Instant drank productielijn

Verwerkte poeders: kristalsuiker, Rebaudioside M, cacaopoeder en andere "minder belangrijke" ingrediënten

Mengproces van voedingsingrediënten
 

Doelstellingen: Onze klant, gevestigd in het grootstedelijk gebied Atlanta in de Verenigde Staten, is een fabrikant van instant dranken, gelatines, veganistische desserts, pudding, enz.
Het uitbreidingsproject komt voort uit de noodzaak om zich aan te passen aan nieuwe leveringsvormen voor ingrediënten. De nieuwe lijn zal het dus mogelijk maken de hoofdingrediënten in verschillende containers te leveren, zodat deze aan de verschillende recepten kunnen worden aangepast en alle minder belangrijke ingrediënten in het proces kunnen worden ingevoerd. De nieuwe leveringsmethoden vereisen de aanpassing van het huidige systeem van big bags naar zakken van 25 kg en de vooraf gewogen handmatige invoering van smaakstoffen in poedervorm.
Aangezien sommige ingrediënten gecoat zijn, moet er absoluut rekening mee worden gehouden dat deze deeltjes niet uitgesleten raken. Alle ingrediënten moeten worden gemengd tot een homogeen mengsel zonder extra fijne deeltjes te vormen, en vervolgens opnieuw worden verpakt in een grote zak voor herverpakking en verzending. Het vereiste mengvolume is dat van een grote zak gemengde ingrediënten, d.w.z. een mengcapaciteit van één ton.

Voorgestelde oplossing: De nieuwe installatie omvat 2 Duopal® big bag en gecombineerde zakkenleegstations, 2 doseerschroeven, een peddelmenger (met de mogelijkheid van stoominjectie voor een zachte menging en coating van deeltjes) en een FlowMatic®02 big bag vulstation.

1. Big bag- en Duopal®-combinatiezakleegstations

De twee belangrijkste ingrediënten van de proceslijn worden geleverd in grote zakken. Aangezien de lijn meer dan 60 verschillende recepten moet produceren, maakt de installatie van 2 ledigingsstations voor big bags en zakken het mogelijk de 2 soorten containers op hetzelfde werkstation te openen, terwijl het benodigde vloeroppervlak wordt beperkt. Dankzij deze configuratie kunnen de exploitanten een regelmatige aanvoer van de belangrijkste ingrediënten garanderen, terwijl zij zich kunnen aanpassen aan de verschillende recepten waarvoor papieren zakken van 25 en 50 kilo moeten worden uitgepakt.
De big bags worden op het Duopal®-station geladen met behulp van een elektrische takel en een transportkruis. De operator plaatst gemakkelijk de 4 handgrepen van de big bag op de structuur. Zodra de big bag is geplaatst, bevestigt de operator de afvoerhuls op de telescopische buis met dubbele schaal. De buis zorgt voor een totale afsluiting bij het legen van de grote zak. Hij houdt de huls onder spanning om een vloeiende doorstroming mogelijk te maken en tegelijkertijd de bediener ergonomisch te laten werken. Het ledigingsstation is ook uitgerust met massagecilinders om eventuele klonten of brokken poeder in de big bag op te breken. De structuur van het Duopal® station is gemaakt van roestvrij staal 304 (voedselveilig ontwerp).

Net onder de ontdooibox bevindt zich de behuizing voor het legen van de zakken. De operator opent de scharnierende toegangsdeur en plaatst de zak op het veiligheidsrooster. De operator kan dan een speciaal snijgereedschap gebruiken om de zak te openen en de inhoud in de trechter te gieten. Het hele station is gewogen. Het bedieningspaneel informeert de exploitanten over het bereikte ledigingsniveau. Het garandeert ook de traceerbaarheid van partijen voor de registratie van materiaalinvoer, gebruikte hoeveelheden, data, receptinformatie, enz.

Op elk losstation voor big bags en zakken zijn er geïntegreerde stoffilters die het stof van de verschillende lospunten opvangen en filteren. De stoffilters zijn uitgerust met apparatuur waarmee de operatoren het poeder in de patronen kunnen terugwinnen. Een persluchttank is verbonden met een aantal sproeiers die luchtstralen door de filterpatronen sturen. Zo blijven de filters schoon en kunnen de fijne deeltjes terug in het proces.

