Inline viszkozitásmonitorozás porlasztási alkalmazásokhoz
A porlasztás egy olyan eljárás, amelynek során egy folyadékot finom cseppekké aprítanak, általában…
A sajt koagulációjának figyelése és vágási automatizálása soros viszkozitásméréssel
- A textúra és a termék konzisztenciája rendkívül fontos az ügyfél számára - a gyártásban a viszkozitás a korrelált paraméter, amely biztosítja a textúra és a termék érzetének konzisztenciáját
- által rögzített és feldolgozott adatok Rheonics A viszkoziméterek jelentősen csökkentik a változást, ami nagyobb szilárdanyag-visszatartást és ezáltal nagyobb hozamot eredményez.
- A keménység kinetikáját és a tejgél keménységét a sajtkészítők szeme láttára ábrázolják a gyors elemzés, a gyors reakció és végül az automatizált gélvágás érdekében.)
Tartalomjegyzék
- Bevezetés
- Alkalmazás
- Viszkozitás, mint minőségellenőrzés a sajtgyártás monitorozásában
- Kihívások a sajtgyártás monitorozásában
- Rheonics Megoldások
- Viszkozitás és sűrűség érzékelők
- Integrált megoldás RPS CoaguTrack
- Ajánlott telepítés sajtkádban
- Bevált gyakorlatok és ajánlások
Bevezetés
A sajt a világ számos részén alapvető étrend. A fogyasztók nagyra értékelik az ízt és az állagot. A textúra fontosságát növeli az a bonyolult mód, ahogyan magasabb profilú csapattársaival érintkezik: íz, aroma és íz. A verseny fokozódásával egyre nagyobb hangsúlyt kap a termelés hatékonysága és a termékminőség, a folyamatszabályozás alkalmazása e célok elérése érdekében univerzálissá válik, ami olyan előnyökkel jár, mint a termékminőség javulása, a hulladék csökkentése, az anyag- és energiaköltségek csökkenése, a feldolgozás optimalizálása. idő és nagyobb folyamatrugalmasság.
A sajtkészítés egy erősen szabványosított eljárás, amelynek során a tejet a kazeinfehérjék enzimatikus destabilizálásával különféle típusú sajtokká alakítják, így túró keletkezik. Ennek a folyamatnak a mértéke azonban termelőnként igen eltérő. A sajtot elő lehet állítani nagy kereskedelmi tejüzemekben egy egész helyiséget megtöltő tartályokban, kis kézműves kádakban művészien kidolgozva, vagy nagy edényben egy lakógarázsban. A mérettől függetlenül a pontos darabolási idő meghatározása rendkívül fontos az előállított sajt minősége és mennyisége szempontjából egyaránt.
A naplós élelmiszer-feldolgozás során a végtermék minősége nagymértékben függ a felhasznált alapanyag(ok) minőségétől, a felhasznált összetevők típusától és jellemzőitől, valamint az alkalmazott feldolgozási módszertől és technológiától. A nyersanyagok a szezonális ingadozások miatt változhatnak (mint a tej esetében), különös előnyökkel jár az érzékelők használata, amelyek online és valós időben határozzák meg a folyamat dinamikus állapotát.
1. ábra: Hengeres koagulátorok túrófeldolgozáshoz (Forrás – GEA)
Alkalmazás
A sajt a tej alvadásával, majd a tejalvadást alkotó folyékony és szilárd fázisok ezt követő elválasztásával nyert friss vagy érlelt termék, amelyet savónak és túrónak neveznek. A túrót tovább dolgozzuk sajttá. A tejgél kialakítása és a gél túrószemcsékké vágása a savó elválasztása érdekében a sajtkészítés két fő művelete. A gélképződés első lépése a kazein micella kolloid destabilizációja a védő k-kazein szőrös bevonat koaguláló szerek általi kémiai módosítása következtében. A második lépés a destabilizált kazein micellák aggregációja a gélhálózat kialakítása érdekében. A kazein micellák további keresztkötése szilárd gél kialakulását eredményezi.
A legtöbb sajttípusnál a tejsavó és a túró szétválása nem megy spontán módon, és a gélt apró kockákra (túrószemekre) kell vágni. Ez a művelet növeli a gél felület/térfogat arányát, lehetővé téve a savó távozását, miközben a túrószemcsék összehúzódnak.
A tej szilárdanyag-visszatartási aránya a túróban nagymértékben függ a gél vágási szilárdságától. A szilárdanyag-visszatartási arány vagy a „kádhozam” a teljes sajthozammal ellentétben kifejezetten az alvasztási lépés teljesítményét méri, és a tejből sajttúróvá alakítás koagulációs és gélvágási lépéseinek hatékonyságát mutatja.
