Wprowadzenie
W przemyśle przetwórstwa spożywczego spójne mieszanie i emulgowanie składników bezpośrednio wpływa na teksturę produktu, stabilność smaku i okres przydatności do spożycia. Dla producentów wytwarzających złożone sosy – gdzie oleje, płyny na bazie wody, przyprawy i zagęszczacze muszą się równomiernie mieszać – niezawodne urządzenia do emulgowania są kluczowe. Ten przypadek szczegółowo opisuje, jak średniej wielkości producent sosów w Europie Zachodniej pokonał wieloletnie wyzwania produkcyjne po przyjęciu przemysłowego emulgatora mieszającego, koncentrując się na rzeczywistych zmianach operacyjnych i mierzalnych wynikach.
Tło i wyzwanie klienta
Informacje o kliencie
Klientem jest rodzinny producent żywności z 40-letnim doświadczeniem, specjalizujący się w rzemieślniczych sosach na bazie pomidorów, kremowych dressingach czosnkowych i pikantnych przyprawach pieprzowych. Dostarczają oni do regionalnych supermarketów i niezależnych delikatesów, z miesięczną zdolnością produkcyjną wynoszącą 150 000 litrów. Przed 2022 rokiem firma polegała na dwóch 10-letnich mieszalnikach łopatkowych do wszystkich procesów mieszania i emulgowania.
Wyzwanie produkcyjne
Na początku 2022 roku klient stanął w obliczu trzech pilnych problemów:
- Niespójna tekstura: Ich kremowy dressing czosnkowy często miał ziarnistą teksturę, z widocznymi grudkami zagęszczacza (guma ksantanowa), których nawet wydłużone mieszanie nie mogło wyeliminować. Doprowadziło to do odrzucenia 8-10% każdej partii, ponieważ nie spełniała ona ich standardów jakości.
- Krótki okres przydatności do spożycia: Sosy na bazie pomidorów, które opierały się na emulgowaniu olej-woda w celu zapobiegania rozwarstwianiu, zaczęły wykazywać oznaki rozwarstwiania po 3 tygodniach przechowywania – w porównaniu do zamierzonych 6 tygodni. Zmusiło to firmę do zmniejszenia ilości zamówień i zwiększenia częstotliwości produkcji, podnosząc koszty logistyczne.
- Długi czas przetwarzania: Każda partia pikantnej przyprawy pieprzowej wymagała 90 minut mieszania za pomocą starego sprzętu łopatkowego, aby osiągnąć stan jednorodny. Wraz ze wzrostem popytu linia produkcyjna miała trudności z nadążaniem, co prowadziło do opóźnień w realizacji zamówień.
Wewnętrzne testy wykazały, że mieszalniki łopatkowe nie miały wystarczającej siły ścinania, aby rozbić cząsteczki zagęszczacza i ustabilizować mieszaniny olej-woda, zwłaszcza podczas pracy ze składnikami o różnej lepkości.
Rozwiązanie: Przemysłowy emulgator mieszający
Specyfikacje maszyny
W czerwcu 2022 roku klient zainstalował pojedynczy przemysłowy emulgator mieszający (model: HSM-800) z następującymi kluczowymi parametrami:
- Prędkość wirnika: 3200 obr./min (regulowana za pomocą napędu o zmiennej częstotliwości)
- Konfiguracja statora: 4-stopniowa konstrukcja drobno-ścinająca
- Wydajność przetwarzania: 500-800 litrów na partię
- Części stykające się z materiałem: stal nierdzewna 316L (zgodna z normami bezpieczeństwa żywności UE)
- System chłodzenia: Zbiornik płaszczowy do kontroli temperatury (krytyczny dla składników wrażliwych na ciepło, takich jak czosnek)
Zasada działania
Emulgator działa na zasadzie mechanizmu wirnik-stator: wirnik o dużej prędkości wciąga składniki w wąską szczelinę między wirnikiem a statorem, generując intensywne ścinanie mechaniczne, turbulencje i kawitację. Proces ten rozbija stałe cząstki (takie jak guma ksantanowa) na mikro-krople (1-5 μm) i równomiernie rozprasza je w matrycy cieczy. W przypadku mieszanin olej-woda siła ścinania zakłóca napięcie powierzchniowe, tworząc stabilną emulsję, która opiera się rozwarstwianiu w czasie.
