Melhoria da qualidade do produto por meio da cobertura controlada do tanque
Melhor qualidade de óleos comestíveis nutracêuticos com neutrônicos
Um grande fabricante de óleos comestíveis nutracêuticos localizado na região Nordeste dos Estados Unidos estava tendo dificuldades em fornecer uma maneira consistente e confiável de manter a alta qualidade de seus óleos durante o empacotamento em cápsulas de gel. A Neutronics foi capaz de revisar os processos envolvidos e fornecer uma solução econômica.
Um nutracêutico é um alimento fortificado ou suplemento dietético que fornece benefícios à saúde além do valor nutricional básico. Uma pesquisa recente cita que o tamanho do mercado global de nutracêuticos deve chegar a US $ 403 bilhões em 2024, contra US $ 266 bilhões em 2018. No entanto, com um aumento tão rápido no tamanho do mercado, é importante garantir a qualidade do produto em todos os momentos. Isso é especialmente verdadeiro para empresas que valorizam muito a satisfação do consumidor e também desejam manter uma vantagem competitiva.
Com a qualidade consistente sendo um problema, um fabricante de óleos comestíveis nutracêuticos recorreu à Neutronics para obter suporte. A Neutronics Inc. é uma fornecedora de classe mundial de tecnologias de equipamentos de análise e manuseio de gás que incluem sistemas de inertização para uma variedade de indústrias, incluindo alimentos e nutracêuticos. A divisão de Soluções de Análise de Gás da Neutronics projeta, fabrica e comissiona analisadores de oxigênio e monitores de gás ambiente para controlar o oxigênio e outros gases durante os processos de fabricação e foi capaz de revisar de perto os processos do fabricante.
Por meio de uma análise cuidadosa, descobriu-se que o óleo estava ficando rançoso devido à oxidação indesejada e, portanto, inaceitável para venda aos clientes devido à baixa qualidade. O problema estava sendo causado pela exposição ao ar e à umidade durante o processo de embalagem de seus óleos em cápsulas de gel. Com um diagnóstico claro, a Neutronics conseguiu desenvolver uma solução customizada.
Requisitos desafiadores
O cliente tinha uma série de requisitos exclusivos que tornavam a adaptação de um sistema de controle de inertização (ICS) ao processamento em lote muito mais desafiador.
Os óleos eram fabricados em pequenos lotes, em tanques portáteis com tampas removíveis. Como os tanques são portáteis, os sensores devem ser facilmente removíveis para que possam ser movidos de um tanque para outro à medida que são usados, esvaziados e substituídos por outros cheios. As tampas removíveis aumentavam o potencial de vazamentos de gás para dentro ou para fora dos tanques, o que deveria ser levado em consideração durante o projeto do sistema. Outra complicação era que, devido ao pequeno tamanho dos tanques e à variedade de produtos sendo fabricados, vários tanques tiveram que ser monitorados simultaneamente. Tudo isso também teve que ser feito a um custo razoável e dentro de um orçamento.
Prototipagem e Desenvolvimento
Um engenheiro de campo da Neutronics iniciou o trabalho desenvolvendo e instalando um protótipo em um dos tanques para testar as condições de operação. Isso permitiu ao engenheiro determinar a melhor localização para o sensor de oxigênio, a taxa de fluxo do nitrogênio e onde ele foi alimentado no tanque. Ele também avaliou a estanqueidade do próprio tanque.
Após uma série de testes, o trabalho de protótipo mostrou a viabilidade do ICS, o fluxo estimado de nitrogênio necessário e ajudou a fazer sugestões de projeto para modificar as tampas com selos que melhorariam a estanqueidade.
Serviço e solução
Usando as informações geradas no local pelo protótipo, a Neutronics projetou um sistema multicanal que era capaz de receber informações de vários sensores de tanques simultaneamente e controlar de forma independente e automática o fluxo de nitrogênio em cada tanque, conforme necessário. Os condutores do sensor nos tanques foram fixados com acessórios sanitários prontos para uso que permitiam que fossem facilmente movidos de tanque para tanque, mantendo o custo baixo.
projeto de fundo
Muitos materiais e produtos, como os das indústrias alimentícia, farmacêutica e nutracêutica, podem ser adversamente afetados pela exposição ao oxigênio e à umidade do ambiente. Essa exposição pode causar uma redução na estabilidade e potencialmente alterar a cor, o sabor e o aroma.
Existem várias maneiras de eliminar este problema, com o uso de nitrogênio seco para cobrir (ou “acolchoar”) o equipamento de processo, recipientes de armazenamento e recipientes sendo um dos métodos mais eficazes. Outros gases, como dióxido de carbono ou argônio, também podem ser usados, no entanto, o nitrogênio oferece as vantagens de ser amplamente disponível, ter baixa reatividade e custo relativamente baixo.
