Mischer für die Lebensmittelproduktion Trajektionsmischer als Alternative zu Tumblern

Anbieter zum Thema

hs-tumbler GmbH

HARTER GmbH

Ruland Engineering & Consulting GmbH

ProMinent GmbH

Das deutsche Start-up hs-tumbler hat die Prüfung für die Nutzung seines patentierten „Trajektionsmischers“ in Industrieanlagen bestanden: Er stellt eine neuartige Alternative zu herkömmlichen Tumbler-Systemen dar. Das Hochgeschwindigkeitssystem mischt Fleisch und Lake in Sekundenschnelle, im Gegensatz zu herkömmlichen Tumblern, die dafür mehrere Stunden brauchen.

Im Sommer kommt der Trajektionsmischer von HS-Tumbler erstmals in der großtechnischen Schinkenproduktion zum Einsatz. Die hochfrequenten Mischbewegungen ersetzen das traditionelle Rühren, Kneten und Injizieren der Lake und tragen zur Verbesserung von Hygiene und Effizienz bei. Die Anwendungsgebiete umfassen mariniertes Fleisch und pflanzliche Proteine, Pizzateig ebenso wie kosmetische Cremes.

Effizienz bestätigt: Der Trajektionsmischer hat die Prüfung für den industriellen Einsatz am Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) erfolgreich absolviert. Die umfassenden Tests belegen den deutlichen Geschwindigkeitsvorteil des Systems: Der HS-Tumbler-Mixer verarbeitet 7,2 Tonnen pro Stunde, mit einem durchschnittlichen Chargenwechsel von nur 12 Sekunden – etwa 1000-mal schneller als herkömmliche Verfahren, verspricht das Start-up. Das verbessert nicht nur Hygiene und Flexibilität, sondern ermöglicht Herstellern auch die Umsetzung neuer Inline-Produktionsmethoden.

Bildergalerie

Untersuchungen des unabhängigen Forschungszentrums Klevertec an der Hochschule Kempten belegen die erfolgreiche Durchmischung von Kochschinken durch das patentierte System – und das ganz ohne Lake-Injektion. Damit ersetzt es einen arbeitsintensiven, zeitaufwendigen und hygienisch kritischen Prozessschritt. Die Lake-Injektion wird als einer der heikelsten Aspekte der Fleischverarbeitung angesehen, da herkömmliche Injektoren schwer zu reinigen sind und häufig ein Risiko für Kontamination bergen.

Steigert Ertrag und senkt Energieverbrauch

Die Produktionsstätte eines deutschen Fleischverarbeitungsbetriebs nutzt erstmalig diese Technologie in Industrieanlagen, nachdem kleinere Anlagen bereits in Europa, Japan und Nordamerika Anwendung finden. Mit einer Größe von 2,6 x 2,6 Metern ist der industrielle Trajektionsmischer preislich konkurrenzfähig und stellt eine realisierbare Alternative zu konventionellen Tumblern und Mischsystemen dar. Zu seinen Vorzügen zählen ein höherer Durchsatz, eine verbesserte Produktbeschaffenheit und ein geringerer Energieverbrauch.

„Zudem optimiert das System den Ertrag, indem es Fleischverluste durch die Reinigungszyklen erheblich verringert und eine genaue Dosierung der Lake ermöglicht“, verspricht Bernhard Hukelmann, Geschäftsführer von hs-tumbler und Erfinder des Systems. Seine energieeffiziente Funktionsweise und der Wegfall von zusätzlicher Ausrüstung wie Lake-Injektoren führen zu erheblichen Kosteneinsparungen, die sich in weniger als zwei Jahren amortisieren. „Wir können in der gleichen Zeit die dreifache Menge verarbeiten wie der größte derzeit auf dem Markt verfügbare Mischer – und das bei einem um 80 Prozent geringeren Energieverbrauch“, erklärt Bernhard Hukelmann.

Damit Lake, Gewürze und andere Zutaten gleichmäßig vermischt sind, ist es wichtig, dass Fleisch und Zusatzstoffe gut verteilt werden. Ein sorgfältiges Mischen sorgt für Bindung und Zartheit, schafft ein einheitliches Geschmacks- und Texturerlebnis und fördert den Strukturaufbau: Es ist die Grundlage für die hohe Qualität und die charakteristischen Eigenschaften von Wurst- und Schinkenprodukten.

Das Trajektionsmischen ist effizient, weil es auf Schwingungsprinzipien und Adhäsionskräfte in der Mischung zurückgreift. Der Trajektionsmischer leitet das Prozessmaterial mit hoher Geschwindigkeit entlang festgelegter Routen – wie zum Beispiel einer Acht oder einer Brezel – ähnlich den präzisen, kreisenden Flugbahnen von Kolibri-Flügeln. Die Mischintensität kann genau auf das spezifische Material abgestimmt werden – sei es Pizzateig, Marinaden oder Kosmetika. Das Resultat: ein kontrolliertes, gleichmäßiges und multidirektionales Verrühren und Durchmischen des Produkts.

Lissajous-Kurven für die Schinkenproduktion

Das System verwendet die sogenannten „Lissajous-Kurven“: Ein physikalisches Phänomen, das durch die Überlagerung harmonischer Schwingungen entsteht, die senkrecht zueinander verlaufen. Diese Kurven im Trajektionssystem entstehen durch zwei koordinierte Bewegungen des Prozessbehälters. Durch präzise zeitliche Steuerung entstehen Kreuzungspunkte, an denen Scher- und Zugkräfte auftreten. Dadurch kann das Produkt allein durch Bewegungen des Behälters eigenständig vermischt werden – ohne Tumbler oder Rührwerke.

„Als Physiker war ich schon lange von der Idee überzeugt, dass die ineinandergreifenden Muster von Lissajous-Figuren in einem kontrollierten Umfeld eine gute Mischwirkung auf Materialien haben könnten. Inzwischen konnten wir nachweisen, dass dieser Effekt tatsächlich auf das gesamte Produkt gleichmäßig wirkt“, erklärt Bernhard Hukelmann.

Der Trajektionsmischer kann außerdem leicht und effizient gereinigt werden, da keine Mischwerkzeuge erforderlich sind. Zur Herstellung von Kochschinken ist es notwendig, Flüssigkeiten in die Mischung zu geben. Bei herkömmlichen Methoden werden hierfür Pökel-Injektoren eingesetzt, die mit mehreren Nadeln die Lake direkt ins Fleisch einbringen, um eine gleichmäßige Verteilung zu erreichen. Dieses Verfahren ist jedoch häufig ungenau in der Dosierung und kann zu einem Austritt von Flüssigkeit führen, wodurch das Risiko mikrobiologischer Verunreinigungen steigt. Mit dem Trajektionsmischer wird dieser Schritt überflüssig. Er erlaubt eine hygienische Verarbeitung und verbessert die Qualität des Produkts.

Ein kleineres Modell des Trajektorien-Mixers ist ebenfalls erhältlich und verarbeitet Chargen von bis zu vier Kilogramm. Das System eignet sich neben der Verarbeitung von Lebensmitteln auch zum Mischen von pharmazeutischen Cremes, Kosmetika und Chemikalien. Es wurde mit Erfolg an einer Vielzahl von Materialien getestet – von Pulvern bis zu hochviskosen Stoffen.

Vor sieben Monaten wurde hs-tumbler von Mondelez International als eines von zehn Start-ups ausgewählt, um Technologien für die Zukunft des Snacks zu erforschen: Darunter Kakaoverarbeitung, nachhaltige Verpackungen und verbesserte sensorische Eigenschaften.

(ID:50411811)