사례 연구: 산업용 액체 식품 생산을 최적화하는 대규모 식품 액체 발효제
산업용 식품 가공 부문에서는 액체 에뮬션 된 제품의 대량 생산, 예를 들어 상업용 식물성 우유, 무량 샐러드 드레싱, 산업용 시럽,그리고 유제품 대안은 생산성을 균형 잡기 위해 고 용량 에뮬레이션 장비에 의존합니다.이 사례 연구는 대규모 식품 액체 발효제가 산업 생산에서 중요한 병목을 해결하는 방법을 탐구합니다.대량 팩트 간 에뮬션 안정성 향상, 지속적인 운영 효율성을 높이고 제품의 품질을 손상시키지 않고 산업 식품 안전 표준을 준수하도록 보장합니다.
배경
이 시설은 액체 에뮬션 식품의 산업용 생산을 전문으로 하고 있으며, 소매 브랜드와 식품 서비스 업체에 매일 5~10m3의 생산량을 공급하고 있다.주요 제품 라인업은 유연한 식물성 우유 (소야) 를 포함합니다.과자 생산에 사용되는 높은 점착성 에뮬러션 시럽. 대규모 식품 액체 에뮬러레이터를 채택하기 전에,시설은 반자동 패들 믹서와 작은 팩 에뮬레이터가 연속 연결된 조합에 의존했습니다.이 분산된 설정은 대용량 원자재 처리에 대처하기 위해 고군분투했으며 확장성, 팩 균일성 및 운영 효율성에 대한 반복적인 문제로 이어졌습니다.
어려움
이 시설은 액체 에뮬션 식품 생산 규모를 확대하는 데 다섯 가지 핵심 과제와 직면했습니다.
- 매스 랩에서 에뮬션 불안정성: 시리즈 연결 된 소 팩 에뮬레이터는 큰 양 (1,000L + 팩 당) 에서 균일 한 방울 정화를 달성하지 못했습니다. 이것은 일관성 없는 에뮬레이션 안정성을 초래했습니다.포장 후 2 주 이내에 단계 분리가 또는 퇴적이 나타나는 팩의 12-15%는 소매 제품에 필요한 3 개월의 유통 기간보다 훨씬 낮습니다.특히 식물성 우유 대량에는 변동성 점성이 나타났고, 이는 제품 텍스처에 대한 불일치성에 대한 고객 불만을 불러일으켰습니다.
- 확장성 및 생산 병목: 반자동 설정은 자주 대량 변경 (각 2-3 시간) 과 혼합기와 발효기 사이의 수동 재료 전송을 요구했습니다.이 제한된 연속 작동 시간은 하루에 6-8 시간, 시설이 증가 한 소매 수요를 충족 할 수 없도록 방해하는 병목을 만들었습니다. 제품 3m 당 전체 처리 시간은 운송 및 청소 지연을 포함하여 2시간을 초과했습니다.
- 장비 의 내구성 과 높은 유지 보수 비용: 큰 부하에서 작동하는 작은 팩 에뮬레이터 (대규모 수요를 충족시키기 위해) 는 스테터-로터 집합 및 밀폐의 가속화 노후를 겪었습니다. 유지 보수가 1-2 주마다 필요했습니다.전체 생산 시간 중 15%를 차지하는 계획되지 않은 정지 시간대체 부품 및 노동 비용으로 인해 운영 비용이 크게 증가했습니다.
- 산업적 수준의 준수 및 오염 위험: 수동 물질 전송 및 분쇄 된 장비 설계는 롯데 간의 교차 오염 위험을 초래했습니다.통합 된 매개 변수 로그 및 자동화 된 청소 프로토콜이 없기 때문에 추적성과 위생에 대한 산업 식품 안전 표준을 충족하기가 어려웠습니다.미생물 검사는 때때로 낮은 수준의 잔류를 감지하여 대량 재처리를 요구했습니다.
- 고용량 가공에서 온도 조절: 대용량의 재료 혼합은 기본적인 냉각 시스템에서도 상당한 지역 열을 발생 시켰습니다. 이것은 열에 민감한 성분 (예를 들어,천연 에뮬레이터, 비타민) 의 8-10%를 차지하고, 맛 프로파일을 변화시키고 영양 가치를 감소시킵니다. 1,000L+의 롯데에 대한 균일한 온도 분포는 기존 설정으로 불가능합니다.
