Noch Zukunftsmusik?

Energieeffizienz in der Milchverarbeitung

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26.10.2012 Milch und Milchprodukte können demnächst aufgrund eines neuen Verfahrens mit bis zu 90 % weniger Energie hergestellt werden. Die dafür benötigte sogenannte SHM-Technologie - SHM steht für Simultanes Homogenisieren und Mischen - entstand im Rahmen der vorwettbewerblichen Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) unter der Federführung des Forschungskreises der Ernährungsindustrie (FEI), einer Mitgliedsvereinigung der AiF.

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Entscheider-Facts Für Anwender

  • Herkömmliches Homogenisieren ist sehr energieintensiv, bei partikelhaltigen Produkten müssen bestimmte Komponenten - zum Beispiel Ventile - sehr häufig gewechselt werden.
  • Die SHM-Technologie entzieht der Milch noch vor dem Homogenisieren das Wasser und führt es direkt nach dem Durchschuss wieder zu.
  • Das spart Prozessenergie, schont die Anlagen, steigert deren Kapazität und senkt den Aufwand für Instandhaltung und Reinigung.
  • Insbesondere für mittelständische Unternehmen ist diese neue Verfahrenstechnologie interessant, da hier einerseits mit kleinen Anlagen große Mengen homogenisiert werden können, andererseits Milchprodukte mit Geschmacksnoten in kleinen Chargen als Nischenprodukte hergestellt werden können.

Mit der SHM-Technologie können Milch und Milchprodukte mit bis zu 90 % weniger Energie hergestellt werden (Bild: Milchindustrie-Verband)

In einem aktuellen IGF-Vorhaben wird dazu ein Funktionsmuster für die wirtschaftliche Anwendung entwickelt. Unternehmen aus der milchverarbeitenden Industrie können die Ergebnisse – die Ende 2012 vorliegen werden – nutzen und durch Umstellung auf diese neue Technologie Investitions- und Betriebskosten senken.
Jährlich werden in Deutschland 12 Mio. t Milcherzeugnisse hergestellt; dafür muss die Milch zunächst homogenisiert werden. Das macht die Produkte haltbarer und kann auch die Farbe, die Konsistenz oder den Geschmack verbessern. Beim Homogenisieren wird die Milch mit hohem Druck durch Ventile gejagt, damit die Fetttropfen feiner und gleichmäßiger verteilt werden. Bei 10.000 l Milch/h sind die Ventile mit dem bisherigen Verfahren vergleichsweise schnell verschlissen. Im Falle von partikelhaltigen Produkten, wie beispielsweise Schokomilch, muss die Anlage sogar schon nach 100 statt 700 h gewartet werden.

Mehr Kapazität, weniger Instandhaltung

Die SHM-Technologie, die von Forschern des Instituts für Lebensmittelverfahrenstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt wurde, entzieht der Milch noch vor dem Homogenisieren das Wasser und führt es direkt nach dem Durchschuss wieder zu. In einem letzten Schritt können dann auch Zutaten, wie Kakao oder Vanille, der Milch zugefügt werden. So wird das Volumen des zu homogenisierenden Stroms um fast 90 % reduziert, und die geschmacksbringenden Partikel müssen nicht unter hohem Druck durch die Ventile gepresst werden. Das spart Prozessenergie, schont die Anlagen, steigert deren Kapazität und senkt den Aufwand für Instandhaltung und Reinigung.

„Jetzt kommt es darauf an, diese innovative Technologie für den Einsatz in der milchverarbeitenden Industrie vorzubereiten“, so Prof. Heike Schuchmann vom KIT, die das Projekt leitet. „Wir müssen uns genau die bestehenden Homogenisationsprozesse anschauen, um das neue Verfahren mit möglichst wenig Aufwand darin zu integrieren. Das gelingt nur dann, wenn Industrievertreter unsere Forschungsarbeiten begleiten und eigene Erfahrungen einbringen – und genau für solchen Austausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft ist die Industrielle Gemeinschaftsforschung prädestiniert.“ 19 Industrievertreter nehmen an den projektbegleitenden Ausschüssen teil. Insbesondere für mittelständische Unternehmen ist diese neue Verfahrenstechnologie interessant, da hier einerseits mit kleinen Anlagen große Mengen homogenisiert werden können, andererseits Milchprodukte mit Geschmacksnoten in kleinen Chargen als Nischenprodukte hergestellt werden können.

Auch für andere Branchen interessant

Wie so oft in der industriellen Gemeinschaftsforschung liefern auch diese Ergebnisse interessante Anwendungsansätze für weitere Branchen: „Homogenisiert wird noch in anderen Wirtschaftszweigen, wie beispielsweise in der Kosmetik, der Pharmaindustrie oder in der chemischen Technik. Dort können die Forschungsergebnisse aufgegriffen und für entsprechende Anwendungen adaptiert werden. Dr. Volker Häusser, Geschäftsführer des FEI: „Die SHM-Technologie konnte zuletzt auch in einem DFG/AiF-Forschungscluster zur Mikroverkapselung von bioaktiven Inhaltsstoffen erfolgreich eingesetzt werden und ist ein Paradebeispiel dafür, wie Industrielle Gemeinschaftsforschung funktioniert.“

 

Heftausgabe: Oktober 2012
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Über den Autor

Birgit Lind
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