Výroba majonézy a Rheonics Monitorování viskozity přímo v potrubí

Obrázek 1: Po celém světě se vyrábí, prodává a konzumuje široká škála majonéz.

Obsah

1. Výroba majonézy
2. Jak pomáhá inline monitoring?
3. Kam umístit senzor ve vašem výrobním procesu?
   • Příprava přísad
   • Emulgace
   • Kontrola kvality
   • Obal
4. Klíčové úvahy pro umístění senzoru
5. Výhody inline monitorování viskozity pomocí SRV
6. Konfigurace a objednání vašeho senzoru
7. Přehled majonézového světa

Tradiční výroba majonézy

Tradiční výroba majonézy zahrnuje pečlivé smíchání vaječného žloutku, octa, oleje, koření a volitelných přísad. Viskoelastické vlastnosti výsledné emulze pramení z těsně nahromaděných olejových kapiček v kontinuální fázi. Majonéza vykazuje časově závislé, pseudoplastické a tixotropní chování, což znamená, že se její viskozita mění se smykovou rychlostí a časem. Normy komise Codex Alimentarius stanoví, že plnotučná majonéza musí obsahovat alespoň 78.5 % celkového tuku a 6 % čistého vaječného žloutku, přičemž vaječný žloutek slouží jako klíčový emulgátor díky svým fosfolipidům a lipoproteinům.

Emulgační vlastnosti lipoproteinů vaječného žloutku vyplývají z jejich flexibilní struktury, která usnadňuje interakci na rozhraní olej-voda. K fyzikální stabilitě emulze přispívají také ochucovací přísady, jako je ocet, sůl, cukr a hořčice. Ocet, obvykle používaný v koncentraci 5–10 %, vytváří prostředí s nízkým pH (kolem 3.8–4.0), které v kombinaci s nízkou aktivitou vody inhibuje růst bakterií v plnotučné majonéze.

Výzva nízkotučné majonézy

Rostoucí poptávka spotřebitelů po nízkotučných variantách podnítila vývoj receptur majonéz se sníženým obsahem tuku. Snížení obsahu tuku však tuto křehkou rovnováhu narušuje a často vyžaduje přidání náhrad tuku, jako jsou polysacharidy, gumy a škroby, aby se napodobila textura a pocit v ústech plnotučné majonézy. Tyto změny mohou významně ovlivnit viskozitu a stabilitu emulze, což ztěžuje udržení konzistence napříč šaržemi. S vývojem receptur majonézy, zejména s nástupem nízkotučných verzí, se složitost získávání ingrediencí a variabilita kvality surovin stávají ještě výraznějšími. Proto je monitorování procesů přímo v lince, zejména viskozity, naprosto nezbytné pro udržení konzistentní kvality konečného produktu.

Zde je důvod, proč:

• • Variabilita přísad: Dokonce i zdánlivě malé změny v získávání přísad mohou mít významný dopad na konečný produkt. Například různé druhy oleje, vejce od různých dodavatelů nebo variace ve složení tukových náhražek, to vše může ovlivnit vlastnosti emulze.

  • Složitost receptury: Nízkotučné majonézové přípravky často zahrnují širší škálu přísad, včetně stabilizátorů, zahušťovadel a náhražek tuku. Každý z nich přidává další vrstvu složitosti a potenciální variability.

• Procesní citlivost: Emulgační proces je vysoce citlivý na změny surovin. I malé změny v kvalitě nebo proporcích přísad mohou vést k nesrovnalostem ve viskozitě, struktuře a stabilitě.

Jak pomáhá inline monitoring?

V této souvislosti se stává klíčovým inline monitorování viskozity. Díky měření viskozity emulze v reálném čase během výroby mohou výrobci zajistit, aby nízkotučné verze dosáhly požadovaných reologických vlastností a udržely si opakovatelnou konzistenci. To umožňuje okamžité úpravy procesu, jako je změna poměru ingrediencí nebo úprava parametrů zpracování, aby se kompenzovaly změny způsobené snížením obsahu tuku. Inline monitorování viskozity v konečném důsledku umožňuje výrobu nízkotučné majonézy, která splňuje očekávání spotřebitelů ohledně kvality a senzorického zážitku a zároveň zajišťuje konzistentní výkon v různých aplikacích.

• Zpětná vazba v reálném čase: Monitorování viskozity přímo v zařízení poskytuje okamžitý přehled o tom, jak změny složek nebo parametrů zpracování ovlivňují emulzi.

