FLEXIBILITÄT WIRD ZUM PROZESSFAKTOR

Herr Ollesch, Suppen und Soßen zählen weltweit zu den stabilen Wachstumskategorien im Convenience-Bereich. Gleichzeitig steigt der Innovationsdruck: Neue Rezepturen, funktionelle Inhaltsstoffe und regionale Varianten müssen in immer kürzeren Abständen umgesetzt werden …
Karsten Ollesch: Damit rückt die Prozesstechnik stärker in den Fokus. Gerade bei emulsionsbasierten Produkten entscheidet nicht nur die Rezeptur, sondern vor allem die Prozessführung über Qualität und Stabilität. Anlagen müssen heute deutlich flexibler ausgelegt sein – ohne Abstriche bei Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit.

Was bedeutet das für die Auslegung von Misch- und Prozessanlagen?
Wir bei Glass reagieren darauf, indem wir Anlagen von Anfang an als modulare Systeme denken, nicht mehr als starre, in sich geschlossene Lösungen. Entscheidend ist die Auslegung in der Designphase: Mechanik, Peripherie und Steuerung werden so aufgebaut, dass sich Funktionen später gezielt ergänzen lassen.

Wie wichtig ist es, die Nachrüstbarkeit von Anfang an mitzudenken?
In der Praxis sehen wir häufig, dass Anforderungen erst im laufenden Betrieb entstehen. Dann geht es etwa um zusätzliche Dosierstellen oder die Integration eines Homogenisators. Ist die Anlage darauf vorbereitet, lassen sich Erweiterungen ohne grundlegende Umbauten umsetzen. Der Ansatz dahinter ist klar: Die Anlage muss mit dem Produktportfolio des Lebensmittelherstellers mitwachsen können. So lassen sich Investitionen besser absichern und die Produktion bleibt auch bei wechselnden Anforderungen handlungsfähig.

„Entscheidend ist, dass Anlagen von vornherein für eine große Bandbreite ausgelegt sind.“
 

Vor allem vegetarische und vegane Konzepte sowie Reformulierungen hin zu fett- oder zuckerreduzierten Rezepturen verändern die Rohstoffbasis. Wo wird es dabei kritisch für die Textur und Stabilität?
Der Wegfall oder die Reduktion tierischer Fette und klassischer Emulgatoren lässt sich nicht allein über die Rezeptur kompensieren. Pflanzliche Proteine sowie Texturgeber wie Stärken oder Hydrokolloide reagieren sensibler auf Prozessbedingungen wie Scherung, Temperatur und die Reihenfolge der Zugabe. Entsprechend müssen Anlagen eine große Viskositätsbandbreite zuverlässig abdecken – von dünnflüssigen Systemen bis hin zu hochviskosen Emulsionen. Das A und O ist hier die Prozessführung.

Warum wird es schwieriger, Emulsionen stabil zu halten und Phasentrennung oder Agglomeration zu vermeiden?
Das lösen wir über kombinierte Mischsysteme, bei denen unterschiedliche Misch- und Schermechanismen in einer Anlage zusammengeführt werden. Neben dem schonenden Produktumlauf durch wandgeführte Mischorgane kommen schnelllaufende Werkzeuge zum Einsatz, die je nach Anwendung gezielt Scherenergie einbringen. Ein Ansatz, wie er beispielsweise in VAS-Anlagen umgesetzt wird, ist die Nutzung austauschbarer Werkzeuge auf einem schnelllaufenden seitlichen Rotor. Damit können wir den Energieeintrag sehr gezielt einstellen – von schonender Durchmischung bis hin zu intensiver Dispergierung und Emulgierung.

Welche Rolle spielen dabei Vakuumführung und die Prozessreihenfolge?
Vakuumgestützte Systeme unterstützen den klumpenfreien Einzug und die Dispergierung von Pulvern sowie die Entgasung. Das führt zu einer homogeneren Produktstruktur und reduziert gleichzeitig die Oxidationsneigung. Entscheidend ist dabei die präzise Reihenfolge der Zugabe, da viele funktionelle Komponenten nur unter definierten Bedingungen ihre Wirkung entfalten.

