Tradicionalmente, las pieles de embutido se elaboraban a partir del intestino delgado de animales de carne, especialmente porcinos, pero también de ovejas, vacas y cabras. Estas tripas llamadas naturales se han utilizado durante siglos, pero en las últimas décadas las tripas artificiales se han vuelto populares en muchos mercados. Las tripas artificiales incluyen colágeno (a menudo derivado de piel animal), celulosa (de materiales vegetales), plástico y, más recientemente, alginato (de algas marinas).
El crecimiento de las tripas artificiales ha sido impulsado por una serie de factores, incluidos los altos costos que resultan del número de procesos necesarios para crear el producto de tripa natural. Además, las tripas naturales tienden a ser variables en longitud, diámetro y espesor, por lo que es más difícil agilizar la producción de salchichas y el proceso requiere más mano de obra. Por el contrario, el monitoreo continuo y preciso del proceso de tripa artificial elimina la necesidad de muestreo y pruebas manuales y mejora tanto la eficiencia del proceso como la uniformidad del producto.
Carcasa de alginato
El alginato se encuentra en las paredes celulares de las algas pardas, que son un gran grupo de algas multicelulares, incluidas muchas algas ubicadas en aguas más frías del hemisferio norte. Una característica importante del alginato es su capacidad para retener muchas veces su propio peso en agua, lo que lo convierte en una sustancia gelificante natural.
Como polímero natural formador de película, el alginato se puede utilizar como envoltura para salchichas mediante su formación de gel con iones de calcio. Durante el proceso de producción, la mezcla de carne se extruye para formar la salchicha y simultáneamente se aplica (coextruye) una capa de alginato de sodio a la superficie exterior, antes de usar una solución de salmuera de cloruro de calcio para deshidratar e inducir la formación de gel. Esto crea una capa de película de alginato de calcio sobre la salchicha, que proporciona la resistencia y flexibilidad necesarias en la tripa de una salchicha.
El contenido de sal en la solución de salmuera es muy importante y debe controlarse de cerca porque afecta el color, la textura y la calidad general de la salchicha.
Las principales ventajas de la coextrusión frente a las tripas naturales son:
• Costo de compra más bajo
• Ideal para la automatización
• Bajo requisito de mano de obra
• Consistencia del producto
• Flexibilidad: se puede utilizar para muchos tipos y tamaños diferentes de salchichas
• Se almacena como alginato en polvo, por lo que no es necesario almacenarlo en refrigeración.
• Velocidad y rendimiento
• Apto para vegetarianos, veganos y Halal (si es alginato)
Monitoreo de salmuera de alginato con refractómetros en línea
La solución de salmuera se almacena en un tanque de salmuera y la salmuera gastada se recicla a este mismo tanque. En consecuencia, la salmuera se diluye constantemente con la humedad que se elimina del gel de tripa. Por lo tanto, es necesario controlar la solución salina para poder añadir las cantidades correctas de sal a la solución de salmuera. Esta función la realiza el refractómetro Vaisala que monitorea el contenido de sal en tiempo real.
Hay dos ubicaciones posibles para los refractómetros; directamente en el propio tanque de sal, y se puede instalar un segundo refractómetro en el tanque de suministro de sal.
El refractómetro Vaisala mide el índice de refracción (RI) del líquido, que se correlaciona directamente con la concentración de sal de la solución de salmuera. El monitoreo de RI en línea con control de retroalimentación automática permite a los operadores de procesos garantizar operaciones consistentes y confiables; protegiendo así la calidad del producto y reduciendo el tiempo de inactividad. A diferencia de muchos otros métodos de concentración de líquidos, el refractómetro de Vaisala es extremadamente preciso y confiable y no necesita mantenimiento regular. Es importante destacar que estos refractómetros no se ven afectados por partículas, burbujas, cristales o colores, por lo que pueden emplearse en una amplia variedad de soluciones para medir la concentración de líquidos. Los refractómetros Vaisala K-PATENTS también cuentan con certificación de estándares sanitarios 3-A y EHEDG, lo cual es esencial para los equipos de procesamiento de alimentos.
Los refractómetros producen señales de salida de mA y Ethernet que permiten el funcionamiento automático del proceso. Además, los refractómetros se pueden calibrar para leer la concentración de NaOH en g/L, % en peso o cualquier otra unidad de ingeniería preferida por la fábrica.
Coextrusión con gel de colágeno.
Además del gel de alginato, también es posible utilizar geles de colágeno en la fabricación de embutidos. La tripa de colágeno se deriva en gran medida de las pieles de vacuno y cerdo, pero ofrece la mayoría de las ventajas de velocidad y eficiencia que presentan los geles de alginato.
Después de la coextrusión con gel de colágeno, las salchichas se pasan a través de una solución de salmuera de manera similar al proceso del gel de alginato. Los refractómetros de Vaisala pueden monitorear continuamente el proceso como se describió anteriormente, para garantizar que se mantenga la concentración de sal correcta y se proteja la calidad del producto.
Al enfatizar la importancia de la medición de la salmuera, un fabricante de salchichas de EE. UU. dijo: “Tratamos la tripa de salchicha coextruida con fosfato dipotásico para controlar la humedad, lo que afecta directamente el color y la textura del producto final. Demasiada humedad en la tripa hace que la salchicha sea demasiado oscura y la textura demasiado masticable, mientras que muy poca significa que la salchicha será demasiado ligera y la textura demasiado blanda. El refractómetro Vaisala K-PATENTS® ayuda a mantener la humedad en el nivel especificado, asegurando un producto final estandarizado”.
Tripa de celulosa para embutidos
Los refractómetros de Vaisala también se utilizan en procesos de envoltura de salchichas de celulosa. En esta aplicación se utiliza una tela de fibra de celulosa para crear la tripa de la salchicha, pero primero se desulfura la tela pasándola por un baño de hidróxido de sodio (NaOH). También conocida como soda cáustica, esta solución se suministra desde un tanque y la sosa cáustica gastada se devuelve a este tanque. En consecuencia, es necesario reponer la concentración de NaOH porque la sosa cáustica se pierde en la tela durante el proceso de impregnación. Por lo tanto, se emplea un refractómetro Vaisala, de manera similar a las aplicaciones de alginato y colágeno anteriores, para monitorear continuamente (en este caso) la concentración de NaOH y garantizar una reposición precisa.
Resumen
La refractometría en línea es la tecnología ideal para controlar el proceso de tripa artificial de salchichas. Al proporcionar datos continuos, los refractómetros permiten a los fabricantes de salchichas controlar muchas de las características clave de la calidad del producto.
La misma tecnología, que no se ve afectada por partículas, burbujas o colores, se utiliza para monitorear líquidos en una amplia gama de otras industrias, incluidas las de semiconductores, química y refinación, pulpa y papel, textiles, farmacéutica, cervecera, bebidas y, por supuesto, alimentaria.
La popularidad de las tripas de celulosa y alginato está creciendo a medida que los fabricantes buscan formas de reducir costos, ampliar la producción y mejorar la consistencia, al tiempo que mejoran la calidad del producto, la eficiencia del proceso, la velocidad y la flexibilidad. Sin embargo, para aprovechar estos beneficios es necesario poder medir continuamente los líquidos de proceso con una tecnología que sea precisa, confiable y capaz de operar en condiciones desafiantes. Los refractómetros Vaisala K-PATENTS cumplen con ese requisito y, por lo tanto, ayudan a satisfacer la creciente pasión mundial por las salchichas de alta calidad.
Monitoreo de solución cáustica en línea en la producción de pieles de salchicha de celulosa
Descargue la nota de aplicación completa sobre la medición de la concentración de solución cáustica en la producción de pieles de salchichas de celulosa.
Todos los días escuchamos a los políticos del mundo decir que sus decisiones están "dirigidas por la ciencia" y el público es cada vez más consciente de las formas en que la ciencia afecta todos los ámbitos de la vida. En el siguiente artículo, nos centraremos en cómo la ciencia está impulsando la industria de alimentos y bebidas y, en particular, cómo las tecnologías de Vaisala ayudan a optimizar la producción sostenible de alimentos.