• Brzká detekce: Umožňuje výrobcům detekovat odchylky od cílové viskozity v rané fázi procesu, ještě předtím, než se vyrobí velké šarže produktu, který nevyhovuje specifikacím.

• Adaptivní ovládání: Data v reálném čase umožňují úpravy procesu míchání (např. rychlost míchání, doba emulgace, rychlost přidávání přísad), aby se kompenzovaly odchylky v surovinách a udržela se konzistentní kvalita produktu.

• Snížené množství odpadu: Díky včasné identifikaci a opravě problémů minimalizuje inline monitoring plýtvání produkty a nutnost přepracování.

• Konzistentní kvalita: V konečném důsledku zajišťuje, že bez ohledu na variace složek konečný produkt trvale splňuje požadované standardy kvality.

V podstatě se s tím, jak se recepty na majonézu stávají složitějšími a zdroje ingrediencí rozmanitějšími, stává monitorování procesů v rámci výrobní linky nepostradatelným nástrojem pro zajištění opakovatelné konzistence a dodávání vysoce kvalitního produktu spotřebitelům.

Proces výroby majonézy a Rheonics Inline procesní viskozimetr SRV umístění

Obrázek 2: Vývojový diagram procesu výroby majonézy.

Průmyslová výroba majonézy využívá zařízení jako např

• Šlehací/míchací stroje: Mechanicky promíchejte a promíchejte přísady, často používané ve fázích předmísení nebo pro méně intenzivní míchání než homogenizace.

• Koloidní mlýny: Využijte vysoké smykové síly mezi rotujícím a stacionárním prvkem k jemnému rozptýlení částic a vytvoření stabilních emulzí nebo disperzí.

• Vysokotlaké homogenizátory: Protlačujte tekutiny úzkou mezerou při extrémně vysokém tlaku, čímž se vytvářejí velmi malé a jednotné velikosti částic pro stabilní emulze a disperze.

• Votátory nebo výměníky tepla se škrabaným povrchem (SSHE): používá se pro výměnu tepla s produkty s vysokou viskozitou, jako je majonéza, arašídové máslo atd.

Příprava přísad

Olej, žloutky, ocet a další přísady (citronová šťáva, hořčice, koření) jsou připraveny a předem smíchány.

• Monitorování míchání: SRV by mohl být umístěn po fázi předmísení pro sledování počáteční viskozity směsi před emulgací. To může pomoci zajistit konzistenci v počátečním bodě procesu.

Emulgace

Obrázek 3: Rheonics Inline viskozimetr SRV nainstalovaný v směšovací nádrži.

Přísady se pumpují do mixéru nebo homogenizátoru s vysokým střihem, aby se vytvořila stabilní emulze. Zde jsou kapičky oleje rovnoměrně rozptýleny ve směsi.

• Monitorování emulgace: Je důležité mít po emulgátoru SRV. Tím se měří viskozita plně vytvořené emulze, která je klíčovým parametrem kvality. Snímač by měl být umístěn v části potrubí se stabilním průtokem, aby bylo dosaženo reprezentativního měření.

Obrázek 4: Rheonics SRV namontovaný v FET po vysokosmykovém mixéru.

Emulgovaná majonéza se ochladí, aby se zabránilo růstu bakterií a zachovala se kvalita.

• Monitorování konzistence konečného produktu (volitelné): V závislosti na chladicím procesu a jeho potenciálním vlivu na viskozitu může být SRV umístěn za chladicím stupněm, aby monitoroval konečnou viskozitu chlazeného produktu.

Kontrola kvality

Viskozita majonézy se kontroluje, aby se zajistilo, že splňuje normy kvality.

• Integrace dat senzoru: Výstup SRV je integrován se systémem kontroly kvality. To umožňuje monitorování v reálném čase a automatické úpravy procesu, pokud se viskozita odchýlí od cílového rozsahu.

Obal

Hotová majonéza se balí do sklenic, lahví nebo jiných nádob.

• Plnicí linka (volitelné): V některých případech může být SRV umístěn těsně před fází balení, aby se zajistila konečná kontrola viskozity před plněním produktu.

Obrázek 5: Plnicí linky majonézy .

Klíčové úvahy pro umístění senzoru

• • Průtokový režim: SRV by měl být instalován v části potrubí se stabilním, plně rozvinutým průtokem. Vyhněte se oblastem s turbulencemi, vířením nebo výraznými změnami průměru potrubí.

