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バッターの混合とコーティング:インライン粘度計によるリアルタイムのプロセス制御のためのラボ回転粘度測定の使用

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バッターの混合およびコーティングシステムでバッターの粘度を測定するためのRheonics SRVセンサーのお客様によるアプリケーションは、バッターの一貫性を確保するために確立され、広く使用されている方法です。

従来、ラボではバッターの粘度を測定するために回転粘度計を使用してきました。 これにより、顧客がSRVを使用するプロセスラインでバッターの粘度を確立するために使用したい大量のデータが作成されました。

SRV-Battermixing_viscosity管理

ケーススタディの目的

回転粘度計測定とSRVインライン測定の間で相関が可能かどうかを調査します。

回転粘度計の測定

Brookfield LVは、食品アプリケーションで一般的に使用される実験室用回転粘度計です。 Brookfieldは、スピンドルと範囲に関する以下の情報を提供します。粘度範囲に応じて、測定のために適切なスピンドルを配備する必要があります。

Brookfield LV –スピンドルと粘度の範囲

図1 スピンドルと適用可能な粘度に関するブルックフィールド情報

回転粘度計と比較したSRV–プロセス環境により適しています

図2 Rheonics SRV粘度計のプロセス条件での適用性

ねり粉の混合と粘度の測定

小麦粉と市販のバッターミックス(Knorr Panier-Mischung)の混合物を、均一で適度な粘度の混合物が得られるまでインペラーミキサーで連続的に攪拌しながら水に加えた。 すべての測定は室温(約25°C)で行われました。

オリジナル/未希釈のバッター混合物での測定

粘度計のスピンドル速度の関数として次の粘度が得られました。

表1。 準備された小麦粉-バッター-水混合物によるブルックフィールド粘度測定

RPM 粘度(cP)
100 2200
60 2600
50 2800
30 3400
20 3700
12 4400

 

攪拌容器内のSRV読み取り値:静的80 cP。 攪拌しながら、150 CP。

バッターの最初の希釈後の測定

少量の水を追加し、測定を繰り返しました。

表2。 最初の希釈ステップ後の準備された小麦粉-バッター-水混合物によるブルックフィールド粘度測定

RPM 粘度(cP)
100 1100
60 1300
50 1400
30 1900
20 2200
12 2900

 

攪拌中の攪拌容器のSRV読み取り値は66 cPで、静的測定と同じ値でした。

バッターのXNUMX回目の希釈後の測定

水でXNUMX回目の希釈を行い、次の粘度測定値を取得しました。

表3。 XNUMX番目の希釈ステップ後に準備された小麦粉-バッター-水混合物を使用したブルックフィールド粘度測定

RPM 粘度(cP)
100 620
60 700
50 730
30 880
20 960
12 900

 

混合中、SRVの読み取り値は40 cPでした。 静的読み取り値は33 cPでした。

バッター粘度測定データ分析

LV-4スピンドル速度の関数として示された粘度のすべてのデータセットがプロットされました。

 

image001

イチジク3. 一連の希釈ステップを含む、準備された小麦粉-バッター-水混合物によるブルックフィールド粘度測定

 

さらに、Rheonics SRV粘度は、静的および動的(ミキサー内)の両方のブルックフィールド粘度の関数としてプロットされました。 SRVを使用した測定は、100 RPMでのブルックフィールド測定と比較されました。

 

 

image003

イチジク4. レオニックスSRV粘度は、静的使用のために、ブルックフィールド粘度の関数としてプロットされました

 

静的SRV測定は、LV-4の読み取り値とはあまり相関していません。

image005

イチジク5. SRV静的読み取り値は、すべてのスピンドル速度のLV-4読み取り値に対してプロットされます

 

動的なケースの場合、線形回帰直線は、ブルックフィールドとSRVの読み取り値の関係を妥当な精度で記述しました。

image007

イチジク6. レオニックスSRV粘度は、動的ケースの場合、LV-4粘度の関数としてプロットされました

 

SRV動的読み取り値がすべてのスピンドル速度のLV-4読み取り値に対してプロットされている場合、LV-4の最高速度で最良の線形適合が得られることがわかります。

image009

イチジク7. SRV動的読み取り値は、すべてのスピンドル速度のLV-4読み取り値に対してプロットされます

分析と結論

市販のバッターミックスと混合した白い粉からなるバターミックスの回転粘度計測定は、再現可能なスピンドル速度依存性を示しています。 これらのデータ、特に最高のスピンドル速度で取得されたデータ、したがって最高の剪断速度は、センサーを通過するバッターに浸されている間のRheonics SRVの読み取り値とよく相関します。

 

実験室粘度計(ブルックフィールドLV)とSRVの間の相関は、回転粘度計で特定のRPMを選択することで実現できますが、実験室とプロセス値の間の線形関係を得るには、回転粘度計でより高いRPMを選択することをお勧めします。

おすすめ

  • ラボ回転粘度計を使用して、バッターミックスのフローカーブを作成します
  • Rheonics SRVセンサーのスケーリング機能を使用して、100 RPMの回転粘度計から得られるのと同様の値に出力をスケーリングします。
  • レオニックスインライン粘度計SRVは、ラボの粘度計から得られるのと同じように、バッターの混合とコーティングを制御できます。

SRVのその他の特性は、ラボのレオロジー測定を使用して製造中の製造プロセスを制御できるようにするインラインプロセス粘度計です。

  • 衛生的で衛生的な接続
  • CIP(定置洗浄)
  • 正確性を与える非常に高い再現性
  • センサー間の再現性により、複数のプラント間で同じ相関関係を再利用できます
  • 流体構造に影響を与えないサブミクロンの振動振幅により、流体自体を正確に測定
  • プロセスラインに直接簡単に設置でき、バイパスを必要とせず、流れを中断しません
  • 高温、高圧、酸性およびアルカリ性洗浄をサポートする密閉接続(IP316K)を備えた69Lステンレス鋼製の堅牢なセンサー
  • メンテナンス不要
  • 高いROI(投資収益率)
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レオニクス機器の選択

レオニクスは、革新的な流体検知および監視システムの設計、製造、販売を行っています。 Rheonicsのインライン粘度計は、スイスで製造された精密さにより、アプリケーションが要求する感度と、厳しい操作環境で生き残るために必要な信頼性を備えています。 安定した結果–逆流状態でも。 圧力降下や流量の影響はありません。 ラボでの品質管理測定にも同様に適しています。 全範囲で測定するためにコンポーネントやパラメーターを変更する必要はありません。

アプリケーションの推奨製品

  • 広い粘度範囲–プロセス全体を監視します
  • ニュートン流体と非ニュートン流体、単相および多相流体の繰り返し測定
  • 密閉されたすべてステンレス製の316L接液部
  • 組み込みの流体温度測定
  • 既存のプロセスラインに簡単にインストールできるコンパクトなフォームファクター
  • 清掃が簡単で、メンテナンスや再構成が不要
  • プロセス密度、粘度、温度測定用の単一機器
  • ニュートン流体および非ニュートン流体、単相および多相流体の繰り返し測定
  • すべての金属(316Lステンレス鋼)構造
  • 組み込みの流体温度測定
  • 既存のパイプに簡単に設置できるコンパクトなフォームファクター
  • 清掃が簡単で、メンテナンスや再構成が不要
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