Es fácil entender que el arte juega un papel importante en la industria de alimentos y bebidas; la creatividad y la imaginación son fundamentales cuando se trata del empaquetado y la publicidad, así como en el desarrollo de productos. En Vaisala, sin embargo, creemos que la ciencia juega el papel dominante: su misión es desarrollar tecnologías de medición, ayudar con la formulación de los productos, optimizar los procesos, proteger la seguridad, garantizar la calidad y la constancia de los productos y fortalecer la sostenibilidad. De cara al futuro, ¿cómo ayudará la ciencia a la industria a superar sus últimos desafíos?
Los desafíos
Según la FAO (1), casi una de cada tres personas en el mundo (2370 millones) no tenía acceso a una alimentación adecuada en 2020. Los países más afectados se encontraban en África y Asia, y en un momento en que los principales desafíos relacionados con la alimentación en algunos países eran la obesidad y el desperdicio de alimentos. La seguridad alimentaria, la nutrición y la accesibilidad presentan desafíos crecientes.
La escasez de agua se puede definir como agua dulce en cantidades insuficiente para satisfacer las necesidades normales. Puede ser causada por el cambio climático (sequía), la contaminación del agua, el uso excesivo o ineficiente del agua o por una infraestructura de agua insuficiente o defectuosa. Según las Naciones Unidas (2), sin medidas de adaptación, el número de personas que carecen de suficiente agua durante al menos un mes al año se disparará de los 3600 millones actuales a más de 5000 millones en 2050. Una vez más, existe una presión creciente por una mayor eficiencia y menos desperdicio.
El cambio climático amenaza los cultivos que pueden ser aniquilados por sequías, inundaciones, huracanes, etc. Según la Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres (3), las catástrofes relacionadas con el clima casi se han duplicado en comparación con los 20 años anteriores. Por lo tanto, nuestros sistemas agrícolas requieren una mayor resiliencia.
Una vida útil limitada para muchos productos impone un riesgo adicional para la industria de alimentos y bebidas y la hace más vulnerable a los problemas de la cadena de suministro. Por lo tanto, hay una fuerte demanda de medidas destinadas a mejorar la resiliencia y proteger la continuidad del negocio. Junto con los problemas de costos y sostenibilidad, las cadenas de suministro deben ser cortas, rápidas, seguras y rastreables. Además de productos sostenibles, los consumidores también buscan mejores envases, con menos material plástico.
Los consumidores exigen cada vez más alimentos seguros, saludables y nutritivos. Por lo tanto, los fabricantes se encuentran bajo una presión cada vez mayor para que proporcionen una mejor información sobre el etiquetado; especialmente para ingredientes con consideraciones de salud como azúcar, sal y contenido calórico. Los consumidores también buscan, cada vez más, productos con una baja huella de carbono, y esto está impulsando el crecimiento de las alternativas a la carne, por ejemplo. Los minoristas solicitan información sobre la huella de carbono; con frecuencia esto ahora incluye emisiones de Alcance 3, que son aquellas que surgen fuera de sus propias operaciones.
Con los precios mundiales de la energía y los alimentos en alza, los productores de alimentos y bebidas están experimentando presiones ambientales y financieras para mejorar la eficiencia energética, reducir los residuos y aumentar el uso de energía renovable: eólica, solar y biogás.
Ciencia en Vaisala
La ciencia ofrece soluciones a todos los desafíos descritos anteriormente, y Vaisala participa activamente en muchos de ellos. Por ejemplo, Vaisala es el fabricante líder mundial de equipos meteorológicos; esto hace que los científicos puedan realizar el seguimiento del cambio climático y del clima extremo. Además, los instrumentos de medición industrial de Vaisala permiten una mejor gestión de los procesos de alimentos y bebidas, que:
mejora la eficiencia
mejora y protege la consistencia y la calidad del producto
reduce el consumo de energía
reduce los residuos
disminuye los costos
mejora la sostenibilidad de la industria y ayuda en la lucha contra el cambio climático
Las tecnologías de Vaisala tienen un amplio uso en la industria de alimentos y bebidas. A continuación se ven muchos ejemplos, pero si se compara con la reputación mundial de Vaisala en el sector de la meteorología, la empresa es menos conocida y puede que sea uno de los secretos mejor guardados de la industria de alimentos y bebidas. Pero aun así, muy poderosa.
Vaisala es una marca cuya misión empresarial es proporcionar observaciones para un mundo mejor a través de la innovación impulsada por cuatro valores clave:
Enfoque en el cliente: proporcionar soluciones de medición que satisfagan las necesidades de los clientes
Innovación pionera: curiosidad que impulsa la mejora continua
Colaboración: con socios, partes interesadas y la comunidad científica mundial
Integridad: honestidad, diversidad, respeto, fiabilidad y sostenibilidad
En la industria de alimentos y bebidas, los productos de Vaisala se utilizan en cada etapa de la cadena de valor; desde la agricultura hasta el procesamiento, el almacenamiento, la distribución, la venta al por menor y la gestión de residuos.
Tecnologías de Vaisala
Con precisión y confiabilidad a largo plazo como requisitos previos en todos los programas de desarrollo de Vaisala, los productos de la empresa han establecido una reputación mundial envidiable y ahora cuentan con instalaciones en más de un planeta. En la actualidad, los sensores de humedad y presión de Vaisala funcionan en todos los continentes de la Tierra, así como en Marte en los rovers Curiosity y Perseverance de la NASA.
Humedad
Algunas de las tecnologías centrales de Vaisala incluyen métodos de medición que comúnmente se consideran estándares de la industria. Por ejemplo, la humedad es una de las mediciones más comunes realizadas en casi todas las industrias. En 1973, Vaisala desarrolló el primer sensor de humedad capacitivo del mundo, basado en polímeros de película delgada —HUMICAP®—, un instrumento que mejoró drásticamente la precisión y la confiabilidad de las mediciones, con importantes ventajas que incluyen estabilidad a largo plazo e insensibilidad a la condensación, la suciedad y la mayoría de los productos químicos. A raíz de esto, las sondas de humedad de Vaisala se emplean de forma rutinaria en procesos alimentarios como el secado, la cocción, el horneado, etc. Las aplicaciones para las mediciones de humedad son casi infinitas; en parte porque el exceso de humedad en los alimentos puede provocar su deterioro.
Dióxido de carbono (CO2)
Es bien sabido que para crecer las plantas utilizan el dióxido de carbono mediante fotosíntesis, por lo que es una práctica común para los horticultores aumentar los niveles de CO2 de los invernaderos para aumentar la producción. El CO2 también se utiliza en bebidas carbonatadas y en las instalaciones de fabricación de alimentos perecederos, y todos estos procesos requieren un control estricto, por lo que son aplicaciones ideales para la tecnología de sensores de Vaisala.
El sensor de dióxido de carbono CARBOCAP® de Vaisala cuenta con un innovador filtro de interferómetro Fabry-Perot (FPI) micromecanizado que se puede sintonizar eléctricamente y que permite una medición de referencia que compensa cualquier cambio potencial en la intensidad de la fuente de luz, así como la contaminación o la acumulación de suciedad en el camino óptico. Por lo tanto, el sensor CARBOCAP® es muy estable a lo largo del tiempo, lo que significa que los operadores no tienen que preocuparse por la desviación de la calibración o la falla del sensor.
La refractometría
La refractometría es un método bien conocido para medir el contenido de azúcar en productos como bebidas y productos con frutas, pero los refractómetros sanitarios en línea K-PATENTES® de Vaisala se utilizan de manera rutinaria en innumerables aplicaciones de alimentos y bebidas para monitorear y controlar procesos. Por ejemplo, la medición de Brix y sólidos secos se usa ampliamente en los procesos de producción de alimentos y bebidas.
A diferencia de muchos otros métodos de concentración de líquidos, el refractómetro de Vaisala no se ve afectado por partículas, burbujas, cristales o color, por lo que estos instrumentos se pueden emplear en una amplia variedad de soluciones para la identificación de líquidos y la concentración de componentes. Es importante destacar que el refractómetro de Vaisala cuenta con la certificación EHEDG y 3-A: estas normas sanitarias protegen la higiene en la producción y el procesamiento de alimentos.
