Wärmetauscherlösungen für 5 schwierige Lebensmittel
Thermische Behandlungen wie Pasteurisierung, Erhitzung und Kühlung spielen bei der Herstellung zahlreicher Lebensmittel- und Getränkeprodukte eine Rolle. Bei vielen dieser Behandlungen werden Wärmetauscher eingesetzt, aber die Hersteller müssen bei der Auswahl des richtigen Wärmetauschers für ihr Verfahren verschiedene Faktoren berücksichtigen, nicht zuletzt die physikalischen Eigenschaften des Produkts selbst. In diesem Artikel befassen wir uns mit fünf der anspruchsvollsten Lebensmittel in Bezug auf die thermische Verarbeitung und den Wärmetauscherlösungen, die den Herstellern helfen, sie richtig zu behandeln.
1. HOCHVISKOSE MATERIALIEN
Hochviskose Lebensmittel, darunter Nussbutter und andere Produkte auf Fettbasis, können bei niedrigen Temperaturen fast fest sein. Dies bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Eine davon ist die physische Bewegung des Materials durch den Wärmetauscher. Außerdem muss verhindert werden, dass das Produkt die Oberfläche des Wärmetauschers verschmutzt (was die thermische Effizienz verringert), und es muss eine gleichmäßige Temperatur gewährleistet werden.
Nussbutter kann eines der schwierigsten Produkte sein, wenn es darum geht, sie zu erhitzen, zu kühlen oder zu pumpen. Aus diesem Grund ist ein hochbelastbarer rotierender Schabewärmetauscher (SSHE ) erforderlich. Die HRS RHD-Serie wurde speziell für solch schwieriges Material entwickelt. Durch die Kombination der bewährten rotierenden Schabestangen unseres Standardwärmetauschers der R-Serie mit einem größeren Motor und größeren Schabestangen sowie zusätzlichen Halterungen ist die RHD-Serie so ausgestattet, dass sie selbst die schwierigsten Lebensmittel verarbeiten kann.
2. PRODUKTE, DIE STÜCKE ENTHALTEN
Die Herausforderung beim Umgang mit Produktstücken besteht darin, sicherzustellen, dass die Mischung den Prozess mit konstanter Geschwindigkeit durchläuft (damit die richtigen Temperaturen für die erforderliche Zeit aufrechterhalten werden), ohne die physische Integrität des Produkts zu beschädigen. Diese Art von Produkten kann alles enthalten, von kleinen Gemüsewürfeln bis hin zu großen Obststücken. Viele Hersteller verarbeiten auch eine Reihe von Produkten mit denselben Geräten. Das bedeutet, dass die Verarbeitungslinien flexibel sein müssen und sowohl harte als auch weiche Produkte (wie Wurzelgemüse und Beeren) in verschiedenen Größen verarbeiten können.
Für diese Art von Produkten ist die Unicus Serie der reziproken SSHE perfekt geeignet. Die separat gesteuerten hydraulischen Abstreifer sind in einer Reihe von Ausführungen erhältlich und vollständig steuerbar, so dass eine Vielzahl von Produkten sanft, aber effektiv durch den Wärmetauscher bewegt werden kann, um eine rechtzeitige und effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten, ohne die Produktintegrität zu beschädigen.
3. THERMISCH ANSPRUCHSVOLLE PRODUKTE
Einige Zutaten, wie Eier oder Schokolade, sind sehr temperaturempfindlich und müssen bei präzisen Temperaturen verarbeitet werden, um das Produkt nicht zu beschädigen. Flüssiges Ei ist zum Beispiel extrem empfindlich, da die Proteine im Ei hitzeempfindlicher sind als bei anderen Produkten wie Milch oder Säften. Das liegt daran, dass das Eiweiß und das Eigelb verschiedene Komponenten mit unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlichem Verhalten sind. Wenn sie gemischt werden, beeinflussen sie sich gegenseitig: Eiweiß wird bei 58°C denaturiert, während Eigelb bei 65°C denaturiert wird.
Aus diesem Grund kann die Pasteurisierung von Flüssigei eine Reihe unerwünschter Auswirkungen haben, wie z.B. Gelbildung und Erweichung des Eigelbs, irreversible Denaturierung der Proteine oder Veränderungen des Aussehens. Bei unsachgemäßer Handhabung kann die thermische Pasteurisierung den Proteingehalt verringern, physikalische Eigenschaften wie Textur und Farbe verändern und die Viskosität des Produkts erhöhen.
Die Wahl des richtigen Pasteurisierungsverfahrens und der richtigen Ausrüstung ist daher entscheidend, um solche unerwünschten Auswirkungen zu minimieren und zu verhindern. Abhängig von der erforderlichen Handhabung sind Wellrohr-Wärmetauscher oder Wärmetauscher (wie die HRS Unicus Serie) ideal für die Verarbeitung von Flüssigeiern und anderen Produkten auf Eibasis.
Auch das Temperieren von Schokolade ist äußerst schwierig. Ohne eine strenge Temperaturkontrolle sind die gebildeten Kristalle unterschiedlich groß und die resultierende Schokolade „blüht“ auf und hat ein mattes Aussehen und eine wachsartige Textur.
