การศึกษากรณี: เอ็มลูเซียเตอร์ homogenizing วัคิวัมในการผลิตพาสต์อาหาร viscosity สูง
ในอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร พาสต์ที่มีความแน่นสูง เช่น น้ํามันถั่ว สลัด และสเปรดที่มาจากน้ํานม ต้องการการควบคุมความแข็งแรงเกี่ยวกับเนื้อเยื่อ ความละเอียดของอนุภาค ความมั่นคงในการผสมผสมและมาตรฐานอนามัยวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมมักจะพยายามที่จะสมดุลความต้องการเหล่านี้ ส่งผลให้มีคุณภาพไม่สอดคล้องและกระบวนการที่ไม่มีประสิทธิภาพการศึกษากรณีนี้สืบค้นวิธีการที่เครื่องผสมผสาน homogenizing under vacuum ที่ได้รับการกําหนดเองแก้ปัญหาทางเทคนิคหลักในการผลิตแป้งอาหาร, การปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และการประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานที่ดีที่สุด โดยยังคงปฏิบัติตามกฎหมายความปลอดภัยของอาหาร
1สถานการณ์และความท้าทายในการผลิต
สถานที่ผลิตเน้นการแปรรูปแป้งอาหารธรรมชาติและซอสที่ระเหย โดยเน้นผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณน้ํามันและความแน่นสูงอุปกรณ์ที่พึ่งพาการผสมผสานดาวเคราะห์ประเพณีและโรงงานคอลโลอยด์สําหรับการผลิตการดําเนินงานในระยะยาวได้เปิดเผยปัญหาหลายอย่างที่ยังคงอยู่ ซึ่งก่อให้มีอุปสรรคต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และความสามารถในการปรับขนาด
อันดับแรก ความละเอียดของอนุภาคและความเหมือนกันของเนื้อเยื่อไม่สมบูรณ์แบบ เครื่องผสมแบบประเพณีขาดแรงตัดที่เพียงพอที่จะแยกอนุภาคแข็ง (ตัวอย่างเช่นชิ้นส่วนของพริกส่วนละอองของเครื่องปรุงรส) และกระจายน้ํามันกระจายส่งผลให้มีอาการในปากที่มีเมล็ดเมล็ด โดยมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยตั้งแต่ 40-60 μm และมีตัวประกอบที่เห็นได้ในชุดบางชุดความมั่นคงในการขีดน้ํามันไม่เพียงพอขั้นตอนน้ํามัน-น้ําในผลิตภัณฑ์ เช่น หมักสลัดและเนยมะนาวประกอบ ไม่สามารถหลอมรวมได้อย่างสมบูรณ์แบบ ส่งผลให้เกิดการแยกชั้นและน้ํามันหลังจาก 2-3 เดือนของการเก็บรักษาแม้ในสภาพเย็น (4-8°C).
ในกรณีที่การผสมผสานแบบดั้งเดิมนําอากาศเข้าสู่วัสดุ สร้างกระบอกเล็กๆ ที่ส่งผลต่อลักษณะของผลิตภัณฑ์ (เนื้อเยื่อเบาๆผิวโครง) และความเสื่อมเสื่อมทางการออกซิเดนที่เร่งรัดของกรดไขมันไม่อิ่มนอกจากนี้ กระบวนการผลิตหลายขั้นตอนก็ใช้เวลามาก: แต่ละชุดต้องผสมผสาน การบด และการล้างอากาศแยกแยก ใช้เวลาประมาณ 3 ชั่วโมงในการสําเร็จการใช้พลังงานสูงจากการใช้งานอุปกรณ์ที่ยาวนาน และการบํารุงรักษาส่วนประกอบของโรงงานคอลโลอยด์บ่อยเพิ่มต้นทุนการดําเนินงาน.
เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ สถานที่ค้นหาวิธีแก้ไขที่สามารถบรรลุการกระจายอนุภาคละเอียด, emulsification ที่มั่นคง, เนื้อเยื่อที่ไม่มี Bubble, และความสอดคล้องกับมาตรฐานความปลอดภัยอาหาร (FDA, EHEDG).หลังจากการทดลองแบบทดลองอย่างเข้มงวดและการประเมินผลการทํางานของหลายประเภทอุปกรณ์, เครื่องขยายความเป็นธรรมเนียมแบบ homogenizing vacuum ถูกเลือกเพื่อการบูรณาการในสายการผลิต.
