ઉન્નત છણણી માટે અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદન યંત્ર – એક કેસ સ્ટડી

સામાન્ય મેકેનિકલ પાવડર છાણણું ઘણીવાર ઝડપી એગ્રીગેટ્સના નિર્માણથી અવરોધાય છે. – જે ઘણીવાર સ્ટાર્ચના ચીપચીપપણાથી થાય છે. – જે છાણણીની જાળી તાત્કાલિક અંધ કરી દે છે અને અલગ કરવાની કાર્યક્ષમતા ઘણાં ઘટાડી દે છે. અલ્ટ્રાસોનિક છાણણી યુદ્ધ આ ગંભીર પડકારને ઉંચી આવૃત્તિના મેકાનિકલ સ્પંદનો ઉપયોગ કરીને સતત છાણણી સપાટીને ડિબ્લાઈન્ડ કરીને હલ કરે છે.
અહીં પ્રસ્તુત અભ્યાસના પરિણામો પરંપરાગત પદ્ધતિઓની તુલનામાં અલગ કાર્યક્ષમતામાં નાટ્યાત્મક સુધારો દર્શાવે છે; જ્યારે પરંપરાગત ચાળણીએ શ્રેષ્ઠ 200-450 μm રેન્જમાં સામગ્રીના 55% કરતા ઓછી ઉપજ આપી હતી, ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિક સેટઅપે ઇચ્છિત અપૂર્ણાંકની પુન recoveryપ્રાપ્તિમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યો હતો. સૌથી નોંધપાત્ર રીતે, 75% અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર પર 10-મિનિટની ચાળણી ચક્રે લક્ષ્ય કદની શ્રેણીમાં મકાઈના લોટના 83.79% સફળતાપૂર્વક અલગ કરી દીધા છે, જે સાબિત કરે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક ડિબ્લાઇન્ડ એ ચોક્કસ કણોના કદના વિતરણને સુનિશ્ચિત કરવા માટે અત્યંત અસરકારક અને ન્યાયી પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ચાળણી શેકરના ઉપયોગથી કોણ લાભ મેળવે છે

• ગુણવત્તા નિયંત્રણ & પ્રયોગશાળા સંશોધન: કણોના કદનું વિશ્લેષણ કરતા વૈજ્ઞાનિકો અને ટેકનિશિયન મેશ બ્લાઇંડિંગની દખલ વિના સચોટ, પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય તેવા પરિણામો મેળવે છે.
• ખાદ્ય ઉદ્યોગ & પ્રોસેસર્સ: મકાઈ, ઘઉં અને રાઇ લોટ જેવી સ્ટાર્ચ-આધારિત સામગ્રી સાથે વ્યવહાર કરતા ઉદ્યોગો સતત કણોના કદથી લાભ મેળવે છે, જે સીધા વિસ્તૃત એક્સ્ટ્રુડેટ્સ જેવા ઉત્પાદનોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે જરૂરી છે.
• મેન્યુફેક્ચરિંગ કામગીરી: એક્સ્ટ્રુઝન અથવા સમાન પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરતી સુવિધાઓ તેમના અંતિમ ઉત્પાદનોની ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે, કારણ કે સમાન કણોનું કદ પ્રક્રિયા દરમિયાન વધુ સારી ગરમી સ્થાનાંતરણ અને ઇચ્છિત ટેક્સચરલ ગુણધર્મોની ખાતરી આપે છે.

કેસ સ્ટડી: મકાઈના લોટને ચાળતી વખતે ડિબ્લાઈન્ડિંગ સ્ક્રીનો માટે અલ્ટ્રાસોનિક સિવ શેકર

Brnčić અને સહકર્મીઓ (2009) દ્વારા કેસ સ્ટડીમાં છાશ અથવા સોયા પ્રોટીનથી સમૃદ્ધ નાસ્તા સહિત ડાયરેક્ટ-વિસ્તૃત એક્સટ્રુડેડ ખોરાકના ઉત્પાદન માટે મકાઈના લોટની ચાળણીને સુધારવા માટે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ચાળણી શેકરના ઉપયોગનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું છે. એક્સટ્રુઝનમાં કણોનું કદ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે ઘટકોના મિશ્રણ, હીટ ટ્રાન્સફર, વિસ્તરણ અને અંતિમ ઉત્પાદન રચનાને અસર કરે છે. તેથી સંશોધકોએ 200 અને 450 μm વચ્ચેના મકાઈના લોટના કણોને અલગ કરવાનો હેતુ રાખ્યો હતો. – આ એપ્લિકેશન માટે પસંદગીની શ્રેણી.

