Přejít k hlavnímu obsahu
+41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (USA)     
Viskozitový viskozimetr pro těsto inline těsta FoodEngMag2

Food Engineering Magazine: Inline viskozitní snímání poskytuje lepší kontrolu těsta

Inline snímání viskozity poskytuje lepší kontrolu těsta

Ve spojení s technologií Průmyslu 4.0 inline snímání znamená žádné další spěchání urvat vzorky do laboratoře a zavést problémy s kvalitou potravinářských výrobků.

Těsto je široce používáno jako povlak na smažené potraviny a také na mnoho dalších produktů, jako jsou koláče, vafle, sušenky a palačinky. Při použití jako povlak se těsto obvykle nanáší máčením nebo stříkáním na kontinuální pekáče a pásy pece. V závislosti na typu potravinářského produktu se cíle a výzvy zpracování mohou lišit, ale jedna věc je jistá - potravinářské společnosti se snaží splnit své požadavky na stálou kvalitu a čerstvost vývojem inovativních produktů při současném snížení výrobních nákladů a usnadnění údržby.

Mnoho zpracovaných potravin je potaženo těstami na bázi škrobu, aby zlepšilo chuť a dodalo strukturu - a přispělo k identitě a přitažlivosti konkrétního produktu. Lze použít „otlučování“ nebo „potahování“, aby produkt získal určité další vlastnosti, jako je „kousnutí“ (křupavost), barva nebo chuť. Potahované výrobky zahrnují kusy surových nebo předzpracovaných potravin, jako je drůbež, maso, mořské plody a zelenina, stejně jako extrudované nebo lisované potraviny. Povlak těsta lze nanášet pomocí lázně, vodopádu nebo spreje a zakrýt jednu stranu nebo celý kus. Klíčovým požadavkem pro automatizované nanášecí stroje je rovnoměrnost povlaku, což je zásadní pro zajištění konzistence těsta při jeho nanášení nanášecím zařízením.

Konzistence těsta pro smažené kuře je důležitá pro udržení kvality a in-line monitorování viskozity a
kontrola může mít pořád pravdu, na rozdíl od čekání na výsledky uchopení vzorku z laboratoře, což nikdy nebude
stejné jako to, co je v potrubí.

Těsto má zásadní význam pro funkčnost

Konzistence těsta během nanášení je zásadní pro zajištění nákladově efektivního, opakovatelného a jednotného produktu. Viskozita hraje mimořádně velkou roli při zajišťování kontrolované konzistence těstových směsí. Zajištění a monitorování viskozity směsi těsta nebo povlaku však není banální. Těsta jsou komplexní tekutiny. Obvykle se skládají z řady rozptýlených fází, jako je mouka, tuk, voda a vzduch. Je zapotřebí dostatečná viskozita k zastavení fázového dělení během míchání, doby podlahy a pečení v troubě. U vysoce viskózních těstových systémů je obvykle dostatečná viskozita k zastavení fázového oddělování a k zachycení a zadržení vzduchu, který je u chleba potřebný. U méně viskózních těstových systémů, jako jsou oplatky a pudinky, však existuje možnost ztráty vzduchu vháněného do těsta během míchání a oddělení fází, což může mít nepříznivý dopad na kvalitu konečného produktu.

Těsto na pečení musí být dostatečně viskózní, aby během míchání nedošlo ke ztrátě plynových bublin. Tyto bubliny jsou vytvářeny stoupajícími látkami a párou, které způsobují expanzi a snižují hustotu těsta. Těsto se při zahřívání v peci ztenčuje, čímž se zvyšuje pravděpodobnost fázového oddělení hustších složek, jako jsou škrobové granule, které mohou klesnout na dno formy na pečení. Oddělení složek receptury je proto třeba zabránit udržováním správné viskozity až do bodu, kdy je nastavena struktura produktu.