2การเลือกอุปกรณ์และการปรับปรุงเทคนิค
การพิจารณาลักษณะของพาสต์อาหาร viskosity สูง (5,000-80,000 mPas) เนื้อหาน้ํามันสูง (30-60%) ความรู้สึกต่อการออกซิเดนและความต้องการด้านอนามัยที่เข้มงวด ผสมกรอง homogenizing under vacuum ที่ได้รับการเลือกถูกปรับปรุงให้เหมาะสมกับกระบวนการผลิตลักษณะทางเทคนิคหลัก ๆ ดังนี้
อีมูลฟิเออร์ใช้โครงสร้างโรเตอร์-สเตาเตอร์สองระยะที่มีความเร็วหมุนสูงสุด 12,000 รอบ / นาทีและความเร็วเส้นตรง 45 m / s4 มิลลิเมตร) ระหว่างโรเตอร์และสเตอเตอร์ สร้างการตัดแรง, cavitation และแรงกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสเครื่องยนต์แปลงความถี่สามารถปรับความเร็วได้โดยไม่ขั้น (1,500-12,000 รปม) ปรับตัวให้กับความแน่นของวัสดุและความต้องการการประกอบที่แตกต่างกัน
ในแง่ของผลประกอบการของระยะว่าง ระบบระยะว่างที่มีประสิทธิภาพสูงที่บูรณาการบรรลุระดับระยะว่าง -0.095 ถึง -0.098 MPa ซึ่งคงอยู่ตลอดกระบวนการกระเทียมวิธีนี้จะกําจัด Bubbles อากาศที่เกิดขึ้นระหว่างการผสม, ป้องกันการทําลายออกซิเดตของส่วนประกอบที่รู้สึกไว (เช่น ไขมันไม่เต็มหลายส่วน, ยาปฏิชีดออกซิเดนธรรมชาติ) และรับประกันให้มีเนื้อเยื่อของผลิตภัณฑ์ที่เรียบและไม่มีฟองการออกแบบห้องปิดป้องกันการเข้าอากาศอีกครั้ง, การรักษาผลงานระยะว่างที่มั่นคงระหว่างการทํางานต่อเนื่อง
ความปลอดภัยอาหารและความสะอาดสุขภาพได้รับความสําคัญในการเลือกวัสดุ: ทุกส่วนที่ติดต่อกับผลิตภัณฑ์ถูกทําจากสแตนเลส 316L4 μmการออกแบบนี้ป้องกันการติดต่อของวัสดุ ลดความเสี่ยงของการติดต่อกันและอํานวยความสะดวกในการทําความสะอาดในสถานที่ (CIP)ระบบควบคุมอุณหภูมิแบบใส่เสื้อด้วยความแม่นยํา ± 1 °C ปรับอุณหภูมิการแปรรูประหว่าง 25-60 °C โดยหลีกเลี่ยงการทําลายของสารอาหาร (เช่น วิตามินน้ํามันธรรมชาติ) และรับประกันความรสชาติของผลิตภัณฑ์.
เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในการใช้งาน เครื่องขีดน้ํามัน มีการออกแบบแบบโมดูลที่มีปริมาณห้องที่สามารถปรับแต่งได้ (200-2,000 ลิตร)การสนับสนุนทั้งการผลิตแบบทดลองในชุดเล็กและการผลิตขนาดใหญ่ระบบควบคุมอัตโนมัติที่มีอินเตอร์เฟซจอสัมผัสติดตามและบันทึกปริมาตรสําคัญ (ความเร็วหมุน, ระดับความว่าง, อุณหภูมิ, เวลาการประมวลผล) ในเวลาจริงการประกันความสอดคล้องระหว่างชุดกับชุด.
