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FoodEngMag在线面糊粘度计2

食品工程杂志:在线粘度感应可提供更好的面糊控制

在线粘度感测可提供更好的面糊控制

结合工业4.0技术,在线感应意味着不再匆忙 抓取样本到实验室,介绍食品的质量问题。

面糊广泛用作油炸食品以及蛋糕,华夫饼,饼干和煎饼等许多其他产品的涂层。 当用作涂料时,面糊通常通过浸入或喷涂到连续的烘烤鼓和烤箱带上来施加。 根据食品类型的不同,加工目标和挑战可能会有所不同,但可以肯定的是,食品公司通过开发创新产品来努力满足其质量和新鲜度的要求,同时降低生产成本并简化维护。

许多加工食品都涂有淀粉基面糊,以增强风味并增加质感,并有助于特定产品的个性和吸引力。 可以进行“糊化”或“包衣”以使产品具有某些其他特性,例如“咬”(脆性),颜色或味道。 被涂覆的产品包括大块的未加工或预处理食品,例如家禽,肉,海鲜和蔬菜,以及挤压或模制食品。 面糊涂层可通过浴,瀑布或喷雾进行涂覆,并覆盖一侧或整块。 自动涂布机的关键要求是涂层的均匀性,因此至关重要的是确保在涂布机涂布面糊时保持面糊的一致性。

炸鸡面糊的稠度对于保持质量非常重要,并且在线粘度监控oring 和
控制可以一直保持正确状态,而不是等待实验室的抓样结果,而这永远不会
与管道中的相同。

面糊对于功能至关重要

涂层过程中面糊的稠度对于确保产品的成本效益、可重复性和均匀性至关重要。 粘度在确保面糊混合物的可控一致性方面发挥着巨大的作用。 然而,确保和监测oring 面糊混合物或涂层的粘度并不是微不足道的。 面糊是复杂的液体。 它们通常由许多分散相组成,例如面粉、脂肪、水和空气。 在混合、地板时间和烤箱烘烤过程中需要足够的粘度来阻止相分离。 对于高粘度面糊系统,通常有足够的粘度来阻止相分离并捕获和保留空气,这是面包所需的。 然而,对于粘性较低的面糊系统,例如威化饼和布丁,在混合和相分离过程中可能会损失打入面糊中的空气,这可能会损害最终产品的质量。

蛋糕面糊必须足够粘稠,以防止在混合过程中产生气泡损失。 这些气泡是由上升剂和蒸汽产生的,它们引起膨胀并降低面糊密度。 面糊在烤箱中加热时会变薄,从而增加了较稠密成分(例如淀粉颗粒)发生相分离的可能性,这些相较之下可能沉到烘烤锡罐的底部。 因此,需要通过保持适当的粘度直至设定产品的结构来防止配方成分的分离。

面糊类型

对于粘合面糊,粘度很重要。 可以通过使用不同的淀粉混合物和口香糖进行固化,并且受热处理过程中淀粉破坏程度的影响。 水粉比的变化也用于控制面糊粘度。 粘度和温度是获得所需的涂层附着力,附着力和质地的关键。 液体糊状物在随后的热处理阶段(适用时)凝结(变硬),形成一个连续结构,其中包含所有涂层,并牢固地粘附在基材上。 可以通过调节粘度和使用鼓风机清除多余的糊状物来控制糊状物的收集。

粘性面糊比粘性面糊厚,通常是面粉基的。 它们包含中等量的固体,具有更长的干燥时间和更高的粘度(与粘附糊相比),并且用于为该层提供质地。

天妇罗糊状物是含有大量膨松剂的内聚性糊状物。 它们由面粉和淀粉的混合物制成,具有较高的固含量,并且具有很高的粘性。 面糊的设计具有良好的粘合特性,并且由于膨松成分的影响,形成了一层富含气穴的层。

面包屑

面包屑是一种密封准备好的菜肴的味道的方法,即使储存也可以保持强烈的风味和适当的质地。 多项研究表明面糊粘度对鸡腿面包屑的影响。 面包屑是指面粉,淀粉和调味料的干燥混合物,本质上是粗糙的,并在烹饪前应用于潮湿或打碎的食品。 带涂层的食物中最普遍的是面包状产品,其中通常将涂层涂覆在预撒粉底材上的粘性面糊上。 通常,面糊或面包屑的拾取与面糊的粘度直接相关。 也就是说,随着粘度的增加,更多的面糊和面包屑残留在基材上。 严格控制面糊的粘度还有助于最大程度地减少烹饪损失并获得所需的面包屑粘附力。 面糊的面糊粘度和拾取率(涂层重量百分比)与面糊的复杂度密切相关。

