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高品質のスイスチョコレートは、一貫したレオロジーとテクスチャーのためにインライン粘度モニタリングに依存しています

序言

チョコレート菓子業界は、年齢や国籍によって制限されないセクターです。 したがって、この業界の成長は世界中で非常に高いです。 チョコレートの人気はほぼ間違いなく、その独特の食べる特性によるものです。 それは口の中で溶け、冷却の感覚を与えます。 口腔の表面は溶けたチョコレートで覆われ、風味が放出されます。 チョコレートのレオロジーと粘性は、一貫した食感を確保し、顧客からのブランド認知度とロイヤルティを高める上で重要な役割を果たします。

チョコレートレオロジー粘度の最高品質の味テクスチャ

カカオ豆のコストは上昇し続けており、消費者は、特にヨーロッパでは、利益を圧迫し、需要を低下させているチョコレートに対してより多くの支払いをするために非常に価格に敏感です。 原材料のコストの変動に加えて、一般に食品産業、特にチョコレート産業のアプリケーションは、効率、リードタイム、および能力利用に関連する課題に対処する必要があります。 さらに、フレーバーとテクスチャーに関するメーカーの継続的な革新と開発は、チョコレートメーカーにとって重要な焦点のXNUMXつです。 業界のリーダーは、品質、コストの両面で無駄のない競争力を維持するために、自動化、産業用モノのインターネット(IIoT)、シミュレーション技術などのより高度な技術の採用に向かっています。 製造業者は、謎めいたフレーバーの組み合わせから、より大胆な健康強調表示、ポーションコントロール、パーソナライズされたバーまで、消費者を引き付けるために絶えず革新しています。

チョコレート-市場の洞察

世界のチョコレート市場は非常に競争が激しく、多数の主要企業が主要なシェアを占めています。 世界のチョコレート市場は、139.94年から2024年の期間に4.5%のCAGRで成長し、2019年までに2024億55万米ドルに達すると予測されています。世界のチョコレート市場の範囲には、アルファジョレス、ソフトライン/セルフライン、箱入りの品揃え、おもちゃ付きチョコレート、カウントが含まれます。ライン、季節のチョコレート、成形チョコレート、その他のチョコレート菓子。 ダークチョコレートとオーガニックチョコレートの需要の高まりと人気の高まりが、市場の成長を後押ししています。 世界市場は依然として西ヨーロッパと北アメリカによって支配されていますが、新興市場は明らかに未来を表しています。 BRIC諸国(ブラジル、ロシア、インド、中国)は、世界の菓子小売業の成長のXNUMX%を占めています。 人口が若く、中産階級を獲得している他の新興経済国は、チョコレートの嗜好を発展させる可能性が高く、可処分所得が増えるにつれて、重要なターゲット市場となるでしょう。

講座申込

チョコレートの品質の中心は適切な融解挙動であり、製品は周囲温度で固体であり、摂取すると融解し、転相後の食感の最終評価が行われます。 粒度分布と成分組成は、そのレオロジー挙動と知覚を形作る上で重要な役割を果たします。 製品の品質管理が必要であるため、チョコレートの流動性が重要です。 粘度が低すぎると、コーティングされたキャンディー上のチョコレートの重量も低すぎます。 それが高すぎると、泡が形成されることがあり、チョコレート型タブレットから逃げません。 また、口の中のチョコレートの風味は粘度の影響を受けます。 そのため、消費者の舌、つまり非常に敏感なセンサーによって、誤ったフロー特性が知覚される可能性があります。 知覚される味は、接触の順序と速度に依存し、これは粘度と溶融速度に関連しています。

構成

チョコレートは、連続相としてココアバターに分散した無脂肪粒子(砂糖とココアの固形物、最終的には粉乳粒子)からなる懸濁液として説明できます。 溶融チョコレートは、リン脂質でコーティングされたショ糖と液体脂肪中のカカオ粒子の密なブレンドを表しています。

