Milch, Quark und Käse gehören zum täglich Brot. Wie sich bei der Produktion solcher Lebensmittel Energie, Wasser und Kohlendioxid-Emissionen einsparen lassen, zeigt das EU-Projekt Susmilk. Unter der Leitung von Fraunhofer Umsicht entwickeln die 21 Projektpartner Komponenten, die durch ihren Einsatz in bestehende Molkerei-Infrastrukturen zur nachhaltigen Verarbeitung von Milch und einer Neugestaltung der Milchindustrie beitragen.
Die Milchverarbeitung benötigt verschiedene Wärme- und Kältequellen. Eine Kernidee des Forscherkonsortiums ist die Substitution von Dampf durch Heißwasser, welches mithilfe erneuerbarer Energie oder interner Quellen erzeugt wird. Die Versorgung mit Wärme und Kälte soll durch integrierte Konzepte unter Berücksichtigung von Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmepumpen, Sonnenkollektoren, Absorptionskälteanlagen und am jeweiligen Standort produzierter Energie, z. B. aus Abfallnutzung, sichergestellt werden. Als Synergie lässt sich dadurch auch an einigen Stellen der Verarbeitungsprozesse Wasser einsparen.
Bei dem PGSS-Verfahren (Particles from Gas Saturated Solutions) handelt es sich um ein Hochdruckverfahren zur Partikelerzeugung. Grundsätzlich können einschmelzbare Feststoffe zu rieselfähigem Pulver verarbeitet werden. Mit dem Verfahren lassen sich auch Feststoffe und Flüssigkeiten mithilfe überkritischer Fluide verkapseln – und zwar so, dass unterschiedliche Freisetzungsprofile entstehen. Die überkritischen Fluide werden als Hilfsstoffe dazu verwendet, um niedrig- bis hochviskose Substanzen, wie z. B. Schokolade zu versprühen und zu erstarren.
Gashaltige Schmelzen werden homogenisiert und pulverisiert, indem die verflüssigten Einzelkomponenten mit verdichtetem Kohlendioxid vermischt und anschließend, z. B. über eine Düse, entspannt werden. Die Schmelze wird hierdurch in kleinste Tröpfchen zerrissen und gleichzeitig aufgrund physikalischer Effekte gekühlt. Es bildet sich feinstes Pulver, welches aufgrund seiner gezielt einstellbaren Größe (Mikrometer), Morphologie und Zusammensetzung neue Anwendungen für die Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie eröffnet.
Fraunhofer Umsicht präsentiert auf der Anuga Foodtec 2015 in Köln mit dem EU-Projekt Susmilk Möglichkeiten zur Einsparung von Wasser und Energie in der Milchindustrie sowie ein Hochdruckverfahren zur Partikelerzeugung, das sogenannte PGSS-Verfahren. Forscher des Instituts freuen sich auf lebendige Diskussionen in Halle 5.1, Stand B045/C048.
