Управление реологическим поведением молочных пищевых продуктов для создания однородных продуктов - сыра, сливок, мороженого, молока, масла, йогурта.

В молочной промышленности покупатели высоко ценят вкус и текстуру. Текстура - это «ощущение» во рту, когда продукт едят, обычно оценивается путем измерения вязкости продукта и может «повлиять» на восприятие продукта. Важность текстуры добавляет замысловатый способ, которым она взаимодействует со своими высокопоставленными товарищами по команде: вкус, аромат и вкус. С ростом конкуренции в пищевой промышленности все большее внимание уделяется эффективности производства и качеству продукции, использование управления процессом для достижения этих целей становится универсальным, что приводит к таким преимуществам, как улучшение качества продукции, сокращение отходов, снижение затрат на материалы и энергию, оптимизация времени обработки и большая гибкость процесса.

Реология пищевых продуктов напрямую связана с принятием конечного продукта потребителями. В молочных продуктах на реологические свойства в основном влияют три фактора:

• качество сырья;
• тип и характеристики используемых ингредиентов; и
• методология обработки и используемые технологии.

В молоке и сливках реологические свойства аналогичны эмульсиям и суспензиям. Оба могут демонстрировать ньютоновское или неньютоновское поведение в зависимости от состава, условий или процессов, которым они могут подвергаться. Основными факторами, влияющими на вязкость и, следовательно, на «текстуру» молочных продуктов, являются: состав молока, жирность и молочный белок, в основном казеин.

Некоторые примеры молочных продуктов и ключевые моменты их состава, процессов и реологического поведения:

В пищевой промышленности на молочной основе существует потребность в производстве продуктов неизменно высокого качества в соответствии со строгими требованиями из сырья, которое может различаться по своему составу или физическим свойствам. Потребитель ожидает, что продукт будет иметь соответствующую и однородную текстуру - свойство, на которое влияет вязкость.

Типичные производственные процессы, связанные с переработкой молочных продуктов, такие как термические циклы и механические операции (перемешивание, фильтрация, замешивание, сжатие и т. Д.), Могут значительно изменить реологические свойства и, в свою очередь, характеристики конечного продукта. Для управления производственным процессом необходимо сначала определить качество или параметр, характеризующий текущее состояние процесса, а затем измерить его. В большинстве процессов молочного производства используются жидкие и полутвердые материалы. Вязкость - ключевое физическое свойство жидкостей, которое дает более глубокое понимание того, что именно происходит на молекулярном уровне, что часто достаточно хорошо характеризует состояние процесса, независимо от того, является ли оно отдельно или в сочетании с другими физическими и химическими свойствами.

Этапы производственного процесса типичных молочных продуктов, на которых вискозиметр может обеспечить значительные преимущества для процесса и контроля качества:

1. Разработка, НИОКР и тестирование молочных продуктов и сырья.

Измерения вязкости используются инженерами-технологами при разработке рецептур и для разработки продуктов, демонстрирующих заданные свойства. Кроме того, при производстве фармацевтических препаратов и пищевых продуктов отслеживаемость процесса важна для регулирующих органов, а встроенные измерения обеспечивают полное отслеживание и отслеживание продуктов на протяжении всего производственного цикла.

Кроме того, измерения вязкости полезны для входящих процедур контроля качества для проверки и тестирования сырья перед выпуском на последующий этап обработки пищевых продуктов.

2. Мониторинг производства

Встроенные измерения вязкости обрабатываемой жидкости позволяют получить представление о ходе процесса в режиме реального времени. Системы обработки пищевых продуктов, оснащенные встроенными системами контроля вязкости, способны обнаруживать и компенсировать эти изменения, а также принимать соответствующие корректирующие меры для поддержания стабильности процесса.

3. Контроль качества

Информация, позволяющая проверить эффективность этапов обработки с помощью надежного процесса контроля качества (QC), чрезвычайно важна для обеспечения согласованности партий - ключевого метода производства в молочной промышленности.

