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Viscosidade 2 da massa em linha FoodEngMag

Food Engineering Magazine: O sensor de viscosidade em linha fornece melhor controle da massa

O sensor de viscosidade em linha fornece melhor controle de massa

Juntamente com a tecnologia da Indústria 4.0, a detecção em linha significa que não há mais pressa pegar amostras para o laboratório, apresentando problemas de qualidade com produtos alimentícios.

A massa é amplamente usada como revestimento para alimentos fritos, bem como muitos outros produtos, como bolos, waffles, biscoitos e panquecas. Quando usado como revestimento, a massa é normalmente aplicada por imersão ou pulverização em tambores de cozimento contínuo e faixas de forno. Dependendo do tipo de produto alimentício, os objetivos e desafios do processamento podem ser diferentes, mas uma coisa é certa - as empresas alimentícias se esforçam para atender aos seus requisitos de qualidade e frescor consistentes, desenvolvendo produtos inovadores, enquanto reduzem os custos de produção e facilitam a manutenção.

Muitos alimentos processados ​​são revestidos com massas à base de amido para realçar o sabor e adicionar textura - e contribuem para a identidade e o apelo de um produto específico. Pode ser feito 'batimento' ou 'revestimento' para dar ao produto certas propriedades adicionais, tais como 'mordida' (crocância), cor ou sabor. Os produtos que estão sendo revestidos incluem pedaços de alimentos crus ou pré-processados, como aves, carnes, frutos do mar e vegetais, bem como alimentos extrudados ou moldados. O revestimento de massa pode ser aplicado via banho, cascata ou spray e cobrir uma das faces ou toda a peça. Um requisito fundamental para os revestidores automatizados é a uniformidade do revestimento, tornando-o vital para garantir que a consistência da massa seja mantida à medida que é aplicada pelo aplicador.

A consistência da massa para frango frito é muito importante para manter a qualidade e monitorar a viscosidade em linhaoring e
o controle pode acertar o tempo todo, ao contrário de esperar pelos resultados da amostra coletada do laboratório, que nunca será
o mesmo que está no tubo.

A massa é crucial para a funcionalidade

A consistência da massa durante o revestimento é crucial para garantir um produto econômico, repetível e uniforme. A viscosidade desempenha um papel importante na garantia da consistência controlada das misturas de massa. No entanto, garantir e monitoraroring a viscosidade da mistura ou do revestimento da massa não é trivial. As massas são fluidos complexos. Eles normalmente consistem em uma série de fases dispersas, como farinha, gordura, água e ar. É necessária viscosidade suficiente para interromper a separação de fases durante a mistura, o tempo de piso e o cozimento no forno. Para sistemas de massa altamente viscosos, geralmente há viscosidade suficiente para interromper a separação de fases e para reter e reter o ar, o que é necessário para pães. Porém, para sistemas de massa menos viscosos, como para wafers e pudins, existe a possibilidade de perda de ar batido na massa durante a mistura e separação de fases, o que pode ser prejudicial à qualidade do produto final.

As massas de bolo precisam ser suficientemente viscosas para evitar a perda de bolhas de gás durante a mistura. Essas bolhas são produzidas por agentes ascendentes e vapor, que causam expansão e reduzem a densidade da massa. A massa torna-se mais fina à medida que aquece no forno, aumentando assim a probabilidade de separação de fases dos componentes mais densos, como os grânulos de amido, que podem afundar no fundo da forma. A separação dos componentes da receita, portanto, precisa ser evitada mantendo a viscosidade certa até o ponto em que a estrutura do produto é definida.

