Rachel je vodja proizvodnje v srednje veliki mlečni družbi v ZDA. Uživa v svojem delu, vendar jo moti ponavljajoč se problem, zadnji primer pa je bil za mlekarno zelo drag.
Laboratorijski testi serije jogurta so pokazali, da je pH močno izven dovoljenih meja in jogurt ni bil uporaben. Polovica serije je bila že zapakirana in jo je bilo treba zavreči.
Še slabše je bilo, ker je bila serija namenjena nedavno lansirani znamki jogurta. Nova znamka je bila velik uspeh, izguba serije pa bi pomenila prazne police v trgovinah nekaterih njihovih strank.
Poleg tega so zaradi priljubljenosti nove linije Rachel in njena ekipa dobili nalogo povečati proizvodnjo z opremo, ki jo uporabljajo že leta. Poleg tega vodstvo zahteva, da uspejo v izzivu trajnostne proizvodnje z zmanjšanjem porabe energije. To je bil zahteven problem za rešiti.
Imela je tudi težave pri iskanju usposobljenih ljudi z izkušnjami pri opravilih, kot so vzorčenje in merjenje, na katere bi se lahko zanesla, da ji pomagajo pri pravih proizvodnih odločitvah.
Po nekaj raziskavah je Rachel našla nekaj, kar morda ne reši vseh njenih težav, a jih bo veliko rešilo in zagotovo preprečilo serije jogurta izven specifikacij!
Ampak preden pridemo do tega…
Vzorčenje: le trenutni posnetek…
Vzorčenje se nanaša na nadzor kakovosti – nima nič skupnega s kontrolo procesa in še manj z avtomatizacijo procesa. Ne prihrani časa ali truda, zato ne pomaga, da bi bile prehrambene in pijačne tovarne bolj produktivne ali učinkovite.
pH ima ključno vlogo pri proizvodnji hrane in pijač, saj pH nivo vpliva na hitrost in obseg reakcij med mnogimi proizvodnimi procesi. Spremljanje pH je zato ključno tako za kakovost izdelka kot za kontrolo procesa.
Običajno se vzorec vzame vsakih 20 minut ali do enkrat na uro med proizvodnjo. To zagotavlja dragocene informacije o kakovosti izdelka in procesa – vendar le do trenutka odvzema vzorca. Vzorec je torej le posnetek tega, kar se je že zgodilo v procesu.
Vodje proizvodnje lahko na podlagi informacij iz tega posnetka le poskušajo vplivati na nadaljnji proces.
... in zelo dovzetno za napake
Poleg tega so rezultati lahko močno netočni: vzorec se lahko spremeni med odvzemom in analizo.
Vsaka zamuda pri izvajanju testa, tudi preprosti telefonski klic, ki ga sprejme laboratorijski delavec, zadolžen za merjenje, lahko povzroči napačen rezultat; ali pa je vzorec napačno dodeljen napačnemu rezervoarju zaradi nepazljivosti; ali... ali... ali. Vzrokov za napake je veliko.
Stekleni in ISFET senzorji: nobeden ni zadovoljiv
Poznavanje pH vrednosti v katerem koli trenutku procesa omogo?a pospešitev, upočasnitev, uravnoteženje ali celo zaustavitev procesa, ko je dosežena želena vrednost. In-line pH senzorji se lahko uporabljajo za merjenje pH skozi celoten proces, od dostave mleka do pakiranja kon?nega izdelka.
Vendar do zdaj noben in-line pH senzor ni bil sposoben v celoti izpolniti pri?akovanj industrije hrane in pija?e:
Tradicionalni in-line pH senzorji uporabljajo stekleno membrano. Težava je o?itna: steklo se lahko zlomi med rokovanjem, čiš?enje na mestu (CIP), ali celo samo med procesom, na primer ko trdni delci v mediju, kot so ledeni kosi med proizvodnjo sladoleda, poškodujejo ali popolnoma razbijejo steklo.
Ion-senzitivni tranzistor z u?inkom polja (ISFET) je bila naslednja tehnologija na trgu. ISFET senzorji niso narejeni iz stekla, ampak imajo čip s pH-senzitivno površino. Na prvi pogled so zato bolj primerni za proizvodnjo hrane kot tradicionalni stekleni senzorji, vendar čipi niso zelo robustni, senzorji pa zahtevajo pogosto kalibracijo. To povzro?a kratke intervale vzdrževanja in številne prekinitve proizvodnje. Poleg tega ISFET senzorji ne prenašajo CIP.
