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CASE STUDY

DSTs neuartiges Pflanzenprotein-Verfahren schafft optimierte Fleischalternativen mit Präzisions-servomotoren

Genau Mikrodosierung und integrierte Energieüberwachung bilden die Grundlage für die bahnbrechende Hochscherfleischersatz-Technologie.

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Öffnen Sie die Dose mit Thunfisch
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DST entwickelt und produziert die nächste Generation pflanzlicher Fleisch- und Fischersatzprodukte. Die patentierte neue Technologie ist der bahnbrechende Nachfolger bestehender Produktionstechniken und übertrifft diese in Bezug auf Flexibilität und Skalierbarkeit. Durch die Zugabe mehrerer Zutaten wie Proteine, Öle, Fette und Aromen während des Texturierungsprozesses kann DST revolutionäre, langfaserige pflanzliche Produkte herstellen.

Herausforderung
  • Die neue Lösung von DST für die Verarbeitung von Pflanzenproteinen erfordert eine unglaublich hohe Genauigkeit bei der Mikrodosierung, um Wiederholbarkeit, Konsistenz und Qualität zu gewährleisten.
Lösung

Es wurde eine Rockwell Automation Lösung installiert, die Folgendes umfasste:

  • Allen-Bradley® Kinetix® servo Motoren
  • PowerMonitor™ 5000 Energieüberwachungseinheit
  • Allen-Bradley® GuardLogix® Sicherheitssteuerungen
  • Allen-Bradley Power-Flex® 527 variable-speed drives
  • Studio 5000® Entwicklungssoftware
Ergebnis
  • Genauigkeit bis zu 1 %
  • Präzise Energieüberwachung, die in die Prozessparameter zurückfließt
  • Schnellere Installation für schnellere Markteinführung

Der Verbrauch von pflanzlichen Proteinprodukten, einschließlich solcher, die als Fleischersatz formuliert sind, verzeichnet ein erhebliches Wachstum. Ein Teil davon ist auf die gut dokumentierten gesundheitlichen Vorteile zurückzuführen, wie die zusätzlichen Ballaststoffe, Vitamine und Nährstoffe, aber auch darauf, dass eine pflanzliche Ernährung weniger Kalorien und weniger Fett enthält.

Aus gesellschaftlicher Sicht ist der Wasserverbrauch geringer, und es wird weniger Land benötigt, was die Effizienz erhöht. Die Treibhausgasemissionen sind tendenziell ebenfalls niedriger, was die Nachhaltigkeit stärkt.

Trotz aller Vorteile einer pflanzlichen Ernährung ist es für Lebensmittelhersteller jedoch eine Herausforderung, die Texturen und Aromen der Fleischprodukte, die sie ersetzen, genau nachzuahmen, was wiederum die traditionellen Fleischesser nicht davon überzeugt, umzusteigen.

In dieser Hinsicht setzt Dutch Structuring Technology (DST) als großer Disruptor des Status quo den Maßstab.

Das in Wageningen, Niederlande, ansässige Unternehmen DST wurde gegründet, um pflanzliche, langfaserige Fleisch- und Fischersatzprodukte der nächsten Generation zu kommerzialisieren, wobei neue Technologien und Produktionstechniken zum Einsatz kommen, die bestehende Prozesse in Bezug auf Geschmack, Flexibilität und Skalierbarkeit übertreffen sollen.

Herausforderung

Viele der derzeit eingesetzten Verfahren zur Verarbeitung und Veränderung von Pflanzenproteinen basieren auf älteren, hitzeintensiven Extrusionsverfahren, die ursprünglich nicht für diese Art von Zutaten entwickelt wurden. Folglich suchen viele der führenden Hersteller von Fleischersatzprodukten nach dem nächsten großen Durchbruch.

Das Extrusionsverfahren hat mehrere Nachteile, darunter Qualitätsschwankungen aufgrund von Maschinen- und Parameterabweichungen, hoher Energieverbrauch, der die Kosten des Endprodukts erhöht, und der Abbau von Zutaten aufgrund der hohen Drücke und Temperaturen, die verwendet werden. In einigen Fällen werden Polysaccharide und Antioxidantien hinzugefügt, um Geschmacksveränderungen auszugleichen.

Um auf einem ebenen Spielfeld konkurrieren zu können, müssen neue Technologien und die daraus resultierenden Produkte nicht nur Texturen und Aromen erzeugen und aufweisen, die den Fleischprodukten, die sie ersetzen, näher kommen, sondern dies auch zu einem Preis/Kostenpunkt tun, der sie wettbewerbsfähiger macht.

Darüber hinaus erfordern die Prozesse zur Schaffung wiederholbarer und allgemein akzeptabler Konsistenz und Vertrautheit eine außergewöhnlich strenge Kontrolle und Überwachung, um sicherzustellen, dass Qualitätsschwankungen die Bereitschaft der Verbraucher, auf pflanzliche Alternativen umzusteigen, nicht verringern.

