DE102016107730A1 - Verfahren zur Steuerung der Zumischung von Getränkekomponenten in einer Getränkeanlage - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Zumischung von Getränkekomponenten in einer Getränkeanlage (10), bei welchem zumindest zwei Getränkekomponenten, nämlich zumindest Wasser und wenigstens ein Getränkekonzentrat, nach vorgegebenen Sollwerten zu einem Produkt zusammengemischt werden. Nach dem Mischen der Getränkekomponenten zu einem Getränkeprodukt wird inline die Beeinflussung optischer Strahlung in dem Getränkeprodukt gemessen, wobei die Beeinflussung der optischen Strahlung in mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen der optischen Strahlung erfolgt, wobei der erste Wellenlängenbereich im UV-Bereich zwischen 250 und 380 nm und/oder der zweite Wellenlängenbereich im IR-Bereich zwischen 800 und 1800 nm liegt. Aus den Messergebnissen ein Qualitätswertfaktor bestimmt wird, und die Zumischung der Getränkekomponenten erfolgt in Abhängigkeit von dem Qualitätswertfaktor.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Zumischung von Getränkekomponenten in einer Getränkeanlage, z.B. einer Abfüllanlage, bei welchem Verfahren zumindest zwei Getränkekomponenten, nämlich zumindest Wasser und wenigstens ein Getränkekonzentrat nach vorgegebenen Sollwerten zu einem Produkt zusammengemischt werden.
  • Während der Herstellung muss darauf geachtet werden, dass die herstellerseitig vorgegebene Konzentration des Getränkekonzentrats im Wasser genauestens eingehalten wird, um eine reproduzierbare Qualität des Getränkeprodukts sicherzustellen. Üblicherweise wird hierfür ein Saccharimeter verwendet, das die Dichte der Flüssigkeit bestimmt oder ein Refraktometer, wobei jeweils immer der Zuckergehalt im Wasser erfasst wird. Es kommen nun zunehmend Getränke auf den Markt, bei welchen Zucker durch Zuckerersatzstoffe ersetzt wird, bzw. die einen äußerst geringen Zuckergehalt haben. Eine Dichtemessung kann daher zur Bestimmung des Zuckergehalts oder des Getränkekonzentratgehalts nicht immer verwendet werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches eine genaue Einstellung und Überwachung der Mischungsverhältnisse von Getränkekomponenten, insbesondere auch bei nicht zuckerhaltigen Getränkekonzentraten und damit eine hohe Qualität des Getränks erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese Aufgabe wird des Weiteren durch eine Getränkeanlage gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugeordneten abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind auch in der Beschreibung und der Zeichnung beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird das Produkt nach dem Mischen der Getränkekomponenten mit einer optischen Strahlung beaufschlagt, wobei dann inline (d.h. im laufenden Betrieb der Getränkeanlage) insbesondere kontinuierlich oder getaktet insbesondere das Absorptions- und/oder Reflexionsverhalten der optischen Strahlung an dem Produkt gemessen wird, allgemein ausgedrückt die Beeinflussung der optischen Strahlung durch das Produkt.
  • Die Beeinflussung der optischen Strahlung erfolgt in mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen, wobei Wellenlängenbereichen der Strahlung im UV-Wellenlängenbereich zwischen 250 und 380 nm und/oder im IR-Wellenlängenbereich oder nahen IR-Wellenlängenbereich zwischen 800 und 1800 nm liegt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass wenn die Messwerte der optischen Beeinflussung der mindestens zwei Strahlungen in mindestens einem dieser Wellenlängenbereichen kombiniert werden, eine lineare oder weitgehend lineare Abhängigkeit der gemessenen Beeinflussung der optischen Strahlung vom Gehalt des Getränkekonzentrats im Produkt erreicht wird, und zwar unabhängig von dessen Zucker- oder Sirupgehalt. Aus diesen Messergebnissen kann somit ein Qualitätswertfaktor bestimmt werden, der quasi linear abhängig ist vom Getränkekonzentratgehalt im Produkt. Die weitere Zumischung der Getränkekomponenten erfolgt dann in Abhängigkeit von dem gemessenen Qualitätswertfaktor.