Ni ?udno, da merjenje pH v liniji ni dobilo mesta v industriji hrane in pija?e.
Do zdaj.
InPro X1 - nova doba v merjenju pH
Verjamemo, da je merjenje pH v liniji prihodnost industrije hrane in pija?e. Omogo?a našim strankam popoln nadzor in avtomatizacijo procesov, ve?jo produktivnost, bolj učinkovito in trajnostno uporabo opreme ter spremljanje vsake sekunde procesa. Zato smo se lotili razvoja in-line pH senzorja, ki je tako natan?en kot stekleni senzor, a hkrati izjemno robusten, pravi Balz Aebli, vodja izdelka pri METTLER TOLEDO.
Razvoj je trajal ve? let, zdaj pa je to prvi na svetu robusten, CIP-odporen in-line pH senzor - InPro X1™ HLS. Njegova natan?nost je vsaj tako dobra kot pri najboljših in-line in laboratorijskih senzorjih, hkrati pa odpravlja potrebo po merjenju pH z vzorci.
Resni?no spreminja pravila igre, pravi Balz. Ve? desetletij je mle?na industrija iskala varen in-line pH senzor, ki prenese CIP. Zdaj ga imajo.
Nedrse? pH senzor za najvišjo varnost proizvodnje
Ve? desetletij industrija hrane in pija?e iš?e varen in-line pH senzor, ki prenese postopke čiš?enja. Kot je podrobno opisano v tej beli knjigi, InPro X1 prav to omogo?a.
Razumevanje procesa fermentacije
Graf prikazuje proces fermentacije pri proizvodnji jogurta, prikazuje medsebojno delovanje med pH, temperaturo in kislostjo skozi as.
Temno modra krivulja predstavlja vrednost pH, ki se zmanjuje, ko kulture presnavljajo sladkor in proizvajajo kisline, kar nakazuje poveano kislost, ki je bistvena za kakovost jogurta.
Svetlo modra krivulja prikazuje temperaturo jogurta, ki je kljuna za nadzor hitrosti fermentacije in doseganje eljenega konnega izdelka.
Zeleni znaki oznaujejo vrednosti kislosti, izmerjene na vzorcih, ki sluijo kot kontrolne toke za zagotavljanje skladnosti procesa fermentacije s specifikacijami.
Ko proces napreduje, inline senzor pH poroa vse, kar zazna.
Izkoristite prednosti merjenja v liniji do maksimuma
Z merjenjem v liniji z novim InPro X1 proizvodni vodje, kot je Rachel, ne rabijo ve vzorcev, odvzetih le vsakih 20 minut. V katerem koli trenutku proizvodnega procesa imajo zdaj zanesljive, sprotne informacije o trenutni vrednosti pH.
Neprekinjeno spremljanje naredi celoten proces pregledan, operater pa lahko aktivno posega in prilagaja, e je napredek prepoasen ali prehiter. e e e nastavimo pragove, lahko sistem samodejno sproi reakcijo, ko so ti pragovi doseeni, preseeni ali padli pod njih. Tako je celoten proces lahko avtomatiziran.
Višja učinkovitost in kakovost izdelka
Holger Schmidt, vodja industrije F&B, pojasnjuje: Vodja proizvodnje lahko nastavi parametre in mejne vrednosti znotraj krmilnega sistema. Na primer pri proizvodnji jogurta, ko je rezervoar poln, se dozirajo kulture, in ko fermentacija napreduje, pH pade. InPro X1 stalno zagotavlja odčitavanje pH, in ko pH doseže želeno raven, se rezervoar lahko ohladi, kar ustavi fermentacijo.
Poleg izboljšane kakovosti in varnosti izdelka je popolnoma reguliran proizvodni proces hitrejši in učinkovitejši, saj so časi pretoka in temperatura natančno nadzorovani. To zagotavlja optimalno izrabo opreme ob zmanjšani porabi energije in virov.
Boljša varnost procesa
Napake v procesu, kot so kontaminacija z bakterijami ali čistilnimi sredstvi, je mogoče takoj zaznati.
Zaradi meritve v liniji je mogoče tudi ugotoviti, ali je bilo dostavljeno potencialno kislo mleko, saj se testira vse mleko, ne le posamezni vzorci.
Enako velja, če je bilo mleko shranjeno v vmesnih rezervoarjih. Kritična kontrolna točka (CCP) pred pakiranjem zagotavlja, da v končni izdelek po nesreči ne pridejo čistilna sredstva.
