Прецизионный смеситель пищевых ароматизаторов

Современные продукты питания и деликатесы невозможно представить без использования ароматизаторов. Слово «аромат» происходит от греческого и означает пряность. Многие ароматы являются результатом химических соединений, таких как ароматические вещества, сложные эфиры, терпены, альдегиды, кетоны и другие основные вещества. Натуральные ароматические вещества содержатся в пищевом сырье или образуются в процессе выпечки или приготовления пищи. Ароматические вещества, идентичные натуральным, имеют такую же химическую структуру, что и натуральные ароматизаторы, но производятся синтетически. Искусственные ароматические вещества, напротив, в природе не встречаются. Искусственные ароматизаторы используются для получения аппетитных вкусовых качеств, которые превосходят натуральный вкус. Некоторые ароматы, наоборот, не могут быть оптимально воссозданы с помощью искусственных добавок и добываются натуральным путём.

У человека различают шесть органов чувств: орган зрения, слуха, обоняния, вкуса, кожно-мышечного чувства и равновесия. Ароматическое ощущение - это всегда сочетание вкуса и запаха. Вкусовое впечатление возникает, когда во время дегустации вдыхается через рот. В полости горла ароматические вещества нагреваются и поступают в нос путём носоглотки.

Язык может распознать только пять ароматов (сладкий, кислый, соленый, горький и умами). Вкус умами был обнаружен японским исследователем Кикунаэ Икэда в 1908 году. Умами можно перевести как «сытный» или «мясистый». Носителями вкуса умами являются аминокислоты и глутамат натрия. Умами является важным компонентом вкуса сыров пармезан и рокфор, соевого соуса и других продуктов, а также неферментированных продуктов — грецкого ореха, брокколи, помидоров, грибов, термически обработанного мяса и грудного молока. Их соли называются глутаматами. Рецепторы обонятельной слизистой оболочки человека воспринимают около четырехсот различных ароматов. Совместно с обонятельным восприятием, наши вкусовые рецепторы позволяют различать более десяти тысяч вкусов и миллионы ароматов. На «острые» и «мятные» продукты реагируют тепловые рецепторы: вещества, содержащиеся в перце, чесноке, луке и т. п. «обманывают» организм, заставляя чувствовать жжение на языке, как от горячего (или прохладу, как от мяты). 

Ароматические добавки постоянно меняются с учетом измененных вкусовых предпочтений потребителей, например, при производстве быстрорастворимых продуктов, таких как порошки для напитков, молочные смеси, йогуртовые, чай, энергетические напитки, а также фруктовые жевательные резинки и леденцы. Здесь используются жидкие ароматизаторы и растворимые ароматизаторы в порошкообразной форме.

Главной задачей при изготовлении ароматизаторов и продуктов питания является быстрое обслуживание клиентов и точное соответствие региональным вкусовым предпочтениям. Помимо хорошего вкуса, следует также принимать во внимание аспекты естественного, здорового образа жизни. Продукты питания должны содержать меньше соли, сахара и жира и, по возможности, способствовать сбалансированному питанию без усилителей вкуса.

В связи с быстрым ростом мирового населения и ростом среднего класса в развивающихся странах, ожидается рост рынка продуктов быстрого приготовления. В первую очередь к ним относятся сухие смеси. Производители растворимых напитков и продуктов быстрого приготовления разработали свои уникальные отличительные особенности, основанные на требованиях рынка. Но прежде чем продукт попадет в корзину покупателя, товары должны быть смешаны, заполнены и отправлены. Процесс смешивания имеет решающее значение для качества продукта, так как здесь оказывается влияние на свойства сыпучего материала, такие как однородность, естественный вид, текучесть, текстура и отсутствие пыли, а также свойства растворения и оседания при растворении в жидкостях.

Во всем мире ароматизаторы, специи и другие продукты питания изготовляются и обрабатываются с помощью прецизионных смесителей amixon®. Промышленное оборудование amixon® имеет безупречную репутацию и отвечает всем требованям заказчика:

1.Идеальный эффект смешивания благодаря трехмерному потоку
Промышленное смешивание порошкообразных веществ в основном осуществляется в прецизионных смесителях. В случае смесителя amixon®, описанного здесь, смеси твердых частиц внутри смесительного сосуда смешиваются в виде толкающего потока. Сосуд для смешивания представляет собой вертикальный конус с цилиндром в верхней части. В его центре вращается спиральный смесительный инструмент, также называемый винтовой лентой. Спираль имеет угол наклона в 20°. Ширина спиральной ленты подобрана так, чтобы один оборот смесительного механизма обеспечивал перемешивание пятой части всего смешиваемого материала. Винтовая лента собирает смешиваемый материал на периферии смесительной камеры и направляют его вверх. Оказавшись наверху, смешиваемый материал стекает вниз в центр сосуда. Эффект смешивания в основном происходит в граничных областях между двумя макропотоками. Простыми словами процесс можно описать следующим образом: Подача смешиваемого материала вверх осуществляется в принудительном порядке при помощи винтовых лент, а вниз он опускаестя под воздействием силы тяжести. В граничной области происходит смена местоположения частиц.

2. Бережная гомогенизация и интенсивная подготовка
a. Дистрибутивное смешивание
Благодаря полному отсутствию мёртвого пространства, технически идеальное качество смесей, которое практически невозможно улучшить, достигается за 70-200 оборотов смесительного механизма. Происходящий здесь процесс смешивания можно определить как «дистрибутивное смешивание». Процесс смешивания особенно бережный и энергоэффективный. Периферическая скорость перемешивающего устройства обычно регулируется в диапазоне от 0,5 м/с до 2,5 м/с.