Alvadásfigyelés
A tej alvadási folyamata, különösen a sajtgyártás során, nagy figyelmet kapott. A túró szilárdulásának valós idejű becslése és a vágási idő előrejelzése elengedhetetlen a tej alvadásának szabályozásához a sajtkészítés során. A tej összetételének és az alvadási körülményeknek a változásai jelentős hatással vannak az túró keménységére, és így a vágási időre is.
A kisebb üzemek általában rugalmasabb termelési ütemtervekkel rendelkeznek, ami segít növelni a koagulációs folyamatok időtartamának változékonyságát. Ezzel szemben a nagy üzemek erősen automatizáltak, és a termelési sémák tökéletesen programozottak, ami gyakran megakadályozza az idő módosítását. Az ellenőrzés érdekében a tej szabványosításához folyamodnak. Sajnos azonban mindig fennáll a feldolgozási körülmények változásának és az emberi hibáknak a kockázata, ami jelentős gazdasági veszteségeket okozhat a nagyüzemi termelési sorrend eredményeként.
Az alvadás és az alvadék keménységének alakulását figyelő beépített érzékelő valós idejű információkat szolgáltathat, amelyek lehetővé teszik a kezelők számára, hogy megfelelő intézkedéseket tegyenek a zsír és a finomszemcsék elvesztésének minimalizálása érdekében.
Mi az a „csökkentett idő”, és miért olyan fontos az idő csökkentése?
A sajtkészítés során az alvadékot akkor kell felvágni, amikor már kellően megszilárdult ahhoz, hogy különálló részecskéket képezzen, amelyek széttöredezés nélkül eltávolítják a savót. Emiatt a túró darabolásának pillanata valamivel később következik be, mint a zselésedési pont. Ez azt jelenti, hogy meg kell mérni a gél szilárdságát, amikor kialakul, egészen addig a pontig, amíg készen áll a szinerezésre.
A koaguláció akkor fejeződik be, amikor az aggregálódott fehérjékből szilárd gél képződik. Ezt a pontot „vágási időnek” nevezik, vagyis annak a szakasznak, amikor a gélt el kell vágni, hogy az alvadék elváljon a folyékony savótól. Amikor a gélt elvágták, szinerézisnek minősül, amely folyamat során a folyékony savófehérjék kilökődnek. Amikor a szinerézis befejeződik, a végtermék a folyékony savóban szuszpendált alvadékrészecskék.
A vágási idő (CT) kiválasztása a gélek reológiai és mikroszerkezeti tulajdonságaitól függ, mint például a koagulációs szilárdság és az átrendeződés képessége, ami viszont az alvadási faktoroktól, a tej összetételétől és a tej előkezelésétől függ.
Emiatt a CT kiválasztása nagymértékben befolyásolja a sajt nedvességtartalmát, hozamát és minőségét, valamint a savó zsírveszteségét. A vágási és keverési sebesség szintén jelentős hatással lehet az alvadék részecskeméretére és/vagy a savó zsírveszteségére a lecsepegtetés során. Állandó vágási és keverési sebesség mellett a gél túl korai aprítása fokozza a vágási és keverési műveletek mechanikai hatását az alvadékszemcsékre, ami növeli az alvadék finomszemcséit és a savó zsírveszteségét, csökkentve a sajt hozamát.
Ezzel szemben a CT késleltetése általában ellentétes hatást vált ki a sajt hozamára. A vágás túlzott késleltetése azonban túlságosan kemény gélt is eredményez, amely nem képes összeesni, ami növeli az alvadék nedvességtartalmát. A túlzott nedvességtartalom „ál”növekedést okoz a hozamban, és megváltoztathatja az érési folyamatot, rontva a sajt minőségét. A hibás CT-válogatás gazdasági hatását a hozam és a minőség tekintetében még nem vizsgálták szigorúan.
2. ábra: A sajtkészítés során alkalmazott vágási idő előrejelzési módszerei, M Castillo (2006)
A termelő méretétől és a sajt típusától függetlenül a tej gélaprítási lépése valószínűleg a sajtkészítési folyamat legkevésbé ellenőrzött lépése, és a teljes sajthozam nagy része ettől a kritikus lépéstől függ. A sajtkészítőknek olyan eszközre van szükségük, amely pontosan és valós időben méri a koagulálódó tej szilárdságát, hogy a megfelelő pillanatban a helyes döntést hozzák meg. A korai technikák dugattyúk vagy membránok mozgatását foglalták magukban, amelyek érzékelték az alvadék mozgással szembeni ellenállását. Ezeknek azonban az a hátránya volt, hogy a mozgás hajlamos volt megzavarni a gélt képződése során, és így zavarta a gél rugalmasságának mérését. Bár az ilyen eszközök rendkívül hasznosnak bizonyultak a sajtkészítéssel kapcsolatos kutatásokban, használatuk méretük, integrációs nehézségeik és a sajtkészítő tartályban való beférkőzése miatt a laboratóriumi munkára korlátozódott.