3. การดําเนินการและการปรับปรุงกระบวนการ
ก่อนการผลิตขนาดใหญ่ ทีมงานทางเทคนิคได้ดําเนินการทดลองแบบทดลองหลายชุด เพื่อปรับปรุงปริมาตรของสารขีดน้ํามันออกแบบให้ดีที่สุด สําหรับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันสารลัดน้ํามันในน้ําการทดสอบมีเป้าหมายที่จะกําหนดการผสมผสานที่ดีที่สุดของความเร็วหมุน เวลาการผสมผสาน อุณหภูมิและลําดับการเพิ่มระยะเพื่อให้บรรลุขนาดอนุภาคที่ต้องการความเสถียรภาพในการระบายและเนื้อเยื่อ
ผลการทดสอบแบบทดลองระบุปารามิเตอร์ที่ดีที่สุดที่เฉพาะสําหรับสรรพยา: สําหรับเนยมะนาว ความเร็วหมุน 9,000 รอบ / นาที, เวลาระบายน้ํายา 20 นาที,และอุณหภูมิ 45 °C ได้สําเร็จการกระจายกระจายของอนุภาคและการหลอมน้ํามันสําหรับน้ํามันในน้ํา salad dressing, 8,000 rpm, 15 นาทีของ emulsification ที่ 35 °C, และการเพิ่ม gradient ของระยะน้ําไปยังระยะน้ํามันภายใต้ความว่างให้ความมั่นคงที่ดีที่สุดภายใต้พารามิเตอร์เหล่านี้, ขนาดของอนุภาคถูกควบคุมอย่างต่อเนื่องต่ํากว่า 5 μm และไม่มีฟองอากาศหรือการแยกระยะที่สังเกตในการทดสอบการเก็บรักษาก่อน
จากผลการผลิตเหล่านี้เส้นการผลิตถูกปรับปรุงเพื่อบูรณาการเอมูลฟายแวคิวัมในกระแสการทํางานที่มีอยู่ โดยปรับปรุงกระบวนการดังนี้สตาบิเลอร์) ได้รับการแปรรูปก่อน (บด), ละลาย, ละลาย) และทําความร้อนก่อนถึงอุณหภูมิที่กําหนดไว้ วัสดุที่ผ่านการแปรรูปก่อนจะเพิ่มเข้าไปในห้อง emulsifier ในลําดับที่ปรับปรุงและระบบสูญเสียจะทํางานเพื่อบรรลุระดับสูญเสียเป้าหมาย. เครื่องละลายน้ํามันทํางานภายใต้ปารามิเตอร์ที่กําหนดไว้ก่อน โดยใช้วัสดุกระจายผ่านพื้นที่รอเตอร์-สเตาเตอร์ 4-6 ครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายตัวเป็นรูปเดียวกันวัคิวัมถูกรักษาอีก 5-8 นาทีเพื่อกําจัด Bubbles ที่เหลือ, และผลิตภัณฑ์เย็นลงถึง 25 °C ก่อนปล่อยไปยังสถานีเติมน้ํามัน
กระบวนการที่ปรับปรุงให้ดีที่สุดนี้กําจัดความจําเป็นของการบดและการออกอากาศแยกแยก โดยรวมการดําเนินงานสามประเพณีในหนึ่งระบบควบคุมปารามิเตอร์อัตโนมัติ ลดการลงมือ, ลดความผิดพลาดของมนุษย์ให้น้อยที่สุด และรับประกันการดําเนินการกระบวนการที่สม่ําเสมอระหว่างชุด
4ผลการใช้งานและการปรับปรุงผลงาน
หลังจากที่เครื่องขีดน้ํายา homogenizing under vacuum ได้เข้าสู่การใช้งานอย่างเป็นทางการ เส้นการผลิตได้รับการปรับปรุงอย่างสําคัญในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานโดยมีผลลัพธ์ที่สามารถวัดได้ในเมตรสําคัญ:
ในแง่ของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ความละเอียดของอนุภาคดีขึ้นอย่างมาก ขนาดอนุภาคเฉลี่ยลดลงจาก 40-60 μm เป็น 2-5 μm โดยกําจัดความละเอียดและให้ความรู้สึกในปากที่เรียบและครีมความมั่นคงของการเอมูลซีฟิชั่นเพิ่มขึ้น: ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดผ่านการทดสอบการเก็บรักษาในตู้เย็น 6 เดือน (4-8 °C) และการทดสอบการเก็บรักษาในอุณหภูมิบริเวณภายใน 3 เดือน (25 ± 2 °C) โดยไม่มีการแยกชั้น, การแยกน้ํามัน, หรือการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาการกําจัดฟองอากาศช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีลักษณะดีขึ้น (แสงสว่างแบบเดียวกัน), ไม่มี porosity) และยืดอายุการใช้งานถึง 30-40% โดยการลดการบดออกซิเดตpH) หมุนเวียนภายใน ± 5% ผ่อนปรุงที่ชัดเจนจากความเปลี่ยนแปลง ± 15% ก่อนหน้านี้.
ประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมาก ระยะการแปรรูปชุดถูกลดจาก 3 ชั่วโมงเป็น 45 นาที ลดลง 75%ความสามารถในการผลิตสูงของเครื่องขีดน้ํามันได้เพิ่มปริมาณการผลิตต่อวันจาก 6 ตันเป็น 22 ตัน, ทําให้อุปกรณ์สามารถตอบโจทย์ความต้องการของตลาดสูงสุด ระบบควบคุมอัตโนมัติและกระบวนการที่เรียบง่ายลดความเข้มข้นแรงงานและเวลาการบันทึกชุดถูกลดลง 60% เนื่องจากการบันทึกปารามิเตอร์ในเวลาจริง.
ค่าใช้งานลดลงทั่วไป: การบริโภคพลังงานต่อตันของผลิตภัณฑ์ลดลง 35% เนื่องจากประสิทธิภาพสูงของเครื่องขีดน้ํามันและการควบคุมความเร็วในการแปลงความถี่ค่าบํารุงรักษาลดลง 40% องค์ประกอบรอเตอร์-สเตอเตอร์ที่ทนทานต่อการสกัดขัดขวางอายุการใช้งานเพิ่ม 2-3 เท่า เมื่อเทียบกับโรงงานคอลโลอยด์, และการออกแบบที่สะอาดง่ายทําให้เวลา CIP ลดลง 50% และลดการบริโภคยาซักฟอก นอกจากนี้การปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยอาหารยังลดความเสี่ยงของการไม่สอดคล้องคุณภาพโดยอัตราการผ่านการตรวจสอบสินค้าเพิ่มขึ้นจาก 89% เป็น 99%0.6%
ความตอบสนองจากผู้บริโภคยังดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ภาวะร้องเรียนที่เกี่ยวข้องกับเนื้อเยื่อที่มีเมล็ดและการแยกน้ํามันลดลง 92% และอัตราการซื้อกันสําหรับสินค้าหลักเพิ่มขึ้นเพราะคุณภาพที่คงอยู่
5สรุปและความรู้
การใช้สารขีดน้ํามันแบบ homogenizing under vacuum ที่ได้รับการกําหนดเอง ได้แก้ไขปัญหาทางเทคนิคในการผลิตแป้งอาหารแบบดั้งเดิมอย่างสําเร็จ โดยบรรลุความสมดุลระหว่างคุณภาพของผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพการผลิตและความปลอดภัยของอาหาร ความสําคัญของความสําเร็จนี้อยู่ที่การปรับสภาพความสามารถทางเทคนิคของอุปกรณ์ให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของความแน่นสูงสูตรอาหารที่มีน้ํามันสูง, ปฏิบัติการระยะว่างกําจัด Bubbles และออกซิเดน และการออกแบบเกรดอาหารตรงกับมาตรฐานอนามัยที่เข้มงวด
สําหรับสถานประกอบการแปรรูปอาหารที่ผลิตพาสต์และซอสที่ผสมผสมการเลือกอุปกรณ์ที่ตรงกับคุณสมบัติของวัสดุ และการทดสอบแบบทดลองอย่างละเอียด เป็นสิ่งสําคัญในการปรับปรุงกระบวนการการออกแบบแบบโมดูลและอัตโนมัติของเครื่องขีดน้ํามันยังทําให้มีการปรับขนาดทําให้อุปกรณ์สามารถปรับตัวให้กับการจัดทําใหม่และขนาดการผลิต โดยการปรับปรุงปริมาตรหรือการปรับเปลี่ยนปริมาตรของห้อง.
ในยุคที่ความต้องการของผู้บริโภคเพิ่มขึ้นสําหรับผลิตภัณฑ์อาหารที่เป็นธรรมชาติที่มีคุณภาพสูง และกฎหมายความปลอดภัยอาหารที่เข้มข้นขึ้น การนํามาใช้และอุปกรณ์การแปรรูปที่สอดคล้องได้กลายเป็นสิ่งจําเป็นในการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันกรณีนี้ให้ความรู้เชิงปฏิบัติการสําหรับการปรับปรุงกระบวนการการผลิตแป้งอาหาร viscosity สูงแสดงถึงคุณค่าของเทคโนโลยีการผสมผสานที่ทันสมัยในการขับเคลื่อนการปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพการดําเนินงานในอุตสาหกรรมอาหาร.