Caso de aplicação do emulsionante homogeneizador de alta cisalhagem na produção de leite
Na produção de laticínios em larga escala, o processo de homogeneização é um elo central que afeta diretamente a qualidade, a estabilidade e o prazo de validade do produto.Uma instalação de produção especializada em leite líquido e derivados lácteos enfrentou uma vez desafios persistentes na sua secção de homogeneizaçãoA introdução de homogeneizadores em emulsionadores de alta cisalhagem resolveu eficazmente estes problemas,Obter melhorias visíveis no desempenho da produção e na qualidade dos produtos.
História e desafios
A instalação operava dois conjuntos de equipamentos de homogeneização com uma produção diária de 240 a 360 toneladas, funcionando continuamente durante 20 horas por dia para satisfazer a procura do mercado.Os homogeneizadores existentes apresentavam os seguintes problemas::
- Eficiência de homogeneização insuficienteO equipamento tradicional não conseguiu descompor completamente os glóbulos de gordura no leite cru, o que resultou numa distribuição desigual do tamanho das partículas.que provoquem um evidente fenómeno de creme nos produtos durante a armazenagem a baixa temperatura, com uma taxa de separação de até 8% em 7 dias.
- Alto consumo de energia e manutenção frequente: O equipamento funcionava a uma velocidade fixa sem ajustamento adaptativo à viscosidade da matéria-prima, consumindo eletricidade excessiva.Requer paradas frequentes para manutenção, o que reduziu a taxa global de disponibilidade da produção para cerca de 85%.
- Má estabilidade do produto: Devido à inadequada emulsificação e homogeneização, a qualidade sensorial dos produtos lácteos, tais como as bebidas lácteas e a nata, apresentou diferenças significativas de lote para lote,incluindo textura e sabor inconsistentesA taxa de qualificação dos produtos acabados manteve-se em 88-90%.
- Riscos de conformidade em matéria de higiene: A cavidade do equipamento tinha cantos mortos estruturais que eram difíceis de limpar, e os materiais residuais facilmente causavam contaminação microbiana.Não cumpriu plenamente as normas de higiene GMP e GB 14881-2013, exigindo procedimentos adicionais de limpeza manual que aumentaram os custos de mão-de-obra.
Seleção do equipamento e configuração técnica
Para resolver estes problemas, a instalação selecionou emulsionadores homogeneizadores de alta cisalhamento com projeto modular, integrando tecnologias avançadas para corresponder às suas necessidades de produção.As principais configurações técnicas são as seguintes::
- Estrutura estator-rotor de vários estágios: Adoptando um projeto composto estator-rotor de três etapas com um intervalo ajustável de 0,05-0,2 mm. A velocidade do rotor pode ser ajustada continuamente na faixa de 500-15,000 rpm através da tecnologia de conversão de frequência, gerando uma taxa de cisalhamento de até 80.000 s-1, que efetivamente decompõe glóbulos de gordura e partículas aglomeradas.
- Sistema de controlo de temperatura com blindagem: A cavidade do equipamento está equipada com uma estrutura de controlo de temperatura a ¥套式, que permite um controlo preciso da temperatura entre 0-120°C com um intervalo de flutuação de ±1,5°C.Isto evita um aumento excessivo da temperatura durante o corte de alta velocidade, protegendo os nutrientes sensíveis ao calor dos produtos lácteos.
- Projeto estrutural higiénico: A cavidade é feita de aço inoxidável 316L com acabamento de polir espelho, atingindo uma rugosidade de superfície Ra ≤ 0,8 μm. Adota uma estrutura de desmontagem rápida sem cantos mortos,que permitam uma limpeza completa em 5 minutos e que suportam sistemas de limpeza CIP/SIP para satisfazerem requisitos de higiene rigorosos.
- Controle e protecção inteligentes: Equipado com um sensor de binário inteligente e um sistema de controlo de circuito fechado, pode ajustar automaticamente a velocidade de rotação de acordo com a alteração da viscosidade dos materiais, evitando riscos de sobrecarga.A estrutura de vedação mecânica dupla impede a fuga de material e garante uma operação segura.