A gyakorlatban a gélt általában egy előre meghatározott reakcióidő letelte után, vagy a kezelő szubjektív texturális és vizuális géltulajdonságok értékelése alapján vágják fel. Ez egy nagyon gyakori gyakorlat, de megbízhatósága megkérdőjelezhető, mivel számos tényező befolyásolhatja az alvadék szilárdságát és a gél mikroszerkezetét az optimális vágási idő változtatása érdekében.
Sok sajtgyártó az ujjlenyomat-vizsgálatot alkalmazza, amelynek ismert hátrányai vannak, mint például a valós idejű vizsgálat elvégzésének lehetetlensége és a tapasztalt sajtkészítők hiánya. Ez a módszer ráadásul szubjektív és nem kvantitatív. A fenti módszer azonban nagy mozgásteret hagy a vizsgáló megítélésétől függően. Ahogy a tejipar növekedni kezdett, és a sajtgyártás nagyobb üzemekben kezdődött, nyilvánvalóvá vált, hogy a vágási idő meghatározására tudományosabb és szabványosabb módszert kell kidolgozni.
Egy másik lehetőség az alvadék empirikus vizsgálatra való támaszkodása. A sajtkészítők a tapasztalatok alapján elképesztő következetességgel tudják kiválasztani a vágási időt, de az empirikus vizsgálati módszerrel biztosan nem optimalizálható.
A legtöbb roncsolásmentes rendszer bizonyos fizikai tulajdonságok, például elektromos áram, hő, ultrahang vagy elektromágneses sugárzás vezetőképességének változásait méri. Az elektromos vezetőképesség 0.5–1%-kal nő a tej koagulációja során, de ennek a monitorozási technikának vannak jelentős korlátai, mint például a nagy hőmérsékleti vezetőképességi együttható, valamint az eredeti tejelektrolitok és a mérés közötti interferencia lehetősége. A hővezető képesség érzékelő a „forró vezetékről” a környező tejre történő konvektív hőátadás változásait érzékeli, amelyeket a koaguláció során a viszkozitás változása okoz.
A forródrótos érzékelőről kimutatták, hogy nagyon pontosan méri a gélesedési pontot, de nem volt olyan pontos a túró vágási pontjának előrejelzésében. A viszkozitás exponenciálisan növekszik az aggregáció kezdete és a vizuális koaguláció kezdete között, ami miatt a forródrót nem igazán alkalmas a gél merevségének mérésére. A forródrót nem alkalmas változó fehérjetartalmú környezetre, mivel a fehérje nagy hatással van a túró szilárdulási sebességére, de csak kis mértékben a gélképződés kezdetére, amelyet a forródrót mér.
A szigorú CT jellemzés hiánya és a tejfehérje-tartalom szokásos változásai arra kényszerítik a modern sajtüzemeket, hogy szabványosítsák a tej fehérjetartalmát annak érdekében, hogy ellenőrizzék a koagulációt, a gélszilárdulást, a túrószinerézist, a sajthozamot és a termékminőséget. A több mint hét évtizedes időszakban a tej alvadásának és a túró keményedésének monitorozására különféle technikák sokaságát javasolták, ami egyértelműen mutatja, hogy a CT szelekció ipari követelményeit a hagyományos módszerekkel nem sikerült maradéktalanul kielégíteni.
A fényrészecskék és az anyag részecskéi közötti kölcsönhatást, amely után a fényrészecskék irányt válthatnak, vagy részleges energiaveszteséget vagy -nyereséget tapasztalhatnak, „fényszórásnak” nevezzük. Ez az intenzitás változhat attól függően, hogy milyen anyagokkal lép kölcsönhatásba a fény, így a fényszórás értelmezésének számos alkalmazása van. Az egyik ilyen alkalmazás a sajtkészítési folyamat, ahol számos optikai módszert sikeresen fejlesztettek ki bizonyos sajtok koagulációjának monitorozására és vágási idejének előrejelzésére. A fény minden irányban szóródik a micelláról; ezért a fehérje csekély mértékben nyeli el.
A koaguláció monitorozása vagy a fényszórás alapján történő vágási idő előrejelzése esetén számos különböző tényező játszik szerepet. Először is, ahogy fentebb említettük, a fény a tejben lévő micellákról minden irányban szóródik. A sajtkészítési folyamatban azonban egy enzim hozzáadása után a micellák denaturálódni és aggregálódni kezdenek. A denaturált micellákról történő fényszórás sokkal intenzívebb. Ezért a fénykölcsönhatások ezen tulajdonsága felhasználható a koagulátum szilárdságának számszerűsítésére.