Tipos de massa

Para massas de adesão, a viscosidade é importante. Ele pode ser curado usando diferentes misturas de amido e gomas e é influenciado pelo grau de dano do amido durante o tratamento térmico. Mudanças na proporção água-pó também são usadas para controlar a viscosidade da massa. A viscosidade, junto com a temperatura, é a chave para obter a captação, aderência e textura do revestimento desejadas. A massa líquida coagula (endurece) durante os estágios posteriores de tratamento térmico (quando aplicável) para formar uma estrutura contínua que incorpora todas as camadas de revestimento e aderida firmemente ao substrato. A coleta da massa pode ser controlada por meio do ajuste da viscosidade e do uso de sopradores de ar para remover o excesso.

As massas de coesão são mais espessas do que as massas de adesão e geralmente são à base de farinha. Eles contêm uma quantidade média de sólidos, exibem um tempo de secagem mais longo e maior viscosidade (em comparação com massas de adesão) e são usados ​​para fornecer textura a essa camada.

As massas de tempura são massas de coesão contendo uma quantidade significativa de agentes de fermentação. São feitos de uma mistura de farinha e amido, têm alto teor de sólidos e são altamente viscosos. A massa é projetada para ter boas características de coesão e, como resultado da fermentação dos ingredientes, forma uma camada rica em bolsas de ar.

Empanando

O panado é uma forma de selar os sabores de um prato preparado, mantendo o sabor intenso e a textura adequada apesar do armazenamento. Vários estudos mostram a influência da viscosidade da massa no empanamento de coxas de frango. Um panado é definido como uma mistura seca de farinha, amido e temperos, de natureza grossa, e aplicada a produtos alimentícios umedecidos ou amassados ​​antes do cozimento. O mais prevalente dos alimentos revestidos é um produto empanado, em que geralmente é aplicado um revestimento por cima de uma massa adesiva em um substrato pré-polvilhado. Geralmente, a quantidade de massa ou empanamento está diretamente correlacionada com a viscosidade da massa; isto é, conforme a viscosidade aumenta, mais massa e panados permanecem no substrato. O controle rígido da viscosidade da massa também ajuda a minimizar as perdas durante o cozimento e a alcançar a adesão desejada na cobertura. A viscosidade da massa e a taxa de captação (peso percentual do revestimento) estão intrinsecamente relacionadas às massas empanadas.

A qualidade dos alimentos, como sopas, molhos, molhos, cremes, pudins, sobremesas e produtos assados, para citar alguns, depende muito das propriedades de formação de estrutura de materiais como o amido. Se a viscosidade da mistura preparada estiver incorreta, os grânulos de amido podem inchar, tornar-se frágeis e quebrar sob cisalhamento. Isso pode afetar gravemente a qualidade do produto.

Processos na massa - onde a viscosidade é importante

A viscosidade é a chave para atingir as propriedades desejadas em cada uma das seguintes etapas na produção de massa:

  1. Unidade de preparação de massa (misturador): Nesta etapa, a quantidade correta de pó é dosada no sistema de mistura, onde será misturada com água. As misturas de massa são geralmente preparadas em lotes e descarregadas em um tanque de retenção antes do uso. A mistura preparada deve ser consistente e deve ter as características de viscosidade corretas para as etapas de processamento subsequentes, levando à qualidade do produto final desejada.
  2. Unidade Aplicadora (Revestimento): Uma vez que a massa atingiu a viscosidade desejada, uma bomba de alimentação de velocidade variável é usada para encaminhar a massa para um aplicador onde o produto alimentício é revestido. O sistema de massa preparado do misturador é passado por trocadores de calor para obter a temperatura ideal para o revestimento. A massa é então aplicada ou pulverizada sobre o alimento a ser revestido antes do processamento posterior. A viscosidade correta durante o processo de revestimento é a chave para garantir a espessura correta e consistente da camada de massa.

