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| 3.10.2008 - Rubrik: Backwaren & Confiserie
| Druckansicht | Wie funktioniert die Brot-Vakuumkühlung?
Das dritte Backforum der «Vereinigung der Backbranche VDB» lockte die Rekordzahl von 75 Teilnehmern nach Morschach. Die Vereinigung der Backbranche (www.vdb-ch.ch) zählt in der Schweiz drei Jahre nach der Gründung über 200 Mitglieder. Ans dritte Backforum zu Themen über Vorteige, Weichteige und Backwarenkühlung kamen wieder mehrheitlich Mitarbeiter von Grossbäckereien und Bäckerei-Lieferanten. «foodaktuell» präsentiert als eines der Highlights das Referat von Hanspeter Koeppel, Leiter Verfahrenstechnologie von Permafood zum Thema: Einsatz der Vakuumkühlung bei teilgebackenen Backwaren
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Vakuumkammer von Permafood
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Vakuumkühlung kann effizient und gewinnbringend eingesetzt werden: Energierückgewinnung, Energieeinsparung, Verlängerung der Haltbarkeit, Einsparungen an Ingredienzien (E-Nummern), Einsparungen in der Verpackung, Einsparungen in der Lagerung und im Transport um nur einige Punkte zu nennen. Jeder Anwender hat andere Zielsetzungen. Egal, welcher Punkt dem zukünftigen Anwender wichtig ist, alle anderen Vorteile sind untrennbar verknüpft und bilden so den Mehrnutzen. Für die steigende Nachfrage nach BIO-Produkten ist die Vakuumkühlung bestens geeignet. Eine längere Haltbarkeit wird ohne Beimischung von Zusätzen erreicht. So wurde Vakuumkühlung von Bio Suisse als biologisch unbedenklich eingestuft.
Was ist Vakuumkühlung und wie funktioniert sie
Mit der Vakuumkühlung machen wir uns die physikalischen Eigenschaften im Brot zu nutzen, die seit eh und je bei jedem Gebäck zur Anwendung kommen. Nämlich das Auskühlen durch das Verdunsten von Wasser. Was in der Backstube auf einem Auskühlbiech oder in der Backindustrie auf einer Auskühlstrecke oder in einem Kühlturm passiert und je nach Produkt bis zu 90 Minuten dauert wird in der Vakuumkühlanlage in wenigen Minuten erledigt. Auch beim konventionellen Auskühlen wird das Produkt durch das Verdunsten von Wasser gekühlt.
Das verdunstende Wasser entzieht dem Produkt die dafür nötige Energie und kühlt somit das Produkt. Dabei bilden die Temperatur der Umgebungsluft und deren Wassersättigung die Hauptkomponenten. Das heisst, je kühler und trockener die Umgebungsluft im Verhältnis zur Produkttemperatur ist desto schneller kühlt das Produkt ab. Wenn sich die Produkttemperatur, der Umgebungstemperatur nähert, wird der Kühlprozess immer langsamer, daher sind lange Kühlstrecken notwendig. Um den Vorgang zu beschleunigen, kommen vielerorts die energie- und wartungsintensiven Kühltürme oder Kühizellen zum Einsatz. Da wir wissen, dass der höchste Energieentzug im Produkt beim Siedepunkt des Wassers ist, machen wir uns bei der Vakuumkühlung genau diesen Umstand zu Nutze.
In der Vakuumkammer senken wir den Umgebungsdruck auf ca. l0 mbar und erreichen so, dass der Wassersiedepunkt bereits bei ca. 7°C liegt. Wir haben so die schnelist mögliche Eigenabkühlung des Produktes. Die Abkühlzeit liegt je nach Produkt zwischen 2 1/2 und 6 Minuten. Um insbesondere Gebäck schonend abzukühlen erfolgt, die Absenkung des Umgebungsdruckes in mehreren Schritten. Das heisst, im ersten Schritt muss es stabilisiert werden, bevor der effektive Kühischritt erfolgt. Die Kühlschritte sind sehr produktabhängig und müssen in Zusammenarbeit mit dem Kunden erarbeitet werden.