Mivel a vágási időt egy modell alapján választják ki, mindig van némi eltérés a tényleges és az előre jelzett vágási idő között. Az összetétel és az összetevők változásainak kezelésekor mindig felmerülhet az igény egy új, jobban illeszkedő modell kidolgozására a megbízható előrejelzések érdekében, mivel ez a módszer nem direkt.
A paraméterek közötti korrelációt a diffúz visszaverődési profilból és a vágási időből kell generálni egy algoritmus kidolgozásához a vágási idő előrejelzésére. A közvetett módszereknél mindig lesz mérési hiba.
Viszkozitás, mint minőségellenőrzés a sajtgyártás monitorozásában
A sajtkészítési folyamatot a legnagyobb mértékben a felhasznált tej jellemzői befolyásolják. A tejfehérjék különösen fontosak a sajt minősége szempontjából, aminek eredménye nagymértékben függ e fehérjék szerkezetétől és kölcsönhatásaitól. A tej összetételének változása többféleképpen befolyásolhatja a sajt ízét és állagát. Ebből a célból a sajtkészítési folyamatban a tej összetétele erősen szabványosított, hogy egyenletes zsír-fehérje arányt érjenek el a kívánt tejfajtától függően.
A tej szezonalitásának hatását más, nem szabályozott változók (hőkezelés, hőmérséklet, pH és oltóanyag) is befolyásolták. Ez az on-line mérés értékét mutatja, mivel a sok változó interaktív hatása miatt nem lehetett megjósolni a túró keménységét kereskedelmi sajtkészítési helyzetben offline mérésekből.
Inline folyamatmérés a folyamatos gyártáshoz a hozam, a biztonság és a termelékenység növelése érdekében
Ahogy a sajtgyártás egyre gépesebbé vált, és az élelmiszer-biztonsági kérdések kritikusabbá váltak, a kereskedelmi sajtgyár egy sor zárt kád körül kezdett működni, így a sajtkészítőnek kevesebb lehetősége volt manuálisan felmérni a gél szilárdságát. A modern üzemek működési léptéke, valamint a minőség-ellenőrzéssel szemben támasztott egyre növekvő igények felkeltették az érdeklődést az alvadékképződést on-line monitorozó rendszerek iránt. Ezenkívül a sajttartályok egyidejű működtetéséhez időalapú ciklusra van szükség, amelyben az összes kádat egymás után töltik és ürítik ki, hogy elősegítse a tej meglehetősen folyamatos áramlását a szívó/pasztőröző üzemből. Ezért nagyon kívánatos egy online eszköz a túróképződés mérésére, de ennek nem tolakodónak és a helyén tisztíthatónak kell lennie. Két fő ok, amely rendkívül értékessé teheti a folyamaton belüli mérést:
- Folyamatos gyártás: Az iparágak gépesített folyamatainak támogatása és a termelési folyamatok egyszerű skálázása érdekében a sajtgyártóknak megbízható folyamatirányítási eszközökre van szükségük, amelyek valós idejű információkat nyújtanak számukra a gyors alkalmazkodáshoz. A korrekciós intézkedések automatizálása és a manuális beavatkozások szükségességének csökkentése növeli a biztonsági szabványokat és a műveletek megbízhatóságát.
- Az élelmiszer-feldolgozás biztonsági és higiéniai szabványai: Komoly igény mutatkozik a kézi mérésektől való eltávolodásra, amelyek veszélyeztethetik a szabályozási normákat és az ügyfelek higiéniai elvárásait. A beépített mérőeszközöknek higiénikus folyamatcsatlakozókkal kell rendelkezniük, könnyen tisztíthatóknak és CIP/SIP-kompatibiliseknek kell lenniük.
3. ábra: Ipari sajttároló tartályok (Forrás – TetraPak)
Beépített viszkoziméter a vágási időhöz
A tejtermékek feldolgozásában alkalmazott tipikus gyártási folyamatok, mint például a termikus ciklusok és a mechanikai műveletek (keverés, szűrés, dagasztás, préselés stb.) jelentősen megváltoztathatják a reológiai tulajdonságokat, és ezáltal a végtermék jellemzőit is. A gyártási folyamat szabályozásához először azonosítani, majd mérni kell egy olyan minőséget vagy paramétert, amely jellemzi a folyamat aktuális állapotát. A viszkozitás a koagulálódó tej kulcsfontosságú fizikai tulajdonsága, amely mélyebb betekintést nyújt abba, hogy mi történik pontosan molekuláris szinten, és gyakran jól jellemzi a folyamat állapotát, akár önmagában, akár más fizikai és kémiai tulajdonságokkal kombinálva.
