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高品质瑞士巧克力依赖于在线粘度监控oring 实现一致的流变性和质地

介绍

巧克力糖果业是不受年龄或国籍限制的行业; 因此,该行业在全球范围内的增长非常快。 巧克力的流行几乎可以肯定是由于其独特的食用特性。 它在口中融化,带来凉爽的感觉。 口腔的表面被融化的巧克力覆盖,并释放出风味。 巧克力的流变学和粘度在确保一致的饮食感觉,确保更高的品牌知名度和客户忠诚度方面起着至关重要的作用。

巧克力流变粘度为最佳质量的口味质地

可可豆的价格一直在上涨,消费者对价格非常敏感,他们想为巧克力支付更多的钱,这挤压了利润并降低了需求,尤其是在欧洲。 除了原材料成本的波动外,食品工业的总体应用尤其是巧克力工业尤其需要应对与效率,交货时间和产能利用率相关的挑战。 此外,制造商围绕风味和质地进行的持续创新和开发是巧克力制造商关注的重点领域之一。 行业领导者正在努力采用更先进的技术,例如自动化,工业物联网(IIoT)和仿真技术,以在质量和成本方面保持精益和竞争优势。 从神秘的口味组合到更大胆的健康声称,份量控制和个性化条形,制造商正在不断创新以吸引消费者。

巧克力-市场洞察

全球巧克力市场竞争激烈,主要参与者众多,领先者众多​​。 预计到139.94年,全球巧克力市场将达到2024亿美元,在4.5年至2019年期间将以2024%的复合年增长率增长。全球巧克力市场的范围包括制表厂,服装/自包装,盒装产品,带玩具的巧克力,巧克力系列,季节性巧克力,模制巧克力和其他巧克力糖果。 黑巧克力和有机巧克力的需求不断增长,越来越受欢迎,这推动了市场的增长。 尽管全球市场仍由西欧和北美主导,但新兴市场显然代表着未来。 金砖四国(巴西,俄罗斯,印度和中国)占全球糖果零售增长的55%。 其他具有年轻人口和富裕的中产阶级的新兴经济体可能会产生巧克力的味道,并且随着可支配收入的增长,它们将成为重要的目标市场。

应用领域

巧克力质量的关键是适当的融化行为,以便产品在环境温度下呈固态并在摄入时融化,并在相变后最终评估质地。 粒度分布和成分组成在塑造其流变行为和感官知觉中起着重要作用。 巧克力的流动性很重要,因为必须对产品进行质量控制。 如果粘度太低,则巧克力在包裹的糖果上的重量也将太低。 当它太高时,可能会形成气泡,并且气泡不会从巧克力防霉片中逸出。 另外,口中巧克力的味道会受到粘度的影响; 因此,消费者的舌头可能会感觉到不正确的流动特性,这是一种极为敏感的传感器。 感觉到的味道取决于接触的顺序和速率,这与粘度和熔融速率有关。

组成成分

巧克力可以说是由分散在可可脂中的非脂肪颗粒(糖和可可固形物,最终是奶粉颗粒)组成的悬浮液。 熔融巧克力代表磷脂包覆的蔗糖和可可粉颗粒在液态脂肪中的密集混合物。

牛奶巧克力通常每12克巧克力包含约19克可可块,48.5克全脂奶粉,20克糖,另外还添加100克可可脂。 巧克力的总固体含量取决于市场需求,从65%到75%不等,而牛奶巧克力中的奶粉含量约为20%。 奶粉的量会影响最终产品的感官特性,加工行为以及巧克力流质的流变性。

