استفاده از تجهیزات ذوب چربی حیوانی در چونگ کینگ ارتباط نزدیکی با فرهنگ پذیرایی محلی و تقاضای صنعت فرآوری مواد غذایی برای فرآوری محصول- دارد. وظیفه اصلی این نوع تجهیزات جداسازی فیزیکی و خالص سازی اجزای چربی در بافت های حیوانی و تبدیل آنها به فرآورده های نفتی پایدار است. این فرآیند صرفاً حرارت دادن و ذوب شدن نیست، بلکه یک سیستم کنترل شده چند مرحله ای جداسازی و تبدیل مواد است.
کنترل واسط انتقال حالت مواد
نقطه شروع ذوب یک سیستم ترکیبی از بافت چربی جامد و روغن مایع است. اولین چالشی که تجهیزات باید به آن بپردازند این است که چگونه انرژی گرمایی را به طور موثر و یکنواخت به داخل ماده منتقل کنند. گرمایش مستقیم با شعله باز حذف شده است زیرا به راحتی منجر به گرمای بیش از حد موضعی، سوزاندن و آسیب به کیفیت روغن می شود. تجهیزات مدرن معمولاً از فناوری گرمایش غیرمستقیم مانند تبادل گرما از طریق روغن رسانای گرما{3} یا بخار در ژاکت ها یا سیم پیچ ها استفاده می کنند. این طراحی اجازه می دهد تا گرما از دیواره ظرف به داخل منتقل شود و در نتیجه یک گرادیان دما ملایم تر ایجاد شود، شرایط ملایمی برای پارگی سلول های چربی و ترشح روغن ایجاد شود و از تاثیر استرس حرارتی شدید بر ساختار مولکولی روغن جلوگیری شود.
در طی فرآیند گرمایش، آب داخل بافت حیوانی شروع به تبخیر می کند. در این مرحله از اختلاف نقطه جوش بین آب و روغن استفاده می شود. تبخیر آب به اختلال در ساختار فیزیکی سلولهای چربی کمک میکند، اما مشکلات جدیدی را نیز ایجاد میکند: اگر بخار آب نتواند به موقع آزاد شود، میتواند فشار بالایی در تجهیزات ایجاد کند و به طور بالقوه باعث هیدرولیز چربی شود. این تجهیزات مجهز به یک سیستم کاهش فشار یا خلاء قابل کنترل برای تنظیم محیط گازی داخلی است که آب را به طور منظم به عنوان بخار به جای همزیستی با چربی در حالت مایع برای مدت طولانی هدایت می کند.
مسیر جداسازی اجزای غیرچرب-
پس از آزاد شدن چربی از بافت، مخلوط حاوی چربی مایع، باقیمانده پروتئین جامد (بقایای روغن) و آب است. دومین وظیفه کلیدی تجهیزات دستیابی به جداسازی کارآمد این سه فاز است. این کار در یک مرحله انجام نمی شود، بلکه بر ترکیبی از تفاوت های چگالی و عمل مکانیکی متکی است. در مخزن ذوب، با تناوب مداوم هم زدن و ته نشینی، ابتدا ذرات جامد سنگین تر ته نشین می شوند. متعاقباً، مخلوط به یک دستگاه جداسازی مایع جامد اختصاصی-مانند پرس پیچ یا سانتریفیوژ منتقل میشود.
پرس پیچ فشار مداوم را از طریق چرخش پیچ در صفحه نمایش به مواد وارد می کند، روغن را بیرون می کشد و همزمان باقیمانده چربی زدایی شده را برای تخلیه نهایی به جلو می راند. جداسازی گریز از مرکز از نیروی گریز از مرکز عظیم ایجاد شده توسط چرخش با سرعت بالا برای جداسازی سریع جامدات، روغن و آب با چگالی های مختلف استفاده می کند و آنها را در مسیرهای شعاعی مختلف تخلیه می کند. راندمان این مرحله مستقیماً بازده نهایی روغن و محتوای روغن در باقیمانده را تعیین می کند و آن را به یک شاخص اصلی اقتصاد تجهیزات تبدیل می کند.
نفت خام جدا شده همچنان حاوی مقادیر کمی آب، ناخالصی های محلول پکتین-و اسیدهای چرب آزاد است. تصفیه بیشتر معمولاً در فرآیندهای تصفیه بعدی تکمیل می شود، اما برخی از تجهیزات ذوب بسیار یکپارچه دارای واحدهای اولیه صمغ زدایی یا آبگیری هستند. به عنوان مثال، با حرارت دادن و افزودن آب داغ یا اسید رقیق تحت هم زدن، فسفولیپیدها و سایر صمغها آب را جذب کرده و منعقد میشوند و سپس با استفاده از سانتریفیوژ جدا میشوند و در نتیجه پایداری ذخیرهسازی روغن بهبود مییابد.
-جریان حلقه بسته انرژی و ماده
فرآیند ذوب مقدار زیادی انرژی گرمایی مصرف می کند. بنابراین، طراحی تجهیزات مدرن به طور فزاینده ای بر بازیافت انرژی تأکید دارد. بخار تخلیه شده از ملاقه ذوب و خشک کن مقدار زیادی گرمای نهان را حمل می کند. این انرژی گرمایی را می توان برای پیش گرم کردن خوراک یا گرم کردن آب فرآیند از طریق مبدل های حرارتی استفاده کرد که به طور قابل توجهی باعث کاهش مصرف کلی بخار یا سوخت سیستم می شود. این طراحی شبکه بازیابی حرارت، جریان اصلی خطی و اتلاف کننده انرژی را به یک حلقه نیمه بسته تبدیل می کند و نسبت کارایی انرژی فرآیند را بهبود می بخشد.