Los ejemplos de aplicaciones de los refractómetros en línea de Vaisala están exhibidos en la tabla adjunta, pero su versatilidad se demuestra claramente por la participación que tienen en cada etapa del proceso de elaboración de la cerveza:
Maceración: medir la concentración de la masa en agua en la tubería de salida.
Lauterización: medir la concentración para detectar el punto de cierre apropiado para el enjuague.
Ebullición del mosto: mediciones continuas de la fuerza/gravedad del mosto que le permiten al cervecero determinar exactamente cuándo el mosto ha alcanzado la fuerza requerida.
Hidromasaje: monitoreo antes y/o después del hidromasaje para asegurar que los sólidos se eliminen rápida y efectivamente para producir un mosto claro y amargo.
Enfriamiento: asegurar que el mosto amargo contenga el nivel correcto de sólidos disueltos antes de la fermentación.
Fermentación: proporcionar a los cerveceros información en tiempo real sobre el proceso y permitirles determinar con precisión cuándo se completa la fermentación.
Filtración y maduración: control de calidad durante la eliminación de la levadura.
Llenado y CIP: el monitoreo continuo de los procesos de llenado y CIP permite la automatización, reduce los residuos y disminuye los costos y el uso de energía.
Biogás
A nivel mundial, hay un enorme enfoque en la energía renovable y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que los países y las organizaciones buscan lograr el "Net Zero." El biogás ofrece la oportunidad de utilizar productos de desecho de la agricultura y la producción de alimentos, y también desplazar a los combustibles fósiles como fuente de energía. Además, los procesos de biogás producen digestato, que es un fertilizante rico en nutrientes que puede completar la economía circular en la producción de alimentos. Por otra parte, el biogás puede generar electricidad para uso doméstico y en granjas.
Vaisala ha desarrollado tecnología que permiten la optimización del proceso de biogás. Excepcionalmente, los instrumentos de medición multigás de Vaisala pueden monitorear el biogás en línea y en tiempo real, lo que permite a los operadores mejorar la calidad del biogás, reducir los costos y mejorar la eficiencia del proceso. Este último ejemplo demuestra cómo Vaisala participa en cada etapa del ciclo alimentario, desde la producción de alimentos hasta la digestión anaeróbica de los desechos de alimentos.
Resumen
La ciencia puede definirse como la búsqueda y la aplicación del conocimiento y la comprensión, siguiendo una metodología sistemática basada en la evidencia. En Vaisala, los alimentos van de la mano de la ciencia; los datos de medición de nuestros instrumentos son la base de las decisiones que se toman y permiten la optimizar a eficiencia. La ciencia en Vaisala está impulsada por la curiosidad; con el 14% de las ventas netas invertidas en investigación y desarrollo, la empresa tiene un compromiso de larga data con la innovación. La industria de alimentos y bebidas se ha beneficiado enormemente de las tecnologías que Vaisala ya ha desarrollado, pero para los científicos de la empresa, la mayor fuente de entusiasmo es la tecnología que aún no se ha presentado...
¿Cómo realizar la transferencia de custodia de manera precisa y confiable?
En la carga y descarga de productos químicos, es importante eliminar la transmezcla de productos, garantizar la manipulación segura de múltiples productos químicos y reducir el costoso tiempo de espera asociado con la transferencia del producto a los tanques de recepción. Los productos de la industria química son utilizados principalmente por otras industrias, como las industrias farmacéutica y de semiconductores, que tienen especificaciones estrictas de calidad y pureza. ¿Cómo pueden las plantas químicas y las refinerías de petróleo optimizar estas operaciones y ofrecer productos químicos de la más alta calidad utilizando la tecnología de índice de refracción?
En este blog, analizamos tres casos de clientes y revisamos cómo los clientes pudieron beneficiarse de la tecnología.
La importancia del análisis químico para una transferencia de custodia confiable
El análisis químico es esencial para las empresas que se ocupan de la producción de productos químicos líquidos y operaciones logísticas, como plantas químicas, refinerías de petróleo y terminales de combustible, por nombrar algunas. Deben garantizar la producción rentable de productos químicos básicos, básicos, finos y especializados, al mismo tiempo que protegen la alta calidad del producto y el mínimo impacto ambiental.
La identificación del producto a menudo se basa en el muestreo manual y el análisis de laboratorio. Sin embargo, este método puede provocar demoras, variaciones en la calidad del producto y desperdicio del producto. Otro método implementado es la medición de la densidad. Cuando se manipulan productos químicos como ácidos (acético, cítrico, clorhídrico HCl, nítrico HNO3, sulfúrico H2SO4, etc.), alcoholes, glicoles, peróxido de hidrógeno H2O2, hidróxido de sodio NaOH (sosa cáustica), solventes y urea, la medición de la densidad a menudo falla. ofrecer una medición precisa, requiere una recalibración repetible y, por lo tanto, parece ser costoso y poco confiable.
El refractómetro de proceso en línea con una precisión de nD +/- 0,0002 y la compensación automática de temperatura permiten una identificación de productos completamente automatizada. La identificación de productos químicos en tiempo real y la detección de interfaces son necesarias para manejar de forma segura la descarga de múltiples productos químicos líquidos a granel desde camiones, trenes o líneas de suministro de carga a los tanques de recepción. Debido a la identificación en tiempo real, se puede eliminar el error humano, mejorar la seguridad del proceso y reducir el costoso tiempo de espera.
Cómo los principales productores de productos químicos y las refinerías de petróleo se benefician de la medición del índice de refracción
Cada producto químico tiene un valor de índice de refracción (nD) distintivo. El refractómetro de proceso en línea identifica los productos químicos en función de su huella dactilar de forma repetible, precisa y continua. Descubra más en el folleto.
Detección de interfaz química para el manejo rápido de múltiples productos químicos
“Al reemplazar la medición de laboratorio con el refractómetro en línea para la detección de la interfaz del producto,
pudimos ahorrar 600 toneladas de producto anualmente”, - cliente.
Una empresa química multinacional alemana recibe múltiples productos químicos como materia prima para la producción en sus plantas. Cuando se cargan y descargan diferentes productos químicos desde camiones o vagones de tren a tanques de almacenamiento en múltiples estaciones de descarga, se necesita una detección de interfaz rápida y confiable para la transferencia de custodia, la identificación del producto y la operación de descarga segura.
El objetivo del cliente era reemplazar el muestreo de laboratorio laborioso y poco confiable para cuatro líneas de descarga con control químico automatizado que se basa en la medición en línea. Utilizaron el refractómetro de proceso de Vaisala para agilizar las operaciones de carga y descarga.
El refractómetro proporciona una salida compensada por temperatura y se puede configurar en la escala preferida del cliente, p. índice de refracción nD a 20 °C, concentración %-pv u otro. Con la fácil instalación del refractómetro en la línea de proceso, el cliente pudo mejorar la eficiencia de sus operaciones de descarga y garantizar que el producto químico correcto dentro de las especificaciones se almacene en el tanque correcto.
Detección de etanol en agua
Una importante refinería de petróleo y productora de combustibles renovables con sede en el Reino Unido utiliza tanques de almacenamiento para varios productos, por ejemplo, etanol. Un requisito del proceso era detectar etanol en el agua de lluvia para determinar la aceptación ambiental antes de que el agua se descargara en el curso de agua.
En la terminal de combustible alrededor de los tanques de almacenamiento, un sumidero recolecta agua de lluvia y productos químicos en caso de fuga. En la instalación de almacenamiento de etanol existente, los densímetros utilizados actualmente habían provocado falsas alarmas. Además, debido a la medición poco confiable del densímetro, la refinería sospechó que podría haber posibles sólidos en suspensión en el agua superficial.
Para dos nuevos tanques de almacenamiento de etanol, el cliente instaló el refractómetro de proceso en línea de Vaisala. Se han evitado las falsas alarmas desde que se instalaron refractómetros antes de bombear el agua de lluvia, lo que también garantiza una medición confiable para el cumplimiento normativo.
Identificación química en la línea de llenado por parte del productor de lubricantes
“Ya durante las primeras semanas después de instalar el refractómetro en la línea de llenado,
logramos ahorros al disminuir el desperdicio de producto en un 30%", - cliente.
