Promass Q – damit es immer gleich gut schmeckt

Messung von Brixwert und Overrun durch Promass Q: zahlreiche Anwendungen in der Lebensmittelindustrie.

Wenn wir uns an heißen Tagen auf ein bestimmtes Eis oder ein bestimmtes Getränk freuen, dann freuen wir uns auf ein Geschmacksbild, das wir kennen – beispielsweise Orangenlimonade oder Vanilleeis. Bewusst oder unbewusst greifen wir zu bestimmten Marken. Die Erklärung liegt auf der Hand – wir können uns bei diesen Produkten sicher sein, genau das Geschmackserlebnis oder Frischegefühl im Eis oder Getränk wiederzufinden, das wir erwarten.

Nehmen wir das Beispiel Eisherstellung. Der Prozess und die Herstellung bergen gewisse Herausforderungen. Insbesondere der Aufschlaggrad an Gas im Eis, in der Branche Overrun genannt, hat einen sehr großen Einfluss auf Geschmack und Konsistenz des Eises. Je mehr Gas ins Eis eingebracht wird, desto cremiger wird es und desto angenehmer kann man es auch genießen. Denn wäre kein Gas im Eis, wäre es viel zu kalt, um sich wirklich daran erfreuen zu können. Außerdem sorgt der Gasanteil zu einer Verbesserung des Geschmacksbildes.

Die Messtechnik leistet einen großen Beitrag daran, dass der Overrun konstant ausfällt. Bisher fällt es den Eisproduzenten nämlich schwer, den Overrun-Anteil im Prozess kontinuierlich sicher zu erfassen. Vor allem dann, wenn dieser im Produkt selbst als 3-Phasen-Gemisch (Feststoff/Fluid/Gas) vorkommt und gleichzeitig durch eine Rohrleitung fließt. Für herkömmliche Messgeräte ist Gas in Fluiden sehr schwierig zu messen bzw. es entstehen Fehler bei der Messung aufgrund eingetragener Gase. Dies wiederum kann zu Schwankungen bei der Produktqualität führen.

Promass Q sorgt für höchste Genauigkeit.

Multifrequenztechnologie zur Messung von Brixwert und Overrun

Die Besonderheit des neu entwickelten Sensors – Promass Q – ist, dass das Coriolis-Rohr in zwei sich überlagernden Resonanzfrequenzbändern schwingt. Dies sorgt für einen großen Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Coriolis-Messprinzip, wo das Rohr auf einer Resonanzfrequenz schwingt: Fehler aufgrund von Gasblasen können eliminiert werden. Vereinfacht gesagt, liegt das an folgendem physikalischen Effekt: Die Verhältnisse der zwei angeregten Resonanzfrequenzen gleichen dem Verhältnis der Messfehler aufgrund von Gaseintragung in Fluiden. Durch das Schwingen auf zwei sich überlagernden Resonanzfrequenzen sind beide Verhältnisse (Resonanzfrequenz und Fehler) bekannt. Das Messgerät kann somit den Wert ermitteln, bei dem der Fehler aufgrund der Gaseintragung nahezu null beträgt. Dieses Verfahren ist von Endress+Hauser patentiert und nennt sich Multifrequenztechnologie.

Was bringt die Multifrequenztechnologie nun den Lebensmittelproduzenten? Nehmen wir wieder das Beispiel Eiscreme. Im Vergleich zu bisherigen Prozessen können Lebensmittelproduzenten mit Promass Q nun die Menge der produzierten Eiscreme und den Overrun hochgenau erfassen und die Masse abfüllen. Das Eis schmeckt in jeder Charge gleich – dies funktioniert auch, wenn viel Gas in das Eis eingebracht wurde.

Eiscreme ist jedoch nur eine von vielen Anwendungen, in denen Gase eingesetzt werden. So wurde Promass Q schon erfolgreich in der Frischkäseproduktion genutzt. Auch hier möchten Produzenten eine luftige Konsistenz erzeugen, die den Frischkäse so schön locker werden lässt. Hersteller haben das Gas bisher beispielsweise mittels Erfahrungswerte in das Produkt eingebracht. Nun ist das Basisprodukt Milch nicht immer ganz identisch, sodass die Gasmenge dem Basisprodukt angepasst werden muss. Dies konnte jedoch schwer rein über Erfahrungswerte korrigiert werden. Die logische Konsequenz sind Qualitätsschwankungen beim Endprodukt – je nach Jahreszeit oder Rohstoffqualität. Promass Q hat seine Praxistauglichkeit in derlei Prozessen mehrfach bewiesen. Genauer gesagt konnten die Anwender des Promass Q die eingetragene Gasmenge im Prozess mittels der Dichtemessung des Gerätes überwachen und regulieren. Dies erspart den Produzenten Fehlchargen oder Unterschiede in der Produktqualität – damit es immer gleich gut schmeckt.

