AUTOMATION - x-technik

Automation für die Nahrungsmittelindustrie
1 Das Endprodukt des
Fermentationsprozesses:
das fermentierte Milchserum
Molkosan.
2 pH-Regelung am Fermentationstank:
Ceramax
CPS341D mit Elektrolytzufuhr
(rechts), Ventil zur Zugabe
der Lauge zur pH-Anhebung
und Probenahme (links).
3 Messumformer Liquiline
M CM42 im Schaltschrank:
Anzeige der aktuellen
Prozessparameter pH und
Temperatur beider Fermentationstanks.
4 Ceramax CPS341D: die
wartungsfreie Emaille-pH-
Elektrode.
4
Ceramax CPS341D –
die wartungsfreie Emaille-pH-Elektrode
Für viele messtechnische Aufgabenstellungen
hatte die Molkerei Biedermann AG bereits mit
Endress+Hauser sehr gute Lösungen erarbeitet
und so wandte man sich auch in diesem
Fall an den zuständigen Vertriebsmitarbeiter.
Zu dieser Zeit nahm Endress+Hauser die
Messsonde „pH Reiner“ der Firma Pfaudler
in ihr Produktprogramm mit auf und bietet
diese in Kombination mit der selbst entwickelten
Memosens-Technologie als Ceramax
CPS341D an. Damit war die Lösung gefunden.
Diese pH-Elektrode besteht aus einem
vollständig emaillierten Edelstahlschaft. Die
blaue Emaille dient als Schutzschicht, die
gelbe Emaille-Schicht hingegen ist pH-sensitiv.
Ihre Messoberfläche ist im Vergleich zur
Glaselektrode mehr als doppelt so groß und
erfasst den pH-Wert hochgenau und zeitaktuell.
Die pH-Elektrode weist eine sehr hohe
mechanische Stabilität gegen turbulente Strömungen
und Druckschläge auf. Die glatte
Emaille-Oberfläche verhindert Produktablagerungen
und ist selbstreinigend. Der Sensor
ist EHEDG-zertifiziert und CIP- und SIP-fähig.
Mit der Memosens-Technologie ausgestattet
steht nun eine digitale pH-Elektrode zur Verfügung.
Der kontaktlosen Steckverbindung
zwischen Elektrode und Messumformer kann
auch Feuchtigkeit, wie sie in der Molkerei besonders
durch Kondensation an kalten Tanks
und Rohleitungen auftritt, nichts anhaben. Ein
Chip im Elektrodenkopf speichert rückverfolgbar
alle Messstellen- und Kalibrierdaten.
Somit ist die Datensicherheit für Messwertübertragung
und Qualitätssicherung immer
gewährleistet.
Inline-pH-Messstelle
am Fermentationstank
Im Herbst 2009 rüstete man beide Fermentationstanks
auf die Ceramax CPS314D-Elektroden
um. Der Einbau der 12-mm Elektroden
konnte einfach über die Einschweiß-Stutzen
mit Überwurfmutter erfolgen. Die Referenzelektroden
beider pH-Messsysteme werden zentral
von einem druckbeaufschlagten Edelstahlgefäß
mit Elektrolyt versorgt, welches neben den
beiden Messumformern Liquiline CM42 angebracht
ist. Der Elektrolytausfluss ist so minimal,
dass seit Inbetriebnahme vor über zwei Jahren
der Elektrolyt noch nicht nachgefüllt werden
musste. Während den Produktionspausen, die
von zwölf Stunden bis zu drei Tage dauern können,
verbleibt die Ceramax-Elektrode eingebaut
im Tank und steht in dieser Zeit trocken. Auch
wesentlich längere Trockenstandzeiten sind
für die pH-Elektrode absolut unproblematisch.
Das Messsystem wird während dem CIP-
Prozess einfach mitgereinigt, der aus den für
eine Molkerei üblichen Reinigungsschritten mit
Lauge und Säure besteht. Abschließend erfolgt
eine Spülung mit 85° C heißem Wasser, die
auch für die Emaille-pH-Elektrode wichtig ist.
Damit wird die Regenerationszeit der Emaille
beschleunigt und die während des CIP-Prozesses
aufgetretene leichte Messabweichung
rasch wieder beseitigt. Beide pH-Elektroden
mussten in der über zweijährigen Betriebszeit
erst ein einziges Mal kalibriert werden. Zusammengefasst
sagt Fredi Städler, habe die Ceramax
bei Weitem seine Erwartungen bezüglich
Wartungsarmut übertroffen. Man kann daher
wirklich von einem wartungsfreien pH-Messsystem
sprechen.
Anwender
Molkerei Biedermann AG
Schützengütlistraße 2, CH-9220 Bischofszell/TG
Tel. +41 71424-2266
www.biomolkerei.ch
Fazit
Mit der Ceramax CPS341D steht der Milch-,
Lebensmittel- und Getränkeindustrie eine Lösung
zur Verfügung, die aufgrund der Wartungsfreiheit
mit den alten Bedenken aufräumt,
eine Inline-pH-Messung in der Produktion zu
installieren. Neben der hier aufgezeigten Applikation
ist das pH-Messsystem in weiteren Molkereien
in der Milchannahme, Rahmreifungstanks
und Käsestarterkulturen im Einsatz. In
der Lebensmittelindustrie sind pH-Messstellen
in der Mayonnaise-, Stärke-, Malzextrakt- und
Sauerteigproduktion mit der Ceramax ausgerüstet
worden. Aber auch in der Brauerei- und
Getränkeindustrie konnten pH-Messaufgaben
in Würze oder zur Qualitätsüberwachung in der
Tafelwasserabfüllung erfolgreich gelöst werden.
Die Vorteile der Emaille-pH-Elektrode liegen neben
der Wartungsfreiheit in der hohen mechanischen
Stabilität und Unempfindlichkeit gegenüber
Trockenstand. In Kombination mit der
Memosens-Technologie hat sich diese InlinepH-Messung
in der Praxis bestens bewährt.
Endress+Hauser GmbH
Lehnergasse 4, A-1230 Wien
Tel. +43 1-88056-0
www.at.endress.com
www.automation.at
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