Una empresa suiza de mezcla y fabricación de aceite produce un tipo diferente de aceites y lubricantes especiales para diversas industrias y aplicaciones en todo el mundo. Para aumentar la producción y reducir el desperdicio de producto, el cliente decidió elevar el nivel de automatización en la línea de llenado. Estaban utilizando muestreo manual y refractómetros de laboratorio para detectar interfaces entre diferentes productos, lo que lleva mucho tiempo y requiere mano de obra, lo que también provoca errores humanos que querían minimizar.
Una vez que se instaló el refractómetro de proceso en línea de Vaisala en la línea de llenado para reemplazar el laborioso muestreo manual y el análisis de laboratorio, el cliente reportó ahorros considerables en el producto desperdiciado ya durante las primeras semanas. Además de un retorno inmediato de la inversión, se eliminaron las variaciones en la calidad del producto debidas a las muestras de laboratorio y se pudieron asegurar las especificaciones del producto.
Imágenes de una estación de descarga de camiones. Aquí, es necesario identificar los productos químicos entrantes y asegurarse de que el producto químico correcto venga con las especificaciones correctas y entre en el tanque de producto correcto. La identificación de productos en línea mediante el refractómetro de proceso de Vaisala garantiza una identificación de productos rápida y confiable y seguridad en el trabajo. Si hay agua en el fondo del tanque, el refractómetro alerta inmediatamente al respecto. El refractómetro es adecuado para su instalación en exteriores.
Refractómetro de proceso K-PATENTS® de Vaisala: el organismo de control más confiable y preciso para productos químicos
El refractómetro de proceso de Vaisala es la combinación perfecta para diversas aplicaciones industriales, en particular, para las necesidades de la industria química porque:
su medición de concentración de líquido es precisa en un rango de medición completo de nD = 1,3200...1,5300 correspondiente a 0-100 % en peso
no requiere mantenimiento regular o recalibración
permite la instalación horizontal o vertical sin arreglos de by-pass.
La medición del refractómetro en línea de los verdaderos sólidos disueltos no se ve afectada por los sólidos no disueltos o las burbujas en el líquido. El refractómetro tiene mayor seguridad y certificación intrínsecamente segura. Hay disponibles piezas húmedas especiales para adaptarse a procesos químicos exigentes.
Descargue la nota de aplicación sobre la detección de interfaces químicas y el proceso de identificación de productos para conocer los detalles.
Los cerveceros a menudo atribuirán su éxito a la pasión, la determinación y la innovación, pero una vez que una cerveza ha sido desarrollada y etiquetada, todo se trata de consistencia. El monitoreo de procesos, por lo tanto, tiene un papel clave que desempeñar. En el siguiente artículo, explicamos cómo los refractómetros en línea, ubicados estratégicamente en cada etapa del proceso de elaboración, permiten la optimización del proceso, ahorran energía, reducen el desperdicio, reducen los costos y ayudan a brindar cerveza de la mejor calidad..
Muestreo vs Monitoreo Continuo
Algunas cervecerías confían en el muestreo manual y el análisis de laboratorio, pero hay una serie de desventajas significativas con este enfoque, por lo que existe una tendencia inevitable hacia el monitoreo en línea y una mayor automatización.
El análisis de laboratorio es obviamente un componente esencial de la investigación y el desarrollo; proporcionando una idea de los efectos de diferentes materias primas o procesos en características como el sabor y el aroma. El análisis de laboratorio también juega un papel importante en el trabajo de investigación; ayudando a entender la química. Sin embargo, desde una perspectiva de producción, el muestreo y el análisis pueden tener un valor limitado debido al costo y la demora en que se incurre: cuando un resultado de laboratorio descubre un problema; un volumen significativo del producto puede haber pasado ya por la cervecería. De manera similar, las muestras representan una "instantánea" del proceso en un momento dado y, por lo tanto, no pueden respaldar el control de retroalimentación o proporcionar alarmas oportunas, y tienen menos capacidad para descubrir tendencias.
Tecnología de monitoreo
Los refractómetros sanitarios K-PATENTS® de Vaisala se pueden calibrar en Plato, Brix, Balling, gravedad o densidad, según la preferencia de la cervecería. Están disponibles con certificaciones sanitarias 3-A y EHEDG y están diseñados para resistir los procedimientos de limpieza y enjuague CIP/SIP.
Se han empleado varias tecnologías diferentes para monitorear varios aspectos del proceso de elaboración de la cerveza, pero algunos métodos, como la turbidez y la densidad, pueden experimentar errores de medición debido al ensuciamiento y la interferencia de las partículas suspendidas más grandes (especialmente en el macerado y el filtro de filtración) y por el burbujas y espuma que están presentes en la mayoría de las etapas. Por lo tanto, se prefiere el monitoreo del índice de refracción, y la ventaja clave de los refractómetros de Vaisala es que brindan mediciones precisas en cada etapa del proceso de elaboración de la cerveza sin sufrir estas interferencias.
Otra ventaja de los refractómetros es su velocidad de respuesta, que es una ventaja particular en la línea de envasado/llenado y el proceso CIP; esto se analizará más adelante.
Las mediciones del índice de refracción (IR) se basan en el ángulo de refracción de la luz en el medio del proceso, utilizando una fuente de luz LED. Un sensor detecta continuamente el ángulo crítico en el que comienza la reflexión total de la luz, y la concentración de sólidos disueltos se calcula teniendo en cuenta las condiciones de proceso predefinidas. Por lo tanto, los refractómetros sanitarios de Vaisala se suministran calibrados de fábrica para cumplir con los requisitos de la cervecería específica y se implementan en la mayoría de las etapas del proceso de elaboración, algunas de las cuales se describen a continuación.
Maceración
Por lo general, la maceración se lleva a cabo en un tun, que es un recipiente de elaboración de cerveza aislado con un fondo falso. La malta se sumerge en agua caliente que activa las enzimas que hacen que el almidón de la malta se descomponga y libere azúcares simples, produciendo mosto.
La maceración es un paso crucial porque determina la estructura final de la cerveza, por lo que es importante mantener una producción de mosto consistente. El refractómetro se utiliza para medir la concentración de la masa en agua en la tubería de salida.
El proceso por el cual los granos se separan del mosto se conoce como filtración, que a menudo se lleva a cabo en una cámara separada conocida como cuba de filtración.
Lauterización El agua de aspersión enjuaga los granos dentro de la cuba de filtrado para completar la extracción de azúcares, produciendo un mosto claro con una concentración que disminuye gradualmente durante el enjuague. El refractómetro mide continuamente esta concentración, lo que permite detectar el punto de cierre adecuado para el aclarado, lo que evita el uso excesivo de agua y ahorra energía.
Mosto en ebullición
Una vez que se ha separado el mosto dulce, se pasteuriza en una caldera de mosto o en una tetera, y esta es la etapa en la que se pueden agregar lúpulos y otros aromas. La ebullición del mosto finaliza la actividad enzimática, conserva las proteínas positivas para la espuma, evapora los volátiles de sabor no deseados y ayuda a formar compuestos de sabor y aroma deseables. También lleva la infusión a la fuerza o gravedad adecuada, por lo que esta es una etapa extremadamente importante en el proceso de elaboración de la cerveza.
El refractómetro se instala directamente en la caldera de mosto y proporciona mediciones continuas de la fuerza/gravedad del mosto para que el cervecero pueda determinar exactamente cuándo el mosto ha alcanzado la fuerza requerida. Esto mejora la calidad y la consistencia de la cerveza al mismo tiempo que ayuda a optimizar el tiempo de preparación y el consumo de energía.
Remolino Después de hervir, el mosto se transfiere a un remolino, donde las partículas sólidas (restos de lúpulo y proteínas coaguladas) se separan del mosto amargo. El remolino hace que las partículas residuales se coagulen y se asienten fuera del líquido como un lodo conocido como turbio, que se elimina parcialmente del fondo del hervidor. Es importante que los sólidos se eliminen rápida y eficazmente para producir un mosto claro y amargo para transferir a la siguiente etapa, por lo que se puede instalar un refractómetro antes y/o después del remolino.