ミルクチョコレートには通常、チョコレート12 gあたり約19 gのココアマス、48.5 gの全粉乳、20 gの砂糖、さらに100 gの追加のココアバターが含まれています。 チョコレートの総固形分は、市場の要件に応じて65〜75%の間で変化し、約20%はミルクチョコレートの粉乳含有量です。 この量の粉乳は、最終製品の官能特性、加工挙動、流動チョコレート素材のレオロジー特性に影響を与えます。

処理中

チョコレートの製造プロセスでは、通常、チョコレートペーストの混合、精製、コンチングを行います。 求められる成果は、現代の菓子に望ましいと考えられる製品の滑らかな質感と、ざらざら感の口の認識の排除です。

チョコレートの特徴的なフレーバーは、いくつかの処理ステップで開発されます。 処理中、コンポーネントは混合され、精製され、コンチェされて、最終的に定義された製品のテクスチャと溶融特性に必要なレオロジー挙動を実現します。 コンチェは、フレーバーの発達を最適化し、チョコレートの塊を流動性のある液体に変える、表面を削ったミキサーです。 せん断と縦方向の混合により、ココアマスの酸性フレーバーと水分が減少します。 コンシュに入ると、すべての砂糖とカカオの粒子がカカオバターと一緒にあるわけではありません。 チョコレートの脂肪は、凝集したチョコレートの塊から放出され、これらの粒子を覆うように広がって、簡単に流れるようにします。 コンチングプロセスは、チョコレートの粘度と最終的な食感および風味の発達に貢献します。 チョコレートに適切な粘度を与えるために、焼き戻しの前に薄いチョコレートにコンチングする終わりに向かって、追加のカカオバターとレシチンを加えることができます。 最終的なチョコレートの質量粘度は、その後の焼き戻しに最適であると見なされます。 焼き戻し中、温度は正確に制御され、提供される攪拌により核形成速度が向上します。 粘度が上がると、滑走路の固化を防ぐために、チョコレートは第XNUMX段階で再び再加熱されます。

チョコレート加工の目的は次のとおりです。

  • エンロービング(ナッツや果物などの物体を覆う)およびブロック作成のために均一な流量を確保するため
  • 一貫した製品を保証するために
  • 業界標準への準拠を保証するため

チョコレート業界の成長を牽引する主な傾向は次のとおりです。

  • プレミアム化 より高い価格でより良い品質を約束する特殊製品を推進しています
  • 天然成分と実際の成分 人工的な風味と色の除去を必要とする需要がある
  • 健康とウェルネスの懸念 メーカーに砂糖とナトリウムの含有量を減らすように促しています
チョコレート製造のステップ-混合、精製、コンチング、テンパリング-インライン粘度管理

異なる温度でのチョコレートのレオロジー

チョコレートのレオロジー特性は、明確なテクスチャーを備えた高品質のチョコレートを製造する上で重要です。 粘度の高いチョコレートは、ペースト状の口当たりです。 粘度は、組成、処理戦略、および粒子サイズ分布に関連しているため、重要です。 水溶液中の見かけの粘度は、消費中の「口から」の風味と味の強さに影響を与えるため、粘度測定により、チョコレートの官能特性に関連する情報が得られることがよくあります。

チョコレートは食品として独特です–通常の室温では固体ですが、口の中で簡単に溶けます。 主要な脂肪成分であるカカオバターの特性は、25°C未満の温度で本質的に固体であるため、すべての固形糖とカカオ粒子が一緒に保持されます。 しかし、この脂肪は体温でほぼ完全に液体であり、粒子が互いに通過することを可能にします。したがって、チョコレートは口の中で「加熱することによって」滑らかな液体になります。 関連する各官能特性の強度は、材料の種類と濃度、および製造プロセスによって決定されるチョコレートの特性に大きく依存します。 溶融状態のチョコレートのレオロジー特性は、チョコレートの食味と加工にとって重要です。

