Bandtrocknungsanlagen für die Herstellung von hochwertiger Gelatine

Gelatine ist reines Eiweiß und ist farblos oder leicht gelb, fast geschmacksneutral und geruchsneutral. Gelatine wird aus Fisch, Schweinehaut und Rinderknochen hergestellt. Sie wird häufig in der Lebensmittel-, Pharma-, Foto- und Kosmetikindustrie verwendet. Gelatine ist auch unter der Nummer E441 bekannt.

Gelatine hat eine einzigartige Eigenschaft: Sie schmilzt, wenn sie erhitzt wird, verfestigt sich aber wieder, wenn sie abgekühlt ist. Zusammen mit Wasser bildet sie ein halbfestes kolloidales Gel und klebt enorm.

Die Herstellung von Gelatine trägt dazu bei, die Fleischverarbeitungsindustrie nachhaltiger zu machen, da alle Abfallströme in nützliche Produkte umgewandelt werden. Gelatine wird in einem komplexen, mehrstufigen Prozess mit Hightech-Industrieanlagen hergestellt. Die hohen Qualitätsstandards für Gelatine werden durch die Auswahl der Rohstoffe und den Produktionsprozess gewährleistet.

Belt dryer and air dehumidifying solutions for the gelatin industry

Wie funktioniert eine Band- und Lufttrocknungslösung für die Gelatine-Industrie?

Die Bandtrockner von TEMA Process kombinieren einen hygienischen Luftentfeuchter mit Flüssigkeitsentzug mit einem mehrzonigen, temperaturgesteuerten Förderband, um Gelatine-Nudeln schnell, sicher und wirtschaftlich zu trocknen. Die Umgebungsluft wird mit einer hygroskopischen Salzlösung gewaschen, die Feuchtigkeit entfernt und bis zu 99 % der in der Luft befindlichen Bakterien abtötet. Anschließend wird sie durch aufeinanderfolgende Kammern geleitet, in denen die Temperatur sanft ansteigt, um ein Schmelzen zu verhindern. Die integrierte Wärmerückgewinnung senkt den Energieverbrauch um bis zu 40 %, während speziell angefertigte Ventilatoren mit geringer Scherkraft heiße Stellen eliminieren und einen gleichmäßigen Feuchtigkeitsabtransport gewährleisten. Eine abschließende Kühlsektion und eine Inline-Mühle liefern frei fließendes Pulver, das für die Weiterverarbeitung bereit ist. Das Ergebnis ist ein konstanter Bloom-Wert, eine lange Haltbarkeit und die niedrigsten Kosten pro Kilogramm Gelatine auf dem Markt. Das in den Niederlanden gebaute System genießt weltweites Vertrauen und erfüllt heute die strengen Lebensmittel- und Pharmastandards.

Konzept der Band- und Lufttrocknung

Die Bandtrockner- und Lufttrocknungslösung von TEMA Process ist die Kerntechnologie, mit der Gelatine und andere empfindliche Produkte schnell, gleichmäßig und wirtschaftlich getrocknet werden können. Ein kontinuierliches Förderband aus Edelstahl transportiert das Produkt durch mehrere temperaturgeregelte Abteile, während ein leistungsstarkes Luftentfeuchtungssystem ständig saubere, konditionierte Luft liefert. Durch die Kombination eines sich bewegenden Bandes, einer Querstrombelüftung und einer präzisen Prozessautomatisierung sorgt die Anlage für einen gleichmäßigen Feuchtigkeitsentzug, eine kurze Verweilzeit und einen hohen Durchsatz – wichtige Leistungsindikatoren für Gelatinehersteller, die eine gleichbleibende Produktqualität, geringere Betriebskosten und eine kompakte Stellfläche anstreben.

Speisegelatine und Gelatine in pharmazeutischer Qualität ist in Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln, pharmazeutischen und kosmetischen Formulierungen allgegenwärtig, aber ihre funktionellen Eigenschaften – Gelierkraft, Klarheit, Viskosität – hängen vom Erreichen einer genauen Restfeuchtigkeit ab. Da Gelatine in der Nähe der Körpertemperatur schmilzt, muss die Temperatur (±1 °C) und die relative Luftfeuchtigkeit beim Trocknen genau kontrolliert werden. Eine unzureichende Trocknung führt zu Klebrigkeit, mikrobiellem Wachstum oder Verlust des Blühwertes, während eine Übertrocknung Energie verschwendet und die Ausbeute verringert. TEMA Process integriert SPS-gesteuerte Sensoren, Taupunktüberwachung und voll modulierende Ventile, damit die Bediener das Feuchtigkeitsfenster bei jeder Charge treffen können.

