Lebensmittel, die wässrige Proteine enthalten, lassen sich sehr gut aufschäumen. Denn: Aufgrund ihrer Struktur und Elastizität umschließen die langgestreckten Protein-Makromoleküle die fein verteilten Gasbläschen; es entsteht ein stabiler Schaum. Anders ist die Situation bei proteinarmen Produkten. Hier wird die Schaumbildung sehr stark von der Produktviskosität bestimmt. Da letztere von der Temperatur abhängt, wirken sich Temperaturschwankungen während des Aufschäumprozesses sehr stark auf die Qualität des Endproduktes aus; ein Effekt, der besonders bei sehr fetthaltigen Produkten unbedingt zu berücksichtigen ist.
Trefa aus Holland bietet kontinuierlich arbeitende Aufschäumsysteme unterschiedlicher Größe an. Die Systeme werden nun mit einem weiterentwickelten Mischkopf ausgestattet, der besonders für temperaturempfindliche Produkte geeignet ist. Komplett umgestaltet wurde die Vormischkammer des Mischkopfes.
Vor dem Eintritt des aufzuschäumenden Produktes in den Mischkopf, wird in der ersten Arbeitszone das jeweilige Gas in Form von größeren Blasen in die pumpfähige Masse injiziert. In der zweiten Arbeitszone, hierbei handelt es sich um die eigentliche Vormischkammer (Niedrig-Scherzone), erfolgt die Verteilung der Blasen in der Masse. Damit ein stabiler Schaum entsteht, ist es notwendig, die großen Gasblasen in kleine Bläschen mit einem Durchmesser im mm-Bereich zu zerteilen. Dies findet in der dritten Arbeitszone des Mischkopfes statt.
Die Aufteilung des Trefa-Mischkopfes in drei Arbeitszonen ist der Hauptunterschied zu Mischköpfen von herkömmlichen Aufschäumsystemen. Sie haben in der Regel nur einen Arbeitsbereich.
Die Abbildung zeigt die Hauptkomponente des weiterentwickelten Trefa-Mischkopfes. Die auf der Stirnseite des Zylinders angebrachten Stifte sorgen in der zweiten Arbeitszone für die Einarbeitung der großen Gasblasen in die aufzuarbeitende Mischung. Die dabei auftretenden Scherkräfte sind aufgrund des größeren Abstandes zwischen Rotor und Stator – er ergibt sich aus der Anordnung der Stifte – gering. Deutlich höhere Scherkräfte treten im dritten Arbeitsbereich um den Zylindermantel herum auf. Auf dem Zylindermantel sind ebenfalls Stifte angeordnet, allerdings deutlich enger als auf der Stirnseite. Sie zerteilen die großen Gasblasen in kleine Bläschen, die die Voraussetzung für einen stabilen Schaum sind.
Die spezielle Gestaltung des Mischkopfes führt dazu, dass die Geschwindigkeit des Rotors um bis zu 20% herabgesetzt werden konnte. Das heißt: Die mechanische Belastung des Produktes ist geringer. Gleiches gilt für die entstehende Friktionswärme. Außerdem benötigen die Aufschäumsysteme weniger Energie. Schokoladenprodukte, Fettcremes usw., bei denen die Schaumbildung ausschließlich von der temperaturabhängigen Viskosität gesteuert wird, verlassen den Mischkopf nun mit deutlich geringeren Temperaturen als beim Eintritt. Auch bei proteinhaltigen Massen ist die geringere mechanische und thermische Belastung beim Aufschäumen von Vorteil. Im Vergleich zu herkömmlich erzeugten Schäu-men, weisen die mit dem Trefa-System erzeugten Produkte eine deutlich höhere Schaumstabilität auf. Auch beim Aufschlagen von frischer Sahne für Tiefkühltorten hat sich das Aufschäumsystem von Trefa bewährt. Damit die Sahne beim Auftauen der Torten stabil bleibt, wird vor dem Aufschäumen Gelatine zudosiert. Neben der Sahne gelangt sie als zweiter Stoffstrom in den Mischkopf. Es entsteht ein weißer stabiler Schaum mit einer gleichmäßigen Mikrozellenstruktur. Bei herkömmlichen Aufschäumsystemen mit einer Arbeitszone kann es durch die höhere mechanische und thermische Belastung der Sahne zu einer Zerstörung der Proteine kommen. Die aufgeschlagene Sahne hat dann eine leicht gelbliche Farbe und glänzt.
