перейти к содержанию
Производство майонеза и Rheonics Встроенный мониторинг вязкости

Майонез, популярная во всем мире приправа, представляет собой классическую эмульсию типа «масло в воде», отличную от эмульсий типа «вода в масле», таких как масло и маргарин. Его реологические свойства, которые влияют на восприятие потребителем текстуры и вкуса, имеют решающее значение для его функциональности в различных кулинарных приложениях, от салатов до сэндвичей. Понимание этих свойств необходимо для поддержания постоянного качества и удовлетворения ожиданий потребителей.

Рисунок 1: Во всем мире производится, продается и потребляется широкий ассортимент майонеза.


Содержание

  1. Производство майонеза
  2. Какую пользу приносит встроенный мониторинг?
  3. Где разместить датчик в производственном процессе?
  4. Основные соображения по размещению датчика
  5. Преимущества встроенного мониторинга вязкости с помощью SRV
  6. Настройка и заказ вашего датчика
  7. Обзор мира майонеза

Традиционное производство майонеза

Традиционное производство майонеза включает тщательное смешивание яичного желтка, уксуса, масла, специй и дополнительных ингредиентов. Вязкоупругие свойства полученной эмульсии обусловлены тесно упакованными каплями масла в непрерывной фазе. Майонез проявляет зависящее от времени, псевдопластичное и тиксотропное поведение, что означает, что его вязкость изменяется в зависимости от скорости сдвига и времени. Стандарты Комиссии Кодекса Алиментариус предусматривают, что жирный майонез должен содержать не менее 78.5% общего жира и 6% чистого яичного желтка, причем яичный желток служит ключевым эмульгатором из-за его фосфолипидов и липопротеинов.

Эмульгирующие свойства липопротеинов яичного желтка обусловлены их гибкой структурой, облегчающей взаимодействие на границе раздела масло-вода. Ароматизаторы, такие как уксус, соль, сахар и горчица, также способствуют физической стабильности эмульсии. Уксус, обычно используемый в концентрации 5–10%, создаёт низкий pH (около 3.8–4.0), что в сочетании с низкой активностью воды подавляет рост бактерий в жирном майонезе.

 

Проблема обезжиренного майонеза

Растущий потребительский спрос на майонезы с пониженным содержанием жира стимулировал разработку рецептур с пониженным содержанием жира. Однако снижение содержания жира нарушает этот тонкий баланс, часто требуя добавления заменителей жира, таких как полисахариды, камеди и крахмалы, для имитации текстуры и вкусовых ощущений жирного майонеза. Эти изменения могут существенно повлиять на вязкость и стабильность эмульсии, что затрудняет поддержание однородности состава от партии к партии. По мере развития рецептур майонезов, особенно с появлением версий с пониженным содержанием жира, сложность поиска ингредиентов и вариабельность качества сырья становятся еще более выраженными. Это делает контроль технологического процесса, особенно вязкости, абсолютно необходимым для поддержания стабильного качества конечного продукта.

И вот почему:

    • Изменчивость ингредиентов: Даже, казалось бы, незначительные изменения в источнике ингредиентов могут оказать существенное влияние на конечный продукт. Например, различные сорта масла, яйца от разных поставщиков или изменения в составе заменителей жира могут повлиять на свойства эмульсии.

    • Сложность рецепта: Формулы майонеза с низким содержанием жира часто включают более широкий спектр ингредиентов, включая стабилизаторы, загустители и заменители жира. Каждый из них добавляет еще один уровень сложности и потенциальной изменчивости.

  • Чувствительность процесса: Процесс эмульгирования очень чувствителен к изменениям в сырье. Даже небольшие изменения в качестве ингредиентов или пропорциях могут привести к несоответствиям в вязкости, текстуре и стабильности.

Какую пользу приносит встроенный мониторинг?

В этом контексте поточный мониторинг вязкости процесса приобретает решающее значение. Обеспечивая измерение вязкости эмульсии в режиме реального времени в процессе производства, производители могут гарантировать, что версии с низким содержанием жира достигают желаемых реологических свойств и сохраняют воспроизводимую консистенцию. Это позволяет мгновенно корректировать процесс, например, изменять соотношение ингредиентов или параметры обработки, чтобы компенсировать изменения, вызванные снижением содержания жира. В конечном итоге, поточный мониторинг вязкости позволяет производить майонез с низким содержанием жира, отвечающий ожиданиям потребителей по качеству и органолептическим свойствам, обеспечивая при этом стабильные эксплуатационные характеристики в различных областях применения.