Lösung

Der neue SHEARTEX-Prozess von DST ist die Innovation, nach der Lebensmittelhersteller gesucht haben, da er Produkte liefert, die eine Textur aufweisen, die der von echtem Fleisch näher kommt.

Co-entwickelt mit dem niederländischen Mischsystem-Spezialisten Sobatech und unterstützt von Routeco Niederlande, einem von Rockwell Automation autorisierten distributorpartner, wird die SHEARTEX-Technologie nicht nur den Markt hinsichtlich der Textur-/Ersatzmöglichkeiten erweitern, sondern auch die Kosten auf ein Niveau senken, das mit den aktuellen tierischen Proteinen vergleichbar ist, da sie zum Teil dreimal weniger Energie verbraucht als das High-Moisture Extrusion Cooking (HMEC).

„Durch präzise Steuerung kann SHEARTEX Produkte mit Fasern herstellen, die bestimmte Längen und Stärken aufweisen, sodass sie den spezifischen Fleischprodukten, die sie ersetzen, näher kommen“, erklärt Julian Lekner, Mitbegründer von DST. „Darüber hinaus können Fette, Emulsionen und andere feuchte Zutaten sowie trockene Zutaten wie Aromen und Farben während der Verarbeitung hinzugefügt werden, sodass sie ein wesentlicher Bestandteil des texturierten Proteins werden und die Nachbearbeitungsschritte, die bei anderen Produktionsmethoden erforderlich sind, entfallen.“

„SHEARTEX ist ein kontinuierlicher Prozess“, erklärt Clint op den Buijsch, Sales Engineer bei Routeco Netherlands. „Obwohl DST dadurch eine realistischere Fleischalternative in Bezug auf Textur und Geschmack herstellen kann, erfordert dies eine sehr präzise Steuerung der Misch- und Mikrodosierung, weshalb Sobatech und DST sich für eine Lösung entschieden haben, die von Allen-Bradley® Kinetix® servo-Motoren angetrieben wird.“

Die servo-Motoren sind Teil einer eng integrierten Suite von Steuerungs- und Überwachungstechnologien, die von Routeco bereitgestellt wird. Dazu gehört auch eine PowerMonitor™ 5000-Energieüberwachungseinheit, Allen-Bradley® GuardLogix®-Sicherheitssteuerungen, Allen-Bradley PowerFlex 527-Frequenzumrichter und Studio 5000®-Entwicklungssoftware.

Ergebnis

„Unser SHEARTEX produziert hochwertige Proteinprodukte – mit Texturen, die von Lachs bis Beef Jerky reichen – mit 1000 kg pro Stunde und verbraucht dabei viel weniger Energie als bestehende Verfahren“, erklärt Lekner. „Das bedeutet nicht nur, dass wir eine größere Vielfalt an pflanzlichem Fleisch auf den Tisch bringen können, sondern auch, dass die Kosten unserer Produkte nahe an den aktuellen tierischen Fleischprodukten liegen werden.“

Op den Buijsch ergänzt: „Die Mikrodosierung der Zutaten im kontinuierlichen Prozess kann nur mit Servomotoren erreicht werden, da es entscheidend ist, das Tara-Gewicht des Dosiertrichters so gering wie möglich zu halten. Die servo-gesteuerten Dosiertrichter müssen eine Dosiergenauigkeit von innerhalb 1 % erreichen, wenn sie teure und stark aromatisierte Mikropulver dosieren.“

„Ein weiterer kritischer Aspekt des DST-Verfahrens ist die Menge an mechanischer Energie, die aufgewendet wird, um die gewünschte Textur zu erreichen“, erklärt Geneviève Lekner, Geschäftsführerin von Sobatech, „und dieser Energie-Wert hat eine Korrelation mit der Qualität des Endprodukts. Energieüberwachungslösungen von Rockwell sind besonders gut geeignet, um diese kritischen Daten zu erfassen und zu analysieren, und bieten wertvolle Einblicke, die die Optimierung und Steuerung von Produktionsprozessen ermöglichen.“

Im größeren Zusammenhang hilft die eng integrierte Lösung von Rockwell Sobatech auch dabei, die Produkteinführungszeit zu verkürzen. Die reduzierte Verkabelung durch die Device Level Ring (DLR)-Netzwerktopologie und die integrierte Safe Torque Off-Funktionalität der PowerFlex-Antriebe führen zu einer schnelleren installation und sparen insgesamt bis zu 50 % der Zeit.

Veröffentlicht 2. April 2025

Themen: Optimize Production Integrated Architecture Prozesslösungen Production Automation Industrielle Automatisierung und Steuerung Production Operations Management Lebensmittel und Getränke Antriebe Energieüberwachung Motorsteuerung
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