L'industria dolciaria del cioccolato è un settore che non è limitato dall'età o dalla nazionalità; pertanto, la crescita di questo settore è estremamente elevata in tutto il mondo. La popolarità del cioccolato è quasi certamente dovuta alle sue caratteristiche alimentari uniche. Si scioglie in bocca, impartendo una sensazione di raffreddamento. Le superfici della cavità orale sono rivestite dal cioccolato fuso e il sapore viene rilasciato. La reologia e la viscosità del cioccolato svolgono un ruolo vitale nel garantire una costante sensazione alimentare, garantendo un maggiore riconoscimento del marchio e lealtà da parte dei clienti.

Il costo delle fave di cacao è aumentato e i consumatori sono molto sensibili ai prezzi per pagare di più per il loro cioccolato, che sta comprimendo i margini e abbassando la domanda, soprattutto in Europa. Insieme alle fluttuazioni dei costi delle materie prime, le applicazioni dell'industria alimentare in generale e dell'industria del cioccolato in particolare devono contrastare le sfide relative all'efficienza, ai tempi di consegna e all'utilizzo della capacità. Inoltre, le continue innovazioni e sviluppi da parte dei produttori in merito ai sapori e alle consistenze sono una delle aree chiave per i produttori di cioccolato. I leader del settore si stanno muovendo verso l'adozione di tecnologie più avanzate come l'automazione, l'internet delle cose industriale (IIoT) e le tecniche di simulazione per rimanere snelli e competitivi in ​​termini sia di qualità che di costi. I produttori innovano continuamente per attirare i consumatori, dalle combinazioni enigmatiche di sapori alle indicazioni sulla salute più audaci, al controllo delle porzioni e alle barre personalizzate.

Fondamentale per la qualità del cioccolato è un appropriato comportamento di fusione in modo che i prodotti siano solidi a temperatura ambiente e si sciolgano all'ingestione, con una valutazione finale della consistenza dopo l'inversione di fase. La distribuzione granulometrica e la composizione degli ingredienti svolgono un ruolo importante nel modellarne il comportamento reologico e la percezione sensoriale. Le proprietà di flusso del cioccolato sono importanti perché il controllo di qualità del prodotto è una necessità. Se la viscosità è troppo bassa, anche il peso del cioccolato sulle caramelle ricoperte sarà troppo basso. Quando è troppo alto, possono formarsi bolle e non fuoriescono dalla tavoletta di cioccolato. Inoltre, il sapore del cioccolato in bocca è influenzato dalla viscosità; pertanto, la lingua del consumatore può percepire proprietà di flusso errate, un sensore estremamente sensibile. Il gusto percepito dipende dall'ordine e dalla velocità di contatto, che sono correlati alla viscosità e alla velocità di fusione.

Composizione

Il cioccolato può essere descritto come una sospensione costituita da particelle non grasse (zucchero e solidi di cacao e, eventualmente, particelle di latte in polvere) disperse nel burro di cacao come una fase continua. I cioccolatini fusi rappresentano una densa miscela di saccarosio ricoperto di fosfolipidi e particelle di cacao nel grasso liquido.

Il cioccolato al latte di solito contiene circa 12 g di massa di cacao, 19 g di latte intero in polvere, 48.5 g di zucchero e, inoltre, 20 g di burro di cacao aggiunto per 100 g di cioccolato. Il contenuto solido totale di cioccolatini varia dal 65 al 75% a seconda delle esigenze del mercato e circa il 20% è contenuto di latte in polvere nei cioccolatini al latte. Questa quantità di latte in polvere influenza le caratteristiche sensoriali del prodotto finale, il comportamento di lavorazione e le proprietà reologiche della massa fluida del cioccolato.

Processando

I processi di produzione del cioccolato generalmente prevedono la miscelazione, la raffinazione e la conchiglia della pasta di cioccolato. Il risultato ricercato sono consistenze morbide di prodotti considerati desiderabili nella moderna pasticceria ed eliminazione delle percezioni orali della granulosità.

