Какие критерии учитывать при выборе смесителя специй со встроенным дозированием жидкости?
При выборе смесителя специй со встроенным дозированием жидкости необходимо в равной мере учитывать качество продукта, стабильность процесса, гигиену и безопасность. В центре внимания находятся качество смешивания, подходящее применение жидкости и гигиеничная, хорошо автоматизируемая концепция установки.
Технологические требования
Смеситель специй должен достигать воспроизводимой высокой однородности смешивания, особенно при подаче мельчайших компонентов, таких как ароматизаторы, масла или олеорезины (например, CV ≤ 5 %). Мешалка должна создавать достаточное сдвиговое воздействие, чтобы диспергировать агломераты, возникающие при подаче жидкости, не повреждая при этом чрезмерно частицы специй и не теряя ароматических веществ. Исполнение, геометрия инструмента и окружная скорость адаптируются к свойствам текучести, чувствительности частиц, а также желаемым размерам загрузок и производительности; типичная используемая степень наполнения составляет примерно 40–70 % объёма смесителя.
Система дозирования жидкости
Для стабильных рецептур требуется определённая точность дозирования (примерно ±0,5–4 %). Объёмные системы проще, тогда как гравиметрические системы через тензодатчики в значительной мере независимы от колебаний вязкости и температуры. Выбор одно- или двухкомпонентных форсунок, копий или труб для распыления зависит от вязкости и липкости жидкости: маловязкие среды часто можно дозировать простыми трубами для распыления, тогда как высоковязкие или липкие среды требуют тонко распыляющих форсунок с поддержкой сжатым воздухом. Важно расположение точек дозирования в зонах высокой турбулентности, чтобы избежать локального переувлажнения, комкования и налипания; дозирующие устройства не должны мешать процессу смешивания и должны быть легко очищаемыми и обслуживаемыми.
Гигиенический дизайн и очищаемость
Специи — микробиологически чувствительные натуральные продукты, поэтому смесительная камера и система дозирования должны быть рассчитаны по принципам гигиенического дизайна: геометрия с малым количеством застойных зон, наклонные и самоопорожняющиеся поверхности, контактирующие с продуктом поверхности с низкой шероховатостью (например, Ra ≤ 0,8 мкм), а также подходящие материалы (типично нержавеющая сталь 1.4404 / AISI 316L). Встроенные системы CIP/WIP со стратегически расположенными распылительными головками и форсунками сокращают время простоя и снижают перекрёстное загрязнение при смене рецептур. Уплотнения и эластомеры должны соответствовать пищевому законодательству и быть сенсорно нейтральными.
Управление, безопасность и экономичность
Автоматизация должна поддерживать поэтапную подачу жидкости (например, после фазы сухого смешивания или с интервалами), управление рецептурами и полную прослеживаемость загрузок. Данные процесса, такие как фактические дозированные количества, время смешивания и температуры, документируются и в идеале интегрируются в вышестоящие системы. Поскольку пыль специй может быть взрывоопасной, требуется подходящий расчёт по ATEX (заземление, исключение источников зажигания, адаптированные электрические компоненты), а также эффективная система отсоса и фильтрации. Удобные для обслуживания, хорошо доступные конструкции, а также энергоэффективные приводы и продуманная концепция быстроизнашивающихся деталей снижают затраты жизненного цикла и обеспечивают экономичную эксплуатацию.
Так amixon® без комкования вводит масла, жиры и жидкие ароматизаторы в порошок
Жидкость целенаправленно подаётся туда, где действует наивысшая смесительная активность
Комки возникают чаще всего из-за локального переувлажнения. Именно этого следует избегать. Поэтому дозирование у amixon® происходит через точные копья подачи. Они могут оснащаться одно-, двух- или многокомпонентными форсунками. В зависимости от применения жидкость вводится сверху на движущийся смешиваемый материал или ниже уровня наполнения непосредственно в слой порошка. Там находится зона действия режущего ротора.
