কেস স্টাডি: বৃহৎ আকারের খাদ্য তরল ইমালসিফায়ার শিল্প-গ্রেডের তরল খাদ্য উৎপাদনকে অপটিমাইজ করছে

পটভূমি

চ্যালেঞ্জসমূহ

1. ব্যাপক ব্যাচে ইমালশনের অস্থিরতা: সিরিজ-সংযুক্ত ছোট-ব্যাচ ইমালসিফায়ারগুলি বৃহৎ ভলিউম (প্রতি ব্যাচে ১,০০০ লিটার+) জুড়ে অভিন্ন ড্রপলেট পরিশোধন করতে ব্যর্থ হয়েছে। এর ফলে অসংগত ইমালশন স্থিতিশীলতা দেখা গেছে, প্যাকেজিংয়ের ২ সপ্তাহের মধ্যে ১২-১৫% ব্যাচে ফেজ সেপারেশন বা তলানি দেখা গেছে—যা খুচরা পণ্যের জন্য প্রয়োজনীয় ৩ মাসের শেল্ফ লাইফের চেয়ে অনেক কম। বিশেষ করে, উদ্ভিদ-ভিত্তিক দুধের ব্যাচগুলিতে পরিবর্তনশীল সান্দ্রতা দেখা গেছে, যার ফলে গ্রাহকদের পণ্যের অসংগত টেক্সচার সম্পর্কে অভিযোগ এসেছে।
2. স্কেলেবিলিটি এবং উৎপাদন বাধা: আধা-স্বয়ংক্রিয় সেটআপের জন্য ঘন ঘন ব্যাচ পরিবর্তন (প্রতি ২-৩ ঘন্টা) এবং মিক্সার ও ইমালসিফায়ারের মধ্যে ম্যানুয়াল উপাদান স্থানান্তর প্রয়োজন। এটি প্রতিদিন ৬-৮ ঘন্টা পর্যন্ত অবিচ্ছিন্ন অপারেশন সময়কে সীমাবদ্ধ করে, যা বাধা তৈরি করে যা সুবিধাটিকে বর্ধিত খুচরা চাহিদা মেটাতে বাধা দেয়। পণ্যের প্রতি ঘনমিটারে মোট প্রক্রিয়াকরণ সময় ২ ঘণ্টার বেশি ছিল, যার মধ্যে স্থানান্তর এবং পরিষ্কারের বিলম্ব অন্তর্ভুক্ত ছিল।
3. সরঞ্জামের স্থায়িত্ব এবং উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণ খরচ: উচ্চ লোডে (বৃহৎ আকারের চাহিদা মেটাতে) অপারেটিং ছোট-ব্যাচ ইমালসিফায়ারগুলি স্ট্যাটর-রোটর অ্যাসেম্বলি এবং সিলের দ্রুত পরিধানের শিকার হয়েছিল। প্রতি ১-২ সপ্তাহে রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন ছিল, যার ফলে অনির্ধারিত ডাউনটাইম মোট উৎপাদন ঘন্টার ১৫% ছিল। প্রতিস্থাপন যন্ত্রাংশ এবং শ্রম খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে অপারেশনাল খরচ বাড়িয়েছে।
4. শিল্প-গ্রেডের সম্মতি এবং দূষণের ঝুঁকি: ম্যানুয়াল উপাদান স্থানান্তর এবং খণ্ডিত সরঞ্জামের নকশা ব্যাচগুলির মধ্যে ক্রস-দূষণের ঝুঁকি তৈরি করেছে। সমন্বিত প্যারামিটার লগিং এবং স্বয়ংক্রিয় পরিষ্কারের প্রোটোকলের অভাবে ট্রেসযোগ্যতা এবং স্বাস্থ্যবিধির জন্য শিল্প খাদ্য নিরাপত্তা মান পূরণ করা কঠিন করে তোলে। মাইক্রোবিয়াল পরীক্ষায় মাঝে মাঝে নিম্ন-স্তরের অবশিষ্টাংশ সনাক্ত করা হয়েছে, যার জন্য ব্যাচ পুনরায় প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন।
5. উচ্চ-ভলিউম প্রক্রিয়াকরণে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: বৃহৎ-ভলিউম উপাদান মিশ্রণ উল্লেখযোগ্য স্থানীয় তাপ উৎপন্ন করে (১০-১৫°C তাপমাত্রা বৃদ্ধি), এমনকি মৌলিক কুলিং সিস্টেমের সাথেও। এটি ৮-১০% ব্যাচে তাপ-সংবেদনশীল উপাদানগুলিকে (যেমন, প্রাকৃতিক ইমালসিফায়ার, ভিটামিন) হ্রাস করে, যা স্বাদ প্রোফাইল পরিবর্তন করে এবং পুষ্টির মান কমিয়ে দেয়। বিদ্যমান সেটআপের সাথে ১,০০০ লিটার+ ব্যাচ জুড়ে অভিন্ন তাপমাত্রা বিতরণ করা অসম্ভব ছিল।

