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Teigvorbereitung und Kontrolle des Beschichtungsprozesses

Einführung

Batters-Mischungen werden häufig als Überzug für frittierte Lebensmittel und in vielen anderen Produkten verwendet, einschließlich Kuchen, Waffeln, Donuts, Keksen, Fleisch, Brot, Pfannkuchen usw. Bei der Verwendung als Überzug wird der Teig typischerweise durch Eintauchen oder Sprühen aufgebracht auf kontinuierliche Backtrommeln und Ofenbänder. Abhängig von der Art des Lebensmittelprodukts können die Verarbeitungsziele und -herausforderungen unterschiedlich sein. Eines ist jedoch ziemlich sicher: Die Lebensmittelunternehmen sind bestrebt, ihre Anforderungen an Konsistenz, Qualität und Frische zu erfüllen, um ihnen bei der Entwicklung innovativer Produkte zu helfen und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken und die Produktion zu vereinfachen Instandhaltung.

Viskositätsmesslösungen zum Mischen von Teigen in der Lebensmittelindustrie

Anwendung

Die Viskosität ist entscheidend für die Herstellung von Teigmischungen. Solche Systeme bestehen typischerweise aus einer Anzahl von dispergierten Phasen wie Mehl, Fett, Wasser und Luft. Eine ausreichende Viskosität ist erforderlich, um die Phasentrennung während des Mischens, der Standzeit und des Backens im Ofen zu stoppen. Bei hochviskosen Teigsystemen ist normalerweise eine ausreichende Viskosität vorhanden, um die Phasentrennung zu stoppen und Luft einzufangen und zurückzuhalten (während der Brotherstellung). Bei weniger viskosen Teigsystemen - Waffeln und Puddings - kann es jedoch zum Verlust von Luft kommen, die beim Mischen in den Teig geschlagen wird, und zur Abscheidung von Feststoffen, die die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen können.

Kuchenteige müssen ausreichend viskos sein, um den Verlust von Gasblasen während des Mischens zu verhindern, da diese Blasen Empfänger des Gases sind, das durch Treibmittel und Dampf erzeugt wird, die eine Expansion verursachen und die Teigdichte verringern. Der Teig wird dünner, wenn er im Ofen erhitzt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Phasentrennung der dichteren Komponenten, wie Stärkekörnchen, erhöht wird, die auf den Boden der Backform absinken können. Die Trennung von Rezeptkomponenten muss daher verhindert werden, indem die richtige Viskosität bis zu dem Punkt beibehalten wird, an dem die Strukturierung eingestellt wird.

Die Qualität von Lebensmitteln wie Suppen, Saucen, Soßen, Pudding, Flans, Desserts und Backwaren, um nur einige zu nennen, hängt stark von den strukturbildenden Eigenschaften von Materialien wie Stärke ab, die wiederum durch Überwachung ihrer Viskosität gesteuert werden können. Aufgrund der falschen Viskosität der zubereiteten Mischung quillt das Granulat nach dem Kochen des Stärkematerials auf, wird zerbrechlich und kann unter Scherung zerfallen. Es kann die charakteristische Essqualität des Lebensmittels stark beeinträchtigen.

Die Viskosität ist der Schlüssel zum Erreichen der Zieleigenschaften in jedem der folgenden Schritte in der Lebensmittelindustrie, in denen Teig hergestellt wird:

  1. Teigaufbereitungseinheit (Mixer): Dieser Schritt ist die Zubereitung von Teigmischungen, bei der die richtige Menge Pulver in das Mischsystem dosiert wird, um die richtige Wasserversorgung zu gewährleisten. Im Allgemeinen werden Teigmischungen chargenweise hergestellt und vor der Verwendung in einen Speichertank abgelassen. Die zubereitete Mischung muss konsistent sein und die richtigen Viskositätseigenschaften für die weiteren Verarbeitungsschritte sowie die Qualität des Endprodukts aufweisen.
  2. Applikatoreinheit (Beschichtung): Das vorbereitete Teigsystem im Teigmischer wird durch Wärmetauscher geleitet, um die optimale Temperatur zu erhalten, die dann vor der weiteren Verarbeitung auf das mit dem Teiggemisch zu beschichtende Lebensmittel aufgebracht / gesprüht werden kann. Die richtige Viskosität während des Beschichtungsprozesses ist der Schlüssel zur Prozesseffizienz und zur Qualität des Endprodukts.