Enfriamiento
Una vez que se completa la ebullición, el mosto se enfría mediante un intercambiador de calor que recupera parte de la energía utilizada para hervir el mosto. Se pueden instalar refractómetros en la salida del enfriador como medida de control de calidad; asegurando que el mosto amargo contenga el nivel correcto de sólidos disueltos antes de la fermentación. Alternativamente, o adicionalmente, se puede realizar una medición posterior a la caldera y previa al hidromasaje, para evitar la posibilidad de procesar mosto amargo que no cumpla con la especificación requerida.
Fermentación Durante el proceso de fermentación, la levadura convierte los azúcares y los aminoácidos del mosto en dióxido de carbono y alcohol. La gravedad del líquido en fermentación se mide como la gravedad específica o densidad relativa en comparación con el agua. En la industria cervecera, esto se mide principalmente en la escala Plato, que es muy similar a la escala Brix utilizada por la industria del vino.
La levadura gastada se acumula en el fondo del tanque de fermentación y se elimina regularmente, lo que ayuda a clarificar la cerveza.
La densidad del mosto varía según el contenido de azúcar, por lo que las lecturas de densidad disminuyen a medida que avanza la fermentación. El porcentaje de alcohol se puede calcular a partir de la diferencia entre el peso original del mosto y el peso específico actual. Por lo tanto, los refractómetros pueden seguir de cerca el proceso de fermentación; proporcionando a los cerveceros información en tiempo real sobre el proceso y permitiéndoles determinar con precisión cuándo se completa la fermentación.
Filtración y maduración La maduración incluye todas las transformaciones entre el final de la fermentación primaria y la eliminación de la levadura de la cerveza. Después de la fermentación, la cerveza se deja reposar, de modo que cualquier resto de levadura gastada pueda asentarse. Sin embargo, a menudo se aplican varias técnicas de filtración para aclarar aún más la cerveza. Esta es la última oportunidad para afectar el perfil de calidad de la cerveza: sabor, amargor, estabilidad del olor y la espuma, claridad, color, contenido de alcohol y gas. Todo lo cual varía según los requisitos de la marca, por lo que los refractómetros pueden cumplir un papel vital en el control de calidad.
Llenado y CIP Cuando la cerveza está lista para su distribución, se envasa en botellas, latas, toneles y barriles que deben estar limpios y desinfectados. Además, las superficies internas de tuberías, recipientes, tanques y equipos de empaque deben limpiarse entre lotes y entre diferentes productos. Conocido como Clean in Place (CIP), protege los productos cerveceros de la contaminación microbiológica y química. En las grandes cervecerías modernas, los procesos de limpieza son complejos, por lo que la automatización se utiliza con frecuencia para mejorar la velocidad y la eficiencia y reducir los costos.
En la línea de llenado, el refractómetro detecta instantáneamente las interfaces de limpieza de producto a producto y de producto a CIP, lo que permite un cambio eficiente entre productos o lotes. La señal de salida del refractómetro también se puede utilizar para monitorear el control de calidad y garantizar la selección correcta del producto al empaque. La velocidad de respuesta del refractómetro significa que las interfaces (entre producto/productos químicos de limpieza/agua) se pueden detectar muy rápidamente, lo que evita el desperdicio y asegura que no se produzca contaminación del producto.
El monitoreo continuo de los procesos de empaque y CIP con los refractómetros de Vaisala, por lo tanto, permite la automatización, reduce el desperdicio y reduce los costos y el uso de energía.
¿Por qué usar refractómetros en toda la cervecería? A diferencia de otros métodos, las principales ventajas de los refractómetros de Vaisala son que brindan una mayor comprensión de cada etapa del proceso de elaboración de la cerveza; no se ven afectados por partículas en suspensión, burbujas o color, y con la opción de lavado automático del prisma con vapor o agua caliente a alta presión, no se ven afectados por incrustaciones o incrustaciones.
Cada refractómetro de Vaisala está calibrado de fábrica para el rango de medición completo (p. ej., 0-100 grados Plato), lo que significa que pueden intercambiarse libremente entre ubicaciones de instalación sin cambios de parámetros. Además, los refractómetros de Vaisala no requieren recalibración ni mantenimiento de rutina.
En resumen, ciertamente es cierto que el éxito de la elaboración de cerveza se basa en la pasión, la determinación y la innovación, pero, con la ayuda de la refractometría, los cerveceros pueden optimizar sus procesos, reducir los desechos, disminuir el consumo de energía y estar seguros de que seguirán produciendo de manera consistente. cerveza de buena calidad.
Medición de plato de mosto en línea para optimizar el proceso de elaboración de cerveza
Descargue la nota de aplicación sobre la optimización de la elaboración de cerveza para obtener más detalles.
eBook: Mejores prácticas para el procesamiento de ingredientes funcionales y nutricionales
Manténgase a la vanguardia y aprenda las mejores prácticas para el procesamiento sostenible de ingredientes alimentarios
¿Cómo pueden los productores de ingredientes alimentarios garantizar la seguridad alimentaria y la alta calidad del producto mientras reducen el desperdicio y la energía?
Al utilizar la medición de sólidos secos y Brix en línea con una precisión de hasta 0,05 Brix, es posible optimizar todos los pasos del procesamiento, desde la entrada de la materia prima hasta el control de calidad del producto final.
En este libro electrónico hemos recopilado las mejores prácticas para el procesamiento de ingredientes funcionales y nutricionales como pectina en polvo, extracto de levadura, suero de leche, extractos de hierbas, glutamato monosódico (MSG), polvo de algarroba, trehalosa, xilitol, lactulosa, caseinato de sodio, lactoferrina, y lactato de potasio.
Descargue el libro electrónico para conocer los detalles de la producción optimizada de los ingredientes alimentarios por:
secado por aspersión
fermentación
extraccion solvente
destilación
cristalización
ultra y nanofiltración
En estas aplicaciones, la calidad del producto y el control del proceso se realizan mediante un refractómetro sanitario digital en línea K-PATENTS® de Vaisala que proporciona diagnósticos de procesos remotos únicos basados en detección de imágenes ópticas avanzadas, datos de medición sin procesar y valores de diagnóstico.
Esto es lo que dicen nuestros clientes sobre la medición:
"Medición Brix precisa que no se ve afectada por el color, las burbujas de aire, las partículas, la pulpa de la fruta, los cambios de flujo o presión, la vibración o los cambios bruscos de temperatura".
“Sin errores laboriosos de muestreo y medición. Los operadores ahora pueden concentrarse en otras tareas importantes”.
Descarga el eBook en PDF rellenando el formulario.
Consulte nuestra Política de Privacidad para obtener mayores detalles. Puede modificar la configuración de sus preferencias o darse de baja en cualquier momento aquí
Una refinería de azúcar en Tailandia está obteniendo grandes beneficios a partir de la optimización de las templas de cristalización al vacío por lotes, la calidad del cristal y el rendimiento que ofrece el SeedMaster SM-3 de K-PATENTS® de Vaisala. La avanzada solución de control de procesos de la refinería fue suministrada y puesta en marcha por Contrologic.
El objetivo final del proyecto de automatización era reducir el uso de vapor y agua durante las templas del lote de cristalización y, al mismo tiempo, mejorar la calidad del azúcar al mantener la distribución del tamaño del cristal (CV) y la apertura media (MA) dentro de las especificaciones estrictas. Esto se logró con una estrategia de control completamente automatizada basada en el control de sobresaturación en tiempo real.
Por ejemplo, una comparación del rendimiento de producción, del consumo de energía y de la calidad del cristal antes y después de la implementación reveló que se usaron 7 m3 de agua durante una templa anterior, siendo los volúmenes del tacho de la refinería de 85 m3 (vea la imagen 1 a continuación).
Imagen 1. Tacho de azucar al vacío (85 m3).
Antes de la implementación, el agua se usaba para eliminar nuevos cristales finos no deseados. La introducción de esta solución de control de procesos no solo eliminó la necesidad de usar agua, sino que también redujo el consumo de vapor en aproximadamente un 25 % y aumentó el rendimiento en aproximadamente un 1 %.
Imagen 2: Válvulas de alimentación de jarabe.
¿Por qué el control basado en la sobresaturación?