处理中

巧克力制造过程通常涉及巧克力酱的混合,精制和精炼。 寻求的结果是被认为是现代糖果中所需要的产品的光滑质地,并消除了对口感的口感。

巧克力的独特风味在几个加工步骤中得到体现。 在加工过程中,将成分混合,精炼和精炼以获得最终定义的产品质地和熔融特性所需的流变行为。 精炼机是一种刮面混合器,可优化风味发展并将巧克力团块转变为可流动的液体。 通过剪切和纵向混合,可可块中的酸性风味和水分得以减少。 进入精炼机后,并不是所有的糖和可可颗粒都含有可可脂。 巧克力中的脂肪从团聚的巧克力团块中释放出来并散布以覆盖这些颗粒,从而使它们易于流动。 精炼过程有助于提高巧克力的粘度,最终质地和风味。 为了使巧克力具有合适的粘度,可以在回火之前将精炼结束之前将额外的可可脂和卵磷脂加入稀巧克力中。 最终的巧克力物料粘度被认为对于随后的回火是最佳的。 在回火过程中,温度得到精确控制,并且搅拌可提高成核速率。 随着粘度增加,巧克力在第三阶段再次加热以防止跑道凝固。

巧克力加工的目标是:

  • 确保均匀的流速,以用于包装(覆盖坚果或水果等物体)和砌块
  • 确保产品一致
  • 为了确保符合行业标准

以下是推动巧克力行业增长的一些关键趋势:

  • 优质化 正在推动价格更高,质量更高的特种产品
  • 天然和真实成分 需要消除人造香料和色素
  • 健康问题 正在推动制造商减少糖和钠含量
巧克力生产的步骤-混合,精炼,精炼,回火-在线粘度管理

不同温度下的巧克力流变性

巧克力的流变特性对于生产质地清晰的高质量巧克力至关重要。 高粘度巧克力有糊状的口感。 粘度很重要,因为它与组成,加工策略和粒度分布有关。 水溶液中的表观粘度会影响食用过程中的“口”味和风味强度,因此粘度测量通常会提供与巧克力的感官特性有关的信息。

巧克力作为食物是独一无二的-在正常室温下为固体,但在口中容易融化。 由于主要的脂肪成分可可脂的性质在将所有固体糖和可可颗粒粘合在一起时,在低于25°C的温度下基本上为固体。 但是,这种脂肪在体温下几乎完全是液体,使颗粒彼此之间流过,因此巧克力“通过加热”在口腔中变成了光滑的液体。 每个相关的感官属性的强度在很大程度上取决于巧克力的特性,巧克力的特性由成分的类型和浓度以及制造过程决定。 巧克力在熔融状态下的流变特性对巧克力的食用品质和加工过程至关重要。

测量巧克力粘度以进行质量控制

在制造阶段,产品的流变学措施可用于质量控制。 产品的微观结构也可以与其流变行为相关联,从而可以开发新材料。 流变学允许实现在过程工程中应用的流变方程,特别是涉及传热和传质的单元操作。 在采购新的脂肪或可可脂替代品时,通常会发现与巧克力成分和质地或流变特性相关的研究,这些替代品会严重影响巧克力生产和最终产品质地的流变参数。 根据新混合物的流变行为,必须在生产规模上进行调整,以在最终产品中保持理想的感官特性。 流变学是解决这些问题的有用功能。

巧克力的物理性质,流变行为和感官知觉在很大程度上受到其加工技术,粒度分布和成分组成的影响。 为了增强巧克力的质地,可以控制固体颗粒的大小分布和成分组成,以改变其物理性质,流变行为和感官属性。 为了获得高质量的产品和精确的重量控制,巧克力应该具有正确的粘度。 对于巧克力制造商和供应商,期望具有高再现性水平的测量巧克力粘度的方法。

为什么粘度管理在巧克力制作过程中至关重要?