Warum ist das Viskositätsmanagement bei der Herstellung und Anwendung von Teig von entscheidender Bedeutung?

Die breiten und signifikanten Faktoren, die das Viskositätsmanagement in praktisch jeder Mischanwendung wichtig machen:

  1. Qualität: Die Viskosität der Teigsysteme ist ein Indikator für die wichtigsten Zieleigenschaften und daher für die Qualität von entscheidender Bedeutung. Abhängig vom Nahrungsmittel bestimmt die Viskosität im Wesentlichen die Schlüsseleigenschaften der hergestellten Teigmischung. Ein zu geringes Mischen führt zu Inhomogenität und ein zu starkes Mischen beeinträchtigt die Qualität des Endprodukts. Daher ist eine kontinuierliche Viskositätsüberwachung für die gewünschte Qualität unerlässlich.
  2. Konsistenz: Um die Konsistenz von Charge zu Charge zu gewährleisten, die Form während des Abscheidungsprozesses beizubehalten und ein gleichmäßiges Beschichtungsgewicht aufrechtzuerhalten, ist eine Viskositätskontrolle wesentlich.
  3. Reduzierter Abfall und Kosteneinsparungen: Übermischen kann nicht nur den Zustand des Endprodukts verändern, sondern ist auch eine Verschwendung von Rohstoffen, Zeit und Energie. Durch das Viskositätsmanagement im Mischprozess kann der Endpunkt zuverlässig und genau identifiziert werden, was zu einer erheblichen Reduzierung von Ausschuss und Abfall führt. Bei genauer Viskositätskontrolle während der Teigbeschichtung ist auch eine erhebliche Abfallreduzierung möglich.
  4. Effizienz: Die problemlose Echtzeitüberwachung der Mischviskosität kann viel Zeit und Mühe sparen, die für die Offline-Analyse der Probe und das Treffen von Prozessentscheidungen auf der Grundlage dieser Analyse erforderlich sind.
  5. Umwelt: Das Verringern der Abfallmenge ist gut für die Umwelt.

Herausforderungen

Mischbetriebe in der Lebensmittelindustrie sind sich der Notwendigkeit bewusst, die Viskosität zu überwachen, aber diese Messung hat über die Jahre hinweg Verfahrenstechniker und Qualitätsabteilungen herausgefordert.

Herausforderungen bei Offline-Viskositätsmessungen

Bestehende Laborviskosimeter sind in Prozessumgebungen von geringem Wert, da die Viskosität direkt von der Temperatur, der Schergeschwindigkeit und anderen Variablen abhängt, die sich offline stark von den Inline-Variablen unterscheiden. Am besten werden Fließbecher verwendet, um die Viskosität von Teig zu messen. Bedingung für die Offline-Viskositätsmessung ist häufig eine unbewegte Probe, die möglicherweise keine zutreffende Darstellung der Teigmischung liefert. Das Sammeln von Proben, die im Labor getestet werden sollen, und das Treffen von Prozessentscheidungen auf der Grundlage der Ergebnisse im Labor kann sehr umständlich, zeitaufwendig und äußerst ineffizient sein. Es ist ziemlich ungenau, inkonsistent und selbst mit einem erfahrenen Bediener nicht wiederholbar.

Herausforderungen mit Rotationsviskosimetern

Das Rotationsviskosimeter misst die Mischviskosität durch Überwachung des Drehmoments, das erforderlich ist, um eine Spindel mit einer konstanten Geschwindigkeit innerhalb der Flüssigkeit zu drehen. Das Prinzip der Viskositätsmessung lautet wie folgt: Das Drehmoment, das im Allgemeinen durch Bestimmung des Reaktionsmoments am Motor gemessen wird, ist proportional zum viskosen Widerstand an der Spindel und damit zur Viskosität des Fluids. Diese Technik wirft jedoch mehr Probleme auf als sie löst:

  • Die Drehmomentüberwachung erfolgt durch Messung des Versorgungsstroms während des Mischvorgangs. Schwankungen in der zugeführten Leistung zum Motor machen die Messungen völlig unzuverlässig, was es schwierig macht, die Kosten auf einem kontrollierbaren Niveau zu halten und höhere Mengen an Abfallbeton zu erzeugen. Das Kontrollieren von Stromschwankungen durch Umschalten auf eine zuverlässigere Stromversorgung in Form eines Generators kann eine sehr teure Option sein.
  • Da sich die Spindel dreht, würden die Drähte, die am Drehmomentsensor auf der Welle befestigt sind, sich aufwickeln und einrasten. Schleifringe können Alternativen sein, sind aber aufgrund von Rüstzeiten, Kosten und unvermeidlichem Verschleiß nicht ideal.

Rheonics Lösungen

Eine automatisierte und kontinuierliche Inline-Viskositätsmessung ist für die Betonmischung von entscheidender Bedeutung. Rheonics bietet folgende Lösungen für den Betonmischprozess an:

  1. In-line Viskosität Messungen: Rheonics SRV ist ein Inline-Viskositätsmessgerät mit großem Messbereich und eingebauter Flüssigkeitstemperaturmessung. Es kann Viskositätsänderungen in jedem Prozessstrom in Echtzeit erfassen.
  2. In-line Viskosität und Dichte Messungen: Rheonics SRD ist ein In-Line-Instrument zur gleichzeitigen Messung von Dichte und Viskosität mit eingebauter Flüssigkeitstemperaturmessung. Wenn die Dichtemessung für Ihren Betrieb wichtig ist, ist der SRD der beste Sensor, um Ihren Anforderungen gerecht zu werden. Er bietet ähnliche Betriebsfunktionen wie der SRV sowie genaue Dichtemessungen.

Die automatisierte In-Line-Viskositätsmessung über SRV oder SRD eliminiert die Schwankungen bei der Probenentnahme und den Labortechniken, die bei der Viskositätsmessung nach den herkömmlichen Methoden verwendet werden. Die Sensoren von Rheonics werden von patentierten Torsionsresonatoren angetrieben. Rheonics ausgeglichene Torsionsresonatoren zusammen mit der proprietären Elektronik und den Algorithmen der 3rd-Generation machen diese Sensoren unter härtesten Betriebsbedingungen genau, zuverlässig und wiederholbar. Der Sensor ist in Reihe geschaltet und misst kontinuierlich die Mischviskosität. Die Konsistenz der Betonmischung kann durch Automatisierung des Dosiersystems durch eine Steuerung unter Verwendung kontinuierlicher Echtzeitviskositätsmessungen sichergestellt werden. Beide Sensoren haben einen kompakten Formfaktor für eine einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration. Ohne Verbrauchsmaterialien sind SRV und SRD extrem einfach zu bedienen.

Rheonics 'Vorteil

Hygienisches Design

Rheonics SRV und SRD sind neben kundenspezifischen Prozessanschlüssen auch in Tri-Clamp- und DIN 11851-Anschlüssen erhältlich.

SRV - DIN 11851 - Inline-Prozessviskositätssensor für hygienisch-medizinisch-pharmazeutische Schokoladenteig-Lebensmittelmischanwendungen SRV - DIN 11851
SRV - Triclamp - Inline-Prozessviskositätssensor für Druck-, Beschichtungs-, Lebensmittel-, Misch- und Mahlanwendungen SRV - Triclamp

Sowohl SRV als auch SRD erfüllen die Anforderungen für direkten Kontakt mit Lebensmitteln gemäß den Bestimmungen der US-amerikanischen FDA und der EU.

Konformitätserklärung - Konformität mit Lebensmittelkontakten für SRV & SRD

Kompakter Formfaktor, keine beweglichen Teile und wartungsfrei

Rheonics SRV und SRD haben einen sehr kleinen Formfaktor für die einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie ermöglichen eine einfache Integration in jeden Prozessstrom. Sie sind leicht zu reinigen und erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration. Sie haben eine geringe Abmessung, die eine Inline-Installation ermöglicht, wodurch zusätzlicher Platzbedarf oder Adapterbedarf an der Presse / den Systemen vermieden werden.

