Abbildung 1: Weltweit wird eine große Auswahl an Mayonnaise hergestellt, verkauft und konsumiert.

Inhaltsverzeichnis

1. Mayonnaise-Produktion
2. Wie hilft Inline-Monitoring?
3. Wo soll der Sensor in Ihrem Produktionsprozess platziert werden?
   • Zutatenzubereitung
   • Emulgierung
   • Qualitätskontrolle
   • Verpackungs-
4. Wichtige Überlegungen zur Sensorplatzierung
5. Vorteile der Inline-Viskositätsüberwachung mit SRV
6. Konfigurieren und Bestellen Ihres Sensors
7. Überblick über die Mayonnaise-Welt

Traditionelle Mayonnaise-Herstellung

Bei der traditionellen Mayonnaiseherstellung werden Eigelb, Essig, Öl, Gewürze und optionale Zutaten sorgfältig vermischt. Die viskoelastischen Eigenschaften der resultierenden Emulsion stammen von den dicht gepackten Öltröpfchen in der kontinuierlichen Phase. Mayonnaise zeigt zeitabhängiges, pseudoplastisches und thixotropes Verhalten, d. h. ihre Viskosität ändert sich mit der Schergeschwindigkeit und der Zeit. Die Standards der Codex Alimentarius Commission schreiben vor, dass vollfette Mayonnaise mindestens 78.5 % Gesamtfett und 6 % reines Eigelb enthalten muss, wobei Eigelb aufgrund seiner Phospholipide und Lipoproteine ​​als wichtiger Emulgator dient.

Die emulgierenden Eigenschaften von Eigelb-Lipoproteinen beruhen auf ihrer flexiblen Struktur, die die Wechselwirkung an Öl-Wasser-Grenzflächen erleichtert. Geschmacksstoffe wie Essig, Salz, Zucker und Senf tragen ebenfalls zur physikalischen Stabilität der Emulsion bei. Essig, typischerweise in einer Konzentration von 5–10 % verwendet, erzeugt einen niedrigen pH-Wert (ca. 3.8–4.0), der in Kombination mit der geringen Wasseraktivität das Bakterienwachstum in Vollfettmayonnaise hemmt.

Die Herausforderung fettarme Mayonnaise

Die steigende Nachfrage der Verbraucher nach fettarmen Alternativen hat die Entwicklung fettreduzierter Mayonnaise-Rezepturen vorangetrieben. Eine Reduzierung des Fettgehalts stört jedoch dieses empfindliche Gleichgewicht und erfordert häufig die Zugabe von Fettersatzstoffen wie Polysacchariden, Gummis und Stärken, um die Textur und das Mundgefühl von Vollfettmayonnaise nachzuahmen. Diese Veränderungen können die Viskosität und Stabilität der Emulsion erheblich beeinträchtigen, sodass es schwierig wird, die Konsistenz über verschiedene Chargen hinweg aufrechtzuerhalten. Mit der Weiterentwicklung von Mayonnaise-Rezepturen, insbesondere mit der Zunahme fettarmer Varianten, werden die Komplexität der Zutatenbeschaffung und die Variabilität der Rohstoffqualität noch ausgeprägter. Daher ist eine Inline-Prozessüberwachung, insbesondere der Viskosität, für die Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Endproduktqualität unerlässlich.

Hier die Gründe:

• • Variabilität der Inhaltsstoffe: Selbst scheinbar geringfügige Änderungen bei der Beschaffung der Zutaten können erhebliche Auswirkungen auf das Endprodukt haben. So können beispielsweise unterschiedliche Ölsorten, Eier von unterschiedlichen Lieferanten oder Unterschiede in der Zusammensetzung der Fettersatzstoffe die Eigenschaften der Emulsion beeinflussen.

  • Komplexität des Rezepts: Rezepturen für fettarme Mayonnaise enthalten oft eine größere Auswahl an Zutaten, darunter Stabilisatoren, Verdickungsmittel und Fettersatzstoffe. Jeder dieser Stoffe sorgt für zusätzliche Komplexität und potenzielle Variabilität.

• Prozesssensitivität: Der Emulgierungsprozess reagiert sehr empfindlich auf Schwankungen bei den Rohstoffen. Selbst kleine Änderungen in der Qualität oder den Proportionen der Zutaten können zu Inkonsistenzen bei Viskosität, Textur und Stabilität führen.