Druhy těsta

U adhezivních těst je důležitá viskozita. Může být nastaven pomocí různých škrobových směsí a dásní a je ovlivněn stupněm poškození škrobu během tepelného zpracování. Změny poměru vody a prášku se také používají ke správě viskozity těsta. Viskozita je spolu s teplotou klíčem k dosažení požadovaného vyzvednutí, přilnavosti a struktury povlaku. Tekuté těsto koaguluje (ztvrdne) během pozdějších fází tepelného zpracování (je-li to relevantní) za vzniku souvislé struktury zahrnující všechny vrstvy povlaku a pevně přilepené k podkladu. Sbírání těsta lze regulovat úpravou viskozity a použitím vzduchových dmychadel k odstranění přebytečného množství.

Těsta pro soudržnost jsou silnější než těsta s adhezí a jsou obvykle na bázi mouky. Obsahují střední množství pevných látek, vykazují delší dobu sušení a vyšší viskozitu (ve srovnání s adhezivními těstami) a používají se k zajištění textury této vrstvy.

Těsta Tempura jsou kohezní těsta obsahující značné množství kypřících látek. Jsou vyrobeny ze směsi mouky a škrobu, mají vysoký obsah pevné látky a jsou vysoce viskózní. Těsto je navrženo tak, aby mělo dobré soudržné vlastnosti a v důsledku kynutí přísad vytváří vrstvu bohatou na vzduchové kapsy.

Bread

Chleba je způsob, jak utěsnit příchutě připraveného pokrmu a zachovat si intenzivní chuť a správnou strukturu navzdory skladování. Několik studií ukazuje vliv viskozity těsta na chléb kuřecích paliček. Chleba je definována jako suchá směs mouky, škrobu a koření, hrubé povahy a aplikovaná na navlhčené nebo otlučené potravinářské výrobky před vařením. Nejrozšířenějším z obalených potravin je obalovaný produkt, kde se obvykle nanáší povlak na lepicí těsto na předem poprášený podklad. Sběrač těsta nebo chleba obecně přímo souvisí s viskozitou těsta; to znamená, že se zvyšuje viskozita, na substrátu zůstává více těsta a chleba. Pevná kontrola viskozity těsta také pomáhá minimalizovat ztráty při vaření a dosáhnout požadované adheze chleba. Viskozita těsta a poměr vyzvednutí (procenta hmotnosti povlaku) jsou u chlebových těst složitě příbuzné.

Kvalita potravin, jako jsou polévky, omáčky, omáčky, krémy, koláče, dezerty a pečené výrobky, abychom jmenovali alespoň některé, závisí do značné míry na strukturotvorných vlastnostech materiálů, jako je škrob. Pokud je viskozita připravené směsi nesprávná, mohou škrobové granule nabobtnat, být křehké a při střihu se mohou rozpadnout. To může nepříznivě ovlivnit kvalitu produktu.

Procesy v těstíčku - kde je důležitá viskozita

Viskozita je klíčem k dosažení cílových vlastností v každém z následujících kroků při výrobě těsta:

  1. Jednotka pro přípravu těsta (Mixer): V tomto kroku je správné množství prášku dávkováno do míchacího systému, kde bude smíchán s vodou. Směsi těsta se obvykle připravují po dávkách a před použitím se vypouštějí do zadržovací nádrže. Připravená směs musí být konzistentní a musí mít správné viskozitní charakteristiky pro další kroky zpracování, které vedou k požadované kvalitě konečného produktu.
  2. Aplikační jednotka (povrchová úprava): Jakmile těsto dosáhne požadované viskozity, použije se dávkovací čerpadlo s proměnnou rychlostí k předání těsta do aplikátoru, kde je potažen potravinářský výrobek. Připravený systém těsta ze směšovače prochází tepelnými výměníky, aby se dosáhlo optimální teploty pro potahování. Před dalším zpracováním se těsto nanese nebo nastříká na potažené potraviny. Správná viskozita během procesu nanášení je klíčem k zajištění správné a konzistentní tloušťky vrstvy těsta.

