Fettkristallisation als Schlüsseltechnologie zur Gewinnung funktioneller Inhaltsstoffe

Hochwertige Zutaten dank Pulverisierung

Lebensmittel mit funktionellen Zutaten sollen die Gesundheit stärken und das Wohlbefinden verbessern. Die Zielgruppe ist groß, die Produktpalette entsprechend breit gefächert. In beiden Fällen sind Zutaten mit einer besonderen Funktionalität und Stabilität gefordert – durch Pulverisierung, der Umwandlung von Flüssigkeit in Pulver, lassen sich diese Eigenschaften gezielt steuern.

Ansgar Rinklake vom französischen Gaseproduzenten Air Liquide weiß um die Wichtigkeit der Qualität funktioneller Rohstoffe in Pulverform. Auch der immense Preisdruck am Markt ist ihm bekannt. Gefragt seien „Produktlösungen und Anlagenkonzepte, welche im Idealfall eine gleichzeitige Steigerung von Produktivität und Profitabilität ermöglichen“, so der Market Manager Food Air Liquide Central Western Europe. In der Zutatenherstellung seien Verfahren „zum Umwandeln hochschmelzender Produkte wie Palmfett in rieselfähiges Pulver von großem Interesse“, gibt er ein Beispiel.

Alternative zu Sprühkühltürmen

Air Liquide bietet mit der Fettkristallisierungseinheit (Fat Crystallization Unit, FCU) eine Lösung, um solche Pulver zu erzeugen. Konventionell wird eine Pulverisierung häufig in Sprühkühltürmen vorgenommen – dabei handelt es sich um relativ große Anlagen, welche die Lebensmittelhersteller zu aufwändigen und kostenintensiven Produktionsschritten zwingen.

Das flüssige Produkt wird bei einer Temperatur von bis zu 90 Grad Celsius in die Fat Crystallization Unit FCU eingespeist und zerstäubt. Die Tröpfchen werden mit flüssigem Stickstoff gekühlt und in Pulver umgewandelt.

„Die Fat Crystallization Unit bietet eine platz- und kostensparende Alternative für die Verarbeitung von flüssigen Fetten oder fettbasierten Flüssigkeiten, wie Emulgatoren, Fetten oder pharmazeutischen Zusatzstoffen“, so Rinklake. Im Lauf des Verfahrens werden die Flüssigkeiten versprüht und durch Kühlung kristallisiert. Die Technologie lässt sich in Kombination mit Stickstoff bei allen zu solidifizierenden Produkten mit mittleren bis hohen erforderlichen Produktionsleistungen anwenden. Vor allem „high melting point liquides mit hohem Schmelzpunkt eignen sich gut für die Pulverisierung“, meint der Experte. Die Parameter der FCU können den individuellen Anforderungen angepasst werden – je nach Produkt, Teilchengröße und Pulverisierungsniveau. Das jeweilige Produkt wird in die Anlage eingespeist und zerstäubt, so dass es in Tröpfchenform vorliegt. Diese werden durch flüssigen Stickstoff bei etwa minus 196 Grad Celsius schlagartig herunter gekühlt. Der durchschnittliche Verbrauch von flüssigem Stickstoff liegt zwischen 0,9 und 1,1 Kilogramm pro Kilogramm pulverisiertes Produkt.

Pulver mit stabiler Kristallstruktur

Am Boden der FCU sammelt sich das Fett in Pulverform oder als sehr kleine Kügelchen mit einer durchschnittlichen Größe von 60 bis 300 Mikrometern. Die FCU schafft auf einer Grundfläche von drei mal vier Metern eine Leistung von 1.000 Kilogramm pro Stunde. Eine Zellradschleuse bündelt das entstandene Pulver, bevor dieses in stabiler Kristallstruktur die Anlage verlässt. Der verbrauchte Stickstoff entweicht als Abgas durch einen Zyklonabscheider am oberen Rand der FCU. Ansgar Rinklake ist sich sicher: „Das Verfahren der FCU ist eine platzsparende und kostengünstige Alternative zur Pulverisierung in herkömmlichen Kühltürmen.“ Es verspreche mehr Flexibilität, Effizienz und Qualität und „die Zutaten lassen sich in Pulverform deutlich besser weiterverarbeiten und dosieren.“ Durch Modifikation der Düsen und den Einsatz von superkritischem Kohlendioxid lassen sich zudem besondere kristalline Strukturen erzeugen. „Damit“, so Rinklake, „können Lebensmittelproduzenten noch mehr Einfluss auf die Löslichkeit und die Schmelzpunkte der Produkte nehmen.“

Titel LT
lupe

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