La producción de azúcar de buena calidad depende del crecimiento de cristales, y la sobresaturación es la fuerza impulsora de este crecimiento. La velocidad de cristalización depende de esta función multivariable de varios parámetros. La sobresaturación se define como la proporción de azúcar en una solución al azúcar necesaria para saturar la solución a la misma temperatura.
La sobresaturación tiene un rango óptimo donde los cristales de azúcar crecen de manera uniforme y amplia, alcanzando el tamaño de cristal deseado. Fuera de este rango, los cristales dejarán de crecer e incluso podrían fundirse o comenzar a formar nuevos cristales espontáneamente, creando finos y conglomerados que deben reprocesarse. Este reprocesamiento es un problema importante ya que implica pérdida de tiempo y energía, aumenta los costos de producción, el consumo de agua y disminuye el rendimiento efectivo del azúcar producido.
Para crear un control basado en la sobresaturación que eliminaría estos desafíos, el tacho se equipó con un sistema SeedMaster SM-3 K-PATENTS® de Vaisala para proporcionar datos en tiempo real para el cálculo de la sobresaturación. El SeedMaster está diseñado específicamente para aplicaciones de cristalización de azúcar. El sistema consiste en un refractómetro de proceso y un dispositivo de monitoreo multiparamétrico que proporcionan los parámetros necesarios para la cristalización del azúcar y permite la implementación de una solución de control completamente automatizada.
Por qué los clientes eligen Vaisala SeedMaster
Calidad y consistencia mejorada del producto
La calidad del azúcar es alta y la calidad es constante de lote a lote. Con la optimización, la cantidad de sacarosa presente en la melaza final se reduce a la vez que se mejora el CV/MA.
Ahorros sustanciales gracias a la optimización del consumo de materias primas y vapor
Permite reducir el consumo de materias primas —lo que genera ahorros operativos—, pero el mayor ahorro proviene de la reducción del consumo de vapor. Antes de implementar una estrategia de control automatizado con SeedMaster, la refinería de azúcar tailandesa consumía 39,4 toneladas de vapor por templa; después de la implementación, el consumo de vapor se redujo a 29,5 toneladas por templa.
También hay un efecto acumulativo, ya que cada paso en el proceso de producción de azúcar requiere agua. Las fábricas de azúcar generan el vapor utilizado para el procesamiento y venden el excedente como electricidad a la red. Controlar y optimizar el proceso de producción permitirá a las fábricas vender más energía a la red.
Menos reprocesamiento de cristales falsos
Cuando los cristales de azúcar tienen un tamaño constante, se reduce el tiempo y el costo asociados con el reprocesamiento de cristales falsos.
Menos tareas laborisosas
El SeedMaster SM-3 automatiza el control de la sobresaturación, lo que significa que el personal de producción ya no necesita dedicar tiempo al muestreo y a otras tareas manuales.
El control de procesos requiere lo siguiente:
Control de concentración mediante un refractómetro digital de proceso en línea
Control de presión absoluta
Control de nivel
Densímetro de microondas
Tres niveles de control para instrumentos y controladores PID
¿Desea saber más?
El control preciso del proceso brinda enormes ventajas a las refinerías que cristalizan el azúcar. Se puede utilizar una estrategia de control basada en la sobresaturación que utiliza refractómetros de proceso para optimizar la cristalización, lo cual incluye el rendimiento, la calidad y la eficiencia energética.
La planarización/pulido químico-mecánico (CMP, por sus siglas en inglés) es un proceso de nano-pulido crítico, muy costoso y desafiante que combina reacciones químicas y abrasión mecánica. Es el paso habilitador clave en la fabricación de circuitos integrados, afectando tanto el rendimiento como la productividad.
CMP en pocas palabras
El pulido se realiza con una suspensión que incluye un agente oxidante, típicamente peróxido de hidrógeno (H2O2). Durante la fabricación, una oblea es presionada contra una almohadilla de pulido mientras tanto la oblea como la almohadilla giran en sentido antihorario a velocidades ligeramente diferentes. A medida que la suspensión se distribuye en el centro de la almohadilla, la combinación de acciones mecánicas y químicas elimina gradualmente el material de la superficie de la oblea, lo que resulta en una superficie local y globalmente plana.
Las suspensiones de CMP se mezclan o diluyen en la planta antes de su uso. Las suspensiones de pulido de óxido se compran comúnmente en forma concentrada y se diluyen con agua en el sitio para minimizar los costos de envío y mano de obra. Algunas suspensiones de pulido multicomponentes solo se mezclan inmediatamente antes de su uso debido a su corta vida útil después de la mezcla. La mezcla correcta es esencial ya que está directamente relacionada con las tasas de reacción química y la tasa de pulido de la oblea; cualquier defecto en la mezcla tiene un impacto negativo en la fabricabilidad y confiabilidad. Aunque el control de la suspensión en el punto de fabricación (POM) es estricto, los procesos posteriores, incluido el transporte, manipulación y filtración, pueden afectar las propiedades químicas, por lo que se requiere un monitoreo continuo de la suspensión hasta el punto de uso (POU) para garantizar un alto rendimiento. Se requieren herramientas y metodologías de metrología efectivas, rápidas, confiables, precisas y rentables, por lo que muchas plantas de fabricación optan por utilizar refractómetros.
Cómo el índice de refracción ayuda a mejorar la calidad de producción
El índice de refracción (RI), una medida continua y en línea que no consume suspensión, ayuda a las plantas de fabricación a identificar rápidamente fallos en la composición de la suspensión, ya que proporciona información en tiempo real sobre el proceso, reduciendo el número de obleas en riesgo.
La suspensión CMP transporta nanopartículas a niveles de contenido sólido de 1-30% dependiendo del tipo de suspensión, lo que dificulta su análisis. Sin embargo, una vez calibradas a las características de temperatura/RI de una suspensión específica, las mediciones de RI pueden determinar con éxito la concentración de peróxido de hidrógeno en la suspensión de tungsteno con una precisión de ±0.03% en peso, incluso en estas condiciones difíciles.
Además, a diferencia de las pruebas con sondas de conductividad, las mediciones de RI pueden monitorear la densidad de la suspensión de H2O2, un indicador de sedimentación y degradación de la suspensión con el tiempo. Por lo tanto, el RI se utiliza no solo para calificar el producto final, sino también para monitorear las variaciones de lote a lote en la suspensión cruda entrante y validar los pasos de adición de la mezcla.
Una característica atractiva de algunos sistemas de suministro de suspensión ha sido la capacidad de utilizar una función de inyección química automatizada en el tanque diario.
Inline refractive index vs. online titration of hydrogen peroxide in slurry conc%
Beneficios del refractómetro Vaisala K-PATENTS® Semicon
El refractómetro Vaisala K-PATENTS Semicon está diseñado específicamente para entornos de fabricación de semiconductores. Tiene un tamaño reducido y su construcción es libre de metales, lo que lo hace ideal para medir productos químicos sin corroer el proceso.
La medición es completamente digital y la deriva es imposible.
El componente de medición de temperatura integrado garantiza una medición de RI altamente precisa.
Ofrece una medición directa de la densidad.
El diseño robusto tolera las vibraciones del proceso sin errores de medición.
Los diagnósticos incorporados brindan una visión instantánea de las condiciones del proceso.
De la disponibilidad de diferentes celdas de flujo de alta calidad, diseñadas para reducir e incluso eliminar la obstrucción.
Referencias
Diversified Fluid Solutions ha estado utilizando con éxito el refractómetro Vaisala K-PATENTS Semicon durante años en sus operaciones de CMP y ha encontrado el dispositivo extremadamente confiable y preciso. "A medida que los nodos de proceso avanzados traen un número creciente de pasos de CMP, debemos asegurarnos de que las suspensiones entregadas a las herramientas de pulido mantengan características químicas y mecánicas consistentes", explica Karl Urquhart, Director de I+D, Tecnología Química, Diversified Fluid Solutions. "La monitorización de RI en línea puede evaluar la composición química del material entrante, calificar los pasos de adición de mezcla y validar una mezcla de suspensión de CMP uniforme en una sola medición en tiempo real que no consume suspensión".
