Lebensmittel- (Gefrier-) Trocknung

Die Trocknung von Lebensmitteln mit Zeolith ist eine Alternative zur Gefriertrocknung.
Für diese Anwendung der Zeolith/Wasser Technik sucht die Zeo-Tech Lizenznehmer.

Studie: Adsorptives Trocknen im industriellen Maßstab

Die Zeolith/Wasser Technologie eignet sich hervorragend für die energieeffiziente Trocknung wasserhaltiger Stoffe. Neben der Energieeinsparung hat diese Methode den Vorteil, ohne signifikante Verluste aromatischer Substanzen zu arbeiten.

Konventionelle Trocknung

Bei der Herstellung von z.B. löslichem Pulverkaffee werden heute die beiden folgenden Verfahren angewendet:

  • Beim Gefriertrocknungs-Verfahren wird der wässrige Extrakt bei tiefen Temperaturen (– 40 °C) gefroren und im Vakuum getrocknet. Der Energieaufwand bei diesem Verfahren ist sehr hoch.
  • Beim Sprühtrocknungs-Verfahren wird der wässrige Extrakt unter hohem Druck durch Düsen gepresst und in Form von feinsten Tröpfchen versprüht. Durch den Tröpfchennebel wird im Gegenstrom Heißluft geführt und dadurch getrocknet. Zurück bleibt trockenes Kaffeepulver, welches jedoch weniger Aromastoffe enthält als beim Gefriertrocknungs-Verfahren.

Trocknung durch Adsorption von Wasserdampf mittels Zeolith

Bei der Trocknung durch Adsorption werden die zusätzlich aus dem zu trocknenden Produkt austretenden, gasförmigen Aromastoffe nicht aus dem Trocknungsraum entfernt. Sie verbleiben vielmehr im Trocknungsraum und werden dem zu trocknenden Produkt durch eine erzwungene Strömung wieder zugeführt. Es stellt sich daher ein Gleichgewicht zwischen abdampfenden und sich wieder anlagernden Substanzen ein. Möglich ist dieses Verfahren durch die selektiven Adsorptionseigenschaften besonders dafür ausgewählter Zeolithe. Die Trocknung durch Adsorption von Wasserdampf in Zeolith arbeitet wie folgt:

  • Zum Trocknen wird das zu trocknende Extrakt in einer dünnen Schicht auf eine Art Tablett aufgebracht und in einem vakuumdichten Behälter eingeschlossen. Eine aktivierte, trockene Ladung Zeolith in diesem Behälter dient als Adsorber für Wasserdampf. Nach Evakuierung der Luft aus dem System beginnt der Zeolith Wasserdampf zu adsorbieren und extrahiert daher Wasser aus dem Rohmaterial.
  • Der entscheidende Vorteil dieser Methode ist, dass nur Wasserdampf im Zeolith adsorbiert wird. Die aromatischen Substanzen verbleiben im Gasraum und werden vom trockenen Rohmaterial wieder angelagert.

Versuchsergebnisse

Mit einer Versuchsanlage im Labormaßstab wurden umfangreiche Trocknungstests für die Trocknung von Kaffee durchgeführt und unter den folgenden Randbedingungen sehr gute Ergebnisse erzielt:

  • Extrakt-Temperaturen unter 60 °C
  • Trocknungszeit 18 min
  • Dünne Extrakt-Schichten auf Tablett (ca. 600 g/m² )
  • Feststoffanteil im Ausgangsprodukt 60 bis 72 %
  • Feststoffanteil im Endprodukt 96 %

Trocknung in industriellem Maßstab


Die nachfolgende Zeichnung zeigt eine industrielle Kaffee-Trocknungsanlage.



Für diese Anwendung der Zeolith/Wasser Technik sucht die Zeo-Tech Lizenznehmer.