  • Обратная связь в режиме реального времени: Встроенный мониторинг вязкости позволяет мгновенно оценить, как изменения в ингредиентах или параметрах обработки влияют на эмульсию.

  • Раннее обнаружение: Это позволяет производителям выявлять отклонения от целевой вязкости на ранних этапах процесса, до того, как будут произведены крупные партии несоответствующего требованиям продукта.

  • Адаптивное управление: Данные в режиме реального времени позволяют корректировать процесс смешивания (например, скорость смешивания, время эмульгирования, скорость добавления ингредиентов) для компенсации изменений в сырье и поддержания постоянного качества продукта.

  • Сокращение отходов: Благодаря раннему выявлению и устранению проблем встроенный мониторинг сводит к минимуму отходы продукции и повторную обработку.

  • Стабильное качество: В конечном итоге это гарантирует, что независимо от вариаций ингредиентов конечный продукт будет неизменно соответствовать желаемым стандартам качества.

По сути, поскольку рецепты майонеза становятся более сложными, а источники ингредиентов — более разнообразными, встроенный мониторинг процесса становится незаменимым инструментом для обеспечения повторяемости и поставки потребителям высококачественного продукта.

Процесс производства майонеза и Rheonics Размещение вискозиметра SRV в линии

Rheonics Технологическая схема промышленного производства майонеза

Рисунок 2: Технологическая схема производства майонеза.

Промышленное производство майонеза использует такое оборудование, как

  • Машины для взбивания/смешивания: Механическое перемешивание и смешивание ингредиентов, часто используемое на этапах предварительного смешивания или для менее интенсивного перемешивания, чем гомогенизация.

  • Коллоидные мельницы: Использование высоких сдвигающих усилий между вращающимся и неподвижным элементом для тонкого диспергирования частиц и создания стабильных эмульсий или дисперсий.

  • Гомогенизаторы высокого давления: Продавливание жидкостей через узкий зазор под чрезвычайно высоким давлением, в результате чего образуются очень мелкие и однородные частицы для получения стабильных эмульсий и дисперсий.

  • Вотаторы или скребковые теплообменники (SSHE): используется для теплообмена с продуктами высокой вязкости, такими как майонез, арахисовое масло и т. д.

Подготовка ингредиентов

Масло, яичные желтки, уксус и другие ингредиенты (лимонный сок, горчица, специи) подготавливаются и предварительно смешиваются.

  • Мониторинг смешивания: SRV может быть установлен после этапа предварительного смешивания для контроля начальной вязкости смеси перед эмульгированием. Это может помочь обеспечить последовательность в начальной точке процесса.

эмульгирование

Rheonics Встраиваемый вискозиметр SRV, установленный в смесительном баке для майонеза

Рисунок 3: Rheonics В смесительном баке установлен встроенный вискозиметр SRV.

Ингредиенты закачиваются в смеситель с высоким сдвигом или гомогенизатор для создания стабильной эмульсии. Здесь капли масла равномерно распределяются по всей смеси.

  • Мониторинг эмульгирования: Крайне важно иметь SRV после эмульгатора. Он измеряет вязкость полностью сформированной эмульсии, что является ключевым параметром качества. Датчик следует поместить в секцию трубы со стабильным потоком, чтобы получить репрезентативное измерение.

Rheonics Встраиваемый вискозиметр SRV установлен в смесительной мельнице на конвейере по производству майонеза

Рисунок 4: Rheonics SRV установлен в полевом транзисторе после смесителя с высоким сдвиговым усилием.

Эмульгированный майонез охлаждают, чтобы предотвратить рост бактерий и сохранить качество.

  • Мониторинг консистенции конечного продукта (опционально): В зависимости от процесса охлаждения и его потенциального влияния на вязкость, SRV может быть установлен после стадии охлаждения для контроля конечной вязкости охлажденного продукта.

Контроль качества

Вязкость майонеза проверяется на соответствие стандартам качества.

  • Интеграция данных датчиков: Выходной сигнал SRV интегрирован с системой контроля качества. Это позволяет осуществлять мониторинг в режиме реального времени и автоматически корректировать процесс в случае отклонения вязкости от целевого диапазона.

Упаковка

Готовый майонез фасуют в банки, бутылки или другую тару.

  • Линия розлива (опционально): В некоторых случаях SRV может быть установлен непосредственно перед этапом упаковки, чтобы обеспечить окончательную проверку вязкости перед розливом продукта.

Рисунок 5: Линии розлива майонеза.

Основные соображения по размещению датчика

    • Режим потока: SRV следует устанавливать на участке трубы со стабильным, полностью развитым потоком. Избегайте областей с турбулентностью, завихрением или значительными изменениями диаметра трубы.