  • Durch den Qualitätsfaktor kann dann z.B. direkt die Konzentration des Getränkekonzentrats im Produkt errechnet und geregelt werden, z.B. durch einfache Multiplikation mit einem ersten Anpassungsfaktor. Zudem kann der Qualitätsfaktor durch einfache Multiplikation mit entsprechend anderen Anpassungsfaktoren in Messwerte anderer Messverfahren umgerechnet werden, z.B. in Messwerte, die in einem Labor verwendet werden. Dies ist möglich aufgrund der linearen Abhängigkeit der Messwerte der optischen Beeinflussung der optischen Strahlung vom Getränkekonzentratgehalt im Produkt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden im UV-Bereich mindestens zwei Messpunkte genommen, die vorzugsweise 30 bis 60 nm voneinander beabstandet sein sollten. dies führt zu exakteren Resultaten, insbesondere hinsichtlich der Linearität der Messergebnisse von der Sirupkonzentration.
  • Der Qualitätsfaktor kann vorzugsweise auf einem Datenzugriffsbereich der Getränkeanlage oder des Anlagebetreibers für berechtigte Personen online gestellt werden. So können Kunden dann z.B. über den Qualitätswertfaktor unter Verwendung ihrer eigenen Anpassungsfaktoren gleich überprüfen, ob das gerade abgefüllte Produkt ihren Qualitätsvorgaben entspricht. Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil im Qualitätsmanagement, insbesondere zwischen Abfüller und Kunden.
  • Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht vor Allem darin, dass der Getränkekonzentratgehalt in dem Produkt erfasst wird, ohne den eigentlichen Saccharosegehalt des Produkts erfassen zu müssen. Es lassen sich somit durch das erfindungsgemäße Verfahren mit hoher Genauigkeit und verbesserter Reproduzierbarkeit alle Arten von Getränken bestimmen, insbesondere auch Diätprodukte und andere Produkte mit niedriger Dichte.
  • Die Erfindung lässt sich noch einmal dahingehend charakterisieren, dass durch die optische Messung in mindestens einem der genannten Wellenlängenbereichen (Qualitätswertfaktor) ein linearer Zusammenhang zur Sirupkonzentration mit einem Null-Durchgang erhalten wird. Der Qualitätswertfaktor kann somit mit jedem Messprinzip, das auch einen linearen Zusammenhang zur Sirupkonzentration mit einem Nulldurchgang aufweist überlagert bzw. mittels eines Anpassungsfaktors umgerechnet werden
  • Üblicherweise verwendet der Kunde einen Qualitätswert aus dem Labor, der einer Laborumgebung angepasst ist, z.B. Messung der titrierbaren Säure (TA). Diese Qualitätswerte kann der Kunde in der Praxis frei wählen, bspw.:
    • • TA Titratable Acid
    • • Diet% Einfach als Übereinstimmung zu einem Referenzgetränk (100% ist dann üblicherweise der Zielwert)
    • • g/l, g/kg Als Referenz zum "optimalen" Mischungsverhältnis
    • • °Br Zuckergehalt, wobei es hierfür sicherlich etablierte bessere Mess-Methoden gibt
    • • mg/l als Konzentration einer beliebigen Leitsubstanz z.B. Koffein
  • Der von der optischen Messeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gemessene Absorptionswert, d.h. Qualitätswertfaktor wird üblicherweise im Bereich von 0–2,5 liegen, das ist der wellenlängenspezifische logarithmische Absorptionskoeffizient der zu vermessenden Flüssigkeit.
  • Die Umrechnung von dem gemessenen Qualitätswertfaktor in den beim Kunden vorliegenden Qualitätswert, z.B. TA, kann dann über einen sogenannten Anpassungsfaktor erfolgen, den der Kunde über seine Laborreferenz einstellen kann. Da sowohl der gemäß der Erfindung gemessen Qualitätswertfaktor als auch der seitens des Kunden verwendete Qualitätswert linear zu Konzentration des Getränkekonzentrats im Produkt sind, kann so die Dosierung des Getränkekonzentrats bzw. Sirup gesteuert werden.
  • Durch die Wahl des Anpassungsfaktors kann somit der Qualitätswertfaktor in beliebige seitens des Kunden verwendete Qualitätswerte umgerechnet werden, z.B. TA oder °Br.