Wie hilft Inline-Monitoring?

Die Inline-Prozessviskositätsüberwachung ist in diesem Zusammenhang von entscheidender Bedeutung. Durch Echtzeitmessungen der Emulsionsviskosität während der Produktion können Hersteller sicherstellen, dass fettarme Varianten die gewünschten rheologischen Eigenschaften erreichen und eine reproduzierbare Konsistenz aufweisen. Dies ermöglicht sofortige Prozessanpassungen, beispielsweise durch eine Änderung des Zutatenverhältnisses oder der Verarbeitungsparameter, um die durch die Fettreduzierung verursachten Veränderungen auszugleichen. Letztendlich ermöglicht die Inline-Viskositätsüberwachung die Herstellung fettarmer Mayonnaise, die die Erwartungen der Verbraucher an Qualität und Geschmack erfüllt und gleichzeitig eine gleichbleibende Leistung in verschiedenen Anwendungen gewährleistet.

• Echtzeit-Feedback: Durch die Inline-Viskositätsüberwachung erhalten Sie sofortige Einblicke in die Auswirkungen von Änderungen der Inhaltsstoffe oder Verarbeitungsparameter auf die Emulsion.

• Früherkennung: Hersteller können damit Abweichungen von der Zielviskosität bereits in einem frühen Prozessstadium erkennen, bevor große Chargen von Produkten hergestellt werden, die nicht den Spezifikationen entsprechen.

• Adaptive Steuerung: Echtzeitdaten ermöglichen Anpassungen des Mischvorgangs (z. B. Mischgeschwindigkeit, Emulgierungszeit, Zutatenzugaberaten), um Abweichungen bei den Rohstoffen auszugleichen und eine gleichbleibende Produktqualität aufrechtzuerhalten.

• Weniger Abfall: Durch die frühzeitige Erkennung und Behebung von Problemen minimiert die Inline-Überwachung Produktabfall und Nacharbeit.

• Gleichbleibende Qualität: Letztlich wird dadurch sichergestellt, dass das Endprodukt ungeachtet etwaiger Unterschiede bei den Zutaten stets die gewünschten Qualitätsstandards erfüllt.

Da Mayonnaise-Rezepte immer komplexer und die Beschaffung der Zutaten vielfältiger wird, wird die Inline-Prozessüberwachung zu einem unverzichtbaren Instrument, um eine wiederholbare Konsistenz sicherzustellen und den Verbrauchern ein qualitativ hochwertiges Produkt zu liefern.

Mayonnaise-Herstellungsprozess und Rheonics Platzierung des Inline-Prozessviskosimeters SRV

Abbildung 2: Flussdiagramm des Mayonnaise-Herstellungsprozesses.

Bei der industriellen Produktion von Mayonnaise kommen Geräte zum Einsatz wie

• Rühr-/Mischmaschinen: Zutaten mechanisch bewegen und vermengen, wird oft in Vormischphasen oder für weniger intensives Mischen als beim Homogenisieren verwendet.

• Kolloidmühlen: Nutzen Sie hohe Scherkräfte zwischen einem rotierenden und einem stationären Element, um Partikel fein zu verteilen und stabile Emulsionen oder Dispersionen zu erzeugen.

• Hochdruckhomogenisatoren: Pressen Sie Flüssigkeiten bei extrem hohem Druck durch einen engen Spalt und erzeugen Sie so sehr kleine und gleichmäßige Partikelgrößen für stabile Emulsionen und Dispersionen.

• Votatoren oder Kratzwärmetauscher (SSHE): Wird für den Wärmeaustausch mit Produkten mit hoher Viskosität wie Mayonnaise, Erdnussbutter usw. verwendet.

Zutatenzubereitung

Öl, Eigelb, Essig und weitere Zutaten (Zitronensaft, Senf, Gewürze) werden vorbereitet und vorvermischt.

• Mischüberwachung: Nach der Vormischphase könnte ein SRV platziert werden, um die anfängliche Viskosität der Mischung vor der Emulgierung zu überwachen. Dies kann dazu beitragen, die Konsistenz am Anfang des Prozesses sicherzustellen.

Emulgierung

Abbildung 3: Rheonics Inline-Viskosimeter SRV im Mischtank installiert.

