Sprühtrocknungsanlage
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Zur Untersuchung der Trocknung von Lebensmittelpulvern wurde eine halbtechnische Trocknungs- und Verkapselungsanlage für Functional Foods, Lebensmittel- und Lebensmittelgrundstoffe aufgebaut. Diese hochflexible Technikumsanlage zur Sprühtrocknung mit integriertem Wirbelbett ermöglicht die Untersuchung des Qualitätseinflusses der Prozessführung bei der Testproduktion von Lebensmittelprodukten. Durch den speziellen Aufbau als Kreisgasanlage mit langer Verweilzeit schließt dies insbesondere auch die Variation der Trocknungsgeschwindigkeit ein. Die Option zur sauerstofffreien Trocknung stellt darüber hinaus eine wesentliche Erweiterung der Prozessmöglichkeiten im lebensmitteltechnischen Einsatz dar. Die Ergebnisse der ersten Nutzungsphase beziehen sich vorrangig auf die Strukturentwicklung durch die Temperaturführung im Sprühturm sowie auf die Agglomerationsneigung im Standardbetrieb des Trockners, d.h. ohne Einsatz einer integrierten Wirbelschicht und „Fines Recycling“ (Staubrückführung). Aufgrund der hohen Durchsätze bei der industriellen Sprühtrocknung kommt der Energieeffizienz bei diesem Trocknertyp eine besondere Bedeutung zu. Im konkreten Fall wird die Energieeffizienz im Vergleich zur Trocknung mit überhitztem Dampf betrachtet. Die Frage des „Anlagenfoulings“ wird für amorphe Medien untersucht. Die Anlage dient hierbei zur Bereitstellung der analysierten Produkte und der Messdaten zur Prüfung von Modellvorhersagen. Weitere Schwerpunkte der Untersuchungen sind Energiebedarfsbetrachtungen und veränderte Produkteigenschaften bei der Trocknung von Milch und die Optimierung der Effizienz der Verkapselung von hochwertigen bzw. empfindlichen Ölen wie Fisch- oder Algenöl bezüglich deren Oxidationsstabilität. Als Modellsysteme wurden bisher vorrangig Magermilch und Maltodextrin genutzt. Neben den prozesstechnischen Untersuchungen wurde die Anlage auch zur Herstellung und Verarbeitung von Versuchsmaterialien genutzt, insbesondere von Casein-Fraktionen, Liposomen-Lösungen und Mikroalgen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- High temperature isotherms and aw measurements of surface temperature prediction in spray drying of food products. IDS2016. P1-42 Page 1-7
G. Esper, R. Kohlus
- Impact of particle structure and diffusion barrier on oxidation of encapsulated lipids. IDS2016. P1-09 Page 1-8
A. Linke, R. Kohlus
- Advanced characterisation of encapsulated lipid powders regarding microstructure by time domain-nuclear magnetic resonance. (2017) Journal of Microencapsulation, 34 (2), pp. 140-150
A. Linke, J. Weiss, R. Kohlus
(Siehe online unter https://doi.org/10.1080/02652048.2017.1300198) - Determination and modelling of the particle size dependent residence time distribution in a pilot plant spray dryer 21st International Drying Symposium, València, Spain, 11-14 September 2018, 1775 – 1782
Ruprecht, N.; Kohlus, R.
(Siehe online unter https://doi.org/10.4995/ids2018.2018.7740) - Identification of key factors determining the surface oil concentration of encapsulated lipid particles produced by spray drying. 21st International Drying Symposium, València, Spain, 11-14 September 2018, 1013 - 1020
Linke, A.; Balke, T.; Kohlus, R.
(Siehe online unter https://doi.org/10.4995/ids2018.2018.7739)
