Scale-Up במזון

בפיתוח מוצרי מזון, אחד האתגרים הגדולים ביותר הוא המעבר משלב הפיתוח במעבדה לשלב הייצור התעשייתי – שלב הנקרא בתעשייה Scale-Up. הוא כולל התאמה של הפורמולציה ותהליך הייצור כך שניתן יהיה לייצר את המוצר בקנה מידה גדול.

לעיתים קרובות מוצר שעובד היטב במעבדת הפיתוח אינו מתנהג באותה צורה בקו ייצור תעשייתי. הבדלים בציוד, בטמפרטורה, במהירות ערבוב ובזמני תהליך עלולים לשנות את תכונות המוצר בצורה משמעותית. לכן Scale-Up דורש שילוב של מומחיות בתחומים שונים: טכנולוגיית מזון, הנדסת תהליך, כימיה של מזון ותפעול קווי ייצור. Gruda Food Lab מסייעת לחברות מזון לבצע מעבר יעיל ולהקטין סיכונים בהשקת מוצר חדש.

למה Scale-Up הוא שלב מורכב?

בפיתוח במעבדה עובדים עם ציוד קטן: מערבלי מעבדה, בלנדרים והומוגנייזרים קטנים. בקווי ייצור תעשייתיים עובדים עם ציוד שונה לחלוטין: מערבלים גדולים, מערכות חימום וקירור תעשייתיות, הומוגנייזרים בלחצים גבוהים ומערכות פסטור רציפות. הבדלים אלו גורמים לעיתים לשינוי משמעותי בהתנהגות המוצר.

גורמים המשפיעים על Scale-Up

ערבוב (Mixing)

דינמיקת הערבוב בתעשייה שונה מאוד מהמעבדה. גורמים: מהירות ערבוב, סוג האימפלר וצמיגות המוצר. שינוי קטן בפרמטרים אלו עלול להשפיע מהותית על המרקם.

העברת חום

פסטור, בישול וריכוז מתנהגים אחרת בקנה מידה תעשייתי מאשר במעבדה, ודורשים התאמות בפרמטרי התהליך.

גזירה (Shear)

גזירה מכנית במהלך שאיבה, ערבוב או הומוגניזציה יכולה להשפיע על מבנה חלבונים, יציבות אמולסיות ומרקם בדרכים שקשה לחזות מתוצאות המעבדה.

התאמת הפורמולציה לתהליך הייצור

• שינוי ריכוז מייצבים בשל כוחות גזירה גדולים יותר
• שינוי סדר הוספת רכיבים
• התאמה לטמפרטורות ולזמני תהליך שונים

דוגמאות לפי קטגוריות

משקאות פונקציונליים

אתגרים: שקיעת חלבונים, פירוק ויטמינים בתנאי פסטור תעשייתיים ושמירה על יציבות אמולסיות בנפחים גדולים.

למידע נוסף: פיתוח משקאות פונקציונליים

חטיפי חלבון

שליטה במרקם ובפעילות המים בתהליך הייצור קריטית – שינויים קטנים בזמן ערבוב או בטמפרטורה בקנה מידה תעשייתי יכולים לשנות מהותית את תוצאות המרקם.

למידע נוסף: פיתוח חטיפי חלבון

שימוש בפיילוט לפני ייצור מלא

עבודה עם מערכת פיילוט בקנה מידה ביניים מאפשרת לבדוק את תהליך הייצור, להעריך יציבות המוצר ולבצע התאמות בפורמולציה לפני הייצור המלא – ומפחיתה משמעותית סיכונים ועלויות.

בדיקות לאחר Scale-Up

לאחר הייצור הראשוני יש לבדוק יציבות, חיי מדף ואיכות סנסורית – ולהשוות לתוצאות פיתוח המעבדה.

למידע נוסף: בדיקות חיי מדף במוצרי מזון

תפקיד טכנולוג המזון

טכנולוג המזון מוביל את תהליך ה-Scale-Up: התאמת פורמולציה, הבנת ציוד הייצור ופתרון בעיות בניסויי הייצור. שילוב ידע טכנולוגי עם ניסיון תעשייתי הכרחי למעבר יעיל מהמעבדה לקו הייצור.

‍

Scale-Up הוא אחד השלבים הקריטיים ביותר בפיתוח מוצרי מזון. המעבר מפיתוח מעבדתי לייצור תעשייתי דורש התאמות הן בפורמולציה והן בתהליך הייצור. עבודה עם מומחים ומעבדות פיתוח מתקדמות כמו Gruda Food Lab מאפשרת להקטין סיכונים ולשפר את הצלחת המוצר בשוק. למידע על התהליך המלא: פיתוח מוצרי מזון