SRV - DIN 11851 Abmessungen SRV - DIN 11851 Abmessungen
SRV - Triclamp Abmessungen SRV - Triclamp Abmessungen

Hohe Stabilität und unempfindlich gegen Einbaubedingungen: Beliebige Konfiguration möglich

Rheonics SRV und SRD verwenden einen einzigartigen patentierten Koaxialresonator, bei dem sich zwei Enden der Sensoren in entgegengesetzte Richtungen verdrehen, wodurch Reaktionsmomente bei ihrer Montage aufgehoben werden und sie somit völlig unempfindlich gegenüber Montagebedingungen und Durchflussraten sind. Diese Sensoren können einen regelmäßigen Standortwechsel problemlos bewältigen. Das Sensorelement sitzt direkt in der Flüssigkeit, ohne dass ein spezielles Gehäuse oder ein Schutzkäfig erforderlich sind.

Sofortige genaue Anzeige der Prozessbedingungen - Vollständige Systemübersicht und vorausschauende Steuerung

Die Software von Rheonics ist leistungsstark, intuitiv und bequem zu bedienen. Die Echtzeitviskosität kann auf einem Computer überwacht werden. Mehrere Sensoren, die in der gesamten Fabrik verteilt sind, werden über ein einziges Dashboard verwaltet. Es gibt keine Auswirkung von Druckpulsationen durch Pumpen auf den Sensorbetrieb oder die Messgenauigkeit. Darüber hinaus ist der Sensor unempfindlich gegen Vibrationen oder elektrische Störungen durch externe Maschinen.

 

Einfache Installation und keine Neukonfigurationen / Neukalibrierungen erforderlich

Ersetzen Sie die Sensoren, ohne die Elektronik auszutauschen oder neu zu programmieren

Austausch des Sensors und der Elektronik ohne Firmware-Updates oder Änderungen des Kalibrierungskoeffizienten.

Einfache Montage. Schrauben in ¾ ”NPT-Inline-Verschraubungen oder Flanschverbindungen.

Keine Kammern, O-Ringe oder Dichtungen.

Zur Reinigung oder Inspektion leicht zu entfernen.

SRV mit Flansch, DIN 11851-Hygieneanschluss und Tri-Clamp-Anschluss für einfache Montage und Demontage erhältlich.

Niedriger Stromverbrauch

24V Gleichstromversorgung mit weniger als 0.1 A Stromaufnahme im Normalbetrieb (weniger als 3W)

Schnelle Reaktionszeit und temperaturkompensierte Viskosität

Ultraschnelle und robuste Elektronik in Kombination mit umfassenden Rechenmodellen machen Rheonics-Geräte zu den schnellsten und genauesten der Branche. SRV und SRD liefern in Echtzeit jede Sekunde genaue Viskositäts- (und Dichtemessungen für SRD) und werden nicht von Schwankungen der Durchflussrate beeinflusst!

Breite Einsatzmöglichkeiten

Die Instrumente von Rheonics sind für Messungen unter schwierigsten Bedingungen ausgelegt. SRV hat das breiteste Einsatzspektrum auf dem Markt für Inline-Prozessviskosimeter:

  • Druckbereich bis 5000 psi und höher
  • Temperaturbereich von -40 bis 300 ° C
  • Viskositätsbereich: 0.5 cP bis 50,000 + cP

SRD: Einzelinstrument, dreifache Funktion - Viskosität, Temperatur und Dichte

Rheonics SRD ist ein einzigartiges Produkt, das drei verschiedene Instrumente für Viskositäts-, Dichte- und Temperaturmessungen ersetzt. Es beseitigt die Schwierigkeit, drei verschiedene Instrumente gleichzeitig zu lokalisieren, und liefert äußerst genaue und wiederholbare Messungen unter härtesten Bedingungen.

Erzielen Sie die richtige Beschichtungsqualität, senken Sie die Kosten und steigern Sie die Produktivität

Integrieren Sie ein SRV oder SRD in die Prozesslinie und stellen Sie die Einheitlichkeit und Konsistenz während des gesamten Beschichtungsprozesses sicher. Erzielen Sie konstante Farben und Dicken, ohne sich über Farb- oder Dickenschwankungen Gedanken machen zu müssen. SRV (und SRD) überwacht und kontrolliert ständig die Viskosität (und im Falle von SRD die Dichte) und verhindert eine übermäßige Verwendung von Materialien. Eine zuverlässige und automatische Versorgung sorgt für schnellere Prozesse und spart dem Bediener Zeit. Optimieren Sie den Beschichtungsprozess mit einem SRV und erleben Sie weniger Ausschuss, weniger Kundenreklamationen, weniger Stillstände und Materialkosteneinsparungen. Und am Ende trägt es zu einem besseren Endergebnis und einer besseren Umwelt bei!

