Bei der Verarbeitung viskoser und heterogener Lebensmittel hängt die Mischeffizienz von mehr als nur der Antriebsleistung und der Geometrie des Rührwerks ab. Bei Saucen, Konfitüren, Cremes, Fruchtfüllungen und anderen hochviskosen Produkten ist es entscheidend, eine Bewegung im gesamten Ansatz zu gewährleisten – einschließlich der Zonen nahe der Kesselwand und des beheizten Bodens.

Bei den elektrischen CookMakMix-Kochkesseln mit einem Fassungsvermögen von 20 bis 150 Litern wird diese Herausforderung durch die Kombination von mechanischem Rühren und der kontrollierten Anpassung der Kesselneigung gelöst. Durch das Neigen des Kessels verlagert sich das Produkt aufgrund seines Eigengewichts; die Schwerkraft wird so zu einem zusätzlichen Bestandteil des Mischprozesses.

Das Prinzip der schwerkraftunterstützten Durchmischung

In einem herkömmlichen vertikalen Kessel wird die Produktbewegung primär durch das Rührwerk erzeugt. Je höher die Viskosität des Produkts ist, desto schwieriger ist es, einen intensiven Austausch zwischen verschiedenen Bereichen des Kessels zu gewährleisten, ohne die Drehzahl oder das Drehmoment zu erhöhen.

Der CookMakMix verfügt über 13 feste Neigungspositionen. Eine Änderung des Kesselwinkels verändert die Position des Produkts im Verhältnis zum Rührwerk und zur beheizten Fläche: Das Produkt verlagert sich naturgemäß zur tiefer gelegenen Seite des Kessels, während das mechanische Rührwerk es wieder erfasst und im Arbeitsvolumen neu verteilt.

Dadurch entstehen zwei gleichzeitige Bewegungsmechanismen: mechanisches Rühren und schwerkraftbedingte Produktverlagerung. Anstatt zu versuchen, die Zirkulation allein durch die Rotation des Mischwerkzeugs zu erzeugen, wird das Eigengewicht des Produkts genutzt. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt bei der Verarbeitung viskoser und halbviskoser Produkte.

Minimierung von Totzonen bei der Verarbeitung dickflüssiger Produkte

Eine große Herausforderung bei gerührten Kochkesseln ist die Bildung von Bereichen mit schlechter Zirkulation. In diesen Zonen bleibt das Produkt länger mit der beheizten Fläche in Kontakt, tauscht Wärme langsamer mit dem restlichen Ansatz aus und kann eine abweichende lokale Temperatur aufweisen.

Durch die Anpassung der Neigung des CookMakMix verändert sich die Geometrie der Produktbewegung im Verhältnis zum Rührwerk. Das Produkt neigt ständig dazu, in den tieferen Bereich des geneigten Kessels zu wandern, wo es erneut vom Mischwerkzeug erfasst wird. Dies trägt dazu bei, dauerhafte Totzonen zu minimieren und die Zirkulation bei der Herstellung folgender Produkte zu verbessern:

  • Saucen und Ketchup
  • Marmeladen und Fruchtzubereitungen
  • Frucht und Beerenfüllungen
  • Cremes und Puddings
  • Pürees
  • Sirupe und andere hochviskose Produkte

Für den Verfahrenstechniker bedeutet dies eine gleichmäßigere Verteilung von Zutaten und Temperatur in der gesamten Charge, ohne sich allein auf eine erhöhte Rührerdrehzahl verlassen zu müssen.

Schaber-Rührwerk und Schwerkraft als Einheit

Bei der Verarbeitung viskoser Produkte ist der Bereich, in dem das Produkt direkt mit der beheizten Oberfläche in Kontakt kommt, von entscheidender Bedeutung.

Der Cook Mak Mix kann mit einem Schaber-Rührwerk ausgestattet werden. Die Schaber entfernen kontinuierlich die Produktschicht von Boden und Wänden und erneuern so das Produkt im Wärmeaustauschbereich. Gleichzeitig bewirkt die Neigung des Behälters eine Verlagerung der Masse relativ zu dieser Oberfläche.

Daraus ergibt sich ein kontinuierlicher Kreislauf: Erwärmung an der Oberfläche, Abtragen der erhitzten Schicht durch die Schaber, schwerkraftbedingte Produktbewegung und Neuverteilung der Masse durch das Rührwerk. Diese Kombination verbessert die Zirkulation und verringert das Risiko von Produktanhaftungen an den beheizten Flächen.

13 Arbeitspositionen statt einer festen Behälterposition

Die Kippfunktion des Cook Mak Mix dient nicht nur der Entleerung, sondern wird auch direkt während des Verarbeitungsprozesses genutzt.

Das System bietet 13 Arbeitspositionen, sodass der Neigungswinkel je nach Produktviskosität, Füllmenge und gewünschter Mischdynamik gewählt werden kann.

Dies unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Kochkesseln, bei denen der Behälter während des gesamten Kochvorgangs senkrecht bleibt und der Kippmechanismus erst nach Abschluss des Prozesses zum Einsatz kommt. Beim Cook Mak Mix wird die Position des Mischbehälters selbst zu einem zusätzlichen, einstellbaren Mischparameter.