Ohne Temperierung ist es unmöglich, das charakteristische „Knacken“ und die glänzende Oberfläche der Schokolade zu erreichen. Ein weiteres Problem ist, dass sich temperierte Schokolade beim Abkühlen schnell verfestigt. Daher ist es wichtig, die Arbeitstemperatur beizubehalten, bis die Schokolade in die endgültige Form gegossen wird.
Die HRS R-Serie wurde bereits erfolgreich für die kommerzielle Temperierung von Schokolade eingesetzt. Das System verwendet drei hintereinander geschaltete rotierende Schabewärmetauscher der R-Serie: Der erste erhöht die Temperatur um 19°C, der zweite kühlt sie um 2°C ab und der letzte Wärmetauscher erhöht sie erneut, so dass die Schokolade transportiert und an anderer Stelle weiterverarbeitet werden kann. Dieses System ist auch wesentlich schneller als das traditionelle Temperieren in Chargen.
4. EMPFINDLICHE PRODUKTE
Viele Soßen und einige Milchprodukte wie z.B. dicke Sahne müssen vorsichtig gehandhabt werden, um ein Aufplatzen oder Abscheren zu vermeiden, während eine sorgfältige Temperaturkontrolle erforderlich ist, um die Entstehung unerwünschter Aromen, wie z.B. einen verbrannten Geschmack, zu vermeiden.
Tomatensoßen, weiße Soßen, Mayonnaise, Béchamelsoße, Pestosoße und Dressings sind alles Beispiele für Produkte, bei denen herkömmliche Platten- oder Röhrenwärmetauscher aufgrund ihrer statischen Beschaffenheit das Produkt leicht verbrennen oder einfrieren können. Wärmetauscher, die bei der Herstellung von Soßen eingesetzt werden, müssen auch mit hochviskosen Flüssigkeiten arbeiten und alle Partikel in den Lebensmitteln erhalten, ohne sie zu zerbrechen.
Auch hier ist die Lösung ein sanfter, aber thermisch effizienter, reziproker Wärmetauscher, wie die HRS Unicus Serie. Dadurch wird die Produkttemperatur schnell angehoben oder gesenkt, während der Druck und die physikalische Bewegung niedrig gehalten werden, um das Produkt nicht zu beschädigen.
5. SEHR DICHTE MATERIALIEN
Weltweit wächst das Interesse am Einsatz von Wärmetauschern zur Verarbeitung von mechanisch entbeintem Fleisch (MDM), Fleischbrei und Eingeweidekomponenten. Ein Vorteil ist, dass Wärmetauscher das Potenzial haben, Produkte mit besserer Qualität, zu niedrigeren Kosten und mit weniger Abfall und geringerem Energieverbrauch zu erzeugen als mit herkömmlichen Methoden zum Erhitzen und Kühlen von MDM.
Viele dieser Produkte haben ein hohes Verschmutzungspotenzial (was die Wärmeübertragung einschränkt), müssen aber auch vorsichtig behandelt werden, um ihre Integrität zu bewahren. Darüber hinaus kann es aufgrund ihrer Dicke schwierig sein, die erforderliche Temperatur durch das gesamte Material hindurch zu erreichen. Dies liegt an einem Phänomen, das als „Slugging“ bekannt ist. Dabei wandert ein Kanal mit wärmerem Material in der Mitte des Produkts nach unten, während sich das Material an der Rohrwand nicht bewegt. Wenn das Kühlmedium kalt genug ist (z.B. -5°C oder niedriger), kann dies dazu führen, dass das Produkt an der Rohrwand gefriert, während das Material in der Mitte nicht ausreichend gekühlt wird.
Die HRS RHD-Serie wird kommerziell eingesetzt, um Fleischinnereien und ähnliche Materialien unter einer bestimmten Temperatur von 4°C zu halten. Zu den Modifikationen für dieses Projekt gehörten die Anpassung der internen Abstreiferkonfiguration, um die erforderliche Leistung zu erreichen, und die Implementierung eines Hochleistungsgetriebes, um den höheren Drehmomenten standzuhalten, die erforderlich sind, um das Produkt in Bewegung zu halten. Da die RHD-Serie für eine gründliche Durchmischung im Wärmetauscher sorgt, kommt es nicht zu Klumpenbildung.
Einige Entwickler von Wärmetauschern bieten keine Lösungen für bestimmte Lebensmittel an, weil diese in Bezug auf die physikalische und thermische Handhabung so schwierig sind. HRS Heat Exchangers hat sich jedoch in den letzten vierzig Jahren auf die Entwicklung von Wärmetauschern und Verarbeitungssystemen für diese äußerst schwierigen Produkte spezialisiert. Daher wurden unsere Lösungen weltweit installiert, um Lebensmittel wie Nussbutter, Gemüsewürfel, Obstkompott, Eier, Schokolade, Sahne und Käse, Soßen und Fleischbrei zu verarbeiten.
Um herauszufinden, wie HRS Ihnen beim Erhitzen, Kühlen, Pasteurisieren, Sterilisieren oder Verarbeiten Ihrer anspruchsvollen Lebensmittel- und Getränkeprodukte helfen kann, nehmen Sie bitte kontaktieren Sie uns noch heute.