Happamuudensäätö- ja säilöntäaineiden käyttö virvoitusjuomien valmistuksessa : Reaaliaikaisen pitoisuusmittauksen hankinta ja käyttöönotto

Abstract

Happamuudensäätö- ja säilöntäaineita lisätään virvoitusjuomiin ja alkoholipitoisiin juomiin tuotteiden säilyvyyden takaamiseksi. Keskeisessä osassa ovat liuosten oikea pitoisuus ja annostelu tuotteeseen. Työn toimeksiantajalla: Sinebrychoff Oy Ab:n virvoitusjuomien valmistusosastolla happamuudensäätö- ja säilöntäaineina käytettävät sitruunahappo-, kaliumsorbaatti- ja natriumbentsoaattiliuokset valmistetaan panostyyppisesti. Liuosten pitoisuuksien vaihteluihin reagoiminen on hidasta, koska liuoksen pitoisuus on monesti tiedossa vasta, kun liuosta on jo käytetty.

Työn tavoitteena oli löytää sitruunahappo-, kaliumsorbaatti- ja natriumbentsoaattiliuostankkeihin reaaliaikainen pitoisuuden mittausjärjestelmä, ja ottaa se käyttöön. Työssä selvitettiin, onko halutunlaista mittausjärjestelmää markkinoilla ja millaisia tuloksia sillä saadaan laboratoriomenetelmän tuloksiin verrattuna. Työn teoria koostettiin alan kirjallisuudesta, muista julkaisuista ja lainsäädännöstä sekä Sinebrychoff Oy Ab:n ja K-Patents Oy:n materiaaleista. Käytetyt tutkimusmenetelmät pohjautuivat Sinebrychoff Oy Ab:n käytössä oleviin menetelmiin ja prosesseihin.

Mittausjärjestelmäksi löydettiin prosessirefraktometri. Prosessissa ainoastaan sitruunahappoliuostankissa mittaus toimi halutulla tavalla. Refraktometrin sijoituspaikka ei ollut muissa liuostankeissa toimiva. Refraktometrin antamat pitoisuudet olivat laboratorion analysoimiin pitoisuuksiin verrattuna oikeaa suuruusluokkaa. Ei kuitenkaan saatu riittävästi tuloksia, jotta niistä olisi voitu tehdä luotettavia johtopäätöksiä. Jatkossa tulisi varmistaa refraktometrin toiminta prosessissa, tai mahdollisesti miettiä uutta sijoituspaikkaa. Pitoisuusmittaus tulisi tehdä prosessissa uudelleen luotettavien johtopäätösten tekemiseksi. Työn perusteella tilanne, jossa liuosten pitoisuuksien vaihteluihin pystyttäisiin reagoimaan nopeammin, ei näytä kuitenkaan mahdottomalta.

Acidity regulators and preservatives are added to soft drinks and alcoholic beverages to guarantee the preservability of the products. This mainly includes the correct concentration of the solutions and dosage to the product. This thesis was commissioned by Sinebrychoff Oy Ab in Kerava. The citric acid, potassiumsorbate and sodiumbentsoate solutions used as acidity regulators and preservatives are prepared in batches. The concentration of the batches varies, and it is slow to react because in most cases the concentration is known when the solution is already in use.

The aim of this thesis was to find a real-time concentration measurement system to citric acid, potassiumsorbate and sodiumbentsoate solution tanks and take it in use. The aim was to study whether there is the desired kind of measurement system on the market, and what kind of results it can give compared to the laboratory method. The theory was collected from literature and legislation of the field and the material of Sinebrychoff Oy Ab and K-Patents Oy. The research method was based on existing methods and processes in Sinebrychoff Oy Ab.

A process refractometer was acquired as a real-time measurement system. The measurement functioned as desired only in the citric acid solution tank. In other solution tanks the installation location of the refractometer was not functional. The concentrations given by the refractometer were the correct size range compared to the laboratory results. However, there were not enough results collected in order to draw reliable conclusions.

In the future, the function of the refractometer should be ensured in the process, or possibly think about a new location. The concentration measurement should be done again in the process in order to draw reliable conclusions. Based on this thesis, a situation in which it could be faster to react to the variations of concentrations of solutions, does not seem impossible.