La primera instalación de medición de H2O2 para suspensión de CMP se instaló en una gran planta de fabricación de semiconductores en 2013, reemplazando la titulación automática. El dispositivo de medición ha permanecido estable desde entonces, sin necesidad de mantenimiento del instrumento más allá del enjuague rutinario del mezclador de suspensión.
En general, después de instalar un refractómetro Vaisala K-PATENTS Semicon, el rendimiento de las obleas en las plantas de fabricación aumenta aproximadamente un 20%. Además, las suspensiones de CMP se controlan estrictamente y permiten una mejor uniformidad del proceso de planarización.
¿Le gustaría saber más?
La medición de RI es una técnica simple, rentable y precisa que proporciona información en tiempo real sobre la composición de la suspensión, convirtiendo al refractómetro en el instrumento de metrología preferido para muchas plantas de fabricación.
Hay diferentes tradiciones para festejar el día de San Valentín en todo el mundo: algunos escriben poemas de amor a su ser amado, otros lo celebran como un día de la amistad. Sin embargo, una de las tradiciones más populares es el intercambio de chocolates como mensaje de cariño.
¿Por qué el chocolate se asocia con el amor? El secreto está en las conexiones neurológicas del cerebro. La sensación en la boca, la materia grasa, el azúcar, el cacao y esa apariencia tan atractiva son los componentes que nos hacen sentir bien y que desencadenan la sensación de felicidad en nosotros a través de la liberación de dopamina en nuestro cerebro. En este artículo, no profundizaremos en la neurociencia, sino que veremos lo que se necesita para producir productos de confitería de alta calidad.
"La vida es como una caja de bombones, nunca sabes lo que te va a tocar"...
… pero cuando se trata de hacer rellenos de chocolate, los controladores de procesos exigen niveles de confianza mucho más altos. Esto se puede lograr con la última tecnología —los refractómetros en línea de Vaisala— que se utilizan en varios puntos del proceso y ofrecen mediciones continuas de sólidos totales (TS) o Brix (sólidos disueltos) para un control de calidad uniforme del producto.
El monitoreo del índice de refracción (RI) en línea con control de retroalimentación automático y alarmas cuando las mediciones se acercan a los niveles de advertencia, permite a los operadores de procesos garantizar un producto consistente y confiable, de modo tal que la producción en curso no solo cumpla con nuestras papilas gustativas, sino también con las regulaciones de fabricación y las especificaciones del producto.
La calidad por encima de todo
Uno de los clientes de Vaisala que se dedica a la producción de chocolate tiene el eslogan "Calidad por encima de todo", por lo que no es de sorprender que la empresa haya invertido en Vaisala —específicamente en los refractómetros sanitarios K-PATENTS®— para un monitoreo continuo de Brix que garantiza el control de calidad final. Los bombones contienen cerezas empapadas en un licor de brandy de cereza y cubiertas con una rica capa de chocolate negro.
La chocolatera utiliza los refractómetros de Vaisala para el control de calidad del licor para asegurarse de que la producción siga la receta al pie de la letra. Se agrega etanol al brandy para alcanzar la concentración de licor correcta y se toman mediciones Brix inmediatamente antes de agregar el brandy a las cerezas.
Las áreas de producción que contienen productos con un alto nivel de alcohol se consideran áreas peligrosas ATEX zona 2. Por lo tanto, además de requerirse que el dispositivo de monitoreo esté aprobado para aplicaciones sanitarias, también debe tener una clasificación ATEX. En este ejemplo en particular, era necesario que el refractómetro fuera intrínsecamente seguro y cumpliera con los requisitos de ATEX Zona 0/1. Por consiguiente, la solución de Vaisala combinó 3-A y EHEDG + ATEX zona 2, 1 o 0.
Antes de la instalación de los refractómetros de Vaisala se realizaban pruebas mediante muestreo manual para análisis de laboratorio. Esto era costoso, consumía mucho tiempo y ocasionaba retrasos en la entrega de los resultados de las pruebas. Por lo tanto, cualquier desviación de la especificación podía generar pérdidas o el desperdicio del producto, pero con el beneficio del monitoreo en línea, los problemas se detectan de inmediato para que se puedan tomar las medidas adecuadas sin demora.
El alimento de los dioses
El cacao en polvo es el ingrediente más importante en la preparación de dulces de chocolate. Se produce procesando los granos de cacao de los árboles de cacao, conocido como Theobroma cacao, en griego "el alimento de los dioses".
Hay dos tipos de cacao en polvo. Cacao en polvo natural, que es marrón y naturalmente ácido (pH 5 - 6), y cacao en polvo holandés, que se elabora con granos de cacao que se han lavado con una solución alcalina para neutralizar su acidez. El rico color chocolate y las cualidades de sabor del polvo de cacao holandés se ven afectados por el tipo y la concentración del álcali, por lo que se emplean refractómetros de proceso K-PATENTS de Vaisala para garantizar que el proceso se lleve a cabo dentro de límites de concentración o especificaciones estrictamente definidos.
Los productos de confitería y los rellenos de chocolate se producen al preparar una mezcla diluida de los ingredientes y luego se concentra el contenido de azúcar al nivel deseado, mediante la cocción y evaporación del agua. El Brix final de la mezcla determina el sabor, la consistencia y la calidad general del producto final. Por lo tanto, es necesario un control cuidadoso que garantice una calidad de producto constante y confiable.
Un contenido de humedad incorrecto puede dañar las características físicas del producto final; esto causaría problemas de procesamiento en la etapa ascendente y afectaría la calidad del producto final. La humedad excesiva también puede causar el deterioro del producto al promover el crecimiento de microorganismos.
El refractómetro sanitario K-PATENTS de Vaisala mide continuamente el nivel de Brix de la solución de cocción. Esto proporciona información en tiempo real para determinar el punto final de la cocción y garantizar una calidad constante del producto. Más información en la nota de la aplicación.
La tecnología robusta y la medición confiable del refractómetro de proceso K-PATENTS de Vaisala son sinónimo de calidad sin precedentes de los productos que amamos. Su día de San Valentín está a salvo: ¡sus bombones favoritos tendrán el delicioso sabor de siempre!
Una tecnología; múltiples aplicaciones
A diferencia de muchos otros métodos de concentración de líquidos, el refractómetro K-PATENTS de Vaisala no se ve afectado por partículas, burbujas, cristales o color, por lo que estos instrumentos se pueden emplear en una amplia variedad de soluciones para medir la concentración de líquidos. Es importante destacar que los refractómetros K-PATENTS de Vaisala cuentan con las normas sanitarias 3-A y la certificación EHEDG. Además de la industria de la confitería, los refractómetros de Vaisala se emplean comúnmente en las más variadas aplicaciones de alimentos y bebidas, así como en otras industrias: semiconductores, química y de refinación, pulpa y papel, textil y farmacéutica. Descubra nuestra oferta completa aquí.
Mida Brix y otras concentraciones de líquidos con productividad instantánea y ganancias de material; además, una operación de proceso simplificada para la fabricación de alimentos, bebidas, lácteos y cervezas.
El poder de la medición de Brix en línea
El eBook proporciona información sobre las tareas más críticas de la producción de alimentos y bebidas, como la seguridad alimentaria, el ahorro de costos, la sostenibilidad y la eficiencia de los recursos y, al mismo tiempo, mantiene la más alta calidad del producto. Estas y otras tareas importantes se pueden lograr al medir Brix en línea. Descubra más descargando el eBook.
La fabricación de productos farmacéuticos y medicamentos se encuentra entre las industrias más reguladas teniendo muy en cuenta la farmacovigilancia o, en resumen, la seguridad, la calidad y la eficacia de los medicamentos. Todo el proceso, desde la creación de nuevos medicamentos hasta la fabricación y su entrega a los clientes, está estrictamente regulado con más de 11 500 restricciones, y esto también crea requisitos para los dispositivos de medición para la fabricación de medicamentos.
Una de las agencias reguladoras es la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) de los Estados Unidos. Inició el marco de Tecnología Analítica de Procesos (PAT), cuyo objetivo es la innovación y modernización farmacéutica. Las mediciones oportunas que utilizan herramientas analíticas y en línea que brindan información de comprensión del proceso son los componentes básicos para respaldar la transición de las operaciones por lotes a la fabricación continua (CM). Para la industria farmacéutica basada en la ciencia, altamente regulada y orientada a lotes, la modernización puede reducir los costos de desarrollo, fabricación y ampliación. Al mismo tiempo, la modernización puede ayudar a asegurar la calidad del producto y reducir las variaciones de lote. También puede ayudar a estabilizar la calidad del material en proceso al dejar de probar solo la calidad del producto final.
