Maximering van de sapopbrengst: het voorkomen van schuimverspilling bij het mengen van vruchtensappen via mechanische ontschuimers

Het mengen van vruchtensappen draait niet alleen om het verkrijgen van een uniforme mix. De manier waarop een sap wordt geroerd, kan ook bepalen hoeveel van het eindproduct in de tank blijft en hoeveel eindigt als schuim, residu of procesverlies.

Dit wordt merkbaar bij het mengen van concentraten, fruitbereidingen, pulp-houdende sappen of samengestelde dranken. Krachtig roeren kan lucht in de vloeistof brengen, terwijl natuurlijke sapcomponenten de resulterende bellen kunnen stabiliseren. Zodra zich een hardnekkige schuimlaag ontwikkelt, wordt een deel van het sap effectief uit de hoofd-vloeistoffase verwijderd. Als dat schuim de tankuitlaat of omliggende apparatuur bereikt, wordt het terugwinnen van de verloren vloeistof moeilijker.

Voor verwerkers die zich richten op de opbrengst van het eindproduct, kan een mechanische ontschuimer daarom worden beschouwd als onderdeel van het sapmengsysteem, en niet alleen als een apparaat om het tankoppervlak schoon te laten lijken.

Schuim begint vaak bij de mengmethode

De eerste vraag bij een mengtoepassing voor sap is niet noodzakelijk “Hoe verwijderen we het schuim?” maar veeleer “Waar komt de lucht in het product?”

Mengbladen, recirculatielussen, overbrengleidingen en turbulente toevoeging van ingrediënten kunnen allemaal lucht introduceren. Een hoge mengsnelheid kan de mengtijd verkorten, maar kan ook de luchtopname verhogen. Sap met pulp, eiwitten, suikers of andere natuurlijk voorkomende componenten kan de bellen vervolgens vasthouden in plaats van ze snel vrij te geven.

Het resultaat kan een laag stabiel schuim zijn dat groeit naarmate het mengen voortduurt.

Het verminderen van de mengintensiteit kan in sommige toepassingen helpen, maar is niet altijd praktisch. Het product heeft mogelijk voldoende circulatie nodig om concentraten te dispergeren, ingrediënten te verdelen of een consistente formulering te handhaven.

Mechanische schuimbeheersing biedt een andere optie: de vereiste menging in stand houden terwijl het schuim dat daarbij ontstaat, wordt aangepakt.

Van schuimverlies naar productterugwinning

Een schuimlaag moet niet altijd worden beschouwd als wegwerpmateriaal.

In een vruchtensapproces worden de bellen omgeven door dezelfde vloeistof die wordt verwerkt. Wanneer schuim uit het vat wordt verwijderd, kan sap ermee weggaan. Herhaald in productiebatches kan deze kleine hoeveelheid meevoering een meetbare bron van productverlies worden.

De BODF mechanische ontschuimer is ontworpen rond dit terugwinningsprincipe.

Schuim komt in het werkgebied van de rotor, waar een snelle rotatie mechanische schuifkracht creëert en de bellen breekt. De vloeistof die tijdens dit proces vrijkomt, wordt door middelpuntvliedende kracht naar de apparaatwand geworpen. Vervolgens wordt het opgevangen en teruggeleid naar het mengvat.

Dit maakt de bewerking meer dan alleen een eenvoudige schuimonderdrukking. Het schuim wordt gebroken, terwijl de vloeistoffase een route terug naar de productie krijgt.

Voor verwerkers die gericht zijn op het maximaliseren van de sapopbrengst, is dit onderscheid belangrijk.

Mengprestaties behouden zonder dat schuim de overhand krijgt

Sapformuleringen variëren aanzienlijk. Sommige producten bevatten pulp of gesuspendeerde fruitdeeltjes, terwijl andere relatief heldere vloeistoffen zijn. Geconcentreerde producten kunnen zich tijdens het roeren ook anders gedragen dan verdund sap.

Vanwege deze variatie is er geen enkele mengsnelheid die voor elke formulering werkt.

In de praktijk moeten verwerkers mogelijk verschillende factoren in evenwicht brengen:

• Mengintensiteit vereist voor uniformiteit
• Luchtopname tijdens het roeren
• Productviscositeit en samenstelling
• Schuimstabiliteit
• Beschikbare vrije ruimte in de tank
• Aanvaardbaar productverlies

Een mechanische ontschuimer kan het laatste deel van deze vergelijking aanpakken zonder dat de gehele mengstrategie opnieuw moet worden ontworpen.

In plaats van voortdurend de roering te verhogen of te verlagen om de zichtbare schuimlaag te beheersen, kan het schuim mechanisch worden verwerkt terwijl het ontstaat. Dit kan bijzonder nuttig zijn wanneer de mengomstandigheden al zijn vastgesteld op basis van de formulering en de productiecyclus.

Waarom mechanisch ontschuimen de voorkeur kan verdienen boven het toevoegen van meer antischuimmiddel

Het toevoegen van chemisch antischuimmiddel is een manier om schuim te beheersen, maar het verandert het proces door een ander materiaal in de productomgeving te brengen.

