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益生菌的精确输送与称重
作者:Sharon Nowak食品&医药部门
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根据世界粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)的定义,益生菌被定义为“活的微生物,适量摄取对宿主有益”。这一成分能够有助于宿主肠道微生物平衡。益生菌的应用在过去十年里持续增长,主要表现在奶制品,如酸奶和乳酸菌饮料等的大量使用。

然而,当下以微胶囊粉末形式摄入的益生菌已经成为食品市场的主流,如婴儿配方食品、保健食品、早餐谷类食品、休闲食品、甚至巧克力等。

益生菌应用的不断增长可归功于强调肠道菌群平衡的广告,这些广告强调了肠道菌群平衡对肥胖管理、癌症预防以及提高整体免疫系统健康至关重要。

将益生菌引入包装食品

由于益生菌微生物的微妙性,将益生菌引入食品加工或包装流程中时需要引起特别的注意。在食品加工的所有工序中,益生菌的处理都需要特别小心,目的是为了确保益生菌的多样性以及其整体疗效得到保持。

K- Tron 失重式(LIW)喂料器以及洁净真空输送系统能将益生菌高度精确地送入连续混合器,用于物料的密封转移并最终批量式地进入包装容器。

在益生菌批量称重并进入散装包装工序的应用中,比如大包装袋或软包装等,失重式批量的原理常常得到应用。如接下来的章节所介绍的,K-TRON 失重式批量系统采用了高精度的K-TRON称重传感器,从而确保了物料精确地和可控制地进入到下游程序或包装等流程。

此外,根据不同车间和操作空间要求,配置特定手套箱的K-TRON倒袋站可以将益生菌直接导入喂料器或进入气动输送系统并将物料输送到安装于喂料器料斗上方的接收器中。在这两种应用中,系统是完全密封的,目的是避免任何来自外界的对益生菌粉末的污染。

批量称重原理

当将粉体原料引入生产流程中时,存在着两种可利用的批量称重模式(GIW)。增重式批量系统(见图一)采用体积式计量装置,如螺杆喂料器或阀门,从而将物料送入安装在称重传感器上方的收集料斗。

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若一次只能增加一种成分,这将导致较长的批次时间。此外,批量系统可以使用重力式喂料装置,如螺杆喂料器,安装在称重系统上并将物料送入收集料斗,或者利用失重式的批次处理直接进入下一程序。

失重批次处理

在益生菌的添加应用中,采用失重式批量处理(见图二)是因为每一批次中每一种原材料的重量是至关重要的,且益生菌相对于每一批次的总规模所占比例非常小。

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举例来说,如果采用增重式批次处理的方式,整个装有主要成分物料的集装袋或吨袋必须安装在具有足够负荷能力的称重传感器上,以便实现对整个散装容器的称重。这种尺寸的称重系统无法精确地识别特别微小量的益生菌,而这种少量的益生菌对于这样的大批次处理又是必需的。因此,采用更小的失重式喂料器精确地称量并向散装袋输送微量的物料就显得更加合适。

失重式批次处理的优势是当处理多种物料成分时每一批次的时间会更短。既然每一台失重式喂料器携带有自身的称重系统,但多台失重称同时在应用于一个批次模式能够自动地将多种的物料送入收集料斗。

一个批次循环包括两个阶段。第一阶段,批次重量的90%会在最短的时间内完成(由编程菜单决定)。第二阶段,剩下的10%的批次重量以缓慢的“运球”模式喂送,从而确保了只与设定值偏差+/- 0.1%的称重精确度。

为了按包装要求的输送速率(开/停, 快/慢)的调整以及快速改变批次设定值的需求我们采用了K-TRON失重式批次控制器。失重式批次处理常常被用于微量物料的处理(如维生素和益生菌),其精确性不仅有利于最终产品的成型而且还能够避免不必要的浪费,因为有些物料补充剂是非常昂贵的。

连续混合过程的喂料

有些生产过程中,益生菌可以在混合的过程中实现物料添加。失重式喂料器通常被用于往混合器里精确且温和地输送物料。此外,K-TRON卫生级别的气动接收器可用于喂料器的连续补料,这对益生菌等物料连续精确地添加到生产流程中至关重要。

连续的失重式喂料

K-TRON 重力式喂料器的鲜明特点是受专利保护的SFT数字重力传感器,它可以稳定地测量进入下游程序的物料的重量(见图三)。失重式喂料方式拥有较宽泛的物料处理能力,因此也能够喂送从低流量到高流量的不同物料。

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在实际操作中,喂料器、料斗和物料作为一个整体被称量,而喂料器的卸料速率得到精确地控制以便与设定值匹配(喂料系统的速率就是重量失去的速率)。重力式喂料器其喂料速率的波动较小,因为螺杆填充程度及物料堆积密度的变化可以通过调节螺杆的转速得到补偿。这一技术使得稳定的物料流量得到保证,因此也就实现了连贯一致的物料输送。

益生菌处理系统的设计

不管是连续式还是批次的喂料过程,益生菌处理系统都会仔细的计算从而随时确保益生菌的使用效率,且益生菌不会受到外界污染,另外整个系统在使用后也能够便于拆卸和清洗。

而喂料器是按照清洁要求设计的,全密封的料斗及特别设计的反向脉冲清洗过滤器/通风装置能够避免污染物进入到物料当中。

输送和传输系统也是设计成易于开启和清洁的。特殊的过滤媒介、高抛光材料的接触面和无需拆卸工具的设计等都可以根据具体的安装需求提供。

K-Tron的优势

◆ K-TRON的受专利保护的SFT数字称重技术提供了昂贵和微量原料的喂料所需的高精度控制。

◆ SFT称重技术在80毫秒内的分别率为1:4,000,000,且具有内置的针对工厂震动和温度等外界环境干扰因素的免疫能力。

◆ K-TRON控制模块(KCM)提供了电机、称重传感器及驱动装置的集成控制功能,既适用于批次称重喂料也适用于连续式喂料。而对K-TRON洁净气动接收控制器Series 4 的集成又使得整个系统更加优化。

◆ 系统中所有的组件都包含易于快速清洁和拆卸的独特设计、全焊接和抛光的外壳及夹具/套圈等。

◆ 所有产品的接触部分均是根据严格的cGMP 和FDA标准制造。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (4/10/2013)
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