| Voedselverwerking
Voedselverwerking is een voor de hand liggende toepassing van warmtebeeldtechniek. Voorgebakken vlees is populair bij consumenten met weinig tijd. Graanproducten, deeggebak en snacks moeten worden geproduceerd volgens strakke bereidingsprotocollen. Bij dergelijke voedseltoepassingen en bij vele andere, moeten grote hoeveelheden voedsel nauwkeurig worden gekookt of gebakken.
De ultieme afstemming van veiligheid, kwaliteit en kosten Procesingenieurs moeten continu rekening houden met de beste afstemming qua veiligheid, productkwaliteit en kosten. De veiligheid vereist dat alle delen van een voedselproduct een bepaalde periode boven een bepaalde drempelwaarde moeten worden verhit, zodat mogelijk gevaarlijke bacteriën worden gedood. Als de temperatuur echter te hoog wordt, of de periode te lang is, wordt het product droog en te gaar - het product wordt dan afgekeurd. Een efficiënte productie vereist dat de lijn snel beweegt om het beoogde productievolume te realiseren en dat de oven op minimale temperatuur werkt, zodat de brandstofkosten zo laag mogelijk blijven. De besparingen die tijdens de dagelijkse productie kunnen worden behaald, moeten worden afgewogen tegen het besef dat een enkele veiligheidsovertreding desastreuze gevolgen voor de winst en morele consequenties voor het hele bedrijf kan hebben. Wanneer de productkwaliteit ook maar een heel korte periode minder is, kan dit jarenlange inspanningen in een concurrerende markt teniet doen.
Factoren die van invloed zijn op de producttemperatuur Warmtebeeldtechniek biedt de meetmogelijkheden om veilig en tegen geringe kosten een kwaliteitsproduct te realiseren. Met warmtebeeldtechniek kan de temperatuur van het product zelf continu worden bewaakt. Geavanceerde regelingen voor de oven en band zijn van grote waarde, maar het meest kritisch is de producttemperatuur. De producttemperatuur kan aanzienlijk variëren door factoren als:
- oventemperatuur,
- transportbandsnelheid,
- productvolume,
- productsamenstelling,
- opstartcondities en
- scheiding of plaatsing van het product.
Verschillende temperaturen binnen één product Wanneer producten uit de oven komen, varieert de temperatuur over het hele oppervlak en door het hele volume. De verschillende temperaturen worden beïnvloed door de hierboven genoemde factoren. Degenen die de 'temperatuur' (enkelvoud) van een product met één enkele thermometer meten, zijn mogelijk verbaasd over de temperatuurvariaties die in een warmtebeeld zichtbaar zijn. Eén warmtebeeld levert hetzelfde op als duizenden temperatuurmeetprobes die op het oppervlak van het product worden geplaatst; de verkregen gegevens worden in het formaat van een afbeelding geordend. Het feit dat er temperatuurverschillen zijn en er niet sprake is van één enkele producttemperatuur, wordt ondersteund door gebruikelijke waarnemingen als koekjes waarvan de rand al verbrand is, terwijl het midden nog half vloeibaar is. Aangezien veiligheids-, kwaliteits- en kostenoverwegingen gelden voor alle delen van het product, levert het meten van temperatuur door het hele product meerwaarde op.
Wanneer de verschillende temperaturen worden gemeten, kan het proces worden gestuurd en geoptimaliseerd. Als de gemeten temperaturen te ver uiteenlopen, kan mogelijk de bandsnelheid iets worden verlaagd, zodat alle delen van het product op de gewenste temperatuur kunnen komen. Als de gemeten temperaturen echter nauwelijks variëren, kan de bandsnelheid mogelijk worden verhoogd zonder dat de veiligheid en kwaliteit van het product in het geding komen.
Afbeelding 1 toont een reeks warmtebeelden van chocolate chip-koekjes nadat deze uit een gebruikelijke keukenoven werden verwijderd. De weergave linksboven in afbeelding 1 laat de koekjes zien wanneer ze op een plaat liggen. De kleurenbalk rechts geeft de temperatuur (in Fahrenheit) van de kleuren in de afbeelding aan. De afbeelding rechtsboven toont het product wanneer de plaat wordt weggelaten. De afbeelding linksonder bevat een 3D-weergave van uitsluitend de temperaturen van de koekjes. De grafiek rechtsonder geeft de temperatuurverdeling van alleen de koekjes weer, niet van de achtergrond. (Analyse en verwerking door Cardiowave, Inc.)
Afbeelding 2 en 3 zijn warmtebeelden van baconreepjes op twee verschillende momenten nadat de reepjes uit een magnetron waren verwijderd. De variaties in temperatuur zijn duidelijk, net als het afkoelen in afbeelding 2 en afbeelding 3. 
Voordelen van warmtebeeldtechniek bij de verwerking van voedsel Warmtebeeldtechnologie in haar basisvorm levert nauwkeurige metingen van oppervlaktetemperaturen. Vanwege hun geringe dikte is dit een ideale oplossing voor het meten van producten als frites of bacon. De gekalibreerde beelden van een radiometrische infraroodcamera zijn goed bruikbaar zonder dat ze verdere bewerking behoeven.
Voor dikkere producten kan de oppervlaktetemperatuur worden gebruikt als input voor een rekenmodel waarin de warmte-eigenschappen van het product worden beschreven. Met een dergelijk model zouden volumetrische warmte-eigenschappen en statistische analyses ook voor veel andere producten kunnen worden gebruikt. Bij voldoende mankracht voor het nemen van correctieve acties, zouden deze metingen in 'realtime' kunnen worden uitgevoerd. | |