  • Smyková rychlost: Majonéza je řídká ve smyku, takže její viskozita závisí na rychlosti smyku. Zvažte smykovou rychlost v místě senzoru a její vztah k požadovaným viskozitním charakteristikám konečného produktu. Zajištění měření při podobných průtokech umožňuje lepší srovnání.

  • Dostupnost: Senzor by měl být instalován na místě, které umožňuje snadný přístup pro údržbu a čištění.

  • Teplota: Teplota ovlivňuje viskozitu, proto by měl být senzor umístěn na místě, kde je teplota stabilní nebo může být přesně měřena a kompenzována.

Výhody inline monitorování viskozity pomocí SRV

Obrázek 6: Rheonics Inline viskozimetr SRV krátká sonda s Tri-Clamp. SRV-HD-X3-15T.

• Zpětná vazba v reálném čase: Nepřetržité monitorování umožňuje okamžitou detekci odchylek viskozity.

• Optimalizace procesu: Data v reálném čase umožňují úpravy procesu (např. poměr přísad, rychlost emulgace, rychlost chlazení) pro udržení cílové viskozity.

• Kontrola kvality: Zajišťuje konzistentní kvalitu produktu a snižuje potřebu ručního odběru vzorků a laboratorního testování.

• Účinnost: Snižuje plýtvání, přepracování a prostoje spojené s produktem, který nesplňuje specifikace.

Strategickým umístěním senzorů SRV do výrobní linky na majonézu mohou výrobci získat cenné poznatky o svém procesu a dosáhnout lepší kontroly nad kvalitou produktu.

Pokud je klíčovým faktorem nahrazení ingrediencí, jako například u nízkotučných nebo veganských (rostlinných bílkovin) ingrediencí bez cholesterolu, stávají se klíčovými vlastnosti krémové konzistence a také dlouhodobější vývoj barvy a konzistence, takže je důležité dlouhodobé sledování konzistence pro zajištění dlouhé trvanlivosti.

Doporučená konfigurace online at-line viskozimetru SRV

1. Rheonics Snímač typu SR – SRV: Inline viskozimetr
2. Rozsah viskozity – V2: Rozšířený rozsah viskozity 3 – 50,000 XNUMX cP
3. Design sondy – HS: Hygienic Serie (certifikace EHEDG nebo 3-A)
4. Varianta sondy – X5 Dlouhá zaváděcí sonda
5. Délka vložení – Axxx: Délka vložení A např. 180 mm
6. Procesní připojení – BxxT: Tri-Clamp připojení s velikostí xx, např. 30T 3” Tri-Clamp
7. Příslušenství – FET Flow Elbow Tee hygienické certifikované

Obrázek 7: Rheonics Inline viskozimetr SRV krátká sonda s Tri-Clamp. SRV-HD-X3-15T.

Přehled majonézového světa

Svět majonéz je široký a rozmanitý. Podle podílu na trhu je na druhém místě za omáčkou v koření.

Konkrétní vady a jejich příčiny:

• Viskozita: Majonéza příliš hustá, majonéza příliš řídká, kontrola viskozity, měření viskozity, nestabilita viskozity, ředění ve smyku, tixotropie
• Stabilita emulze: Separace oleje, krémování, koalescence, flokulace, separace fází, rozpad emulze, deemulgace
• Textura: Hrudkovitá majonéza, obilná majonéza, vodová majonéza, řídká majonéza, hustá majonéza, pastovitá majonéza, pocit v ústech, analýza textury
• Příchuť: Pachutě v majonéze, žluknutí, hořkost, kyselost, kovová chuť, konzistence chuti
• Barva: Tmavnutí, změna barvy, nerovnoměrná barva, hnědnutí
• Mikrobiologické problémy: Zkažení, růst bakterií, kontaminace kvasinkami, růst plísní, bezpečnost potravin, mikrobiální analýza
• Životnost: Krátká trvanlivost, kažení, oxidace, mikrobiální růst
• Složení: Kvalita vaječného žloutku, typ oleje, typ octa, výběr stabilizátoru, volba emulgátoru, kompatibilita přísad
• Zpracování: Rychlost míchání, doba emulgace, tlak homogenizace, rychlost chlazení, proces plnění, pasterizace, UHT zpracování
• Zařízení: Porucha mixéru, problémy s homogenizátorem, problémy s čerpadlem, problémy s plnicím strojem, kalibrace senzoru, údržba zařízení
• Balení: Typ nádoby, problémy s těsněním, kontaminace

