Zwei Test Center unter einem Dach: Optimale Voraussetzungen für Hersteller und Entwickler von Nahrungsmitteln

Vor etwas mehr als sechs Jahren haben wir an unserem Standort in Sewell, NJ, USA, umfassend umgebaut. Wir haben dort - zusätzlich zu dem bereits bestehenden Coperion K-Tron Test Center für alle Dosieraufgaben - ein komplett neues Test Center für unsere Extrusionstechnologie eingerichtet. Ziel war es, die Effizienz unserer Test- und Entwicklungsmöglichkeiten im Bereich Dosierung und Extrusion an unserem Standort in Sewell zu steigern.

Sechs Jahre und zahlreiche Tests später möchten wir prüfen, ob dieses Ziel erreicht wurde. Was sagen unsere Verfahrenstechniker dazu, dass sich die Test Center für Dosiertechnologie und Extrusion nun unter einem Dach befinden? Welche Vorteile haben sich ergeben, die zum Zeitpunkt der Zusammenlegung noch gar nicht erkennbar waren? Gibt es interessante Neuigkeiten aus den Test Centern? Wir haben mit Cameron Kheradi, Director of Process Technology bei der Coperion Corporation, und Lewis Cesarano, Leiter des Test Centers für Dosierung, gesprochen.

Frage: Welches ist der wichtigste Vorteil für unsere Kunden, dass wir nun Tests für Dosier- und Extrusionsprozesse hier bei uns in Sewell durchführen können?

Cameron Kheradi: Der größte Vorteil von Coperion und Coperion K-Tron besteht darin, dass wir eine komplette Extrusionsanlage aus einer Hand realisieren können. Genau diesen Mehrwert können wir unseren Kunden bei Versuchen nun ebenfalls bieten. Noch bevor ein Kunde eine Investition tätigt, kann er sich in unseren Test Centern vom reibungslosen Zusammenspiel unserer Technologien überzeugen. Die Dosierer und Doppelschneckenextruder arbeiten Hand in Hand – ebenso wie unsere Experten mit ihrem umfangreichen Know-how. Dies ist besonders bei der Entwicklung neuer Produkte wichtig – so auch bei pflanzenbasierten Proteinen einschließlich TVP (texturiertes Pflanzenprotein, Texturized Vegetable Protein) und HMMA (Fleischanaloga mit hohem Wasseranteil, High Moisture Meat Analogues).

Lewis Cesarano: Beide Prozessschritte – Dosierung und Extrusion – sind für die Produktion eines hochwertigen Produkts entscheidend. Viele Lebensmittelinhaltsstoffe sind nicht rieselfähig und häufig schwierig zu dosieren. Wir können in unseren Test Centern überzeugend nachweisen, dass unsere Technologien diesen Herausforderungen gewachsen sind und dass unsere Dosierer und Extruder perfekt aufeinander abgestimmt sind und diese Anforderungen exakt erfüllen.

Frage: Das Test Center für Extrusion ist mit verschiedensten Dosierlösungen für die optimale Einspeisung der Rohmaterialien in den Extruder ausgestattet. Welche weiteren Vorteile sehen Sie darin, dass die Dosierexperten vor Ort präsent sind?

Cameron Kheradi: Die konstant hohe Leistung eines Food Extruders hängt in vielerlei Hinsicht von einem stabilen und präzisen System für die Zuführung der Inhaltsstoffe ab. Ohne eine hochgenaue Dosierung besteht die Gefahr, dass es im Extrusionsprozess zu Schwankungen kommt. Das wiederum führt zu einer schlechten Produktqualität. Wie bereits erwähnt, verfügen wir in unserem Test Center über eine Reihe von leistungsstarken, flexiblen Coperion K-Tron Dosierern für die Zuführung unterschiedlichster Stoffe, wie z.B. klebrige Pulver, Zusatzstoffe oder brüchige Produkte. Zudem können wir auf verschiedene Flüssigkeitsdosierer zurückgreifen, die für die optimale Prozesssteuerung mit KCM-Steuermodulen von Coperion K-Tron ausgestattet sind. Es ist eine Sache, über die erforderliche Ausstattung zu verfügen – eine ganz andere Sache ist es jedoch, die Experten und das Verfahrens-Know-how unter einem Dach zu vereinen. Lewis und sein Team sind für uns während der gesamten Prozessentwicklung von unschätzbarem Wert. Während sie Konfigurationen und Dosiergeräte auswählen, Empfehlungen für Versuchsaufbauten entwickeln oder uns zum Scale-up beraten, kann sich das Extrusionsteam auf die Optimierung der Extruderkonfiguration und der zugehörigen Prozessparameter konzentrieren.

Frage: Worin liegt der Mehrwert für das Test Center für die Dosierung, dass die Extrusionsexperten vor Ort sind?