جریان مواد نیز به سمت یک حلقه بسته میل می کند. بقایای جامد جدا شده (بقایای روغن) حاوی پروتئین بالایی است و پس از خشک شدن و استریل کردن، می تواند به عنوان ماده خام خوراک استفاده شود و به استفاده از منابع آلی توسط محصولات- پی برد. مقدار کمی پساب تولید شده در طول فرآیند تولید، به دلیل محتوای روغن و مواد آلی آن، نیاز به وارد شدن به مراحل پیش تصفیه مانند جداسازی روغن و شناورسازی هوا برای بازیابی روغن باقیمانده و کاهش بار در تصفیه آب بعدی دارد. این تفکر طراحی، تجهیزات ذوب را از یک واحد پردازش واحد در یک سیستم بازیافت منابع گستردهتر در نظر میگیرد.
مداخله پارامتریک سیستم کنترل
پایداری عملکرد تجهیزات و ثبات کیفیت محصول به نظارت و کنترل دقیق پارامترهای فرآیند کلیدی بستگی دارد. دما یکی از مهم ترین پارامترها است. چربی های حیوانی از منابع مختلف (مانند گوشت خوک، چربی چرب و چربی احشایی) دارای ترکیبات چربی و نقطه ذوب کمی متفاوت هستند و به محدوده دمای ذوب متفاوتی نیاز دارند. سیستم کنترل نیاز به تنظیم و حفظ یک پروفیل دمایی مناسب بر اساس ویژگی های مواد اولیه دارد و از ذوب کامل اطمینان حاصل می کند و در عین حال از اکسیداسیون بیش از حد در اثر دماهای بالا جلوگیری می کند.
کنترل هماهنگ زمان و فشار به همان اندازه مهم است. در شرایط ذوب خلاء، سیستم با کنترل سطح خلاء، نقطه جوش مواد را کاهش میدهد و امکان حذف رطوبت در دماهای پایینتر را فراهم میکند، که برای محافظت از اجزای چربی حساس به حرارت مفید است. کنترل زمان در طول فرآیند، از جمله زمان گرمایش، زمان واکنش و زمان جداسازی، باید با پارامترهای دما و فشار مرتبط شود تا یک فرمول فرآیند بهینه را تشکیل دهد. تجهیزات مدرن معمولاً مجهز به یک کنترلکننده منطقی قابل برنامهریزی (PLC) هستند که برنامههای فرآیندی را برای مواد خام مختلف ذخیره میکند و عملکرد یک{4}}کلیک و قابلیت ردیابی فرآیند را ممکن میسازد.
سازگاری و طراحی مرزهای ایمنی
مواد خام چربی حیوانی تولید شده توسط صنعت پذیرایی در چونگ کینگ متنوع است، از جمله روغن قابلمه داغ بازیافتی و چربی زباله آشپزخانه، با محتوای ناخالصی و رطوبت بیش از ذبح استاندارد توسط محصولات-. تجهیزات باید با مواد خام سازگارتر باشند، مانند مجهز شدن به دستگاههای خرد کردن و پیش تصفیه کارآمدتر، اجزای انتقال مقاومتر در برابر سایش، و قابلیتهای مدیریت ناخالصی قویتر. برای مواد خام با محتوای رطوبت بالا، ممکن است نیاز به افزایش ظرفیت تبخیر یا اضافه کردن یک فرآیند قبل از کم آبی{5}} باشد.
طراحی ایمنی در کل فرآیند یکپارچه شده است. از آنجایی که مواد فرآوری شده مواد آلی قابل اشتعال هستند و این فرآیند شامل گرمایش است، اجزای الکتریکی ضد انفجار-، قطع خودکار دما-، دریچههای ایمنی فشار، و پوششهای محافظ برای قطعات مکانیکی متحرک همگی پیکربندیهای اولیه هستند. بخشهایی از تجهیزات که با مواد تماس پیدا میکنند معمولاً از فولاد ضد زنگ درجه مواد غذایی- ساخته میشوند تا اطمینان حاصل شود که مواد مضر وارد نمیشوند و تمیز کردن کامل، جلوگیری از آلودگی متقابل و رشد میکروبی تسهیل میشود. طراحی بهداشتی ساختار تجهیزات، مانند اجتناب از گوشههای مرده، استفاده از اتصالات باز{{7} سریع، و رعایت الزامات صافی سطح، برای اطمینان از بهداشت و ایمنی محصول ضروری است.
تکامل تکنولوژیکی تجهیزات ذوب چربی حیوانی منعکس کننده روندی از عملکردهای جداسازی منفرد به سیستم های یکپارچه، هوشمند و{0}}منابع گرا است. ارزش آن نه تنها در به دست آوردن خود محصول چربی، بلکه در دستیابی به تبدیل کارآمد و تمیز مواد خام زیست توده پیچیده است. در کاربردهای عملی، انتخاب تجهیزات و پیکربندی فرآیند باید بر اساس در نظر گرفتن جامع خواص فیزیکوشیمیایی مواد خام، استانداردهای کیفیت محصولات هدف و مقیاس تولید باشد. کارایی عملیاتی آن نتیجه تلاش های ترکیبی رشته های متعددی مانند طراحی مکانیک، شیمی فرآیند و کنترل خودکار است.
