Gıda proseslerinin izlenmesinde ve kontrolünde in-line sensörlerin kullanımı

• In-line (hat içi) sensörlerin prensipleri

• Bu amaçla kullanılan sensörler, hangi gıdalarda hangi ölçümler için kullanıldıkları

• Ticari olarak kullanılan in-line sensörlerden örnekler

• Gelecekte in-line sensörlerle ilgili yeni trendler veya beklentiler

Sensörler…

Gıda endustrisinde bir urunun kalitesi, periyodik olarak yapılan kimyasal ve mikrobiyolojik analizlerle değerlendirilebilmektedir.

Geleneksel olarak kullanılan teknikler kolay bir sekilde sürekli izlemeye izin vermezler çünkü bunlar pahalı ve yavaştırlar, iyi yetişmiş operatörlere ihtiyaç duymaktadırlar ve bununla birlikte bazı durumlarda analizin suresini uzatan ön işlemler yada ekstraksiyon gerektirmektedirler.

İşte bu gibi sebeplerden ötürü ve gelişen teknoloji ile beraber sensörlerin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır.

In–line Sensörlerin Prensipleri

• Sensörün örneğe daldırıldığı (in-line) analizlerdir.

• Alerjenler, m.o metabolitleri, toksin, formülasyon, nem, pH v.b analizler için kullanılmaktadırlar.

• Reseptör ve sinyal mekanizmasına dayanır. Hedeflenen biyolojik, kimyasal veya fiziksel parametre sensör tarafından tespit edilip sonuca yönelik bir sinyal yollanır. Daha sonra bu sinyal gerekli bilgisayar v.b ekipman tarafından yorumlanır.

• Sonuca yönelik “geribesleme” gerçekleşebilir.

Kullanılan sensörler ve hangi gıdalarda hangi amaçlar için kullanıldıkları

Proses kontrolde in-line ölçümler; yoğurt fermantasyonunda, sütten  peynir mayası yapımında, sos, süt tozu yapımında ve sosis üretiminde kullanılabilir.

Süt endüstrisinde ısı yükü ve yağ standardizasyonu gibi fiziksel parametreler için kullanılır.

DWS (Diffusing Wave Spectroscopy)

Gıdalarda dokusal değişimleri gözlemleyen  güçlü bir optik ölçüm tekniğidir.

Yoğun sistemlerde kolloid ve polimerlerin lazer ışığı altında saçılmalarının ölçümüne dayanır.

Yoğurt, içecek, sos ve tatlı yapımında kullanılır.

FT-MIR (Fourier Transform – Mid Infrared)

• Bazı organik maddelerin tanımlanmasında ve yüksek nem içeren süt ürünlerinde proses kontrolünde kullanılır.

FT-NIR

• Katı veya sıvı ürünlerin analizinde kullanılır. Üründe protein,nem,yağ ve laktoz miktarı belirlenir (krema, sıvı süt, kurutulmuş süt ürünleri).

Pulsed NMR

• Bu sensörle yağlardaki su ve yağ miktarı belirlenir.

IR ölçümleri katı, sıvı ve gaz örneklerinde kullanılabilir ve örneğin viskozitesinden/ yoğunluğundan etkilenmez.

Aşağıda resmini gördüğünüz sensör likit kristallerinin üretiminde kullanılan ultra yumuşak suyun partikül sayıcı olarak kullanılan in-line bir sensördür. 0.1mm’den daha küçük partikülleri tespit etmede kullanılmaktadır.

In line sensörler viskozite ölçümleri için de kullanılır. Bunları sıralarsak:

Near line ölçüm teknikleri

Kapiler veya boru viskometreleri

Dönüşlü viskometreler

Titreşimli viskometreler

Gelecekteki Trendler

Kompleks gıda matrisinden kontaminantların veya gıda bileşeninin izole edilmesi teknikleri

Hedef bileşeni içeren “temiz” matriksin deteksiyon sistemine tanıtılması (örneğin; spektral dedektör veya biyosensör ile elektrokimyasal veya optik tesbitlerin yapılması)

Proses hatlarını birleştirmek amacıyla yazılım ve donanım sistem araçlarını geliştirmek

…