Smart Q
Der schnellste Halogentrockner der Welt
Feuchtegehalte von diversen Kunststoffproben
Um die Leistung des Analysegerätes zu demonstrieren, wurden fünf Kunststoffpelletproben analysiert: PA, ABS, PC, PP und ein TPE. ABS, PP und das TPE waren mit Ruß gefüllte Verbundpellets, während PA und PC reine Pellets waren. Alle Pellets wurden vor der Analyse 24 Stunden lang Labortemperatur und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Zur Bestimmung der Feuchtigkeit wurde eine Probe von 15 g des jeweiligen Produkts im Smart Q analysiert. Der Referenztest wurde dreifach in einem Trockenschrank durchgeführt, um einen Vergleichswert zu erhalten. Die Trockenschrankmethode wurde für acht Stunden auf 100 °C eingestellt, gefolgt von einem Abkühlungsschritt im Exsikkator, um eine vollständige Trocknung sicherzustellen.
Die Ergebnisse für die durchschnittliche prozentuale Feuchtigkeit mit dem Smart Q im Vergleich zu den Referenzergebnissen sind in der Tabelle dargestellt. Die durchschnittliche absolute Differenz zwischen diesen und den Trockenschrankergebnissen beträgt weniger als 0,003 %. Die Präzision des Smart Q übertraf die Trockenschrank-Referenzmethode und zeigte durchschnittliche Standardabweichungen von 0,011 bzw. 0,013 %.
Anwendungen
Die Herstellung von sprühgetrockneten Pulvern ist ein relativ einfacher Prozess, bei dem ein flüssiges Produkt unter niedrigem Druck erhitzt wird, um die Feuchtigkeit bzw. das Wasser auszutreiben, wodurch ein trockenes, unverderbliches Produkt entsteht und einfach zu transportieren ist. So einfach der Prozess auch ist, der Feuchtigkeitsgehalt im fertigen Produkt ist entscheidend für die Kontrolle. Zu viel Feuchtigkeit führt dazu, dass das Endprodukt agglomeriert und verdirbt. Auf der anderen Seite müssen Hersteller die Entfernung von Feuchtigkeit mit dem Energieverbrauch in Einklang bringen. Die Sprühtrocknung ist ein energieintensiver Prozess; die Übertrocknung pulverförmiger Produkte erhöht den Energieverbrauch und verringert die Gesamtrentabilität. Der Feuchtigkeitsgehalt kann durch Inline-Detektoren überwacht werden, die sich in der Trocknungsanlage befinden. Diese Sensoren müssen jedoch kalibriert werden und das Endprodukt muss vor der Freigabe noch direkt qualifiziert werden. Herkömmliche ältere Infrarot-Feuchtigkeitsmesser sind ein relativ schneller Ansatz zur Überprüfung des Feuchtigkeitsgehalts, können jedoch 20 Minuten oder länger dauern. Im Smart Q Feuchtebestimmer werden diese Probenarten binnen 5 min. genau und schnell gemessen.
Probe | Feuchte [%] Trockenschrank | Feuchte [%] Smart Q |
Molkenproteinkonzentrat (WPC) | 8,075 | 8,065 |
Eipulver | 3,465 | 3,457 |
Milchpulver | 3,900 | 3,905 |
fettfreie Trockenmilch (NFDM) | 5,795 | 5,814 |
Isolatmilchpulver (Isolate MP) | 9,193 | 9,185 |
Die Feuchteanalyse spielt während des gesamten Herstellungsprozesses von Snacks eine entscheidende Rolle, von der Überprüfung der eingehenden trockenen Zutaten bis zur endgültigen Produktfreigabe. Der Feuchtigkeitsgehalt ist nicht nur entscheidend für die Haltbarkeit und den Geschmack des Endprodukts, sondern kann auch die Verarbeitungs- und Extrusionseigenschaften dramatisch beeinflussen. Traditionell wird die Feuchtigkeitsanalyse mit der Trockenschrankmethode durchgeführt, die in der Regel viele Stunden in Anspruch nimmt und damit länger ist als der Mischzyklus der meisten extrudierten Snacks im Teigzustand. Aufgrund der kurzen Mischzeit von Snackteigen war eine echte Prozesskontrolle an der Produktionsstraße in der Vergangenheit nahezu unmöglich. Im Smart Q Feuchte-/Feststoffanalysator wird die Vielzahl von Probentypen in der Herstellung von Snacks von trockenen Pulverzutaten bis hin zu Teigen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, Hydraten und flüssigen Suden schnell und einfach gemessen.