Hochwertige Gelatine ist mikrobiologisch empfindlich: In der Luft befindliche Bakterien, Schimmelpilze und Hefen können die Haltbarkeit und die Einhaltung von Vorschriften gefährden. Daher muss der Trockner dekontaminierte Luft mit niedrigem Taupunkt bei genau abgestuften Temperaturen liefern – von etwa 15 °C in der Einlasszone bis zu 55-65 °C in den Endzonen – ohne dass der Schmelzpunkt der Gelatine überschritten wird. Der geschlossene Kreislauf von TEMA hält den Überdruck aufrecht und verhindert, dass ungefilterte Pflanzenluft in den Prozess eindringt, während die Konstruktion aus Edelstahl und das hygienische Design eine gründliche Reinigung ermöglichen.

Ein proprietärer hygroskopischer Luftwäscher mit Salzlösung (flüssiges Trockenmittel) ist das Herzstück des Systems. Die Umgebungsluft strömt im Gegenstrom durch einen Nebel aus konzentrierter Salzlösung, die Feuchtigkeit entfernt und bis zu 99 % der in der Luft befindlichen Bakterien abtötet, so dass die Luft im Trockner extrem trocken und hygienisch ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kühlern oder Trockenmittelrädern wird die Salzlösung kontinuierlich regeneriert, was zu einer stetigen Taupunktkontrolle bis auf 4 g H₂O/kg Trockenluft bei minimalem Wartungsaufwand führt.

Nach der enzymatischen Extraktion wird die Gelatinemasse gekühlt und zu spaghettiähnlichen Strängen extrudiert, die eine für die Dehydrierung ideale Oberflächenstruktur aufweisen. Das Endlosband nimmt diese Stränge auf und befördert sie in das erste Abteil, wo die entfeuchtete Luft durch das Produktbett strömt und eine schnelle Oberflächentrocknung einleitet, die die Form festhält und Verklumpungen verhindert. Dank des Antriebs mit variabler Geschwindigkeit können die Bediener die Verweilzeit des Bandes für verschiedene Sorten oder Viskositäten feinabstimmen.

Das von der Salzlösung absorbierte Wasser wird in einem Regenerator gestrippt, wo die Feuchtigkeit mit geringer Wärme in einen Abluftstrom verdampft. Ein Plattenwärmetauscher überträgt die fühlbare Wärme aus dem heißen, feuchten Abluftstrom auf die kühlere, einströmende Lösung und senkt so den Bedarf an Dampf oder Thermoöl um bis zu 40 %. Dieser geschlossene Energiekreislauf bedeutet eine geringere CO2-Bilanz und eine schnelle Amortisation im Vergleich zu herkömmlichen Luftentfeuchtern.

Während die Gelatine die aufeinanderfolgenden Zonen durchläuft, erhöht die TEMA Process Software die Lufttemperatur in kleinen Schritten, um die Feuchtigkeitsdiffusion zu fördern, ohne die kritische Glasübergangstemperatur zu überschreiten, die ein Schmelzen oder Verklumpen verursachen würde. Maßgefertigte Ventilatoren mit geringer Scherung und hohem Volumen verhindern heiße Stellen und sorgen für einen gleichmäßigen Luftstrom über die gesamte Bandbreite, wodurch die Produktintegrität gewährleistet und die Betriebszeit maximiert wird.

Im letzten Abschnitt senkt eine Kühlzone die Produkttemperatur auf unter 25 °C, wodurch das Feuchtigkeitsprofil fixiert und die Handhabung erleichtert wird. Die getrockneten Nudeln gelangen in eine Mühle oder einen Brecher, die sie in eine einheitliche Granulat- oder Pulverform umwandeln, damit sie gemischt, verpackt oder weiter veredelt werden können. Geschlossene Transfersysteme schützen vor Wiederbefeuchtung und Staubemissionen und erfüllen die ATEX- und OSHA-Normen zur Staubkontrolle.