Lewis Cesarano: Mit unseren Experten aus dem Bereich Extrusion haben wir immer einen Ansprechpartner vor Ort, der mit unseren Kunden Herausforderungen und mögliche Lösungen bei Extrusionsanwendungen diskutieren kann. Die Lebensmittelextrusion erfordert nicht nur Kenntnisse im Hinblick auf die Extruderparameter, sondern auch auf die chemischen Reaktionen im Verfahrensteil des Extruders. Durch die Optimierung der Dosierung und Handhabung der Inhaltsstoffe sowie der gesamten Prozessschritte im Extruder können wir optimal auf die Anforderungen des gewünschten Nahrungsmittels eingehen. Bei einem kurzen Rundgang durch das Test Center für Extrusion können wir unseren Kunden, die für Dosierversuche bei uns sind, unsere Möglichkeiten im Bereich der Extrusion zeigen. Umgekehrt profitieren Kunden, die für Extrusionsversuche zu uns kommen, von unserem Dosier-Know-how: sei es bei einem Rundgang durch das Dosier-Test Center, bei der Besprechung von Dosierversuchen oder bei der Optimierung einer Dosiervorrichtung für einen Extrusionsversuch.

Frage: Gibt es Kunden, die den Vorteil nutzen, dass sich beide Test Center unter einem Dach befinden? Falls ja: Wie sieht das Feedback von diesen Kunden aus?  

Cameron Kheradi: Viele unserer Kunden nutzen im Rahmen ihrer Prozessentwicklung sowohl das Extrusions- als auch das Dosier-Test Center – zum Beispiel indem eine Dosierer-Evaluierung in Folge oder im Vorfeld eines Extrusionsversuchs erfolgt. Alternativ kann die Untersuchung von Schüttgütern und die Konfiguration eines Dosierers auch parallel zu den Extrusionsversuchen durchgeführt werden, da die jeweiligen Experten vor Ort als Ansprechpartner zur Verfügung stehen. So ist es nicht ungewöhnlich, dass Lewis bei Extrusionsversuchen anwesend ist, um die Eigenschaften und das Fließverhalten von Inhaltsstoffen zu beobachten und Empfehlungen auszusprechen. Da wir den Zeitaufwand und die Bereitschaft unserer Kunden für die Durchführung von Versuchen sehr schätzen, besteht unser Ziel darin, die im Test Center verbrachte Zeit so produktiv und informativ wie möglich zu gestalten. Statt mit Empfehlungen für die Dosiervorrichtung bis nach einem Extrusionsversuch zu warten, können wir Probleme schnell und effektiv angehen, indem wir nur kurz den Flur hinuntergehen und an die Tür von Lewis klopfen.

Frage: Auch wenn jeder Versuch seine eigenen Herausforderungen hat: Waren Sie in letzter Zeit bei Versuchen dabei, die für Sie besonders interessant waren?

Lewis Cesarano: Es ist immer interessant, in einer Woche 2.000 kg/h auf dem gravimetrischen Doppelschneckendosierer K-ML-T80 zu testen und in der nächsten Woche weniger als 100 g/h auf einem 12 mm Doppelschnecken-Mikrodosierer! Die unterschiedlichen Merkmale von Lebensmitteln sorgen schon dafür, dass uns bei den Versuchen nicht langweilig wird!

Cameron Kheradi: Alle Extrusionsprozesse sind in hohem Maße von der Leistungsfähigkeit der Dosierer abhängig. Es gibt jedoch einige aktuelle Prozesse, bei denen die Stabilität und Optimierung der Dosiererleistung besonders wichtig sind. Dies gilt insbesondere für Anwendungen mit Pflanzenproteinen. Bislang wurde eine Vielzahl von Pflanzenproteinen getestet, darunter Soja- und Erbsenproteine, Mungobohnen, Pilze usw. Die meisten dieser Inhaltsstoffe sind schwierig zu dosieren. Schwankungen bei der Zufuhr und Wiederbefüllung der Dosiervorrichtung können Unregelmäßigkeiten in der Qualität des Produkts verursachen. Bei TVP und HMMA ist es sehr wichtig, sowohl die Dosierung als auch die Extrusionsparameter so zu optimieren, dass ein perfektes Produkt hinsichtlich Textur und Feuchtigkeitsgehalt entsteht. Wenn Experten für alle Prozesstechnologien verfügbar sind, garantiert dies das optimale Endprodukt!

Extruder und Dosierer arbeiten nicht isoliert, sondern sind stark abhängig voneinander. Gleiches gilt auch für unsere Test Center für Extrusion und Dosierung in Sewell. Gemeinsam maximieren wir durch unsere enge Zusammenarbeit den Mehrwert für unsere Kunden, wenn sie ihr Produkt mit unseren Technologien testen.

Cameron and Lewis, vielen Dank für das Interview!