Projecten

INNODRY

Innovatief drogen van plantaardige en dierlijke stromen: optimalisatie voorbehandeling, droogproces en evaluatie economische haalbaarheid

‘Innovatief drogen’ drogen is een milde, snelle, energie-efficiënte dunne film (0,2 – 2mm) droogtechniek waarbij warm water (max. 95°C) thermische energie overbrengt op het te drogen product, via voornamelijk infrarood (IR) straling.

 

Door de korte droogtijd (3 – 6 min) en de relatief lage producttemperatuur (30 - 70°C) blijft de kwaliteit (kleur, smaak, etc.) en functionaliteit (bv. bioactiviteit van de inhoudsstoffen) van het product veel beter behouden dan bij andere droogtechnieken. Ook vriesdrogen kan dergelijk kwaliteit- en functionaliteitsbehoud bieden, doch heeft als nadeel dat het een batchproces is en veel tijd en energie vergt. Innovatief drogen is daarentegen een continu proces, wat dus een veel hogere doorvoer oplevert. Het Innovatief droog proces is bovendien ook robuust omdat het zelfregulerend werkt: eens het product droog is, vindt geen warmtetransport meer plaats via IR straling. Aangezien de plastieken transportband een slechte warmtegeleider is, zal ook conductie beperkt voorkomen, waardoor verdere verhitting wordt vermeden. Op deze manier blijft er bovendien heel wat warmte-energie in het circulerende warm water, omdat het niet weg kan via verdamping. Daarnaast is er slechts een beperkte hoeveelheid water nodig voor het warmwaterbad, aangezien het water gerecycleerd wordt.

Deze veelbelovende techniek is gebaseerd op een technologie die in de Verenigde Staten werd ontwikkeld om zowel vloeibare producten alsook om fruit, groenten en vlees te converteren tot poeders en concentraten, die toegevoegd worden aan alle levensmiddelen waar een aangename smaak, een natuurlijke kleur en een gezonde toets belangrijk zijn. In Europa is de toepassing nog niet commercieel doorgedrongen.

Door het Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO) werd een Innovatief drogen op pilootschaal (max. 8 kg doorvoer) gebouwd die momenteel beschikbaar is binnen de Food Pilot. Deze opstelling zal in het project aangewend worden om doelgroepbedrijven uitsluitsel te geven over de technologische, energetische en economische meerwaarde van Innovatief drogen. De valorisatiekansen voor de Vlaamse Agrofood-industrie liggen in het toepassen van deze baanbrekende, innovatieve technologie voor het drogen van een breed gamma aan voedingsproducten, maar ook voor de valorisatie van hun reststromen.

ONDERZOEKSAANPAK

Binnen het project wordt Innovatief drogen geëvalueerd en geoptimaliseerd aan de hand van 4 productmodellen. Deze onderscheiden zich naar deeltjesgrootte en –homogeniteit, vochtinhoud en viscositeit en fungeren als basis voor concrete stromen van de voedingsindustrie. Per modelstroom wordt het volgende onderzocht:

  • De voorbehandeling
  • De manier van aanbrengen op de Innovatieve droog band
  • Het innovatief droogproces
  1. temperatuur warmwaterbad, laagdikte, bandsnelheid, luchtsnelheid, hoeveelheid meegezogen stof in de ventilatie, temperatuur koudwaterbad
  • Het resulterend product
  1. residueel vochtgehalte, wateractiviteit, oplosbaarheid, waterbindingscapaciteit, hygroscopiciteit, glastransitie temperatuur
  • De kwaliteit van het resulterend product
  1. kleur, bruiningsindex, microstructuur, microbiologische veiligheid, antioxidantactiviteit, smaak en aroma
  • De energie input
  • De opschaalbaarheid

Bovendien zal een vergelijkende studie gemaakt worden tussen Innovatief drogen, vriesdrogen en een aantal conventionele droogprocessen die momenteel door de deelnemers toegepast worden.

