Uwagi dotyczące stosowania NIR w środowisku produkcji przekąsek

Oprzyrządowanie w bliskiej podczerwieni jest powszechnie znane z tego, że zapewnia szybkie i dokładne pomiary wilgoci i oleju, ale czy wiesz, że może również zapewnić natychmiastowe, precyzyjne odsetki aromatów i przypraw do przekąsek?

Aromatyzatory stosuje się do przekąsek w postaci zawiesiny, proszku aromatyzowanego lub aromatyzowanego oleju. Sam aromat może być ser, cebula, czosnek lub inny rodzaj aromatu. Wiele usterek, takich jak zatkane opryskiwacze lub dysze i awarie pomp, może prowadzić do nieprawidłowego obciążenia smakiem. Konsekwentne stosowanie i dystrybucja skoncentrowanych środków aromatyzujących ma kluczowe znaczenie dla uzyskania spójnego produktu końcowego.

Pomiar byłby tradycyjnie wykonywany przez ważenie dyskretnych próbek w znanym pojemniku objętościowym przed i po powlekaniu.

% Powłoki = 100 - (Masa produktu niepowlekania/Masa produktu powlekanego) x 100

Jeśli stosunek substancji stałych jest utrzymywany na stałym poziomie, poziomy aromatu wzrosną/spadną proporcjonalnie do masy powłoki.

Wskaźnik NIR mierzy zawartość oleju i pod warunkiem, że stosunek ciał stałych jest utrzymywany na stałym poziomie, można wywnioskować procent środków aromatyzujących.

Aromatyzatory są pompowane jako zawiesinę i rozpylane lub kapiane do kubka przypraw. Obrotowe działanie kubka rozprowadza aromat w całym produkcie. Pomiar wykonuje się na produkcie wychodzącym z kubka lub kilka stóp za nim. Minimalna głębokość produktu 2” jest niezbędna na przenośniku/przenośniku wibrowym, aby zapewnić stabilne odczyty. Pomiar na przenośniku kubełkowym nie jest zalecany.

Uwagi dotyczące pomiarów

NIR jest pomiarem ukierunkowanym na powierzchnię. Penetracja światła wynosi często zaledwie kilka milimetrów, dlatego ważne jest, aby powierzchnia była reprezentatywna dla masy. Z tego powodu miejsca pomiaru są często wybierane tak, aby znajdowały się w punkcie, w którym produkt został obrócony lub odwrócony lub po nim.

Im większy i bardziej niejednorodny produkt, tym bardziej zmienny będzie odczyt. Powodem tego jest to, że orientacja produktu wpływa na sposób, w jaki promieniowanie jest rozpraszane wstecznie. Ten „szum prezentacji” można wygładzić, zwiększając tłumienie.

Wystarczająca głębokość łoża produktu powinna obejmować mechanizm transportowy, aby cały sygnał rozproszony wstecznie mógł być przypisany produktowi, a nie przenośnikowi taśmowi. Nieciągły przepływ produktu wymaga pewnego urządzenia bramowego, aby zamrozić wyjście miernika, gdy produkt nie jest widoczny.

Co więcej, wióry i inne produkty natychmiast wychodzące z piekarnika lub frytownicy często „parują”, powodując rozproszenie promieniowania NIR i niestabilne odczyty, jeśli dyfuzer oczyszczający powietrze nie jest używany do rozpraszania pary.

Temperatura otoczenia może przekroczyć 50ºC na wyjściu z suszarni i frytownicy. Temperatury te niekorzystnie wpłyną na działanie komponentów elektronicznych, więc może być wymagane chłodzenie powietrzem lub chłodzenie wodą.

Wskaźnik powinien być zainstalowany w miejscu, w którym nie mają wpływu wibracje urządzeń instalacji.

Czynniki wpływające na dokładność pomiaru

Oprócz czynników wymienionych w sekcji „Rozważania pomiarowe”, to, jak dobrze miernik został skalibrowany po raz pierwszy, może silnie wpływać na dokładność pomiaru.

Podczas kalibracji miernika niezwykle ważne jest, aby miernik „widział” próbkę w takiej samej formie, jak podczas dokonywania pomiaru. W niektórych preparatach proszkowych produkt wydaje się podobny w linii do tego, jak wygląda poza linią. Jednak w przypadku smażonych produktów i wypieków często występuje większy stopień przezierności, gdy materiał jest gorący. Z tego powodu produkt najlepiej skalibrować online. Typowe miejsca, w których kalibracje najlepiej przeprowadzać online, znajdują się przy wyjściu z frytkownicy i na wyjściu z piekarnika. Podczas przeprowadzania kalibracji na linii ważne jest, aby mógł powstać zakres wilgoci lub oleju; może to spowodować pewne straty.

Ponieważ zakres będzie niewielki, zaleca się zmierzenie/pobranie co najmniej siedmiu próbek do analizy laboratoryjnej. Dodatkowe próbki zapewnią większe zaufanie do rozpiętości i zera. Jeśli prace kalibracyjne nie mogą być przeprowadzane na linii, wówczas kalibracja poza linią powinna być zainstalowana w mierniku przy użyciu próbek obejmujących zakres +/- 2% docelowej wilgotności lub oleju; wówczas należy dokonać zerowej korekty na linii, gdy linia produkuje „dobry” produkt.

Pomiary oleju i wilgotności są najbardziej przydatne przy wyjściu z frytownicy lub piekarnika, ponieważ mogą być stosowane w automatycznym lub ręcznym sterowaniu w celu skorygowania procesu przed wyprodukowaniem produktu niewymagającego specyfikacji. W tych gorących miejscach ważne jest, aby miernik był chłodzony, a okno było oczyszczone powietrzem. W odniesieniu do produktu miernik powinien być umieszczony co najmniej 1 metr w dół od wyjścia frytownicy/suszarki i 6—10 cali nad wiórami. Pomiary smaku i wilgotności wykonywane są na wyjściu z bębna przyprawowego. Te pierwsze mogą być wykorzystywane do celów kontroli procesu, a drugie jako ostateczna kontrola jakości przed pakowaniem.