소개
식품 가공 산업에서 재료의 일관된 혼합 및 유화는 제품의 질감, 맛 안정성 및 유통 기한에 직접적인 영향을 미칩니다. 오일, 물 기반 액체, 향신료 및 증점제가 균일하게 혼합되어야 하는 복잡한 소스를 생산하는 제조업체에게는 안정적인 유화 장비가 중요합니다. 이 사례는 서유럽의 한 중규모 소스 제조업체가 산업용 혼합 유화기를 채택한 후 오랫동안 지속되어 온 생산 문제를 어떻게 극복했는지, 실제 운영 변화와 측정 가능한 결과를 중심으로 자세히 설명합니다.
고객의 배경 및 과제
고객 정보
고객은 40년의 경험을 가진 가족 소유의 식품 제조업체로, 수제 토마토 기반 소스, 크림 마늘 드레싱, 매운 고추 조미료를 전문으로 합니다. 이들은 지역 슈퍼마켓과 독립 델리에 공급하며, 월간 생산 능력은 150,000리터입니다. 2022년 이전에는 회사가 모든 혼합 및 유화 공정에 10년 된 패들 믹서 2대에 의존했습니다.
생산 과제
2022년 초, 고객은 세 가지 긴급한 문제에 직면했습니다.
- 일관성 없는 질감: 크림 마늘 드레싱은 종종 거친 질감을 보였고, 믹싱 시간을 늘려도 제거할 수 없는 증점제(잔탄검) 덩어리가 눈에 띄었습니다. 이로 인해 각 배치 중 8-10%가 품질 기준을 충족하지 못해 불량 처리되었습니다.
- 짧은 유통 기한: 오일-물 유화를 통해 분리를 방지하는 토마토 기반 소스는 3주 보관 후 분리 징후를 보이기 시작했습니다. 이는 원래 의도했던 6주보다 짧았습니다. 이로 인해 회사는 주문 수량을 줄이고 생산 빈도를 늘려 물류 비용이 증가했습니다.
- 긴 처리 시간: 매운 고추 조미료의 각 배치는 균질한 상태에 도달하기 위해 기존 패들 장비로 90분 동안 혼합해야 했습니다. 수요가 증가함에 따라 생산 라인이 따라가기 어려워 주문 처리가 지연되었습니다.
내부 테스트 결과, 패들 믹서는 특히 점도가 다른 재료를 처리할 때 증점제 입자를 분해하고 오일-물 혼합물을 안정화할 수 있는 충분한 전단력을 갖추지 못한 것으로 나타났습니다.
솔루션: 산업용 혼합 유화기
기계 사양
2022년 6월, 고객은 다음과 같은 주요 매개변수를 가진 단일 산업용 혼합 유화기(모델: HSM-800)를 설치했습니다.
- 로터 속도: 3,200 RPM (가변 주파수 드라이브를 통해 조절 가능)
- 재료 접촉 부품: 316L 스테인리스 스틸 (EU 식품 안전 기준 준수)
- 냉각 시스템: 온도 제어를 위한 재킷 탱크 (마늘과 같은 열에 민감한 재료에 중요)
작동 원리
유화기는 로터-고정자 메커니즘으로 작동합니다. 고속 로터는 재료를 로터와 고정자 사이의 좁은 틈으로 끌어들여 강렬한 기계적 전단, 난류 및 캐비테이션을 생성합니다. 이 과정은 고체 입자(예: 잔탄검)를 미세 크기 방울(1-5 μm)로 분해하고 액체 매트릭스에 균일하게 분산시킵니다. 오일-물 혼합물의 경우 전단력은 표면 장력을 파괴하여 시간이 지나도 분리되지 않는 안정적인 유제를 생성합니다.
기존 운영과의 통합
장비는 주요 개조 없이 고객의 기존 생산 라인에 통합되었습니다. 기존 패들 믹서 중 하나를 대체했으며, 유화 과정에서 오일, 증점제 및 향신료를 자동으로 추가할 수 있도록 회사의 재료 투입 시스템에 연결되었습니다.
구현 프로세스
설치 전 준비
- 제조업체의 기술 팀은 고객 시설을 방문하여 공간 제약 및 유틸리티 접근성(전기 부하, 냉각용 물 공급)을 평가했습니다.
- 고객의 마늘 드레싱 레시피에 대한 성능을 테스트하기 위해 소형 프로토타입 유화기로 2주간의 시험을 실시하여 덩어리를 제거할 수 있음을 확인했습니다.
- 고객의 생산 일정을 조정하여 설치에 3일의 시간을 할애하여 가동 중지 시간을 최소화했습니다.
설치 및 시운전
- 설치는 2일이 소요되었으며, 기계를 공장 바닥에 고정하고, 전기 및 냉각 시스템을 연결하고, 안전 인터록(예: 비상 정지 버튼)을 테스트하는 작업이 포함되었습니다.
- 시운전은 1일이 소요되었습니다. 기술 팀은 각 레시피에 대한 로터 속도와 처리 시간을 최적화하기 위해 세 개의 테스트 배치(마늘 드레싱, 토마토 소스, 고추 조미료)를 실행했습니다. 예를 들어, 마늘 드레싱은 부드러운 질감을 얻기 위해 2,800 RPM에서 12분이 필요했고, 토마토 소스는 안정적인 유화를 위해 3,000 RPM에서 8분이 필요했습니다.
직원 교육
- 고객의 6명의 생산 운영자를 위해 4시간의 교육 세션 2회가 진행되었습니다. 교육 내용은 다음과 같습니다.
- 기본 작동 (기계 시작/정지, 로터 속도 조절)
- 세척 절차 (깊은 세척을 위해 고정자 분해, 식품 안전 소독제 사용)
- 일반적인 문제 해결 (예: 잘못된 재료 투입 순서로 인한 불균일 혼합)
결과 및 이점
제품 품질 향상
- 크림 마늘 드레싱의 불량률은 8-10%에서 1% 미만으로 감소했습니다. 유화기가 증점제 덩어리를 제거했기 때문입니다.
- 토마토 기반 소스는 6주 전체 유통 기한 동안 안정성을 유지했으며, 고객 피드백에서 분리 현상이 보고되지 않았습니다.
- 고객의 품질 팀이 실시한 감각 테스트에서 모든 제품의 질감 일관성이 30% 향상되었습니다.
생산 효율성 향상
- 매운 고추 조미료의 처리 시간은 배치당 90분에서 18분으로 단축되었습니다. 이는 80% 감소한 것입니다.
- 유화기의 더 높은 용량(배치당 800리터 대 기존 믹서의 500리터)으로 인해 고객은 추가 교대 근무 없이 월간 생산량을 200,000리터로 늘릴 수 있었습니다.
- 주문 처리 시간은 2일 단축되었습니다. 생산 라인에 더 이상 밀린 작업이 없었기 때문입니다.
비용 절감
- 제품 불량 감소로 인해 회사는 원자재 비용을 월 약 12,000유로 절감했습니다.
귀하의 메시지는 20-3,000 자 사이 여야합니다!