Kaltvermahlung

Kaltvermahlung

Unter dem Begriff "Kaltvermahlung" versteht man das Zermahlen von Materialien die zuvor stark abgekühlt worden sind oder während des Mahlvorgangs abgekühlt werden. Thermoplastische Kunststoffe sind hier ein gutes Beispiel, sie sind schwer zu kleinen Partikelgrößen zu mahlen,das liegt daran das sie bei Raumtemperatur weich werden,und somit beim Zermahlen verklumpen. Werden sie allerdeings durh Trockeneis,Flüssigenstickstoff oder Kohlenstoffdioxid auf -196 Grad abgekühlt können diese Kunststoffe in Pulverform zermahlen werden. Pflanzen und Tiergewebe können ebenfalls zur Mikrobiologischen Verwendung fein zermahlen werden. Die kaltvermahlung kann zur Zellzerstörung verwendet werden,was für die Proteinextraktion nützlich ist.Das feine Pulver kann damit für eine lange Zeit bei -80 Grad ohne offensichtliche Änderung ihrer biochemischen Eigenschaften gelagert werden. Bei ähterischen Ölen können bei unsachgemäßer Mahlung beträchtliche Verluste an Aromastoffen auftreten,dies liegt an dem hohen Flüssigkeitsanteil. Die Ursache hierfür ist die entstehende Reibungswärme zwischen Mahlgut und Mühle. Es muss Energie aufgebracht werden um das Zellgewebe des Mahlgutes zu trennen, dabei wandelt sich ein Großteil der aufgebrachten Energie in Wärme um,es ist wihtig die Reibungswärme gering zuhalten um ein mögliches verbrennen zu verhindern. Je niedriger die Temperatur des Mahlguts ist, desto spröder sind die Inhaltsstoffe, dadurch werden auch ölige oder schmierige Stoffe trocken und fest.

Kühlen mit flüssigem Kohlenstoffdioxid

Das flüssige Kohlenstoffdioxid wird direkt in den Mahlraum eingedüst. Die Verdampfungswärme beträgt 70-72kacl/kg bei einer Lagertemperatur von -25°C bis -30°C und einem Druck von 17 bis 14 bar. Bei der Expansion gegen den Umgebungsdruck entstehen Schnee und Gas bei einer Temperatur von -78°C. Ein Angriff durch das flüssige Kohlenstoffdioxid auf das Mahlsystem findet nicht statt. Es kann zur Kondensation der Luftfeuchtigkeit in der Mühle kommen, die durch das starke abkühlen der angesaugten Umgebungsluft entsteht. Die Mahlanlage besitzt eine Abgasrückführung die den negativen Einfluss der Luftfeuchtigkeit (Schimmelbildung) vermeidet.

Kühlung mit Trockeneis

Trockeneis weist eine Temperatur von -78,9°C auf. Die Sublitmationswärme beträgt 136,89 kcal/kg. So ist gewährleistet, dass ein schneller Wärmeentzug aus dem Mahlgut stattfindet. Zur Zerkleinerung wird Pfeffer mit 10% Trockeneis versetzt. Beim Mahlen verdunstet das Trockeneis vollständig, jedoch bleibt es in der Abluft. Da Kohlenstoffdioxid schwerer als Luft ist sammelt es sich am Boden.

Kühlung mit flüssigem Stickstoff

Flüssigstickstoff hat eine Temperatur von -195,8°C und eine Verdampfungswärme von 38,8kcal/kg. Stickstoff hat sich als sehr gutes Kühlmittel bewährt, mit ihm können beliebig tiefe Temperaturen eingestellt werden. Vorteilhaft sind Produktionstemperatu-en von -40°C bis -70°C, dies entspricht einer Mühlenaustrittstemperatur von 0°C – 15°C. So wird eine Verklebung der Mühle verhindert, da man unter der kritischen Temperatur für ätherische Öle und Fette bleibt. Das Mahlgut wird in den Flüssigstickstoff getaucht und mittels Förderschnecken in den Mahlraum transportiert. Man muss dem geschlossenen Kaltkreislauf ständig Stickstoff zugeben um die eingestellte Temperatur aufrecht zu erhalten.

Vorteile der Kaltvermahlung

• Ätherische Öle und andere Inhaltstoffe bleiben voll erhalten
• Oxidationen und Bräunungseffekte werden ausgeschaltet
• Mühlendruchsatz wird erhöht – damit steigt die Leistung
• Mahlfeinheit wird verbessert, Mahlgut bleibt rieselfähig
• Verklebung der Mühle wird reduziert
• Schwelbrände werden verhindert
• Reinigungsvorgänge werden minimiert
• Verfahren ist betriebssicherer und umweltfreundlicher
• Fettausfällung wird unterbunden

Nachteile der Kaltvermahlung

• Nicht geeignet für Temperatur empfindliche Stoffe
• Eventulle Gesundheitsgefärdungen

Anwendungsbereiche'

• Pharmaindustrie
• Lebensmittelindustrie
• Reifen und Gummi
• Plastik