品質管理のためのチョコレート粘度の測定

製造段階での製品のレオロジー測定は、品質管理に役立ちます。 製品の微細構造は、そのレオロジー挙動と相関関係があり、新しい材料の開発を可能にします。 レオメトリーにより、プロセス工学、特に熱および物質移動を伴う単位操作に適用されるレオロジー方程式を達成できます。 チョコレートの組成と最終製品のテクスチャーのレオロジーパラメーターに強く影響する新しい脂肪またはカカオバターの代替品を調達する場合、チョコレートの組成とテクスチャーまたはレオロジー特性を相関させる研究がよく見られます。 新しい混合物のレオロジー挙動によれば、最終製品の望ましい感覚特性を維持するために、製造規模での適応を行う必要があります。 レオロジーは、これらの問題を設定するのに便利な機能です。

チョコレートの物理的特性、レオロジー的挙動、感覚的知覚は、加工技術、粒度分布、成分組成に大きく影響されます。 チョコレートの質感を高めるために、固体粒子サイズ分布と成分組成を操作して、物理的特性、レオロジー挙動、および感覚的属性を変更できます。 良質の製品と正確な重量管理のために、チョコレートは正しい粘度を持っていると想定されています。 チョコレートのメーカーとサプライヤーにとって、再現性の高いチョコレート粘度の測定方法が望まれます。

チョコレート製造プロセスで粘度管理が重要なのはなぜですか?

チョコレート製造プロセスで粘度管理を重要にする広範な重要な要因は次のとおりです。

  1. チョコレートの食感、風味、品質: チョコレートは、完成品の仕様および適切な公定書の要件を遵守する必要があります。 連続的なインライン粘度モニタリングは、最終的に定義された製品の質感と融解特性のために、望ましいレオロジー特性を達成するのに役立ちます。
  2. 均一なエンロービング率: 継続的な粘度の監視と制御により、エンロービング(ナッツや果物などの物体を覆う)およびブロック作成の均一な流量が保証されます。
  3. 処理エラーを減らす: 粘度制御は、貼り付けとピッキング、双晶化、剥離、分裂、亀裂、粗さ、水ぶくれ、ブリッジング、表面侵食などのミスの頻度を軽減するのに役立ちます。
  4. 正しいチョコレートの特性: 粘度を制御することは、適切な特性と一貫性の鍵となります。これは、粘度が最も変動しやすい要因だからです。 レオロジー特性は、主に粒度分布と成分組成に影響され、最終的なテクスチャーと溶融プロファイルに影響を与え、産業のプロセスにも重要な役割を果たします。
  5. コストを削減し、利益率を改善します。 一般的に、チョコレートの粘度は、ココアバターと高価な粘度調整剤(大豆レシチンなどの界面活性成分)の添加によって制御されます。 粘度管理が不十分だと、原料の使用量が増え、利益率に影響します。
  6. 廃棄物: 品質が悪いために拒否された材料は、適切な粘度管理により削減できます。
  7. 効率性: 手動の粘度制御をなくすことで、オペレーターの時間を節約し、他のタスクに集中できるようになります。
  8. コンプライアンス: おそらく他の業界よりもかなりの程度まで、食品業界は最高レベルの品質を要求しています。 食品業界の規制コードに関しては、目標の特性を達成する必要性は交渉の余地がありません。
  9. 顧客維持: チョコレートが自分が愛するようになったものと同じではないと感じる顧客ほど、ブランドの忠誠心を損なうものはありません。 製造プロセスの再現性を確保することにより、高いブランド認知と忠誠心を確保します。

一貫した高品質で均一な処理を確保するために、プロセスストリーム全体の粘度の変化をリアルタイムで監視し、単に絶対値を測定するのではなくベースラインから測定し、成分と温度を調整して自動粘度調整を行います指定された制限内。