Omdat sommige materialen de neiging hebben te agglomereren, worden brekers onder de lostrechter van de Duopal® stations geplaatst. De brekers vernietigen agglomeraten en klonters. Het systeem wordt gecompleteerd door een draaisluis onder de breker om de materiaalstroom te regelen en te doseren. Binnen de roterende klepbehuizing bevindt zich een in compartimenten verdeelde rotor waarmee de ingrediënten kunnen worden gedoseerd. De roterende kleppen gebruiken een frequentieregelaar om de snelheid waarmee zij draaien te regelen.

2. Schroef feeders

Voor hoeveelheden poeder die een zeer klein percentage vormen van het totale te mengen recept, moeten operators vooraf zeer nauwkeurige hoeveelheden afwegen en toevoegen in de downstream-menger. Daarom wordt, om tijd te besparen en de ergonomie te verbeteren, een kleine doseertrechter gebruikt om regelmatig kleine hoeveelheden poeder uit het huidige recept te laden.
Een kleine doseertrechter voedt een met loadcellen uitgeruste doseerschroef. Deze load cells vertellen de PLC hoeveel gewicht er "verloren" gaat van het voedingspunt (in dit geval de doseertrechter). Dit is een "verlies-in-gewicht" systeem. Gezien de bulkdichtheid en de stroomkarakteristieken van sommige poeders is een doseernauwkeurigheid van 5 gram mogelijk. Het werkingsprincipe is eenvoudig: het materiaal wordt uit de hoofdopslagkamer gehaald door middel van een kleine schroef die het vervolgens in een horizontale buis "duwt" die aan de hoofdbehuizing is bevestigd.
De feeder is ook uitgerust met een roerwerk dat wordt aangedreven door een secundaire motor. Dit ondervangt eventuele stromingsproblemen en zorgt voor een constante toevoer. Voor dit project is een D12 doseerschroef gebruikt, die een theoretisch debiet van 524 liter per uur oplevert.

3. Peddelmenger

Zoals eerder vermeld, wil de klant de capaciteit van de mixer zo groot maken dat hij één grote zak per partij gemengde recepten kan vullen. Rekening houdend met de verschillende bulkdichtheden van de verschillende behandelde produkten werd de capaciteit van de menger gedimensioneerd voor een totaal volume van 1500 liter, d.w.z. een maximaal werkvolume van 1100 liter..
De gekozen technologie is die van een peddelmenger. De Palamatic Process peddelmenger is ideaal voor het mengen van ingrediënten van verschillende dichtheid en grootte, omdat het ontwerp van de ploegscharen de ingrediënten met een zodanige snelheid omhoog "gooit" dat het mengen in de lucht plaatsvindt, in een zone zonder zwaartekracht waar dichtheid en grootte irrelevant zijn. De standaard peddelmenger bestaat uit een motor, tandwielkast, koppeling en as met peddelvormige hulpstukken die op de ingrediënten slaan, waardoor een beweging in meerdere richtingen ontstaat die de korrels en poeders snel mengt.
Afhankelijk van de productievereisten kan de peddelmenger worden ontworpen voor batch- of continue verwerking. De uitlaat kan worden aangepast met een opgeschroefde flens of een valluik voor een volledige en snelle lediging zonder productresten in het kraanhuis.
Aan de mixer is een op maat gemaakt apparaat voor schone stoom toegevoegd om agglomeratie-effecten en het coaten van suikerdeeltjes door toevoeging van aroma's en kunstmatige zoetstoffen te vergemakkelijken. De schacht is ontworpen met "cantilever"-technologie voor een snelle en gemakkelijke toegang tot de binnenkant van de mixer voor een snelle reiniging tussen de verschillende recepten.

4. FlowMatic®02 big bag vulstation

Een vulstation voor big bags is direct bij de uitlaat van de mixer geïnstalleerd. Het gekozen model is de Flowmatic®02. De big bag is opgehangen aan ronde vorken en een pneumatische cilinder maakt het mogelijk de zak geleidelijk op te tillen en te laten zakken op zijn palet. Een opblaasbare afdichting bevestigt de big bag-goot aan de afvoerstructuur en zorgt voor een stevige verbinding. De breedte van de vorken is handmatig verstelbaar, zodat er grote zakken van verschillende grootte in passen.
Een flexibele huls verbindt de mixer met het verpakkingsstation voor big bags. Dit isoleert het gewicht van de apparatuur en voorkomt interferentie met de onder de structuur van het tankstation geïnstalleerde loadcellen. Aan het einde van de lijn is het doel bereikt: elk kwartier een grote zak met gemengde voedselingrediënten vullen.