Следовательно, становится важным отслеживать свойства технологической жидкости в режиме реального времени и вносить адаптивные корректировки:

• Концентрация ингредиентов / материалов
• Интенсивность перемешивания
• Температура смешивания
• Время смешивания
• Время пребывания

Учитывая, что вязкость молочного продукта во время обработки не является статическим параметром, а варьируется в зависимости от требований процесса, а также от самой обработки, очень важно отслеживать (и контролировать) вязкость в течение всего цикла обработки.

Вкратце: поточное измерение и контроль вязкости может обеспечить эффективное и выгодное средство управления технологическим процессом в молочной промышленности следующими основными способами:

• Определение конечной точки процесса смешивания / смешивания: В процессе смешивания определение вязкости полезно для определения стабильности и конечной точки. В процессе гомогенизации вязкость многих молочных продуктов (являющихся эмульсиями) значительно увеличивается по мере уменьшения размера капель. Следовательно, величина этого увеличения служит хорошим индикатором качества эмульсии. Онлайн-мониторинг вязкости позволяет вручную или автоматически регулировать интенсивность перемешивания, скорость вращения и другие параметры процесса в зависимости от условий.
• Лучшее управление ингредиентами и обращение с ними: Концентрация имеет сильную корреляцию с вязкостью; следовательно, информацию о вязкости можно эффективно использовать для прогнозирования или перекрестной проверки
• Вязкость влияет на ощущение продукта во рту.: Составы молочных продуктов - это сложные системы с широким спектром применения и коммерческого использования. Точная характеристика продукта с данными о вязкости имеет решающее значение для обеспечения реологической стабильности и органолептических характеристик при употреблении.

По этим причинам измерение вязкости, полученное с помощью встроенного вискозиметра, может служить отличным эталоном контроля качества и гарантировать ОК / КК процесса и конечного продукта.

Инженеры и операторы предприятий по переработке молочных продуктов осознают необходимость измерения вязкости и принятия соответствующих корректирующих мер для обеспечения высококачественной и стабильной реологии продукта. Однако проведение этих измерений на протяжении многих лет ставило перед ними задачи.

Автономные пробы просто ненадежны и не подходят для молочной промышленности.

Мониторинг вязкости жидкости в технологическом процессе часто подразумевает отбор пробы из резервуара или трубопровода и доставку её в лабораторию, где её реологические свойства измеряются лабораторным вискозиметром или реометром. На основании полученных данных оператор процесса должен быть проинформирован о том, достигла ли жидкость требуемой вязкости, или, если требуются дальнейшие действия, необходимо провести повторные измерения после вмешательства. Такая система называется автономным или ручным управлением и имеет ряд очевидных недостатков: она требует много времени и часто неточна даже при использовании опытных операторов. Чаще всего результаты получаются слишком поздно, чтобы спасти партию.

Альтернативой является использование встроенного вискозиметра, который будет непрерывно контролировать вязкость технологической жидкости на протяжении всего процесса. Этот прибор выдает выходной сигнал, который, если он отображается, предоставляет оператору необходимую информацию для управления процессом. В качестве альтернативы выходы вискозиметра подключаются к ПЛК (программируемому логическому контроллеру) / DCS (цифровой системе управления) для автоматического управления процессом.

Проблемы с обычными вискозиметрами для встроенной установки

 Традиционные вискозиметры сталкиваются с проблемами, связанными с потоком жидкости в трубопроводах и смесительных установках. Как правило, вискозиметры не работают должным образом в турбулентном потоке. Вращающиеся инструменты будут работать только до определенного максимального расхода. Для вискозиметров падения давления необходимо контролировать поток. Проблем, связанных с потоком, можно избежать, если установить вискозиметр в оперативном режиме и настроить поток пробы в соответствии с прибором. Время отклика прибора может быть связано с условиями потока, поскольку для эффективного контроля требуется адекватная скорость обновления пробы. В случае установки в резервуаре желательно разместить прибор в положении, в котором прилегающая жидкость представляет общее состояние технологической жидкости, и избежать «мертвых зон». Инструменты, используемые в производственной среде, должны быть прочными и устойчивыми к любым коррозионным материалам, с которыми они могут столкнуться, особенно во время очистки.

В условиях непрерывного технологического процесса производства пищевых продуктов идеальным методом решения этой проблемы является онлайн-измерение (определяющее состояние процесса в режиме реального времени). Для эффективного применения датчики должны отвечать ряду требований, например, способности взаимодействовать с системами мониторинга и управления производством, обеспечивать надежные измерения независимо от расхода или условий окружающей среды, очищаемость и стабильность во времени и температуре.