Zajištění konzistence - řízení viskozity rozhodující při míchání a nanášení těsta

Existují čtyři významné faktory, díky nimž je správa viskozity důležitá prakticky v každé aplikaci míchání těsta:

  1. Udržování důslednosti qualita: Viskozita určuje klíčové vlastnosti vyrobené mokré směsi těsta. Podmíchání způsobí nehomogenitu a nadmíchání ovlivní strukturu a může zvýšit „hrudkovitost“. Pro zajištění konzistentního výkonu těsta od šarže k šarži je nezbytná kontrola viskozity.
  2. Snižování nákladů snižováním odpadu: Nadměrné míchání může nejen ovlivnit kvalitu konečného produktu, ale také plýtvá přísadami, surovinami, časem a energií. Správa viskozity v procesu míchání může spolehlivě a přesně identifikovat koncový bod, což vede k významnému snížení množství odpadu a odpadu.
  3. Účinnost: Bezproblémové monitorování viskozity směsi v reálném čase eliminuje nákladnou a časově náročnou laboratorní analýzu, která často vede ke zpožděné reakci na změny vlastností těsta.
  4. Automatizace: Automatické monitorování a řízení procesu míchání a potahování těsta provádí manuální úlohu, která je náchylná k chybám a zbavuje operátory soustředit se na kvalitu konečného produktu.

Výhody monitorování viskozity inline - snižování klíčových defektů týrání

Typické vady v aplikacích míchání a nanášení těsta v důsledku nepřesné kontroly viskozity jsou:

  • dutiny v nátěrech,
  • špatná přilnavost,
  • zabarvení (změna barvy povlaku),
  • produkt s podváhou nebo nadváhou,
  • sokl na okraji produktu,
  • měkká, tuhá podložka

Tyto vady mohou vést k významnému plýtvání výrobou a vrácení produktů, které nesplňují požadavky zákazníků. To zase může poškodit pověst, vynaložit vysoké náklady na odstranění nedostatků a dokonce vést k nárokům na odpovědnost výrobce.

Výzvy pro monitorování a řízení procesů

Optimalizace procesů dosažená automatizací viskozity přispívá k celkové udržitelnosti a snižuje náklady. Provozovatelé míchání v potravinářském průmyslu si uvědomují potřebu sledovat viskozitu pro konzistentní míchání a sbírání, ale toto měření v průběhu let zpochybnilo procesní inženýry a oddělení kvality.

Výzvy s tradičním měřením viskozity

Těsto je neodmyslitelně nenewtonská tekutina, jejíž zdánlivá viskozita velmi závisí na metodě a parametrech měřicího systému. Stávající laboratorní viskozimetry mají v procesních prostředích malou hodnotu, protože viskozita je přímo ovlivněna teplotou, smykovou rychlostí a dalšími proměnnými, které se velmi liší off-line od toho, co jsou in-line s procesem. Typicky se k měření viskozity těsta používají průtokové kelímky. Ale protože se laboratorní měření provádějí za podmínek proudění, které se liší od podmínek v procesu, nemusí off-line (vzorkované, laboratorní) měření viskozity poskytnout skutečnou reprezentaci směsi těsta. Offline měření je těžkopádné, časově náročné a často neopakovatelné iu zkušeného operátora. Laboratorní viskozimetry jsou náchylné ke nespolehlivosti a nepřesnostem měření kvůli inherentně velkým chybám v měření kapalin závislých na smyku a také variabilitě mezi operátory.

Systémy pro míchání a potahování těsta proto vyžadují schopnost přesně měřit skutečnou viskozitu těsta nebo přísad za skutečných podmínek procesu. V ideálním případě by směšovací a potahovací systémy měly být vybaveny in-line viskozimetrem, který se používá s uzavřeným regulačním systémem pro monitorování a řízení výrobních procesů při zpracování a potahování těsta.