Integracja z istniejącymi operacjami
Sprzęt został zintegrowany z istniejącą linią produkcyjną klienta bez większych remontów. Zastąpił jeden ze starych mieszalników łopatkowych i został podłączony do systemu dozowania składników firmy, umożliwiając automatyczne dodawanie olejów, zagęszczaczy i przypraw podczas procesu emulgowania.
Proces wdrażania
Przygotowanie przed instalacją
- Zespół techniczny producenta odwiedził zakład klienta, aby ocenić ograniczenia przestrzenne i dostęp do mediów (obciążenie elektryczne, zaopatrzenie w wodę do chłodzenia).
- Przeprowadzono 2-tygodniowy test z mniejszym prototypem emulgatora, aby przetestować jego działanie na recepturze dressingu czosnkowego klienta, potwierdzając, że może on wyeliminować grudki.
- Harmonogram produkcji klienta został dostosowany, aby umożliwić 3-dniowe okno na instalację, minimalizując przestoje.
Instalacja i uruchomienie
- Instalacja zajęła 2 dni, w tym zabezpieczenie maszyny do podłogi fabrycznej, podłączenie systemów elektrycznych i chłodzenia oraz testowanie blokad bezpieczeństwa (np. przyciski zatrzymania awaryjnego).
- Uruchomienie trwało 1 dzień: zespół techniczny uruchomił trzy partie testowe (dressing czosnkowy, sos pomidorowy, przyprawa pieprzowa), aby zoptymalizować prędkość wirnika i czas przetwarzania dla każdej receptury. Na przykład dressing czosnkowy wymagał 12 minut przy 2800 obr./min, aby uzyskać gładką teksturę, podczas gdy sos pomidorowy potrzebował 8 minut przy 3000 obr./min dla stabilnego emulgowania.
Szkolenie personelu
- Przeprowadzono dwa 4-godzinne szkolenia dla 6 operatorów produkcji klienta. Tematy obejmowały:
- Podstawowa obsługa (uruchamianie/zatrzymywanie maszyny, regulacja prędkości wirnika)
- Procedury czyszczenia (demontaż statora w celu głębokiego czyszczenia, stosowanie środków dezynfekujących bezpiecznych dla żywności)
- Rozwiązywanie typowych problemów (np. nierównomierne mieszanie z powodu nieprawidłowej kolejności dozowania składników)
Wyniki i korzyści
Poprawiona jakość produktu
- Wskaźnik odrzutów kremowego dressingu czosnkowego spadł z 8-10% do mniej niż 1%, ponieważ emulgator wyeliminował grudki zagęszczacza.
- Sosy na bazie pomidorów zachowały stabilność przez cały 6-tygodniowy okres przydatności do spożycia, bez rozwarstwiania zgłaszanego w opiniach klientów.
- Testy sensoryczne przeprowadzone przez zespół ds. jakości klienta wykazały 30% poprawę spójności tekstury we wszystkich produktach.
Zwiększona wydajność produkcji
- Czas przetwarzania pikantnej przyprawy pieprzowej został skrócony z 90 minut do 18 minut na partię – redukcja o 80%.
- Większa wydajność emulgatora (800 litrów na partię w porównaniu do 500 litrów starego mieszalnika) pozwoliła klientowi zwiększyć miesięczną produkcję do 200 000 litrów bez dodawania dodatkowych zmian.
- Czas realizacji zamówień skrócił się o 2 dni, ponieważ linia produkcyjna nie była już przeciążona.
Oszczędności kosztów
- Zmniejszone odrzuty produktów zaoszczędziły firmie około 12 000 euro miesięcznie na kosztach surowców.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!