Más online mérésekkel, például a hődrótos és optikai módszerekkel összehasonlítva a viszkozitás jellemzése közvetlen módszer – nincs szükség előrejelző modellekre vagy becslésekre támaszkodni. A kis méretű, beépített viszkozitásmérő könnyen telepíthető, kompatibilis a higiéniai szabványokkal, és könnyen integrálható az ipari PLC rendszerbe, ami jelentős értéket képvisel a tejtermékgyártók számára a sajtvágás pontos időzítésében.
Sokkal több, mint pusztán a sajtkészítőknek szánt idő elhatározása
A sajtnak következetesen magas minőségűnek kell lennie, szigorú előírásoknak megfelelően, olyan alapanyagokból, amelyek összetételükben vagy fizikai tulajdonságaikban változhatnak. A fogyasztó elvárja, hogy a termék megfelelő és egyenletes állagú legyen – ezt a tulajdonságot a viszkozitás befolyásolja.
Összefoglalva, a viszkozitásmérés és -szabályozás a sajtgyártás folyamatszabályozásának hatékony és előnyös eszközét biztosíthatja a következő fő módokon:
- A keverési, homogenizálási és koagulációs folyamat végpontjának kimutatása: A koagulációs folyamat során a viszkozitás jellemzése hasznos a stabilitás és a végpont meghatározásában. Homogenizálás során a készítmény viszkozitása jelentősen megnő a cseppméret csökkenésével. Ennek a növekedésnek a mértéke ezért jó mutatója az emulzió minőségének. A viszkozitás online monitorozása lehetővé teszi a keverési intenzitás, a forgási sebesség és más feldolgozási változók manuális vagy automatikus beállítását a folyamattól függően.
- Jobb összetevők kezelése és kezelése: A koncentráció szoros összefüggésben áll a viszkozitással; ezért a viszkozitási információk hatékonyan felhasználhatók az előrejelzésre vagy az ellenőrzésre.
Ezen okokból az inline viszkoziméterrel kapott viszkozitásmérés kiváló minőség-minőségi referenciaértéket adhat, és biztosítja a folyamat és a végtermék minőség-minőségét.
Kihívások a sajtgyártás monitorozásában
A tejtermék-feldolgozó mérnökök és üzemüzemeltetők felismerik a viszkozitásmérés szükségességét, és megfelelő korrekciós intézkedésekkel kell beavatkozniuk a kiváló minőségű és állandó termékreológia elérése érdekében. Ezeknek a méréseknek az elvégzése azonban az évek során kihívások elé állította őket.
Az offline grab-minták egyszerűen megbízhatatlanok és nem alkalmasak a tejipar számára
Egy folyadék viszkozitásának monitorozása egy folyamatban gyakran azt jelenti, hogy mintát veszünk a folyadékból egy tartályból vagy csővezetékből, és a mintát laboratóriumba visszük, ahol reológiai tulajdonságait laboratóriumi viszkoziméteren vagy reométeren megmérjük. Az eredmények alapján a folyamat üzemeltetőjét tájékoztatni kell arról, hogy a folyadék elérte-e a kívánt viszkozitást, vagy további beavatkozásra van szükség, majd a beavatkozás után új méréseket kell végezni. Ezt a rendszert offline vagy kézi vezérlésnek nevezik, amelynek számos nyilvánvaló hátránya van – időigényes és gyakran pontatlan, még tapasztalt kezelők esetén is. Az eredmények leggyakrabban túl későn érkeznek meg ahhoz, hogy egy tételt meg lehessen menteni.
Alternatív megoldásként egy beépített viszkozitásmérőt használnak, amely folyamatosan figyeli a technológiai folyadék viszkozitását a folyamat során. Ez a műszer egy kimeneti jelet ad, amely, ha megjelenik, biztosítja a kezelő számára a folyamat vezérléséhez szükséges információkat. Alternatív megoldásként a viszkozitásmérő kimenetei egy PLC-hez (programozható logikai vezérlő) / DCS-hez (digitális vezérlőrendszer) csatlakoznak az automatikus folyamatvezérléshez.
A hagyományos viszkoziméterekkel kapcsolatos kérdések beépített beépítéshez
A hagyományos viszkoziméterek problémákba ütköznek a csővezetékekben és a tartálykeverő berendezésekben a folyadékáramlással kapcsolatban. Általánosságban elmondható, hogy a viszkoziméterek turbulens áramlásban nem működnek megfelelően. A forgó műszerek csak egy bizonyos maximális áramlási sebességig működnek. A nyomáseséses viszkoziméterek esetében az áramlást szabályozni kell. Az áramlással kapcsolatos problémák elkerülhetők a viszkoziméter online telepítésével és a minta áramlásának a műszerhez való kondicionálásával. A műszer válaszideje összefüggésben állhat az áramlási viszonyokkal, mivel a hatékony szabályozáshoz megfelelő mintacsere-gyakoriság szükséges. Tartályos telepítés esetén kívánatos a műszert olyan helyre helyezni, ahol a szomszédos folyadék képviseli a technológiai folyadék általános állapotát, és elkerülni a „holt területeket”. A technológiai környezetben használt műszereknek robusztusnak kell lenniük, és ellen kell állniuk minden korrozív anyagnak, amellyel találkozhatnak, különösen tisztítás során.