પરંપરાગત ચાળણીનું પરીક્ષણ 5, 10 અને 15 મિનિટ માટે કરવામાં આવ્યું હતું. કારણ કે મકાઈના લોટમાં સ્ટીકી સ્ટાર્ચ હોય છે, કણો અથડાયા અને એગ્લોમેરેટ્સ બનાવે છે જે ચાળણીને અવરોધિત કરે છે, ખાસ કરીને 450 μm મેશ. પ્રથમ અથવા બીજી મિનિટમાં અવરોધ શરૂ થયો અને લાંબા સમય સુધી પ્રક્રિયા સાથે વધુ ખરાબ બન્યો. પરિણામે, ઇચ્છિત શ્રેણીમાં લોટનું પ્રમાણ 5 મિનિટ પછી 55.58% થી ઘટીને 10 મિનિટ પછી 54.11% અને 15 મિનિટ પછી માત્ર 49.37% થઈ ગયું.

250 W સુધી રેટ કરેલ અને 24 kHz પર કાર્યરત અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને ટ્રાયલનું પુનરાવર્તન કરવામાં આવ્યું હતું. ત્રણ અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર – 25%, 50% અને 75% – દરેક સિવિંગ અવધિ પર મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. ઉચ્ચ-આવર્તન યાંત્રિક સ્પંદનો ચાળણીમાંથી પસાર થાય છે, એગ્લોમેરેટ્સને તોડી નાખે છે અને જાળીના છિદ્રોને સ્પષ્ટ રાખે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે ધકેલી આવેલી છાણીઓએ નોંધપાત્ર સુધારા કર્યો:

• 5 મિનિટ પછી, ઉપયોગી ભાગAmplitudeસાથે વધ્યો, 75%Amplitude પર 79.57% સુધી પહોંચ્યો.
• 75%Amplitude પર 10 મિનિટ પછી, લોટનો 83.79% હિસ્સો લક્ષ્ય શ્રેણીમાં પડ્યો, જ્યારે પરંપરાગત છાણણમાં માત્ર 54.11% હતો. – લગभग 30 ટકા પોઈન્ટનો લાભ.
• 75%Amplitude પર 15 મિનિટ પછી, લક્ષ્ય ભાગ લગભગ સમાન ઊંચાઈએ 83.4% હતો, જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક વિના માત્ર 49.37%.

સાંખ્યિક રીતે બે શ્રેષ્ઠ પરિણામો આર્થિક રીતે સુવ્યવસ્થિત પ્રક્રિયા માટેના અભ્યાસના 75% બेंચમાર્કને પાર કર્યા.

10 મિનિટ પછી અલ્ટ્રાસોનિક sise શેકરનો ઉપયોગ કરીને મકાઈ લોટને છાણવાની પરિણામો
અભ્યાસ અને ગ્રાફિક: Brnčić ©et al., 2009.

અલ્ટ્રાસોનિક સિવીંગનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે યોગ્ય રીતે કદની સામગ્રીની મોટી અને વધુ સુસંગત ઉપજ આપતી વખતે ચાળણીને બ્લાઇંડિંગ અટકાવવાની તેની ક્ષમતા છે. તે ચાળવાની ક્ષમતા પણ જાળવી શકે છે, મેન્યુઅલ અથવા યાંત્રિક સફાઈ પદ્ધતિઓ પર નિર્ભરતા ઘટાડી શકે છે, અને જાળીના નુકસાન અને ઉત્પાદનના દૂષણના સંકળાયેલ જોખમોને મર્યાદિત કરી શકે છે.

એકંદરે, અભ્યાસ 75% અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર પર 10 મિનિટની ચાળણીને સૌથી કાર્યક્ષમ પરીક્ષણ સ્થિતિ તરીકે ઓળખે છે. પરિણામી લોટનો અપૂર્ણાંક પ્રોટીન સાંદ્રતા સાથે વધુ સમાન મિશ્રણને ટેકો આપે છે અને વધુ સુસંગત એક્સ્ટ્રુઝન, વિસ્તરણ અને ઉત્પાદન રચનાને પ્રોત્સાહન આપવું જોઈએ. આ પદ્ધતિ અન્ય પાવડર સામગ્રીના કણો-કદને અલગ કરવા માટે પણ યોગ્ય હોઈ શકે છે.