  • Gemäß der Erfindung wird somit der aus der Absorption der optischen UV- und/oder IR-Messung erhaltene Qualitätswertfaktor direkt auf die Regelung von kontinuierlichen Ausmischanlagen zurückgekoppelt, was eine sehr effektive reproduzierbare und exakte Regelung ermöglicht, die durch Zur-Verfügung-Stellen des Qualitätswertfaktors durch den Kunden jederzeit nachvollzogen werden kann.
  • Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sowohl der Qualitätswertfaktor, d.h. die Absorption von UV- und/oder IR-Licht, als auch der seitens des Kunden, insbesondere labortechnisch verwendete, Qualitätswert linear von der Sirupkonzentration im Produkt abhängen.
  • Beispieldarstellung einer Signalkette vom Qualitätswertfaktor (Absorptionswert) zum Qualitätswert:
  • Signal/Wertkette:
    • – die optische Messeinrichtung misst als Qualitätswertfaktor die Transmission und errechnet daraus Absorbanz*
    • – die optische Messeinrichtung gibt Absorbanz als Analogsignal 4–20mA – 0–2,5 Absorbanz an die Steuerung der Getränkeanlage (Mischer),
    • – die Steuerung wandelt das Analogsignal zurück in eine Absorbanz 0–2,5 – 4–20mA
    • – die Steuerung multipliziert Absorbanz mit einem vom Kunden anhand einer Laborreferenz vorgegeben Anpassungsfaktor aus einem Rezept
    • – das Ergebnis ist der Ist-Qualitätswert des Kunden
    • – der Kunde wählt Einheit für den Qualitätswert selbstständig über ein Dropdownmenü, das ihm auf einem Eingabemenu einer I/O-Schnittstelle zur Verfügung gestellt wird.
  • In Abhängigkeit der Abweichung Ist-Qualitätswert von Soll-Qualitätswert wird das Sirup-Dosageverhältnis durch die Steuerung der Getränkeanlage bzw. des Mischers automatisch angepasst.
  • Beispielrechnung:
  • Im optischen Messgerät gemessener Qualitätswertfaktor (Transmission):
    – Transmission ist 1%
    – Absorbanz ist dann –log(1/100) = 2
    – Übertragener Analogwert 16,8 mA
  • In der Steuerung:
    – errechneter Absorbanzwert 2
    – von Hand eingegebener Anpassungsfaktor 10 Ist-Qualitätswert 2·10 = 20 Gewählte Einheit TA (g titrierbare Säure / Liter Fertiggetränk)
    – Sollqualitätswert 19
    – Abweichung 20 – 19 = 1
    Anpassung des Dosageverhältnisses um –5,2%.
  • Vorzugsweise wird die optische Untersuchung des Produkts dort durchgeführt, wo die Getränkekomponenten bereits gut durchmischt sind, insbesondere am Ausgang eines Puffertanks, z.B. eines Karbonisierungstanks.
  • Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messung wird weiterhin dadurch verbessert, dass die Beeinflussung der optischen Strahlung in den wenigstens zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen der Strahlung gemessen wird, nämlich wie im Infrarot- und Ultraviolett-Bereich. Durch die Verwendung der zwei jenseits des sichtbaren Lichts liegenden Wellenlängen wird zudem dem Umstand Rechnung getragen, dass das Getränkekonzentrat eventuell besser in einer bestimmten Wellenlänge absorbiert, während es in einer anderen Wellenlänge nicht so gut absorbiert oder reflektiert. Dadurch, dass die Messung auf zwei Wellenlängen durchgeführt wird, insbesondere zwei Wellenlängen, die weit voneinander beabstandet sind, kann somit einem wellenlängenabhängigen Absorptions- oder Reflexionsverhalten des Produkts Rechnung getragen werden.
  • Vorzugsweise werden aus dem oben beschriebenen linearen Zusammenhang unter Verwendung des Qualitätswertfaktors und den Mengen der bereits zugemischten Getränkekomponenten Sollmengen der noch zuzumischenden Getränkekomponenten errechnet, um somit das Produkt auf den vorgegebenen Sollwert einzuregulieren und damit die Qualität des Getränkeproduktes beträchtlich zu erhöhen.
  • Vorzugsweise werden in Abhängigkeit von dem Qualitätswertfaktor Regelventile und/oder Förderpumpen in den Zuführungen der Getränkekomponenten zu einem Mischer, insbesondere zu einem Puffertank in Abhängigkeit von dem Qualitätswertfaktor gesteuert. Auf diese Weise können selbst geringe Abweichungen von Sollzusammensetzungen umgehend ausgeglichen werden, was die Produktqualität erheblich verbessert.