Mit dem integrierten Bandtrockner und dem Luftentfeuchter mit Flüssigtrockenmittel bietet TEMA Process technische, betriebliche und wirtschaftliche Vorteile: kürzere Trocknungszyklen, Energieeinsparungen von bis zu 50 %, mikrobiologische Sicherheit, kompakte Stellfläche und geringerer Wartungsaufwand. Diese Vorteile führen zu niedrigeren Kosten pro Kilogramm Gelatine, einer höheren Ausbeute und einer zuverlässigen Einhaltung der Lebensmittel- und Pharmavorschriften – und machendie Anlage zu einer der effizientesten Lösungen auf dem Weltmarkt.

Die wichtigsten Anwendungen für den Rohstoff Gelatine

Gelatine wird hauptsächlich in der Lebensmittelindustrie, für pharmazeutische Produkte oder als industrielle Anwendung eingesetzt.

Beispiele für die Lebensmittelindustrie:
  • Schokoriegel
  • Marshmallows
  • Joghurt
  • Pudding
  • Würstchen
  • · Pâté
Beispiele für die pharmazeutische Industrie:
  • Herstellung von Hart- und Weichkapseln
  • Beschichtung von Tabletten
  • Verkapselung von Vitaminen
Beispiele für die industrielle Anwendung:
  • Klebebänder
  • Streichhölzer
  • Banknoten

Umfang des Angebots für die Gelatine-Industrie

  • Extruder oder Votator zur Umwandlung von Gelatine vom flüssigen in den festen Zustand
  • Kühler mit Puffertank und Pumpe für den Votator
  • Bandtrockner zum Trocknen von Gelatine auf 10 bis 12% Feuchtigkeitsgehalt
  • Mahlen und Zerkleinern von trockener Gelatine
  • Metalldetektionssysteme für Trockengelatine
  • Luftentfeuchter für die Zufuhr kalter, trockener und bakterienfreier Luft zum Bandtrockner
  • Heißwassersystem zur Maximierung der Leistung des Bandtrockners
  • Wärmepumpensystem zur Minimierung des Gesamtenergieverbrauchs
  • PLC-Steuerungs- und Automatisierungssysteme einschließlich Visualisierung oder SCADA-Systeme

Der Gelatine-Extruder oder Votator ist speziell für die Kühlung und Gelierung des Gelatinekonzentrats konzipiert. Im Inneren des Edelstahlrohrs (ein Wärmetauscher mit abgeschabter Oberfläche) verwandelt sich die Gelatine von einer pumpfähigen Flüssigkeit in ein festes Gel. Dieses Gel wird in Form von Nudeln durch eine perforierte Platte extrudiert. Diese Nudeln werden durch die oszillierende Bewegung des gesamten Votatorsystems gleichmäßig aufgeteilt. Als Kühlmittel wird Glykol bei niedrigen Temperaturen benötigt, um die genaue Temperatur der Nudeln zu kontrollieren.

Formung von Gelatine-Nudeln

Formung von Gelatine-Nudeln

Die Nudeln werden auf einem Lochblechbandtrockner in der Nudelaufnahmezone abgelegt. Es ist sehr wichtig, dass die Nudeln gleichmäßig auf der gesamten Breite des Bandes verteilt sind. Der TEMA-Gelatinebandtrockner ist eine besonders schonende thermische Behandlung, er kann große Mengen Gelatine mit hohem Anfangsfeuchtigkeitsgehalt trocknen. Da Gelatine sehr temperaturempfindlich ist, muss der Trocknungsprozess (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) kontinuierlich gesteuert werden und erfordert eine lange Verweilzeit.

Der Gelatine-Trockner ist in Segmente (Trocknungszonen) unterteilt, um hohe Luftgeschwindigkeiten mit einem geringeren Luftvolumen zu erzeugen. Ventilatoren und Heizgeräte sind inline auf dem Boden angebracht und heizen die gesättigte und abgekühlte Luft wieder auf. Dies ermöglicht die Verwendung von Heizmedien mit niedriger Temperatur (vorzugsweise Heißwasser) und einen geringeren Gesamtluftstrom, der wiederholt aufgeheizt wird.

Gelatine-Nudeln

Gelatine-Nudeln

Hygienisches Design für bakterienempfindliche Gelatineverarbeitung

Da Gelatine sehr bakterienempfindlich ist, wurde der Bandtrockner so hygienisch wie möglich gestaltet. Die perforierten Plattensegmente können mit Wasser gereinigt werden. Das Schmutzwasser kann über eine Rinne abgeleitet werden, die in den Betonboden des Trockners integriert wird.

