مقاله ترجمه شده رشته صنایع غذایی با عنوان بهینه سازی پارامترهای فراوری شکلات در اسیاب گلوله ای

 
 
عنوان انگلیسی : 

Optimization of processing parameters of a ball mill refiner for chocolate

 
 
 
 
چکیده :
هدف از این کار بهینه سازی آسیاب براسا فرایند فراوری و تصفیه شکلات از نظر زمان فراوری و مصرف ‏انرژی است.آزمایش پس از  طرح ریزی مرکب مرکزی‎(CCD)‎‏ برنامه ریزی شده و با توجه به زمان ‏فراوری‎(RT)‎‏ و سرعت شفت همزن‎(as)‎‏ به عنوان عوامل در نظر گرفته شده است. متغیرهای تجربی ‏اندازه گیری ویژگی ها و شکلات های بدون قالب ریزی شده را  در نظر گرفته است. مدل دوم داده ها را ‏بررسی می کند. ضریب مصرف انرژی نیز مهم بوده و همچنین محتوای مقدار اهن و اندازه ذرات مهم ‏است. 
 
بهینه سازی عبارتست از  به حداقل رساندن زمان فراوری با استفاده از تابع مطلوب. قبل از آزمایش ‏شرایط کار 70دور در دقیقه بوده و زمان فراوری 58دقیقه بوده است. شرایط مطلوب محاسبه شده توسط ‏بهینه سازی به شرح زیر است.58دور در دقیقه و 38.5 دقیقه برای زمان فراوری. شرایط کاری جدید ‏مشخص شده برای آسیاب گلوله ای در نظر گرفته شده است که خروجی109 کیلوگرم بر ساعت تا 156 ‏کیلوگرم بر ساعت را داشته و 43%افزایش بهره وری  دیده می شود. تجربه و شواهد در شرایط بهینه ‏سازی انجام شده برای اثبات نتایج بدست آمده انتظارات موجود را از متغیر وابسته تایید می کند.‏
 
 
کلیدواژه ها:

شکلات

طراحی تجربی

فراوری آسیاب میله ای

بهینه سازی،تابع مطلوب

 
 
 
مقدمه :
براساس قانون فعلی اروپا ‏Dir.200036/CE:UE2000)‎‏ تهیه شکلات به عنوان یک ‏محصول بدست امده از کاکائو و شکر است که شامل کمتر از 35% مواد جامد کاکائوی بوده و مقدار کمتر از ‏‏18%کره کاکائو و کمتر از 14%کاکائوی بدون چربی خشک می باشد. روش های سنتی شکلات گیری ‏براساس مخلوط کردن مواد تشکیل دهنده بوده و سپس انها توسط فرایند آسیاچرخشی خرد شده و ‏کنچینگ و معتدل سازی انجام می شود. 
 
مهم تر از همه فرایند کنچینگ است که به منوظر حذف رطوبت ‏و طعم نامطلوب می باشد. در حالی که با این فرایند شکلات بسایر دلپذیر می شود. علاوه براین از انجا ‏که فرایند آسیاب چرخشی قبلا انجام شده است سطوح جدیدی را به وجود آورده است که توسط ‏کنچینگ پوشش داده نشده است. این سطوح جدید زاید بوده و بهبود خواص را در پی خواهد ‏داشت(بکت1999). دمای کار نیز برای تنظیم بسیار ضروری است چرا که باید کره کاکائو در محصول ‏نهایی به صورت جامد پایدار باقی بماند(تالبوت1999). 
 
 
فراوری شکلات بستگی به نوع محصول،شیر و نوع ‏فرایند  ومیله های آهنی اسیاب در مقابل موادی مانند شیرخشک که به صورت گرانوله بوده یا پودر ‏شکر بستگی دارد. این عملیات ممکن است پرزحمت بوده و براساس  هزینه های جاری خود مانند ‏سرمایه،تعمیر ونگهداری و انرژی مورد ارزیابی قرار گرفته و ویژگی های محصول مانند توزیع اندازه ‏ذرات و شکل ذرات و میزان الودگی ها در محصول نهایی موثر باشد. 
 
انتخاب تجهیزات برای کاهش اندازه ‏ذرات بستگی به عوامل بسیاری مانند نوع خوراک دستگاه و اندازه ذرات نهایی و نوع ماده در حال فراوری ‏است. فراوری شکلات اغلب با استفاده از 5 رول انجام می شود. 4 رول آسیاب است که به صورت عمودی در ‏وسط قرار دارد در حالی که یک رول خوراک دهنده با یک زاویه پایین تر از رول های قبلی قرار دارد. ‏میزان تغذیه تعیین توان و ظرافت نهایی شکلات را بر عهده داشته و با تغییر فاصله رول ها می توان ‏سرعت تولید را تغییر داد.(زیگلر و هاگ 1999). بسیاری از تولید کنندگان شکلات ها در ابعاد کوچک ‏نیاز به کارگاه های شکلات سازی کوچک و جمع وجود دارند که شامل سیستم فراوری رولی بوده و به ‏صورت سنتی می باشند.‏
 
 
 
فهرست مطالب :
چکیده:‏ ‏2‏
کلیدواژه:‏ ‏2‏
‏1-مقدمه:‏ ‏3‏
‏2-موارد و روش ها:‏ ‏6‏
‏2-1 طراحی تجربی:‏ ‏6‏

جدول 1:انتخاب به طور تصاادفی تجربی برای زمان فراوری‎(rt)‎‏ و سرعت همزن‎(as)‎ ‏6‏

‏2-2 تولید شکلات:‏ ‏7‏

‏2-3 مصرف برق:‏ ‏9‏

‏2-4 اندازه ذرات:‏ ‏10‏
‏2-5 مقدار آهن:‏ ‏10‏
‏2-7 تجزیه و تحلیل اماری:‏ ‏11‏
‏3-نتایج و بحث:‏ ‏12‏

جدول 2 نتایج مربوط به متغیرها برای آزمایش تمام مقادیر ‏13‏

جدول 3:ضرایب مرتبه دوم چندجمله ای مدل معادله 2 برای متغیر های آزمایشبا ضرایب رگراسیون و عدم تناسب ‏ANOVA ‏14‏
شکل 3:سطح پاسخ اندازه ذرات ‏‎(d90)‎ ‏15‏
شکل 4:سطح پاسخ محتوای اهن ‏16‏
جدول 4:تابع مطلوبیت ارزش با مقادیر بالا و پایین و وزن هریک از متغیرها ‏17‏
‏4:نتیجه گیری:‏ ‏19‏