હું અલ્ટ્રાસોનિક સીફ શેરકરને શા માટે ઉપયોગ કરવો જોઈએ?

• સીફ બ્લાઇન્ડિંગ દૂર કરવું: ઘણીવાર કાફી નાખવાના, સ્ટિકી પાવડર જેવા કે મકાઈના લોટની પરંપરાગત છણાઈ દરમિયાન સ્ટાર્ચની ચિપચિપી જેવા કારણે કણો ગૂંચાઈને મેશ બ્લોકેજ ઝડપથી થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક કુંપન સતત આ ગૂંચણોને તોડતા રહે છે, જેથી સમગ્ર પ્રક્રિયા દરમિયાન મેશના ખાંચાઓ ખુલ્લા રહે છે.
• ઉત્પાદન અને ચોકસાઇમાં નોંધપાત્ર વધારો: બ્લોકેજ અટકાવીને, અલ્ટ્રાસોનિક છણાઈ ઇચ્છિત કણ ફ્રેક્શનની પુનઃપ્રાપ્તિ નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેસ સ્ટડીમાં, લક્ષ્ય ફ્રેક્શન (200–450 μm) પરંપરાગત છણાઈથી 55%થી નીચે રહેતી હતી, જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપયોગથી 83% કરતાં વધારે થઈ ગઈ.
• ડાઉન્સ્ટ્રીમ પ્રોસેસિંગનું ઑપ્ટીમાઇઝેશન: ચોક્કસ કણોનું કદ વિતરણ વિશ્લેષણ, ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમો માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
• ફાઇન કણો સાથે શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન: પરંપરાગત પદ્ધતિઓ ઘણીવાર ઝડપી ક્લોગિંગને કારણે દંડ જાળી (દા.ત., 450 μm અથવા નાના) સાથે નિષ્ફળ જાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક ડિબ્લાઇન્ડ સુનિશ્ચિત કરે છે કે શ્રેષ્ઠ જાળીઓ પણ અસરકારક રહે છે, જે દંડ પાવડર અને સસ્પેન્શનના ઉચ્ચ-ચોકસાઇ વિભાજનને મંજૂરી આપે છે.
• સુધારેલ જાળીદાર ટકાઉપણું, ઘટાડેલી સફાઈ: મિકેનિકલ ડિબ્લાઈન્ડિંગ ડિસ્ક અથવા મેન્યુઅલ હસ્તક્ષેપ બિનકાર્યક્ષમ હોઈ શકે છે અને નાજુક ચાળણીની જાળી માટે સંભવિત નુકસાનકારક હોઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક ચાળણી શેકર સ્ક્રીન મેશના ઘસારાને ઘટાડે છે.
• સમય અને ખર્ચ કાર્યક્ષમતા: અલ્ટ્રાસોનિક ષીવિંગ સ્પષ્ટ કરવામાં આવે તે સંચાલિત પરંપરાગત ષીવિંગ સમયની તુલનામાં ટૂંકા સમયમાં વધારે ઉપજ પ્રાપ્ત કરે છે જે નીચા પુનઃપ્રાપ્તિ દર આપે છે. આ કાર્યક્ષમતા શ્રમ ખર્ચ ઘટાડે છે અને લેબોરેટરી થ્રૂપુટ વધારશે.
• ઉદ્યોગોમાં બહુમુખી ઉપયોગ: જે ખાદ્ય સામગ્રી જેમ કે મકાઈ, ઘઉં અને રાઈના લોટ સાથે બતાવવામાં આવી છે, તે ટેકનોલોજી વિવિધ બારીક પાઉડર્સ અને દ્રવમાં વિસર્જિત કણોમાં લાગુ પડે છે, જે ફાર્માસ્યુટિકલ, રાસાયણિક અને સામગ્રી વિજ્ઞાન સંશોધન માટે મૂલ્યવાન બનાવે છે.
• સુધારેલ પુનરુત્પાદકતા: સ્થિર અને નિયંત્રિત ડિબ્લાઇન્ડિંગ તંત્ર ઉપલબ્ધ કરાવીને, અલ્ટ્રાસોનિક ષીવિંગ મેન્યુઅલ ષીવિંગ અથવા મિકેનિકલ ટાપિંગ સાથે સંકળાયેલ બદલીને ઘટાડે છે, જે વધુ વિશ્વસનીય અને પુનરાવર્તી વિશ્લેષણાત્મક પરિણામો તરફ દોરી જાય છે.

સાહિત્ય / સંદર્ભો