Die für den Gelatine-Trocknungsprozess verwendete Luft muss zunächst gefiltert, gereinigt und entfeuchtet werden. Unser Flüssigtrockenmittel-Entfeuchter ist eine perfekte Lösung für diese Prozessschritte (siehe Entfeuchtung mit einer Salzlösung). Die entfeuchtete Luft durchströmt die Gelatineschicht in einem stromabwärts und stromaufwärts gerichteten Strom, um die Gelatine mit maximaler Gleichmäßigkeit zu trocknen.

Durch die kontinuierliche Kontrolle des Luftstroms, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit während des Gelatine-Trocknungsprozesses wird die Produktausstoßleistung maximiert und der Energieverbrauch minimiert.

gelatin belt dryer schema

Mahlen und Zerkleinern von trockener Gelatine

Am Ende des Bandtrockners wird die trockene Gelatine in große Stücke zermahlen. Der Grobzerkleinerer ist in den Antriebsrahmen des Gelatine-Trockners integriert. Diese 10 bis 20 mm großen Stücke werden über eine Vibrationsrutsche zu einer Seite des Bandtrockners transportiert.

Mit einem zusätzlichen Feinmahlwerk wird die grobe Gelatine staubfrei und in rieselfähiger Qualität gemahlen. Die Feinheit des Mahlprozesses liegt üblicherweise zwischen 8 und 40 µm. Nach dem Mahlen wird das trockene Gelatinepulver mit Hilfe eines pneumatischen Transportsystems an die Mischabteilung verteilt.

Metalldetektion

Unsere Gelatine-Trocknungsanlagen können mit einem Freifall-Metalldetektionssystem ausgestattet werden. Diese Freifall-Metalldetektionssysteme zeichnen sich durch eine sehr hohe Empfindlichkeit für die Erkennung aller Arten von Metall aus. Unsere Metalldetektoren für Pulver sind mit einer Reihe von Hochgeschwindigkeits-Ausschleusungsmechanismen ausgestattet, um metallverunreinigte Produkte aus dem Herstellungsprozess zu entfernen.

Dehumidifying with a salt solution

The Tema Process air dehumidifiers have been developed for cooling, dehumidification and microbiological decontamination of industrial process air. These reliable systems ensure a constant humidity and constant air temperature throughout the year, regardless of outside air conditions or fluctuations in the indoor climate. Dehumidification as low as 15% relative humidity can be reached at low temperatures (-20 to +40°C).

The Tema Process dehumidifier is using a Lithium Chloride salt solution as absorbent. Lithium Chloride is a very strong salt and has an equilibrium curve which closely follows the relative humidity curve of air. The process air will enter the countercurrent dehumidifier and will be dehumidified or humidified in order to maintain this equilibrium. In other words the sprayed salt concentration will control the outlet air relative humidity. By cooling the salt solution before spraying we are able to cool down the air temperature. In this way air temperature and air humidity are both controlled in the same system but can be adjusted independently.

As moisture is continuously absorbed by the salt solution inside the dehumidifier, it becomes diluted and slowly loses drying capacity. To evaporate this surplus of moisture the absorbent is pumped to the regenerator unit. Here the process is turned around, so by heating up the salt solution, moisture is released to an outside air stream and exhausted. The salt solution is continuously pumped between the units in order to provide precise conditions to the process.

Lithium Chloride is a chemically stable, non-toxic, non-vaporizing salt solution which acts as a biocide to mold, bacteria and micro-organisms. Beyond its physical desiccant nature Lithium Chloride is also an effective antifreeze.

Vorteile eines Bandtrockners in der Gelatineindustrie

  • Mehrere Trocknungszonen mit einstellbarer Luftmenge, Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung sorgen für höchste thermische Effizienz und schonende Trocknungsbedingungen
  • Hygienisches Design, Ausführung komplett aus Edelstahl, Trockner kann leicht gereinigt werden
  • Maximierte Produktleistung bei minimiertem Energieverbrauch. Mehrere Wärmerückgewinnungssysteme möglich.
  • Die Beheizung kann mit Warmwasser, Wärmepumpensystemen, Dampf, indirekten Erdgasheizungen und Thermoöl erfolgen.
  • Maßgeschneiderte Lösungen: Die Produktkapazität und das Trocknungsverhalten, der Bandtyp, das Luftsteuerungssystem und die verfügbaren Heizmedien sind Eingangsdaten für die beste Lösung
  • Nach dem Trocknen kann das Produkt inline abgekühlt werden
  • Vormontierte Teile in der Werkstatt garantieren eine einfache und zeitsparende Installation vor Ort

Interessiert?