  • Die Beeinflussung der optischen Strahlung umfasst die Messung des Brechungsindexes des Produkts, als auch die Erfassung der Absorption der optischen Strahlung im Produkt.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Getränkeanlage mit wenigstens einem Mischer zum Zumischen von Getränkekomponenten zu einem Produkt, Zuführung der Getränkekomponenten zu einem Mischbereich des Mischers, insbesondere einem Puffertank, wenigstens einer optischen Messeinrichtung, wenigstens einer Steuerung der Getränkeanlage, die ein Speicher für Referenzwert des Produktes aufweist, und wenigstens eine optischen Messeinrichtung, die konzipiert ist, optische Strahlung in Verbindung mit dem Produkt zu bringen und die Beeinflussung der optischen Strahlung durch das Produkt in zwei Wellenlängen als Qualitätswertfaktor zu erfassen. Dabei liegen die mindestens zwei Wellenlängen im UV- und/oder im IR-Bereich. Der UV- lieg idealerweise zwischen 250 und 380 nm und der IR-Wellenlängenbereich idealerweise zwischen 800 und 1800 nm. Das Messverfahren läuft nun derart ab, bzw. ist die Steuerung derart konzipiert, dass mittels der Steuerung aus dem Qualitätswertfaktor ein Steuersignal für wenigstens ein Regelventil und/oder eine Förderpumpe in wenigstens einer Getränkekomponentenzuführung generiert wird. Dem Bediener können diese Werte in geeigneter Weise als Anzeige und insb. zur Prozess- und Analgensteuerung zur Verfügung gestellt werden.
  • In einer ersten Ausführungsvariante liegen die von der Messeinrichtung erfassbaren mindestens zwei Wellenlängen im o.g. UV-Wellenlängenbereich. Dabei ist es zur Signalunterscheidung und Qualitätswertfaktorerfassung vorteilhaft wenn die beiden Wellenlängen voneinander um 40nm bis 60 nm beabstandet sind.
  • Es hat sich heraus gestellt, dass die vorgenannte Ausführungsvariante dahingehend verbessert werden kann, wenn zusätzlich noch mindestens ein IR-Wellenlängenbereich zur Qualitätswertfaktorerfassung von der Messeinrichtung erfassbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Getränkeanlage erlaubt eine reproduzierbare und hoch zuverlässige und exakte Bestimmung des Anteils von Getränkekomponenten in einem Produkt, insbesondere des Getränkekonzentrats oder auch Getränkesirups im Produkt. Die Bestimmung des Anteils erfolgt dabei unabhängig von dem Saccharosewert des Getränkekonzentrats, so dass die erfindungsgemäße Getränkeanlage noch die Bestimmung des Gehalts von Getränkekonzentraten erlaubt, die einen sehr geringen oder keinen Zuckeranteil aufweisen. Der ermittelte Qualitätswertfaktor kann durch die einfache Multiplikation mit entsprechenden Anpassungsfaktoren leicht in andere Messgrößen oder in einen Getränkekonzentratgehalt umgerechnet werden. Die Qualitätsüberwachung wird somit wesentlich vereinfacht.
  • Vorzugsweise ist die optische Messeinrichtung als Absorptions- und/oder Brechungsindex-Messeinrichtung ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die optische Messeinrichtung im Ausgang des Puffertanks des Mischers, insbesondere eines Karbonisierungstanks bei CO2-haltigen Getränken angeordnet. Dort am Ausgangspuffertank kann davon ausgegangen werden, dass die Getränkekomponenten im Produktbereich durchmischt sind, wodurch ein zuverlässiger Wert für den Mischanteil der Getränkekomponenten im Produkt erhalten wird, insbesondere für den Getränkekonzentratgehalt.
  • Die Erfindung kann verwendet werden für die Qualitätsüberwachung als auch für Fehlmengenberechnungen, Qualitätsregelung einer Getränkeanlage zur Herstellung von Fertigprodukten aus mindestens zwei zu mischenden Getränkekomponenten als auch zur Qualitätssicherung in der Beziehung Abfüller /Kunde.
  • Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: Anlage-Getränkeanlage; Mischbereich-Puffertank-Karbonisierungstank; Getränkekonzentrat-Getränkesirup-Sirup; Getränkeanlage-Mischer;
  • Vorzugsweise weist daher die Steuerung einen Datenzugriffsbereich auf, der konzipiert ist, den Qualitätswertfaktor einzustellen und für berechtigte Personen zugreifbar zu machen, z.B. online zu stellen. Auf diese Weise können die Kunden direkt umrechenbare Information über die Qualität ihres Produktes erhalten.
  • Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass einzelne Komponenten der Erfindung mehrfach vorhanden sein können. So kann z.B. eine optische Messeinrichtung nicht nur am Ende eines Puffertanks angeordnet sein, sondern auch nach einer Getränkekomponentenzuführung. Die Messung in mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen und/oder in mindestens zwei Wellenlängenbereichen kann auch durch separate optische Messeinrichtungen realisiert werden. Weiterhin ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass für eine Fehlmengenberechnung die in der Anlage befindliche Menge an Fertigprodukten als auch die volumetrische Zufuhrrate der Getränkekomponenten erfasst werden muss.
  • Es ist für den Fachmann weiterhin offensichtlich, dass die o.g. Ausführungsformen der Erfindung in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können.
  • Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
  • 1 eine schematische Teilansicht einer Getränkeanlage mit einem Puffertank, in dessen Ausgang eine optische Messeinrichtung angeordnet ist,
  • 2 ein Prozessdiagramm zum Anfahren einer Getränkeanlage, d.h. eines Mischers mit einem neuen Produkt, und
  • 3 ein Prozessdiagramm zur laufenden Qualitätsregelung des Produkts.
  • Die Getränkeanlage 10 umfasst eine Getränkekonzentratzuführung 12 und in der Regel einen Getränkekonzentrattank 11, eine Zuleitung für CIP-Reinigungsmedien 13, eine Wasserzuführung 14 als auch eine CO2-Zufuhr 16. Das CO2 wird über einen Diffusor 17 in die produktführende Leitungsstrecke eingebracht. Die Getränkeanlage 10 eignet sich für die Herstellung eines kohledioxydhaltigen Fertigproduktes, wie z.B. Limonade. Weiterhin umfasst die Getränkeanlage 10 in der Wasserzuführung 14 einen Entgasungstank 25, in welchem das für das Produkt bestimmte Wasser entgast wird. Der Gasraum des Entgasungstanks 25 ist über Leitungen mit mindestens einer Vakuumpumpe 27 verbunden und kann auf diese Weise mit Unterdruck beaufschlagt werden. In den Zu- und Abführungen sind Regelventile 18 und Förderpumpen 20 enthalten, die durch eine Steuerung der Getränkeanlage gesteuert werden. Die in einer Dosagestrecke 22 der Anlage 10 zugeführten Getränkekomponenten werden dann dem Eingang 24 eines Puffertank 26, zugeführt, der hier als Karbonisierungstank ausgebildet ist. Im Ausgang 28 des Karbonisierungstanks 26 ist eine optische Messeinrichtung 30 angeordnet. Die optische Messeinrichtung 30 ist in einer Kreislaufleitung 32 angeordnet, die sich zwischen Ausgang 28 und Eingang 24 des Puffertanks 26 erstreckt. In der Kreislaufleitung ist eine Kreislaufförderpumpe 34 angeordnet, um einen definierten Messvolumenstrom der Produkts durch die optische Messeinrichtung 30 einzustellen, wodurch die Getränkekomponenten-Zusammensetzung des im Puffertank befindlichen Produkts ständig überwacht werden kann. Der Ausgang 28 des Puffertanks ist des Weiteren über eine Förderpumpe 20 mit einer Abgabeleitung 36 z.B. für eine Abfüllstation verbunden.
  • In der optischen Messeinrichtung 30 werden der Brechungsindex und/oder die Absorption des Produktes in zwei unterschiedlichen Wellenlängen, nämlich im UV- und IR-Wellenlängenbereich gemessen, wobei im vorliegenden Beispiel im UV-Bereich die Absorption vorzugsweise bei 290 nm und 340 nm vorgenommen wird neben der Messung im IR-Bereich vorzugsweise bei 1277 nm.
