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Differenz der Erwärmungszeiten verschiedener Dampferwärmungsverfahren
und verlässt das System als Wasserdampf, verschwendet dabei
Energie und Wasser und verlangsamt den Prozess. Diese Ineffizienz
steigt mit abnehmender Temperaturdifferenz zwischen Produkt
und Dampf und kann zu erhöhter Variabilität in einer Charge führen,
da es schwierig ist, den Erhitzungsprozess konsistent zu gestalten.
Mit Dampfinfusion können Milchverarbeiter diesen Kompromiss
aufheben, da der disruptive Verarbeitungsbereich die Dampfzugaberate
von der Effizienz entkoppelt. Die Dampfinfusion ermöglicht
die effiziente Erwärmung bei einem höheren Dampfdurchsatz.
Durch die Disruption beim Einleiten des Wasserdampfs
kondensiert er noch vor dem Verlassen der Pumpe vollständig in
das Produkt, was zu einer schnellen Wärmeübertragung führt und
Energieverluste minimiert. In einem Experiment, durchgeführt im
National Centre for Food Manufacturing (NCFM) der University of
Lincoln, dauerte das Erwärmen von 1.000 Litern Wasser von 20 °C
auf 70 °C mit Dampfinjektoren 26 Minuten, während eine einzige
Steam Inusion Vaction-Einheit das Wasser in weniger als acht
Minuten erwärmte.* Grafik 2 zeigt die Differenz der Erwärmungszeiten
verschiedener Dampferwärmungsverfahren.
Mit der Dampfinfusion kann Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit
von bis zu 1.000 m/s auf das Produkt treffen, wodurch es
aufgebrochen wird. So können Milcherzeugnisse in einer einzigen
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Einheit erhitzt, vermischt und gepumpt werden, womit weitere Verarbeitungsschritte
meist entfallen, was Zeit spart – ein entscheidender
Vorteil in der Milchwirtschaft, wo jede Sekunde zählt. Verkürzte
Erhitzungszeiten schonen Aromen, können die Kapazität der Anlagen
erhöhen und die Konsistenz jeder Charge sicherstellen.
Erscheinungsbild des Produkts
Eine der größten Herausforderungen bei der direkten Dampfinjektion
ist die Exposition Ihres Produkts gegenüber heißem Wasserdampf.
Dies kann zu Inhomogenität und Verfärbungen bei empfindlichen
Saucen wie Béchamelsauce und der gesamten Palette
von Milcherzeugnissen führen.
Die Dampfinfusion hingegen vermeidet überhöhte Temperaturen
und die daraus resultierende Maillard-Reaktion, da das Aggregat
beim Erwärmen, Mischen und Pumpen von Produkten im
Behälter ein Unterdruck erzeugt. Auf diese Weise können Verfärbungen
vermieden und Produkte erzeugt werden, die dem Verbraucher
deutlich attraktiver erscheinen.
Der Überschall-Dampfstrom reißt den Produktstrom mit sich und
verdampft ihn zu einem Mehrphasenstrom, der die suspendierten
Partikel durch Kontakt und Kondensation erwärmt. Dies führt zur
* Auf der Grundlage von Daten der University of Lincoln, National Centre for Food Manufacturing, „Steam Heating of Water“, Whitepaper,
2015