Aufbau eines Vakuumkühlsystems für Stickenwagen
Es gibt, je nach Hersteller, verschiedene Systemanordnungen. Wir werden uns hier auf das von Permafood entwickelte Vakuumkühlsystem beziehen. Unser Vakuumkühlsystem besteht aus einer Kammer für einen oder zwei Stickenwagen, Regelventilen, Belüftungsfilter und Vakuumpumpe. Je nach Anforderung wird vor der Vakuumpumpe ein Kondensatabscheider eingebaut. Der Kondensatabscheider kommt besonders bei Anlagen mit hohen Befüllungsgewichten zum Einsatz. Er ist Voraussetzung zur Energierückgewinnung, was gerade bei hohen Volumen ein nicht zu unterschätzender Faktor ist.
Der Energiehaushalt in einer Bäckerei gewinnt bei steigenden Energiekosten immer mehr an Bedeutung und wird zu einem wesentlichen Kostenpunkt für den Produktpreis. Mit einer modernen Vakuumanfage sind wir heute in der Lage die dem Produkt entzogene Wärmeleistung an ein internes System abzugeben. Bereits bei der Einzelbetrachtung weist eine solche Anlage eine klar positive Bilanz aus. Die Energie, die beim Backen in das Produkt eingebracht wird, kann mit dem Einsatz eines Kondensatabscheiders zum grossen Teil zurückgewonnen werden. Zum heutigen Zeitpunkt sind das pro 100kg Backwaren ca. 3.4kWh. Wenn wir das auf eine Tagesschicht von 8 Stunden hochrechnen ist das ca.
328kWh. Das Vakuumsystem benötigt in der gleichen Zeit für den Betrieb 88kWh. Wir haben also eine positive Energiebilanz von 24OkWh.
Je nach Kundenwunsch wird die Wärmeenergie direkt in die bestehende Energierückgewinnung eingespeist. Betrachten wir das Vakuumsystem im Zusammenhang mit den vor- und nachgelagerten Produktionsabläufen so gewinnt es zusätzlich an Bedeutung. Um nur einige Punkte zu nennen: Verkürzung der Backzeit, schnellere Weiterverarbeitung, Ersetzen der Tief kühikette sowie kürzere Fertigbackzeiten im Verkaufsiaden.
Logistik und Personal
Der Einsatz dieser Technologie bringt den grössten Nutzen, wenn die Logistik den neuen Möglichkeiten angepasst wird. Dadurch, dass das Gebäck schneller abgekühlt wird, kann zum Beispiel Toastbrot wenige Minuten nach dem Backen geschnitten und verpackt werden. Das vakuumgekühlte Produkt bleibt länger frisch und hat auch nach einigen Stunden eine bessere Rösche als konventionell gekühlte Produkte. So ist es möglich, die Produktionszeit zu verlagern und einige Produkte bereits am Vortag zu produzieren. Es kann also mehr während der Tagschicht produziert werden, wodurch sich die Produktionskosten reduzieren und für die die Personalsuche einfacher ist.
Die Verkürzung der Backzeit von bis zu 30% bringt mehr Kapazität in den Öfen. Da das Gebäck nicht mehr in den Stickenwagen auskühlen muss und deswegen deren Anzahl verringert werden kann, wird Stelifläche zu zusätzlicher Produktionsfläche. Die Produkte sind stabiler und die Kruste splittert weniger ab. Dies ermöglicht das Verpacken in grösseren Gebinden. Wenn also der Kunde seinen internen Produktionsablauf prüft und den neuen Vorteilen anpasst, findet er viele Möglichkeiten, die Effizienz seines Unternehmens zu steigern und seinen Gewinn zu maximieren.
Langer Weg vom ersten Patent bis zur erfolgreichen Realisierung
Vakuumkühlung ist seit mehr als 100 Jahren bekannt. Bis vor wenigen Jahren war man technisch nicht in der Lage das benötigte Vakuum effizient und kostengünstig zu produzieren. Die ersten Patente wurden um 1900 erteilt. Was im Labor funktionierte, scheiterte an der Umsetzung in eine industriell nutzbare Technik. Das Verhältnis von Nutzen zu Kosten konnte nicht in einen kommerziell interessanten Rahmen gebracht werden. Seit ungefähr 1970 haben einige Firmen das Potential entdeckt und diverse Patente angemeldet und zum Teil auch erhalten. Es wurden zu teure und energieintensive Techniken eingesetzt. Die Argumentationen über das Einsatzgebiet, die Effekte und Einsparungspotentiale waren zu unterschiedlich, um Vertrauen in der Industrie und bei den KMU zu schaffen.
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Text: Hanspeter Koeppel, Leiter Verfahrenstechnologie und CEO Kurt Spirig von Permafood (www.permafood.com)
Weiterlesen: Frischbackbrot-Herstellung optimieren
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