Blockcopolymere in der Lebensmittelindustrie oder wie man Schaum wirksam entfernt

Veröffentlicht: 5-07-2017

Bei einigen industriellen Verfahren ist die Bildung von stark schäumendem und stabilem Schaum unerlässlich.  Viel öfter ist Schaum jedoch unerwünscht und kann die Effizienz der nachfolgenden Schritte eines Produktionsprozesses nachteilig beeinflussen. Dieses Problem tritt in vielen Bereichen der Lebensmittelindustrie auf, so wie bei der Gewinnung von Zucker aus Zuckerrohr, der Milchverarbeitung, der Kartoffelverarbeitung, bei Gärungsprozessen, der Herstellung von Fruchtgetränken oder Instantkaffee. Aus diesem Grund ist die Nutzung von speziellen chemischen Wirkstoffen, die den Schaum zerstören und seine Bildung verhindern, gängige Praxis.

In der Lebensmittelindustrie verändert sich die Intensität der Schaumbildung über die Dauer eines bestimmten technologischen Verfahrens hinweg.  Dies ist hauptsächlich bedingt durch die Zusammensetzung der herzustellenden Produkte und die Veränderungen, die sie durchlaufen, einschließlich der Menge an Gasen, die während der unterschiedlichen Verarbeitungsschritte gebildet werden. Die physikalisch-chemischen Bedingungen des Verfahrens, wie pH-Wert, Viskosität, Dichte und Oberflächenspannung, sind ebenfalls maßgebend. Besonders starke Schaumbildung ist typisch für Flüssigkeiten, die pflanzliche Säfte enthalten (z. B. aus Rüben, Kartoffeln oder Obst). Solche Flüssigkeiten enthalten oberflächenaktive Verbindungen, welche die Bildung von großen Mengen stabilen Schaums erhöhen.

Die Gewinnung von Zucker aus Zuckerrüben ist einer der Bereiche der Lebensmittelindustrie, in denen Schaumbildung üblich ist und in großem Umfang auftritt. In Zuckerfabriken tritt Schaumbildung bei jedem Schritt des technologischen Verfahrens auf, vom Transport in Spülwasser, über das Waschen, die Extraktion und Sättigung, bis hin zur Abwassereinleitung.  Schaum wird gebildet, wenn oberflächenaktive Substanzen wie Saponine, Proteine oder Peptide aus Zuckerrüben ausgeschwemmt werden oder wenn, als Resultat von Mischen und Pumpen, Luft in den Rübensaft eindringt.  Dieses Phänomen behindert den Produktionsprozess und verursacht eine Reihe von negativen Auswirkungen. Dazu zählen eine reduzierte Zuckerextraktionseffizienz, das Verstopfen von Abziehvorrichtungen und das Überlaufen von Tanks.

Eine weitere Branche, die mit übermäßigem Schäumen zu kämpfen hat, ist die Kartoffelverarbeitung. Kartoffeln werden z. B. für die Herstellung von Stärke, Stärkesirup, Glukose und Dextrinen, sowie für die Produktion von Pommes Frites und Kartoffelchips verwendet. Die Schaumbildung während der Kartoffelverarbeitung resultiert aus dem Vorhandensein von Proteinen und Pektinen, welche die Oberflächenspannung verringern. Große Mengen an Schaum werden hauptsächlich während des Transports, Waschens und Schneidens gebildet und verursachen die größten Verluste während der Herstellungsprozesse für feinkörnige Stärke.

Die Nutzung der Produktreihe namens ROKAmer, angeboten von der PCC-Gruppe, ist eine effiziente Lösung, um während der Lebensmittelverarbeitung entstandenen Schaum zu entfernen. Diese Produkte enthalten nichtionische Tenside, wie Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid, ethoxyliertem und propoxyliertem Sorbitol, und ethoxyliertem und propoxyliertem Glyzerin.  Die typische Eigenschaft dieser Verbindungen ist ihre Fähigkeit, Schaum durch die Destabilisierung von Luftblasen, was zur Zerstörung der Schaumstruktur führt, effektiv zu entfernen. Durch ihre Fähigkeit zur schnellen Ausbreitung auf flüssigen Oberflächen und anschließender Hautbildung, welche die Schaumbildung verhindert, weisen ROKAmer auch Entschäumereigenschaften auf. Abhängig von ihrer Struktur können diese Additive zusätzlich sehr gute Benetzungs-, Dispergierungs-  oder Emulgierungseigenschaften aufweisen.  Das macht sie nicht nur in der Kartoffel- und Zuckerrübenverarbeitung vielseitig einsetzbar, sondern auch in anderen Anwendungen, welche eine Reduktion von Schäumen erfordern, einschließlich der Textilindustrie, der Wasseraufbereitung, Wasch- und Reinigungsmittelherstellung oder der Papierindustrie.

ROKAmer-Produkte sind umweltfreundlich, bioakkumulieren nicht und sind biologisch abbaubar, was besonders für Lebensmittelverfahrenstechniken, die eine große Menge an Abwasser produzieren, wichtig ist. Die Blockcopolymere EO/PO zeichnen sich durch eine geringe Toxizität aus und sind in herkömmlichen Industrieanwendungen für Menschen ungefährlich.

Chemische Zusatzstoffe, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden, unterliegen verschiedenen Gesetzen und Verordnungen. Die wichtigsten sind die Einhaltung der FDA-21-CFR-Liste, welche von der American Food and Drug Administration entworfen wurde, sowie die Liste der für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassenen Chemikalien des deutschen Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR).  ROKAmer-Produkte für den Gebrauch in der Lebensmittelverarbeitung erfüllen die oben genannten Bedingungen.  Eines der wichtigsten Dokumente in der Lebensmittelindustrie ist das Koscher Zertifikat, welches nur an Produkte verliehen werden kann, die aus geeigneten Rohstoffen unter streng festgelegten und kontrollierten Bedingungen gemäß religiösen Anforderungen hergestellt werden. Blockcopolymere, die von der PCC-Gruppe angeboten werden, sind durch den polnischen Oberrabbiner als koscher zertifiziert.

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