    • Скорость сдвига: Майонез разжижается при сдвиге, поэтому его вязкость зависит от скорости сдвига. Рассмотрите скорость сдвига в месте расположения датчика и то, как она соотносится с желаемыми характеристиками вязкости конечного продукта. Обеспечение измерений при схожих скоростях потока позволяет лучше сравнивать.

    • Доступность: Датчик следует устанавливать в месте, обеспечивающем легкий доступ для обслуживания и очистки.

    • Температура: Температура влияет на вязкость, поэтому датчик следует размещать в месте, где температура стабильна или может быть точно измерена и компенсирована.

Преимущества встроенного мониторинга вязкости с помощью SRV

СРВ - Tri-Clamp EHEDG - Встроенный датчик вязкости для печати, нанесения покрытий, пищевых продуктов, смешивания и измельчения

Рисунок 6: Rheonics Встроенный вискозиметр SRV с коротким зондом Tri-Clamp. SRV-HD-X3-15T.

  • Обратная связь в реальном времени: Непрерывный мониторинг позволяет немедленно обнаруживать отклонения вязкости.

  • Оптимизация процесса: Данные в режиме реального времени позволяют корректировать процесс (например, соотношение ингредиентов, скорость эмульгирования, скорость охлаждения) для поддержания целевой вязкости.

  • Контроль качества: Обеспечивает стабильное качество продукции и снижает необходимость ручного отбора проб и лабораторных испытаний.

  • Эффективность: Сокращение отходов, доработок и простоев, связанных с несоответствием продукции спецификациям.

Стратегически размещая датчики SRV на линии производства майонеза, производители могут получить ценную информацию о своем процессе и добиться лучшего контроля качества продукции.

Когда ключевым фактором является замена ингредиентов, например, в случае с ингредиентами с низким содержанием жира или веганскими (растительный белок), не содержащими холестерина, кремообразующая способность, а также долгосрочное сохранение цвета и консистенции становятся решающими, поэтому для обеспечения длительного срока годности важен долгосрочный мониторинг консистенции.

Рекомендуемая конфигурация вискозиметра SRV для работы в режиме реального времени

  1. Rheonics Датчик типа SR – SRV: Линейный вискозиметр
  2. Диапазон вязкости – V2: Расширенный диапазон вязкости 3 – 50,000 XNUMX сП
  3. Конструкция зонда – HS: Гигиеническая серия (сертификация EHEDG или 3-A)
  4. Вариант зонда – X5 Длинный зонд для введения
  5. Длина вставки – Axxx: Длина вставки A, например, 180 мм
  6. Подключение к процессу – БххТ: Tri-Clamp соединение с размером xx, например 30T 3” Tri-Clamp
  7. Аксессуар – полевой транзистор Тройник Flow Elbow сертифицирован по гигиеническим стандартам

Rheonics Рекомендуемая конфигурация встроенного вискозиметра SRV для измерения и контроля производства майонеза

Рисунок 7: Rheonics Встроенный вискозиметр SRV с коротким зондом Tri-Clamp. SRV-HD-X3-15T.

Обзор мира майонеза

Мир майонеза широк и разнообразен. По доле рынка он уступает только соусу среди приправ.

Конкретные дефекты и их причины:

  • Вязкость: Майонез слишком густой, майонез слишком жидкий, контроль вязкости, измерение вязкости, нестабильность вязкости, разжижение при сдвиге, тиксотропия
  • Стабильность эмульсии: Отделение масла, расслоение, коалесценция, флокуляция, разделение фаз, разрушение эмульсии, деэмульгирование
  • Текстура: Комковатый майонез, зернистый майонез, водянистый майонез, жидкий майонез, густой майонез, пастообразный майонез, вкусовые ощущения, анализ текстуры
  • Вкус: Посторонние привкусы в майонезе, прогорклость, горечь, кислотность, металлический привкус, консистенция вкуса
  • Цвет: Потемнение, изменение цвета, неравномерный цвет, побурение
  • Микробиологические проблемы: Порча, рост бактерий, заражение дрожжами, рост плесени, безопасность пищевых продуктов, микробиологический анализ
  • Срок годности: Короткий срок хранения, порча, окисление, рост микроорганизмов
  • Ингредиенты: Качество яичного желтка, тип масла, тип уксуса, выбор стабилизатора, выбор эмульгатора, совместимость ингредиентов
  • Обработка: Скорость смешивания, время эмульгирования, давление гомогенизации, скорость охлаждения, процесс розлива, пастеризация, обработка UHT
  • Оборудование: Неисправность миксера, проблемы с гомогенизатором, проблемы с насосом, проблемы с разливочной машиной, калибровка датчика, техническое обслуживание оборудования
  • Упаковка: Тип контейнера, проблемы с герметизацией, загрязнение

