Caso di studio: applicazione di emulsionanti ad alto taglio nella produzione di pasta di sesamo
Nell'industria alimentare, la qualità della pasta di sesamo è direttamente determinata dalla finezza della dispersione delle particelle, dall'uniformità della miscelazione dei materiali e dalla stabilità del prodotto finale.I metodi di produzione tradizionali si trovano spesso ad affrontare sfide quali le dimensioni irregolari delle particelleQuesto caso di studio si concentra su come un emulsionante ad alto taglio ha ottimizzato il processo di produzione della pasta di sesamo.risolti gli ostacoli tecnici esistenti, e migliorato l'efficienza generale della produzione e la qualità dei prodotti.
1. Sfondo e sfide di produzione
L'impianto di produzione è specializzato nella trasformazione di paste a base di noci, con la pasta di sesamo come uno dei suoi prodotti principali.l'impianto si basava su apparecchiature di miscelazione e triturazione convenzionali per la produzione di pasta di sesamoDopo un lungo periodo di funzionamento, sono emersi diversi problemi importanti, che hanno influenzato sia la qualità del prodotto che l'efficienza della produzione.
In primo luogo, la finezza delle particelle non era conforme a standard coerenti: le attrezzature convenzionali non erano in grado di decomporre completamente le particelle di sesamo, con conseguente consistenza granulare del prodotto finale.Alcuni lotti contenevano anche piccole particelle visibiliIn secondo luogo, l'effetto di emulsione era insoddisfacente.il prodotto è stato soggetto a stratificazione dopo un periodo di conservazione, con l'olio che si separa dalla pasta e forma uno strato sulla superficie, riducendo la stabilità del prodotto e la durata di conservazione.
In terzo luogo, il ciclo di produzione era eccessivamente lungo: il processo tradizionale richiedeva più turni di macinazione e miscelazione per raggiungere la consistenza desiderata.con ogni partita che richiede circa 4 ore per completarsiQuesta bassa efficienza ha limitato la capacità dell'impianto di soddisfare la domanda del mercato durante le stagioni di punta.L'apparecchiatura convenzionale richiedeva un'elevata potenza per funzionare, e l'usura frequente dei componenti di macinazione ha portato ad un aumento della frequenza e dei costi di manutenzione.
Per risolvere questi problemi, l'impianto ha cercato una soluzione tecnica che potesse migliorare la finezza delle particelle, migliorare la stabilità dell'emulsificazione, accorciare i cicli di produzione,e ridurre i costi operativi complessiviDopo aver condotto prove di processo e valutazioni delle attrezzature, è stato selezionato per la linea di produzione un emulsionante ad alta capacità di taglio con parametri personalizzati.
2Selezione delle attrezzature e adattamento tecnico
Tenuto conto delle caratteristiche della pasta di sesamo, ad alta viscosità (fino a 45.000 mPas), alto contenuto di olio,e la necessità di una dispersione delle particelle sottili, l'emulsionante ad elevato taglio selezionato è stato personalizzato per soddisfare le esigenze di produzioneLe caratteristiche di progettazione principali dell'attrezzatura sono le seguenti:
l'emulsionatore adotta una struttura rotore-statore a due fasi, con una velocità di rotazione massima di 12.000 giri al minuto e una velocità lineare di 42 m/s,che è significativamente superiore a quella delle apparecchiature di miscelazione convenzionaliQuesta struttura genera una forte forza di taglio, forza d'impatto e forza centrifuga nello stretto intervallo tra il rotore e lo statore, consentendo un'efficiente frantumazione e dispersione delle particelle di sesamo.L'intervallo tra il rotore e lo statore può essere regolato all'infinito nell'intervallo di 0.1-0.5 mm, consentendo un controllo preciso della dimensione delle particelle in base alle esigenze del prodotto.
Per quanto riguarda la scelta dei materiali, tutte le parti a contatto con il prodotto sono in acciaio inossidabile 316L,che è sottoposto a trattamento di lucidatura elettrolitica per garantire una superficie liscia con rugosità Ra ≤ 0.8 μm. Questa struttura non solo soddisfa le norme di igiene alimentare, ma previene anche l'adesione e i residui del materiale, riducendo il rischio di contaminazione incrociata e facilitando la pulizia.L'apparecchiatura è inoltre dotata di un sistema di controllo della temperatura con giacca, che può regolare la temperatura di lavorazione tra 25 e 60°C per evitare la denaturazione dei nutrienti nel sesamo e garantire la stabilità del colore e del sapore del prodotto.
Per adattarsi all'elevata viscosità della pasta di sesamo, l'emulsionatore è configurato con un motore di regolazione della velocità di conversione di frequenza,che consente la regolazione graduale della velocità di rotazione in base allo stato del materiale durante le diverse fasi di produzioneLa struttura modulare consente una rapida sostituzione delle parti usurate, riducendo i tempi e i costi di manutenzione..095 MPa, che elimina efficacemente le bolle d'aria generate durante il processo di miscelazione, migliorando ulteriormente l'uniformità e la stabilità della pasta di sesamo.
3. Processo di attuazione e ottimizzazione dei processi
Prima della produzione formale, il team tecnico ha condotto test pilota di piccoli lotti per ottimizzare i parametri di processo dell'emulsionante.temperatura, e spazio rotore-statore per determinare la combinazione ottimale di parametri per la produzione di pasta di sesamo.
