Ob in der Fruchtsaft- und Kaffeeproduktion, in Molkereien oder bei der Weinerzeugung – überall dort, wo Wasser aus Lebensmitteln entfernt werden soll, ohne Geschmack, Farbe oder Nährwert zu beeinträchtigen, hat sich die Gefrierkonzentration hat als besonders schonendes Verfahren etabliert. Doch so sanft dieser physikalische Prozess auch ist – er stellt hohe Anforderungen an jede einzelne Systemkomponente. Besonders entscheidend ist die eingesetzte Pumpentechnologie
Der Moment, in dem frischer Orangensaft sein Aroma entfaltet, ist für Hersteller ein sensibles Ziel: Der Geschmack soll natürlich bleiben, die Farbe lebendig – auch wenn das Produkt aufkonzentriert und für Transport oder Haltbarkeit verarbeitet wird. Eine Lösung: die Gefrierkonzentration. Wasser wird durch kontrolliertes Gefrieren entzogen, während Aromen, Vitamine und andere wertvolle Bestandteile im Konzentrat verbleiben. So entsteht ein Konzentrat, das dem Originalprodukt in sensorischer Qualität sehr nahekommt. Der Prozess stellt jedoch hohe Anforderungen an die eingesetzte Pumpentechnologie: Sie muss empfindliche Medien fördern, ohne Eiskristalle zu zerstören, und gleichzeitig hohe Hygienestandards erfüllen. Zugleich ist es entscheidend, dass die Pumpe volumetrisch arbeitet, sodass der Förderstrom mit zunehmendem Differenzdruck nahezu konstant bleibt. Genau an dieser Schnittstelle setzt die GEA Hilge Novatwin+ an.
Kristallisation und Aufkonzentration
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen Kristallisation und Aufkonzentration – zwei Begriffe, die oft vermischt werden, jedoch unterschiedliche Ziele verfolgen: Die Kristallisation ist ein physikalischer Vorgang, bei dem reines Wasser beim Abkühlen als Eiskristalle ausfällt. Diese bilden jedoch nicht das gewünschte Produkt, sondern müssen im nächsten Schritt mechanisch entfernt werden, etwa durch Filtration oder Waschkolonnen. Erst dieser zweite Schritt – das Abtrennen der Eiskristalle – führt zur eigentlichen Aufkonzentration: einem Flüssigkonzentrat mit deutlich höherem Anteil gelöster Stoffe. Im Gegensatz zur Kristallisation, die ein festes Produkt zum Ziel hat, bleibt hier die wertvolle Flüssigkeit erhalten. Im Unterschied zur thermischen Verdampfung findet der gesamte Prozess der Gefrierkonzentration ohne Hitze, Vakuum oder Brüdenphase statt. Dadurch bleiben selbst hochflüchtige Aromakomponenten erhalten, hitzeempfindliche Enzyme oder Proteine stabil und die natürliche Matrix des Lebensmittels intakt.
Nadelöhr Produkttransport
So schonend der Konzentrationsprozess abläuft – die Herausforderung liegt im Detail: beim Transport des Mediums durch die einzelnen Prozessstufen. Das Produktverhalten verändert sich durch den Wasserentzug: Es wird viskoser, temperaturanfälliger und enthält zunehmend empfindliche Strukturen wie Eiskristalle, Fruchtfleisch oder Proteinkomponenten. Schon kleinste Scherkräfte, Druckstöße oder Verwirbelungen können diese zerstören – mit negativen Auswirkungen auf Qualität und Trennungseffizienz.