Garantir a consistência - gerenciamento de viscosidade crucial na mistura e revestimento da massa

Existem quatro fatores significativos que tornam o gerenciamento da viscosidade importante em praticamente todas as aplicações de mistura de massa:

  1. Manter consistente qualidade: A viscosidade determina as principais propriedades da mistura de massa úmida produzida. A sub-mistura dará origem à não homogeneidade e a sobre-mistura afetará a textura e pode aumentar a “granulação”. Para garantir um desempenho consistente da massa de lote para lote, o controle da viscosidade é essencial.
  2. Reduzindo custos reduzindo o desperdício: A mistura excessiva pode não apenas afetar a qualidade do produto final, mas também desperdiça ingredientes, matérias-primas, tempo e energia. O gerenciamento da viscosidade no processo de mistura pode identificar o ponto final de maneira confiável e precisa, levando a uma redução significativa de rejeitos e desperdícios.
  3. Eficiência: Monitoramento em tempo real e sem complicaçõesoring da viscosidade da mistura elimina a análise laboratorial dispendiosa e demorada, que muitas vezes resulta em resposta atrasada às mudanças nas propriedades da massa.
  4. Automação: Monitorar automaticamenteoring e controlar o processo de mistura e revestimento da massa elimina uma tarefa manual propensa a erros e dispensa os operadores de se concentrarem na qualidade do produto final.

Vantagens do monit de viscosidade em linhaoring – reduzindo os principais defeitos de espancamento

Os defeitos típicos em aplicações de mistura e revestimento de massa devido ao controle de viscosidade impreciso são:

  • vazios em revestimentos,
  • má adesão,
  • tingimento (descoloração do revestimento),
  • produto abaixo ou acima do peso,
  • contornando a borda do produto,
  • camada macia e pastosa

Esses defeitos podem levar a um desperdício significativo na produção e ao retorno de produtos que não atendem aos requisitos do cliente. Isso, por sua vez, pode prejudicar a reputação, incorrer em altos custos para corrigir deficiências e até mesmo levar a reivindicações de responsabilidade do fabricante.

Monitoramento de processosoring e desafios de controle

Otimizações de processo obtidas por meio da automação da viscosidade contribuem para a sustentabilidade geral e reduzem custos. Os operadores de mistura na indústria de alimentos reconhecem a necessidade de monitorar a viscosidade para uma mistura e coleta consistentes, mas fazer essa medição desafiou os engenheiros de processo e os departamentos de qualidade ao longo dos anos.

Desafios com medições de viscosidade tradicionais

A massa é um fluido inerentemente não newtoniano, cuja viscosidade aparente é altamente dependente do método e dos parâmetros do sistema de medição. Os viscosímetros de laboratório existentes são de pouco valor em ambientes de processo porque a viscosidade é diretamente afetada pela temperatura, taxa de cisalhamento e outras variáveis ​​que são muito diferentes off-line daquelas que estão em linha com o processo. Normalmente, os copos de fluxo são usados ​​para medir a viscosidade da massa. Mas, como as medições de laboratório são feitas em condições de fluxo diferentes das do processo, a medição de viscosidade off-line (amostrada, de laboratório) pode não fornecer uma representação verdadeira da mistura da massa. A medição off-line é complicada, demorada e muitas vezes não repetível, mesmo com um operador experiente. Os viscosímetros de laboratório são suscetíveis à falta de confiabilidade e imprecisões de medição devido aos erros inerentemente grandes na medição de fluidos dependentes de cisalhamento, bem como à variabilidade entre operadores.

Portanto, os sistemas de mistura e revestimento de massa precisam ter a capacidade de medir com precisão a viscosidade real da massa ou dos ingredientes sob condições reais de processo. Idealmente, os sistemas de mistura e revestimento devem ser fornecidos com um viscosímetro em linha para ser usado com um sistema de controle de circuito fechado para monitoramento.oring e controlar os processos de produção envolvidos no processamento e revestimento da massa.

