Dondurma Üretim Proseslerinde Ölçüm Enstrümantasyonu

0

CAN MERTER 

KROHNE Türkiye Pazarlama ve İletişim Müdürü
sales-tr@krohne.com

Gıda ve içecek endüstrisi, insan nüfusu ve gereksinimleriyle birlikte sürekli olarak büyüyen özel bir endüstridir. Her geçen gün hızla gelişmekte olan teknoloji, gıda endüstrisini de büyük bir hızla geliştirmekte ve etkinleştirmektedir. Sürekli değişim durumunda olan böyle özel bir endüstriye yönelik planlanan üretim sistemlerinde de çok daha etkili ve amaca yönelik saha enstrümantasyonu gereksinimi ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, gıda ve içecek endüstrisinde, söz konusu olan insan ve toplum sağlığı olduğundan çok sıkı hijyen kuralları ve yasal düzenlemeler de bulunmaktadır.

Dünyanın önde gelen enstrüman üreticilerinden olan KROHNE için; sürekli gelişmekte olan gıda ve içecek endüstrisi, gereksinimlerin eksiksiz karşılanmasını gerektiren özel bir uzmanlık alanı konumundadır. Bu alanda tüm ölçüm gereksinimlerini karşılamak amacıyla, gıda ve içecek endüstrisine yönelik özel nitelikte akış, seviye, sıcaklık ve basınç ölçüm enstrümanlarının yanı sıra yine prosese özel nitelikte analiz gurubu ürünleri geliştirilmiştir.  Geliştirilen ürün yelpazesi doldurma, dozajlama, karıştırma, buhar yada yüksek sıcaklıkta su ile temizleme ve depolama gibi farklı amaçlara yönelik olarak şekillendirilmiştir. KROHNE ölçüm enstrümanları, proses değişkenlerinin güvenilir bir şekilde ölçülmesini ve kesin bir proses kontrolü sağlanmasını amaçlamaktadır.

Bu amaçla geliştirilen teknoloji; bal ve çikolata gibi işlenmesi özel ve zor uygulamalardan başlayarak düşük iletkenlikteki suların ölçümü hatta ürün tanklarındaki hijyen seviyesinin ölçülmesi gibi zor uygulamaları dahi kapsamaktadır. Bu vizyon ile geliştirilmiş tüm KROHNE cihazları;3A, FDA ve EHEDG gibi tüm uluslararası  sertifikasyon ve standartları karşılayacak şekilde üretilmektedir.

Krohne

Gıda ve içecek endüstrisi başlığı altında; pek çok farklı gıda maddesinin endüstriyel olarak üretilmesi ve tüketicinin kullanımına sunulması söz konusudur. Bu noktada her bir gıda maddesinin kendine has özel prosesler altında üretimi söz konusu olduğundan, farklı ve özel üretim prosesleri geliştirilmiştir. Süt ve süt ürünleri üretimi ise gıda ve içecek endüstrisi kollarının en önemlilerindendir. Dünyada süt üretimi yalnızca 2012 yılında  620 milyon ton olarak gerçekleşmiştir. İstatistiklere göre Bunun yaklaşık %37’si sıvı süt ve krema olarak tüketilmiş, %32’si çeşitli peynirlere dönüştürülmüş, yaklaşık %17’si tereyağına dönüştürülmüş ve yaklaşık %8’i de dondurma ve diğer dondurulmuş tatlıların yapımı için kullanılmıştır. Günümüzde dondurma üretimi, özellikle süt ve süt ürünleri üretimi başlığı altındaki en önemli endüstrilerden biri durumundadır.

Krohne

Yeryüzünde ilk dondurma üretimi 12. yüzyıla kadar dayanmaktadır. O günden bugüne dondurma üretiminde önemli değişiklikler olmuş, özellikle son yüzyılda endüstriyel çapta dondurma üretimi oldukça gelişmiştir. Ancak pek çok endüstride olduğu gibi, endüstriyel çapta dondurma üretiminde de önemli teknik ayrıntılar bulunmaktadır.

Krohne

Genel olarak bir dondurma üretimi prosesi; depolama ve hammadde alımı (süt vb.), karıştırma, pastörizasyon ve homojenizasyon, yaşlandırma (ageing), dondurma (freezer), doldurma ve paketleme gibi sıralı aşamalardan oluşmaktadır. Burada sözü edilen her aşamada, proses otomasyonu saha ölçüm verilerine gerek duymaktadır. Bu amaçla her aşamada farklı değişkenlerin ölçülmesi ve proses kontrolü amaçlı otomasyon sistemine gerçek zamanlı ve anlık veri iletmesi gerekmektedir.

Krohne

Krohne

Sırasıyla özetlenecek olur ise bir dondurma üretim prosesinde aşağıdaki parametrelerin ölçümü gerekmektedir.