  • Diese Messungen können zu einem Qualitätsfaktor kombiniert werden, der über eine simple Multiplikation mit einem Anpassungsfaktor einen direkten Vergleich mit einem im Labor ermittelten Qualitätswert zulässt, die ebenfalls lineare Zusammenhänge mit Nulldurchgang aufweisen, wie vorliegende mit titrierbarer Säure, die standardmäßig im off-line Labor nach einer Probenahme im Labor bestimmt wird. Auf diese Weise kann zum einen sofort gesehen werden, ob das Produkt den Vorgaben entspricht, und andererseits könnte dieser Wert auch die Getränkekomponentenzuführung so gesteuert werden, dass ein evtl. etwas abweichender Wert der Zusammensetzung bzw. Fehlmenge durch eine entsprechend angesteuerte Zuführung der Getränkekomponenten ausgeglichen wird. Die Erfindung erlaubt somit eine reproduzierbare und sehr exakte und damit hoch qualitative Steuerung der Getränkekomponenten zur Erzielung eines hochwertigen Produkts. Zum anderen kann der Qualitätswertfaktor auch dem Kunden für eine sofortige Produktkontrolle und Qualitätsüberwachung übermittelt werden, bzw. online gestellt werden.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm zum Anfahren einer Mischanlage. Im Schritt 40 werden die Getränkekomponenten, insbesondere Getränkekonzentrat, Wasser und CO2 nach einer vorgegebenen Rezeptur zu einem Produkt zusammengemischt und vorzugsweise in einem Puffertank intensiv vermischt.
  • Im Schritt 42 wird mittels der optischen Messeinrichtung die Absorption optischer Strahlung sowohl im IR als auch im UV-Bereich als Qualitätswertfaktor ermittelt. Über die zugemischten Mengen und den ermittelten Qualitätswertfaktor wird ein Anpassungsfaktor abgeleitet, der eine direkte Umrechnung von dem gemessenen Qualitätswertfaktor in den zu verwendenden Qualitätswert (z.B. Sirupgehalt) erlaubt.
  • Im Schritt 44 werden der Qualitätswertfaktor und der Anlageninhalt gemessen und im Schritt 46 wird gegebenenfalls der Anpassungsfaktor labortechnisch verifiziert und gegebenenfalls korrigiert.
  • Im Entscheidungsschritt 48 wird geprüft, ob der aus den laufenden Messungen ermittelte Qualitätswert Sollwertvorgaben entspricht. Wenn ja wird zur Produktfreigabe in Schritt 52 verzweigt, in welchem das Produkt zum Abfüllen freigegeben wird. Wenn nein, wird zu Schritt 50 verzweigt, in welchen Fehlmengen durch entsprechende Ansteuerung der Getränkekomponentenzuführungen kompensiert werden. Anschließend läuft der Prozess wieder zu Schritt 44 zurück.
  • Auf diese Weise kann eine effektive Qualitätsüberwachung bereits mit dem Anfahren einer Getränkeanlage realisiert werden.
  • 3 zeigt die laufende Qualitätsüberwachung bei laufender Anlage. In Schritt 54 wird der Qualitätswertfaktor (Absorption) aus der laufenden Messung der optischen Messeinrichtung erhalten. In Schritt 56 wird über den Anpassungsfaktor der Qualitätswert (z.B. Sirupkonzentration) ermittelt. Der so erhaltene Qualitätswert wird in Schritt 58 mit einem Sollwert verglichen.