Il sapore caratteristico del cioccolato si sviluppa in più fasi di lavorazione. Durante la lavorazione, i componenti vengono miscelati, raffinati e concati per ottenere il comportamento reologico desiderato per una consistenza del prodotto finale definita e caratteristiche di fusione. Una conca è un miscelatore a superficie raschiata che ottimizza lo sviluppo del sapore e trasforma la massa di cioccolato in un liquido scorrevole. Attraverso il taglio e la miscelazione longitudinale, i sapori acidi e l'umidità nella massa di cacao vengono ridotti. Entrando nella conca, non tutte le particelle di zucchero e cacao sono con burro di cacao. Il grasso nel cioccolato viene rilasciato dalla massa di cioccolato agglomerato e si diffonde per coprire queste particelle in modo che possano fluire facilmente. Il processo di concaggio contribuisce allo sviluppo della viscosità e della consistenza e del sapore finali del cioccolato. Per conferire al cioccolato una viscosità adeguata, è possibile aggiungere ulteriore burro di cacao e lecitina verso la fine del concaggio al cioccolato sottile prima del temperamento. La viscosità finale della massa di cioccolato è da ritenersi ottimale per il successivo rinvenimento. Durante il rinvenimento, le temperature sono controllate con precisione e l'agitazione fornita aumenta i tassi di nucleazione. All'aumentare della viscosità, il cioccolato viene nuovamente riscaldato nella terza fase per impedire la solidificazione della pista.

Gli obiettivi nella lavorazione del cioccolato sono:

• Assicurare una portata uniforme per la ricopertura (che copre un oggetto come un dado o un pezzo di frutta) e per la realizzazione di blocchi
• Per garantire un prodotto coerente
• Per garantire la conformità con gli standard del settore

Alcune tendenze chiave che guidano la crescita nel settore del cioccolato sono le seguenti:

• premiumization sta guidando prodotti speciali che hanno un prezzo più alto e promettono una migliore qualità
• Ingredienti naturali e reali sono richiesti che richiedono l'eliminazione del sapore e del colore artificiali
• Preoccupazioni per la salute e il benessere stanno spingendo i produttori a ridurre il contenuto di zucchero e sodio

Reologia del cioccolato a diverse temperature

Le proprietà reologiche del cioccolato sono importanti nella produzione di cioccolatini di alta qualità con una consistenza ben definita. I cioccolatini ad alta viscosità hanno una sensazione in bocca pastosa. La viscosità è importante poiché è correlata alla composizione, alla strategia di elaborazione e alla distribuzione delle dimensioni delle particelle. La viscosità apparente nelle soluzioni acquose influenza il sapore "a bocca" e l'intensità del gusto durante il consumo, quindi le misurazioni della viscosità spesso forniscono informazioni relative al carattere sensoriale del cioccolato.

Il cioccolato è unico come alimento: solido a temperatura ambiente normale, tuttavia si scioglie facilmente in bocca. Poiché le proprietà del principale componente grasso, il burro di cacao, sono essenzialmente solide a temperature inferiori ai 25 ° C quando tiene insieme tutti gli zuccheri solidi e le particelle di cacao. Tuttavia, questo grasso è quasi interamente liquido a temperatura corporea, consentendo alle particelle di scorrere l'una sull'altra, quindi il cioccolato diventa un liquido liscio "riscaldandosi" in bocca. L'intensità di ciascuno degli attributi sensoriali associati dipende in gran parte dalle caratteristiche del cioccolato determinate dal tipo e dalla concentrazione degli ingredienti e dal processo di produzione. Le proprietà reologiche del cioccolato allo stato fuso sono importanti per la qualità alimentare e la lavorazione del cioccolato.

Misurazione della viscosità del cioccolato per un controllo di qualità

Le misure reologiche di un prodotto nella fase di produzione possono essere utili nel controllo di qualità. La microstruttura di un prodotto può anche essere correlata al suo comportamento reologico consentendo lo sviluppo di nuovi materiali. La reometria consente il raggiungimento di equazioni reologiche applicate nell'ingegneria di processo, in particolare le operazioni unitarie che implicano il trasferimento di calore e di massa. Gli studi che correlano la composizione del cioccolato e le proprietà strutturali o reologiche si trovano comunemente quando si acquistano nuovi sostituti di grasso o burro di cacao che influenzano fortemente i parametri reologici sulla fabbricazione del cioccolato e sulla consistenza del prodotto finale. Secondo il comportamento reologico delle nuove miscele, gli adattamenti su scala manifatturiera devono essere fatti per mantenere le desiderabili caratteristiche sensoriali nel prodotto finale. La reologia è una funzione utile per l'impostazione di tali problemi.

