Luke:n koehallilaitteisto, Jokioinen Uudet elintarviketeknologiat tuotekehityksen tukena
PALVELUT Bioaktiivisten yhdisteiden erottaminen lähtömateriaalista, koe-erätuotanto Erotusprosessien siirto tuotekehityslaboratoriosta pilottituotantoon (scale-up) Tehdaskoon tuotantoprosessien analysointi pilottimittakaavassa (scale-down) Tutkimuksen, tuotekehityksen ja tuotantoprosessien tarvitsemat testaukset ja optimoinnit Tuotekehitys-, prosessi- ja laitekonsultointi, testiajot 23.3.2015
EDUT Tarjoaa edullisesti laitteet ja palvelut, joita asiakkaan ei kannata hankkia itselleen Pilottimittakaavan testaus vähentää varsinaiseen tuotantoon siirtymiseen liittyviä riskejä Tuotannon ongelmakohtien ennakointi nopeuttaa prosessin siirtämistä teolliseen tuotantoon Mahdollisen uuden tuotantoteknologian tarve voidaan arvioida jo ennen investointeja Koe-erätuotannossa syntyvä materiaalimäärä mahdollistaa kattavat jatkotutkimukset Kokemus yhteistyöstä tutkimuslaitosten ja tehdasmittakaavan toimijoiden kanssa on asiakkaan hyödynnettävissä tuotteen koko kehitysvaiheen ajan 23.3.2015 3
Luke:n koehalli Jokioisilla Tiloihin kuuluu lisäksi kaksi pienempää huonetta sekä suurikokoiset kylmiöt. Kasvisten esikäsittely tapahtuu eri tilassa kuin jatkojalostus. Nykyinen laitteisto on painottunut maitotuotteiden prosessointiin (laitoshyväksyntä). Kasvisten prosessointilaitteiden hankinta liittyy MTT:ssä, nykyisessä Luke:ssa 90-luvulta lähtien toteutettuihin erilaisiin kasvisten prosessointiin liittyneisiin projekteihin. 4
Luke:n koehalli Jokioisilla Elintarviketutkimuksen kannalta on tärkeää tuntea tuotteen historia pellolta pöytään. Luke:n oma monipuolinen kasvintuotannon tutkimus ja yhteistyökumppaneiden tutkimus saa vahvistusta kasvisten jatkojalostuksesta. Koehalliin voivat tulla yritykset tekemään koeajoja ja valmistamaan pieniä tuotantoeriä. Tuotteet voidaan pakata yritysten omiin tai Luke:lta saataviin pakkauksiin. 5
Luke:n koehalli Jokioisilla Prosessit sopivat tuotteille, jotka ovat nestemäisiä (mehut tai nektarit), hapatettuja (hapankaali, hapankurkku), puolikiinteitä (hillot, soseet), kiinteitä (salaatit, valmisruuat) jne. tuoreita (kuorittuja, pilkottuja, pestyjä), lämpökäsiteltyjä (pastörointi, UHT), uunissa tai padassa kypsennettyjä. Pakkaaminen: Kuumasaumattaviin pusseihin, joihin voidaan lisätä suojakaasu Pikaripakkauskoneella eri kokoisiin pikareihin, pulloihin tai hanapakkauksiin. Merkintälaitteella saadaan pakkauksiin tiedot valmistuseristä, päiväykset ja viivakoodit. 6
Luke:n koehalli Jokioisilla Tukitoiminnot Näytteiden analysointi laboratoriossa: mikrobiologiset ja kemialliset analyysit kuten pakkausmerkintöihin vaadittava ravintoainesisältö. Aistinvarainen arviointi. Neuvonta ja opastus laitteiden käytössä ja tuotteiden prosessoinnissa. 7
