Introduzione

Un sistema di miscelazione per uso alimentare è una soluzione di processo integrata progettata per la preparazione, miscelazione, dissoluzione, controllo della temperatura, filtrazione, stoccaggio e trasferimento di prodotti per bevande e sciroppi.

È comunemente utilizzato nelle linee di produzione di succhi, bevande gassate, acque aromatizzate, sciroppi, bevande lattiero-casearie, salse e altri alimenti liquidi.

A differenza di un semplice serbatoio in acciaio inossidabile, un sistema di miscelazione per bevande completo può integrare un recipiente di miscelazione SS304 o SS316L, un agitatore a velocità variabile, una camicia di riscaldamento e raffreddamento, una pompa di trasferimento sanitaria, un'unità di filtrazione, tubazioni igieniche, valvole, strumenti di processo e controllo automatico.

La corretta selezione del sistema dipende dalla capacità del lotto, dalla viscosità, dalla concentrazione di zucchero, dai requisiti di miscelazione, dalla temperatura di processo, dall'accuratezza della filtrazione, dal metodo di pulizia e dalla capacità di riempimento a valle.

Cosa fa un sistema di miscelazione per uso alimentare?

La funzione principale di un sistema di miscelazione per uso alimentare è combinare acqua e diversi ingredienti in un prodotto liquido uniforme e stabile in condizioni di processo controllate.

Durante la produzione, l'acqua trattata viene introdotta nel serbatoio di miscelazione in base al volume di lotto richiesto. Successivamente vengono aggiunti zucchero, concentrati, aromi, stabilizzanti, polveri o ingredienti liquidi in una sequenza controllata.

L'agitatore crea circolazione all'interno del serbatoio per favorire la dissoluzione e la distribuzione uniforme. Per la produzione di sciroppi, il riscaldamento può essere utilizzato per accelerare la dissoluzione dello zucchero e controllare la viscosità del prodotto.

Dopo la preparazione, il liquido finito può essere filtrato e trasferito in un serbatoio di accumulo o direttamente alla fase di processo successiva.

Per le linee di produzione automatizzate, temperatura, livello del liquido, pesatura, velocità di miscelazione, dosaggio e sequenze di trasferimento possono anche essere incorporate nel sistema di controllo.

Flusso di processo tipico per bevande e sciroppi

Un tipico processo di preparazione di bevande o sciroppi per uso alimentare può essere organizzato come segue:

Funzioni principali di un sistema di miscelazione per bevande

Configurazione tipica del sistema

Un sistema di miscelazione per uso alimentare per la produzione di bevande e sciroppi completo può includere:

L'SS304 è comunemente utilizzato per molte applicazioni alimentari e di bevande, mentre l'SS316L può essere selezionato per applicazioni che richiedono una migliore resistenza alla corrosione o specifiche sanitarie più elevate.

Le superfici interne devono essere lisce e facili da pulire. Anche i fondi dei serbatoi e le tubazioni di processo devono essere progettati per supportare un drenaggio efficace e minimizzare il prodotto residuo dopo la produzione.

Per sciroppi ad alta viscosità o prodotti concentrati, tipo di agitatore, potenza del motore, geometria del serbatoio e area di riscaldamento richiedono particolare attenzione.

Come selezionare il sistema di miscelazione per uso alimentare corretto

1. Determinare la capacità del lotto

La capacità del serbatoio deve essere selezionata in base al volume di produzione effettivo piuttosto che solo alla produzione giornaliera.

Ad esempio, una linea che produce 5.000 L al giorno può utilizzare diversi lotti da 1.000 L invece di un unico grande serbatoio di preparazione. Pertanto, la frequenza dei lotti, la capacità di riempimento, il tempo di preparazione, il tempo di pulizia e lo stoccaggio di accumulo devono essere valutati insieme.

Il serbatoio di miscelazione richiede anche uno spazio libero sufficiente sopra il normale livello di lavoro per l'agitazione, l'aggiunta di ingredienti e la possibile formazione di schiuma.

2. Considerare la viscosità del prodotto

La viscosità ha un'influenza diretta sulle prestazioni di miscelazione.

Le bevande a bassa viscosità possono normalmente utilizzare agitatori a elica o a turbina. Sciroppi, concentrati, salse e liquidi più densi possono richiedere strutture di miscelazione a palette o ad ancora.

Il miscelatore deve essere selezionato in base alla viscosità del prodotto, al diametro del serbatoio, al volume del lotto, alla circolazione richiesta e al tempo di miscelazione.

3. Valutare i requisiti di dissoluzione dello zucchero

La preparazione dello sciroppo richiede spesso un'efficiente dissoluzione dello zucchero.

Un serbatoio di miscelazione per sciroppi può quindi includere una camicia di riscaldamento e un'agitazione controllata. Il riscaldamento riduce la viscosità e accelera la dissoluzione, mentre un'agitazione adeguata impedisce l'accumulo di zucchero sul fondo del recipiente.

La temperatura di riscaldamento richiesta e il tempo di riscaldamento devono essere confermati prima di determinare l'area della camicia e la capacità di riscaldamento.

4. Confermare i requisiti di pulizia

Residui di bevande e sciroppi possono rimanere sulle pareti del serbatoio, sulle valvole e sulle tubazioni se il sistema non è progettato correttamente.

Un sistema igienico dovrebbe considerare dispositivi di pulizia a spruzzo, connessioni sanitarie, tubazioni drenabili, valvole adeguate e interfacce pronte per CIP fin dall'inizio del progetto.

5. Abbinare il sistema di miscelazione alla linea di riempimento

Il sistema di preparazione non deve essere progettato indipendentemente dalle attrezzature a valle.

Se la linea di riempimento consuma prodotto più velocemente di quanto il sistema di preparazione possa produrlo, possono verificarsi interruzioni della produzione. Un serbatoio di accumulo può essere installato tra il sistema di miscelazione e la linea di riempimento per stabilizzare l'apporto di prodotto.

Capacità consigliata del serbatoio di miscelazione

I seguenti valori forniscono un riferimento generale per la selezione della capacità del serbatoio di miscelazione per uso alimentare.

Questi valori sono riferimenti ingegneristici generali. Il volume di lavoro effettivo deve essere determinato in base alla schiuma del prodotto, alla viscosità, al design dell'agitatore, al metodo di aggiunta degli ingredienti e al processo di produzione.

Applicazioni tipiche

Le attrezzature di miscelazione per uso alimentare possono essere configurate per una vasta gamma di applicazioni di lavorazione di liquidi, tra cui:

• Preparazione di succhi di frutta e concentrati di succo
• Produzione di bevande gassate e aromatizzate
• Preparazione di sciroppi di zucchero
• Lavorazione di bevande a base di tè e caffè
• Miscelazione di bevande a base di latte
• Preparazione di ingredienti alimentari liquidi
• Produzione di salse e condimenti liquidi
• Preparazione di bevande funzionali
• Miscelazione di concentrati liquidi

Prodotti diversi richiedono diverse strategie di agitazione e controllo della temperatura, quindi il sistema deve essere progettato attorno alla ricetta effettiva e alle condizioni di produzione.

Conclusione

Un affidabile sistema di miscelazione per uso alimentare dovrebbe essere selezionato come soluzione di processo completa piuttosto che semplicemente come serbatoio di miscelazione in acciaio inossidabile.

Capacità del lotto, viscosità del prodotto, concentrazione di zucchero, design dell'agitatore, requisiti di riscaldamento e raffreddamento, filtrazione, tubazioni sanitarie, metodo di pulizia e capacità di riempimento a valle influenzano tutti la configurazione finale del sistema.

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