Le proprietà fisiche, il comportamento reologico e la percezione sensoriale del cioccolato sono influenzati in gran parte dalle sue tecniche di lavorazione, dalla distribuzione delle dimensioni delle particelle e dalla composizione degli ingredienti. Per migliorare la consistenza del cioccolato, è possibile manipolare la distribuzione delle dimensioni solide delle particelle e la composizione degli ingredienti per modificare le proprietà fisiche, il comportamento reologico e gli attributi sensoriali. Per prodotti di buona qualità e un accurato controllo del peso, si suppone che il cioccolato abbia una viscosità corretta. Per i produttori e i fornitori di cioccolato, è auspicabile disporre di un metodo per misurare la viscosità del cioccolato con un alto livello di riproducibilità.

Perché la gestione della viscosità è fondamentale nel processo di produzione del cioccolato?

I fattori ampi e significativi che rendono fondamentale la gestione della viscosità nel processo di produzione del cioccolato sono:

1. Consistenza, sapore e qualità del cioccolato: I cioccolatini devono essere conformi alle specifiche del prodotto finito e ad eventuali requisiti compendiali appropriati. Monitoraggio continuo della viscosità in lineaoring può aiutare a ottenere le proprietà reologiche desiderate per una struttura del prodotto finale definita e caratteristiche di fusione.
2. Tasso di enrobia uniforme: Monitoraggio continuo della viscositàoring e il controllo assicura una portata uniforme per la ricopertura (copertura di un oggetto come una noce o un frutto) e per la produzione di blocchi.
3. Ridurre gli errori di elaborazione: Il controllo della viscosità può aiutare ad alleviare la frequenza degli errori: attaccamento e raccolta, gemellaggio, peeling, scissione, cracking, rugosità, vesciche, ponti ed erosione superficiale.
4. Proprietà del cioccolato corrette: Il controllo della viscosità è la chiave per le giuste proprietà e consistenza perché questo è il fattore soggetto alla massima variabilità. Le proprietà reologiche sono principalmente influenzate dalla distribuzione delle dimensioni delle particelle e dalla composizione degli ingredienti, che a sua volta influisce sulla consistenza finale e sul profilo di fusione e svolge anche un ruolo significativo sul processo nell'industria.
5. Ridurre i costi e migliorare i margini di profitto: Generalmente, la viscosità del cioccolato è controllata dall'aggiunta di burro di cacao e costosi modificatori della viscosità (ingredienti tensioattivi, come la lecitina di soia). Una cattiva gestione della viscosità aumenta l'utilizzo degli ingredienti, influendo sui margini di profitto.
6. Rifiuto: I materiali rifiutati a causa della scarsa qualità possono essere ridotti con una corretta gestione della viscosità.
7. Efficienza: L'eliminazione del controllo manuale della viscosità libera il tempo degli operatori e consente loro di concentrarsi su altre attività.
8. Compliance: Forse in misura maggiore rispetto ad altre industrie, l'industria alimentare richiede i massimi livelli di qualità. La necessità di raggiungere le proprietà target non è negoziabile quando si tratta di codici normativi dell'industria alimentare.
9. Fidelizzazione dei clienti: Nulla uccide la fedeltà alla marca più dei clienti che scoprono che un pezzo di cioccolato non è uguale a quello che hanno imparato ad amare. Garantire un elevato riconoscimento e fedeltà del marchio garantendo la ripetibilità del processo di fabbricazione.

Per garantire un'elaborazione uniforme e di alta qualità, la variazione della viscosità lungo tutto il flusso di processo viene monitorata in tempo reale, effettuando misurazioni da una linea di base anziché semplicemente misurando i valori assoluti e apportando regolazioni automatiche della viscosità regolando gli ingredienti e la temperatura per mantenere entro limiti specificati.

