Vele eiwitpoeders hebben uitdagende flow-eigenschappen die een aanzienlijk negatieve invloed kunnen hebben op de kwaliteit van het uiteindelijke extrudaat. De markt voor plantaardige vleesvervangers groeit snel in omvang en diversiteit. Als gevolg hiervan zijn onderzoekers continu op zoek naar nieuwe grondstoffen om toe te voegen aan het beschikbare productassortiment voor de productie van TVP (Texturized Vegetable Protein) en HMMA (High-Moisture Meat Analogues). De geschiktheid van een eiwitbron voor plantaardige vleesvervangers hangt af van verschillende factoren, zoals het eiwit- en vetgehalte, maar ook van de eigenschappen bij vermenging met water. Tegelijkertijd zijn de stroomeigenschappen van het poeder een kritische factor voor een succesvolle productie. Eiwitpoeders en hun moeilijke vloei (flow)-eigenschappen Plantaardige vleesvervangers zoals TVP en HMMA gebruiken eiwitpoeders als grondstof. Helaas hebben veel eiwitpoeders, zoals poeders op basis van erwten en lupine, uitdagende vloei-eigenschappen. Een inconsistente toevoer heeft een aanzienlijke negatieve invloed op de productkwaliteit, aangezien het fabricageproces afhankelijk is van een nauwkeurige, continue aanvoer van grondstoffen naar de extruder. Terwijl sommige oorzaken van een slechte materiaalstroom verband houden met de kenmerken van het poeder zelf, hebben andere te maken met de omgeving of het overslag- en verwerkingssysteem. Een hoge luchtvochtigheid kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat het poeder vocht en aggregaat opneemt, waardoor het moeilijker te transporteren is. Oplossingen voor uitdagende stromingskarakteristieken bij TVP- en HMMA-productie De moeilijke stromingskenmerken hebben invloed op de meeste processtappen; van het hanteren van grondstoffen tot het voeden van de extruder. Als gevolg hiervan moet het ontwerp van trechters en pneumatische overdrachtssystemen, voorzien worden van extra elementen, ontworpen om de poederstroom te bevorderen. Gravimetrische feeders met stroomhulpmiddelen zoals het Coperion K-Tron ActiFlowTM-systeem spelen een cruciale rol bij de continue toevoer van eiwitpoeder naar het productieproces. Gravimetrische feeders Gravimetrische feeders doseren poeders in de extruder terwijl de afvoersnelheid wordt gemeten. Loss-in-weight feeders zijn de meest voorkomende variant. Ze bestaan uit hoppers die op loadcellen gemonteerd zijn of een weegschaal met schroeffeeders die het product van de hopper naar de productie-extruder verplaatsen. Coperion K-Tron heeft een breed scala aan dergelijke gravimetrische feeders. Over het algemeen zijn enkelschroeffeeders geschikt voor vrij stromende poeders of korrelige ingrediënten, maar kleverige of slecht stromende ingrediënten hebben een dubbelschroeffeeder nodig. Naarmate het poeder naar buiten vloeit, neemt het gewicht van de hopper af. De nauwkeurige registratie van het gewichtsverlies maakt een accurate product toevoer naar de extruder mogelijk, zelfs bij veranderingen in het stortgewicht van het materiaal. Een regelaar past op basis van het gewichtsverlies de schroefsnelheid van de feeder aan op het gewenste setpoint. Door problemen met de materiaalstroom kan brug vorming of ratholing optreden in trechters, waardoor de controller het gewenste setpoint niet kan handhaven. In dit geval kunnen stromingshulpmiddelen helpen de materiaalstroom naar de invoersectie te herstellen. Coperion K-Tron feeders variëren in capaciteit van 32 g/u tot enkele tonnen per uur. Deze kunnen worden uitgerust met een ActiFlow. Dit slim apparaat past zachte trillingen toe op de trechterwand zonder productcontact, waardoor het bulkmateriaal zorgvuldig wordt geactiveerd met de optimale amplitude en frequentie. Het communiceert met de feedercontroller om de trillingen automatisch aan te passen wanneer het een materiaalstroomprobleem detecteert. Op deze manier wordt de trilling beperkt tot de amplitude en duur die nodig zijn om de stroming te herstellen. De feedercontroller compenseert op zijn beurt het effect van trillingen op de gewichtsmeting. Pneumatische