Processamento digital de alimentos - impulsionador para os fabricantes adotarem a Indústria 4.0

Flutuações de temperatura, condição do equipamento de mistura, tipo e condições dos substratos, formulações de massa, interações das etapas do processo e parâmetros de tempo de mistura podem alterar a qualidade e o desempenho do produto entre lotes na mistura e revestimento da massa. Em setores de margem estreita, como produtos de panificação, alimentos com cobertura de massa e confeitaria, os tempos de inatividade e atrasos nas entregas devido a rejeitos podem afetar seriamente a lucratividade. A maioria desses parâmetros pode ser controlada por um sistema que monitora continuamente as características da massa e executa ações corretivas de forma automática e adaptativa, sem interromper o fluxo do processo.

Já existem tecnologias necessárias para proporcionar tais mudanças transformacionais no processo de fabricação dos fabricantes de alimentos. Uma vez que o fabricante de alimentos investe no monitoramento de processosoring equipamento e analisa os dados recolhidos, dá-lhes uma boa ideia para calcular onde podem ser obtidos ganhos de produtividade, onde podem ser alcançadas poupanças de energia e como reduzir os tempos de inatividade através da manutenção preditiva.

Os principais impulsionadores de valor para investir em um processo de produção contínuo, apoiado por monitoramento de viscosidade em linha em tempo realoring Os equipamentos dos fabricantes de alimentos e integradores de sistemas na mistura e revestimento de massa são os seguintes:

Ações corretivas automatizadas para garantir a consistência do produto. Loops de controle fechados por meio de inspeção de qualidade em linha com base em sensor reduzem o desperdício e aumentam o rendimento por meio da detecção precoce de desvios do processo, análise da causa raiz e correção automática.

Mais agilidade para lidar com novas variantes de produtos na produção de alimentos, conformidade e procedência dos produtos. Os fabricantes de alimentos obtêm uma imagem mais precisa de como as novas formulações ou alterações nas receitas reagirão e como poderão precisar ajustar os sistemas atuais e os parâmetros de controle. Monitoramento em tempo realoring facilita a transição de um processo baseado em lote para operação contínua, economizando custos operacionais e de capital significativos por meio da reutilização das mesmas linhas para vários produtos.

Usar sensores para monitorar a mistura de massa é a chave para se adaptar às mudanças nos requisitos de matérias-primas e produtos finais, mudando continuamente os regulamentos da indústria de alimentos e gerenciando as demandas crescentes de uma base de clientes cada vez mais bem informada.

Os dados adquiridos fornecem evidências robustas para embasar decisões para maior eficiência. Os dados fornecidos pelo monitor de processooring O equipamento permite que os operadores otimizem parâmetros de processo críticos para o processo de fabricação. A interligação e a transparência da informação permitem aos operadores tomar decisões dentro e fora das instalações de produção, permitindo assim a descentralização das decisões. Processos automatizados e transparentes, juntamente com fluxos de trabalho otimizados, podem garantir um gerenciamento de dados eficiente e um sistema de controle de qualidade aprimorado.

Maior satisfação do cliente e adaptação às solicitações do cliente. As soluções da Indústria 4.0 impactam as empresas de manufatura de alimentos, promovendo interações mais próximas com os clientes. A tecnologia, os dados e as informações ajudam a transformar as operações de manufatura, tornando a empresa mais responsiva às necessidades do cliente.

Criando revestimento de massa consistente – monit inlineoring

Os fabricantes de alimentos se esforçam para satisfazer as diversas propriedades texturais e de sensação na boca frequentemente citadas pelos consumidores como a base para o motivo de eles gostarem do “sabor” e como a textura e a sensação na boca, combinadas com a consciência da saúde e a demanda por produtos com rótulos limpos influenciam as decisões de consumo continuado.

A medição automatizada da viscosidade em linha permite monitoramento contínuooring de massa durante a mistura no ponto de aplicação durante o revestimento. Permite o controle da viscosidade para garantir qualidade uniforme do produto final. Rheonics' Viscosímetro SRV4 é um viscosímetro de processo compacto em linha com medição de temperatura de fluido embutida5. Seu rápido tempo de resposta detecta flutuações de viscosidade no fluxo do processo em tempo real, permitindo que ações corretivas sejam tomadas assim que ocorrerem desvios. Gerenciamento de viscosidade em linha com o Rheonics O SRV pode ajudar a aliviar problemas comuns, como vazios na massa, má adesão, tingimento, produtos com baixo peso ou excesso de peso, que podem impactar negativamente a qualidade dos produtos alimentícios finais.