RheonicsMegoldások a sajtgyártás koagulációjának monitorozására
A folyamatos élelmiszer-feldolgozásban, például a sajtgyártásban, a valós idejű, gyártósori érzékelés elengedhetetlen a pontos folyamatszabályozáshoz. A folyamatfeltételek folyamatos mérésével a gyártók optimalizálhatják a teljesítményt, javíthatják a termék állandóságát és csökkenthetik a hulladékot.
Ahhoz, hogy hatékonyak legyenek ezekben az ipari környezetekben, az érzékelőknek zökkenőmentesen kell integrálódniuk a vezérlőrendszerekbe, stabil méréseket kell biztosítaniuk változó áramlási és környezeti feltételek mellett, valamint higiénikus, megbízható működést kell fenntartaniuk az idő és a hőmérsékletváltozások ellenére.
Rheonics„A gyártósori érzékelőket úgy tervezték, hogy megfeleljenek ezeknek az igényeknek – lehetővé téve a magasabb szintű automatizálást és támogatva a digitális átalakulást a tejtermelésben. Megbízható folyamatadatokkal az üzemmérnökök prediktív karbantartást valósíthatnak meg, javíthatják a működési hatékonyságot, és biztosíthatják az állandó termékminőséget, hozamot és teljesítményt.”
Viszkozitás- és sűrűségmérők
- Sorban Viszkozitás mérések: Rheonics" SRV Az érzékelő folyamatos, valós idejű, széles tartományú viszkozitásmérést biztosít minden folyamatfeltétel mellett. Még a folyadék konzisztenciájának apró változásait is érzékeli, lehetővé téve a pontos monitorozást a teljes gyártás során.
- Sorban Viszkozitás és sűrűség mérések: Rheonics" SRD egy sorba épített, egyidejű sűrűség- és viszkozitásmérő műszer. Ha a sűrűségmérés fontos az Ön működése szempontjából, az SRD a legjobb érzékelő az Ön igényeinek kielégítésére, az SRV-hez hasonló működési képességekkel, valamint pontos sűrűségméréssel.
A sajtgyártás során a viszkozitás közvetlenül összefügg a túró keménységével. Rheonics Az SRV és SRD érzékelők lehetővé teszik a szilárdságfejlődés valós idejű monitorozását a koaguláció során, ami lehetővé teszi az optimális vágási pont pontos érzékelését, és javítja az összhozamot és az állagot.
Előnyök
Rheonics Az érzékelők a szabadalmaztatott Balanced Torsional Resonator (BTR) technológián alapulnak, amely számos előnnyel jár:
- Kompakt és könnyű kivitel
- Nagyfokú ellenállás a külső rezgésekkel szemben
- Egyszerű telepítés (OEM vagy utólagos beszerelés)
- Nincs szükség karbantartásra vagy újrakalibrálásra
- Nincsenek fogyóeszközök vagy mozgó alkatrészek
- Állandó pontosság a beépítési pozíciótól függetlenül
- Higiénikus kialakítás, amely kompatibilis a CIP/SIP tisztítási folyamatokkal
Ezek a tulajdonságok rendkívül megbízható méréseket és rendkívül alacsony üzemeltetési költségeket eredményeznek.
Hírek Rheonics Az SR típusú szondák higiénikus kialakításúak, így alkalmasak szaniter alkalmazásokhoz. Szükség esetén 3-A és EHEDG tanúsítványok is rendelkezésre állnak. További részletekért látogasson el a következő weboldalra: Rheonics higiénikus és szaniter telepítés.
4. ábra: Elérhető higiéniai tanúsítványok Rheonics Érzékelők
Integrált rendszerek RPS CoaguTrack
Rheonics CoaguTrack RPS egy komplett megoldás a koaguláció és a keménység kinetikájának monitorozására. A rendszer az inline érzékelőket ipari szoftverekkel és vezérlőintegrációval ötvözi a következők nyomon követéséhez:
- Alvadási sebesség
- szilárdságfejlesztés
- A hőmérséklet viselkedése
A rendszer automatikusan jelzi az optimális vágási pontot az előre meghatározott receptparaméterek alapján. Ez biztosítja a tej szilárdanyag-tartalmának maximális visszatartását és az állandó termékminőséget.
