“Medición en Continuo de Grasa en Productos de Carne Picada usando Refractancia de Infrarrojo Cercano”
“Medición en Continuo de Grasa en
Productos de Carne Picada usando
Refractancia de Infrarrojo Cercano”
Mercado Objetivo
• Producción de Carne Picada para Hamburguesas
• Producción de Carne Picada para Porcionado en
Supermercados
• Producción de Carne Picada para Salchichas
Rangos de Medida
Producto Rango
Ternera 3 to 70%
Cerdo 3 to 80%
Temperatura -20 to +10°C
Objetivos Principales
• Reducir la pérdida de magros
• Eliminar los tiempos de espera para los análisis
de muestras en laboratorio
• Evitar re-procesado
• Evitar lotes rechazados
• Monitorizar las especificaciones del Vendedor
• Automatización
• Reducir las rutinas de los Análisis de laboratorio
Puntos principales
• Incremento del coste de la materia prima
• Incremento del coste de personal
• Incremento del coste energético y
medioambiental
• Legislación
• Requerimientos de la cadena de producción
• Demanda del Consumidor
Principales Beneficios
• Mejora de la Productividad / Rendimiento
• Aumentar la Rentabilidad del proceso
• Mejorar la Calidad
• Ahorro en Costes
• Ahorro en Mano de Obra
• Reducción de precios a proveedor
• Aumento de la Fidelidad de Cliente
Ejemplo de variación intra-lotes
Fat Analysis of 5 Random Trays per Batch
(average of duplicate samples per tray)
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5
Sample No.
%
Batch 01/Avg: 26.36%
Batch 02/Avg: 27.91%
Batch 03/Avg: 23.27%
Batch 04/Avg: 21.73%
Batch 05/Avg: 20.12%
Batch 05a/Avg: 20.34%
Batch 06/Avg: 17.81%
Batch 07/Avg: 12.79%
Batch 08/Avg: 13.05%
Cálculo rápido de ahorro de magro
Por cada 10.000 toneladas de producción, un aumento del 1% en el
contenido medio de grasa de los productos de carne picada de ternera
proporciona un ahorro de € 185.000 en materia magra. (Magro = €2.50/kg,
Grasa = €0.65/kg)
Toneladas por día 40
Días de por año 250
Toneladas por año 10.000
Kg. Por año 10.000.000
Objetivo de Grasa 18% 19%
Coste magro 20.500.000 20.250.000
Coste Grasa 1.170.000 1.235.000
Total Coste Producción 21,670.000 21.485.000
Ahorro 185.000 €
Cálculo Rápido de Ahorro en Tiempo de
Proceso
Para una empresa que procesa 10.000 toneladas al año;
40 Tn/día/24h en lotes de 2 Tn, con un tiempo de espera
de 5 minutos para los análisis de muestras en
laboratorio, representa un ahorro medio de Tiempo de
Trabajo de: 17/250 días trabajados = 7% Tiempo de
producción
5 minutos de ahorro por Lote
= 2 Semanas al Año.
Proceso basado en QC Manual
Control de materia
prima entrante
Mezcla de materias
primas basada en
controles o valores
nominales
Mezcla de hasta un
80% de los lotes por
peso
Toma de muestra y
análisis.
Correcto? Demasiada Grasa
o Magro?
Mezcla
Confirm ación de %
de grasa con
muestreo y análisis
final
Adición de grasa o
magro hasta
completar el 20% de
peso restante Continua Picando y
molturando
Grasa Reg Magro
Integración de Sistema
ID Producto
PuntoMagro
OEM Sistema
Control de
Grasa
Análisis de Grasa Dispositivo de
flujo de masa
%Grasa Peso
Lote
Ajuste según
Código Producto
Peso y %
Grasa
Total Lote
Registro de
Lote
SCADA
SISTEMA
CONTROL
GRASA
MM710 en OEM Sistema
Picadora Báscula de precisión en continuo
MM710
Mezcladora
Procesador: PC/PLC
OEM System
MM710e Esquema Óptico
Espejo colector
externo
Bombilla
Rueda de
Filtros
7500rpm
Espejo
colector
segmentado
Divisor del haz deluz
Detector
Primario
Detector
Secundario
Cinta
Área medida
60mm Ø
Variaciones de Grasa en los lotes
durante el proceso
• El Valor Promedio Real nunca cambia
• La variación intra-lotes disminuye en cada etapa
• La confianza en la representatividad de las muestras aumenta en cada etapa, pero ...