A causa della caratteristica non newtoniana dei cioccolatini, la velocità di taglio (e di conseguenza la viscosità) deve essere corretta per qualsiasi geometria utilizzata per effettuare le misurazioni, ad eccezione di quelle fatte in un viscosimetro "assoluto", di cui il cono e la piastra e la piastra torsionale sono gli unici esempi. Il viscosimetro Couette a fessura stretta è un'approssimazione ravvicinata, che richiede una mano fine da installare, è soggetto a errori dell'operatore e non è generalmente indicato per situazioni industriali.

I viscosimetri di laboratorio esistenti hanno scarso valore negli ambienti di processo perché la viscosità è direttamente influenzata dalla temperatura, dalla velocità di taglio e da altre variabili che sono molto diverse da quelle in linea. Tradizionalmente, gli operatori hanno misurato la viscosità del sistema completamente formulato usando la coppa di efflusso o viscosimetri rotazionali. La procedura è complicata e richiede molto tempo, in particolare se è necessario prima filtrare la soluzione. È piuttosto impreciso, incoerente e non ripetibile anche con un operatore esperto.

Alcune aziende utilizzano sistemi di gestione termica per mantenere il punto di applicazione ad una determinata temperatura ottimale per ottenere una viscosità costante. Ma la temperatura non è l'unico fattore che influenza la viscosità. La velocità di taglio, le condizioni di flusso, la pressione e altre variabili, compresa la variabilità delle materie prime, possono influire sulla viscosità del processo. I sistemi a temperatura controllata presentano inoltre un elevato consumo di energia, elevati costi di sistema, lunghi tempi di installazione e un grande impatto fisico e ambientale.

La misurazione e il controllo automatizzati della viscosità in linea sono fondamentali per controllare la viscosità del cioccolato formulato (prodotti intermedi e finali). Rheonics offre le seguenti soluzioni, basate su un risonatore torsionale bilanciato, per il controllo e l'ottimizzazione del processo produttivo:

1. In linea Viscosità misure: Rheonics' SRV è un dispositivo di misurazione della viscosità in linea ad ampio raggio con misurazione della temperatura del fluido integrata ed è in grado di rilevare in tempo reale le variazioni di viscosità all'interno di qualsiasi flusso di processo.
2. In linea Viscosità e densità misure: Rheonics' SRD è uno strumento di misurazione simultanea in linea di densità e viscosità con misurazione della temperatura del fluido integrata. Se la misurazione della densità è importante per le tue operazioni, SRD è il sensore migliore per soddisfare le tue esigenze, con capacità operative simili all'SRV e misurazioni accurate della densità.

La misurazione della viscosità online tramite SRV o SRD elimina le variazioni nella raccolta dei campioni e nelle tecniche di laboratorio utilizzate per la misurazione della viscosità con i metodi tradizionali. Il sensore si trova in linea in modo da misurare continuamente la viscosità del sistema formulato (e la densità in caso di SRD). La coerenza si ottiene attraverso l'automazione del sistema di dosaggio e miscelazione attraverso un controller che utilizza misurazioni continue della viscosità in tempo reale. Utilizzando un SRV nella linea di processo, l'efficienza viene migliorata migliorando la produttività, i margini di profitto e gli obiettivi ambientali. Entrambi i sensori hanno un fattore di forma compatto per una semplice installazione OEM e di retrofit. Non richiedono manutenzione o riconfigurazioni. Entrambi i sensori offrono risultati accurati e ripetibili, indipendentemente da come o dove siano montati, senza necessità di camere speciali, tenute in gomma o protezione meccanica. Non utilizzando materiali di consumo, SRV e SRD sono estremamente facili da utilizzare senza manutenzione.

Design igienico e sanitario

Rheonics SRV e SRD sono disponibili in tri-clamp e connessioni DIN 11851 oltre a connessioni al processo personalizzate.

Sia SRV che SRD sono conformi ai requisiti di conformità al contatto alimentare secondo le normative FDA e UE degli Stati Uniti.

