regel keine Schwierigkeit, wenn die Verpackung geeignet ist.

Wenden wir unseren Blick auf die Trockenmilch basierten Flüssignährmittel wie die Baby- oder Altennahrung, dann sehen die Mengenanteile der Fest-Flüssigzusammensetzungen ähnlich aus, wenngleich die Schüttdichten der Pulver geringer sind. Hier ist die Kette der vorgeschalteten Produktionsschritte zumeist länger als bei den zuckerbasierten Erfrischungsgetränken.

Milch wird mit verschiedensten 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. 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 Lecithinadditive agglomeriert, entsteht ein exzellenter Trinkgenuss mit „Gelinggarantie“.

Durch geschicktes Inertisieren kann der ungewollten Oxidation des Instantgetränkepulvers entgegengewirkt werden: Mischmaschinen aus dem Hause amixon sind nicht nur dauerhaft gasdicht, sondern auch druck-/ vakuumfest. So kann während des Mischens Vakuum von minus 950mbar 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.

Restlosentleerung und Reinigungskontrolle

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 in der Schüttgut-Mischtechnik neue interessante Errungenschaften, die dem Ziel des nahezu 100%igen Entleerens innerhalb weniger Sekunden sehr nahekommen. Der zuvor dargestellte KoneSlid^® Chargenmischer von amixon wurde speziell für die Restlosentleerung entwickelt.

Egal ob Endanwender/innen mit Spülchargen operieren oder ob sie explizit eine Trocken- oder Nassreinigung durchführen, die ergonomische Erreichbarkeit aller relevanten Anlagenteile ist wichtig. Müssen automatische Nassreinigungen (Washing-in-Place) mehrmals täglich stattfinden um Halal-Anforderungen, oder die Zulassung für koscherer Güter zu erfüllen, dann ist es umso wichtiger, dass die Mischanlage schnell und sicher trocknet. Die Reinigungsprozeduren sind identisch, wenn auf derselben Mischanlage Non-Allergene und allergenbehaftete Güter produziert werden.

WaterDragon^® arbeitet automisch und kann Ihren Mischer nass reinigen und trocknen

Sie sehen WaterDragon^® geöffnet, die Waschdüse ist ausgefahren. Die Waschdüse rotiert langsam und strahlt das Waschwasser totraumfrei nach vorn, zur Seite und nach hinten. Nach der Nassreinigung strömt Warmluft durch die große Öffnung in den Mischraum. Die Trocknung erfolgt extrem schnell und gründlich. Nach der Trocknung fährt die Waschdüse aus dem Mischraum zurück. WaterDragon^® verschließt sich totraumfrei. Während des Nassreinigens und der Trocknung rotiert das Mischwerk langsam.

Besuchen Sie amixon GmbH in Paderborn! Eine Führung durch unsere Werkstätten vermittelt Ihnen Ihnen modernen Maschinenbau „Made in Germany“. Bringen Sie auch gerne Ihre Mischgüter mit. Mischversuche in unserem Technikum werden Sie überzeugen.