仅举几例,汤,酱汁,肉汁,蛋c,果馅饼,甜点和烘焙食品等食品的质量在很大程度上取决于结构-形成淀粉等材料的特性。 如果制备的混合物的粘度不正确,则淀粉颗粒可能溶胀,变脆并在剪切作用下分解。 这会严重影响产品的质量。

在面糊中加工–粘度很重要

在面糊生产的以下每个步骤中,粘度是实现目标特性的关键:

  1. 面糊制备单元(搅拌机): 在此步骤中,将正确数量的粉末计量加入混合系统中,在此处将其与水混合。 面糊混合物通常是分批制备的,并在使用前排入储罐。 所制备的混合物必须是一致的,并且必须具有正确的粘度特性才能用于进一步的加工步骤,从而获得所需的最终产品质量。
  2. 涂布器单元(涂层): 一旦面糊达到期望的粘度,就使用变速进料泵将面糊转发到涂抹器,在此处涂抹食品。 由混合机准备的面糊系统通过热交换器,以达到最佳涂布温度。 然后在进一步加工之前将面糊施用或喷涂到要涂覆的食品上。 涂布过程中正确的粘度是确保面糊层正确且一致的厚度的关键。

确保一致性–粘度管理对于面糊混合和涂布至关重要

有四个重要因素使粘度管理在几乎每个面糊混合应用中都很重要:

  1. 保持一致 q素质: 粘度决定了生产的湿面糊混合物的关键性能。 混合不足会引起不均匀,而混合过度会影响质感并可能增加“亮度”。 为了确保批次之间的面糊性能始终一致,粘度控制至关重要。
  2. 通过减少浪费来降低成本: 过度混合不仅会影响最终产品的质量,还会浪费成分,原材料,时间和精力。 混合过程中的粘度管理可以可靠,准确地确定终点,从而显着减少废品和浪费。
  3. 效率: 无忧无虑,实时监控oring 混合粘度的测量消除了昂贵且耗时的实验室分析,这通常会导致对面糊特性变化的延迟响应。
  4. 自动化: 自动监控oring 控制面糊混合和涂层过程取代了容易出错的手动任务,使操作员能够专注于最终产品的质量。

在线粘度监测仪的优点oring – 减少关键的殴打缺陷

由于不正确的粘度控制,在面糊混合和涂料应用中的典型缺陷包括:

  • 涂料中的空隙,
  • 附着力差
  • 着色(涂层变色),
  • 体重过轻或过重的产品,
  • 踢脚在产品的边缘,
  • 柔软的面团底层

这些缺陷可能导致生产中的大量浪费,以及不符合客户要求的产品退货。 反过来,这可能会损害声誉,引起纠正缺陷的巨额成本,甚至导致制造商承担责任。

进程监控oring 和控制挑战

通过粘度自动化实现的工艺优化有助于总体可持续性并降低成本。 食品行业的混合操作人员认识到需要监控粘度以确保始终如一的混合和拾取,但是多年来,这种测量对过程工程师和质量部门提出了挑战。

传统粘度测量面临的挑战

面糊是一种固有的非牛顿流体,其表观粘度高度依赖于测量系统的方法和参数。 现有的实验室粘度计在过程环境中几乎没有价值,因为粘度直接受温度,剪切速率和其他变量的影响,这些变量与离线过程中的离线差异很大。 通常,流杯用于测量面糊的粘度。 但是,由于实验室测量是在不同于过程中的流量条件下进行的,因此离线(采样,实验室)粘度测量可能无法真实显示面糊混合物。 离线测量非常麻烦,耗时,而且即使有经验的操作员也常常无法进行。 实验室粘度计由于剪切相关流体的测量固有的大误差以及操作者之间的可变性,容易受到可靠性和测量误差的影响。

因此,面糊混合和涂层系统需要能够在实际工艺条件下准确测量面糊或配料的实际粘度。 理想情况下,混合和涂覆系统应配备在线粘度计,与闭环控制系统一起使用以进行监控oring 控制面糊加工和涂层所涉及的生产过程。