Die Zutaten werden in einen Hochschermischer oder Homogenisator gepumpt, um eine stabile Emulsion zu erzeugen. Dabei werden die Öltröpfchen gleichmäßig in der Mischung verteilt.

• Emulgierungsüberwachung: Es ist wichtig, nach dem Emulgator ein SRV zu haben. Dieses misst die Viskosität der vollständig gebildeten Emulsion, den wichtigsten Qualitätsparameter. Der Sensor sollte in einem Rohrabschnitt mit stabilem Durchfluss platziert werden, um eine repräsentative Messung zu erhalten.

Abbildung 4: Rheonics SRV in einem FET nach einem Hochschermischer montiert.

Die emulgierte Mayonnaise wird gekühlt, um Bakterienwachstum zu verhindern und die Qualität zu erhalten.

• Überwachung der Konsistenz des Endprodukts (optional): Abhängig vom Kühlprozess und seinen möglichen Auswirkungen auf die Viskosität könnte nach der Kühlphase ein SRV platziert werden, um die endgültige Viskosität des gekühlten Produkts zu überwachen.

Qualitätskontrolle

Um sicherzustellen, dass die Qualitätsstandards der Mayonnaise eingehalten werden, wird ihre Viskosität überprüft.

• Sensordatenintegration: Die Ausgabe des SRV ist in das Qualitätskontrollsystem integriert. Dies ermöglicht eine Echtzeitüberwachung und automatische Anpassungen des Prozesses, wenn die Viskosität vom Zielbereich abweicht.

Verpackungs-

Die fertige Mayonnaise wird in Gläser, Flaschen oder andere Behälter abgefüllt.

• Abfüllanlage (Optional): In einigen Fällen könnte ein SRV unmittelbar vor der Verpackungsphase platziert werden, um eine letzte Viskositätsprüfung vor dem Abfüllen des Produkts durchzuführen.

Abbildung 5: Mayonnaise-Abfülllinien.

Wichtige Überlegungen zur Sensorplatzierung

• • Strömungsregime: Das SRV sollte in einem Rohrabschnitt mit stabiler, voll entwickelter Strömung installiert werden. Vermeiden Sie Bereiche mit Turbulenzen, Wirbeln oder erheblichen Änderungen des Rohrdurchmessers.

  • Schergeschwindigkeit: Mayonnaise ist scherverdünnend, ihre Viskosität hängt also von der Schergeschwindigkeit ab. Berücksichtigen Sie die Schergeschwindigkeit am Sensorstandort und wie sie sich auf die gewünschten Viskositätseigenschaften des Endprodukts auswirkt. Wenn Messungen bei ähnlichen Durchflussraten durchgeführt werden, ist ein besserer Vergleich möglich.

  • Einfache Anwendung: Der Sensor sollte an einer Stelle installiert werden, die für Wartungs- und Reinigungsarbeiten leicht zugänglich ist.

  • Temperatur: Die Temperatur beeinflusst die Viskosität. Der Sensor sollte daher an einer Stelle platziert werden, an der die Temperatur stabil ist oder genau gemessen und kompensiert werden kann.

Vorteile der Inline-Viskositätsüberwachung mit SRV

Abbildung 6: Rheonics Inline-Viskosimeter SRV kurze Sonde mit Tri-Clamp. SRV-HD-X3-15T.

• Echtzeit-Feedback: Durch die kontinuierliche Überwachung können Viskositätsabweichungen sofort erkannt werden.

• Prozessoptimierung: Echtzeitdaten ermöglichen Anpassungen des Prozesses (z. B. Zutatenverhältnisse, Emulgierungsgeschwindigkeit, Abkühlrate), um die Zielviskosität aufrechtzuerhalten.

• Qualitätskontrolle: Gewährleistet eine gleichbleibende Produktqualität und reduziert den Bedarf an manuellen Probenahmen und Labortests.

• Effizienz: Reduziert Abfall, Nacharbeit und Ausfallzeiten im Zusammenhang mit Produkten, die nicht den Spezifikationen entsprechen.

Durch die strategische Platzierung von SRV-Sensoren in der Mayonnaise-Produktionslinie können Hersteller wertvolle Einblicke in ihren Prozess gewinnen und eine bessere Kontrolle über die Produktqualität erreichen.