プロセスの課題

チョコレートの非ニュートン特性により、「絶対」粘度計で作られたものを除いて、測定を行うために使用されるジオメトリに対してせん断速度(およびその結果としての粘度)を修正する必要があります。プレートとねじれプレートが唯一の例です。 狭いギャップのクエット粘度計は厳密な近似値であり、設定するのに細かい手が必要であり、オペレーターのエラーが発生しやすく、通常、産業の状況では表示されません。

既存の実験室用粘度計は、温度、せん断速度、およびインラインとはオフラインで大きく異なる他の変数の影響を直接受けるため、プロセス環境ではほとんど価値がありません。 従来、オペレータは、排出カップまたは回転式粘度計を使用して、完全に調合されたシステムの粘度を測定していました。 特にソリューションを最初にフィルタリングする必要がある場合、手順は煩雑で時間がかかります。 経験のあるオペレーターであっても、かなり不正確で、一貫性がなく、再現性がありません。

一部の企業では、熱管理システムを使用して、アプリケーションのポイントを決定された最適温度に保ち、一定の粘度を実現しています。 しかし、粘度に影響を与える要因は温度だけではありません。 せん断速度、流動条件、圧力、および原料の変動性を含むその他の変数は、プロセス粘度に影響を与える可能性があります。 温度制御システムは、エネルギー消費量が高く、システムコストが高く、設置時間が長く、物理的および環境的にも設置面積が大きくなります。

レオニクスのソリューション

自動化されたインライン粘度測定と制御は、調合チョコレート(中間製品と最終製品)の粘度を制御するために重要です。 レオニクスは、製造プロセスの制御と最適化のために、平衡ねじり共振器に基づいた以下のソリューションを提供しています。

  1. 列をなして 測定値: レオニクス ' SRV は、内蔵の流体温度測定機能を備えた広範囲のインライン粘度測定デバイスであり、リアルタイムであらゆるプロセスストリーム内の粘度変化を検出できます。
  2. 列をなして 粘度と密度 測定値: レオニクス ' SRD は、内蔵の流体温度測定機能を備えたインラインの同時密度および粘度測定装置です。 密度測定が業務にとって重要な場合、SRDは正確な密度測定とともにSRVと同様の運用機能を備え、ニーズに応える最適なセンサーです。

SRVまたはSRDを介したオンライン粘度測定により、従来の方法による粘度測定に使用されるサンプル採取およびラボ技術のばらつきが排除されます。 センサーは、定式化されたシステム粘度(およびSRDの場合は密度)を継続的に測定するように、インラインに配置されています。 一貫したリアルタイムの粘度測定を使用して、コントローラーを介して投与および混合システムを自動化することにより、一貫性が実現します。 プロセスラインでSRVを使用すると、効率が向上し、生産性、利益率、環境目標が向上します。 両方のセンサーは、簡単なOEMおよび後付け設置のためのコンパクトなフォームファクターを備えています。 メンテナンスや再構成は必要ありません。 どちらのセンサーも、取り付け方法や場所に関係なく、特別なチャンバー、ゴム製シール、または機械的保護を必要とせずに、正確で再現可能な結果を​​提供します。 消耗品を使用しないSRVとSRDは、メンテナンスが不要で非常に簡単に操作できます。

レオニクスの利点

衛生的で衛生的なデザイン

Rheonics SRVおよびSRDは、カスタムプロセス接続に加えて、トライクランプおよびDIN 11851接続で使用できます。

SRV-DIN 11851-衛生医療用医薬品チョコレートバッター食品混合アプリケーション用インラインプロセス粘度センサー SRV-DIN 11851
SRV-Triclamp-印刷、コーティング、食品、混合、粉砕アプリケーション向けのインラインプロセス粘度センサー SRV-トリクランプ