• El control es necesario en la picadora, no después.
• La medida online en la picadora permite un control eficaz del promedio del lote.
Recortes Picadora Mezcladora Re-Picado Moldeado Packing
Medida
Influencias en la Precisión Aparente
222][muestraREFOnLineTOTAL
La Precisión, cuando es comparada a los resultados
obtenidos fuera de la línea de un método de referencia
seguro, está sujeta a:
• La Precisión de los valores en continuo
• La Precisión del Método de Referencia
• La Representatividad de las muestras extraídas de la
línea y probadas en el dispositivo de referencia.
• La Exactitud de los datos de proceso.
Laboratorio On-Line
• Preciso
• Sólo medida de la nuestra.
• Muestra No Representativa
• Dato Histórico
• Calibrado con el método
químico húmedo
• Intervención necesaria de
rutinas de Operador.
• Promedia retrospectiva del
Control de Lotes.
• Preciso
• Medición desde el inicio al fin
• Valor Representativo del lote
• Datos en tiempo real.
• Calibrado con método químico
húmedo o Off-Line NIR
• No es necesaria la intervención
del Operador
• Control en tiempo real del
promedio de Lote.
• Presentación muestras
Laboratorio:
– Envase de muestras
– Preparación de muestras
– Necesidades:
• Altura constante
• Caja de muestras
• Velocidad de rotación
fija
– No en zona limpieza
– IP65
• Presentación de producto
en línea:
– Carne en cinta móvil
– Sin extracción de muestras
– Sin influencias ambientales
• Variación en altura
• Temperatura ambiente
• Caudal Variable
– Situado en zona de limpieza
– IP67
Laboratorio On-Line
Muestreo y Calibración
• Un Protocolo Robusto es la clave del éxito
• Precisón relativa a los métodos.
• Interpretación de resultados
Desviación Estándar
2.25 1.5 0.75 0.00 0.75 1.5 2.25
1 SD = 68.27%
2 SD = 95.45%
3 SD = 99.83%
(Distribución Normal)
Muestreos en el mezclador
Dentro de la mezcladora
SD @30% = 0.7
Grasa de la
muestra entre
27.9 y 32.1%
e.g: Medida de la
muestra en
Laboratorio 28.5%
¿La media del lote es 28.5%?
No, dado que se necesitan muchas más
muestras para su determinación
27.9% 32.1%
Efecto del tamaño en las muestras
Muestra como Proporción de lote
Desviación
Estándar
Muestra a
muestra
Trozos Grandes
Trozos medianos
Trozos Pequeños
Protocolo de muestreo
Protocolo de muestreo
Resultados
Ternera Congelada
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76
MM710e Medición On-line de Ternera congelada a VL85/90 comparada a Infratec Ref. Valores Desviación Estándar de Residuales = 0.91 sobre 76 x ca. 1,000kg Lotes
Infratec MM710e Online
Ternera congelada
y = 1,0102x - 0,1144 R² = 0,9306
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
MM710e Medición On-line de Ternera congelada a VL85/90 comparada a Infratec Ref. Valores Desviación Estándar de Residuales = 0.91 sobre 76 x ca. 1,000kg Lotes
MM710 Online Lineal (MM710 Online)
Comparación Valores de Lote On-Line con las Especificaciones
del Proveedor – Ternera Picada Congelada
0
5
10
15
20
25
1 6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
76
81
86
91
96
101
106
Vendor %Fat Infratec Grab Samples MG710
Ternera Fresca – Rango alto de Grasa
MG710 Compared to NIR
40
45
50
55
60
65
1 4 7
10
13
16
19
22
25
28
31
34
37
40
43
46
49
52
Batch
% F
at
Infratec NIR MG710 Batch Average
MG710 Compared to NIR
40
45
50
55
60
65
40 45 50 55 60 65
Infratec
MG
71
0
SD de Diferencias a Infratec= 1.44
Ternera en trozos grandes 40mm
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
LAB
MG710 1-22
MG710 22-39
Pollo
Mixed Chicken Meat & Skin
10
12
14
16
18
20
22
24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Batch
% F
at
MG710 On-Line Emulsified Sample Infratec
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