Aplicação
Aplicação do cliente do Rheonics O sensor SRV para medir a viscosidade da massa em um sistema de mistura e revestimento de massa é um método estabelecido e amplamente utilizado para garantir a consistência da massa.
Os clientes tradicionalmente contam com viscosímetros rotacionais para medir a viscosidade da massa em seus laboratórios. Isso criou um volume significativo de dados que os clientes desejam usar para estabelecer a viscosidade da massa em suas linhas de processo usando o SRV.
Objetivo do estudo de caso
Para investigar se uma correlação é possível entre as medições do viscosímetro rotacional e as medições em linha do SRV.
Medições de viscosímetro rotacional
Brookfield LV é um viscosímetro rotacional de laboratório comumente usado em aplicações alimentícias. A Brookfield fornece as seguintes informações sobre fusos e faixas, o fuso apropriado precisa ser implantado para as medições dependendo da faixa de viscosidade.
Figura 1. Informações Brookfield sobre fusos e viscosidade aplicável
Figura 2. Aplicabilidade do Rheonics Viscosímetro SRV em condições de processo
Mistura da massa e medições de viscosidade
Uma mistura de farinha e uma mistura de massa comercial (Knorr Panier-Mischung) foi adicionada a água com agitação contínua com um misturador de impulsor até que uma mistura homogênea e moderadamente viscosa foi obtida. Todas as medições foram realizadas à temperatura ambiente (ca. 25 ° C).
Medições com mistura de massa original / não diluída
A seguinte viscosidade em função da velocidade do fuso do viscosímetro foi obtida:
Tabela 1. Medições de viscosidade Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada
RPM | Viscosidade (cP) |
100 | 2200 |
60 | 2600 |
50 | 2800 |
30 | 3400 |
20 | 3700 |
12 | 4400 |
Leituras SRV em recipiente de agitação: Estático 80 cP .; enquanto se agita, 150 CP.
Medições após a primeira diluição da massa
Uma pequena quantidade de água foi adicionada e as medições repetidas:
Tabela 2. Medições de viscosidade de Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada após a primeira etapa de diluição
RPM | Viscosidade (cP) |
100 | 1100 |
60 | 1300 |
50 | 1400 |
30 | 1900 |
20 | 2200 |
12 | 2900 |
A leitura de SRV no recipiente de agitação durante a mistura foi de 66 cP, com o mesmo valor para medição estática.
Medições após a segunda diluição da massa
Uma segunda diluição com água foi feita e as seguintes leituras de viscosidade foram obtidas:
Tabela 3. Medições de viscosidade Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada após a segunda etapa de diluição
RPM | Viscosidade (cP) |
100 | 620 |
60 | 700 |
50 | 730 |
30 | 880 |
20 | 960 |
12 | 900 |
Durante a mistura, a leitura de SRV foi de 40 cP; a leitura estática foi de 33 cP.
Análise de dados de medição de viscosidade da massa
Todos os conjuntos de dados de viscosidade indicada em função da velocidade do fuso LV-4 foram plotados:
Figo3. Medições de viscosidade Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada, com sequência de etapas de diluição
Além disso, Rheonics A viscosidade SRV foi plotada em função da viscosidade de Brookfield tanto para o estático quanto para o dinâmico (no misturador). As medidas com o SRV foram comparadas com as medidas de Brookfield a 100 RPM.
Figo4. Rheonics A viscosidade do SRV foi plotada em função da viscosidade de Brookfield, para uso estático
As medições estáticas de SRV não se correlacionam bem com as leituras de LV-4:
Figo5. As leituras estáticas SRV são plotadas em relação às leituras LV-4 para todas as velocidades do fuso
Para o caso dinâmico, uma linha de regressão linear descreveu a relação entre as leituras de Brookfield e SRV com precisão razoável.
Figo6. Rheonics A viscosidade SRV foi plotada em função da viscosidade LV-4, para caso dinâmico
Se as leituras dinâmicas de SRV forem plotadas contra as leituras de LV-4 para todas as velocidades do fuso, é visto que o melhor ajuste linear é obtido para as velocidades mais altas no LV-4:
Figo7. As leituras dinâmicas SRV são plotadas contra as leituras LV-4 para todas as velocidades do fuso
Análise e Conclusão
As medições do viscosímetro rotacional em uma mistura de massa consistindo de farinha branca misturada com uma mistura de massa comercial mostram dependência repetível da velocidade do fuso. Esses dados, particularmente aqueles obtidos nas velocidades mais altas do fuso e, portanto, nas taxas de cisalhamento mais altas, correlacionam-se bem com as leituras do Rheonics SRV enquanto está imerso na massa que passa pelo sensor.
Uma correlação entre o viscosímetro de laboratório (Brookfield LV) e SRV pode ser alcançada selecionando qualquer RPM específico no viscosímetro rotacional, mas era melhor selecionar um RPM mais alto no viscosímetro rotacional para obter uma relação linear entre os valores de laboratório e de processo.
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