Voor fabrikanten van voedingsmiddelen en dranken kan het minimaliseren van onnodige additieven een belangrijke overweging zijn, vooral wanneer het stroomafwaartse proces of de eindformulering beperkingen stelt aan wat er in het product terechtkomt.

Mechanisch schuimbreken volgt een andere route. Het BODF-systeem gebruikt rotorschuifkracht en middelpuntvliedende kracht om het schuim fysiek te verstoren, in plaats van te vertrouwen op een chemisch additief om de belvorming te onderdrukken.

Dit betekent niet dat chemisch antischuimmiddel ongeschikt is voor elke sapptoepassing. Veeleer geeft mechanische ontschuiming verwerkers een andere manier om schuimbeheersing aan te pakken en kan het de hoeveelheid chemisch antischuimmiddel verminderen die nodig is wanneer de procesomstandigheden geschikt zijn.

Waar een mechanische ontschuimer waarde toevoegt in de sapproductie

De behoefte aan schuimbeheersing kan op verschillende stadia van de verwerking van vruchtensappen optreden.

Tijdens het mengen kunnen concentraten, water, pulp, smaakstoffen of andere ingrediënten intensieve circulatie nodig hebben om een consistente formulering te bereiken. Lucht die tijdens deze bewerking wordt geïntroduceerd, kan een hardnekkige schuimlaag produceren.

Tijdens recirculatie kan herhaalde beweging tussen de tank en de verwerkingsapparatuur het sap blootstellen aan extra lucht en turbulentie. Het resulterende schuim kan meer uitgesproken worden naarmate de cyclus voortduurt.

Tijdens de bereiding van samengestelde dranken kunnen verschillende ingrediënten onder gecontroleerde roering worden opgenomen. De uitdaging is om voldoende dispersie te bereiken zonder dat schuim een overmatig tankvolume inneemt.

In deze situaties vervangt de mechanische ontschuimer de mixer niet. Hij werkt samen met de mengbewerking om een ongewenst gevolg van roeren te beheersen.

Open tanks en gesloten sapmengsystemen

Het fysieke ontwerp van het verwerkingsvat bepaalt welke BODF-configuratie geschikt is.

Voor open mengtanks of open procesvaten is de BODF-II Mechanische Schuimbreker voor Open Tanks bedoeld voor open toepassingen. Het biedt mechanisch schuimbreken en vloeistof terugwinning waar het proces niet volledig is ingesloten.

Voor gesloten verwerkingsvaten is de BODF-I Gesloten Mechanische Ontschuimer ontworpen voor een gesloten vatopstelling. De gesloten configuratie maakt schuimbeheersing en vloeistof terugwinning in een gesloten verwerkingssysteem mogelijk.

Dit onderscheid is nuttiger dan het selecteren van apparatuur uitsluitend op basis van schuimvolume. De constructie van het vat, de procestoegang, de mengopstelling en de manier waarop schuim wordt opgevangen, moeten allemaal worden overwogen bij het ontwerpen van het systeem.

Materialen voor levensmiddelencontact en apparaatconfiguratie

De sapverwerking stelt ook praktische eisen aan apparatuurmaterialen en afdichtingscomponenten.

BODF mechanische ontschuimers kunnen worden vervaardigd met 304 of 316L roestvrijstalen apparaatlichamen. Elektropolijsten is beschikbaar als optie waar het proces om een verbeterde oppervlakteafwerking vraagt.

Afhankelijk van de toepassing kunnen afdichtingsmaterialen EPDM, siliconenrubber of FKM omvatten. Standaard en explosieveilige motorconfiguraties zijn ook beschikbaar voor verschillende installatieomgevingen.

De BODF-serie dekt meerdere schuimverwerkingscapaciteiten, waardoor de apparatuur kan worden geselecteerd op basis van het mengvat, de procesomstandigheden en de verwachte schuimbelasting, in plaats van alle sapptoepassingen als hetzelfde te behandelen.

Opbrengst onderdeel maken van het ontwerp van schuimbeheersing

In de verwerking van vruchtensappen trekt een kleine hoeveelheid vloeistof die verloren gaat met schuim mogelijk geen aandacht tijdens een enkele batch. Over continue productie of herhaalde mengcycli heen kunnen die verliezen echter accumuleren.

Daarom kan schuimbeheersing worden overwogen vanuit een productterugwinningsperspectief.

Een mechanische ontschuimer verandert de formulering niet en vervangt de mengapparatuur niet. Zijn rol is specifieker: ongewenst schuim breken, de door dat schuim gedragen vloeistof scheiden en de teruggewonnen vloeistof terugvoeren naar het proces waar het systeemontwerp dit toelaat.

Voor fabrikanten van vruchtensappen biedt dit een praktische manier om schuimgerelateerd afval aan te pakken, terwijl de mengomstandigheden die voor het eindproduct vereist zijn, worden gehandhaafd. In combinatie met de juiste roerbeheersing, het vatontwerp en de hygiënische apparaatselectie, kan mechanisch schuimbreken deel uitmaken van een efficiëntere strategie voor sapverwerking.