Abbildung 5: a) Zusammenhang zwischen vorhergesagter Fouling-Schicht per Ultraschall und Referenz (Rasterelektronenmikroskopie),
b) Zeitlicher Verlauf der Fouling-Entstehung einer typischen Sprühtrocknung
des PLSR-Modells ist in Abbildung 5a als
Parity P lot d argestellt u nd s tellt d en Zusammenhang
zwischen per Referenz- und
per Ultraschallmessung ermittelter Fouling-
Schicht dar. Abbildung 5b zeigt beispielhaft
den zeitlichen Verlauf der Fouling-Entstehung
bei einer typischen Sprühtrocknung.
Die Referenzmessungen sind die REMAnalysen
der Proben, welche während des
Prozesses entnommen wurden und wiesen
eine hohe Übereinstimmung mit den Ergebnissen
der Ultraschallmessungen auf. Mit
Ultraschall war es somit möglich kontinuierlich
über den Prozessverlauf die Fouling-
Entstehung zu überwachen.
Schlussfolgerungen
und Ausblick
Grundsätzlich konnte in dieser Forschungsstudie
festgestellt werden, dass die Fouling
Entstehung während des gesamten
Prozesses der Sprühtrocknung von Milch
mit Ultraschall überwacht werden kann.
Auch die Dicke der Fouling-Schicht konnte
über die Prozesszeit mit Ultraschall gemessen
werden. In nachfolgenden Versuchen
konnte zudem gezeigt werden, dass
auch die Abreinigung einer Fouling-Schicht
durch eine Cleaning-in-Place-(CIP)-Reinigung
mit dem Ultraschallsystem überwacht
werden konnte.
Derzeit werden die gewonnen Informationen
aus den Ultraschallmessungen
mit den chemisch-physikalischen Analyseergebnissen
korreliert, um den „Fouling-
Zustand“ des Sprühtrockners, welcher die
Art und die Intensität des Foulings wiederspiegelt,
zu ermitteln. Durch dieses Vorgehen
steht am Ende ein ultraschallbasiertes
Überwachungssystem zur Verfügung, mit
dem es möglich ist, den Reinigungszeitpunkt
sowie die Reinigungsintensität an
den jeweiligen Verschmutzungsgrad („Fouling
Zustand) anzupassen sowie den Reinigungserfolg
nicht-invasiv zu überprüfen.
Danksagung
Das IGF-Vorhaben AiF 18754 N der Forschungsvereinigung
Forschungskreis der
Ernährungsindustrie e.V. (FEI), Godesberger
Allee 125, 53175 Bonn, wurde über die
AiF im Rahmen des Programms zur Förderung
der Industriellen Gemeinschaftsforschung
(IGF) vom Bundesministerium für
Wirtschaft und Energie aufgrund eines
Beschlusses des Deutschen Bundestages
gefördert. Besonderer Dank gilt Dr. Peter
Fichtel, Uelzena AG, für die Leitung des
projektbegleitenden Ausschusses.
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