数字食品加工–制造商拥抱工业4.0的驱动力

温度波动,混合设备条件,基材的类型和条件,面糊配方,工艺步骤的相互作用以及混合时间参数都可以改变面糊混合和涂布批次中的产品质量和性能。 在烘焙食品,面糊食品和糖果等薄利润领域,由于拒收而导致的停机时间和交货延迟会严重损害盈利能力。 这些参数中的大多数可以由一个系统控制,该系统连续监视面糊的特性,并在不中断过程流程的情况下自动,自适应地采取纠正措施。

食品制造商在制造过程中实现此类变革所需的技术已经存在。 一旦食品制造商投资于过程监控oring 设备并分析收集到的数据,使他们能够清楚地计算在哪些方面可以提高生产率、在哪些方面可以实现节能以及如何通过预测性维护来减少停机时间。

在实时在线粘度监测的支持下,投资连续生产过程的关键价值驱动因素oring 食品制造商和系统集成商在面糊混合和涂层方面的设备如下:

自动化的纠正措施可确保产品的一致性。 通过基于传感器的在线质量检查,闭合控制回路通过早期过程偏差检测,根本原因分析和自动校正减少浪费并提高产量。

在食品生产,合规性和产品出处方面应对新产品变型时更加敏捷。 食品制造商可以更准确地了解新配方或配方变化将如何反应,以及他们可能需要如何调整当前系统和控制参数。 实时监控oring 促进批量流程向连续操作的转变,通过对多种产品重复使用相同的生产线,节省大量运营和资本成本。

使用传感器来监控面糊的混合是适应不断变化的原材料和最终产品要求,不断变化的食品行业法规以及管理信息灵通的客户群不断增长的需求的关键。

采集的数据为基础决策提供了有力的证据,可以提高效率。 进程monit提供的数据oring 设备使操作员能够优化对制造过程至关重要的工艺参数。 互联互通和信息透明使得运营商可以在生产设施内部和外部进行决策,从而实现决策的分散化。 自动化、透明的流程以及优化的工作流程可以确保高效的数据管理和改进的质量控制系统。

更高的客户满意度并适应客户的要求。 工业4.0解决方案通过与客户进行更紧密的互动来影响食品制造公司。 技术,数据和信息有助于转变制造运营,使公司对客户需求的响应速度更快。

创建一致的面糊涂层 - 在线监控oring

食品制造商努力满足消费者经常引用的几种质地和口感特性,以此作为他们为什么喜欢“口味”以及质地和口感如何结合健康意识和对清洁标签产品需求的影响而影响持续消费决策的基础。

自动在线粘度测量可实现连续监测oring 涂层过程中混合时面糊的用量。 它可以控制粘度以确保最终产品的均匀质量。 Rheonics' SRV 粘度计4 是具有内置流体温度测量功能的紧凑型在线过程粘度计5。 其快速响应时间可以实时检测工艺流中的粘度波动,一旦出现偏差就可以采取纠正措施。 在线粘度管理 Rheonics SRV 可以帮助缓解面糊空洞、附着力差、色泽、产品重量过轻或过重等常见问题,这些问题可能会对最终食品的质量产生负面影响。

SRV 传感器可以与现有设备对齐放置,使其能够在混合、运输和涂抹面糊时连续测量粘度(如果是 SRD,则为密度)。 基本监测oring 系统可以提醒操作员需要进行干预。 它还可以集成到现有的混合、运输和应用系统中,以进行实时粘度控制。 或者,整个系统可以使用以下方式完全自动化: Rheonics 预测跟踪控制器(RPTC)。 用一个 Rheonics 面糊混合或涂层生产线中的 SRV 可提高生产率、利润率和法规遵从性。

Rheonics' 粘度和密度生产监控oring 和控制系统 - 食品、饮料、面糊、奶油

将在线粘度传感器与 Rheonics' 生产监控oring 和控制系统以获得一致的面糊粘度和产品质量。 

一旦确定了工艺参数,就不需要付出什么努力来维持工艺的完整性。 操作员可以依赖由 Rheonics 完善质量管理解决方案,不仅在生产中受益,而且在建立配方参数的产品研发阶段也能受益。 这使得运营商能够在扩大生产规模以满足不断增长的需求时获得竞争优势。

SRV-DIN 11851-在线工艺粘度传感器,用于卫生医疗制药巧克力面糊食品混合应用
SRV-在线粘度计(DIN 11851)
SRV- Triclamp - 用于印刷、涂料、食品、混合和研磨应用的在线过程粘度传感器
SRV - 在线粘度计(Triclamp)