  • In Schritt 60 wird ein Anpassungsfaktor für die Zudosierung einer Getränkekomponente, z.B. Sirup, berechnet. Der erhaltene Qualitätswert (Dosiersteuerwert) ist somit ein direkter Wert zur Ansteuerung einer Getränkekomponentenzufuhr. Danach läuft der Prozess zurück zu Schritt 54.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche variiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Getränkeanlage
    11
    Getränkekonzentrattank
    12
    Getränkekonzentratzuführung
    13
    Zuführung für CIP-Reinigungsmedien
    14
    Wasserzuführung
    16
    CO2-Zufuhr
    17
    Diffusor
    18
    Regelventile
    20
    Förderpumpen
    22
    Dosagestrecke
    24
    Eingang des Puffertanks
    25
    Entgasungstank
    26
    Puffertank-Karbonisierungstank
    27
    Vakuumpumpe
    28
    Ausgang des Puffertanks
    30
    optische Messeinrichtung
    32
    Kreislaufleitung
    34
    Kreislaufförderpumpe
    36
    Abgabeleitung zur Füllmaschine
    40–52
    Prozeßschritte Anfahren einer Getränkemischanlage
    54–60
    Prozeßschritte Qualitätsregelung eines Produkts in einer Getränkemischanlage (Mischer)

Claims (12)

  1. Verfahren zur Steuerung der Zumischung von Getränkekomponenten in einer Getränkeanlage (10), bei welchem zumindest zwei Getränkekomponenten, nämlich zumindest Wasser und wenigstens ein Getränkekonzentrat, nach vorgegebenen Sollwerten zu einem Produkt zusammengemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Mischen der Getränkekomponenten zu einem Getränkeprodukt die Beeinflussung optischer Strahlung in dem Getränkeprodukt inline gemessen wird, dass die Beeinflussung der optischen Strahlung in mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängender optischen Strahlung gemessen wird, wobei die Wellenlängen in mindestens einem der beiden folgenden Wellenlängenbereichen liegt, nämlich dass – der erste Wellenlängenbereich im UV-Bereich zwischen 250 und 380 nm und – der zweite Wellenlängenbereich im IR-Bereich zwischen 800 und 1800 nm liegt, und wobei aus den Messergebnissen aus beiden Wellenlängen ein Qualitätswertfaktor bestimmt wird, und dass die Zumischung der Getränkekomponenten in Abhängigkeit von dem Qualitätswertfaktor erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im UV-Bereich bei zwei Wellenlängen gemessen wird, die 40 bis 60 nm voneinander entfernt sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätswertfaktor auf einem Datenzugriffsbereich der Getränkeanlage (10) für berechtigte Personen zugreifbar eingestellt wird und über einen Anpassungsfaktor in einen Qualitätswert, z.B. titrierbare Säure, überführbar bzw. als ein solcher anzeigbar ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anpassungsfaktor bestimmt wird, mit welchen der Qualitätswertfaktor auf eine physikalische Messgröße des gemessenen Produkts, z.B. den Getränkekonzentratgehalt im Produkt umrechenbar ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Qualitätswertfaktor und den Mengen der bereits zugemischten Getränkekomponenten Sollmengen der noch zuzumischenden Getränkekomponenten errechnet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung der optischen Strahlung die Messung des Brechungsindex des Produkts umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung der optischen Strahlung die Absorption der optischen Strahlung im Produkt umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Regelventile (18) und/oder Förderpumpen (20) in Zuführungen (12, 14, 16) der Getränkekomponenten in Abhängigkeit vom Qualitätswertfaktor gesteuert werden.
  9. Getränkeanlage (10) zum Mischen von Getränkekomponenten zu einem Produkt, enthaltend Zuführungen (12, 14, 16) der Getränkekomponenten, einen Mischbereich (26) für die Getränkekomponenten, insbesondere einen Puffertank, wenigstens eine Steuerung der Getränkeanlage, und wenigstens eine optischen Messeinrichtung (30), die konzipiert ist, optische Strahlung in Verbindung mit dem Produkt zu bringen und die Beeinflussung der optischen Strahlung durch das Produkt in zwei Wellenlängen als Qualitätswertfaktor zu erfassen, wobei mittels der Messeinrichtung (30) Wellenlängen im UV-Wellenlängenbereich zwischen 250 und 380 nm und/oder im IR-Wellenlängenbereich zwischen 800 und 1800 nm erfassbar sind, und die Steuerung derart konzipiert ist, dass aus dem Qualitätswertfaktor ein Steuersignal für wenigstens ein Regelventil (18) und/oder eine Förderpumpe (20) in wenigstens einer Getränkekomponentenzuführung (12, 14, 16) generierbar ist.
  10. Getränkeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Messeinrichtung (30) eine Absorptions- und/oder Brechungsindex-Messeinrichtung ist, die zwei separate Strahlungsquellen und -detektoren enthält.
  11. Getränkeanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Messeinrichtung (30) im Ausgang des Puffertanks (26), insbesondere eines Karbonisierungstanks, angeordnet ist.
  12. Getränkeanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung einen Datenzugriffsbereich aufweist, der konzipiert ist, den Qualitätswertfaktor einzustellen und für berechtigte Personen zugreifbar zu machen.
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