Eigenschaften nach Maß

Trocknung und Stabilisierung von Mikroorganismen durch Wirbelschicht- und Strahlschichttechnologie

Pharma
Food
Kosmetik
Chemie
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

28.05.2015 Mikroorganismen unterschiedlichster Art spielen in einer Vielzahl von Anwendungen eine wesentliche Rolle in weiten Bereichen der Lebensmittelindustrie. Der gesundheitsfördernde Effekt von probiotischen Nahrungsmitteln hängt maßgebend von den verwendeten Kulturen selbst sowie der Anzahl an lebenden Mikroorganismen im Produkt ab.

Anzeige

Entscheider-Facts für Betreiber

  • Mit Wirbelschicht- und Strahlschichttechnologien können direkt aus der Suspension frei fließende und gut dosierbare Produktformen mit definierter Partikelstruktur hergestellt werden.
  • Die Sprühgranulation ist eine elegante Möglichkeit, aus einer Suspension direkt kompakte Granulate mit homogener Partikelstruktur zu produzieren.
  • Die Strahlschicht-Technologie ist für den Fall der Sprühgranulation von Mikroorganismen besonders gut geeignet, da derartige Prozesse bei minimaler thermischer Belastung durchgeführt werden können.

Aufgrund dessen wird von anwendungsspezifischen Produktformulierungen gefordert, dass die Organismen vom Zeitpunkt ihrer Herstellung, über die Lagerung bis zum Transport an den Freisetzungsort in einem vermehrungsfähigen Zustand gehalten werden. Dabei besteht das Ziel zum einen, die Kulturen möglichst effektiv und schonend zu konservieren, zum anderen eine anwendungsspezifisch definierte Freisetzung am adressierten Ort der Wirkung zu gewährleisten.

Hohes Potenzial vorhanden
Wirbelschicht- und Strahlschichtverfahren bieten durch ihre einzigartigen strömungsmechanischen und thermodynamischen Eigenschaften ein sehr hohes Potenzial durch Durchführung verschiedenartigster Wärme- und Stoffübertragungsprozesse. Zu den zahlreichen Anwendungen zählen neben den klassischen Trocknungsprozessen auch die sogenannten partikelbildenden Prozesse wie Sprühgranulation und Agglomeration sowie Beschichtungsprozesse zur zielgenauen Einstellung von anwendungstechnischen Eigenschaften von Feststoffsystemen. Die Trocknung und Stabilisierung von Mikroorganismen für Lebensmittel und Nutraceuticals ist eines von vielen Beispielen, die das eng verzahnte Zusammenspiel von Formulierung, Verfahrenstechnik und Anlagenbau verdeutlichen.

Mikroorganismen werden durch Fermentationsverfahren hergestellt. Hierbei werden die Kulturen bis zu einer gewünschten Konzentration (Zellzahl) in einer Flüssigkeit angereichert. Die dabei entstehende Suspension muss dann zum Erreichen einer gewünschten Lagerstabilität getrocknet werden. Sehr häufig kommt dabei die Gefriertrocknung zur Anwendung. Diese ist relativ teuer und langwierig. Weiterhin eignen sich die dabei hergestellten Produktformen durch ihre Form und Struktur häufig nicht für sich anschließende Beschichtungsprozesse. Wirbelschicht- und Strahlschichttechnologien bieten hier eine Alternative, um direkt aus der Suspension frei fließende und gut dosierbare Produktformen mit definierter Partikelstruktur herzustellen.

Die Sprühgranulation ist eine elegante Möglichkeit, aus einer Suspension direkt kompakte Granulate mit homogener Partikelstruktur zu produzieren. Dieses Verfahren vereinigt in einem Prozessschritt die konvektive Trocknung und die Partikelbildung. Hierbei werden kompakte Partikel, die Granulate, durch Einsprühen feststoffhaltiger Flüssigkeiten in eine Wirbel- oder Strahlschicht gebildet, indem das Lösemittel – in der Regel Wasser – verdampft und durch den verbleibenden Feststoff ein Partikelwachstum stattfindet. Dieser Vorgang wird in der industriellen Praxis häufig auch als Granulationstrocknung oder Aufbaugranulation bezeichnet.

Heftausgabe: Juni 2015
Seite:
Anzeige

Über den Autor

Dr. Michael Jacob, Leiter Verfahrenstechnik im Bereich Process Technology Food, Feed & Fine Chemicals, Glatt Ingenieurtechnik
Loader-Icon