솔루션: 대용량 연속 고 절단 식품 액체 발효제 채택
이러한 확장성 및 품질 과제를 해결하기 위해 시설은 산업용 양량 처리용으로 설계된 대규모 지속적인 고 절단성 식품 액체 발효제 (emulsifier) 에 투자했습니다.이 장비는 높은 용량 액체식품 생산에 맞춘 통합 시스템으로 구성되었습니다., 주요 사양과 기능을 포함:
- 산업용 건설 및 생산량: 5000L 용량의 자켓 탱크와 SUS316L 스테인리스 스틸 접촉 부품 (스파이러 닦은 내부, Ra ≤ 0.6μm) 을 통해 지속적인 대용량 처리에 견딜 수 있습니다.연속 에뮬션 시스템은 시간당 20-30m3의 처리량을 지원했습니다., 대량 전환 지연을 제거합니다.
- 고전력 깎기 시스템: 75kW의 모터로 정밀 스타터-로터 집합 (조정 속도: 3,000~10,000 rpm) 을 가동하고, 강화된 마모 저항성 합금 부품이 있다.시스템은 큰 부피에 걸쳐 5-25μm까지 방울을 정제하기 위해 균일한 절단 힘을 생성, 일관된 에뮬션 안정성을 보장합니다.
- 통합 온도 및 프로세스 제어: 정밀 온도 조절 (범위: 5-80°C, 정확도 ±0.5°C) 을 갖춘 듀얼 채널 자켓 냉각/열화 시스템.실시간 온도 센서 및 자동 피드백 루프는 지역적 과열을 방지합니다., 열에 민감한 성분을 보호합니다. 시스템은 원료 전열/냉각 탱크와 통합되어 원활한 프로세스 흐름을 제공합니다.
- 완전 자동화 및 시스템 통합: 터치 스크린 인터페이스를 가진 PLC 기반 중앙 제어, 에뮬레이션, 원료 공급, 온도 조절 및 청소 프로세스를 연결합니다.시스템은 자동 요리법 저장 (100+ 포뮬레이션) 을 지원, 연속적인 매개 변수 로깅, 그리고 하류 충전 라인과의 통합. 석유와 수분 단계의 자동 비율 공급은 수동 오류를 제거.
- 산업용 CIP 및 안전 시스템: 고압 스프레이 노즐, 화학 용량, 온도 조절 청소 주기로 통합된 클린인 플라이스 (CIP) 시스템,청소 시간을 60% 줄이고 수동 청소 위험을 제거합니다.이중 기계적 밀폐, 압력 완화 밸브 및 인터락 시스템 (예를 들어, 낮은 수준의 종료, 과온 경보) 은 산업 안전 표준의 준수를 보장합니다.
구현 과정에는 시스템 캘리브레이션, 기존 생산 라인과의 통합 (무료 저장, 충전 장비) 및 산업 자동화 운영에 대한 직원 교육이 포함되었습니다.기술 인원은 대용량 처리에 최적화된 매개 변수: 식물성 우유는 시간당 25m3의 연속 처리량과 38°C의 제어 온도에서 8,500 rpm로 가공되었으며, 덩어리 샐러드 드레싱은 7,에뮬션의 안정성과 맛을 유지하기 위해 500 rpm 및 28 °C.
결과 와 개선
4개월의 테스트와 프로세스 최적화 후 대용량 에뮬레이터는 확장성, 제품 품질,그리고 산업 생산에 대한 운영 효율성:
1대량 팩트에서 에뮬션 안정성 향상
연속적인 고 절단 시스템은 5,000L 팩에 걸쳐 균일한 방울 분산 (평균 크기: 12-20μm, CV ≤ 5%) 을 달성했습니다. 단계 분리 및 퇴적율은 1% 미만으로 떨어졌습니다.제품 유통 기간을 4개월까지 연장하는 것식물성 우유 팩은 일관성 유지, 질감 불일치에 대한 고객 불만이 90% 감소.
