Tuotemassojen optimaalinen sekoittaminen säiliöissä : Valio Oy Turengin tehtaalla

Abstract

Sekoituksen tarkoituksena on tasata tuotemassojen eri ominaisuuksia, joita ovat lämpötila sekä raaka-aineiden fysikaaliset ja kemialliset koostumukset. Sekoituksen avulla kiinteät partikkelit voidaan pitää liuenneena nesteeseen ja estää faasien erottuminen. Laitteistossa olevia tuotemassojen vaahtoutuvuu-teen vaikuttavia ilman lähteitä ovat esimerkiksi jauheita liuottavat mikserit, säiliöiden sekoittimet, pumput ja putkisto. Tuotemassan ilmapitoisuuteen vaikuttavat myös nesteen lämpötila, ympäröivä paine ja tuotemassaan lisättävien kiinteiden ja nestemäisten raaka-aineiden ilmapitoisuudet.

Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Valio Oy Turengin tehdas. Työ perustuu tehtaalla havaittuun jo pitkäkestoiseen tuotemassojen vaahtoamisongelmaan. Vaahtoutunut tuotemassa aiheuttaa ylimääräisiä kustannuksia lisäämällä hävikin ja jäteveden määrää sekä heikentäen prosessin ennustettavuutta ja lisäten viivästyksiä. Työn tavoitteena oli saada selville mahdollisia syitä tuotemassan vaahtoamiseen. Tarkoituksena oli myös selvittää sekoitukseen vaikuttavia tekijöitä ja teknisiä ratkaisuja.

Työn kirjallisuusosan lähdeaineistona käytettiin kirjallisuutta ja alan artikkeleita. Lisäksi tietoa kerättiin tehtaan työntekijöiltä ja meijeriteknologian laite-valmistajilta. Kirjallisen selvityksen pohjalta päädyttiin käytännönkokeena tutkimaan liuotuksen lämpötilan vaikutusta tuotemassan vaahtoutumiseen. Liuotuksen lämpötilalla havaittiin olevan vaikutusta tuotemassan vaahtoisuuteen. Lämpötilan nostolla saatiin vähennettyä muodostuvan vaahdon määrää huomattavasti. Vastaavasti sekoitusnopeuksien muutoksilla ei havaittu merkittäviä vaikutuksia muodostuvan vaahdon määrään. Jatkotoimenpiteinä tulisi pohtia tuotemassan optimaalisinta lämmitystapaa liuotukseen ja liuotuksen jälkeen tehokkainta jäähdytystä.

The purpose of this Bachelor’s thesis was to study the optimal mixing of product masses in tanks. The thesis was commissioned by Valio Oy Turenki Plant. The company had observed a long-term foaming of product masses which causes extra costs by increasing the amount of waste and waste water and weakens the predictability of the process. Mixing is used to distribute various characteristics of the product masses evenly e.g. the temperature and physical and chemical composition of raw materials. The aim was to find out the possible causes of the foaming of the product masses and examine the factors affecting mixing and various equipment.

In the theoretical part information was collected from publications, internet sources, factory workers and the manufacturers of dairy equipment. On the basis of the literary research it was decided to investigate the effect of the dissolution temperature on the foaming of the product mass through a practical experiment.

The results of the thesis show that the temperature of the dissolution has an effect on the foaming of the product mass. As the temperature rose the foaming decreased. By increasing the dissolution temperature the amount of foaming is significantly reduced. The changes in the mixing speed had no significant effect on the amount of foam formed. As further steps the optimal heating method of the product mass during dissolution and the most efficient cooling after dissolution should be considered.