Können Sie das an einem Beispiel erläutern?
Ein Beispiel aus der Praxis: Wir haben kürzlich eine Anlage realisiert, die mit getrennten Dosiersystemen für unterschiedlich funktionierende Komponenten arbeitet. Während kaltquellende Stärken sofort und klumpenfrei dispergiert werden müssen, entfalten andere Zutaten ihre Bindekraft erst bei definierten Temperaturen. Durch diese prozessseitige Trennung und gezielte Steuerung lässt sich auch bei reduzierten Fettanteilen oder pflanzenbasierten Bindern eine stabile Emulsion erzeugen – mit einer Textur, die den Anforderungen des Endprodukts entspricht.

Soßen und Dressings zeichnen sich durch eine große Bandbreite an Viskositäten, Partikelanteilen und Emulsionssystemen aus. Was bedeutet diese Bandbreite für die Auslegung moderner Misch- und Prozesssysteme?
Moderne Misch- und Prozesssysteme dürfen heute keine Spezialisten mehr sein, die nur ein enges Viskositätsfenster abdecken. Entscheidend ist, dass Anlagen von vornherein für eine große Bandbreite ausgelegt sind. In der Praxis bedeutet das: Eine Anlage muss sowohl eine dünnflüssige Vinaigrette als auch eine hochviskose, pastöse Mayonnaise oder eine schwere Fertigsoße sicher prozessieren können. Um diese Bandbreite abzudecken, setzen wir auf eine hohe Variabilität in der Mischtechnik.

Wie lässt sich diese Variabilität in der Mischtechnik umsetzen?
Ein zentraler Ansatzpunkt ist dabei die Auslegung der Werkzeuge. In den VAS-Anlagen arbeiten wir beispielsweise mit unterschiedlichen Aufsätzen auf dem schnelllaufenden seitlichen Rotor. Je nach Produkt kommen schonend wirkende "Wirbler" mit abgerundeten Kanten, klassische Zerkleinerungs- und Schneidwerkzeuge oder stark scherend arbeitende Turbinen zum Einsatz. So lässt sich der Energieeintrag gezielt steuern: Während empfindliche Partikelstrukturen erhalten bleiben, können gleichzeitig ausreichend hohe Scherkräfte eingebracht werden, um stabile Emulsionen zu erzeugen. In Kombination mit einer präzisen Drehzahlregelung lässt sich die gewünschte Produktstruktur reproduzierbar einstellen.

Mit AGM und VAS bietet Glass zwei unterschiedliche Prozessanlagen an. Was unterscheidet die beiden Modelle im praktischen Einsatz?
Die Wahl zwischen AGM und VAS wird im Wesentlichen durch Chargengröße und Prozesskomplexität bestimmt. Die AGM ist unser klassischer Allrounder für kleinere Chargen und zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität aus. In der Baugröße ist sie jedoch auf etwa 300 Liter begrenzt. Die VAS hingegen ist für die industrielle Produktion größerer Volumina ausgelegt und spielt ihre Stärken vor allem bei komplexeren Prozessen aus.

„Die Reduktion von Emulgatoren lässt sich nicht allein über die Rezeptur kompensieren.“
 

Wie wirkt sich das auf mehrstufige Prozesse aus, wie sie typisch für die Feinkostherstellung sind?
Moderne Rezepturen erfordern häufig, dass zunächst schonend gemischt und im Anschluss direkt emulgiert oder homogenisiert wird – möglichst ohne Produkttransfer. Genau hier setzt die VAS an: Sie ermöglicht den direkten Wechsel zwischen unterschiedlichen Prozessschritten innerhalb eines geschlossenen Systems unter Vakuum. Dadurch lassen sich sowohl Emulsionen als auch Partikelsysteme prozesssicher und reproduzierbar herstellen.