Sledenje
Sledenje kakovosti vhodnega mleka je velik pridobitek za kakovost procesa, pravi Holger. To vidimo v nemški mlekarni, kjer InPro X1 meri vse vhodno mleko, ne le vzorce iz posameznih delov rezervoarja. Če pride do zamude pri prenosu mleka, lahko pride do ločevanja v delih rezervoarja, zato vzorec morda ni reprezentativen. Neprekinjena meritev z InPro X1 zazna vse.
Zaradi spremljanja proizvodnje v liniji je vsak korak procesa - od dostave surovin do pakiranja - popolnoma sledljiv. To je še posebej pomembno za podjetja, ki so zavezana Globalni iniciativi za varnost hrane. V primeru omenjene nemške mlekarne integracija informacij in njihovo shranjevanje skupaj s serijo omogoča tudi popolno sledljivost od kmetije do oblike.
Zaščita opreme
Uporabniki InPro X1 imajo tudi koristi pri zaščiti svoje opreme. Na primeru stranke Holger pojasnjuje:
Med obdelavo sirotke stranka uporablja merjenje pH z InPro X1, da ugotovi, ali je sirotka še vedno sladka. Sirotka nato prehaja skozi filtrirni sistem. Med čiščenjem se meritve iz InPro X1 uporabljajo za spremljanje koncentracije kaustične raztopine. Če pH preseže 11, bi lahko bile membrane v filtrirni opremi poškodovane in bi jih bilo treba zamenjati.
Podobne aplikacije so pri strankah na Novi Zelandiji in v ZDA, v teh primerih za laktozo, in prvi proizvajalec opreme je začel uvajati InPro X1 za izboljšanje avtomatizacije procesov in zadovoljstva strank.
Stotine pravilnih meritev povprečijo šum
Merjenje v liniji natančno pokaže, kaj se dogaja med in na vsakem koraku procesa, tako natančno in precizno kot merjenje vzorca v laboratoriju.
Ni čudno, da je merjenje pH v liniji že dobro uveljavljeno v industrijah, kot so kemikalije in farmacevtika. Kar pa uporabnike v industriji F&B pogosto moti, je vidni šum v branju krmilnega sistema.
To je zato, ker sredstvo, kot je mleko, ni homogena masa. InPro X1 zazna vse variacije, tudi nezaželen šum signala, ki ga povzročajo plinski mehurčki. InPro X1 očisti podatke, tako da dobite le natančno merjenje pH.
X-Chip - Srce InPro X1
X-Chip, popolnoma nova tehnologija, ki presega vse obstoječe tehnologije za merjenje pH, je dejanski senzor in srce InPro X1. Nahaja se v titanskem vrhu, X-Chip je v neposrednem stiku s sredstvom in uporablja isti potenciometrični merilni princip kot steklo, občutljivo na pH. Vendar je litijev silikatni površinski sloj X-Chipa vezan na kovinski sloj v kompozitni konstrukciji in je zelo robusten.
Temperaturni senzor je nameščen blizu X-Chipa za temperaturno kompenzacijo, ohišje senzorja pa je izdelano iz zelo močnega, prehransko varnega polimera PEEK.
InPro X1 je eden izmed naših Intelligent Sensor Management (ISM™) senzorjev. Ena glavnih prednosti ISM je, da se analogni merilni signal v senzorju pretvori v robusten digitalni signal, ki ne trpi izgub med senzorjem in oddajnikom.
InPro X1 je trajno nameen v opremo, kar zmanja stroke namestitve in obratovanja. Namenjen je ne le za prenaanje, temve tudi za podporo CIP i1enju, saj ni obremenjen z nenadnimi temperaturnimi spremembami, je odporen na vsa istilna sredstva in zato lahko slui za indikacijo i1ilne aktivnosti kaustike.
Senzor vedno prikazuje trenutno vrednost pH v opremi. In zahvaljujo CIP je vedno na isti higienini ravni kot preostali sistem in pripravljen za uporabo kadarkoli je vkljuen, razlaga Balz.
"Potrudili smo se, da smo ga uniciili!"
Zelo smo se zabavali, ko smo posku1ali uniciiti InPro X1, pravi Balz. Metali smo jih po sobi, spu1ali z strehe, vozili preko njih in celo uporabili dva senzorja kot bobnarske palice!
Ve kot tiso InPro X1 je v uporabi pri strankah po vsem svetu, ni bilo zabeleeno nobene mehanske 1kode. Senzor je celo prestal MIL-STD-810H test padca, strogo preizku1anje, doloeno s strani amerike vojske.