2확장 생산 능력과 지속적인 운영
연속 처리로 인해 팩 전환 지연이 제거되어 16시간의 일일 운영이 가능해졌습니다.일일 생산 용량이 25~30m3 (300% 증가) 로 늘어나고, 동일한 핵심 노동팀이 있습니다.제품 한 큐브 미터 당 처리 시간은 45분 (62.5% 감소) 으로 줄었고, 생산 공간을 확장하지 않고 증가하는 소매 수요를 충족시킬 수 있게 되었습니다.
3장비의 내구성 향상 및 유지보수 비용 감소
강화 된 마모 저항성 부품 및 최적화된 부하 분포로 유지 보수 간격이 3-4 개월 (1-2 주에서) 로 연장되었습니다. 계획되지 않은 다운타임은 전체 생산 시간의 2%로 감소했습니다.유지보수 비용은 매년 40% 감소했습니다.스타터-로터 집합은 5,000시간 이상의 연속 작동 기간 동안 이전 소량 장비보다 3배나 더 오랫동안 성능을 유지했습니다.
4산업용 식품 안전성 준수
통합 CIP 시스템과 자동화된 매개 변수 로깅은 횡단 오염 위험을 제거했으며, 미생물 검사는 대량 사이에 잔류가 없다는 것을 보여주었습니다.속도, 먹이 비율) 는 각 생산 라인에서 완전한 추적성을 보장하여 시설이 산업 식품 안전 감사에 0의 불규칙으로 통과 할 수있게했습니다.대량 재처리율은 8%에서 0보다 낮아졌습니다.0.5%
5정확한 온도 조절과 재료 보호
듀얼 채널 자켓 시스템은 큰 대량에 걸쳐 균일한 온도를 유지하여 발효 과정에서 열 증가를 ≤3°C로 제한합니다. 열에 민감한 성분 분해가 제거되었습니다.비타민 보유율이 강화된 제품에서 25% 향상됩니다.센서 패널은 모든 팩트에서 일관된 맛 프로파일을 확인했고, 열에 의한 변화가 감지되지 않았습니다.
6단위 생산 비용 감소
확장된 효율성, 낮은 유지보수 비용, 감소된 재처리로 인해 22%의 단위 생산 비용이 감소했습니다.에뮬레이터의 에너지 소비 (시간당 25m3에 75kW) 는 이전 소량 세트 설정에 비해 1m3당 30% 낮은 에너지 비용을 초래했습니다.또한 자동화와 지속적인 운영으로 인해 단위당 노동 비용이 35% 감소했습니다.
장기적 영향 및 미래 계획
대규모 식품 액체 발효제의 도입은 시설을 국가 소매 체인을위한 신뢰할 수있는 공급자로 배치했습니다.적시에 배달하는 비율이 85%에서 98%로 증가했습니다.소매 파트너로부터의 반복 주문은 6개월 이내에 40% 증가했습니다.
앞으로는 인공지능 기반의 프로세스 최적화 도구와 발효제를 통합하여 실시간 원자재 변이를 기반으로 매개 변수 설정을 더욱 정제할 계획입니다.또한 많은 용량의 기능성 액체 식품 (e예를 들어, 단백질 함유 된 음료, 프로바이오틱스 함유 된 식물 우유) 를 사용하여 장비의 정확한 제어 기능을 사용합니다.시설은 자동 데이터 로그를 활용하여 예측 유지보수를 실시합니다., 중단 시간을 더 줄이고 장비의 수명을 연장합니다.
결론
산업 규모의 액체 식품 가공 시설에서는 제품 품질과 안전성을 유지하면서 확장성 과제를 극복하기 위해 대규모 연속 에뮬레이터가 중요합니다.이 사례는 특수 제작 된 대규모 고 절단성 식품 액체 발효제가 생산 용량에서 전환적 인 향상을 가져올 수 있음을 보여줍니다.식품 안전이나 성분 무결성을 손상시키지 않고 팩의 일관성 및 운영 효율성
산업 생산의 필요와 장비의 능력을 조화시켜, 연속 작동, 통합 자동화,그리고 정밀한 대용량 프로세스 제어, 비용을 줄이고 소매 및 식품 서비스 공급망의 엄격한 요구를 충족합니다.이 실행의 성공은 대규모 식품 생산의 지속 가능한 성장을 촉진하는 산업용 장비 투자의 가치를 강조합니다..
귀하의 메시지는 20-3,000 자 사이 여야합니다!