Digitální zpracování potravin - ovladač pro výrobce zahrnuje průmysl 4.0

Kolísání teploty, stav míchacího zařízení, typ a podmínky substrátů, složení těsta, interakce procesních kroků a parametry doby míchání - to vše může změnit kvalitu a výkon produktu v dávkách při míchání a potahování těsta. V odvětvích s tenkým okrajem, jako jsou pečivo, potraviny obalené v těstíčku a cukrovinky, mohou odstávky a zpoždění dodávek v důsledku odmítnutí vážně poškodit ziskovost. Většinu z těchto parametrů lze ovládat systémem, který nepřetržitě sleduje vlastnosti těsta a provádí automatická a adaptivní nápravná opatření bez narušení toku procesu.

Technologie potřebné k provedení takových transformačních změn ve výrobním procesu pro výrobce potravin již existují. Jakmile výrobce potravin investuje do zařízení pro monitorování procesů a analyzuje shromážděná data, dává jim férovou představu o tom, jak vypočítat, kde lze dosáhnout zvýšení produktivity, kde lze dosáhnout úspor energie a jak snížit prostoje pomocí prediktivní údržby.

Klíčovými hnacími silami investic do nepřetržitého výrobního procesu podporovaného zařízením pro monitorování viskozity v reálném čase ze strany výrobců potravin a systémových integrátorů při míchání a potahování těsta jsou následující:

Automatizovaná nápravná opatření pro zajištění konzistence produktu. Uzavřené regulační smyčky prostřednictvím in-line kontroly kvality založené na senzorech snižují plýtvání a zvyšují výnos díky včasné detekci odchylek procesu, analýze hlavních příčin a automatické korekci.

Více agility při řešení nových variant produktů ve výrobě potravin, dodržování předpisů a provenience produktů. Výrobci potravin získávají přesnější představu o tom, jak budou reagovat nové receptury nebo změny receptur a jak budou možná muset upravit současné systémy a kontrolní parametry. Monitorování v reálném čase usnadňuje přechod dávkového procesu do nepřetržitého provozu a šetří významné provozní a kapitálové náklady opětovným použitím stejných linek pro více produktů.

Použití senzorů k monitorování mixu těsta je klíčem k přizpůsobení se měnícím se požadavkům na suroviny a konečné výrobky, neustále se měnícím předpisům pro potravinářský průmysl a zvládajícím rostoucí požadavky stále lépe informované zákaznické základny.

Získaná data poskytují spolehlivé důkazy pro rozhodování o vyšší efektivitě. Data poskytovaná zařízením pro monitorování procesu umožňují operátorům optimalizovat parametry procesu kritické pro výrobní proces. Propojení a transparentnost informací umožňují operátorům činit rozhodnutí uvnitř i vně výrobních zařízení, což umožňuje decentralizaci rozhodnutí. Automatizované a transparentní procesy spolu s optimalizovanými pracovními toky mohou zajistit efektivní správu dat a vylepšený systém kontroly kvality.

Vyšší spokojenost zákazníků a přizpůsobení se požadavkům zákazníků. Řešení Průmyslu 4.0 ovlivňují společnosti vyrábějící potraviny tím, že podporují užší interakce se zákazníky. Technologie, data a informace pomáhají transformovat výrobní operace, díky nimž společnost lépe reaguje na potřeby zákazníků.

Vytváření konzistentního povlaku těsta - inline monitorování

Výrobci potravin se snaží uspokojit často uváděné vlastnosti textur a pocitů v ústech spotřebitelů jako základ toho, proč se jim líbí „chuť“ a jak struktura a pocit v ústech v kombinaci se zdravým povědomím a poptávkou po výrobcích s čistou značkou ovlivňují další rozhodnutí o spotřebě.

Automatizované in-line měření viskozity umožňuje nepřetržité sledování těsta během míchání v místě aplikace během nanášení. Umožňuje kontrolu viskozity k zajištění jednotné kvality konečného produktu. Vheometr SRV společnosti Rheonics4 je kompaktní in-line procesní viskozimetr se zabudovaným měřením teploty kapaliny5. Jeho rychlá doba odezvy detekuje kolísání viskozity v proudu procesu v reálném čase, což umožňuje přijmout nápravná opatření, jakmile dojde k odchylkám. Inline řízení viskozity s Rheonics SRV může pomoci zmírnit běžné problémy, jako jsou dutiny těsta, špatná přilnavost, brnění, výrobky s podváhou nebo nadváhou, které mohou negativně ovlivnit kvalitu konečných potravinářských výrobků.

