Ein Lebensmittelunternehmen aus der Schweiz veredelt, verpackt und vermarktet Waren aus der ganzen Welt. Ein Schwerpunkt ist die Produktion von Kaffee-Kapseln für mehrere Systeme und in unterschiedlichen Varianten – mit Aroma oder entkoffeiniert. Auf der Suche nach einer neuen Lösung für das Mischen und Kompaktieren des Kaffees bat das Unternehmen den Mischtechnikanbieter Lödige um Unterstützung. Schließlich muss das Verfahren eine Reihe besonderer Anforderungen erfüllen, damit stets eine durchgängige Produktqualität gewährleistet ist.
Ein entscheidender Faktor für den Kaffeegenuss ist die Durchlaufzeit des Wassers in der Kaffeemaschine, die nur wenige Sekunden beträgt. In diesem kurzen Zeitraum muss garantiert werden, das Aroma und Intensität des Kaffees aufgenommen werden. Erreichen lässt sich dies durch den richtigen Füllgrad der Kapsel, der wiederum über die Schüttdichte des Produkts eingestellt wird. Die von Lödige zu entwickelnde Maschine sollte also in der Lage sein, den Kaffee exakt auf das gewünschte Schüttgewicht zu verdichten. So werden die Durchlaufzeiten stabil im Sollbereich gehalten und der Füllgrad der Kapsel reduziert. Gefordert war eine Erhöhung der Schüttdichte um mehr als zehn Prozent gegenüber der Ausgangsdichte. Eine weitere Anforderung bestand darin, Kaffee im Bearbeitungsbehälter des Kompaktors entsprechend der Rezeptparameter zu aromatisieren. Zudem war eine schnelle und einfache Reinigung der Maschine gefordert. So sollten die Stillstandszeiten bei Produktwechseln, zum Beispiel nach der Herstellung von entkoffeiniertem oder aromatisiertem Kaffee, kurz gehalten werden. Auch musste die Temperatur des Kaffees während des Verarbeitungsprozesses in der Maschine konstant unter 40 °C gehalten werden, um Aromaverluste zu vermeiden.
Eine Maschine „von der Stange“ kam für die komplexe Aufgabe nicht infrage. Daher machten sich die Zuständigen bei Lödige auf die Suche nach einer Lösung, die die Bedingungen des Kunden erfüllen sollte. Schließlich ist das Unternehmen auf die Entwicklung maßgeschneiderter Konzepte spezialisiert: Alle Maschinen werden kundenindividuell konstruiert und gefertigt. Im hauseigenen Technikum wurden Versuche durchgeführt.
Lösung mit gewissen Extras
Dabei kristallisierte sich eine Lösung auf Basis des Mischgranulators MGT heraus. Hierbei handelt es sich um einen vertikales System zum Mischen und Granulieren von pharmazeutischen Pulvern und Granulaten, das darüber hinaus für ein breites Spektrum an Kosmetik- und Lebensmittelprodukten geeignet ist. Damit erfüllte der Mischer bereits die Anforderungen im Hinblick auf ein hygienegerechtes Design für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie.
Um den Mischer in der Kaffeeproduktion einsetzen zu können, mussten einige Modifikationen vorgenommen werden: In dem zylindrischen Mischbehälter mit einem Volumen von 125 l rotiert mit geringem Abstand zu Behälterwand und -boden ein speziell entwickeltes Schwertwerkzeug, um die erforderliche Schüttdichte sowie eine homogene Mischgüte zu erreichen. Zum selben Zweck wurde ein verstärkter, aber wirtschaftlich arbeitender Antrieb eingesetzt. Zudem ist der Bearbeitungsbehälter mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet, sodass das Aroma des Kaffeepulvers erhalten bleibt.
Die Aromatisierung entsprechend der Rezeptparameter erfolgt direkt im Bearbeitungsbehälter des Misch-Kompaktors und kann manuell wie automatisch vorgenommen werden. Nur drei Minuten benötigt die Maschine zum Mischen und Kompaktieren einer Charge Kaffeepulver von 25 kg. Und auch Produktwechsel lassen sich, wie gefordert, schnell realisieren: Denn die Anlage ist so ausgelegt, dass eine manuelle Trockenreinigung in kurzer Zeit durchgeführt werden kann.
Die von Lödige gelieferte Lösung umfasst neben dem Mischbehälter auch eine Container-Andockstation, Förderschnecken, Wägebehälter sowie Nachbehälter. Das System kann damit nahtlos in die Produktionslinie integriert werden. Der Ablauf gestaltet sich wie folgt: Vom Container aus wird das Kaffeepulver mit flexiblen Schnecken zum Wägebehälter transportiert. Erhält der ein entsprechendes Signal vom Misch-Kompaktor, befüllt er diesen mit einer neuen Charge Kaffee.
Nahtlos in die Linie integriert
Bereits während die Verdichtung des Kaffeepulvers im Misch-Kompaktor läuft, wird der Wägebehälter erneut befüllt. Das fertig gemischte und verdichtete Produkt aus dem Misch-Kompaktor wird in einem Puffertank gelagert und direkt der Kapselfüllmaschine zugeführt. Sollte es in diesem komplexen Prozess zu Störungen kommen, kann das intelligente System, das über eine eigene Steuerung verfügt, diese umgehend identifizieren: Stockt der Prozess bei der Kapselfüllmaschine, meldet dies der im Puffertank installierte Füllstandssensor. Der Wägebehälter wird erst befüllt, wenn der „Stau“ in der Produktionslinie behoben ist. Weitere Besonderheit: Um eine einwandfreie Produktqualität zu gewährleisten, werden alle Behälter mit Stickstoff gespült. So lassen sich Off-flavours, also störende Geschmackseindrücke verhindern, die durch Oxidation entstehen können.
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