Автоматическое поточное измерение и контроль вязкости надежно контролирует и обеспечивает соответствие реологических свойств спецификациям и гарантирует, что критические характеристики полностью соответствуют требованиям для нескольких партий, без необходимости полагаться на автономные методы измерения и методы отбора проб.

Rheonics Датчики управления технологическими процессами для пищевой промышленности, параллельно с разработками в области технологий управления процессами, имеют потенциал для повышения уровня автоматизации процессов и оснащения заводских инженеров для достижения максимальных преимуществ от цифровизации, реализации технологических данных и долгосрочных планов действий, обработки данных. основанное на планировании технического обслуживания и надежности, а также высокая повторяемость с точки зрения качества и стабильности молочных продуктов. Rheonics предлагает следующие решения для контроля и оптимизации процессов производства, переработки, масштабирования и тестирования молочных продуктов.

Измерители вязкости и плотности

1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics" SRV представляет собой поточное устройство для измерения вязкости с широким диапазоном, способное обнаруживать изменения вязкости в любом технологическом потоке в режиме реального времени.
2. В очереди Вязкость и плотность измерения: Rheonics" SRD представляет собой поточный прибор для одновременного измерения плотности и вязкости. Если измерение плотности важно для вашей работы, SRD - лучший датчик для удовлетворения ваших потребностей, с рабочими возможностями, аналогичными SRV, а также с точными измерениями плотности.

Этот прибор выдает выходной сигнал и считывает показания на панели программного обеспечения, которая, если отображается, предоставляет оператору необходимую информацию для управления процессом. В качестве альтернативы можно отправить вывод на автоматический контроллер процесса. Интегрированные системы управления позволяют эффективно использовать информацию о вязкости / плотности в технологической линии.

Комплексная переработка молочных продуктов под ключ управление

Rheonics предлагает комплексное «под ключ» решение по управлению качеством производства молочной продукции, состоящее из:

1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics' СРВ - широкодиапазонное поточное устройство измерения вязкости со встроенным измерением температуры жидкости
2. Rheonics Монитор процессов: продвинутый прогнозирующий контроллер слежения для мониторинга и управления изменениями условий процесса в реальном времени
3. Rheonics РеоПульс с автоматически dосинг: Автономная система уровня 4, которая обеспечивает бескомпромиссное соблюдение установленных пределов вязкости и автоматически активирует перепускные клапаны или насосы для адаптивного дозирования компонентов смеси.

Датчик SRV расположен на линии, поэтому он непрерывно измеряет вязкость (и плотность в случае SRD). Оповещения могут быть настроены для уведомления оператора о необходимых действиях, или весь процесс управления может быть полностью автоматизирован с помощью РПТС (Rheonics Контроллер прогнозирующего слежения). Использование SRV в технологической линии по приготовлению молочных продуктов приводит к повышению производительности, увеличению прибыли и обеспечению соответствия нормативным требованиям. Rheonics Датчики имеют компактный форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Датчики обеспечивают точные, повторяемые результаты независимо от того, как и где они установлены, без необходимости использования специальных камер, резиновых уплотнений или механической защиты. Не требуя расходных материалов и повторной калибровки, SRV и SRD чрезвычайно просты в эксплуатации, что приводит к чрезвычайно низким эксплуатационным расходам в течение всего срока службы.

После создания технологической среды обычно требуется мало усилий для поддержания целостности систем: операторы могут рассчитывать на жесткий контроль с Rheonics решение по управлению качеством производства молочной продукции. Достижение более высокого качества, увеличение урожайности, снижение потерь и меньшее ухудшение качества продукта.

Компактный форм-фактор, нет движущихся частей и не требует обслуживания

RheonicsSRV и SRD имеют очень малый форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они обеспечивают легкую интеграцию в любой технологический поток. Их легко чистить, они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Они занимают небольшую площадь, что позволяет устанавливать их в линию на любой технологической линии, избегая необходимости в дополнительном пространстве или адаптере.