使粘度管理在巧克力制造过程中至关重要的广泛而重要的因素包括:

  1. 巧克力的质地,风味和品质: 巧克力必须符合成品规格和任何适当的药典要求。 连续在线粘度监测仪oring 可以帮助获得最终确定的产品质地和熔化特性所需的流变特性。
  2. 均匀包裹率: 连续粘度监测oring 控制可确保包衣(覆盖坚果或水果等物体)和块制作的流速一致。
  3. 减少处理错误: 粘度控制可以帮助减少误涂的频率-粘和挑,孪生,剥皮,分裂,开裂,粗糙,起泡,桥接和表面腐蚀。
  4. 正确的巧克力特性: 控制粘度是获得正确特性和一致性的关键,因为这是可变性最高的因素。 流变性能主要受粒度分布和成分组成的影响,进而影响最终的质地和熔融曲线,并且在工业过程中也起着重要作用。
  5. 降低成本并提高利润率: 通常,巧克力粘度是通过添加可可脂和昂贵的粘度调节剂(表面活性成分,例如大豆卵磷脂)来控制的。 不良的粘度管理会增加成分的使用量,从而影响利润率。
  6. 浪费: 通过适当的粘度管理可以减少因质量差而报废的材料。
  7. 效率: 消除了手动粘度控制,可节省操作员的时间,使他们能够专注于其他任务。
  8. 注释: 与其他行业相比,食品行业可能要求更高的质量。 就食品行业的法规而言,实现目标特性的需求是不可协商的。
  9. 客户保留率: 顾客发现,一块巧克力与他们所钟爱的巧克力感觉不一样,没有什么比杀死品牌忠诚度更重要的了。 通过确保制造过程的可重复性来确保较高的品牌知名度和忠诚度。

为确保始终如一的高质量和均匀的加工过程,实时监控整个工艺流程中的粘度变化,从基线开始进行测量,而不是简单地测量绝对值,并通过调整成分和温度来自动调节粘度,以保持它在指定的范围内。

过程挑战

由于巧克力的非牛顿特性,除用于“绝对”粘度计中进行测量的几何形状外,对于用于进行测量的任何几何形状,都需要校正剪切速率(以及相应的粘度)。板和扭转板是仅有的例子。 狭窄的Couette粘度计是一个近似值,它需要精巧的手来设置,容易出现操作员错误,通常在工业环境中不适用。

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,这些变量与离线测量值存在很大差异。 传统上,操作员使用外排杯或旋转粘度计测量完整配方系统的粘度。 该过程比较麻烦且耗时,尤其是如果需要先过滤解决方案时。 即使有经验的操作员,这也是非常不准确,前后不一致且不可重复的。

一些公司使用热管理系统将应用程序点保持在确定的最佳温度下,以实现恒定的粘度。 但是温度不是影响粘度的唯一因素。 剪切速率,流动条件,压力和其他变量(包括原材料的可变性)会影响过程粘度。 温控系统还具有高能耗,高系统成本,较长的安装时间以及物理和环境方面的巨大占用空间。

Rheonics' 解决方案

自动在线粘度测量和控制对于控制配制的巧克力(中间产品和最终产品)粘度至关重要。 Rheonics 提供以下基于平衡扭转谐振器的解决方案,用于控制和优化制造过程:

  1. 一致 粘性 测量: Rheonics和 SRV 是一款具有内置流体温度测量功能的范围广泛的在线粘度测量设备,能够实时检测任何工艺流中的粘度变化。
  2. 一致 粘度和密度 测量: Rheonics和 SRD 是一种在线式同时密度和粘度测量仪,具有内置的流体温度测量功能。 如果密度测量对您的操作很重要,则SRD是满足您需求的最佳传感器,它具有类似于SRV的操作能力以及精确的密度测量值。

通过SRV或SRD进行在线粘度测量可消除传统方法用于粘度测量的样品采集和实验室技术的差异。 传感器位于行内,因此可以连续测量配制的系统粘度(在SRD情况下为密度)。 通过使用连续实时粘度测量值的控制器,通过定量和混合系统的自动化来实现一致性。 在生产线中使用SRV可以提高效率,从而提高生产率,利润率和环境目标。 两种传感器都具有紧凑的外形尺寸,可简化OEM和改造安装。 他们不需要维护或重新配置。 无论安装方式或位置如何,这两种传感器均提供准确,可重复的结果,而无需特殊的腔室,橡胶密封或机械保护。 由于无需消耗品,SRV和SRD维护非常简单,零维护。