transfersystemen Grondstoffen voor TVP- of HMMA-productie worden op verschillende manieren aangeleverd, zoals in dozen, zakken, bulkzakken of superzakken. Zakkenstortstations hebben kleine trechters om het materiaal op te vangen. Deze units hebben vaak een schap waar de zakken kunnen op rusten zodat operators deze kunnen open snijden. Ze worden ook meestal voorzien van een stofafzuiging om de operators te beschermen. Vanuit de stortbunkers worden vaak pneumatische transportsystemen gebruikt om droge materialen over te brengen naar de gravimetrische feeders. Ze gebruiken positieve druk of vacuüm systemen, afhankelijk van de ontwerpparameters. Dergelijke systemen bestaan onder meer uit een lucht bron, een materiaaltoevoerinrichting, een transportleiding en een luchtmateriaalscheider, zoals de Coperion K-Tron-filterontvanger. Vacuümsystemen zijn vaak het meest economische, maar hun capaciteit is beperkt tot ongeveer 7.500 kg/u en geschikt voor kortere afstanden. Pneumatische systemen beschikken meestal over in-line controlezeven of zeven die zijn geïnstalleerd om verpakkingsmateriaal, insecten of harde brokken geagglomereerd product te verwijderen. Dit zal stroomafwaartse problemen verminderen. Indien luchtvochtigheid een probleem is, wordt er in sommige installaties gebruik gemaakt van een dessicant bed dryer (DBD) om een kussen van droge lucht in de bovenkant van silo's te vormen. Exclusieve blowers of persluchtbronnen kunnen ook op hun beurt helpen door het poeder in silo's en hoppers te fluïdiseren. Apparatuur design en coatings Roestvrij staal biedt de beste antikleefprestaties voor hoppers waarin eiwitpoeders worden bewaard. Dit materiaal is ook gemakkelijker te steriliseren en schoon te maken dan andere uitvoeringen. Een goedkopere oplossing is echter een epoxycoating met een door de FDA goedgekeurde verf, wat gebruikelijk is in grote silo's of opslagvaten. De beste werkwijze voor het ontwerp van apparatuur omvat het gebruik van steile trechterhoeken en stroomhulpmiddelen. Deze kenmerken bevorderen de stroom van poeders door het systeem en helpen opstoppingen tijdens de overdracht te voorkomen. Filters die in trechters en op pneumatische ontvangers worden gebruikt, moeten snelle quick release eigenschappen bevatten, wat kan worden bereikt met behulp van superieure non-stick fluorpolymeercoatings. Deze zijn van vitaal belang om te voorkomen dat filters verstopt raken. Transport systemen voor de productie van TVP en HMMA kunnen zeer complex zijn en bevatten verschillende componenten zoals transport buizen, airflow control units, afsluiters, diverters, draaisluizen enz. Elk component moet voldoen aan de voorschriften van de voedingsindustrie en moet naast een uitstekende functionaliteit ook makkelijk te reinigen zijn. In sommige extreme gevallen kan een Clean-In-Place (CIP)-ontwerpen noodzakelijk zijn. Een dergelijk ontwerp maakt het mogelijk om de hele installatie te reinigen zonder de componenten uit de lijn te halen of te demonteren. Een CIP-ontwerp bespaart tijd bij het wisselen tussen producten terwijl de hygiënische eisen van de voedingsindustrie behouden blijven. Coperion heeft een uitgebreide selectie aan CIP bare draaisluizen en leidingwissels. Hulp bij ontwerp en probleemoplossing Coperion is een wereldwijd vertegenwoordigde hoogwaardige leverancier van complete systemen voor de productie van plantaardige vleesvervangers. Het ontwerp van Coperion-apparatuur is voorzien voor uitdagende poeders en bevat geavanceerde opties, zoals bijvoorbeeld de ActiFlow, het slimme stroomhulpapparaat voor gravimetrische feeders. Ervaren experts op het gebied van compounding, extrusie, toevoer, wegen en bulkmateriaalbehandeling zijn beschikbaar met technische ondersteuning, waaronder hulp bij het ontwerpen van nieuwe systemen en het oplossen van problemen met moeilijke toepassingen. Neem contact op met Coperion om meer te weten te komen over hoe we u kunnen helpen de uitdagingen van uw eiwitpoeders met moeilijke vloei-eigenschappen te overwinnen.

Geschreven door
flow-eigenschappenvleesvervangerseiwitbron