Welche technologischen Vorteile bietet das Mischen unter Vakuum bei der Herstellung von Suppen, Soßen oder Emulsionen?
Ein Vakuum-Intensivmischer erfüllt mehrere Funktionen im Prozess und geht deutlich über die reine Entlüftung hinaus. Besonders relevant ist sein Einsatz immer dann, wenn Pulver, Flüssigkeiten und empfindliche Komponenten schnell und kontrolliert in ein bestehendes System eingebracht werden müssen.

Ein zentraler Vorteil liegt in der Beschickung ...
Gerade unter Vakuum lassen sich pulverförmige und flüssige Komponenten direkt unter den Flüssigkeitsspiegel einziehen. Das verbessert die Dispergierung und verhindert Klumpenbildung von Anfang an. Bei kritischen Pulvern merkt man das sofort. Gleichzeitig verkürzt sich die Einzugszeit und damit die Prozessdauer. Darüber hinaus ermöglicht das Vakuum eine effiziente Kühlung über Verdampfungseffekte. Bei temperatursensiblen Produkten oder Clean-Label-Rezepturen lässt sich so die thermische Belastung reduzieren und der Prozess insgesamt schonender führen.

Welche Rolle spielt die Entgasung für die Stabilität solcher Systeme?
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Entgasung des Produkts. Eingetragene Luft wird gezielt entfernt, was sich sowohl auf die optische Qualität als auch auf die Stabilität der Emulsion auswirkt. Wie deutlich sich dieser Effekt zeigt, lässt sich in der Praxis gut beobachten: Bei Produkten wie grünem Pesto oder roten Tomatensaucen führt die Verarbeitung unter Vakuum zu einer deutlich intensiveren Farbe und homogeneren Struktur, während Systeme ohne Vakuum häufig heller und weniger stabil erscheinen.

„Vakuum hilft nicht nur bei der Entgasung, sondern stabilisiert auch die Emulsion.“
 

Wie unterstützen Ihre Anlagen die gezielte Einstellung der Tropfengrößenverteilung und welchen Einfluss hat das auf die Langzeitstabilität von Soßen oder Dressings?
Die Langzeitstabilität einer Öl-in-Wasser-Emulsion steht und fällt mit einer möglichst homogenen und reproduzierbaren Tropfengrößenverteilung. Ziel ist es, große, instabile Tropfen zu vermeiden und eine gleichmäßige Struktur im gesamten Produkt zu erreichen. Das klingt einfach, ist es im Prozess aber nicht. Um das sicherzustellen, setzen wir auf das Zusammenspiel von "totaler Durchmischung" und gezielt einstellbarem Energieeintrag.

Wie ist “totale Durchmischung“ prozesstechnisch zu verstehen?
Gemeint ist damit, dass das gesamte Produkt kontinuierlich durch das Scherfeld geführt wird und keine Totzonen im System entstehen. Unsere Anlagen arbeiten dazu mit schnelllaufenden Werkzeugen, darunter auch scharfe Messer, deren Drehzahl und Geometrie an die jeweilige Rezeptur angepasst werden können. So lassen sich die wirkenden Scherkräfte gezielt einstellen und die Tropfengrößenverteilung beeinflussen.

Welchen Mischer empfehlen Sie für fettreduzierte Dressings?
Hier ist die physikalische Herausforderung besonders groß, da die stabilisierende Wirkung der Ölphase abnimmt. Um dennoch eine cremige Textur zu erreichen, muss deutlich feiner dispergiert werden. Dafür setzen wir gezielt auf stark scherend arbeitende Werkzeuge, beispielsweise Turbinen. Im Vergleich zu klassischen Mischorganen erzeugen diese höhere Scherraten und ermöglichen es, auch kleinere Ölmengen sehr fein in der Wasserphase zu verteilen. Je kleiner die Tropfen, desto geringer ist die Tendenz zur Koaleszenz – und desto stabiler bleibt das System. In Kombination mit einer VAS-Anlage unter Vakuum, also ohne störende Lufteinschlüsse, lassen sich so auch bei anspruchsvollen Reformulierungen stabile Emulsionen mit einer homogenen Textur erzeugen.