Ротор микротонко распределяет жидкость в порошке. Главная мешалка берёт на себя макроскопическое перемешивание. Она чаще всего выполнена в геометрии SinConcave®/SinConvex®. Инструменты ComDisc® поддерживают практически безостаточное опорожнение. Так возникает равномерное введение при чистой смесительной камере.
Двухкомпонентная форсунка создаёт наиболее тонкое распыление. Она особенно подходит для малых количеств подачи. Это справедливо, например, для ароматизаторов или маслосодержащих растворов витаминов.
Реология и смачивание
Свойства жидкости решающим образом влияют на результат смешивания. Особенно сложны процессы смачивания, когда жидкость высоковязкая, а порошок очень тонкий и пылевидный. Тогда возрастает опасность комков и неравномерного распределения.
С ростом температуры вязкость многих жидкостей снижается. Благодаря этому их можно лучше перекачивать, дозировать и распылять. Поэтому смесители amixon® опционально можно оснастить термостатируемой двойной рубашкой. Жиры остаются так выше своей точки плавления. Холодные зоны у стенки предотвращаются. Это снижает налипание и застывание.
Важно также поведение под сдвигом. Некоторые жидкости при более высоком сдвиге становятся более жидкотекучими. Другие реагируют чувствительно, и с ними следует обращаться особенно щадяще. Поэтому система форсунок, температура и интенсивность смешивания всегда согласуются с продуктом.
Решающим является также то, насколько хорошо порошок способен впитывать жидкость. Большая удельная поверхность, тонкие капиллярные структуры и разные поверхности частиц сильно влияют на смачивание. Отсюда вытекают требования к размеру капель, скорости дозирования и энергии смешивания.
Воспроизводимая стратегия дозирования
Подача жидкости происходит непрерывно и тонко дозированно во время процесса смешивания загрузки. При высоких долях жира она может выполняться в несколько этапов с промежуточными фазами смешивания. Этапы процесса можно заложить в СПС.
Интенсивность смешивания настраивается плавно. Она охватывает диапазон от щадящего увлажнения до интенсивного перемешивания. Так внесение энергии можно адаптировать к чувствительным или устойчивым продуктам.
Степень наполнения может варьироваться примерно от 10 % до 100 %. Также при меняющейся степени наполнения качество смешивания сохраняется. При применении режущего ротора минимальная степень наполнения может быть, однако, выше.
Выбор установки и валидация
В зависимости от применения используются вертикальные смесители, конусные смесители или непрерывно работающие системы. Для требовательных продуктов применяются вертикальные смесители (VM, SH, HM), конусные смесители (AM) или AMK.
Поведение смачивания, масловпитывающая способность и стратегия дозирования проверяются в испытательном центре amixon® с оригинальными продуктами. Это обеспечивает надёжность для последующей производственной эксплуатации. Именно для сложных порошков это практическое испытание часто незаменимо.
Щадящая переработка чувствительных продуктов
Для чая, трав и специй amixon® предлагает особенно щадящие процессы смешивания. Низкие частоты вращения сохраняют хрупкие структуры. Одновременно они обеспечивают практически полное опорожнение и быструю очистку. Это особенно выгодно при частой смене рецептур.
Силосный смеситель Gyraton® GM идеально гомогенизирует большие загрузки специй, чая или кофе, при минимальном внесении мощности и особенно щадяще. Возможны объёмы до 100 м³.
Конусный смеситель amixon® особенно хорошо подходит для так называемых многоступенчатых процессов смешивания. Таким образом можно заменить премиксы.
Гигиенический дизайн как основа
Все названные свойства опираются на гигиенический дизайн amixon®. Смесительная камера и мешалка сварены без щелей и отполированы. Мешалка опирается только сверху. Критичный нижний вывод вала благодаря этому отсутствует.
Большие смотровые двери Clever-Cut® с уплотнением OmgaSeal® без застойных зон обеспечивают доступ ко всем контактирующим с продуктом поверхностям. Выпускные органы без застойных зон и встроенные моющие копья поддерживают валидируемую сухую и влажную очистку. Это соответствует EHEDG, FDA и 3-A Sanitary Standards. По желанию возможна также полностью автоматизированная очистка.