Гигиенический, санитарный дизайн

Rheonics SRV и SRD доступны в tri-clamp и соединения DIN 11851, помимо нестандартных технологических соединений.

И SRV, и SRD соответствуют требованиям соответствия требованиям пищевых продуктов в соответствии с правилами FDA США и ЕС.

Высокая стабильность и нечувствительность к условиям монтажа: возможна любая конфигурация

Rheonics В SRV и SRD используется уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчиков закручиваются в противоположных направлениях, компенсируя реактивные моменты при их монтаже и, следовательно, делая их совершенно нечувствительными к условиям монтажа и расходам. Чувствительный элемент располагается непосредственно в жидкости, не требуя специального корпуса или защитной клетки.

Мгновенное получение точных данных о качестве продукции - полный обзор системы и прогнозирующий контроль

Rheonics" РеоПульс программное обеспечение мощное, интуитивно понятное и удобное в использовании. Текущую среду в реальном времени можно контролировать с помощью встроенного IPC или внешнего компьютера. Несколько датчиков, разбросанных по всему предприятию, управляются с единой приборной панели. Отсутствие влияния пульсации давления от накачки на работу датчика или точность измерения. Нет эффекта вибрации.

Встроенные измерения, обходная линия не требуется

Непосредственно установите датчик в ваш технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости (и плотности) в режиме реального времени. Обходной линии не требуется: датчик может быть погружен в линию; Расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерений.

Простая установка и не требует перенастройки / перекалибровки - не требует обслуживания / простоев

В маловероятном случае повреждения датчика замените датчики, не заменяя и не перепрограммируя электронику. Замена сенсора и электроники без каких-либо обновлений прошивки или изменений калибровки. Легкий монтаж. Доступны со стандартными и специальными технологическими соединениями, такими как NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Фланец, Варинлайн и другие санитарно-гигиенические соединения. Никаких специальных камер. Легко снимается для чистки или осмотра. SRV также доступен с DIN11851 и tri-clamp соединение для облегчения монтажа и демонтажа. Датчики SRV герметично закрыты для очистки на месте (CIP) и поддерживают промывку под высоким давлением с разъемами IP69K M12.

Rheonics приборы имеют зонды из нержавеющей стали и дополнительно имеют защитное покрытие для особых ситуаций.

Низкое энергопотребление

Источник питания 24 В постоянного тока с потребляемым током менее 0.1 А при нормальной работе.

Быстрое время отклика и температурная компенсация вязкости

Сверхбыстрая и надежная электроника в сочетании с комплексными вычислительными моделями позволяют Rheonics устройства одни из самых быстрых, универсальных и точных в отрасли. SRV и SRD обеспечивают точные измерения вязкости (и плотности для SRD) в режиме реального времени каждую секунду, и на них не влияют изменения расхода!

Широкие операционные возможности

Rheonics'приборы созданы для проведения измерений в самых сложных условиях.

SRV доступно с самый широкий рабочий диапазон на рынке вискозиметров для поточного процесса:

• Диапазон давления до 5000 фунтов на квадратный дюйм
• Диапазон температур от -40 до 200 ° C
• Диапазон вязкости: от 0.5 сП до 50,000 сП (и выше)

SRD: один инструмент, тройная функция - Вязкость, температура и плотность

RheonicsSRD — это уникальный продукт, который заменяет три различных прибора для измерения вязкости, плотности и температуры. Это устраняет трудности совместного размещения трех разных приборов и обеспечивает чрезвычайно точные и повторяемые измерения в самых суровых условиях.

Управление процессы приготовления эмульсии более эффективно, сократить расходы и повысить производительность

Интегрируйте SRV в технологическую линию и обеспечьте постоянство на протяжении многих лет. SRV постоянно отслеживает и контролирует вязкость (и плотность в случае SRD) и адаптивно активирует клапаны для дозирования компонентов смеси. Оптимизируйте процесс с помощью SRV и получите меньше простоев, меньшее потребление энергии, меньшее количество несоответствий и экономию материальных затрат. И, в конце концов, это способствует лучшему результату и лучшей окружающей среде!

