Trường hợp ứng dụng của chất pha trộn homogenizer cao trong sản xuất sữa
Trong sản xuất sữa quy mô lớn, quá trình đồng hóa là một liên kết cốt lõi ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, sự ổn định và thời hạn sử dụng.Một cơ sở sản xuất chuyên sản xuất sữa lỏng và các dẫn xuất sữa đã từng phải đối mặt với những thách thức liên tục trong phần đồng nhất hóa của nó, hạn chế hiệu quả sản xuất và sự nhất quán của sản phẩm.đạt được sự cải thiện đáng kể về hiệu suất sản xuất và chất lượng sản phẩm.
Bối cảnh và những thách thức
Các cơ sở vận hành hai bộ thiết bị đồng hóa với sản lượng hàng ngày từ 240 đến 360 tấn, hoạt động liên tục trong 20 giờ mỗi ngày để đáp ứng nhu cầu của thị trường.các homogenizer hiện có có những vấn đề sau:
- Hiệu quả đồng nhất không đủ: Các thiết bị truyền thống không thể phá vỡ hoàn toàn các viên mỡ trong sữa thô, dẫn đến sự phân bố kích thước hạt không đồng đều.dẫn đến hiện tượng tạo kem rõ ràng trong các sản phẩm khi lưu trữ ở nhiệt độ thấp, với tỷ lệ tách lên đến 8% trong vòng 7 ngày.
- Tiêu thụ năng lượng cao và bảo trì thường xuyên: Thiết bị hoạt động ở tốc độ cố định mà không cần điều chỉnh thích nghi với độ nhớt nguyên liệu thô, tiêu thụ điện quá nhiều.đòi hỏi phải ngừng hoạt động thường xuyên để bảo trì, làm giảm tỷ lệ sẵn có sản xuất tổng thể xuống khoảng 85%.
- Sự ổn định sản phẩm kém: Do không có sự pha trộn và đồng hóa đầy đủ, chất lượng cảm giác của các sản phẩm sữa như đồ uống sữa và kem cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các lô,bao gồm kết cấu và hương vị không nhất quánTỷ lệ chất lượng của các sản phẩm đã hoàn thành được duy trì ở mức 88-90%.
- Rủi ro tuân thủ vệ sinh: Khoang thiết bị có các góc chết cấu trúc khó lau chùi và các vật liệu còn lại dễ dàng gây nhiễm vi khuẩn.Nó không hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh GMP và GB 14881-2013, đòi hỏi thêm các thủ tục làm sạch bằng tay làm tăng chi phí lao động.
Lựa chọn thiết bị và cấu hình kỹ thuật
Để giải quyết các vấn đề này, cơ sở đã chọn các máy homogenizers emulsifier cắt cao với thiết kế mô-đun, tích hợp các công nghệ tiên tiến để phù hợp với nhu cầu sản xuất của nó.Các cấu hình kỹ thuật chính là như sau::
- Cấu trúc stator-rotor nhiều giai đoạn: Sử dụng một thiết kế tổng hợp ba giai đoạn stator-rotor với một khoảng cách điều chỉnh của 0,05-0,2 mm. Tốc độ rotor có thể được điều chỉnh liên tục trong phạm vi 500-15,000 rpm thông qua công nghệ chuyển đổi tần số, tạo ra một tốc độ cắt lên đến 80.000 s-1, có hiệu quả phá vỡ các khối mỡ và các hạt tập hợp.
- Hệ thống điều khiển nhiệt độ áo khoác: Khoang thiết bị được trang bị cấu trúc điều khiển nhiệt độ a 套式, cho phép điều khiển nhiệt độ chính xác từ 0-120 °C với phạm vi biến động ± 1,5 °C.Điều này tránh tăng nhiệt độ quá mức trong khi cắt tỉa tốc độ cao, bảo vệ các chất dinh dưỡng nhạy cảm với nhiệt trong các sản phẩm sữa.
- Thiết kế cấu trúc vệ sinh: Khoang được làm bằng thép không gỉ 316L với kết thúc đánh bóng gương, đạt độ thô bề mặt Ra ≤ 0,8 μm. Nó áp dụng cấu trúc tháo ráp mà không có góc chết,cho phép làm sạch hoàn toàn trong vòng 5 phút và hỗ trợ các hệ thống làm sạch CIP / SIP để đáp ứng các yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt.