Mehrschichtiger Sandwichboden und gleichmäßige Erwärmung

Eine durch Schwerkraft unterstützte Durchmischung ist nur dann effektiv, wenn der Wärmeaustausch optimal gesteuert wird. Beim Cook Mak Mix sind elektrische Heizelemente in einen mehrschichtigen Sandwichboden integriert. Diese Konstruktion verteilt den Wärmestrom gleichmäßig über die Arbeitsfläche und minimiert lokale Überhitzungen.

Gleichzeitig bewegt das Rührwerk das Produkt kontinuierlich durch die Heizzone, während die Neigung des Behälters die Fließwege des Produkts verändert.

Heiz- und Mischsysteme arbeiten somit Hand in Hand. Ziel ist es, nicht nur Wärme über den Boden zu übertragen, sondern auch die Produktschicht, die mit der beheizten Oberfläche in Kontakt steht, ständig zu erneuern.

Schneller Rührwerkzeugwechsel

Häufig wird ein einziger Kochbehälter für verschiedene Produkte mit stark unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften genutzt. In solchen Fällen ist ein Universalrührwerk zwangsläufig ein Kompromiss.

Beim Cook Mak Mix ist das Mischwerkzeug über eine Schnellkupplung mit der Welle verbunden. Das Rührwerkzeug lässt sich manuell, in Sekundenschnelle und ohne Werkzeug austauschen.

Je nach Produkt können unterschiedliche Mischwerkzeuge eingesetzt werden, darunter Anker, Paddel und Abstreifersysteme. Dadurch lässt sich eine einzige Anlage ohne aufwendige mechanische Umbauten an verschiedene Prozessanforderungen anpassen.

Neigung bis zu 110° und kontrollierte Entleerung

Der Kippmechanismus ermöglicht einen maximalen Neigungswinkel von 110°. Dieser Winkel geht über die üblichen Betriebspositionen hinaus und dient vor allem dazu, eine möglichst vollständige Produktentleerung zu gewährleisten. Durch die Schwerkraft verlagert sich die Masse in Richtung der Entleerungszone – ein entscheidender Vorteil bei viskosen Produkten, die nicht allein durch ihr Eigengewicht leicht aus einem vertikalen Behälter fließen.

Zudem unterstützt die Konstruktion eine Neigung in die entgegengesetzte Richtung. Dies verändert die Bewegungsrichtung und die Ansammlung des Produkts im Behälter, wodurch der Bediener mehr Kontrolle beim Mischen, bei der Vorbereitung der Entleerung und beim Einsatz des Abstreifersystems erhält.

Folglich erfüllt derselbe Mechanismus zwei Funktionen: Er steuert während des Prozesses die schwerkraftbedingte Komponente der Durchmischung und sorgt nach Abschluss für die kontrollierte Entnahme des fertigen Produkts.

Warum schwerkraftunterstütztes Mischen bei viskosen Produkten effektiv ist

Bei steigender Viskosität ist eine bloße Erhöhung der Rührerdrehzahl selten die optimale Lösung. Zwar erhöht sie die mechanische Belastung von Antrieb und Produkt, garantiert jedoch keine proportionale Verbesserung der Umwälzung der gesamten Charge.

Der Einsatz eines kippbaren Behälters verändert die grundlegende hydromechanische Dynamik des Prozesses. Ein Teil der Arbeit, die zur Bewegung der Masse erforderlich ist, wird von der Schwerkraft und nicht vom elektrischen Antrieb geleistet.

Daher ist es treffender, das Konzept des Cook Mak Mix nicht bloß als Kochkessel mit Rührwerk und Kippmechanismus zu betrachten, sondern als System, in dem Erhitzen, mechanisches Rühren, Abstreifen und schwerkraftbedingte Produktbewegung synergetisch zusammenwirken.

Bei kleinen bis mittleren Chargengrößen von 20 bis 150 Litern bietet dieses Verfahren besondere Vorteile für die Herstellung von Saucen, Konfitüren, Cremes, Füllungen und anderen Produkten, die eine gleichmäßige Erwärmung, intensive Umwälzung und minimale Produktrückstände bei der Entleerung erfordern.

Fazit

Der wesentliche verfahrenstechnische Vorteil des schwerkraftunterstützten Mischens liegt nicht im Ersatz des mechanischen Rührwerks, sondern in der Ergänzung um einen zweiten Mechanismus zur Produktbewegung.

Bei der Serie „Cook Mak Mix“ erzeugt das Rührwerk eine Zwangsumwälzung, während die verstellbare Kesselneigung das Eigengewicht des Produkts nutzt, um dessen Bewegungsrichtung zu ändern. Diese Merkmale bilden ein integriertes Verarbeitungssystem: 13 Arbeitspositionen, Rührelemente mit Abstreifern, ein mehrschichtiger Sandwichboden, schneller und werkzeugloser Rührwerkwechsel sowie ein maximaler Neigungswinkel von 110°.

Bei viskosen Lebensmitteln trägt diese Konfiguration dazu bei, Totzonen zu reduzieren, den Wärmeübergang sowie die Massenumwälzung zu verbessern und nach Prozessabschluss die Produktentleerung zu beschleunigen und besser zu kontrollieren.

Quelle der technischen Daten:

Offizielle Seite der Serie „Cook Mak Mix“ – Elektrisch kippbarer Kochkessel mit Abstreif-Rührwerk