Senzor SRV lze umístit do souladu se stávajícím zařízením, což mu umožňuje nepřetržitě měřit viskozitu (a hustotu v případě SRD) při míchání, přepravě a nanášení těsta. Základní monitorovací systém může operátora upozornit, že je nutný zásah. Může být také integrován do stávajících míchacích, transportních a aplikačních systémů pro řízení viskozity v reálném čase. Alternativně lze celý systém plně automatizovat pomocí ovladače Rheonics Predictive Tracking Controller (RPTC). Použití Rheonics SRV ve směšovací nebo těžební lince má za následek zvýšení produktivity, ziskové marže a shodu s předpisy.

Systém kontroly a kontroly výroby viskozity a hustoty společnosti Rheonics - potraviny, nápoje, těsto, smetana

Zkombinujte inline snímače viskozity se systémem sledování a kontroly výroby společnosti Rheonics, abyste získali konzistentní viskozitu kvality těsta a produktu. 

Jakmile jsou parametry procesu stanoveny, je zapotřebí jen malého úsilí k zachování integrity procesu. Provozovatelé se mohou spolehnout na přísnou kontrolu poskytovanou řešením řízení kvality těsta Rheonics a získají výhody nejen ve výrobě, ale i ve fázi výzkumu a vývoje produktu, když budou stanoveny parametry receptury. To umožňuje operátorovi získat konkurenční výhodu, protože výroba se zvyšuje tak, aby uspokojila rostoucí poptávku.

SRV - DIN 11851 - Inline procesní viskozitní senzor pro hygienické aplikace farmaceutického farmaceutického čokoládového těsta
SRV - inline viskozimetr (DIN 11851)
SRV - Triclamp - inline procesní snímač viskozity pro tisk, povlakování, jídlo, míchání a broušení
SRV - Inline viskozimetr (Triclamp)

Klíčová hodnota řešení pro monitorování a kontrolu konzistence těsta inline

 Senzory Rheonics mají zabudované měření teploty, což umožňuje sledovat teplotu směsi těsta v místě aplikace. To umožňuje kompenzaci naměřených hodnot viskozity na teplotu, což je nezbytné pro zajištění konzistentní výroby prostřednictvím typických denních a sezónních teplotních změn.

Uzavřené smyčky kontroly kvality a zvyšující se stupeň automatizace viskozity, který umožňují viskozimetry Rheonics, zvyšují hodnotu výrobního procesu z hlediska kvality, konzistence, sníženého odpadu, efektivity a produktivity. Je zabráněno lidské chybě a je možné plně automatickou opravu jakékoli odchylky ve výrobním procesu.

Data poskytovaná viskozimetry Rheonics a integrovanými řešeními pomáhají zrychlit křivky učení a vyhovět častějším změnám složení potravinových produktů, což přispívá k efektivnějšímu, hospodárnějšímu a zelenějšímu výrobnímu procesu.

V případech, kdy produktivita aktiv a OEE jsou klíčové a náklady na údržbu jsou značné, pomáhá výrobcům potravin omezit přerušení procesů pomocí prediktivní údržby výrobních nástrojů a strojů. Prognózy potenciálních výpadků a diagnostika kvality jsou umožněny údaji poskytnutými senzory.

Produkty a technologie společnosti Rheonics přidávají jedinečné možnosti vzájemně propojených technologií, které výrobcům umožňují rychleji reagovat a přizpůsobovat se požadavkům zákazníků a dokonce vyvíjet zakázkové zakázky s kratší časovou náročností a méně času na přípravu než v tradiční výrobě.

