Dieser Artikel erschien kürzlich in Baking & Biscuit International. 

Reading Bakery Systems hat den Mischprozess mit seinen kontinuierlichen Mischsystemen vollständig automatisiert. Das letztendliche Ziel besteht darin, Systeme zu haben, die unabhängig voneinander laufen, ohne dass ein Eingreifen des Personals erforderlich ist. Und obwohl das Mischen zu den komplexesten Herstellungsprozessen in einer Bäckerei gehören mag, ist die heutige Mischtechnologie diesem Ziel sehr nahe. „Das liegt daran, dass der Prozess, so komplex er auch sein mag, aus aufeinanderfolgenden, messbaren und kontrollierbaren Schritten besteht. Die neuesten Mischer sind nicht nur steuerbar, sondern die Steuerungspakete enthalten auch eine Fülle an Daten, die zeigen, dass der Prozess wiederholbar ist“, betonen die Spezialisten von RBS. Anstelle eines Bedieners, der eine Einschulung und Erfahrung benötigt, können integrierte Steuerungen bereits Entscheidungspunkte ansprechen. Mit vollautomatischen Mischern „werden Qualität und Konsistenz zu Beginn des Backprozesses und nicht am Ende des Prozesses bestätigt“, fügen sie hinzu. Kontinuierliche Mischsysteme können Daten aus anderen Teilen der Produktionslinie, wie z. B. Trichterfüllstände, Betriebsstatus nachgeschalteter Anlagen und Dateneingaben wie Temperatur, übernehmen und diese zur automatischen Anpassung der Mischsystemparameter verwenden, um eine gleichbleibende Produktion und Produktqualität zu gewährleisten. 

Materialumschlag

Die Handhabung großer Mengen ist bei kontinuierlichen und Chargenmischern in jedem Schritt des Mischprozesses ähnlich: Dosierung: Der Vorteil des automatischen kontinuierlichen Mischens besteht darin, dass die Genauigkeit der Rezeptur zu jeder Tages- und Jahreszeit gewährleistet ist. „Die Dosierung durch die Messgeräte ist für diesen Schritt von entscheidender Bedeutung. Es ist wichtig, dass gravimetrische und keine volumetrische Dosierung verwendet wird, um die erforderliche hohe Genauigkeit zu gewährleisten. Für Pulver werden Dosierdifferenzialwaagen und für flüssige Zutaten Pumpen und Durchflussmesser verwendet“, erklärt RBS. Feste Fette oder empfindliche Bestandteile (z. B. Beeren) erfordern eine speziellere Ausrüstung.

• Mischen: RBS hat Spezialmischer perfektioniert, basierend auf der Prämisse, dass kein einziger Mischer für die Herstellung aller Arten von Backwaren verwendet werden kann. Aus diesem Grund bietet der amerikanische Spezialist fünf Arten von kontinuierlichen Mischern an, jeweils in 4 bis 6 Größen für unterschiedliche Produktionsmengen. Die verschiedenen Modelle unterscheiden sich in der angewandten Scherung, dem Energieeintrag, den Mischeigenschaften und anderen Designfaktoren. Die Auswahl des richtigen Mischertyps für bestimmte Produkte ist der Schlüssel zur Perfektionierung der automatisierten Produktion.
• Austragung: Die Teigaustragung aus dem Chargenmischer kann eine Herausforderung darstellen. Bei kontinuierlichen Mischern ist dies nicht der Fall. Der Teig verlässt den Mischer in Form eines „Strangs“ oder eines gleichmäßigen Teigstroms. „Ein Messer am Auslass des Mischers schneidet den Strang in verarbeitungsgerechte Stücke, sodass sie für den Transport auf einem Förderband geeignet sind. Dieser Teig kann dann direkt in die nachgeschaltete Formgebungsanlage gelangen, wodurch die großen Teigverarbeitungsanlagen, die nach dem Mischbehälter benötigt werden, um den Teig in kleinere, verwendbare Stücke zu schneiden, überflüssig werden.