O sensor SRV pode ser colocado em linha com o equipamento existente, permitindo medir continuamente a viscosidade (e densidade no caso de SRD) à medida que a massa é misturada, transportada e aplicada. O monitor básicooring O sistema pode alertar o operador de que é necessária uma intervenção. Também pode ser integrado em sistemas existentes de mistura, transporte e aplicação para controle de viscosidade em tempo real. Alternativamente, todo o sistema pode ser totalmente automatizado usando o Rheonics Controlador de rastreamento preditivo (RPTC). Usando um Rheonics O SRV na linha de mistura ou revestimento de massa resulta em maior produtividade, margens de lucro e conformidade regulatória.

Rheonics' Viscosidade e densidade Produção Monitoring e Sistema de Controle - alimentos, bebidas, massa, creme

Combine sensores de viscosidade em linha com Rheonics'Monitoração de Produçãooring e Sistema de Controle para obter viscosidade consistente da massa e qualidade do produto. 

Uma vez estabelecidos os parâmetros do processo, pouco esforço é necessário para manter a integridade do processo. Os operadores podem confiar no controle rígido fornecido pelo Rheonics solução de gerenciamento de qualidade da massa e obtenha benefícios não apenas na produção, mas também na etapa de P&D do produto, quando os parâmetros de formulação são estabelecidos. Isto permite que o operador obtenha vantagem competitiva à medida que a produção é ampliada para atender à crescente demanda.

SRV - DIN 11851 - Sensor de viscosidade do processo em linha para aplicações higiênicas de mistura de alimentos em massa farmacêutica para medicamentos farmacêuticos
SRV - Viscosímetro em linha (DIN 11851)
SRV - Triclamp - Sensor de viscosidade de processo em linha para aplicações de impressão, revestimento, alimentos, mistura e moagem
SRV - Viscosímetro em linha (Triclamp)

Valor chave do monitoramento de consistência de massa inlineoring e soluções de controle

 Rheonics sensores possuem medição de temperatura integrada, permitindo que a temperatura da mistura da massa seja monitorada no ponto de aplicação. Isto permite que as leituras de viscosidade sejam compensadas pela temperatura, o que é essencial para garantir uma produção consistente através de variações típicas de temperatura diárias e sazonais.

Ciclos fechados de controle de qualidade e o crescente grau de automação de viscosidade possibilitado pelo Rheonics os viscosímetros agregam valor ao processo produtivo em termos de qualidade, consistência, redução de desperdícios, eficiência e produtividade. O erro humano é evitado e a correção totalmente automática de qualquer desvio no processo de fabricação torna-se possível.

Dados fornecidos pelo Rheonics viscosímetros e soluções integradas ajudam a acelerar as curvas de aprendizado e a acomodar mudanças mais frequentes na composição de produtos alimentícios, contribuindo para um processo de fabricação mais eficiente em termos de recursos, econômico e mais ecológico.

Nos casos em que a produtividade dos ativos e o OEE são fundamentais e os custos de manutenção são significativos, isso ajuda os fabricantes de alimentos a reduzir as interrupções do processo com manutenção preditiva para ferramentas e máquinas de produção. A previsão de eventos de tempo de inatividade potencial e o diagnóstico de qualidade são habilitados pelos dados fornecidos pelos sensores.

Rheonics Os produtos e a tecnologia acrescentam capacidades únicas de tecnologias interligadas, que permitem aos fabricantes responder e adaptar-se mais rapidamente às solicitações dos clientes e até desenvolver encomendas personalizadas com menos mão-de-obra e tempo de configuração do que na produção tradicional.