Vzhledem k tomu, že se výrobci potravin snaží pružněji přizpůsobovat měnícímu se životnímu stylu a preferencím spotřebitelů, chápou potřebu investovat do činností výzkumu a vývoje a pokročilých technologií řízení procesů, aby mohli vyvinout nové formulace s charakteristikami na míru. Řádkové viskozimetry Rheonics umožňují výrobcům potravin vyrábět výrobky špičkové kvality a konzistentní výrobky potažené těstem, které jsou velmi rozmanité, s minimálním zapojením obsluhy v továrně - významná výhoda oproti jiným alternativám měření nebo řešením řízení procesů. Inline míchání s řešeními pro kontinuální monitorování viskozity řeší hlavní problémy procesů dávkové výroby, jako jsou ztráty při změně produktu a neúčinnost manipulace s přísadami v přístupu založeném na receptu. Podporuje snadné zvyšování kapacity míchání.

Mezi jedinečné výhody SRV pro míchání těsta a nanášení nátěrů patří:

  • Funguje přesně ve většině nátěrových systémů s širokou škálou složení těsta a souvisejících produktů - lepicí těsto, glazury, omáčky, marinování, pečivo, předprášek
  • Udržuje nastavenou viskozitu těsta, i když se voda nebo chléb z produktu mísí s těstíčkem v těstovém aplikátoru během výroby.
  • Robustní, hermeticky uzavřená hlava senzoru. SRV lze čistit inline se všemi standardními procesy CIP nebo s navlhčeným hadrem bez nutnosti demontáže nebo nové kalibrace
  • Žádné pohyblivé části stárnou ani nejsou znečištěné sedimenty
  • Necitlivý na pevné částice; žádné úzké mezery na znečištění částicemi
  • Všechny smáčené části jsou z nerezové oceli 316L - splňují hygienické normy bez problémů s korozí
  • Hygienický, sanitární design pro potravinářské a nápojové aplikace - k dispozici ve spojení se třemi svorkami a DIN 11851 pro snadnou obsluhu a čištění
  • Certifikováno podle ATEX a IECEx jako jiskrově bezpečné pro použití v nebezpečných prostředích
  • Široký provozní rozsah a jednoduchá integrace - Elektronika senzoru a komunikační možnosti extrémně usnadňují integraci a provoz v průmyslových PLC a řídicích systémech.

Reference

  1. Wang a DR Suderman (2011), „Aplikace těst a obalů na různé substráty“, v Těsta a chléb ve výrobě potravin, str. 243-261 https://doi.org/10.1016/B978-1-891127-71-7.50019-X
  2. M. Fiszman, T. Sanz a A. Salvador (2013), „13 - Instrumentální hodnocení senzorické kvality pečiva“, v Instrumentální hodnocení senzorické kvality potravin, str. 374-402 https://doi.org/10.1533/9780857098856.3.374
  3. E. Cunningham a LM Tiede (1981), „Vliv viskozity těsta na výrobu kuřecích paliček“, v Věstníku potravinářské vědy, 46 (6): 1950-1950 https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1981.tb04527.x
  4. Řadový viskozimetr SRV: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
  5. Princip fungování SRV: https://rheonics.com/whitepapers/

O programu

Časopis zaměřený na potravinářský průmysl - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) publikuje článek o článku, který zahrnuje inline viskozimetr Rheonics SRV a integrované řešení - Rheonics Production Monitoring and Control System. Článek pojednává o tom, proč je konzistence těsta kritická a jak ji lze zajistit v přípravné a nanášecí (nanášecí) jednotce v továrně i za měnících se teplot a podmínek odpařování automatizací dávkovacího systému s regulátorem využívajícím kontinuální viskozitu v reálném čase Měření.

Najděte odkaz na publikaci.

Food Engineering Magazine - funkce webových stránek
Stáhnout publikaci

Přečtěte si naši aplikační poznámku o přípravě těsta a řízení procesu nanášení.

Poznámka k aplikaci Rheonics - řízení viskozity těsta v procesu přípravy a nanášení
Vyhledávání