DOELGROEP EN VERWACHTE RESULTATEN

De reële doelgroep zijn bedrijven die stromen verwerken die, mits een voorbehandeling, op de Innovatief drogen kunnen gebracht worden. Hoofd- en deelstromen, waaronder zowel plantaardige producten (groente-en fruitstromen, groentesappen) als producten van dierlijke oorsprong (bv. ei, vleesextracten), komen in aanmerking, maar in het bijzonder ook reststromen (bv. bladeren, pulp). Het project spreekt zowel bedrijven aan die Innovatief drogen willen aanwenden ter vervanging of ter aanvulling van hun huidige droogtechniek, als bedrijven die een nieuwe markt zoeken voor hun reststromen. Tot de ruimere doelgroep behoren afnemers van de Innovatief drogen-bereide-ingrediënten, de land- en tuinbouwsector (die inzicht krijgt in hoe hun reststromen op te waarderen) en machinebouwers en installateurs van industriële procesinstallaties voor de voedingsindustrie.

Per model zullen productfiches gegenereerd worden, met daarin de resultaten die direct bruikbaar zijn voor de doelgroep:

  • De meest geschikte voorbehandelingstechniek(en)
  • De meest geschikte applicator(s)
  • De optimale Innovatief drogen procesparameters
  • De eigenschappen van de gedroogde producten (inhoudsstoffen, functionaliteiten, microbiële veiligheid)
  • De operationele kost (investerings-, werkings-, energie- en onderhoudskost)
  • De haalbare capaciteit (haalbare opconcentratie, opschaalbaarheid)

Daarnaast zal advies gegeven worden over de infrastructuur, nutsvoorzieningen en aansluitingsmogelijkheden om tot een concrete toepassing te komen van Innovatief drogen.

UITVOERDERS

Flanders’ FOOD beheert en coördineert het project. De uitvoering is in handen van het Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO).

Hoofduitvoerder: ILVO

RESULTATEN EN TOEGEVOEGDE WAARDE VOOR BEDRIJVEN

Dit project  heeft een goed zicht gegeven op de mogelijkheden, pijnpunten en opportuniteiten van deze droogtechnologie. De valorisatie-opportuniteiten zijn zeer productafhankelijk.  Door het project kan er echter beter voorspeld worden welke stromen in aanmerking komen voor dit type van drogen en welke de meest geschikte voorbehandelingen daarbij zijn. De optimalisering van het droogproces ligt in het bepalen van de meest geschikte combinatie van laagdikte en bandsnelheid en is functie van de matrixeigenschappen van de geappliceerde stroom en het gewenst residueel vochtgehalte van het eindproduct. Door het milde en korte droogproces beperkt de doorvoercapaciteit voor de meeste stromen zich tot enkele honderden kilogram per uur aangezien de toestelconfiguratie praktisch gezien maximaal enkele tientallen m2 kan bedragen. De keuze van de methode om het gedroogde product van de band te verwijderen is afhankelijk van zijn adhesie en cohesie eigenschappen. Voor producten die succesvol gedroogd kunnen worden, kan algemeen gesteld worden dat ze een hoge kwaliteit opleveren en de eigenschappen en functionaliteiten van het oorspronkelijke uitgangsmateriaal goed weten te behouden. De technologie presenteert zich als een volcontinu alternatief voor vriesdogen.  Het proces is energiezuinig: de benodigde warmte voor het warmwaterbad kan rechtstreeks geleverd worden door condensaatstromen van in de fabriek aanwezige stoomnetwerken of  indirect gecapteerd worden van restwarmtes.  De technologie is labelbaar als 'milieuvriendelijk' (Environmental Technology Verification certificaat).   

Deelnemen

Het project liep van april 2015 tot september 2017. Mits betaling kunnen de resultaten opgevraagd worden .

Voor meer informatie, gelieve contact op te nemen met de projectbeheerder Steven Van Campenhout (steven.vancampenhout@flandersfood.com).