Dosierung von Lebensmitteln und Getränken
Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie hat strenge Prozessanforderungen, um eine saubere, sichere und wiederholbare Produktion einer Vielzahl von Produkten zu gewährleisten. Je nach Anwendung kann dies ziemlich kompliziert sein. Die Dosierung von Lebensmitteln und Getränken wird daher häufig zur strengen Prozesskontrolle und zur Erfüllung der Verbraucheranforderungen eingesetzt.
Denken Sie an all die Flüssigkeiten, die zur Herstellung eines beliebigen Konsumguts benötigt werden. Jede dieser Flüssigkeiten hat ihre eigenen physikalischen Eigenschaften und muss in einer Produktionslinie mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit auf das Lebensmittel aufgetragen werden. Dies kann die präzise, genaue Dosierung und Steuerung der in Misch- und Dosiersystemen verwendeten Flüssigkeiten zu einer ziemlichen Herausforderung machen, insbesondere bei den üblicherweise erforderlichen sehr niedrigen Durchflussraten.
In diesem Blog stellen wir einige Anwendungen für die Lebensmittel- und Getränkedosierung vor und erläutern die wichtigsten Überlegungen für jede Anwendung.
Beispiele für Lebensmittel- und Getränkeprodukte
Hier nur einige Beispiele für Lebensmittel- und Getränkeprodukte, die in hohem Maße auf eine präzise Dosierung angewiesen sind, um Produktqualität, Effizienz und Wiederholbarkeit zu gewährleisten.
Kartoffelchips
Moderne Produktionsmethoden für Kartoffelchips und die steigende Nachfrage nach fettreduzierten und gebackenen Chips führen dazu, dass die Chips während des Produktionsprozesses weniger Öl ausgesetzt sind. Infolgedessen können trockene Gewürze nicht so leicht an den Chips haften. Deshalb müssen kleine Mengen Öl und Essig auf die Chips aufgetragen werden, damit die trockenen Gewürze daran haften können.
Molkerei
Die Regulierung der Prozessbedingungen ist besonders wichtig für die mikrobiologische Herstellung von Molkereiprodukten. Um die Effizienz der bakteriellen Fermentation zu optimieren, müssen Temperatur, pH-Wert, Nährstoff- und Gaskonzentrationen streng geregelt werden. Die Wachstumsraten der Bakterien reagieren sehr empfindlich auf diese verschiedenen Prozessbedingungen, so dass die Präzision und Genauigkeit des Eingangsstroms von größter Bedeutung sind.
Bier
Die Brauereien müssen den Grad Plato (die Dichte einer Lösung in Gewichtsprozent der Saccharose) genau messen. Die Saccharosekonzentration entspricht der endgültigen Schwerkraft des Biers und wird daher zur Berechnung des Endalkoholgehalts des Biers verwendet. So wird sichergestellt, dass Ihr helles Bier nicht versehentlich als Tripel endet - das wäre doch schade!
Obst- und Gemüsekonzentrate
A ähnlicher Prozess ist bei der Herstellung von Obst- und Gemüsekonzentraten erforderlich. Ein qualitativ hochwertiges, abfallarmes Verfahren ist am ehesten gewährleistet, wenn ein Durchflussgerät verwendet wird, das eine kontinuierliche Rückmeldung über den Massenstrom und die Dichte des Produkts zum Vergleich mit dem Brix-Wert (Zuckergehalt) liefern kann.
Fließtechnologien zur Verbesserung von Dosieranwendungen
Der historische Weg, Dosiersysteme in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zu regulieren, ist mit Pumpen. Sie erfüllen zwar ihre Aufgabe, sind aber nicht sehr genau. Eine Alternative mit höherer Genauigkeit ist der Einsatz eines Durchflussmessers, der den Durchfluss kontinuierlich misst und mit einem Sollwert vergleicht. Diese Rückkopplungsschleife ermöglicht eine höhere Regelgenauigkeit, Linearität und Wiederholbarkeit in großen Produktionsumgebungen. Im Folgenden werden drei gängige Durchflusstechniken zur Regelung der verschiedenen Flüssigkeiten, die für die Dosierung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie erforderlich sind, vorgestellt: elektromagnetische Durchflussmessung, Ultraschall, Laminar- und Coriolis-Durchflussmessung.
Elektromagnetische Durchflussmesser können kostengünstige Lösungen bieten und sind auch mit Clean-in-Place- (CIP) und Sterilize-in-Place- (SIP) Verfahren kompatibel. Diese Durchflussmesser sind jedoch auf die leitenden Eigenschaften von Wasser angewiesen und können unzuverlässige Messwerte liefern, wenn Sie entionisiertes Wasser oder Flüssigkeiten mit Blasen durchfließen.
Ultraschall-Durchflussmesser die den Doppler-Effekt nutzen, benötigen partikelförmiges Material oder Blasen, um das Signal zu reflektieren, was sie bei reinen, glatten Flüssigkeiten unwirksam macht. Umgekehrt können Ultraschallgeräte, die die Laufzeit zur Durchflussmessung nutzen nur mit reinen Flüssigkeiten arbeiten. Es kann auch eine Kombination aus beiden eingesetzt werden, was jedoch zusätzliche Kosten verursacht und die Genauigkeit bei niedrigem Durchfluss beeinträchtigt. Ein Vorteil von Ultraschall-Durchflussmessern ist ihre Fähigkeit, nicht-invasiv zu messen, obwohl sie auch empfindlich auf Prozessvibrationen reagieren.
Laminar-Massendurchflussmesser und -Regler können für die schnelle, genaue Messung und Regelung von Flüssigkeiten mit bekannter Zusammensetzung verwendet werden. Massedurchflussregler haben schnelle Proportionalregelventile und kurze Reaktionszeiten, und einige Regler sind mit einem Totalisatorfunktion um eine präzise Dosierung bei der Chargenverarbeitung zu ermöglichen. Laminare Massedurchflussmessgeräte können nur verwendet werden, wenn die Prozessflüssigkeit unveränderlich ist und ihre Flüssigkeitseigenschaften bekannt sind.
Coriolis-Durchflussmesser und -Regler bieten eine Lösung für einige dieser Einschränkungen. Coriolis-Technik enables accurate measurement and control of mass flow even when the fluid composition of dosing mixtures is changing. More compact‑type Coriolis devices are ideal for low‑flows and also provide density readings. Additionally, dosing solutions with Coriolis can be made with CIP/SIP compatibility. And although they are often associated with a higher initial cost, long time cost of ownership for Coriolis instruments is reduced since no annual recalibration is typically required.
While some large scale food production processes require high flow rate Coriolis instruments, many dosing applications can benefit from the precise, low‑flow measurement and control offered by the CODA™-Reihe Coriolis-Massendurchflussmesser und -Regler. Mit Durchflussraten zwischen 40 g/h und 300 kg/h sind CODA-Geräte für Gase und Flüssigkeiten erhältlich. Kontakt Alicat® um mehr darüber zu erfahren, wie Coriolis Ihren Prozess für die Dosierung von Lebensmitteln, Getränken und in anderen Branchen optimieren kann.