CoaguTrack közvetlenül integrálható az üzemi automatizálási rendszerekbe, vagy helyi vezérlőpanelen keresztül működtethető, lehetővé téve mind az automatizált, mind a kezelő által támogatott munkafolyamatokat.
5. ábra: Áttekintés Rheonics RPS CoaguTrack Sajtgyártásban megvalósítva
Az érzékelő telepítése
Rheonics Az érzékelőket jellemzően közvetlenül a sajtkészítő tartályba szerelik be valós idejű monitorozás céljából. Ez az inline konfiguráció kiküszöböli a bypass rendszerek szükségességét, és stabil, pontos méréseket biztosít az áramlási viszonyoktól vagy a rezgéstől függetlenül.
A sajt alvadásának monitorozásához Rheonics Az SRV és SRD érzékelő szondákat közvetlenül a sajtkészítő tartályba szerelik be, hogy valós idejű viszkozitást (szilárdságot) és sűrűséget mérjenek. Nincs szükség megkerülő vezetékre: az érzékelő bemeríthető a csőbe; az áramlási sebesség és a rezgések nem befolyásolják a mérés stabilitását és pontosságát. Optimalizálja a keverési teljesítményt a folyadék ismételt, egymást követő és következetes vizsgálataival.
Javasolt érzékelő-szonda változatok
A következő szondaváltozatok ajánlottak ehhez az alkalmazáshoz. 3-A és EHEDG tanúsítvánnyal rendelkeznek. A teljes higiénikus telepítéshez kövesse az alábbi utasításokat EHEDG kézikönyv és az alábbiakban ismertetett ajánlásokat.
-
X1-12G változat: Menetes G1/2”-es csatlakozó, ideális süllyesztett szerelésekhez minimális vagy semmilyen holtzónával. Használata a HAW-12G-OTK és PLG-12G tartozékokkal, hegesztőidommal és bling dugóval ajánlott. Ennek a megoldásnak az előnye a holtzónák kiküszöbölése, mivel síkban történő szerelést hoz létre.
6. ábra: SRV és SRD X1-12G sűrűség- és viszkozitásmérő sorba épített mérő, G1/2 hüvelykes menettel
-
Tri-Clamp csatlakozás (1.5”-os és nagyobb méretekben kapható), széles körben használják higiénikus alkalmazásokban
7. ábra: SRV és SRD X3-15T soros sűrűség- és viszkozitásmérők Tri-Clamp 1.5 "
-
További változatok: Varinline karimák és egyéb higiénikus folyamatcsatlakozók is kaphatók. Hosszú beszúrható szondák is kaphatók (X5 változat).
A pontos mérésekhez mind az SRV, mind az SRD érzékelőknek a következő feltételeknek kell megfelelniük:
- Teljesen elmerül a folyamatfolyadékban
- Mentes a lerakódásoktól vagy akadályoktól az érzékelési területen
Ábra 8: Rheonics SRV és SRD érzékelési területek
Az SRD-re vonatkozó további követelmények
- Fenntartja a hőstabilitást, ha a hőmérséklet-különbség meghaladja a 15°C-ot. Tudj meg többet.
- Igazítsa az érzékelő csúcsát az áramlási irányhoz, ami csövekbe történő beépítés esetén releváns. Tudj meg többet.
Sajtkádba szerelés
A tartály alján vagy falán
Sajtkádba történő beépítéshez, Rheonics A szondákat annyira kell behelyezni, hogy az érzékelési terület a vizsgált folyadékba merüljön. Ezt jellemzően hegesztett csatlakozókkal érik el. Higiénikus alkalmazásokhoz Rheonics hegesztőgyűrű tartozékokat kínál G 1/2”-hoz és Tri-Clamp folyamatcsatlakozások. Ezeknek a hegesztett idomoknak a magassága rövidebb, ami minimalizálja vagy teljesen megszünteti a holt zónákat a telepítésben.
Ábra 9: Rheonics SRV-X1-12G sajtkészítő tartály aljára szerelve HAW-12G hegesztőollettel
A HAW-12G-OTK egy higiénikus adapter hegesztőidom, amelyet G 1/2”-es menetes csatlakozású érzékelőkhöz terveztek. Biztonságos, higiénikus tömítést és megfelelő bemerítést biztosít a higiénikus alkalmazásokhoz. További részletekért lásd: HAW-12G-OTK.
Ábra 10: Rheonics HAW-12G-OTK süllyesztett beépítés
A WFT-15T egy higiénikus Tri-Clamp érzékelőkhöz tervezett hegesztőgyűrű Tri-Clamp folyamatcsatlakozások. Megbízható, higiénikus tömítést és az érzékelő elem megfelelő bemerítését biztosítja higiénikus alkalmazásokban. További részletekért lásd: WFT-15T.
