Kurzbeschreibung Projekt

Ziel ist die Entwicklung eines schonenden Verfahrens zum gleichmäßigen, effizienten Puffen bzw. Expandieren von Lebensmitteln geringer Restfeuchte mittels speziell zu entwickelndem, energieoptimierten Vakuum-Mikrowellen-Freifall-Trockner VMFD im Technikumsmaßstab. Die Anlagenentwicklung und -konstruktion wird vom Karlsruher Institut für Technologie wissenschaftlich begleitet. Im Vordergrund stehen hierbei Effizienzbetrachtungen und die Gleichmäßigkeit der Mikrowelleneinkopplung. Parallel hierzu soll vom Karlsruher Institut für Technologie auf einer bestehenden Laboranlage das Prozessverständnis zum Puffing von Lebensmitteln generell erweitert und auf eine neue Produktgruppe, die Nachexpansion halbfertiger Extrudate erweitert werden.

Im Rahmen eines erfolgreich abgeschlossenen Pro Inno II Kooperationsprojektes (KF0073004TN6) wurde gemeinsam mit Merk Process ein modularer Trocknungsprozessor für den Laboreinsatz entwickelt und steht für dieses Projekt am Institut zur Verfügung.

Abbildung 1: Modularer Trocknungsprozessor

1         Motivation

Zwei wichtige Attribute, an denen der Wert eines getrockneten Produktes festgemacht werden kann, sind die Textur und das äußere Erscheinungsbild. Mit der Methode des Mikrowellen-Vakuum-Puffing kann eine ganz besondere Struktur im Lebensmittel erzeugt werden. Auf diese Weise hergestellte Produkte haben einen ausgezeichneten Form- und Volumenerhalt und bestechen durch eine knusprige Textur (vgl. Abbildung 1). Voraussetzung hierfür ist, dass es im Produkt bei einer niedrigen Wasserbeladung zu einer schlagartigen Wasserverdampfung kommt, die im Produkt eine poröse Struktur erzeugt. Typischerweise wird das Produkt zunächst konvektiv vorgetrocknet und dann in einem Mikrowellenvakuumprozessschritt gepufft. Optional folgt eine konvektive Nachtrocknung.

Abbildung 2: Mikrowellen-Vakuum-Getrocknete Karotten: (links) gepufft (rechts) ungepufft.

2         Ziel

Ziel ist die Entwicklung eines schonenden Verfahrens zum gleichmäßigen, effizienten Puffen von Lebensmitteln geringer Restfeuchte mittels speziell zu entwickelndem, energieoptimierten Vakuum-Mikrowellen-Freifall-Trockner VMFD im Technikumsmaßstab. Neben den grundsätzlichen technischen Herausforderungen der Konstruktion der Anlage als Vakuumbehälter und der gleichmäßigen Einkopplung der Mikrowellen besteht eine weitere Aufgabe darin Konzepte zu entwickeln, die später die Integration einer solchen Anlage im industriellen Maßstab in eine Lebensmittellinie sowohl aus prozesstechnischen als auch hygienischen Richtlinien ermöglichen. Die Anlagenentwicklung wird vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wissenschaftlich begleitet. Parallel hierzu soll auf einer bestehenden Laboranlage das Prozessverständnis zum Puffing von Lebensmitteln erweitert und auf eine neue Produktgruppe, die Nachexpansion halbfertiger Extrudate erweitert werden.