Digitalizzazione della mungitura: spray drying sostenibile
21 Mar 2023
Lo spray drying è un ottimo metodo per conservare il latte e i prodotti a base di latte sotto forma di polveri stabili e facilmente utilizzabili in tutta sicurezza, senza necessità di refrigerazione. Tuttavia, il processo di spray drying richiede una grande quantità di aria calda e di energia. Per questo motivo, GEA ha sviluppato una soluzione software che può aiutare a ridurre il consumo energetico complessivo del 5-10%.
Rendere i prodotti lattiero-caseari sicuri e accessibili
Il latte è altamente nutriente ma se, da un lato, per molti il latte fresco e gli alimenti a base di latte sono importanti in una dieta sana, dall'altro i prodotti lattiero-caseari possono deteriorarsi rapidamente a temperatura ambiente. Anche le bevande a base di latte e i latticini refrigerati devono essere utilizzati entro pochi giorni. La necessità di una catena del freddo aggiunge costi e oneri logistici al trasporto su distanze non brevi.
Una soluzione consiste nel trasformare i prodotti lattiero-caseari in formulazioni stabili a temperatura ambiente. Un modo per ottenere questo risultato è eliminare l'acqua dal latte. Da decenni l'industria utilizza lo spray drying come metodo efficace per trasformare il latte fresco e gli alimenti a base di latte in polveri lattiero-casearie versatili con una lunga durata di conservazione. Questi prodotti mantengono tutto il loro valore nutrizionale e possono essere conservati a temperatura ambiente. Inoltre, sono facili da usare sia direttamente come polvere, sia tramite ricostituzione in acqua.
I prodotti lattiero-caseari essiccati a spruzzo sono notevolmente meno costosi da trasportare su lunghe distanze, non solo perché non c'è bisogno di refrigerazione, ma anche perché la maggior parte dell'acqua è stata rimossa, quindi hanno un volume minore. In questo modo, le polveri nutrizionali a base di latte possono essere rese più accessibili alle popolazioni di tutto il mondo come fonte di nutrizione potenzialmente in grado di salvare la vita di neonati e adulti.
Migliorare l'efficienza energetica
Per i consumatori è scontato che i prodotti lattiero-caseari in polvere abbiano un buon sapore e una lunga durata di conservazione. Per i produttori, tuttavia, lo spray drying è un processo complesso che deve essere adeguatamente controllato e regolato per ogni diversa ricetta e formulazione di polvere, in modo da mantenerne intatte le proprietà.
Lo spray drying utilizza aria calda per far evaporare l'acqua dal prodotto liquido. Si tratta di un processo ad alto consumo energetico, ma gli esperti di GEA hanno lavorato instancabilmente per decenni per sviluppare soluzioni sostenibili che garantiscano un minor consumo di energia da parte degli impianti di spray drying. Un modo per contribuire a ridurre il consumo energetico relativo è quello di far lavorare lo spray dryer alla massima capacità produttiva con una quantità fissa di energia immessa.
La soluzione digitale di controllo avanzato dei processi di GEA, GEA OptiPartner, aiuta gli operatori a gestire il processo in modo più regolare per ridurre il consumo energetico relativo dello spray dryer. Il sistema monitora e regola continuamente, in tempo reale, i parametri di lavoro fondamentali, per mantenere stabile il processo di spray drying e farlo funzionare alla massima efficienza. Il risultato è una maggiore efficienza e produttività, senza compromettere i parametri essenziali.
Guadagno immediato del 10% di produttività
I nostri clienti hanno dimostrato che l'installazione di GEA OptiPartner per lo spray dryer consente di ottenere un risparmio energetico relativo del 5%, aumentando la produzione con la stessa quantità di energia immessa. L'installazione di un modulo GEA OptiPartner aggiuntivo per l'evaporatore può aumentare ulteriormente il risparmio energetico. Gli evaporatori rimuovono l'acqua in modo molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto agli spray dryer e, di conseguenza, ottimizzando l'efficienza dell'evaporatore con GEA OptiPartner l'acqua da rimuovere nello spray dryer sarà ancora minore. In definitiva, l'installazione di moduli GEA OptiPartner sia per l'evaporatore che per lo spray dryer può aumentare del 10% la produttività del processo. I vantaggi possono essere evidenti quasi subito.
L'utilizzo del modulo GEA OptiPartner per l'evaporatore in aggiunta al modulo GEA OptiPartner per lo spray dryer può incrementare ulteriormente la produttività, migliorando l'efficienza energetica relativa del 10%.
Strumenti digitali e automazione
Grazie allo sviluppo dell'automazione dei processi e di strumenti digitali sia per ricerca e sviluppo che per la produzione, molti settori dell'industria hanno potuto avvalersi di nuovi modi per aumentare la produttività e la sostenibilità ogni giorno. Gli strumenti digitali possono monitorare e controllare molti aspetti di un processo di produzione, dalla stabilità all'efficienza, dalla gestione delle scorte all'utilizzo delle attrezzature e alla programmazione della manutenzione. Gli strumenti digitali integrati possono segnalare in anticipo eventuali errori di processo, in modo da identificare e risolvere i problemi prima di dover interrompere la produzione. Alcuni strumenti possono anche programmare la formazione del personale e automatizzare la generazione di report. Un aspetto importante è che il software odierno consente una produzione più snella ed ecologica in quanto massimizza la produttività di ingredienti preziosi ed è al contempo sostenibile dal punto di vista ambientale.
GEA OptiPartner automatizza l'ottimizzazione degli spray dryer, agendo come un pilota automatico che non si limita a monitorare i processi, ma utilizza modelli di processo avanzati per calcolare e apportare modifiche in tempo reale ai parametri critici molto più velocemente di quanto potrebbe fare qualsiasi persona. Il personale può così dedicarsi ad altre attività di produzione, tenendo sempre sotto controllo il processo tramite l'interfaccia di facile uso.
Nessuna spesa di capitale
Gli strumenti digitali sono generalmente offerti come software-as-a-service, o saas, il che significa che non comportano spese di capitale. I clienti sottoscrivono invece un abbonamento rinnovabile alla piattaforma.
Minimo disagio
Allo stesso modo, GEA OptiPartner viene offerto in forma di "optimization-as-a-service", per cui gli esperti GEA si occupano di tutte le operazioni di configurazione, manutenzione e aggiornamento. Diversamente dall'installazione di nuove attrezzature e componenti a risparmio energetico nelle linee di produzione, che può risultare lunga e richiedere la chiusura dell'impianto e ulteriori interventi tecnici, i moderni strumenti digitali, come GEA OptiPartner, possono essere integrati con poche interruzioni. Pertanto, la produzione della linea di spray drying può continuare normalmente durante l'installazione e la configurazione del software GEA OptiPartner. Una volta integrato nel sistema di controllo dello spray dryer o dell'evaporatore esistente, non sono necessari ulteriori interventi. GEA OptiPartner viene eseguito automaticamente all'avvio e opera in base alle specifiche del prodotto, del processo e della ricetta.
Gli strumenti digitali possono anche essere monitorati e aggiornati in remoto dal fornitore. Utilizzando OptiPartner, gli esperti GEA possono tenere sotto controllo il funzionamento dell'impianto di spray drying e fornire ai clienti report completi. Poiché monitoriamo costantemente l'intero sistema da remoto, possiamo dare consigli o risolvere i problemi se necessario.
GEA OptiPartner è un piccolo ma significativo modo in cui GEA mantiene fede al suo principio di "engineering for a better world". Risparmiare energia poco alla volta consente di arrivare molto lontano.