Чистый на месте (CIP) и стерилизация на месте (SIP)

SRV (и SRD) контролирует очистку жидкостных линий, контролируя вязкость (и плотность) чистящего средства/растворителя во время очистки. Датчик обнаруживает любые незначительные остатки, позволяя оператору определить, очищена ли линия/пригодна ли она к использованию. Кроме того, SRV (и SRD) предоставляет информацию автоматизированной системе очистки для обеспечения полной и повторяемой очистки между циклами, тем самым гарантируя полное соответствие санитарным нормам предприятий пищевой промышленности.

Превосходный дизайн датчика и технология

Сложная запатентованная электроника является мозгом этих датчиков. SRV и SRD доступны со стандартными технологическими соединениями, такими как ¾ дюйма NPT, DIN 11851, фланцами и Tri-clamp позволяет операторам заменить существующий датчик температуры в технологической линии на SRV/SRD, предоставляя ценную и полезную информацию о технологической жидкости, такую ​​как вязкость, помимо точного измерения температуры с помощью встроенного датчика Pt1000 (доступен стандарт DIN EN 60751, класс AA, A, B) .

Электроника построена в соответствии с вашими потребностями

Электроника датчика, доступная как в корпусе преобразователя, так и в малом форм-факторе для монтажа на DIN-рейку, позволяет легко интегрировать в технологические линии и внутри аппаратных шкафов машин.

Простота интеграции

Многочисленные аналоговые и цифровые методы связи, реализованные в электронике датчика, делают подключение к промышленному ПЛК и системам управления простым и понятным.

Варианты аналоговой и цифровой связи

Дополнительные опции цифровой связи

Необходимость характеризовать свойства жидкости имеет решающее значение при разработке рецептур, масштабировании, переработке и тестировании молочных продуктов, а также при проектировании и разработке оборудования, используемого в этих процессах. Ниже приведены основные преимущества интеграции встроенного решения для управления вязкостью при переработке молочных продуктов.

Поддерживает непрерывное производство и обеспечивает согласованность между партиями

Вязкость является ключом к поиску способа измерения качества эмульсии, чтобы можно было поддерживать некоторую степень консистенции от одной партии к другой.

• Обычные методы производства молочных продуктов основаны на квазинепрерывных процессах.
• Непрерывный процесс гомогенизации состоит из контролируемого дозирования компонентов, адаптации и адаптации к условиям жидкости в реальном времени, на которые могут влиять несколько параметров.

Повышение эффективности процесса

Мониторинг вязкости во время процесса может повысить эффективность процесса за счет экономии энергии и предотвращения недостаточного смешивания.

Снижение материальных затрат

Соответствующие корректировки производственных процессов в режиме реального времени могут контролировать расход материалов и почти точно соответствовать адекватному количеству, необходимому для дозирования, что приводит к значительной экономии материальных затрат.

Rheonics предлагает искробезопасные датчики, сертифицированные ATEX и IECEx для использования в опасных средах. Эти датчики соответствуют основным требованиям по охране труда и технике безопасности, касающимся проектирования и изготовления оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах.

Сертификаты искробезопасности и взрывобезопасности, выданные Rheonics также позволяет настраивать существующий датчик, позволяя нашим клиентам избежать времени и затрат, связанных с поиском и тестированием альтернативы. Пользовательские датчики могут быть предоставлены для приложений, требующих от одного до тысяч единиц; со сроками выполнения недель, а не месяцев.

Rheonics SRV & SRD сертифицированы как ATEX, так и IECEx.

Непосредственно установите датчик в технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости и плотности в реальном времени. Обводная линия не требуется: датчик можно погружать в линию; расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерения. Оптимизация производительности перемешивания путем проведения повторяющихся, последовательных и последовательных испытаний жидкости.

Пункты контроля качества на линии

• В танках
• В соединительных трубах между различными контейнерами для обработки

Инструменты / Датчики

SRV Вискозиметр ИЛИ SRD для дополнительной плотности

Rheonics Разрабатывает, производит и продаёт инновационные системы измерения и мониторинга жидкостей. Точность, созданная в Швейцарии. RheonicsЛинейные вискозиметры и плотномеры обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для работы в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты – даже при неблагоприятных условиях потока. Никакого влияния перепада давления или скорости потока. Он одинаково хорошо подходит для измерений контроля качества в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.