- Optimização da lubrificação: Combinado com óleo lubrificante H1 de qualidade alimentar, não tóxico e compatível com a produção de alimentos. Tem excelente resistência à oxidação e à desgaste,alargar o intervalo de troca de óleo lubrificante.
Efeito da aplicação e análise dos dados
Após cinco meses de funcionamento experimental e otimização, os homogeneizadores de emulsionadores de alta cisalhamento conseguiram melhorias significativas na eficiência de produção, qualidade do produto e controlo dos custos operacionais.Os dados específicos são os seguintes:
1. Melhoria da Qualidade do Produto
O efeito de homogeneização foi significativamente reforçado, com o tamanho médio das partículas dos glóbulos de gordura nos produtos lácteos reduzido para 0,5-1 μm e o índice de polidispersidade (PDI) controlado abaixo de 0.15A taxa de separação do creme dos produtos durante o armazenamento a baixa temperatura foi reduzida a menos de 1% em 30 dias e a estabilidade da emulsão melhorou consideravelmente.A consistência da qualidade sensorial dos lotes foi significativamente melhorada, com a taxa de qualificação do produto acabado aumentada de 88-90% para 99,5%.
2. Optimização do consumo e manutenção de energia
A regulação da velocidade de conversão de frequência e a estrutura de cisalhamento eficiente reduziram o consumo unitário de energia em cerca de 5%, poupando 55 MWh de eletricidade e reduzindo 33 toneladas de emissões de CO2 por ano.O intervalo de troca do óleo lubrificante foi alargado de 1, 250 horas de funcionamento a 9 000 horas de funcionamento, o que equivale a cerca de três anos de funcionamento contínuo em condições de trabalho diárias.Isto não só reduziu o custo do óleo lubrificante e do trabalho de manutenção, mas também aumentou a taxa de disponibilidade do equipamento para 96%.
3Eficiência da produção e conveniência operacional
A elevada eficiência de cisalhamento reduziu o tempo de homogeneização de um único lote de 30 minutos para 15 minutos, aumentando a capacidade de produção global em 30%.O sistema de controlo inteligente realizou operação automáticaA estrutura de desmontagem rápida e de limpeza fácil reduziu o tempo de limpeza em 60%,assegurar a continuidade da produção e reduzir o risco de contaminação cruzada.
4. Melhoria da conformidade com as normas de higiene
O projeto da cavidade sem canto morto e o óleo lubrificante seguro para alimentos cumpriram plenamente os requisitos das normas GMP e GB 14881-2013.Os resultados da detecção microbiana mostraram que o número total de colónias nos produtos manteve-se estável a um nível baixo, eliminando os riscos de conformidade com as normas de higiene e reduzindo os custos de reprocessamento devido à contaminação.
Resumo
A aplicação de homogeneizadores emulsionantes de alta cisalhagem resolveu fundamentalmente os problemas de longa data na secção de homogenezação da instalação de produção de leite.Otimizando o efeito de homogeneização, reduzindo o consumo de energia e os custos de manutenção, e melhorando a estabilidade dos produtos e a conformidade com os requisitos de higiene, estabeleceu uma base sólida para o desenvolvimento sustentável da produção.A concepção modular e o controlo inteligente do equipamento também proporcionam flexibilidade para a futura expansão da produção e melhoria do produto, adaptando-se às exigências em evolução do mercado em matéria de qualidade e segurança dos produtos lácteos.
Na produção prática, o desempenho dos homogeneizadores de emulsionantes de alta cisalhamento está estreitamente relacionado com as características dos materiais, os parâmetros do processo e a gestão operacional.Através da otimização contínua dos parâmetros de correspondência e manutenção padronizada, o equipamento pode desempenhar um papel mais importante na melhoria da eficiência da produção e da qualidade do produto, criando mais valor para a instalação de produção.
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