Produktion nicht erfolgen. Über den gesamten
Qualitätsmanagement Feuchtebereich von 0,1 – 99,9 % gewährleistet
die iPower-Trocknungswaage Smart 6
von CEM bei typischen Trocknungszeiten
von 2 min. eine deutliche Analysenzeitverkürzung
bei gleichbleibender analytischer
Güte und stellt somit eine Alternative zur
etablierten konventionellen Technik dar
(Abb. 1).
Universelle Mikrowellen-
Trocknung mit
Halogenstrahlung = iPower
Die schnellste direkte Messmethode für
Feuchte und Feststoff ist die Mikrowellen-
Trocknung. Nahezu alle festen, pastösen
und flüssigen Produkte lassen sich mittels
Mikrowellenstrahlung erwärmen. Bei der
iPower-Trocknung werden die polaren Wassermoleküle
der Probe (Käse, Saucen, Senf,
Mayonnaise, Wurst, Trockenfutter, Milchpulver
und ähnliches) einem fokussierten
Mikrowellenfeld bei gleichzeitiger Strahlungswärme
ausgesetzt, was besonders bei
sensitiven Proben, wie z. B. zuckerhaltigen
Proben, zu sehr präzisen Messwerten führt.
Typische Anwendungen findet man daher
in der Nahrungsmittelindustrie bei
Milch- und Fleischprodukten, Soßen, Mayonnaisen,
Milchpulver, Käse, Süßwaren,
Konzentraten und allen flüssigen bis pastösen
Materialien. Im Smart 6 wird das
Probengut auf ein saugfähiges Probenträgermaterial
gegeben und auf die im Smart
6 eingebaute Waage gelegt (Abb. 2). Der
Trocknungsverlauf ist direkt an die Erwärmung
des Probengutes gekoppelt, so dass
hier die Gefahr einer Zersetzung (z. B. bei
8 1/2018 FOOD-Lab 1/2018 FOOD-Lab
8 Kohlenhydraten) der Probe minimiert ist.
Ein Temperatursensor regelt die iPower Einkopplung
zur Trocknung und verhindert ein
Zersetzen der Probe bei gleichzeitiger kontinuierlicher
Wägung (Abb. 3). Damit kann
das Smart 6 auch für sensible Proben wie
Marzipan, Molkekonzentrate,
zuckerhaltige
Produkte, Konzentrate aus Kaffeekapseln
und Stärke ... etc. eingesetzt werden.
Um die gleiche Genauigkeit zu ermöglichen,
die nach den DIN-Methoden mit Trockenschrank
und Analysenwaage erreichbar ist,
wurde das Smart 6 mit einer eingebauten
Waage mit einer Auflösung von 0,0001 g
ausgestattet. Diese eingebaute Analysenwaage
nimmt ständig das Probengewicht
auf und sorgt während des Trocknungsvorganges
für die Abschaltung (bei Gewichtskonstanz)
nach wenigen Minuten Messdauer.
Der entstandene Wasserdampf wird
über ein Ventilationssystem schnell aus dem
Probenraum transportiert. Zu den Anforderungen
einer kurzen Messzeit und einer
hohen Präzision kommt in der Praxis zudem
die Frage der Vergleichbarkeit mit der "Standardmethode
Trockenschrank" oder der
Karl-Fischer-Titration zum Tragen. Hier zeigen
Untersuchungen, dass mit dem Smart
6 vergleichbare richtige Ergebnisse mit höherer
Präzision erzielt werden und diese
Technologie deshalb uneingeschränkt als
Verbesserung der Trockenschrankmethode
angesehen wird. Zusätzlich kann die Proben
ID mittels Bar Code Reader erfasst werden,
die Bedienung erfolgt über einen Touch
Screen, der auch die Trocknungskurven darstellt
und Videos für die Handhabung und
Einarbeitung beinhaltet.
Praktischer Einsatz
Für die Produktion bedeutet dieses: Das
Smart 6 kann direkt am Produktionsort
aufgestellt werden, eine Probe wird entnommen
und ins Smart 6 gegeben. Wenige
Minuten später liegt das Ergebnis vor und
es können ggf. Maßnahmen zur Nacharbeitung
des Produktansatzes getroffen werden
bzw. die Freigabe zum Abfüllen erteilt
werden. Durch diese Schnellanalytik kann
die Kesselbelegungszeit deutlich verkürzt
werden, was wiederum erhöhte Produktion
und somit erhöhten Ertrag zur Folge hat.
Mit derartigen Maßnahmen ergeben sich
drastische Einsparpotentiale in der Produktionsüberwachung,
die die Anschaffung
eines Smart 6 innerhalb weniger Monate
amortisiert. Außerdem stellen derartige
Technologien eine Festigung des Produktionsstandortes
dar.
Zusammenfassung
Der Umfang der Aufgaben in der Prozesskontrolle
hat sich in vielen Industriezweigen
in den letzten Jahren nicht zuletzt auch aufgrund
geänderter Gesetzgebung deutlich
geändert. Jetzt sind vermehrt Analysensysteme
gefragt, die vor Ort oder direkt im
Betrieb (At-Line) eingesetzt werden können.
Vor allem muss bei diesem Einsatzge-
Abbildung 2: Probenauftrag im Smart 6
Abbildung 3: Temperaturkontrolle und
kontinuierliche Wägung