Wenn der Ersatz von Zutaten ein Schlüsselfaktor ist, wie etwa bei fettarmen oder veganen (pflanzlichen Proteinen) oder cholesterinfreien Zutaten, sind die Cremigkeit sowie die langfristige Entwicklung von Farbe und Konsistenz entscheidend. Daher ist eine langfristige Überwachung der Konsistenz wichtig, um eine lange Haltbarkeit zu gewährleisten.

Online-At-line-Viskosimeter SRV – empfohlene Konfiguration

1. Rheonics SR-Typ Sensor – SRV: Inline-Viskosimeter
2. Viskositätsbereich – V2: Erweiterter Viskositätsbereich 3 – 50,000 cP
3. Sondenaufbau – HS: Hygienic Serie (EHEDG oder 3-A zertifiziert)
4. Sondenvariante – X5 Lange Einstechsonde
5. Einfügungslänge – Axxx: Einbaulänge A zB 180 mm
6. Prozessverbindung – BxxT: Tri-Clamp Anschluss mit Größe xx, zB 30T 3” Tri-Clamp
7. Zubehör – FET Flow Elbow Tee hygienisch zertifiziert

Abbildung 7: Rheonics Inline-Viskosimeter SRV kurze Sonde mit Tri-Clamp. SRV-HD-X3-15T.

Überblick über die Mayonnaise-Welt

Die Welt der Mayonnaise ist groß und vielfältig. Gemessen am Marktanteil steht sie bei Würzmitteln direkt hinter der Soße an zweiter Stelle.

Spezifische Defekte und deren Ursachen:

• Viskosität: Mayonnaise zu dick, Mayonnaise zu dünn, Viskositätskontrolle, Viskositätsmessung, Viskositätsinstabilität, Strukturverdünnung, Thixotropie
• Emulsionsstabilität: Ölabscheidung, Aufrahmen, Koaleszenz, Flockung, Phasentrennung, Emulsionsspaltung, Emulsionsspaltung
• Textur: Klumpige Mayonnaise, körnige Mayonnaise, wässrige Mayonnaise, dünne Mayonnaise, dicke Mayonnaise, pastöse Mayonnaise, Mundgefühl, Texturanalyse
• Geschmack: Fehlaromen in Mayonnaise, Ranzigkeit, Bitterkeit, Säure, metallischer Geschmack, Geschmackskonsistenz
• Farbe: Verdunkelung, Verfärbung, ungleichmäßige Farbe, Bräunung
• Mikrobiologische Probleme: Verderb, Bakterienwachstum, Hefebefall, Schimmelbildung, Lebensmittelsicherheit, mikrobielle Analyse
• Haltbarkeit: Kurze Haltbarkeit, Verderb, Oxidation, mikrobielles Wachstum
• Zutaten Eigelbqualität, Ölsorte, Essigsorte, Stabilisatorauswahl, Emulgatorauswahl, Zutatenkompatibilität
• Bearbeitung: Mischgeschwindigkeit, Emulgierzeit, Homogenisierungsdruck, Kühlrate, Abfüllprozess, Pasteurisierung, UHT-Verarbeitung
• Ausrüstung: Mischerstörung, Homogenisatorprobleme, Pumpenprobleme, Probleme mit der Abfüllmaschine, Sensorkalibrierung, Gerätewartung
• Verpackung: Behältertyp, Versiegelungsprobleme, Kontamination

Fehlerbehebung und Lösungen:

• Anleitung zur Fehlerbehebung bei Mayonnaise
• Qualitätsverbesserung bei Mayonnaise
• Mayonnaise-Prozessoptimierung
• Anpassungen der Mayonnaise-Rezeptur
• Bewährte Verfahren zur Mayonnaise-Verarbeitung
• Qualitätskontrollverfahren für Mayonnaise
• Ursachenanalyse (RCA) für Mayonnaise-Fehler
• Vorbeugende Maßnahmen gegen Mayonnaise-Mängel

Vorschriften und Standards:

• Codex Alimentarius Mayonnaise
• FDA-Mayonnaise-Vorschriften
• V-Label-Zertifizierung der Europäischen Union
• Lebensmittelsicherheitsstandards für Mayonnaise

Speziell für fettarme Mayonnaise:

• Fettarme Mayonnaise Mängel
• Probleme mit fettreduzierter Mayonnaise
• Fettersatzstoffe in Mayonnaise
• Textur von fettarmer Mayonnaise
• Stabilität von fettarmer Mayonnaise
• Vegane Mayonnaise oder Mayonnaise auf pflanzlicher Basis
• Cholesterinfreie Zutaten in Mayonnaise

Wichtige Mayonnaise produzierende Länder:

• Vereinigte Staaten: Der weltweit größte Produzent mit erheblichem Inlandsverbrauch.
• Germany: Ein führender Produzent in Europa mit einer Vorliebe für hochwertige Mayonnaise.
• Großbritannien: Ein weiterer bedeutender europäischer Hersteller mit einer vielfältigen Palette an Mayonnaisesorten.  
• China: Ein schnell wachsender Markt mit steigendem Mayonnaise-Konsum.  
• Japan: Bekannt für seine einzigartigen Mayonnaisesorten und den hohen Konsum.  
• Andere namhafte Produzenten: Auch Frankreich, Kanada, Indien, Australien und verschiedene Länder Lateinamerikas verfügen über eine bedeutende Mayonnaiseproduktion.  

Wichtige Mayonnaise-Unternehmen:

• Unilever: Ein globaler Riese mit Marken wie Hellmann's (in den USA, Lateinamerika, Europa, Australien, dem Nahen Osten, Kanada, Indien und Pakistan) und Best Foods (in den USA westlich der Rocky Mountains, Ostasien, Südostasien, Australien und Neuseeland). Sie dominieren den Markt.
• Kraft Heinz: Ein wichtiger Akteur auf dem Gewürzmarkt mit starker Präsenz in Nordamerika.  
• Nestlé: Ein globales Lebensmittelunternehmen mit Mayonnaise-Marken in verschiedenen Regionen.
• McCormick & Company: Sie sind für ihre Gewürze und Aromen bekannt und stellen auch Mayonnaise her.  
• Ajinomoto: Ein japanisches Lebensmittelunternehmen mit bedeutender Präsenz auf dem asiatischen Markt.
• Regionale Akteure: In vielen Ländern gibt es starke regionale Mayonnaise-Marken, die den lokalen Geschmack treffen. Diese können in ihren spezifischen Märkten sehr wichtig sein. Beispiele:
  • Kewpie (Kewpie Mayo ist eine japanische Mayonnaisemarke, die für ihr umamireiches, süß-säuerliches Geschmacksprofil bekannt ist. Im Vergleich zur amerikanischen Mayonnaise, die das ganze Ei verwendet, wird Kewpie Mayo nur aus Eigelb hergestellt, was ihr eine außergewöhnlich üppige, glatte Textur und eine tiefere gelbe Farbe verleiht.)
  • Dukes
  • Trader Joes
  • Vollwertkost 365
  • Beste Lebensmittel

Wichtige Überlegungen:

• Regionale Präferenzen: Der Geschmack und die Art der Mayonnaise variieren weltweit erheblich. Einige Länder bevorzugen eine süßere Mayonnaise, während andere eine würzigere oder würzigere bevorzugen. Dies führt zu großen lokalen Unterschieden.
• Marktanteil: Obwohl es sich bei den oben aufgeführten Unternehmen um große Unternehmen handelt, ist der Mayonnaise-Markt immer noch recht fragmentiert, wobei kleinere Unternehmen und Eigenmarken einen bedeutenden Anteil besitzen.
• Private Label: Supermärkte und andere Einzelhändler haben oft ihre eigenen Mayonnaise-Marken unter Eigenmarke, die mit den großen Marken konkurrieren.

Es ist erwähnenswert, dass sich der Mayonnaise-Markt ständig weiterentwickelt und ständig neue Produkte und Marken auf den Markt kommen. Verbrauchertrends wie die steigende Nachfrage nach gesünderen Optionen und einzigartigen Geschmacksrichtungen prägen die Branche ebenfalls.

Referenzen

1. Wikipedia – Mayonnaise
2. Silverson – Mayonnaise-Herstellung 
3. Tetra Pak – So gelingt hochwertige Mayonnaise
4. INOXPA – Mayonnaise-Herstellung
5. Widerstrom, E. & Ohman, R. – Mayonnaise – Qualität und katastrophale Phasenumkehr