Fattore di forma compatto, nessuna parte mobile e nessuna manutenzione

Rheonics' SRV e SRD hanno un fattore di forma molto piccolo per una semplice installazione OEM e retrofit. Consentono una facile integrazione in qualsiasi flusso di processo. Sono facili da pulire e non richiedono manutenzione o riconfigurazioni. Hanno un ingombro ridotto che consente l'installazione in linea, evitando qualsiasi spazio aggiuntivo o necessità di adattatori sulla macchina da stampa/sistemi.

Elevata stabilità e insensibilità alle condizioni di montaggio: qualsiasi configurazione possibile

Rheonics SRV e SRD utilizzano un esclusivo risonatore coassiale brevettato, in cui due estremità dei sensori ruotano in direzioni opposte, annullando le coppie di reazione sul loro montaggio e quindi rendendoli completamente insensibili alle condizioni di montaggio e alle portate dell'inchiostro. Questi sensori possono facilmente far fronte a spostamenti regolari. L'elemento sensore si trova direttamente nel fluido, senza la necessità di un alloggiamento speciale o di una gabbia protettiva.

Letture accurate istantanee delle condizioni di stampa - Panoramica completa del sistema e controllo predittivo

RheonicsIl software è potente, intuitivo e comodo da usare. La viscosità in tempo reale può essere monitorata su un computer. Più sensori sparsi in tutta la fabbrica vengono gestiti da un unico dashboard. Non vi è alcun effetto della pulsazione della pressione derivante dal pompaggio sul funzionamento del sensore o sulla precisione della misurazione. Inoltre, il sensore è insensibile ad eventuali vibrazioni o disturbi elettrici provenienti da macchinari esterni.

Installazione semplice e nessuna riconfigurazione / ricalibrazione necessaria

Sostituire i sensori senza sostituire o riprogrammare i componenti elettronici

Sostituzioni drop-in per sensore ed elettronica senza aggiornamenti del firmware o modifiche al coefficiente di calibrazione.

Facile montaggio. Si avvita in raccordi in linea filettati da ¾ ”NPT o connessioni flangiate.

Nessuna camera, O-ring guarnizioni o guarnizioni.

Facilmente rimosso per pulizia o ispezione.

SRV disponibile con flangia, DIN 11851 igienica e tri-clamp connessione per un facile montaggio e smontaggio.

Basso consumo energetico

Alimentatore CC 24V con assorbimento di corrente inferiore a 0.1 A durante il normale funzionamento (inferiore a 3W)

Tempi di risposta rapidi e viscosità compensata in temperatura

L'elettronica ultraveloce e robusta, combinata con modelli computazionali completi, rendono Rheonics dispositivi uno dei più veloci e precisi del settore. SRV e SRD forniscono misurazioni accurate della viscosità (e della densità per SRD) in tempo reale ogni secondo e non sono influenzati dalle variazioni della portata!

Ampie capacità operative

RheonicsGli strumenti sono costruiti per effettuare misurazioni nelle condizioni più difficili. SRV ha la più ampia gamma operativa sul mercato dei viscosimetri da processo in linea:

• Intervallo di pressione fino a 5000 psi e superiore
• Intervallo di temperatura da -40 fino a 300 ° C
• Intervallo di viscosità: 0.5 cP fino a 50,000 + cP

SRD: strumento singolo, tripla funzione - Viscosità, temperatura e densità

Rheonics' SRD è un prodotto unico che sostituisce tre diversi strumenti per misurazioni di viscosità, densità e temperatura. Elimina la difficoltà di co-localizzare tre diversi strumenti e fornisce misurazioni estremamente accurate e ripetibili nelle condizioni più difficili.

Ottieni la giusta qualità del mantello, riduci i costi e migliora la produttività

Integra un SRV o SRD nella linea di processo e assicurati l'uniformità e la consistenza durante tutto il processo di rivestimento. Ottieni colori e spessore costanti senza preoccuparti di variazioni di colore o spessore. SRV (e SRD) monitora e controlla costantemente la viscosità (e la densità in caso di SRD) e previene l'uso eccessivo di pigmenti e solventi costosi. L'alimentazione affidabile e automatica dell'inchiostro assicura che le macchine da stampa funzionino più velocemente e fa risparmiare tempo agli operatori. Ottimizza il processo di rivestimento con un SRV e sperimenta minori tassi di scarto, minori sprechi, meno reclami dei clienti, meno fermi macchina e risparmi sui costi dei materiali. E alla fine di tutto, contribuisce a una migliore redditività e a un ambiente migliore!