Esimerkkejä elintarvikemateriaalien jatkojalostuksesta Lähdemateriaali: Kasvikset Vihannekset Marjat Palkokasvit Maito Kananmuna Elintarviketeollisuuden Sivuvirrat : juurekset, rypsi, peruna, teurastamo Päällystys- & kapselointitekniikat Toiminnalliset ominaisuudet Erotustekniikat Tuotekehitys Sumutuskuivaus ja sumutusjähmetys Ekstruusio Emulgointi Ylikriittinen mikrokapselointi Vaahtoutuminen Emulgointikyky Geelinmuodostus Vedensidontakyky, liukoisuus, viskositeetti Kromatografia, kalvosuodatus, uutot, entsyymiavusteiset ja ylikriittiset tekniikat Laboratorio ja pilotmittakaava Tuoteformulointi mm. maito-, kananmuna-, kasvis- marja- ja viljapohjaisille tuotteille Mallielintarvikkeet Aistinvarainen arviointi 8
LUKE:n prosessilaitteet Esikäsittelyt kasviksille Pesu, kuorinta, linkous Mekaaninen prosessointi Murskaus, paseeraus, mehun puristus, kuivaus, homogenointi Lämpökäsittelyt nestemäisille ja kiinteille elintarvikkeille Jäähdytys ja pakkaaminen 9
EROTUSTEKNOLOGIAT Kromatografia Ylikriittiset fluiditekniikat 10 23.3.2015
Preparatiivinen kromatografia Korkeapainekromatografia 80 mm HPLC kolonni, korkeus 0 500 mm Maksimipaine 100 bar Matalapainekromatografia Halkaisija 180 mm, korkeus 0 500 mm Maksimipaine 7 bar Flash kromatografia Flash patruunojen halkaisija 140 mm Maksimipaine 7 bar Kiinteän näytteen syöttö systeemi (SSIS) 11 23.3.2015
Ylikriittiset fluiditekniikat Ylikriittinen uutto Ylikriittinen kiteytys kapasiteetti 0,5 3 kg sovellusalueet: esim. bioaktiivisten yhdisteiden eristäminen öljykasveista, viljoista ja kananmunista 12 23.3.2015
Emulgoiva sekoitin IKA magiclab Max 21 000 rpm Kolme eri terävaihtoehtoa Emulsioiden valmistus Suspensioiden valmistus Kuiva-aineiden sekoitus Lisävarusteena on kolloidimylly 13
Spraykuivain BÜCHI Mini Spray Dryer B-290 Kuivausteho vesi 1kg/h Inerttisilmukka orgaanisten liuotteiden talteen ottamiseksi kuivauksen yhteydessä. Sumutusjäähdytys Spray chilling mahdollistaa mm. vahojen käytön päällystyksessä. 14 23.3.2015
Kylmäkuivaaja ja pyöröhaihdutin 15
Reaktorisäiliö elintarvikekäyttöön sopivien materiaalien sekoitukseen ja kemiallisia reaktioita varten (esim. hydrolysointi, fermentointi). - koko 100 l; käyttöalue 20 100 l - paine max 3 bar - tehokas säädettävä sekoitus korkean viskositeetin omaaville materiaaleille (esim. kasviöljyt) - lämmitys/jäähdytys - ph:n mittaus - kaasun syöttömahdollisuus reaktoriin - fermentointimahdollisuus (anaerobinen tila) - aseptinen prosessointi (materiaalin lisäys/poisto aseptisesti) - näytteenotto - ohjelmareseptit ja parametrien tulostus prosessin jälkeen - liikuteltavuus pyörillä 16
Siebtechnik Centriflex pilot-sentrifuugi: kiintoaineksen erottamiseen / kuivaamiseen Jatkuvatoiminen nesteen syötön suhteen, kapasiteetti = sedimentin massa Neste- ja kiintoainesjakeet talteen elintarvikekelpoisena. Rei itetty kuula 5 l esim. kiteiden tai kiintoaineskakkujen erotus ja pesu, vedenpoistoprosessit. Umpinaiset kuulat (2 l & 5 l): esim. dekantointi tai hitaasti sedimentoituvien ainesten erotus. Maksimikierrokset 6000 rpm Teknologiaa saatavilla kaupallisesti laboratoriosta tehdaskokoon. 17