Устранение неполадок и решения:

  • Руководство по устранению неполадок с майонезом
  • Улучшение качества майонеза
  • Оптимизация процесса производства майонеза
  • Корректировка рецептуры майонеза
  • Лучшие практики переработки майонеза
  • Процедуры контроля качества майонеза
  • Анализ первопричин (RCA) дефектов майонеза
  • Меры профилактики дефектов майонеза

Нормативные акты и стандарты:

  • Майонез Кодекс Алиментариус
  • Правила FDA по майонезу
  • Сертификация V-Label Европейского Союза
  • Стандарты безопасности пищевых продуктов для майонеза

Характерные особенности обезжиренного майонеза:

  • Дефекты обезжиренного майонеза
  • Проблемы с майонезом с пониженным содержанием жира
  • Заменители жира в майонезе
  • Текстура нежирного майонеза
  • Стабильность обезжиренного майонеза
  • Веганский майонез или майонез на растительной основе
  • Ингредиенты майонеза без холестерина

Основные страны-производители майонеза:

  • Соединенные Штаты: Крупнейший производитель в мире со значительным внутренним потреблением.
  • Германия: Ведущий производитель в Европе, отдающий предпочтение высококачественному майонезу.
  • Великобритания: Еще один крупный европейский производитель с разнообразным ассортиментом майонезов.  
  • Китай: Быстрорастущий рынок с увеличивающимся потреблением майонеза.  
  • Япония: Известен своими уникальными сортами майонеза и высоким потреблением.  
  • Другие известные продюсеры: Значительное производство майонеза также имеется во Франции, Канаде, Индии, Австралии и ряде стран Латинской Америки.  

Основные компании-производители майонеза:

  • Unilever: Глобальный гигант с такими брендами, как Hellmann's (в США, Латинской Америке, Европе, Австралии, на Ближнем Востоке, в Канаде, Индии и Пакистане) и Best Foods (в ​​США к западу от Скалистых гор, в Восточной Азии, Юго-Восточной Азии, Австралии и Новой Зеландии). Они доминируют на рынке.
  • Kraft Heinz: Крупный игрок на рынке приправ с сильным присутствием в Северной Америке.  
  • Nestle: Глобальная продовольственная компания, имеющая бренды майонеза в различных регионах.
  • Маккормик и компания: Известные своими специями и ароматизаторами, они также производят майонез.  
  • Аджиномото: Японская продовольственная компания со значительным присутствием на азиатском рынке.
  • Региональные игроки: Во многих странах есть сильные региональные бренды майонеза, которые удовлетворяют местные вкусы. Они могут быть очень важны на их конкретных рынках. Вот некоторые примеры:
    • Кьюпи (Майонез Kewpie — японская марка майонеза, известная своим насыщенным умами, кисло-сладким вкусом. По сравнению с американским майонезом, в котором используется целое яйцо, майонез Kewpie производится только из яичного желтка, что придает ему исключительно пышную, гладкую текстуру и более глубокий желтый цвет.)
    • герцог
    • Трейдер Джо
    • Целая Фудс 365
    • Лучшие продукты

Важные соображения:

  • Региональные предпочтения: Вкусы и стили майонеза значительно различаются по всему миру. Некоторые страны предпочитают более сладкий майонез, в то время как другие предпочитают более острый или пряный. Это приводит к большому количеству местных вариаций.
  • Доля рынка: Несмотря на то, что перечисленные выше компании являются крупными, рынок майонеза по-прежнему довольно фрагментирован: значительную долю занимают более мелкие компании и частные торговые марки.
  • Собственная марка: Супермаркеты и другие розничные торговцы часто имеют собственные торговые марки майонеза, которые конкурируют с основными брендами.

Стоит отметить, что рынок майонеза постоянно развивается, постоянно появляются новые продукты и бренды. Потребительские тенденции, такие как растущий спрос на более здоровые варианты и уникальные вкусы, также формируют отрасль.

Референсы

  1. Википедия – Майонез
  2. Silverson – Производство майонеза 
  3. Tetra Pak – Как добиться высокого качества майонеза
  4. INOXPA – Производство майонеза
  5. Видерстром, Э. и Охман, Р. – Майонез – Качество и катастрофическая инверсия фаз

 

Поиск