Produkte in Pulverform decken das ganze Spektrum der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ab – vom Rohstoff bis hin zu Endprodukten. Damit sie nicht verklumpen, kommen Trennmittel zum Einsatz. In aktuellen Vergleichstests wurde untersucht, ob sich neben dem bisher gebräuchlichen Siliciumdioxid auch funktionalisierte Mineralien dafür eignen.
Bis 2026 wird dem Markt für pulverförmige Lebensmittel eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6,5 % prognostiziert. Verarbeitung, Qualität und Lebensdauer sind jedoch aufgrund der Fließeigenschaften von Pulverapplikationen eine Herausforderung. Die funktionalen Mineralien von Omya bieten hier einen Mehrwert: Als staubfreie Rieselhilfe beugen sie Verklumpung vor, verbessern die Fließfähigkeit, sind ein natürlicher Calciumlieferant und frei von Nanopartikeln.
Das Schweizer Unternehmen hat nun eine Testserie mit einem Pulver-Rheometer durchgeführt. Verglichen wurden funktionalisierte Calciumcarbonate (FCC) und Siliciumdioxid, um ihre charakteristischen Eigenschaften als Rieselhilfe gegen Verklumpen und Verkrusten zu beurteilen.
Klumpenbildung vermeiden
Trennmittel reduzieren Klumpen bei allen Arten von Pulvern, von trockenen, harten bis zu weichen, fettreichen, da sie sich sparsam über die Partikeloberflächen verteilen. Dabei vergrößert sich der Abstand zwischen den Partikeln, während die Van-der-Waals-Anziehungskräfte verringert werden. Außerdem wird Feuchtigkeit absorbiert und die Adhäsion durch die Beschichtung des Partikels verringert. Kritische Schritte im Produktionsprozess sind vor allem der Transport und die Lagerung. Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und Druck beeinflussen das Aneinanderhaften von Pulverpartikeln erheblich. Um zu verhindern, dass die feinen Teilchen Feuchtigkeit binden und klumpen, kommen Rieselhilfen zum Einsatz.
Bisher galt Siliciumdioxid als gebräuchlichstes Antiagglomerationsmittel. Omya hat eine firmeneigene Technologie für die Herstellung von funktionalisierten Mineralien entwickelt. Ein solches FCC ist Omyafood120, das speziell zur Verbesserung des Fließverhaltens und zur Verhinderung des Zusammenbackens von Lebensmittelpulvern entwickelt wurde. FCC sind hoch strukturierte, poröse Mineralien, die sich für verschiedene Applikationen wie Milchprodukte, Getränke, Gebäck, Süßwaren, Convenience-Produkte und Snacks eignen. Außerdem sind sie besonders staubarm: So lässt sich die Prozesseffizienz insgesamt verbessern – Anlagen müssen seltener gereinigt, Wartungsarbeiten und Stillstände können reduziert und die Staubbelastung am Arbeitsplatz verringert werden.
Leistungsbewertung von Trennmitteln
Mit dem Pulver-Rheometer lassen sich Verarbeitungsbedingungen nachstellen und Daten zu Fließ-, Schütt- und Schereigenschaften sensitiv erfassen, was zu einer genauen Charakterisierung führt. Unterschiedliche Prüfbedingungen simulieren Umgebungsbedingungen und Verklumpung, sodass dynamische Eigenschaften mit der Leistung vieler Arbeitsschritte wie Mischen, Fördern und Entladen verbunden werden können.