SRVとSRDはどちらも、米国FDAおよびEUの規制に準拠した食品接触コンプライアンス要件に準拠しています。

コンプライアンスの宣言–SRVおよびSRDの食品接触コンプライアンス

コンパクトなフォームファクタ、可動部品なし、メンテナンス不要

RheonicsのSRVおよびSRDのフォームファクターは非常に小さく、OEMおよびレトロフィットの簡単なインストールが可能です。 これらにより、あらゆるプロセスストリームに簡単に統合できます。 クリーニングは簡単で、メンテナンスや再構成は不要です。 設置面積が小さいため、インラインインストールが可能で、プレス/システムの追加スペースやアダプター要件を回避できます。

SRV – DIN 11851寸法 SRV-DIN 11851寸法
SRV – Triclamp寸法 SRV-トリクランプ寸法

高い安定性と取り付け条件の影響を受けない:あらゆる構成が可能

Rheonics SRVおよびSRDは、独自の特許取得済みの同軸共振器を使用します。センサーの両端が反対方向にねじれ、取り付け時の反力トルクを相殺するため、取り付け条件とインク流量に完全に影響されません。 これらのセンサーは、定期的な再配置に簡単に対処できます。 センサー要素は、特別なハウジングや保護ケージを必要とせずに、液体の中に直接置かれます。

印刷条件に関する即時の正確な読み出し–完全なシステム概要と予測制御

Rheonicsのソフトウェアは、強力で直感的で使いやすいです。 リアルタイムの粘度はコンピューターで監視できます。 工場のフロア全体に広がる複数のセンサーは、単一のダッシュボードから管理されます。 ポンピングによる圧力脈動がセンサーの動作や測定精度に影響することはありません。 さらに、センサーは外部機械からの振動や電気ノイズの影響を受けません。

 

簡単なインストールと再構成/再較正は不要

電子部品を交換または再プログラミングせずにセンサーを交換

ファームウェアの更新やキャリブレーション係数の変更なしで、センサーと電子機器の両方をドロップイン交換できます。

取り付けが簡単。 XNUMX/XNUMXインチNPTねじ込みインライン継手またはフランジ接続にねじ込みます。

チャンバー、Oリングシールまたはガスケットなし。

クリーニングや検査のために簡単に取り外せます。

SRVはフランジ、DIN 11851サニタリ、および簡単な取り付けと取り外しのためのトライクランプ接続で利用可能です。

低消費電力

24V未満の0.1V DC電源。通常動作時の消費電流(3W未満)

速い応答時間と温度補償された粘度

超高速で堅牢な電子機器と包括的な計算モデルを組み合わせることで、Rheonicsデバイスは業界で最も高速で正確なデバイスの1つになります。 SRVおよびSRDは、リアルタイムで正確な粘度(およびSRDの密度)を1秒ごとに測定し、流量の変動の影響を受けません!

幅広い運用能力

レオニクスの機器は、最も困難な条件で測定を行うために構築されています。 SRVは、インラインプロセス粘度計の市場で最も広い動作範囲を備えています。

  • 5000 psi以上の圧力範囲
  • -40から300°Cまでの温度範囲
  • 粘度範囲:0.5 cP〜50,000 + cP

SRD:単一の機器、トリプル機能 –粘度、温度、密度

レオニクス ' SRD は、粘度、密度、温度測定用のXNUMXつの異なる機器に代わるユニークな製品です。 XNUMXつの異なる機器を同じ場所に配置することの難しさを排除し、最も過酷な条件で非常に正確で再現性のある測定を実現します。

適切なコート品質を達成し、コストを削減し、生産性を向上させます

SRVまたはSRDをプロセスラインに統合し、コーティングプロセス全体で均一性と一貫性を確保します。 色や厚みのばらつきを気にせず、一定の色と厚みを実現。 SRV(およびSRD)は、粘度(およびSRDの場合は密度)を常に監視および制御し、高価な顔料や溶剤の過剰使用を防ぎます。 信頼性の高い自動インク供給により、印刷機の稼働が速くなり、オペレーターの時間を節約できます。 SRVを使用してコーティングプロセスを最適化し、不合格率、廃棄物、顧客からの苦情、プレスのシャットダウン、材料費の節約を減らします。 そして結局のところ、それはより良い収益とより良い環境に貢献します!