Nella fase iniziale di prova, il team ha scoperto che una velocità di rotazione di 8.000 giri al minuto, un tempo di elaborazione di 15 minuti, una temperatura di 45 ° C e un intervallo tra rotore e statore di 0,2 mm hanno ottenuto i migliori risultati.Sotto questi parametri, le particelle di sesamo sono state completamente schiacciate, e le fasi olio e acqua sono state completamente fuse.la linea di produzione è stata adeguata e aggiornata per integrare l'emulsionante nel flusso di processo esistente.
Il processo di produzione ottimizzato è il seguente: dopo la torrefazione e il raffreddamento, i semi di sesamo vengono prima schiacciati in polvere grossa da una macina, quindi trasferiti all'emulsionatore ad alto taglio.L'emulsionatore funziona secondo i parametri prestabiliti, e il materiale viene circolato attraverso l'area rotore-statore più volte per raggiungere la completa dispersione ed emulsificazione.il sistema di controllo della temperatura mantiene la temperatura del materiale a un livello stabileDopo l'emulsificazione, la pasta di sesamo viene direttamente scaricata al prossimo stadio per la degassatura e il riempimento.
Rispetto al processo tradizionale, il processo ottimizzato riduce il numero di fasi di lavorazione integrando le funzioni di rottura ed emulsione.Il team tecnico ha anche regolato la velocità di alimentazione per corrispondere alla capacità di elaborazione dell'emulsionante, garantendo una produzione continua e stabile senza accumulo di materiali.
4Risultati delle applicazioni e miglioramenti delle prestazioni
Dopo che l'emulsionatore ad alto taglio è stato messo in funzione, la linea di produzione ha ottenuto significativi miglioramenti nella qualità del prodotto, nell'efficienza della produzione e nei costi operativi.I risultati specifici si riflettono nei seguenti aspetti::
Per quanto riguarda la qualità del prodotto, la finezza delle particelle della pasta di sesamo è stata significativamente migliorata: la dimensione media delle particelle è stata ridotta da 50 μm a meno di 2 μm.e il valore CV della distribuzione delle dimensioni delle particelle è stato controllato entro il 5%La stabilità dell'emulsificazione è stata notevolmente migliorata dopo 6 mesi di conservazione sigillata a temperatura ambiente.non si è verificata stratificazione o separazione dell'olioL'eliminazione delle bolle d'aria ha anche migliorato l'aspetto della pasta di sesamo, rendendola più uniforme nel colore e nella lucentezza.
In termini di efficienza produttiva, il ciclo di lavorazione per lotto è stato ridotto da 4 ore a 45 minuti, con una riduzione dell'81,25%.L'elevata capacità produttiva dell'emulsionatore ha permesso all'impianto di aumentare la produzione giornaliera da 8 a 25 tonnellateIl sistema di controllo automatizzato dell'apparecchiatura ha ridotto l'intervento manuale.ridurre al minimo gli errori umani e migliorare la coerenza della produzioneL'operatore ha solo bisogno di impostare i parametri e monitorare il processo operativo, riducendo l'intensità del lavoro.
In termini di costi operativi, il consumo di energia per tonnellata di prodotto è diminuito del 32% rispetto al processo tradizionale.L'elevata efficienza dell'emulsionante ha ridotto il tempo di funzionamento dell'apparecchiatura, mentre il motore di conversione di frequenza regolava il consumo di energia in base alle esigenze di produzione.Anche i costi di manutenzione sono stati ridotti del 40% il rotore-statore resistente all'usura e la progettazione modulare hanno prolungato la vita utile dei componenti principali, e la struttura facile da pulire ha ridotto il tempo e i costi di pulizia e manutenzione delle attrezzature.
Inoltre, la conformità dell'apparecchiatura alle norme di igiene alimentare (linee guida EHEDG e certificazione 3A) garantisce che il processo di produzione soddisfi i requisiti normativi pertinenti,riduzione del rischio di ispezioni di qualità e richiami dei prodottiLa qualità stabile del prodotto ha anche migliorato la soddisfazione dei clienti, con una notevole riduzione dei feedback relativi a problemi di consistenza e stratificazione.
5Riassunto e esperienza
L'applicazione dell'emulsificante ad alto taglio nella produzione di pasta di sesamo ha risolto con successo i colli di bottiglia tecnici del processo tradizionale,realizzare una situazione vantaggiosa per tutti nel miglioramento della qualità dei prodotti e nel miglioramento dell'efficienza della produzioneLa chiave di questo successo risiede nella precisa corrispondenza tra le caratteristiche tecniche dell'apparecchiatura e le esigenze di produzione della pasta di sesamo.e la funzione di vuoto dell'emulsionante hanno risolto efficacemente i problemi di dimensioni irregolari delle particelle, scarsa stabilità e scarsa efficienza.
Per le imprese di trasformazione alimentare che si occupano di prodotti a pasta ad alta viscosità:La selezione di apparecchiature che corrispondono alle caratteristiche del materiale e la conduzione di prove pilota sufficienti sono passi cruciali nell'ottimizzazione dei processiLa progettazione modulare e intelligente dell'emulsionatore fornisce inoltre flessibilità per futuri aggiustamenti di produzione.consentire all'impianto di adattarsi ai cambiamenti delle specifiche del prodotto e della domanda del mercato adeguando i parametri o sostituendo i componenti.
Nel contesto della crescente domanda dei consumatori per la qualità dei prodotti e dell'aumento dei costi di produzione,l'applicazione di attrezzature di emulsificazione efficienti e stabili è diventata un modo importante per migliorare la competitività delle imprese di trasformazione alimentareIl presente caso fornisce un riferimento pratico per l'ottimizzazione dei processi di produzione di pasta di sesamo e di pasta a base di noci simili.dimostrando il valore significativo delle attrezzature di lavorazione avanzate nella promozione dell'ammodernamento industriale.
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