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5. Lebensmitteltechnologie > Instantisierung und Coating > Flashcards

Instantisierung und Coating Flashcards

1
Q

Was ist Istantisieren

A

Verändern von pulverförmigen Lebensmitteln, damit sie sich in Flüssigkeiten schneller als Ausgangsmaterial lösen bzw. dispergieren lassen

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2
Q

Ziele von Instantisierung

A
  • im trockenen Zustand eine ausreichende Stabilität gegen mechanische Beanspruchung
  • möglichst gut rieselfähig
  • leicht löslich, sofort verzehrbar
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3
Q

Teilvorgänge beim Dispergieren von Instantprodukten (5)
(Dispergieren bzw. Lösen von Instantprodukten in Flüssigkeiten)

A
  1. Benetzung der nacheinander die Wasseroberfläche berührenden Pulverteilchen
  2. Eindringen der Flüssigkeit in das Porensystem des Haufwerks
  3. Untersinken der Partikel in die Flüssigkeit bzw. Zerfall der Agglomerate
  4. Dispergieren der Partikel, in der Regel beim langsamen Rühren
  5. Lösen der Partikel, falls es sich um lösliche Feststoffe handelt
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4
Q

Methoden zur Instantisierung

A
  • Instantprodukte aus Flüssigkeitsphase durch Wasserentzug
  • Herstellung von pulverförmigen Rohstoffen (Kornvergrößerung:
    ● Granulieren
    ● Agglomerieren
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5
Q

Bindemechanismen in Agglomeraten und Granulaten

A
  • Haftmechanismen mit Materialbrücke zwischen Partikeln:
    ● Festkörperbrücken
    ● hochviskose Bindemittel
    ● Haftung durch frei bewegliche Flüssigkeiten (Kapillarität)
  • Partikelhaftung ohne Materialbrücken zwischen den Partikeln:
    ● Van-der-Waals-Kräfte
    ● Elektrostatische Kräfte
    ● Formschlüssige Bindungen
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6
Q

Wie kann man die Bindemittel auskristallisieren oder erhärten

A
  • durch Erwärmen/oder Verwendung von Lösungsmittel
  • Abkühlen / Trocknen / Verdunsten führt zur Aushärtung
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7
Q

Bindungsmechanismus durch Festkörperbrücken (4)

A
  1. durch erhärtende Bindemittel
  2. durch Auskristallisieren gelöster Stoffe
  3. durch Sintern infolge Diffusion der Moleküle an der Berührungsstelle
  4. Schmelzhaftung infolge Schmelzung an der Berührungsstelle unter Druck
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8
Q

Bindungsmechanismus durch Anziehungskräfte zwischen Feststoffteilchen (2)

A
  1. durch van der Waal’sche Kräfte
  2. durch elektrostatische Aufladung
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9
Q

Bindungsmechanismus durch Adhäsions- und Kohäsionskräfte in nicht freibeweglichen Bindemittelbrücken

A
  1. durch hochviskose Bindemittel
  2. durch Adsorptionsschichten
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10
Q

Was sind Agglomerate

A

-> Zusammenballungen einzelner Pulverpartikel unter Einwirkung von Feuchtigkeit ohne mechanische Einwirkung

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11
Q

Schritte der Agglomeration

A

Sprühen -> Befeuchten -> Verfestigen -> fertiges Agglomerat (“Brombeer”-Struktur)

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12
Q

Produkteigenschaften nach Agglomeration (8)

A

◼ staubfreies Pulver
◼ gutes Fließverhalten
◼ gute Dosierbarkeit
◼ gute Dispergierbarkeit
◼ hervorragende Löslichkeit
◼ gute Tablettierbarkeit
◼ niedrige Schüttdichte
◼ breite Korngrößenverteilung

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13
Q

Was ist Granulieren und Granulate

A

-> Granulieren bedeutet aus einem pulverförmigen Gemisch durch Zugabe von Flüssigkeit und mechanische Bearbeitung Körnchen zu bilden
-> Granulate: feste Gebilde

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14
Q

Schritte der Granulation

A

Sprühen -> Befeuchten -> Verfestigen -> fertiges Granulat (“Schneeball”-Struktur)

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15
Q

Welche Arten der Granulation gibt es
+ Beispiel

A
  1. Mischgranulation:
    - Rohstoffe werden homogen gemischt
    - Zugabe des Bindemittels granuliert die verschiedenen Partikel
    -> Pflugscharmischer
  2. Pressgranulation:
    -> Tablettieren mit Stempel und Matrize
    -> Walzenpressen mit Glatt- oder Formwalzen (Brikettierpressen)
    -> Lochpressen hier: Ringkollerpresse
  3. Sprühgranulation: Sprühen -> Aufziehen -> Verfestigen -> fertiges Granulat (“Zwiebel”-Struktur)
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16
Q

