Verfahrenstechnik 3/2017

VERFAHREN UND ANLAGEN
Besser heizen, mehr verdampfen
Trocknung im Vakuumbandtrockner mit zusätzlicher Strahlungsheizung
Vakuumbandtrockner haben sich in
der Lebensmitteltrocknung als
schonendes Verfahren etabliert.
In der Vergangenheit wurde mit
Kontaktheizplatten beheizt, mit
einer zusätzlichen Strahlungsheizung
soll es jetzt möglich sein,
die Verdampfungsleistung zu
verdreifachen.
Autor: Dieter Merk, Geschäftsführer,
Merk Process, Laufenburg
Vakuumbandtrockner VBT (Vacuum
Belt Dryer VBD) werden seit 1930 gebaut
und bieten sich in der Lebensmittelindustrie
zur schonenden Trocknung von
Aromen, Reaktionsaromen, Enzymen, Proteinen,
Pflanzenextrakten, Malz-Kakaogetränken,
Fruchtpulvern, Florentinermassen,
Schoko-Crumbs, Babynahrung und vielen
weiteren Produkten an.
In der Vergangenheit wurde mit unter
dem Förderband angeordneten Kontaktheizplatten
mittels Dampf, Druckwasser
oder Thermoöl beheizt. Auf diese Weise beheizte
Vakuumbandtrockner sind in ihrer
Verdampfungsleistung begrenzt. Mit einer
von der Firma Merk Process patentierten
zusätzlichen Strahlungsheizung im Vakuumbandtrockner
wurde die Möglichkeit
geschaffen, die Verdampfungsleistung zu
verdreifachen. Dadurch kann die sog.
Maillard-Reaktion perfekt gesteuert werden.
Die Maillard-Reaktion ist eine nichtenzymatische
Bräunungsreaktion aus reduzierendem
Zucker mit Aminogruppen.
Sie sorgt für die gewünschte Aromaveränderung
(Röstaromen) und Geschmacksverstärkung.
Mit der neuen Heizmethode ist jetzt auch
die Einspeisung hochviskoser, pastöser Produkte
(bis ca. 500 000 mPas) möglich. Je höher
die Speisetemperatur sein darf, umso
größer ist der Flash-Effekt nach dem Produkteintritt
ins Vakuum und umso größer
ist die Trocknungsleistung des Vakuumbandtrockners.
Das System wird bereits erfolgreich
bei Kunden zur Trocknung von
Reaktionsaromen, Babynahrung, Farbstoffen,
Glyzerin-Soja, Malzkakaopulver, Pflanzenextrakten
und Proteinen eingesetzt.
Prozesswissen ist erforderlich
Die Vakuumerzeugung kann sehr kostengünstig
mit verschiedensten Vakuumanlagen
erfolgen. Hierbei ist es wichtig zu wissen,
dass der Kondensator die eigentliche
Vakuumpumpe ist und die nachgeschaltete
Pumpe lediglich die nichtkondensierbaren
(inerten) Gase und Falschluftmengen austragen
muss. Eine gleichmäßige Vakuumabsaugung
mit laminarer Strömung im
Trockner ist unabdingbar. Mittels Schleppgaseintrag
von der Trockenseite her werden
die Brüden entsprechend dynamisiert und
gekühlt.
Die zusätzliche Strahlungsheizung soll die
Verdampfungsleistung verdreifachen
Die pastösen Produkte werden im Vakuum
beispielsweise bei 15 mbar und der entsprechenden
Verdampfungstemperatur von
13 °C schonend getrocknet. Ein Temperaturprofil
über mehrere Heizzonen sorgt für den
notwendigen Energieeintrag.
Die Strahlungsheizung wird etwa 10 bis
30 K wärmer eingestellt als die Kontaktheizung.
Ca. 80 bis 90 % der Verdampfung
finden in der ersten Zone statt. Durch den
Energieeintrag von oben senkt sich der
Produktkuchen ab.
Für die Trocknung mit dem Vakuumbandtrockner
ist die Glasübergangstemperatur
ein wichtiger Faktor. Durch die Kühlung
in den letzten ein oder zwei Zonen
soll das trockene, jedoch weiche Produkt
unter die Glasübergangstemperatur gekühlt
und somit hart werden. Wichtig ist hierbei,
dass die Temperatur der Kühlzone etwa 5 K
über der Verdampfungstemperatur eingestellt
wird. So kann eine Kondensation im
Bereich der Kühlzone vermieden werden.
Der trockene Produktkuchen wird am
Ende mit einer Guillotine abgebrochen und
fällt zur Zerkleinerung in den Brecher-Granulator.
Danach wird das Trockenprodukt
mittels einer Doppelklappenschleuse aus
dem Vakuum gebracht.
www.merk-mdp.com
12 VERFAHRENSTECHNIK 3/2017