A inertização fornece controle da concentração de oxigênio no espaço de vapor ao redor do produto por diluição com nitrogênio (ou outro gás inerte). Ele também pode criar uma leve pressão positiva no tanque, evitando que o ar e a umidade que o acompanha, e assim seus efeitos de degradação em potencial, entrem no processo.
A inertização pode ser realizada simplesmente tendo um volume suficientemente grande de fluxo de nitrogênio sobre o topo do tanque; no entanto, isso pode levar ao alto uso de nitrogênio e, portanto, a custos mais elevados. Também não haveria certeza de que os produtos estivessem realmente sendo cobertos de maneira adequada, uma vez que a concentração real de oxigênio não seria conhecida devido a fatores como nível de enchimento, clima e outras condições. Uma maneira mais eficiente de realizar a inertização seria medir os níveis de oxigênio no espaço vazio do tanque e controlar o fluxo de nitrogênio para manter o oxigênio abaixo do máximo exigido especificado. Dessa forma, nenhum nitrogênio seria desperdiçado, independentemente do nível de enchimento do tanque, mantendo os contaminantes fora.
A maioria das instalações ICS padrão são compostas dos mesmos componentes básicos, conforme visto no diagrama (ABAIXO). Eles podem ser configurados de diferentes maneiras, dependendo das necessidades específicas do cliente. Observe que se houver uma chance de exposição a gases inflamáveis ou explosivos como os vistos na classe 1, div. 1 áreas do tipo, configurações intrinsecamente seguras para as unidades também estão disponíveis.
A Neutronics Inc. pode projetar um sistema completo que consistirá em um ou mais sensores de oxigênio, um pacote de preparação de amostra adequado e o analisador direito com um circuito de feedback de controle que pode regular o fluxo de nitrogênio no tanque. Tudo isso feito sob medida para os requisitos específicos do processo que está sendo monitorado.
Sensor de oxigênio: o elemento em contato direto com a amostra que emitirá um sinal elétrico proporcional em resposta à presença de uma concentração de oxigênio na amostra de gás.
Analista: o hardware eletrônico que pegará o sinal do sensor e o converterá em um dos vários tipos de saídas, como por exemplo uma luz verde / vermelha de advertência ou um alarme sonoro, uma tela numérica de exibição da quantidade de oxigênio em PPM ou porcentagem ou um sinal de 4 a 20 mA que pode ser enviado a outros dispositivos para gravação ou para acionar alarmes do operador ou outras notificações. O analisador também pode interpretar os dados do sensor e determinar se o fluxo de nitrogênio é necessário ou não, e até mesmo acionar uma válvula de fluxo para tornar o processo totalmente automático. Os analisadores podem vir em uma variedade de modelos, dependendo da precisão necessária e do número de entradas e saídas necessárias, de um único canal de entrada e saída a vários, dependendo do número de tanques ou dispositivos sendo protegidos.
Unidade de condicionamento de amostra: é o hardware que irá remover a amostra do espaço vazio do tanque, seja usando uma bomba de deslocamento positivo, efeito venturi ou outros meios. Ele também limpará, filtrará, resfriará e secará a amostra de gás e a entregará aos sensores de oxigênio. Os filtros opcionais disponíveis permitem que a unidade funcione mesmo em ambientes muito adversos.
O Resultado- Melhoria da Qualidade de Óleos Comestíveis Nutracêuticos
Gus Rolotti, engenheiro de vendas de campo da Neutronics, comenta: “O ICS completo foi instalado e operacional na instalação de processamento de óleo há mais de um ano”. Ele continua, “O cliente relata que a qualidade do produto foi mantida em níveis previsíveis graças à sua capacidade de controlar o oxigênio e a umidade no tanque, independentemente das condições ambientais”.
O cliente também relatou que o equipamento de amostragem é simples de usar e não apresenta problemas ou problemas técnicos. O único trabalho exigido pelo cliente foi a manutenção padrão para substituir os sensores de oxigênio no final de sua vida útil prevista. O sistema já se pagou eliminando produtos fora das especificações. Um benefício adicional está relacionado ao próprio suprimento de nitrogênio. Por ser capaz de controlar o fluxo de nitrogênio conforme a necessidade do processo, seu uso total é menor e mais previsível, resultando em economia geral de nitrogênio.
Melhoria da qualidade de óleos comestíveis nutracêuticos por meio da medição direta e contínua de oxigênio e da cobertura controlada do tanqueBaixe uma cópia do estudo de caso da Neutrônica, Nutracêutica agora