An Ort und Stelle reinigen (KVP)

SRV (und SRD) überwacht die Reinigung der Leitungen durch Überwachung der Viskosität (und Dichte) der Reinigungsflüssigkeit während der Reinigungsphase. Kleine Rückstände werden vom Sensor erkannt, sodass der Bediener entscheiden kann, wann die Linie sauber ist. Alternativ liefert SRV Informationen an das automatische Reinigungssystem, um eine vollständige und wiederholbare Reinigung zwischen den Läufen zu gewährleisten.

Überlegenes Sensordesign und Technologie

Ausgefeilte, patentierte Elektronik der 3rd-Generation steuert diese Sensoren und wertet ihre Reaktion aus. SRV und SRD sind mit Industriestandard-Prozessanschlüssen wie ¾ ”NPT und 1” Tri-Clamp erhältlich, mit denen der Bediener einen vorhandenen Temperatursensor in seiner Prozesslinie durch SRV / SRD ersetzen kann, um neben einer genauen Messung auch wertvolle und verwertbare Prozessflüssigkeitsinformationen wie die Viskosität zu erhalten Temperatur unter Verwendung eines eingebauten Pt1000 (DIN EN 60751 Klasse AA, A, B verfügbar).

Umweltfreundlich

Reduzieren Sie den Einsatz von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in Ihrem Prozess und reduzieren Sie den Energiebedarf für die Rückgewinnung oder die Entsorgungskosten. Intelligent fertigen und dabei Kosten sparen, hohe Qualität gewährleisten und die Umwelt schonen.

Elektronik, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist

Die Sensorelektronik ist sowohl in einem explosionsgeschützten Messumformergehäuse als auch in einer Hutschienenmontage mit kleinem Formfaktor erhältlich und ermöglicht eine einfache Integration in Prozessrohrleitungen und in den inneren Geräteschränken von Maschinen.

 

Einfache Integration

Mehrere in der Sensorelektronik implementierte analoge und digitale Kommunikationsmethoden machen den Anschluss an industrielle SPS- und Steuerungssysteme einfach und unkompliziert.

 

Implementierung

Installieren Sie den Sensor direkt in Ihrem Prozessstrom, um Viskositäts- und Dichtemessungen in Echtzeit durchzuführen. Es ist keine Bypass-Leitung erforderlich: Der Sensor kann in die Leitung eingetaucht werden, Durchflussrate und Vibrationen beeinträchtigen die Messstabilität und -genauigkeit nicht. Optimieren Sie die Mischleistung durch wiederholte, aufeinanderfolgende und konsistente Tests der Flüssigkeit.

Rheonics Instrumentenauswahl

Rheonics entwickelt, fertigt und vertreibt innovative Systeme zur Flüssigkeitsmessung und -überwachung. In der Schweiz gefertigte Präzisionsviskosimeter von Rheonics bieten die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit, um in rauen Betriebsumgebungen zu überleben. Stabile Ergebnisse - auch unter ungünstigen Strömungsbedingungen. Keine Auswirkung von Druckabfall oder Durchfluss. Es ist gleichermaßen gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor geeignet. Es müssen keine Komponenten oder Parameter geändert werden, um über den gesamten Bereich zu messen.

Vorgeschlagene Produkte für die Anwendung

  • Breiter Viskositätsbereich - Überwachen Sie den gesamten Prozess
  • Wiederholbare Messungen in Newtonschen und Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Alle 316L-medienberührten Teile aus Edelstahl sind hermetisch abgedichtet
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Prozesslinien
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
  • Einzelnes Instrument zur Messung von Prozessdichte, Viskosität und Temperatur
  • Wiederholbare Messungen in newtonschen und nicht-newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Ganzmetallkonstruktion (316L Edelstahl)
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Rohre
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
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