Erkunden Sie Optionen für Ihr Verfahren? TEMA Process ist hier, um zu helfen. Ob Sie spezielle Fragen haben oder Unterstützung bei der Auswahl der richtigen Lösung benötigen, unsere Experten sind nur einen Anruf oder eine E-Mail entfernt. Hinterlassen Sie Ihre Kontaktdaten, und eines unserer spezialisierten Teammitglieder wird sich umgehend mit Ihnen in Verbindung setzen. Dort erhalten Sie alle notwendigen Informationen über unsere fortschrittlichen Lösungen, die auf Ihre individuellen Anforderungen zugeschnitten sind. TEMA Process ist Ihr Partner für eine optimale Produktqualität und -sicherheit.

    Warmwasser-System

    Einer der Hauptvorteile des TEMA-Bandtrockners ist die Möglichkeit, mit einem Heißwassersystem anstelle von Dampf zu arbeiten. Da unser Bandtrockner mit mehreren Trocknungszonen arbeitet, die alle mit einer eigenen Heizschlange ausgestattet sind, ist es einfach, die abgekühlte und gesättigte Luft wieder aufzuheizen. Die Annäherungstemperatur zwischen Wasser und der gewünschten Lufttemperatur wird so gering wie möglich gehalten. Diese Art der Beheizung führt zu einer genaueren Temperaturkontrolle und trägt dazu bei, eine gleichmäßige Lufttemperatur in der gesamten Trocknungszone zu erreichen.

    Der große Vorteil eines solch präzisen Luftsteuerungssystems ist, dass Sie nasse Gelatineflecken verhindern. Diese Flecken können entstehen, wenn bestimmte Bereiche langsamer trocknen, z.B. aufgrund einer niedrigeren Lufttemperatur. Es kann auch zu Aushärtungen kommen, wenn die Gelatine zu schnell trocknet und die Lufttemperaturen zu hoch sind. Das bedeutet, dass die äußere Schicht bereits vollständig ausgetrocknet ist, die Gelatine im Inneren aber noch feucht ist. Die äußere Schicht bildet dann eine Schale und das Wasser kann nicht mehr nach außen wandern.

    Der zusätzliche Vorteil dieser niedrigeren Temperaturen ist ein geringerer Wärmeverlust und somit ein energetisch besseres System. Um die Temperaturregelung noch weiter zu optimieren, können wir an jeder Heizschlange ein Wassereinspritzsystem installieren. Auf diese Weise erzeugen wir einen konstanten Wasserstrom über die Heizschlangen und variieren die Wassertemperatur.

    Zum Aufheizen des Warmwassersystems können mehrere Anlagen verwendet werden: Dampf, Gas oder Thermoöl, falls vorhanden. Aus energetischer Sicht ist es sehr interessant, ein elektrisches Wärmepumpensystem zu verwenden.

    Das zusätzliche “kostenlose” gekühlte Wasser aus der Wärmepumpe kann für den Luftentfeuchter verwendet werden.

    Sensors, control panel and visualization

    The Tema Process control panel will steer, manage, calculate, control, monitor and protect the complete solution. These can be mechanical, hydraulic, electrical and/or pneumatic sensors, dampers and valves. They are all connected to the PLC control system, which can be easily integrated into the complete industrial automation system of your factory.

    We have the experience with

    • Programming of different PLC brands (mostly Siemens or Rockwell, Allen Bradley)
    • Visualization of production processes by means of HMI and/or SCADA
    • Remote control and can be linked to building management systems

    Bekenntnis zur Nachhaltigkeit

    Bei TEMA Process steht Nachhaltigkeit im Mittelpunkt: Unsere innovativen Trocknungs- und Verarbeitungslösungen werden sorgfältig entwickelt, um die Umweltbelastung zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz und Produktivität zu steigern. Durch die Umwandlung von Restprodukten und Abfällen in wertvolle Ressourcen unterstützen wir die Kreislaufwirtschaft und tragen zu einer grüneren Zukunft bei.

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