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案例研究

DST的新型植物蛋白工藝利用精密伺服馬達創造優化的肉類替代品

精確微劑量與整合式能量監控支撐突破性高剪切肉類替代技術。

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打開馬口鐵罐裝鮪魚
DST 標誌

DST 開發並生產下一代植物性肉類及魚類替代品。其專利的新穎技術是現有生產技術的顛覆性繼承者,在靈活性及可擴展性方面表現優異。在其組織化過程中添加蛋白質、油脂、脂肪及調味料等多種成分,使DST能夠生產革命性的長纖維植物性產品。

挑戰
  • DST的新型植物蛋白加工解決方案需要極高精度的微劑量,以確保重複性、一致性和品質
解決方案

安裝了Rockwell自動化解決方案,其中包括:

  • Allen-Bradley® Kinetix®伺服馬達
  • PowerMonitor™ 5000能源監控單元
  • Allen-Bradley® GuardLogix®安全控制器
  • Allen-Bradley Power-Flex® 527變速驅動器
  • Studio 5000®設計軟體
結果
  • 精確度達1%以內
  • 精密能源監控,可回饋至製程參數
  • 更快速的安裝,縮短上市時間

植物蛋白基產品的消費量正在顯著增長,包括那些被配製為肉類替代品的產品。部分原因歸功於有充分記錄的健康益處,例如額外的纖維、維生素和營養素,但也因為植物性飲食含有較少的卡路里和脂肪。

從社會層面來看,用水量較低,所需土地也較少,提高了效率。溫室氣體排放量通常也較低,進一步提升了可持續發展的優勢。

然而,儘管植物性飲食有諸多益處,食品製造商要精確模仿所替代肉類產品的質地和風味仍具挑戰性,這也導致難以說服傳統肉食者轉換飲食習慣。

正是在這一方面,Dutch Structuring Technology(DST)正在引領潮流,成為現狀的主要顛覆者。

DST總部位於荷蘭瓦赫寧根,成立宗旨是將新一代植物性長纖維肉類和魚類替代品商業化,採用新技術和生產工藝,旨在調味、靈活性和可擴展性方面超越現有工藝。

挑戰

目前用於處理和改性植物蛋白的許多方法都基於較舊、需高溫的擠壓技術,這些技術最初並非為這類成分而開發。因此,許多領先的肉類替代品生產商正在尋找下一個重大突破。

擠壓技術存在多項缺點,包括因機器和參數變化導致的品質波動、高能耗進而增加最終產品成本,以及因高壓和高溫造成成分降解。在某些情況下,會添加多醣類和抗氧化劑以應對任何風味變化。

為了在公平競爭的環境下脫穎而出,任何新技術及其產品不僅必須創造並展現更接近其所替代肉類產品的質地和風味,還必須以更具競爭力的價格/成本點實現。

此外,為了創造可重複且更廣泛接受的一致性與熟悉感,這些流程需要極為嚴格的控制與監測,以協助確保品質波動不會讓消費者降低轉向植物性替代品的意願。

解決方案

DST的全新SHEARTEX製程是食品生產商一直在尋求的創新技術,能夠提供更接近真實肉類質地的產品。

該技術由荷蘭混合系統專家Sobatech共同開發,並獲得Rockwell Automation授權經銷商Routeco Netherlands合作夥伴的支援。SHEARTEX技術不僅將在質地/替代可能性方面擴大市場,還將把成本降低到與現有動物蛋白相當的水平,部分原因在於其能源消耗僅為高水分擠壓蒸煮(HMEC)的三分之一。

DST聯合創辦人Julian Lekner解釋:「透過精密控制,SHEARTEX能夠製造出具有特定長度與強度纖維的產品,因此能更貼近所替代的特定動物肉類產品。此外,脂肪、乳化劑及其他濕性成分,以及如香料和色素等乾性成分,都可於加工階段添加,使其成為組織化蛋白的內在組成部分,無需其他生產方法所需的後處理步驟。」

Routeco Netherlands銷售工程師Clint op den Buijsch說:「SHEARTEX是一個連續製程。雖然這意味著DST能在質地與風味上創造出更逼真的肉類替代品,但這確實需要對混合與微劑量進行極為精確的控制,這也是Sobatech與DST選擇由Allen-Bradley® Kinetix®伺服馬達驅動解決方案的原因。」

這些伺服馬達是Routeco所提供、緊密整合的控制與監控技術套件的一部分,該套件包含PowerMonitor™ 5000能源監控單元、Allen-Bradley® GuardLogix®安全控制器、Allen-Bradley PowerFlex® 527變頻驅動器,以及Studio 5000®設計軟體。

結果

「我們的SHEARTEX生產高品質蛋白質產品——質地從鮭魚到牛肉乾不等——每小時產量達1000kg,所需能源遠低於現有製程,」Lekner解釋道。「這不僅意味著我們能夠讓每個人的餐桌上有更多樣化的植物性肉品,也代表我們產品的成本將接近現有動物肉品。」

Op den Buijsch補充說:「在連續製程中對成分進行微劑量配料只能透過伺服馬達來實現,因為保持配料料斗的皮重盡可能低至關重要。伺服控制的配料料斗在分配可能昂貴且味道濃烈的微粉時,必須達到配料精度在1%以內。」

「DST製程的另一個關鍵面向是為達到所需質地所施加的機械能量,」Sobatech董事總經理Geneviève Lekner解釋道,「而這個能量值與最終產品的品質有關聯。Rockwell的能量監控解決方案特別適合捕捉與分析這些關鍵數據,提供有價值的洞察,進而實現生產製程的最佳化與控制。」

從更宏觀的角度來看,Rockwell高度整合的解決方案也協助Sobatech縮短上市時間。來自裝置層環形(DLR)網路拓撲的佈線減少,以及PowerFlex驅動器整合的Safe Torque Off功能,使安裝階段更快速,總時間節省可達50%。

已發佈 2025年4月2日

主題: Optimize Production Integrated Architecture Process Solutions Production Automation Industrial Automation & Control Production Operations Management Food & Beverage Drives Energy Monitoring Motor Control
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