Doch es gibt auch Fälle, in denen Gas unabsichtlich eingebracht wird. Eiscreme und Frischkäse werden oft aus dem gleichen Basisprodukt hergestellt – Milch. Diese wird vom Landwirt über Tanklastwagen zu den Molkereien gebracht. Auf der kurvenreichen Fahrt zur Molkerei hat die Milch viel Zeit, um im Kessel hin und her zu schwappen. Hierbei entsteht mehr oder weniger „aufgeschäumte“ Milch. Wenn nun die Milch in der Molkerei verladen wird, sorgen die eingetragenen Gase für Fehlmessungen. Promass Q erfasst dabei hochgenau und schnell die Masse der Milch, auch wenn diese durch die Fahrt aufgeschäumt ist. Dies wiederum sichert eine genaue Abrechnung zwischen Molkerei und Landwirt. Auch hier hat sich Promass Q bei etlichen Molkereien in Deutschland etabliert. Ähnliche Anwendungen gibt es auch bei Anlieferung von Ölen oder anderen Flüssigkeiten, die über Tanklastwagen angeliefert werden.

Multifrequenztechnologie: Das Coriolis-Messrohr schwingt gleichzeitig in verschiedenen Resonanzfrequenzen.

Minimierung von Rohstoffverlusten

Doch auch molkereiintern kann die Rohstoffmenge durch die genauere Messung für jedes Produkt exakt verrechnet werden. Dies ist bei der Vollkostenrechnung pro Produkt sehr hilfreich. Beispielsweise könnten Produzenten feststellen, dass für bestimmte Produkte wie Joghurt weniger Milch verbraucht wurde als bisher angenommen. Dies wiederum ist für Molkereien eine sehr hilfreiche Erkenntnis zur genaueren Kostenkalkulation und Bilanzierung. Außerdem werden durch die Prozessoptimierung Rohstoffverluste minimiert.

Exakteste Zutaten-Dosierung

Es gibt in der Lebensmittelindustrie jedoch auch jenseits der Milch andere Produkte, die im Sommer erfrischen können: gekühlte Getränke. Auch hier hilft Promass Q für ein stetig gleichbleibendes Geschmackserlebnis. Denn Hersteller von alkoholfreien und alkoholhaltigen Getränken nutzen die Messung des Brixwertes als eine der Stellgrößen für das Geschmacksbild. Da Promass Q neben dem sicheren Messen bei Gas über die beste Dichtegenauigkeit aller Coriolis-Systeme am Markt verfügt, können Kunden mit dem Gerät auch die Brixkonzentration hochgenau bestimmen. Dies ermöglicht somit eine noch genauere Dosierung von Zutaten.

Kommunikationsmöglichkeit inklusive

Endress+Hauser leistet jedoch für Anwender weit mehr als „nur“ die Bereitstellung des passenden Sensors. So ist Promass Q in Kombination mit der neuen Transmittervariante Proline 300/500 auch in der Lage, die Signale über verschiedenste digitale Kommunikationsmöglichkeiten, wie z. B. Profinet, weiterzugeben. Somit werden Digitalisierungsstrategien auch in den Produktionsprozessen der Unternehmen unterstützt. Zusätzlich sorgt die interne Überprüfungsfunktion – Heartbeat Technology – für starke Erleichterungen im Qualitätsmanagement. Anwender, die nach ISO 9001, IFS oder anderen Zertifizierungen arbeiten, müssen kritische Messstellen oft kalibrieren und / oder verifizieren. Genau hier setzt die TÜV-zertifizierte geräteinterne Verifikationsfunktion an, die mit einer Wahrscheinlichkeit von 94 % den Gerätezustand wiedergibt und eine eindeutige Aussage liefert, ob das Gerät noch innerhalb seiner Spezifikation misst oder ob es ein Problem gibt. Somit kann die Rückführbarkeit einzelner Chargen noch besser protokolliert und gleichzeitig bürokratischer Aufwand eingespart werden.

Anspruchsvolle Prozesse in Lebensmittelbetrieben können mit Promass Q nun noch sicherer und zuverlässiger betrieben werden. Ebenso können Anwendungen, in denen aufgrund der Prozessbedingungen Messungen nicht möglich waren, nun abgedeckt werden. Dabei ist Promass Q ein multivariables Messgerät. Es liefert dem Anwender neben den bisher genutzten Werten wie Massefluss, Dichte oder Temperatur ebenso qualitätsrelevante Parameter wie Overrun oder Brixwert. Diese helfen bei der Sicherstellung der Produktqualität. Am Ende stellen Produzenten mit Promass Q sicher, was den Konsumenten am wichtigsten ist: dass es immer gleich gut schmeckt.