সমাধান: একটি বৃহৎ আকারের অবিচ্ছিন্ন উচ্চ-শিয়ার খাদ্য তরল ইমালসিফায়ারের গ্রহণ

• শিল্প-গ্রেডের নির্মাণ এবং ক্ষমতা: অবিচ্ছিন্ন উচ্চ-ভলিউম প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি ৫,০০০ লিটার ক্ষমতার জ্যাকেটযুক্ত ট্যাঙ্ক যার SUS316L স্টেইনলেস স্টিলের যোগাযোগের অংশ (মিরর-পালিশ করা অভ্যন্তর, Ra ≤ ০.৬μm)। অবিচ্ছিন্ন ইমালসিফিকেশন সিস্টেম প্রতি ঘন্টায় ২০-৩০ ঘনমিটারের থ্রুপুট সমর্থন করে, যা ব্যাচ পরিবর্তনের বিলম্ব দূর করে।
• উচ্চ-ক্ষমতার শিয়ার সিস্টেম: একটি ৭৫kW মোটর যা একটি নির্ভুল স্ট্যাটর-রোটর অ্যাসেম্বলি চালায় (নিয়মিত গতি: ৩,০০০-১০,০০০ rpm) যা পরিধান-প্রতিরোধী খাদ উপাদান দ্বারা শক্তিশালী করা হয়েছে। সিস্টেমটি বৃহৎ ভলিউম জুড়ে ৫-২৫μm পর্যন্ত ড্রপলেটগুলিকে পরিশোধিত করতে অভিন্ন শিয়ার ফোর্স তৈরি করে, যা ধারাবাহিক ইমালশন স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।
• সমন্বিত তাপমাত্রা এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ: নির্ভুল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সহ একটি ডুয়াল-চ্যানেল জ্যাকেটযুক্ত কুলিং/হিটিং সিস্টেম (পরিসর: ৫-৮০°C, নির্ভুলতা ±০.৫°C)। রিয়েল-টাইম তাপমাত্রা সেন্সর এবং স্বয়ংক্রিয় ফিডব্যাক লুপ স্থানীয় অতিরিক্ত গরম হওয়া প্রতিরোধ করে, তাপ-সংবেদনশীল উপাদানগুলিকে রক্ষা করে। সিস্টেমটি নির্বিঘ্ন প্রক্রিয়া প্রবাহের জন্য আপস্ট্রিম কাঁচামাল প্রিহিটিং/কুলিং ট্যাঙ্কের সাথে একত্রিত হয়েছে।
• পূর্ণ অটোমেশন এবং সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন: PLC-ভিত্তিক সেন্ট্রালাইজড কন্ট্রোল টাচস্ক্রিন ইন্টারফেসের সাথে, যা ইমালসিফিকেশন, কাঁচামাল খাওয়ানো, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং পরিষ্কারের প্রক্রিয়াগুলিকে সংযুক্ত করে। সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয় রেসিপি স্টোরেজ (১০০+ ফর্মুলেশন), অবিচ্ছিন্ন প্যারামিটার লগিং এবং ডাউনস্ট্রিম ফিলিং লাইনের সাথে একীকরণ সমর্থন করে। তেল এবং জলীয় পর্যায়ের স্বয়ংক্রিয় আনুপাতিক খাওয়ানো ম্যানুয়াল ত্রুটিগুলি দূর করে।
• শিল্প CIP এবং নিরাপত্তা সিস্টেম: একটি সমন্বিত ক্লিন-ইন-প্লেস (CIP) সিস্টেম যার মধ্যে রয়েছে উচ্চ-চাপের স্প্রে অগ্রভাগ, রাসায়নিক ডোজ এবং তাপমাত্রা-নিয়ন্ত্রিত পরিষ্কারের চক্র, যা পরিষ্কারের সময় ৬০% কমিয়ে দেয় এবং ম্যানুয়াল পরিষ্কারের ঝুঁকি দূর করে। ডুয়াল মেকানিক্যাল সিল, প্রেসার রিলিফ ভালভ এবং ইন্টারলক সিস্টেম (যেমন, নিম্ন-স্তরের শাটডাউন, ওভার-টেম্পারেচার অ্যালার্ম) শিল্প নিরাপত্তা মানগুলির সাথে সম্মতি নিশ্চিত করে।

ফলাফল এবং উন্নতি

১. ব্যাপক ব্যাচ জুড়ে উন্নত ইমালশন স্থিতিশীলতা

২. স্কেলড উৎপাদন ক্ষমতা এবং অবিচ্ছিন্ন অপারেশন

৩. উন্নত সরঞ্জামের স্থায়িত্ব এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ হ্রাস

৪. শিল্প-গ্রেডের খাদ্য নিরাপত্তা সম্মতি

৫. সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং উপাদান সুরক্ষা

৬. হ্রাসকৃত ইউনিট উৎপাদন খরচ

দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব এবং ভবিষ্যৎ পরিকল্পনা

উপসংহার