Depolama aşamasında, öncelikle sisteme alınan süt miktarının ölçülmesi ve izlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla dondurma üretim prosesi öncelikle hem her bir tanka alınan süt miktarının hem de her bir tanktaki seviyenin ölçülmesi ile başlayacaktır. Ayrıca sisteme iletilen toplam süt miktarının da hacimsel olarak ölçülmesi gerekecektir. Bu aşamada hacimsel esaslı elektromanyetik akışölçerler ve tank seviyelerinin ölçümü için ise basınç transmitterleri kullanılmaktadır. Besleme ve akış hatlarında temizleme ve arındırma amaçlı yapılacak olan CIP ve SIP süreçleri, elektromanyetik akışölçerin yüksek sıcaklıklara dayanması gibi bir zorunluluğu beraberinde getirmektedir. Ayrıca, diğer aşamalarda olduğu gibi bu aşamada da kullanılacak olan ölçüm enstrümanları EHEDG ve 3A onaylı hijyenik proses bağlantı ve ıslanan malzeme seçeneklerine sahip olmalıdır. Diğer yandan elektromanyetik akışölçerlerin seçiminde ise, olası vakum basıncı riskleri göz önünde bulundurulmalı, akış tüpü iç kaplaması paslanmaz çelik iskelet destekli PFA malzemeden seçilmelidir. Prosesin bu aşamasında KROHNE OPTIFLUX 6000 serisi elektromanyetik akışölçer ve OPTIBAR P 2010 C serisi basınç transmitteri ölçüm gereksinimini karşılamaktadır. OPTIBAR P 2010 C serisi hijyenik tip basınç transmitterleri 0,4 μm yüzey pürüzlülüğüne sahip gömük tip diyaframı, sıfır noktasındaki mükemmel kararlılığı ve IP68 koruma sınıfı ile bu tip ölçüm noktaları için idealdir.

Krohne

Karıştırma aşamasında hem karıştırma işleminin yapıldığı tankın seviyesinin sürekli olarak ölçülmesi ve tankın alt ve üst noktalarında seviye kontrolü yapılması gerekmektedir. Karıştırıcılı tanklarda karıştırıcının bulunduğu noktadan gelen yansımanın yok sayılması ve karıştırıcıya karşın seviyenin ± 3 mm hassasiyet ile ölçülmesi için OPTIWAVE 7300 serisi temassız radar seviye ölçerlerin kullanılması, alt ve üst nokta seviye kontrolü için ise OPTISWITCH 6500 serisi seviye sviçlerinin kullanılması önerilmektedir. (OPTISWITCH 6500 serisi seviye sviçleri daha ilerideki AGEING aşamasında da tank seviye kontrolü amacıyla kullanılacaktır.) Hemen sonrasında ise pastörizasyon ve homojenizasyona iletilecek olan akışkan miktarının ve hat sıcaklığının ölçülmesi gerekecektir. Bu amaçla OPTIFLUX 6000 serisi elektromanyetik akışölçer ve bütünüyle paslanmaz çelikten üretilen OPTITEMP (TRA C10, TRA H30) serisi sıcaklık transmitterlerinin kullanımı ölçüm gereksinimlerini tam anlamıyla karşılayacaktır.  Aynı sıcaklık ölçümü gereksinimi pastörizasyon ve homojenizasyon aşamaları için de bulunmaktadır.

Krohne

Dondurma üretimi prosesinin dondurma (Freezer) aşamasında ise, sıvı akışkan durumundaki dondurma hava ve azot içererek dondurulmakta ve dolum ve paketleme ünitesine aktarılmaktadır. Tam bu noktada hava ve gaz içeren yüksek akmazlıktaki akışkanda kütlesel akış, hacimsel akış ve yoğunluk değerlerinin ölçülmesi gerekecektir. Özellikle dondurmayı oluşturan sıvı karşım dondurulduktan sonra da bünyesinde hava kabarcıkları içerdiğinden yoğunluk ölçümünün gerçekleştirilmesi zordur. KROHNE’nin, bu gibi hava içeriği olan akışkanlarda kullanılmak üzere geliştirdiği OPTIMASS Coriolis kütlesel akışölçerlerin EGM (Entrained Gas Management) özelliği ile hem yoğunluk ölçümü hem de hapsolmuş gaz oranının ölçümü gerçekleştirilebilmektedir. Bu sayede hava içeren dondurulmuş akışkanların bir otomasyon sistemi dahi olmaksızın doldurulması olanağı bulunmaktadır.  Ölçüm teknolojisindeki bu yenilik, çok önemli zaman kazanımları da sağlamaktadır. EGM özelliği ile %0 ile %100 hava içeriği aralığında in-line ve gerçek zamanlı sürekli ölçüm yapılabilmektedir.

Krohne

Krohne

Üretimin son aşaması olan doldurma ve paketleme işleminde ise, çok kısa süreli ve küçük hacimli dolum işlemlerinde dahi son derece hassas ve yüksek tekrarlanabilirlikte ölçüm yapacak akışölçer gereksinimi bulunmaktadır. BATCHFLUX 5500 serisi elektromanyetik akışölçerler bütünüyle kaynaklı IP69 gövdesi ile doğrudan bu amaca yönelik olarak tasarlanmıştır. Akışölçerin sağladığı yüksek tekrarlanabilirlik ile sistem her seferinde aynı miktardaki akışkanın dolumunu sağlamakta ve çok yüksek hızlardaki dolum makinelerinin oluşturulmasına olanak sağlamaktadır.

Krohne

KROHNE’nin bir dondurma üretim tesisinin olası en yüksek verimliklikte işletilmesini sağlamak amacıyla tasarlamış olduğu yenilikçi ölçüm enstrümanları, bir çok farklı endüstride olduğu gibi üretim proseslerinin gerek duyduğu tüm ölçüm noktalarındaki gereksinimleri karşılamayı hedeflemektedir. Doğru bir enstrümantasyon ile planlanacak otomasyon sistemi yardımıyla gerçekleştirilecek dondurma üretim prosesi, hem insan sağlığına uygun üretim koşullarına olanak sağlayacak hem de yüksek verimli bir işletme oluşturulmasına katkı sağlayacak, böylece birim üretim maliyetlerinin düşmesine de olanak tanıyacaktır.

Share.

About Author

Leave A Reply

'