Ábra 11: Rheonics WFT-15T rövidített érvéghüvelyek
A tartály felső oldaláról
Ez a telepítés magában foglalja a szonda rögzítését a kád falához, és függőlegesen a folyadékba merítését. Ez bizonyos típusú nyitott fedéllel rendelkező kádakban, vagy olyan vizsgálati elrendezésekben lehetséges, mint a kis kádak vagy főzőpoharak. Ennek a telepítésnek az előnye a szonda hozzáférhetősége és szükség esetén a könnyű eltávolítása.
Rheonics néhány tartozékot kínál a szonda nyitott tartályokban történő rögzítéséhez és rögzítéséhez. Például a APC kiegészítő és a Szerelő készletek a szonda tartályon lévő rögzített ponthoz rögzítésére szolgálnak. Ez a telepítés általában hosszú beszúrható szondaváltozatot igényel, azaz -X5 or -X8.
Ábra 12: Rheonics Szerelőkészlet példa a kád tetejéről történő telepítéshez
Bevált gyakorlatok és ajánlások
Kezdeti fázis
A telepítés után Rheonics érzékelő és/vagy Rheonics RPS CoaguTrackáltalában egy kezdeti megfigyelési és tanulási időszakot figyelnek meg. A folyamat szabályozásához továbbra is szükség van a szokásos üzemeltetési eljárásokra, mint például a vizuális ellenőrzés vagy az előre meghatározott időpontokban történő vágás. Javasoljuk, hogy ezt néhány hét alatt és annyi termékkel/recepttel végezzék el, amennyit a vállalat gyárt, hogy jó reprezentatív adatokat kapjanak a Rheonics érzékelők. A sajtgyártásban gyakori külső méréseket javasolnak a gyártás előtt, alatt és után, mint például az oltóanyag, a fehérje, a tej, a zsír mennyisége, a végső sajt súlya, a pH stb., hogy ezeket a változókat később fel lehessen használni az adatelemzésben. A cél az optimális szilárdsági küszöbértékek meghatározása minden recepthez. Ha ezek megvannak, teljes automatizálás valósítható meg.
Folyamatoptimalizálás
Miután elegendő adatot gyűjtöttünk össze:
- Pontos vágási pontok meghatározása a mért szilárdság alapján
- Átállás az automatizált vezérlésre a következő használatával: CoaguTrack
- A teljesítmény folyamatos finomítása adatelemzés segítségével
Telepítési pont a Vac-ban
Rheonics Az érzékelő szondák a kád aljára, falára vagy tetejére szerelhetők. A legtöbb ügyfél a kád kialakításának korlátait figyelembe véve dönti el a legjobb telepítési pontot. Azonban a különböző pontokon, akár egyszerre több szondával történő tesztelés... Rheonics érzékelők segítségével megérthető, hol készülnek a legjobb és legreprezentatívabb mérések. A különböző termékek és receptek a tartály különböző pontjain értékesebb adatokat mutathatnak.
Javasolt termék (ek) az alkalmazáshoz
- Széles viszkozitási tartomány - figyelemmel kíséri a teljes folyamatot
- Megismételhető mérések mind newtoni, mind nem newtoni folyadékokban, egyfázisú és többfázisú folyadékokban
- Hermetikusan lezárt, összes rozsdamentes acélból 316L nedvesített alkatrészek
- Beépített folyadék hőmérséklet mérés
- Kompakt forma-tényező az egyszerű telepítéshez a meglévő folyamatsorokban
- Könnyen tisztítható, nincs szükség karbantartásra vagy újrakonfigurációra
- Egyetlen eszköz a folyamat sűrűségének, viszkozitásának és hőmérsékletének mérésére
- Megismételhető mérések mind newtoni, mind nem newtoni folyadékokban, egyfázisú és többfázisú folyadékokban
- Minden fém (316L rozsdamentes acél) konstrukció
- Beépített folyadék hőmérséklet mérés
- Kompakt forma-tényező a meglévő csövekbe történő egyszerű telepítéshez
- Könnyen tisztítható, nincs szükség karbantartásra vagy újrakonfigurációra
Kapcsolódó alkalmazási megjegyzések
Majonéz gyártás és Rheonics Beépített viszkozitás-monitorozás
A majonéz, egy világszerte kedvelt fűszer, egy klasszikus olaj-a-vízben emulzió, amely különbözik a víz-az-olajban emulzióktól, mint a…
Mésztej (MOL Slurry) – Valós idejű monitorozás és optimális koncentráció szabályozása
A folyamatmérnökök számára elengedhetetlen egy hatékony és megbízható módszer kifejlesztése a nyomon követésre és…
A beépített viszkoziméterek növelik a porlasztva szárítási folyamatok hatékonyságát a tejporgyártásban
A folyékony tej száraz porrá alakításának folyamata magában foglalja a víz nagy részének eltávolítását…