Pesu ja kuorinta Perunoiden ja juuresten pesu ja/tai kuorintalaite T15E 3 N Vakiona hankaava kuorimalevy. Lisävarusteet: Jalusta sakka-astialla, pesulevy, veitsilevy, sipulinkuorimalevy, linkokori vihanneksille 18
Pesu ja linkous LVA100D Vihannesten pesukone + linko VW100 Täyttö: kevyet vihannekset 2-3 kg, raskaat vihannekset 6 kg. Linkous 300 rpm ja pesuaika on 2-4 min. 19
Kasviskuivain Tilavuus 100 litraa 10 hyllyä Maksimilämpötila 40 ºC 20
Sekoittimet: Robot Coupe tehosekoitin/kutteri. Tilavuus 5 litraa. Sauvasekoitin ja vispilä B3000, Electrolux Keitot, vaahdot, kastikkeet, vihannespureet, mousset. Varsi 55 cm 21
Mehunpuristimet Pieni pöytäpuristin Vesipainepuristin 22
Murskain, raastin, leikkuri ja paseeraus Keskipakomurskain: RM1,5, Voran mansikkaterä 12 mm, herukkaterä 17 mm, Vihannesleikkuri, raastin. Eri kokoisia teriä raastamiseen ja viipalointiin Paseerauslaite: Robot Coupe C80 Automatic Sieve Centrifugal Juicer Lisävarusteet: Siivilät, ø 0,5, 1, 3 ja 5 mm. 23
Yhdistelmäuuni Perinteinen kypsennystapa valitsemalla asetukset manuaalisesti: Kiertoilmaohjelma (25 C - 300 C) Höyryohjelma (100 C) Tulistettu höyry (101-130 C) Matalalämpöhöyry (25-99 C) Yhdistelmäpaisto-ohjelma (25 C - 250 C) Uudelleenlämmitysohjelma (25 C - 250 C) Uudelleenlämmitys: parhaat kypsennysasetukset tuotteiden nopeaan uudelleen kuumennukseen. By-pass teknologia: Järjestelmällä kontrolloidaan uunin kosteusprosenttia yhdistelmäpaistolla sekä uudelleenlämmityksessä. Järjestelmän ansiosta säästetään veden- sekä energiankulutuksessa. 24
Keittopata Pataan on integroitu voimakas sekoittaja automaattisella suunnanvaihdolla ja jonka pyörimisnopeuden voi asettaa pyörimään portaattomasti aina jopa 200 kierrosta minuutissa. Lisävarusteet: Ruokalämpötila-anturi + HACCP Automaattinen vedentäyttö Huuhtelusuihku Siivilälevy Padan sisäseinämät ja pohja kuumenevat ja ruoka kypsyy tasaisesti epäsuoran lämmitysjärjestelmän ansiosta, joka käyttää kyllästettyä höyryä vaipan lämpötilan ollessa 121 C. 25
Pakkaaminen ja merkintälaite Vakuumipakkauskone: Pussit suljetaan kuumasaumaamalla. Voidaan käyttää suojakaasua. Merkintälaite: Markoprint X1jet Lxpro. 1D ja 2D-viivakoodit. Erämerkinnät, päiväykset jne. Tulostus voidaan sovittaa pakkauksen kokoon. Tarkka tulostus. 26
Laatuominaisuuksien tutkimus Maito- ja kanamunatuotteet ja vuonna 2014 siirtyi LTK:sta lihan laatututkimusta Lisäksi marjoihin, kasviksiin ja viljoihin liittyvää analytiikkaa. 27
Lisätietoja Tuomo Tupasela: Koemeijeri Tuija Peltomäki: Koemeijeri Jarkko Mäkinen: Erotusteknologiat, kuivaus Eila Järvenpää: Erotusteknologiat, mikrokapselointi : Kasvisten prosessointi maarit.maki@luke.fi, puh. 029 532 6374 34 23.3.2015
35