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Neues von Air Liquide

Teigkühlung durch Stickstoff oder Kohlendioxid

Dienstag 26 Sep 09:37 - Lebensmittel

Air Liquide hat das Verfahren Kühlen mit tiefkalt verflüssigten Gasen für die optimale Einstellung der Teigtemperatur weiterentwickelt.

Die Kühlung mit tiefkalt verflüssigten Gasen erfolgt direkt beim Kneten und nicht etwa durch Vorabkühlung der zu verarbeitenden Rohstoffe. Als Kältemedien zur Temperaturführung werden Flüssig-Stickstoff oder Flüssig-Kohlendioxid eingesetzt. Die Gase sorgen im Kneter für gleichmäßige Temperaturverhältnisse, teilte das Unternehmen mit. Die oft unterschiedlichen Eingangstemperaturen der Zutaten werden ausgeglichen, die entstehende Reibungswärme wird schnell abgeführt und die Teigtemperatur standardisiert. Die exakte Einstellungreproduzierbarer Bedingungen garantiert eine konstante Zusammensetzung und Qualität der Teigmischungen, heißt es weiter.

Nach eingehender Analyse des jeweiligen Gesamtprozessesbietet das Unternehmen Air Liquide seinen Kunden eine auf die spezifischen Anforderungen angepasste Anlage an. Je nach Bedarf wird Flüssig-Stickstoff oder -Kohlendioxid gleichmäßig in den Teig eingebracht. Die schnelle Abkühlung der Produkte durch flüssige Gase erhält die Eingangsqualität der Produkte und verhindert Erscheinungen wie Gefrierbrand oder Kältenester. Durch die Einbindung verschiedener Prozessparameter in die Steuerung kann für jedes Produkt die optimale Temperatur eingestellt werden. Damit hat jeder Kunde seine Produktqualität im Griff.

Vielzahl von Backwaren
Das Verfahren zur Teigkühlung ist für die Produktion einer Vielzahl von Backwaren geeignet. Die exakt steuerbare Dosierung des Gases schließt negative Auswirkungen auf den Teig aus. Das Grundprinzip der Kühlung mit tiefkalt verflüssigten, „kryogenen“ Gasen im Kneter ist einfach, die Anwendung benötigt jedoch eine genaue Abstimmung. Zum Beispiel muss von Fall zu Fall geprüft werden, wann der ideale Zeitpunkt für die Zugabe des Kältemittels ist. Im Teig sollte einerseits bereits eine gewisse Bindung der trockenen Bestandteile mit dem Wasser erfolgt sein, um unnötige Staubaufwirbelungen zu vermeiden. Andererseits ist eine Zuführung am Ende des Knetprozesses meist nicht mehr sinnvoll, da sich bereits ein fester Teig gebildet hat. Außerdem ist zu klären, wie hoch oder niedrig die Ausgangstemperatur der Teigmischung exakt sein muss. Auch hinsichtlich einer Reihe anderer Aspekte müssen genaue Abstimmungen erfolgen: Sowohl der Kältemittelbedarf als auch die Kälteverträglichkeit der Produktkomponenten und der Anlagenbauteile müssen bestimmt werden. Zudem sollten ausreichende Austrittsquerschnitte für das Abgas sowie die Auswahl des Kältemittels eingeplant werden.

Kundenspezifische Kriterien
Ob schließlich Stickstoff oder Kohlendioxid eingesetzt wird, richtet sich nach kundenspezifischen Kriterien wie dem Einsatz eines der Gase für andere Verfahren beim Anwender oder der Entfernung zur nächsten Lieferstelle. Beide Gase bieten Vorteile: Stickstoff zeichnet sich unter anderem durch eine große Kühlgeschwindigkeit aus. Beim Kohlendioxid sind die Temperaturdifferenzen geringer, daher sind die Installationskosten in der Regel niedriger.

Um eine optimale Effizienz zu erreichen, ist es für produzierende Betriebe notwendig, vor der Installation eine Planungsberatung in Anspruch zu nehmen. Für jeden Betrieb wird von Air Liquide nach Prüfung der Gegebenheiten vor Ort eine individuelle Lösung entwickelt; dementsprechend variieren die Anschaffungskosten für die Anlage. In der Re-
gel ist der wirtschaftliche Nutzen höher als die entstehenden Kosten, heißt es dazu. Die Installationskosten sind abhängig von örtlichen Gegebenheiten wie der Entfernung des Tanks zum Point of Use. Neben dem beschriebenen Verfahren sind bei kleinerem, sporadischem Bedarf auch kostengünstige manuelle Lösungen mit Trockeneis denkbar.

Jeder Kneter kann grundsätzlich nachgerüstet werden. Die Kosten hierfür liegen – abhängig vom vorhandenen  Knetkessel – in der Regel im niedrigen vierstelligen Bereich. Der Tank kann bei Air Liquide unkompliziert für eine Dauer von 3 Jahren angemietet werden und muss nicht eigens gekauft werden. Lediglich das Fundament für den Tank muss vorhanden sein. Die Betriebskosten variieren je nach Anwendungsfall; eine gute Orientierungsgröße ist der durchschnittliche Verbrauch von 0,01 kg Gas pro 1 kg Teig und 1 °C Abkühlung.

Gerade in den Ländern Südeuropas wird die Technologie aufgrund der ausgeprägten Wärmeproblematik intensiv genutzt. Um stets reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, ist ein stabiles Temperaturmanagement hier essentiell. Im Teig laufen komplexe Fermentationsprozesse ab. Gerade im Sommer führen zu hohe Teigtemperaturen im Kneter zu einem schlecht verarbeitbaren, klebrigen Teig sowie unerwünschten Vorabreaktionen des Backhilfsmittels. Das von Air Liquide entwickelte Verfahren zur Teigkühlung mit flüssigem Stickstoff und Kohlendioxid ermöglicht durch das direkte Einleiten des Kältemittels in den Mischer/Kneter eine extrem schnelle Abkühlung von Mischungen. Durch die direkte Produktkühlung entsteht eine große Wärmeaustauschfläche, wodurch jederzeit eine optimale Ausnutzung des Kältemittels gewährleistet ist. Weitere Vorteile sind die Reproduzierbarkeit der Bedingungen, der einfache Aufbau der Kältemittelversorgung sowie die verringerte Agglomerat-Bildung.


Arbeitssicherheit
Bei der Installation und dem Betrieb der Anlage steht die Arbeitssicherheit für Air Liquide an erster Stelle. Aufgrund der hohen Expansion der flüssigen Gase – aus einem 1 kg flüssigen Stickstoffs werden zum Beispiel ca. 855 Liter gasförmiger Stickstoff – wird eine Absauganlage installiert, die das entstehende Gas aus der Produktion abführt. Zusätzlich wird eine dauerhafte Raumluftüberwachung integriert, welche mit einem am Tank vorgesehenen Absperrventil gekoppelt wird. Im Falle einer Havarie wird dadurch die Gaszufuhr sofort automatisch gestoppt. Der
Kunde bekommt von Air Liquide eine Turnkey-Installation und eine begleitete Inbetriebnahme. Damit ist es auch für unerfahrene Kunden kein Problem, in ihrem Betrieb flüssige Gase einzusetzen.

Quelle: http://www.brotundbackwaren.de , Ausgabe: 03/2017

Tags: Produktion Lösung