Welche Parameter sind entscheidend, um Agglomerate in Kakaopulver effizient zu dispergieren, ohne Staubbildung zu erhöhen?
Bei der trockenen Deagglomeration von Kakaopulver sind Energieeintrag, Mischzeit, Füllgrad, Feuchtegehalt und eine staubdichte Produktführung entscheidend. Ziel ist es, weiche oder lose Agglomerate aufzubrechen, ohne den Feinanteil und damit die Staubneigung zu erhöhen.
Der Energieeintrag sollte nur so hoch wie nötig sein. Zu hohe Drehzahlen, lange Mischzeiten oder dauerhaft eingesetzte Intensivwerkzeuge können zusätzlichen Staub erzeugen, das Pulver erwärmen und die Rieselfähigkeit beeinträchtigen. Sinnvoll ist eine schonende Grundmischung mit einer nur kurzzeitig zugeschalteten, lokal wirkenden Desagglomeration. Der optimale Betriebspunkt hängt von Fettgehalt, Feuchte, Agglomeratfestigkeit und Korngrößenverteilung des jeweiligen Kakaopulvers ab.
Staub entsteht vor allem bei der Gebindeentleerung, beim freien Pulvereintrag, an Übergabestellen und beim Austrag. Deshalb sollten Annahme, Dosierung, Förderung und Mischen möglichst geschlossen erfolgen. Staubdichte Sackentleerstationen, geschlossene Förderer, kontrollierte Dosiersysteme und eine passend ausgelegte Absaugung begrenzen Staubemissionen. Starke Luftströmungen im Mischraum sollten vermieden werden, weil sie Feinteile aufwirbeln können.
Auch eine stabile Feuchteführung ist wichtig. Zu trockenes Kakaopulver kann stärker stauben, während ein zu hoher Feuchtegehalt die Rieselfähigkeit mindert und Anhaftungen fördern kann. Die optimale Einstellung muss daher mit dem Originalprodukt ermittelt werden.
Zusammengefasst gelingt die trockene Deagglomeration von Kakaopulver mit einem präzise dosierten Energieeintrag, kurzen Mischzeiten und einer vollständig geschlossenen Produktführung. So lassen sich Agglomerate lösen, ohne unnötig Feinstaub zu erzeugen.
So behandelt amixon® Agglomerate in Kakaopulver
amixon® verbindet schonendes Mischen und gezielte Desagglomeration in einem Apparatekonzept. Die Grundmischung erfolgt mit niedriger Werkzeugdrehzahl und einer kontrollierten, dreidimensionalen Produktbewegung. SinConvex®/ SinConcave®-Wendelmischwerkzeuge verteilen das Kakaopulver gleichmäßig, ohne es unnötig zu erwärmen oder zusätzlichen Feinanteil zu erzeugen.
Wenn Agglomerate gezielt aufgelöst werden sollen, kommen separat angetriebene Intensivwerkzeuge zum Einsatz. Sie erzeugen nur lokal eine erhöhte Scherwirkung. Intensität, Drehzahl und Einschaltdauer werden unabhängig vom Hauptmischwerk eingestellt. So lassen sich weiche Agglomerate sanft lösen oder festere Agglomerate gezielt desagglomerieren, während die Gesamtcharge weiterhin schonend bewegt wird. amixon® beschreibt diesen Ansatz als Deagglomeration, bei der Partikelverbände getrennt werden können, ohne die Primärpartikel unnötig zu beschädigen.
Die relevanten Prozessparameter werden als Rezeptur in der SPS hinterlegt. Dazu gehören Mischwerksdrehzahl, Intensität und Einsatzzeit der Desagglomerationswerkzeuge sowie die Zugabereihenfolge. Das schafft reproduzierbare Ergebnisse und erlaubt die Anpassung an unterschiedliche Fettgehalte, Feuchtewerte, Korngrößenverteilungen und Agglomeratfestigkeiten des Kakaopulvers.
Bei staubenden Kakaopulvern kann amixon® außerdem eine sehr kleine Menge eines geeigneten Additivs homogen einarbeiten. Lecithin ist hierfür in Instant-Kakaoanwendungen besonders interessant. Es kann als flüssige oder pulverförmige Zugabe eingesetzt werden und bildet bei geeigneter Prozessführung einen dünnen Film auf den Pulverpartikeln. Dieser Film bindet Feinstaub, verbessert die Benetzbarkeit und unterstützt die Dispergierbarkeit in Wasser oder Milch. Die Dosierung und Zugabeform müssen an Rezeptur, Fettgehalt und die gewünschte Instant-Eigenschaft angepasst werden.
Der Ummantelungs- und Mischprozess erfolgt in kurzer, definierter Zeit. Ziel ist nicht die Zerkleinerung des Kakaopulvers, sondern die gleichmäßige Verteilung des Additivs bei möglichst geringer Beanspruchung der Primärpartikel. Das Ergebnis kann ein staubarmeres, besser rieselfähiges und leichter dispergierbares Kakaopulver sein.
Auch der Austrag beeinflusst Staubbildung, Chargenreinheit und Produktwechsel. Mit ComDisc® können amixon® Mischer bis zu 99,997% und mehr des Mischguts entleeren. KoneSlid®-Mischer sind auf besonders kurze Misch- und Restentleerzeiten ausgelegt. Dadurch lassen sich Rückstände und damit Kreuzkontaminationen bei Rezepturwechseln reduzieren.
Im amixon® Technikum wird der Prozess mit dem Originalprodukt erprobt. Untersucht werden Mischgüte, Deagglomerationswirkung, Temperaturentwicklung, Staubverhalten, Additivverteilung, Restentleerung und Reinigbarkeit. So können Mischprogramm, Werkzeugausstattung und Baugröße vor der Investition gezielt auf die gewünschte Kakaopulverqualität abgestimmt werden.