- Điều khiển và bảo vệ thông minh: Được trang bị cảm biến mô-men xoắn thông minh và hệ thống điều khiển vòng kín, nó có thể tự động điều chỉnh tốc độ quay theo sự thay đổi độ nhớt của vật liệu, tránh rủi ro quá tải.Cấu trúc niêm phong cơ học kép ngăn ngừa rò rỉ vật liệu và đảm bảo hoạt động an toàn.
- Tối ưu hóa bôi trơn: Khớp với dầu bôi trơn an toàn cho thực phẩm H1, không độc hại và tương thích với sản xuất thực phẩm. Nó có khả năng chống oxy hóa và chống mòn tuyệt vời,kéo dài khoảng thời gian thay dầu bôi trơn.
Hiệu ứng thực hiện và phân tích dữ liệu
Sau năm tháng thử nghiệm và tối ưu hóa, các máy đồng hóa nhũ hóa cao cắt đạt được những cải tiến đáng kể về hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm và kiểm soát chi phí hoạt động.Dữ liệu cụ thể là như sau::
1. Cải thiện chất lượng sản phẩm
Hiệu ứng đồng hóa được tăng cường đáng kể, với kích thước hạt trung bình của các khối mỡ trong các sản phẩm sữa giảm xuống còn 0, 5 - 1 μm và chỉ số đa phân tán (PDI) được kiểm soát dưới 0.15Tỷ lệ tách kem của các sản phẩm trong quá trình lưu trữ ở nhiệt độ thấp đã giảm xuống dưới 1% trong vòng 30 ngày, và sự ổn định của nhũ nước đã được cải thiện đáng kể.Sự nhất quán chất lượng cảm giác của các lô được cải thiện đáng kể, với tỷ lệ trình độ sản phẩm hoàn thành tăng từ 88-90% lên 99,5%.
2- Tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng và bảo trì
Việc điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số và cấu trúc cắt hiệu quả làm giảm mức tiêu thụ năng lượng đơn vị khoảng 5%, tiết kiệm 55 MWh điện và giảm 33 tấn phát thải CO2 mỗi năm.Khoảng thời gian thay dầu bôi trơn đã được kéo dài từ 1, 250 giờ hoạt động đến 9.000 giờ hoạt động, tương đương với khoảng ba năm hoạt động liên tục trong điều kiện làm việc hàng ngày.Điều này không chỉ giảm chi phí dầu bôi trơn và bảo trì lao động, nhưng cũng tăng tỷ lệ sẵn có thiết bị lên 96%.
3- Hiệu quả sản xuất và thuận tiện hoạt động
Hiệu quả cắt cao đã rút ngắn thời gian đồng hóa một lô từ 30 phút xuống 15 phút, tăng tổng năng lực sản xuất lên 30%.Hệ thống điều khiển thông minh nhận ra hoạt động tự động, giảm can thiệp thủ công và lỗi hoạt động. cấu trúc tháo rời nhanh và dễ làm sạch giảm thời gian làm sạch 60%,đảm bảo tính liên tục của sản xuất và giảm nguy cơ nhiễm trùng chéo.
4. Cải thiện sự tuân thủ vệ sinh
Thiết kế khoang góc không chết và dầu bôi trơn an toàn cho thực phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của GMP và tiêu chuẩn GB 14881-2013.Kết quả phát hiện vi khuẩn cho thấy tổng số quần thể trong sản phẩm vẫn ổn định ở mức thấp, loại bỏ rủi ro tuân thủ vệ sinh và giảm chi phí tái chế do ô nhiễm.
Tóm lại
Ứng dụng các chất đồng hóa chất pha trộn cao đã giải quyết cơ bản các vấn đề lâu dài trong phần đồng hóa của cơ sở sản xuất sữa.Bằng cách tối ưu hóa hiệu ứng đồng nhất, giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí bảo trì, và cải thiện sự ổn định sản phẩm và tuân thủ vệ sinh, đã đặt nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của sản xuất.Thiết kế mô-đun và điều khiển thông minh của thiết bị cũng cung cấp tính linh hoạt cho việc mở rộng sản xuất trong tương lai và nâng cấp sản phẩm, thích nghi với nhu cầu thị trường thay đổi về chất lượng và an toàn sản phẩm sữa.
Trong sản xuất thực tế, hiệu suất của các chất đồng hóa nhũ hóa cắt cao có liên quan chặt chẽ đến đặc điểm vật liệu, tham số quy trình và quản lý hoạt động.Thông qua tối ưu hóa liên tục các thông số phù hợp và bảo trì tiêu chuẩn, thiết bị có thể đóng một vai trò lớn hơn trong việc cải thiện hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm, tạo ra nhiều giá trị hơn cho cơ sở sản xuất.