Kontinuierliche Granulationstrocknung: Produkteigenschaften (12)

A

● staubfreies Granulat
● runde Pellets
● gutes Fließverhalten
● gute Dosierbarkeit
● gute Dispergierbarkeit
● gute Löslichkeit
● kompakte Struktur
● geringe Hygroskopizität
● hohe Schüttdichte
● dichte Oberfläche
● enge Korngrößenverteilung
● geringer Abrieb

17
Q

Was ist Pelletierung aus Granulaten und warum

A

-> Herstellung von besonders sphärischen Granulaten
Warum:
- bessere Fließeigenschaften
- Oberflächenvolumen sinkt
- Weiterverarbeitung (z.B. für Coatings)

18
Q

Was ist das Add-back Verfahren
-> Ziel
-> Warum

A
  • stetige Rückführung eines Teiles des getrockneten Kartoffelpüreepulvers
    -> Ziel: schonende Auflösung des Zellverbandes der gekochten Kartoffelscheiben
    -> Verbesserung der Trocknungseigenschaften durch die Zugabe von bereits trockenerem Anteil zu den frischen Kartoffeln
    => mittlerer Wassergehalt bei 35-45%
    => Neustrukturierung der verkleisterten Kartoffelstärke
    ==> Konsistenz positiv beeinflusst
19
Q

Was ist die Pulverbeschichtung

A
  • trockenes Pulver wird auf Kern aufgetragen und mit Bindemittel verhärtet
  • Prozess wesentlich kürzer als Flüssigfilm-Coating
    -> bis zu 300% Größenzuwachs pro Stunde
    -> sehr runde Kugeln aus Wirkstoff
    => kann zum Pelletieren verwendet werden
20
Q

Was ist Coating
Wie funktioniert es
-> wovon ist Kugelform stark abhängig

A

Coating: Veränderung von Oberflächeneigenschaften
Wie: Aufsprühen der Flüssigkeit auf Kern führt zur Filmbildung -> flüssige Phase verdampft und Feststoff bleibt zurück

-> Kugelform stark abhängig vom Wirkstoff in Flüssigkeit

21
Q

Wie funktioniert das Flüssig-Coating

A
  • Filmbildner ist Polymer in wässriger oder ethanolischer Lösung
  • Lösungsmittel verdunstet bei konstanter Trocknungstemperatur
  • Polymerpartikel rücken zusammen und bilden dichte Kugelpackung
  • durch Kapillarkräfte, Partikel-Wasser- und Luft Wechselwirkungen verformt
    -> Ausbildung eines kontinuierlichen Films
22
Q

Gezielte Beeinflussung von Produkteigenschaften (Coating) (9)

A

● Lagerfähigkeit
● Hygroskopizität
● Rieselfähigkeit
● Oberflächenstruktur
● Löslichkeit
● Optische Attraktivität
● Geschmack
● Geruch
● Gezielte Freisetzung

23
Q

Arten des Coatings
+ Beispiele

A
  • Trommelcoating:
    -> Zuckerdragierung
    -> Film-Coating
    -> Glanzmittel / Versiegelung
  • Wirbelschichtcoating:
    -> Tabletten- und Granulatbeschichtung
    -> Veredelung von Lebensmitteln
24
Q

Was ist Granulieren

A

Granulieren bedeutet, aus einem pulverförmigen Gemisch durch Zugabe von Flüssigkeit und mechanische Bearbeitung Körnchen zu bilden

25
Q

Was ist Coating (generell)

A

◼ Veränderung von Oberflächeneigenschaften
◼ Wirkstoff/Farbstoff/Aroma liegt gelöst in Flüssigkeit mit hoher Trockenmasse vor
◼ Aufsprühen der Flüssigkeit auf einen Kern führt zur Filmbildung – flüssige Phase verdampft und Feststoff bleibt zurück
◼ Kugelform stark abhängig vom Wirkstoff in der Flüssigkeit

26
Q

Coatingverfahren: Wirbelschichtcoating

A

◼ Besonders kleine, leichte und runde Partikel
◼ Sphärische Granula
◼ Fliegen in der Wirbelschicht, rotieren gleichmäßig im Luftstrom
◼ Auftragen des Filmmaterials durch einsprühen in die Wirbelschicht
◼ Dünne und gleichmäßige Filmüberzüge

27
Q
A

5. Lebensmitteltechnologie (13 decks)

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