在线面糊浓度监测的关键值oring 和控制解决方案

 Rheonics 传感器具有内置温度测量功能,可以在使用时监控面糊混合物的温度。 这使得粘度读数能够补偿温度,这对于确保在典型的每日和季节性温度变化下的稳定生产至关重要。

闭环质量控制循环和粘度自动化程度的提高 Rheonics 粘度计在质量、一致性、减少浪费、效率和生产率方面为生产过程增加了价值。 避免了人为错误,并且可以全自动纠正制造过程中的任何偏差。

数据由 Rheonics 粘度计和集成解决方案有助于加快学习曲线并适应更频繁的食品成分转换,从而有助于实现更加资源高效、经济和绿色的制造过程。

在以资产生产率和OEE为关键并且维护成本很高的情况下,它可以通过对生产工具和机器进行预测性维护来帮助食品制造商减少过程中断。 传感器提供的数据可以预测潜在的停机事件并进行质量诊断。

Rheonics 产品和技术增加了互连技术的独特功能,使制造商能够更快地响应和适应客户的要求,甚至比传统制造以更少的劳动力和设置时间开发定制订单。

随着食品制造商寻求更加灵活地适应消费者不断变化的生活方式和偏好,他们了解需要投资于研发活动和先进的过程控制技术,以开发具有定制特性的新配方。  Rheonics 在线粘度计使食品制造商能够生产出品质卓越且一致的各种面糊涂层产品,而工厂车间操作员的参与最少,这与其他测量替代方案或过程控制解决方案相比具有显着优势。 具有连续粘度监控功能的在线混合oring 解决方案解决了批量生产过程的主要挑战,例如产品转换期间的损失以及基于配方的方法中成分处理的低效。 它支持轻松扩大混合能力。

SRV在面糊混合和涂布应用中的独特优势包括:

  • 在具有多种面糊成分和相关产品的大多数涂料体系中都能正常工作,包括粘合面糊,釉料,沙司,腌泡液,面包粉,粉尘
  • 即使在生产过程中产品中的水或面包屑与面糊涂抹器中的面糊混合时,也可以保持设定的面糊粘度。
  • 坚固,密封的传感器头。 SRV可以使用所有标准CIP工艺或湿抹布进行在线清洗,而无需拆卸或重新校准
  • 没有活动部件老化或积垢
  • 对颗粒物质不敏感; 没有狭窄的缝隙,可以防止颗粒污染
  • 所有接液部件均为316L不锈钢–符合卫生规范,无腐蚀问题
  • 适用于食品和饮料应用的卫生、卫生设计 – 可用于 tri-clamp 和 DIN 11851 连接,方便操作和清洁
  • 通过ATEX和IECEx认证,在危险环境中使用具有本质安全性
  • 广泛的操作范围和简单的集成–传感器电子器件和通讯选件使得在工业PLC和控制系统中集成和运行变得极为容易。

参考资料

  1. Wang和DR Suderman(2011),“面糊和面包屑在各种底材上的应用”,载于 食品加工中的面糊和面包屑,页码 243 261- https://doi.org/10.1016/B978-1-891127-71-7.50019-X
  2. M. Fiszman,T。Sanz和A. Salvador(2013),“ 13 –焙烤食品感官质量的工具评估”,载于 食品感官质量的仪器评估,页码 374 402- https://doi.org/10.1533/9780857098856.3.374
  3. E. Cunningham和LM Tiede(1981),“面糊粘度对鸡腿面包屑的影响”,载于 食品科学杂志,46(6):1950-1950 https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1981.tb04527.x
  4. SRV在线粘度计: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
  5. SRV的工作原理: https://rheonics.com/whitepapers/

概述

以食品行业为重点的杂志–食品工程杂志(https://www.foodengineeringmag.com/)发表了一篇专题文章,涵盖 Rheonics 在线粘度计 SRV 和集成解决方案 – Rheonics 生产监控oring 和控制系统。 本文讨论了为什么面糊稠度至关重要,以及如何通过使用连续实时粘度的控制器实现配料系统的自动化,即使在不同的温度和蒸发条件下,也能在工厂的制备和涂抹器(涂层)单元中确保面糊稠度测量。

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Rheonics 应用说明 – 制备和涂布过程中的面糊粘度管理
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