Rheonics' 优势

卫生设计

Rheonics SRV 和 SRD 可用于 tri-clamp 除定制过程连接外,还提供 DIN 11851 连接。

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-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- Triclamp

根据美国FDA和EU法规,SRV和SRD均符合食品接触合规性要求。

符合性声明– SRV和SRD的食品接触符合性

紧凑的外形,无活动部件,无需维护

RheonicsSRV 和 SRD 的外形尺寸非常小,适合简单的 OEM 和改装安装。 它们可以轻松集成到任何流程中。 它们易于清洁,无需维护或重新配置。 它们占地面积小,可进行在线安装,避免了印刷机/系统上的任何额外空间或适配器要求。

SRV – DIN 11851尺寸 SRV-DIN 11851尺寸
SRV—— Triclamp 尺寸 SRV- Triclamp 尺寸

高稳定性,对安装条件不敏感:可以进行任何配置

Rheonics SRV和SRD采用独特的专利同轴谐振器,其中传感器的两端以相反方向扭转,抵消了安装时的反作用扭矩,从而使它们对安装条件和墨水流量完全不敏感。 这些传感器可以轻松应对定期搬迁。 传感器元件直接位于流体中,不需要特殊的外壳或保护笼。

即时准确地读取打印条件–完整的系统概述和预测控制

Rheonics'软件功能强大、直观、使用方便。 可以在计算机上监控实时粘度。 遍布工厂车间的多个传感器通过单个仪表板进行管理。 泵送的压力脉动不会对传感器操作或测量精度产生影响。 此外,传感器对外部机械的任何振动或电噪声不敏感。

 

易于安装,无需重新配置/重新校准

更换传感器而无需更换或重新编程电子设备

无需任何固件更新或校准系数更改即可直接替换传感器和电子设备。

易于安装。 拧入XNUMX/XNUMX英寸NPT螺纹内螺纹接头或法兰连接。

没有暗室, O-ring 密封件或垫圈。

易于取出进行清洁或检查。

SRV 可配备法兰,符合 DIN 11851 卫生标准 tri-clamp 连接方便安装和拆卸。

低功耗

24V直流电源在正常运行期间消耗的电流小于0.1 A(小于3W)

快速响应时间和温度补偿粘度

超快且强大的电子设备与全面的计算模型相结合,使 Rheonics 设备是业内最快、最准确的设备之一。 SRV 和 SRD 每秒提供实时、准确的粘度(以及 SRD 的密度)测量,并且不受流量变化的影响!

广泛的运营能力

Rheonics' 仪器专为在最具挑战性的条件下进行测量而设计。 SRV 具有市场上最广泛的在线过程粘度计操作范围:

  • 压力范围高达5000 psi和更高
  • 温度范围为-40至300°C
  • 粘度范围:0.5 cP至50,000 + cP

SRD:单仪器,三功能 –粘度,温度和密度

Rheonics和 SRD 是一款独特的产品,可代替三种不同的粘度,密度和温度测量仪器。 它消除了将三种不同仪器共置的麻烦,并且在最恶劣的条件下提供了极其准确和可重复的测量。

获得合适的涂层质量,降低成本并提高生产率

在生产线中集成SRV或SRD,并确保整个涂覆过程的均匀性和一致性。 实现恒定的颜色和厚度,而不必担心颜色或厚度的变化。 SRV(和SRD)不断监控和控制粘度(和SRD情况下的密度),并防止过度使用昂贵的颜料和溶剂。 可靠且自动的墨水供应可确保印刷机运行更快,并节省了操作员的时间。 使用SRV优化涂层工艺,减少废品率,减少浪费,减少客户投诉,减少印刷机停机时间并节省材料成本。 最后,它有助于改善底线和改善环境!