1. Mediciones en línea
Hay 3 tipos de equipos de medición de procesos: en línea, en línea y en línea.
Los dispositivos de medición en línea miden la concentración de forma continua sin demoras e indicarán cambios en las condiciones del proceso inmediatamente sin consumir lo medible. También miden a partir de las condiciones genuinas del proceso a medida que ocurren sin dilución ni alteración, lo que lamentablemente puede ocurrir durante el muestreo. Las mediciones en tiempo real permiten un procesamiento continuo que, a su vez, aumenta la productividad y la rentabilidad, estabilizando así la calidad del producto final y reduciendo el desperdicio y el tiempo de inactividad de la producción.
Los dispositivos instalados en línea extraen una muestra de la línea principal para la medición, después de lo cual la muestra se devuelve a la línea principal o se drena. Los analizadores de procesos en línea extraen muestras del proceso que luego se llevan a un analizador separado para su análisis.
2. Documentación
La documentación dentro de la industria farmacéutica es una parte esencial de su sistema de garantía y control de calidad. El proceso completo de calificación también debe estar completamente documentado.
La documentación del protocolo de calificación de instalación (IQ), calificación operativa (OQ) y calificación de rendimiento (PQ) del equipo de medición confirma que se han pedido, entregado e instalado el modelo y las piezas del equipo de proceso correctos. También garantiza que el equipo cumpla con sus especificaciones de rendimiento y pueda medir de manera confiable muestras típicas utilizando el método de medición seleccionado. Sin la documentación adecuada de los proveedores, completar la calificación del equipo puede convertirse en un proceso exhaustivo y lento para el comprador.
3. Captura y almacenamiento de datos electrónicos
Para las empresas farmacéuticas, la documentación digital de los registros de producción por sí sola no es suficiente. También la seguridad de los datos es imperial. Por lo tanto, existe la necesidad de limitar el acceso a los sistemas de medición solo a personas autorizadas y la necesidad de un sistema que registre las actividades.
4. Escalabilidad
Todos los medicamentos se desarrollan y formulan en el laboratorio. Después de eso, la producción se realiza en lotes progresivamente más grandes hasta que se alcanza la escala comercial. Estos incluyen, por ejemplo, la escala piloto para simular la producción a gran escala y crear suficiente producto para ensayos clínicos y la producción comercial.
Elegir el dispositivo de medición adecuado es fundamental para que la empresa pueda trabajar de principio a fin, desde I+D hasta escala piloto y escala completa. De lo contrario, los resultados de las primeras fases de prueba podrían no representar el diseño a escala del proceso, lo que provocaría retrasos en el inicio de la fabricación. El objetivo es monitorear continuamente el proceso de fabricación a gran escala.
5. Materiales de contacto de calidad farmacéutica
Cualquier equipo que esté en contacto con el medicamento durante el proceso de fabricación debe estar aprobado para las condiciones específicas en las que está operando y debe cumplir con la compatibilidad de contacto de una sustancia con materiales farmacéuticos. El equipo de medición con diseño sanitario con total tolerancia a los productos químicos y los procedimientos de limpieza del proceso garantiza que el equipo de medición no genere peligros ni contaminantes en el proceso.
Los dispositivos de medición que tienen las siguientes características se adaptan a la fabricación de medicamentos farmacéuticos:
Material de contacto sanitario certificado, por ejemplo acero inoxidable 316L
Materiales de junta que cumplen con los estándares de biocompatibilidad según USP Clase VI acabados superficiales de contacto con productos electropulidos
Rugosidad de la superficie del producto max Ra 0.38μm o 15μ pulgadas
No se utilizan ingredientes derivados de animales (IDA) en el procesamiento o el mecanizado
Compatibilidad con los estándares de limpieza CIP y SIP
6. Calibración y precisión rastreables por NIST, y verificación de instrumentos
A través de la regulación, todos los equipos de medición automatizados, mecánicos y electrónicos deben calibrarse, inspeccionarse o verificarse de acuerdo con un programa de calidad escrito diseñado para garantizar un rendimiento de fabricación adecuado.
Los instrumentos de medición rastreables utilizan las definiciones internacionales actuales de rastreabilidad y pueden garantizar que las mediciones satisfagan las necesidades de precisión de las agencias reguladoras, por ejemplo, las establecidas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en los EE. UU. La calibración rastreable de NIST es un programa de garantía que certifica que un fabricante está completamente equipado para calibrar equipos según los estándares (NIST) y que cualquier producto ofrecido por ese fabricante coincidirá con los estándares de medición mantenidos por NIST.
La verificación asegura el correcto funcionamiento del equipo de acuerdo con sus especificaciones de funcionamiento establecidas. Los resultados válidos se logran vinculando la verificación de calibración del instrumento a estándares internacionales, como NIST, asegurando también la trazabilidad. Además, la calibración y la trazabilidad de la precisión del dispositivo de medición deben ser sencillas y fáciles de realizar in situ por parte del usuario.
El refractómetro K-PATENTS Pharma de Vaisala es una combinación perfecta
Evaluación, validación y solución de problemas de procesos.
Recopilación de datos para la comprensión del proceso de diferentes experimentos y operaciones.
Encontrar un perfil de proceso único. Esta es una referencia durante la ampliación para confirmar que el proceso se comporta según lo diseñado y para asegurar que haya equivalencia en el proceso.
Monitoreo del desempeño u operación a escala piloto y completa, así como en el monitoreo de la concentración y pureza de solventes, productos crudos y finales.
Supervisar las operaciones de mezcla y lograr la composición correcta de los reactivos. Puede seguir el grado de reacción, estudiar diferentes disolventes y su idoneidad para el proceso.
Determinación del punto de sobresaturación en cristalización.
Además, el refractómetro puede enviar datos al sistema de control (DCS) para desarrollar una estrategia de control automatizada para estandarizar el proceso y lograr una calidad uniforme, evitar variaciones de lote a lote, reducir el tiempo y los costos de producción, aumentar el rendimiento y garantizar la calidad del producto. la seguridad.
La medición en línea del índice de refracción puede ayudar a identificar inmediatamente los problemas durante la ampliación y reducir el tiempo de desarrollo. Visite nuestra página de fabricación de fármacos para todas las aplicaciones de índice de refracción.
Mida Brix y otras concentraciones de líquidos con productividad instantánea y ganancias de material; además, una operación de proceso simplificada para la fabricación de alimentos, bebidas, lácteos y cervezas.
Mediciones de concentración de líquidos en línea para procesos de biotecnología y fabricación farmacéutica
El refractómetro farmacéutico K-PATENTS® de Vaisala está diseñado para la fabricación de productos farmacéuticos y biotecnológicos, para medir concentraciones de líquidos en línea (in situ); desde la escala de laboratorio hasta los lotes piloto que se utilizan en el desarrollo de procesos y los lotes a escala de producción necesarios para respaldar la comercialización. Esta solución técnica puede mejorar la comprensión de los parámetros críticos del proceso (CCP), reducir el tiempo de desarrollo de fármacos, aumentar la capacidad y la estabilidad de producción, mejorar la calidad y seguridad del producto, así como demostrar el cumplimiento de las normativas. Las aplicaciones de ejemplo incluyen el procesamiento de ingredientes farmacéuticos activos (API), bioquímicos/biopolímeros, incluidas vacunas, antibióticos, proteínas y soluciones tampón. Perfecta herramienta PAT.
A diferencia de muchos otros métodos de concentración de líquidos, el refractómetro de Vaisala no se ve afectado por partículas, burbujas, cristales o color, por lo que estos instrumentos se pueden emplear en una amplia variedad de soluciones para la identificación de líquidos y la concentración de componentes. Es importante destacar que el refractómetro de Vaisala cuenta con la certificación EHEDG y 3-A: estas normas sanitarias protegen la higiene en la producción y el procesamiento de alimentos.