À medida que os fabricantes de alimentos procuram tornar-se mais ágeis na adaptação às mudanças no estilo de vida e nas preferências dos consumidores, compreendem a necessidade de investir em atividades de I&D e tecnologias avançadas de controlo de processos para desenvolver novas formulações com características personalizadas.  Rheonics Os viscosímetros em linha capacitam os fabricantes de alimentos com capacidade para produzir produtos revestidos com massa consistente e de qualidade superior, de grande variedade, com o mínimo envolvimento dos operadores no chão de fábrica – uma vantagem significativa sobre outras alternativas de medição ou soluções de controle de processo. Mistura em linha com monit de viscosidade contínuaoring soluções resolvem os principais desafios dos processos de produção em lote, como perdas durante trocas de produtos e ineficiências no manuseio de ingredientes em uma abordagem baseada em receitas. Ele suporta o aumento das capacidades de mistura com facilidade.

Os benefícios exclusivos com o SRV para aplicações de mistura e revestimento de massa incluem:

  • Funciona com precisão na maioria dos sistemas de revestimento com uma ampla gama de composições de massa e produtos relacionados - massa de adesão, esmaltes, molhos, marinadas, empanados, pré-polvilhados
  • Mantém a viscosidade da massa definida, mesmo quando a água ou empanado do produto se mistura com a massa no aplicador da massa durante a produção.
  • Cabeça do sensor resistente e hermeticamente selada. O SRV pode ser limpo em linha com todos os processos CIP padrão ou com um pano umedecido, sem a necessidade de desmontagem ou recalibração
  • Sem peças móveis para envelhecer ou sujar com sedimentos
  • Insensível a partículas; sem lacunas estreitas para sujar com partículas
  • Todas as peças molhadas são de aço inoxidável 316L - atende às normas sanitárias sem problemas de corrosão
  • Design higiênico e sanitário para aplicações em alimentos e bebidas – disponível em tri-clamp e conexões DIN 11851 para fácil operação e limpeza
  • Certificado pela ATEX e IECEx como intrinsecamente seguro para uso em ambientes perigosos
  • Ampla faixa operacional e integração simples - A eletrônica do sensor e as opções de comunicação tornam extremamente fácil integrar e operar em sistemas de controle e CLP industriais.

Referências

  1. Wang e DR Suderman (2011), "Application of Batters and Breadings to Various Substrates", em Massas e empanadas no processamento de alimentos, Pp 243-261 https://doi.org/10.1016/B978-1-891127-71-7.50019-X
  2. M. Fiszman, T. Sanz e A. Salvador (2013), "13 - Avaliação instrumental da qualidade sensorial de produtos de panificação", em Avaliação Instrumental da Qualidade Sensorial dos Alimentos, Pp 374-402 https://doi.org/10.1533/9780857098856.3.374
  3. E. Cunningham e LM Tiede (1981), "Influence of Batter Viscosity on Breading of Chicken Drumsticks", em Revista de Ciência Alimentar, 46 (6): 1950-1950 https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1981.tb04527.x
  4. Viscosímetro SRV inline: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
  5. Princípio de operação SRV: https://rheonics.com/whitepapers/

Visão geral

Revista com foco na indústria de alimentos - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) publica um artigo de destaque cobrindo o Rheonics viscosímetro em linha SRV e a solução integrada – Rheonics Monitoramento de produçãooring e Sistema de Controle. O artigo discute por que a consistência da massa é crítica e como ela pode ser garantida na preparação e na unidade aplicadora (revestimento) na fábrica, mesmo sob temperaturas e condições de evaporação variadas, por meio da automação do sistema de dosagem com um controlador que utiliza viscosidade contínua e em tempo real. Medidas.

Encontre o link para a publicação.

Revista Food Engineering - destaque do site
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Leia nossa nota de aplicação sobre preparação da massa e controle do processo de revestimento.

Rheonics Nota de aplicação – Gerenciamento da viscosidade da massa no processo de preparação e revestimento
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