Trdna uspešnost
Robustnost senzorja je še posebej uporabna v medijih z visoko viskoznostjo. Holger Schmidt navaja dva primera:
Kislo maslo potrebuje nekaj časa, da preide skozi prvo stopnjo maslene naprave. V tem času imajo kulture, dodane na vhodu, čas, da delujejo in znižajo vrednost pH. Z nadzorom rezultata v liniji je mogoče uporabiti doziranje kultur pred drugo polovico postopka maslenja, kar prihrani čas.
Stranke v Angliji so to možnost nadzora že uspešno uporabile. Senzor deluje tudi pri proizvodnji mocarele, kjer je viskoznost še višja. Pri italijanskem naročniku InPro X1 nadzoruje pH in zgodaj opozori, če izdelek ni znotraj željenega območja pH.
Holger Schmidt, Industry Manager for Food & Beverage Industry
Popolnoma združljiv in enostaven za uporabo
InPro X1 je popolnoma združljiv z obstoječo opremo. Enostavno ga je mogoče naknadno namestiti z uporabo preprostega procesnega priključka, kot je METTLER TOLEDO InFit 761/NC.
Namesti se ga lahko z Ingold, SMS, DIN11851, sponko ali Varinline povezavo, namestitev je certificirana po 3A in EHEDG ter enostavna za čiščenje.
Zahvaljujoč drugi funkciji ISM, napovednim diagnostičnim orodjem, so dnevi do kalibracije in zamenjave senzorja prikazani na povezanem oddajniku, tako da je mogoče vzdrževalna dela načrtovati v času brez proizvodnje in se izogniti nepričakovanim prekinjanjem procesa.
Po 80 letih - končno zanesljiv in-line senzor
Rachel, vodja proizvodnje, je navdušena nad možnostmi, ki jih ponuja InPro X1 in njegova visoka natančnost in robustnost.
Tehnologija X-Chip, ki jo je v celoti razvila družba METTLER TOLEDO, je prva inovacija na trgu pH senzorjev za industrijo F&B po približno 80 letih steklenega?enja in 40 letih tehnologije ISFET. Senzor označuje začetek nove dobe: prvič je merjenje pH v liniji v mlečni proizvodnji in drugi proizvodnji hrane zanesljivo in varno - v vsakem pomenu.
Natančnejši in hitrejši proizvodni procesi
Rachel želi, da njena mlekarna izkoristi prednosti meritve pH v liniji. Natančnejši in hitrejši proizvodni procesi bi njeni ekipi omogočili, da proizvede več v istem času in brez vpliva na kakovost. Manj vzdrževanja bi njihovo proizvodnjo naredilo še učinkovitejšo, uprava pa bi cenila izboljšano razmerje med stroški, kakovostjo in zmogljivostjo.
Posebej jo navdušuje možnost sledenja 100 % proizvodnega procesa in enostavnost uporabe senzorja. Za Rachel bodo izgubljene serije jogurta zaradi pH izven specifikacij stvar preteklosti.
V tem priročniku o dobrih postopkih uporabe je pojasnjeno, kako pravilno uporabljati in vzdrževati senzorje za merjenje pH-vrednosti. V priročniku je opisano tudi, kako lahko z uporabo digitalne senzorske platforme za tehnologijo ISM (ISM®) podjetja METTLER TOLEDO dosežete večjo natančnost merjenja in učinkovitost.
Holger prinaša več kot 20 let globalnih izkušenj pri povezovanju proizvajalcev živil in pijač, izdelovalcev naprav in strojev ter podjetij za avtomatizacijo, s poudarkom na higienskih senzorskih tehnologijah. Ima 10 let izkušenj na področju prodaje strojev za proizvodnjo pijač in projektiranja obratov ter je na Weihenstephenu pri TUM pridobil naziv mojster pivovar. Holgar podpira stranke METTLER TOLEDO pri uporabi inline procesnih analitskih rešitev za izboljšanje procesov in stabilno proizvodnjo visoke kakovosti. Kot aktiven član združenja EHEDG spodbuja in svetuje glede najboljše možne higienske integracije in rešitev za čiščenje.
Zahtevajte ponudbo ali informacijePridobite ponudboTakojšnja ponudbaInformacije o rešitviRequest Online Demo
Želim...
Need assistance? Our team is here to achieve your goals. Speak with our experts.
.png/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1280.1280.png "Linijska pH Sonda/ORP (redoks) sonda")
.jpg/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1280.1280.jpeg "Ohišja senzorjev in sistemi za čiščenje senzorjev")
.png/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1280.1280.png "Oddajniki")