就地清洁(CIP)

SRV(和SRD)通过monit监控墨线的清理情况oring 清洁阶段溶剂的粘度(和密度)。 传感器会检测到任何细小的残留物,使操作员能够决定何时清洁管线。 或者,SRV 向自动清洁系统提供信息,以确保运行之间进行全面且可重复的清洁。

卓越的传感器设计和技术

先进的专利第三代电子设备驱动这些传感器并评估它们的响应。 SRV 和 SRD 可采用行业标准过程连接,例如 3/1” NPT 和 XNUMX” Tri-clamp 允许操作员用 SRV/SRD 替换生产线中的现有温度传感器,除了使用内置 Pt1000(可用 DIN EN 60751 AA、A、B 级)精确测量温度之外,还提供粘度等非常有价值且可操作的过程流体信息。

环境友好型

减少过程中VOC(挥发性有机化合物)的使用,减少回收VOC所需的能量或处置成本。 在节省成本,确保高质量和保护环境的同时智能制造。

满足您需求的电子产品

传感器电子器件既可以在防爆变送器外壳中使用,也可以在小尺寸DIN导轨安装中使用,从而可以轻松集成到过程管道和机器内部的设备柜中。

 

易于整合

传感器电子设备中实现了多种模拟和数字通信方法,从而使与工业PLC和控制系统的连接变得简单明了。

 

符合ATEX和IECEx

雷奥尼克斯 提供通过ATEX和IECEx认证的本质安全传感器,用于危险环境。 这些传感器符合与潜在爆炸性环境中使用的设备和保护系统的设计和构造有关的基本健康和安全要求。

拥有本质安全、防爆认证 Rheonics 还允许对现有传感器进行定制,从而使我们的客户能够避免与识别和测试替代品相关的时间和成本。 可为需要一台至数千台的应用提供定制传感器; 交货时间为数周而不是数月。

Rheonics SRV & SRD 均通过ATEX和IECEx认证。

通过ATEX(2014 / 34 / EU)认证

Rheonics经过 ATEX 认证的本质安全传感器符合 ATEX 指令 2014/34/EU,并通过 Ex ia 本质安全认证。 ATEX 指令规定了与健康和安全相关的最低和基本要求,以保护危险环境中的工人。

Rheonics经过 ATEX 认证的传感器在欧洲和国际上得到认可。 所有经过 ATEX 认证的零件均标有“CE”以表明符合要求。

IECEx认证

Rheonics本质安全型传感器已通过国际电工委员会 IECEx 认证,符合爆炸性环境中使用的设备相关标准的认证。

这是一项国际认证,可确保危险区域使用的安全合规性。 Rheonics 传感器经过 Ex i 本质安全认证。

SAP系统集成计划实施

将传感器直接安装到您的过程流中以进行实时粘度和密度测量。 无需旁路管线:传感器可以在线浸入。 流速和振动不会影响测量的稳定性和准确性。 通过对流体进行重复,连续和一致的测试来优化涂层性能。

Rheonics 仪器选型

Rheonics 设计、制造和销售创新的流体传感和监测oring 系统。 瑞士精密制造, Rheonics' 在线粘度计和密度计具有应用所需的灵敏度以及在恶劣操作环境中生存所需的可靠性。 即使在不利的流动条件下,结果也稳定。 不受压降或流速的影响。 它同样非常适合实验室中的质量控制测量。 无需更改任何组件或参数即可在全范围内进行测量。

建议的应用产品

  • 粘度范围广–监控整个过程
  • 在牛顿和非牛顿流体,单相和多相流体中均可重复测量
  • 密封,所有不锈钢316L润湿部件
  • 内置流体温度测量
  • 紧凑的外形尺寸,易于在现有生产线中安装
  • 易于清洁,无需维护或重新配置
  • 单一仪器,可进行过程密度,粘度和温度测量
  • 在牛顿和非牛顿流体,单相和多相流体中均可重复测量
  • 全金属(316L不锈钢)结构
  • 内置流体温度测量
  • 紧凑的外形尺寸,易于在现有管道中安装
  • 易于清洁,无需维护或重新配置
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