Благодаря конструкции идеальные качества смешивания могут быть достигнуты уже при уровне заполнения около пяти процентов, поскольку эффект потока происходит одинаково независимо от уровня заполнения. amixon GmbH определяет обозначение типа своих смесителей исходя из полезного или рабочего объема. Конусный смеситель AM 3000 гарантирует идеальное качество смешивания сухих, влажных и пастообразных продуктов при уровне заполнения от 150 до 1000 литров.

b. Дисперсионное смешивание
Иногда, однако, пользователь желает дополнительных этапов обработки сырья, таких как удаление комков, диспергирование или агломерация. Здесь с повышенным потреблением энергии используются дополнительные эффекты трения и измельчения. В смесителе amixon® это происходит за счет увеличения частоты вращения смесителя и путём дополнительного использования рассеивающих инструментов для получения однородной продукции. Таким образом, один и тот же смеситель обеспечивает особенно бережное «гомогенизирование» для дистрибутивного смешивания, а также «интенсивное диспергирование» для дисперсионного смешивания

3. Различная степень заполнения
В случае дисперсионного смешивания, уровень наполнения необходимо увеличить так, чтобы дисперсионный ножничный инструмент находился на расстоянии приблизительно 30-40 см ниже уровня наполнения. В зависимости от размера, минимальный уровень наполнения составляет около 400 литров для AM 3000 и 600 литров для AM 6000.

4. Загрузка и выгрузка
Заполнение смесителя отдельными компонентами происходит последовательно или одновременно через одну или несколько форсунок над смесительной камерой. При этом смеситель может стоять неподвижно для случая, если смеситель находится на датчике нагрузки и служит в качестве весов для дозирования, или вращаться для случая, если нужно смешать одну партию за другой быстро и без перерыва. После смешивания (прим. от 2 до 6 минут) открывается арматурный элемент в днище, исключающий образование «мертвых» зон при разгрузке, и смешанные материалы высыпаются через разгрузочный штуцер. Такая разгрузка исключает расслоение. Скорость разгрузки определяется размерами разгрузочного клапана.

5. Смесительная камера устойчива к вакууму и давлению.
Прочный смесительный вал герметизирован и приводится в движение только сверху, вне контакта со смесительным материалом. Это особенно гигиеничное уплотнение вала гарантирует, что даже при различном давлении системы в смесительной камере работа не будет содержать пыли и загрязнений. Например, при подаче смеси с помощью всасывающей пневматики, возникает вакуум. В особых случаях смесительная камера перед загрузкой освобождается от атмосферного кислорода за счет применения вакуума в прибл. 10 мбар абсолютного давления. Затем смесительная камера заполняется газообразным азотом. Только после этого происходит подача смешиваемого вещества. Небольшое избыточное давление азота от 50 до 100 мбар поддерживается в смесительной камере во время смешивания и разгрузки, чтобы предотвратить окисление смеси. В других случаях загрузка смесительной камеры происходит через пневматическое давление. Смесительная камера остается газо- и пыленепроницаемой даже во время работы под избыточным давлением. Особую важность здесь представляют элементы конструкции уплотнения вала, нижней запорной арматуры и смотровой двери.

6. Проверка и очистка
Дизайн смесительного оборудования amixon® обеспечивает удобный доступ в камеру и хороший обзор через большие смотровые люки. Это позволяет быстро и надежно выполнять ручную сухую чистку. Люк изготовлен по технологии CleverCut®. Вставленное в паз уплотнительное кольцо герметизирует газо- и пыленепроницаемо очень близко к продукту. Это дверное уплотнение подходит даже для автоматической мокрой уборки, так как оно герметизирует практически без мертвого пространства. amixon® разработал дизайн с минимальным использованием шарниров и капилляров для ускорения и упрощения процесса сушки.

Гигиена, размер центра шероховатости Ra опционально от 2 мкм до 0,2 мкм
Все части, соприкасающиеся с продуктом, бесшовно сварены и опционально отшлифованы. Шлифовка или качество поверхности деталей, соприкасающихся с продуктом, реализуются согласно соответствующей спецификации клиента. По желанию заказчика возможна зеркальная полировка. В особых случаях поверхности также подвергаются электрополировке. amixon® документирует соответствие FDA всех полимерных материалов и реализует действующие требования EHEDG как для сухой, так и для мокрой работы.

7. Выгрузка остатков и автоматическая мокрая чистка
Благодаря конической конструкции, сыпучие материалы выгружаются при медленном вращении смесительного устройства без расслоения, как правило, без остатка. Таким образом, пользователь может очень гибко использовать универсальный прецизионный смеситель. Влажная очистка может также выполняться автоматически путем орошения всех компонентов смесителя.

Испытания и проектирование

Как уже упоминалось, каждое перерабатывающее предприятие имеет свою собственную философию работы. Таким образом, требования к смесительному оборудованию всегда индивидуальны. Для проведения технических тестов amixon® использует около 30 испытательных смесителей, расположенных в Падерборне, США, Японии, Китае, Таиланде и Индии. Инженеры-технологи обладают многолетними знаниями рынка на всех континентах. Как изготовитель по индивидуальному заказу, amixon® осуществляет требования заказчиков вплоть до мельчайших деталей. На производственной площадке amixon® в Падерборне команда из 142 сотрудников изготовляет оборудование по индивидуальному заказу, учитывая все требования заказчика.

Mixer AMT 2000