Feuchtigkeitsvergleich der Trocknungsmethoden im Trockenschrank (105 °C) und im Smart Q für Snacks
Probe | Trockenschrank | SMART Q | ||
[%] Feuchte | SD | [%] Feuchte | SD | |
Hot Cheetos Sticks | 1.60 | 0.13 | 1.65 | 0.13 |
Ritz Cracker | 2.67 | 0.05 | 2.67 | 0.09 |
Gemüse Chips | 2.83 | 0.06 | 2.84 | 0.11 |
Maistortillas | 2.84 | 0.08 | 2.88 | 0.05 |
Brezeln | 3.77 | 0.10 | 3.73 | 0.15 |
Nilla Waffeln | 3.98 | 0.17 | 3.94 | 0.09 |
Salzcracker | 4.55 | 0.04 | 4.49 | 0.20 |
Schnelle Kontrolle der laufenden Produktion:
Das Smart Q kann direkt am Produktionsort aufgestellt werden, eine Probe wird entnommen und ins Smart Q gegeben. Wenige Minuten später liegt das Ergebnis vor und es können ggf. Maßnahmen zur Nacharbeitung des Produktansatzes getroffen werden bzw. die Freigabe zum Abfüllen erteilt werden.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen die universellen Einsatzmöglichkeiten der IR/Halogen-Trocknungswaage, die kurzen Analysenzeiten sowie die Vergleichbarkeit zur Standrad-Referenzmethode Trockenschrank.
Schnelle Trocknung von unterschiedlichen Lebensmitteln im Smart Q
Probenart | Feuchtegehalt [%] | Trockenmasse/ Feststoffgehalt [%] | Zeit [min.] |
Hackfleisch | 67,82 |
| 5:57 |
Käse – Pulver | 2,94 |
| 3:29 |
Käse – Scheiben | 46,78 |
| 4:29 |
Sahne |
| 41,93 % | 4:46 |
Hühnerfleisch | 73,05 |
| 4:02 |
Kochschinken | 73,85 |
| 4:08 |
Brühwurst | 53,53 |
| 5:47 |
Eiscreme |
| 41,38 | 4:43 |
Pektin | 4,32 |
| 6:32 |
Sauerrahm |
| 26,31 | 4:10 |
Vitamin E – Pulver | 2,20 |
| 4:10 |
Molkepulver | 2,65 |
| 5:07 |
Joghurt |
| 12,55 | 5:23 |
Gemüsechips | 2,15 |
| 5:45 |
Balsamico-Dressing |
| 20,12 | 5:18 |
Marzipan | 8,05 |
| 4:56 |
Haselnusscreme | 0,7 |
| 4:10 |
Konzentrate aus Kaffeekapseln |
| 35,20 | 4:41 |
Kondensmilch/Kaffeesahne |
| 33,12 | 4:10 |
Vergleich der Trocknungszeiten und Gehälter von Molkereiprodukten im Smart Q vs Trockenschrank. Die Trocknungsdauer beträgt ca. 5 Minuten im Smart Q
Probenart | Smart 6 Feuchte/Feststoff [%] | Trockenschrank Feuchte/Feststoff [%] |
Magermilch | 9,28 | 9,26 |
Joghurt | 20,69 | 20,56 |
Fettarme Milch | 10,95 | 10,91 |
Vollmilch | 1,88 | 11,89 |
Eiscreme | 39,12 | 39,07 |
Schmelzkäse | 41,58 | 41,50 |
Naturkäse | 37,07 | 37,03 |
Frischkäse | 65,44 | 65,40 |
Sahne | 46,88 | 46,86 |
Saure Sahne | 26,48 | 26,54 |
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