Odstraňování problémů a řešení:

• Průvodce odstraňováním problémů s majonézou
• Zlepšení kvality majonézy
• Optimalizace procesu výroby majonézy
• Úprava složení majonézy
• Osvědčené postupy zpracování majonézy
• Postupy kontroly kvality majonézy
• Analýza kořenových příčin (RCA) pro vady majonézy
• Preventivní opatření pro vady majonézy

Předpisy a normy:

• Codex Alimentarius majonéza
• Předpisy FDA pro majonézu
• Certifikace Evropské unie V-Label
• Normy bezpečnosti potravin pro majonézu

Specifické pro nízkotučnou majonézu:

• Vady nízkotučné majonézy
• Problémy s majonézou se sníženým obsahem tuku
• Náhražky tuku v majonéze
• Textura nízkotučné majonézy
• Stabilita nízkotučné majonézy
• Veganská majonéza nebo rostlinná majonéza
• Ingredience bez cholesterolu v majonéze

Klíčové země produkující majonézu:

• Spojené státy: Největší světový výrobce s významnou domácí spotřebou.
• Německo: Přední výrobce v Evropě, preferující vysoce kvalitní majonézu.
• Spojené království: Další významný evropský výrobce s pestrou nabídkou majonézových stylů.  
• Čína: Rychle rostoucí trh s rostoucí spotřebou majonézy.  
• Japonsko: Známý pro své jedinečné druhy majonéz a vysokou spotřebu.  
• Další významní producenti: Významnou produkci majonézy mají také Francie, Kanada, Indie, Austrálie a různé země Latinské Ameriky.  

Klíčové majonézové společnosti:

• Unilever: Globální gigant se značkami jako Hellmann's (v USA, Latinské Americe, Evropě, Austrálii, na Středním východě, Kanadě, Indii a Pákistánu) a Best Foods (v USA na západ od Skalistých hor, ve východní Asii, jihovýchodní Asii, Austrálii a na Novém Zélandu). Dominují na trhu.
• Kraft Heinz: Významný hráč na trhu s kořením se silným zastoupením v Severní Americe.  
• Nestlé: Globální potravinářská společnost se značkami majonéz v různých regionech.
• McCormick & Company: Jsou známí pro koření a aromata, vyrábějí také majonézu.  
• Ajinomoto: Japonská potravinářská společnost s významnou přítomností na asijském trhu.
• Regionální hráči: Mnoho zemí má silné regionální značky majonéz, které uspokojují místní chutě. Ty mohou být na jejich konkrétních trzích velmi důležité. Příklady:
  • kewpie ( Kewpie majonéza je japonská značka majonézy známá pro svůj profil chuti bohatý na umami, kyselou a sladkou. Ve srovnání s americkou majonézou, která používá celé vejce, je majonéza Kewpie vyrobena pouze z vaječného žloutku, což jí dodává výjimečně svěží, hladkou texturu a hlubší žlutou barvu)
  • Duke je
  • Obchodník Joe
  • Celé potraviny 365
  • Nejlepší jídla

Důležité úvahy:

• Regionální preference: Chutě a styly majonéz se po celém světě výrazně liší. Některé země preferují sladší majonézu, zatímco jiné preferují pikantnější nebo pikantnější. To vede k mnoha místním variacím.
• Podíl na trhu: Zatímco výše uvedené společnosti jsou velké, trh s majonézami je stále značně roztříštěný, přičemž významný podíl mají menší společnosti a privátní značky.
• Soukromá značka: Supermarkety a další maloobchodníci mají často své vlastní značky majonéz, které konkurují hlavním značkám.

Stojí za zmínku, že trh s majonézou se neustále vyvíjí a neustále se objevují nové produkty a značky. Spotřebitelské trendy, jako je rostoucí poptávka po zdravějších variantách a jedinečných příchutích, také formují průmysl.

Reference

1. Wikipedia – Majonéza
2. Silverson – Výroba majonézy 
3. Tetra Pak – Jak docílit vysoce kvalitní majonézy
4. INOXPA – Výroba majonézy
5. Widerstrom, E. & Ohman, R. – Majonéza – kvalita a katastrofická fázová inverze