所定の場所に清掃(CIP)

SRV(およびSRD)は、クリーニングフェーズ中に溶媒の粘度(および密度)を監視することにより、インクラインのクリーンアップを監視します。 センサーによって小さな残留物が検出されると、オペレーターはラインが目的のためにいつきれいになるかを決定できます。 または、SRVは自動クリーニングシステムに情報を提供して、実行間で完全かつ繰り返し可能なクリーニングを保証します。

優れたセンサー設計と技術

洗練された特許取得済みの3rd世代の電子機器がこれらのセンサーを駆動し、その応答を評価します。 SRVおよびSRDは、¾” NPTおよび1”トライクランプなどの業界標準プロセス接続で利用できます。オペレーターは、プロセスラインの既存の温度センサーをSRV / SRDに置き換えることができ、正確な測定以外に粘度などの非常に価値のある実用的なプロセス流体情報を提供します内蔵Pt1000を使用した温度の測定(DIN EN 60751クラスAA、A、Bが利用可能)。

環境にやさしいです

プロセスでのVOC(揮発性有機化合物)の使用を削減し、回収に必要なエネルギーまたは廃棄コストを削減します。 コストを節約しながら、スマートに製造し、高品質を確保し、環境を保護します。

ニーズに合わせて構築された電子機器

防爆型トランスミッターハウジングと小型フォームファクターのDINレールマウントの両方で利用可能なセンサー電子機器は、プロセスパイプラインおよび機械の機器キャビネット内に簡単に統合できます。

 

統合が容易

センサーエレクトロニクスに実装された複数のアナログおよびデジタル通信方法により、産業用PLCおよび制御システムへの接続が簡単かつ簡単になります。

 

ATEXおよびIECExコンプライアンス

Rheonicsは、危険な環境での使用向けにATEXおよびIECExによって認定された本質的に安全なセンサーを提供します。 これらのセンサーは、爆発の可能性のある雰囲気での使用を目的とした機器および保護システムの設計と構築に関連する基本的な健康および安全要件に準拠しています。

また、Rheonicsが保有する本質的に安全で防爆の認証により、既存のセンサーをカスタマイズできるため、お客様は代替品の特定とテストに関連する時間とコストを回避できます。 カスタムセンサーは、1ユニットから最大数千ユニットを必要とするアプリケーションに提供できます。 数週間対数週間のリードタイムで。

レオニクス SRV & SRD ATEXとIECExの両方の認定を受けています。

ATEX(2014 / 34 / EU)認定

RheonicsのATEX認定の本質安全防爆センサーはATEX指令2014/34 / EUに準拠しており、Exiaの本質安全防爆の認定を受けています。 ATEX指令は、危険な雰囲気で雇用されている労働者を保護するための健康と安全に関連する最小かつ必須の要件を指定しています。

RheonicsのATEX認定センサーは、ヨーロッパ内および国際的な使用が認められています。 すべてのATEX認定部品には、準拠を示すために「CE」のマークが付いています。

IECEx認定

レオニックスの本質的に安全なセンサーは、爆発性雰囲気で使用する機器に関連する規格の認証について、国際電気標準会議であるIECExによって認証されています。

これは、危険な領域で使用するための安全性コンプライアンスを保証する国際的な認証です。 レオニクスセンサーは、Ex iの本質的な安全性の認定を受けています。

製品の導入

プロセスストリームにセンサーを直接インストールして、リアルタイムの粘度と密度の測定を行います。 バイパスラインは不要です。センサーをインラインに浸すことができます。 流量と振動は、測定の安定性と精度に影響しません。 流体に対して繰り返し、連続、一貫したテストを行うことにより、コーティング性能を最適化します。

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。 スイスで製造された精密なレオニックスのインライン粘度計と密度計は、過酷な操作環境で生き残るために必要なアプリケーションと信頼性が要求する感度を備えています。 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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