Worauf sollten Lebensmittelhersteller bei der Wahl der passenden Misch- und Prozesstechnik achten?
Eine Investition in neue Prozesstechnik sollte grundsätzlich durch Versuche abgesichert werden. Nur so lassen sich die Wechselwirkungen zwischen Rohstoffen, Temperatur und mechanischem Energieeintrag unter realen Prozessbedingungen belastbar bewerten. In unserem Technikum in Paderborn unterstützen wir Hersteller dabei, ihre Rezepturen unter realitätsnahen Bedingungen zu testen. Dabei arbeiten wir mit Anlagenkonzepten und Mischprinzipien, die auch im Produktionsmaßstab eingesetzt werden.

Warum ist diese Skalierbarkeit insbesondere bei Emulsionen so entscheidend?
Bei komplexen Systemen, wie bei Emulsionen mit hohem Feststoffanteil oder empfindlichen Partikeln, zeigt sich, wie entscheidend diese Skalierbarkeit ist. Unterschiede im Energieeintrag oder in den Strömungsverhältnissen können hier schnell zu veränderten Tropfengrößenverteilungen oder instabilen Strukturen führen.

Sehen Sie Potenzial für modellbasierte Prozesssteuerung oder KI-gestützte Optimierung im Mischprozess? Spielen derartige Ansätze bereits eine Rolle bei der Entwicklung Ihrer Prozessanlagen?
Ja, das spielt bei uns bereits eine Rolle. Wir arbeiten daran, prozesskritische Daten, wie beispielsweise den Energieeintrag in Relation zur Viskositätsentwicklung, gezielt miteinander zu verknüpfen. Ziel ist eine Steuerung, die nicht mehr nur ein festes Rezept abfährt, sondern in Echtzeit erkennt, wann ein Prozessschritt tatsächlich abgeschlossen ist – etwa wenn der optimale Emulgierpunkt erreicht ist oder die gewünschte Textur vorliegt. Das entlastet den Bediener und sorgt für eine gleichbleibende Produktqualität, auch wenn es zu Schwankungen bei den Rohstoffeigenschaften kommt.

„Investitionen in neue Prozesstechnik sollten immer durch Versuche abgesichert werden.“
 

Ganz neu ist dieser Ansatz allerdings nicht ...
Wir haben bereits vor vielen Jahren mit prozessabhängigen Regelgrößen gearbeitet, beispielsweise über Drehmomentgrenzen. Prozesse wurden automatisch beendet, sobald ein definierter Zustand erreicht war. Ebenso gibt es Anlagen, bei denen Zeit und Drehmoment vorgegeben werden und sich die Drehzahl abhängig von der Viskosität selbstständig anpasst. KI kann solche Ansätze weiterentwickeln und vernetzen. Die Grundlage bleibt aber das Verständnis der Prozesszusammenhänge und der gezielte Einsatz der richtigen Mess- und Regelgrößen.

Stichwort Batch-zu-Batch-Reproduzierbarkeit: Welche prozesskritischen Parameter müssen überwacht werden, um die Produktqualität sicherzustellen?
Um eine hohe Batch-zu-Batch-Reproduzierbarkeit zu erreichen, reicht es heute nicht mehr aus, nur Temperatur und Zeit zu überwachen. Entscheidend ist, wie viel Energie tatsächlich in das Produkt eingetragen wird – insbesondere beim Eintrag von Dampf, Wasser und Öl.

Wie lässt sich dieser Energieeintrag im Prozess zuverlässig erfassen?
Eine zentrale Kenngröße ist dabei die spezifische mechanische Energie, also die sogenannte SME. Sie beschreibt, wie viel mechanische Arbeit pro Masseeinheit in das Produkt eingebracht wird und erlaubt damit direkte Rückschlüsse auf die Struktur- und Emulsionsbildung. Am Ende ist das die maßgebliche Größe: Sie zeigt, wann ein Prozess tatsächlich "fertig" ist – unabhängig davon, wie lange er gedauert hat oder welche Sollwerte vorgegeben waren.

Interview: Mareike Bähnisch, freie Fachjournalistin für Prozesstechnik

Diesen Artikel finden Sie in LT 5/2026 auf den Seiten 30 bis 33.

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