Präzise Prozessüberwachung = Automatisierung

Die Prozessüberwachung ist für die Automatisierung des Mischprozesses von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglicht es dem Mischsystem, automatische Anpassungen vorzunehmen, die Abweichungen außerhalb des Mischbereichs berücksichtigen. Sie beschreibt Prozessvariablen und hebt konstante Werte und weniger stabile Parameter hervor, um ein tieferes Verständnis des Prozesses zu ermöglichen, das weitere Fortschritte unterstützt. „Die Schwankungen sollten bei Flüssigkeiten bei ¼ % und bei Trockenstoffen bei ½ % oder weniger liegen. In der Regel wird bei einer Schwankung von mehr als ½ % über einen Zeitraum von mehr als 5 Sekunden ein Alarm für den Bediener ausgelöst. Das System ist jedoch selbstkorrigierend und diese Alarme treten nach der Inbetriebnahme nur selten auf“, erklärt RBS.

Die tatsächliche Schwankung, die zur Definition eines Alarms erforderlich ist, ist ein einstellbarer Eingang. In der Regel können drei Alarmstufen eingestellt werden,
deren Zeitvorgaben bei der Inbetriebnahme von RBS voreingestellt werden:

• Ebene 1: Der Parameter bewegt sich außerhalb des Bereichs. Das System beginnt mit der Selbstkorrektur.
• Ebene 2: Wenn das System nicht innerhalb der für den Vorgang ausgewählten Zeit (in der Regel 5 Sekunden) eine Selbstkorrektur durchgeführt hat, wird der Alarm aktiviert. Das System setzt die Selbstkorrektur fort oder der Bediener kann eingreifen.
• Ebene 3: Wenn das System keine Selbstkorrektur durchgeführt hat und der Bediener nach einer festgelegten Zeitspanne (in der Regel 15 Sekunden) nicht eingegriffen hat, schaltet sich das System selbst ab, bis der Bediener das System neu startet. Dies kann passieren, wenn ein Bestandteil nicht richtig dosiert werden kann (d. h. er geht zur Neige), wenn die Verarbeitungslinie an einer nachgelagerten Stelle stoppt oder wenn sich der Fülltrichter der Formungsanlage füllt.

Automatische Mischsysteme passen den Durchsatz an, um den Füllstand des Trichters mithilfe eines darüber angebrachten Fotoauges konstant zu halten. Sie können den Prozess auch vollständig stoppen, wenn sie von nachgeschalteten Anlagen ein Signal erhalten, dass die Linie nicht mehr funktioniert.

Zu den Prozessparametern, die während des kontinuierlichen Mischens automatisch überwacht und aufgezeichnet werden, gehören außerdem: Zutatenmengen im Vergleich zum Prozesswert, Zutaten- und Endtemperatur des Teigs, alle Mischerparameter, Arbeitsaufwand, Gesamtdurchsatz und Gesamtteigmenge seit der letzten Umstellung, RBS-Listen. „Jeder Prozesszustand, den die Bäckerei verfolgen möchte, kann aufgezeichnet und in einer Datenbank gespeichert werden, die als Trendanalyse bezeichnet wird“, erklärt der Spezialist.

Mit einem vollautomatischen Mischsystem wird derzeit nur noch ein Bediener für wenige Minuten pro Stunde benötigt. Ihre Hauptaufgabe besteht lediglich darin, gelegentlich auf Alarme zu reagieren und den Teig zu beobachten, um die Qualität zu bestätigen. Diese Art von Lösung kann das Problem des zunehmenden Personalmangels lösen, was ein Grund für ihre hohe Akzeptanz ist. Im Vergleich dazu ist das Chargenmischen nach wie vor arbeitsintensiv.

Kostenanalyse und Amortisationszeit

Die Anfangsinvestition in ein kontinuierliches Mischsystem ist höher als in ein Chargenmischsystem. Die Gesamtkosten des letzteren hängen vom Automatisierungsgrad des Chargenmischsystems und der Teigkapazität der Anlage ab. Nach einer Schätzung, die auch die Senkung der Arbeitskosten berücksichtigt, beträgt die Amortisationszeit bei einem kontinuierlichen Mischsystem in der Regel zwischen einem halben und zwei Jahren, so die Berechnungen von RBS. Wo zutreffend: „Die Anfangsinvestition lohnt sich durch diese Amortisation und die zusätzlichen Vorteile, die das kontinuierliche Mischen bietet, darunter gleichmäßigerer Teig, geringerer Energieverbrauch in Öfen, geringeres Risiko für die Sicherheit und Lebensmittelsicherheit, geringere Investitionen in Teigverarbeitungsanlagen und vieles mehr.“