Clean in place (CIP)

SRV (e SRD) monitora la pulizia delle linee di inchiostro tramite monitoring la viscosità (e densità) del solvente durante la fase di pulizia. Eventuali piccoli residui vengono rilevati dal sensore, consentendo all'operatore di decidere quando la linea è pulita allo scopo. In alternativa, SRV fornisce informazioni al sistema di pulizia automatizzato per garantire una pulizia completa e ripetibile tra un ciclo e l'altro.

Design e tecnologia dei sensori superiori

L'elettronica sofisticata e brevettata di terza generazione guida questi sensori e valuta la loro risposta. SRV e SRD sono disponibili con connessioni al processo standard del settore come ¾" NPT e 3" Tri-clamp consentendo agli operatori di sostituire un sensore di temperatura esistente nella linea di processo con un SRV/SRD che fornisce informazioni sui fluidi di processo estremamente preziose e utilizzabili come la viscosità oltre a una misurazione accurata della temperatura utilizzando un Pt1000 integrato (disponibile DIN EN 60751 Classe AA, A, B) .

Eco-compatibile

Ridurre l'uso di COV (composti organici volatili) nel processo riducendo l'energia necessaria per recuperarlo o i costi di smaltimento. Produce in modo intelligente risparmiando sui costi, garantendo alta qualità e proteggendo l'ambiente.

Elettronica costruita per soddisfare le tue esigenze

Disponibile sia in un alloggiamento del trasmettitore antideflagrante che in un montaggio su guida DIN con fattore di forma ridotto, l'elettronica del sensore consente una facile integrazione nelle tubazioni di processo e all'interno degli armadi delle macchine.

Facile da integrare

Molteplici metodi di comunicazione analogica e digitale implementati nell'elettronica del sensore rendono il collegamento a PLC industriali e sistemi di controllo semplici e diretti.

Rheonics offre sensori a sicurezza intrinseca certificati ATEX e IECEx per l'uso in ambienti pericolosi. Questi sensori sono conformi ai requisiti essenziali di salute e sicurezza relativi alla progettazione e costruzione di apparecchiature e sistemi di protezione destinati all'uso in atmosfere potenzialmente esplosive.

Le certificazioni di sicurezza intrinseca e antideflagrante possedute da Rheonics consente inoltre la personalizzazione di un sensore esistente, consentendo ai nostri clienti di evitare i tempi e i costi associati all'identificazione e al test di un'alternativa. Possono essere forniti sensori personalizzati per applicazioni che richiedono da una unità fino a migliaia di unità; con tempi di consegna di settimane anziché di mesi.

Rheonics SRV & SRD sono entrambi certificati ATEX e IECEx.

Installa direttamente il sensore nel tuo flusso di processo per eseguire misurazioni di viscosità e densità in tempo reale. Non è necessaria una linea di by-pass: il sensore può essere immerso in linea. La portata e le vibrazioni non influiscono sulla stabilità e l'accuratezza della misurazione. Ottimizza le prestazioni del rivestimento fornendo test ripetuti, consecutivi e coerenti sul fluido.

Rheonics progetta, produce e commercializza sistemi innovativi di rilevamento e monitoraggio dei fluidioring sistemi. Precisione costruita in Svizzera, RheonicsI viscosimetri e i densimetri in linea hanno la sensibilità richiesta dall'applicazione e l'affidabilità necessaria per sopravvivere in un ambiente operativo difficile. Risultati stabili – anche in condizioni di flusso avverse. Nessun effetto della caduta di pressione o della portata. È ugualmente adatto alle misurazioni di controllo qualità in laboratorio. Non è necessario modificare alcun componente o parametro per misurare l'intero intervallo.