شبکه خدمات نوآوری بومرنگ به‌عنوان کارگزار تبادل فناوری یک شرکت متقاضی، در نظر دارد در زمینه رفع نیاز فناورانه «سنجش برخط CO2 و O2 در نوشیدنی» با کلیه افراد و شرکت‌های توانمند برای رفع این مسئله، تعامل و همکاری نماید.

Send Response

Request Number : RFP279707090
Date announced : 97/07/14
Expiration date : 97/08/12


Technological needs Title :

سنجش برخط CO2 و O2 در نوشیدنی

background issue :

 

 هم‌زمان با رشد صنایع و رقابت در صنعت نوشابه‌سازی، بهبود مستمر کیفیت محصولات به‌عنوان یک الزام برای کارخانه‌ها مطرح شده است. باوجودآنکه نوشیدنی‌های حاوی گازکربنیک مانند آب‌معدنی‌ها و آب چشمه‌ها قرن‌ها است که مورداستفاده قرار می‌گیرد، عملاً گسترش آن از زمانی آغاز شد که دانشمندان به کیفیت گازدار بودن آب‌های معدنی و نوشیدنی­ها علاقه‌مند شدند. در ابتدا برای تولید گاز مصنوعی، بخاری را به‌صورت حباب به آب‌های معدنی اضافه می‌کردند که با نام گاز یا هوای محبوس شده شناخته می‌شد. امروزه برای گازدار کردن نوشیدنی‌ها از گازکربنیک استفاده می‌شود. در نوشیدنی‌های غیرالکلی، طعم و مزه تحت تأثیر CO2 و O2 موجود در نمونه می‌باشد، به همین دلیل تعیین میزان دقیق CO2 و O2 موجود در محصول یک پارامتر مهم در تولید و کنترل کیفیت صنایع نوشیدنی گازدار محسوب می­شود.

  • گاز اکسیژن (O2):

وجود هوا و گاز اکسیژن در نوشابه‌ها بسیار نامطلوب است. اکسیژن، طعم نوشیدنی­های گازدار را عوض می‌کند و تغییرات ناشی از نور، گرما، میکروارگانیسم‌ها و آنزیم‌ها را سرعت می‌دهد. هوا از چهار طریق وارد نوشابه می‌گردد:

  • از طریق هوای محلول در شربت یا آب
  • از طریق نشت هوا به داخل دستگاه‌هایی مانند فیلترها، سردکننده‌ها، کربناتور و فیلر
  • ورود هوا به شربت هنگام هم زدن
  • هوای موجود در سر بطری به‌ویژه زمانی که حجم نوشابه درون بطری کم می‌شود.

 

هوا به دلایل زیر موجب بروز مشکل در نوشابه‌های کربناته می‌گردد:

  1. تداخل در کربناسیون و عدم رسیدن به حجم مناسب کربناسیون
  2. هوا به آسانیِ CO2 در آب حل نمی‌شود و تمایل به خروج از آن دارد. این امر موجب خروج و افت CO2 می‌گردد و هنگام پر کردن، بطری نوشابه کف می‌کند و سرریز می‌گردد.
  3. اکسیژن موجود در هوا به رشد انواع خاص میکروارگانیسم‌ها کمک می‌کند و زمان نگهداری محصول در انبار را کاهش می‌دهد.
  4. اکسیژن موجود در هوا طعم و رنگ نوشابه را نامطلوب می‌کند. (تغییرات اکسایشی در نوشابه‌های کربناته حاوی عصاره میوه و طعم‌دهنده‌های طبیعی بیشتر از نوشابه‌های کولاست.)

با توجه به مشکلات ناشی از وجود هوا و اکسیژن در نوشابه‌های کربناته، هواگیری یک قسمت مهم در خط تولید نوشابه می‌باشد. از دستگاه هواگیری برای جداسازی هوا از آب و شربت نوشابه استفاده می‌کنند. در این دستگاه آب به شکل فیلم نازکی روی صفحات تحت خلأ به آهستگی پخش می‌شود و هوای آن گرفته می‌گردد. به‌طورمعمول باید میزان اکسیژن محلول از 9-8 میلی­گرم بر لیتر به 1 میلی­گرم بر لیتر یا کمتر کاهش یابد. متداول‌ترین نوع دستگاه‌های هواگیری، انواع Linear tube deaerator و Vacuum spray deaerator می‌باشند.

 لذا با استفاده از آب هواگیری شده در تولید نوشابه، میزان کف کردن در طی فرایند پر کردن نوشابه کاهش می‌یابد و امکان کربناسیون بیشتری در محصول فراهم می‌گردد و عمر نوشابه‌های تهیه‌شده با آب هواگیری شده نیز افزایش می‌یابد.

جهت سنجش میزان O2 در نوشابه‌های گازدار از دو روش آزمایشگاهی (نمونه‌گیری) و برخط (آنلاین) استفاده می‌شود.

  • روش آزمایشگاهی:

در روش آزمایشگاهی پس از مدت زمان مشخصی نمونه مورد آزمایش می‌گردد. درصورتی‌که مقدار O2 در نمونه بیشتر از مقدار قابل قبول باشد، محلول برای هواگیری مجددا ارسال می گردد.

  • روش برخط (آنلاین):

در روش آنلاین، تمامی فاکتورهای مربوطه به صورت برخط اندازه‌گیری می‌شوند و درصورتی‌که مقدار O2 در نمونه بیشتر از مقدار قابل قبول باشد، فرمان اصلاح برای تجهیزات ارسال می‌شود.

 

  • گاز دی‌اکسید کربن (CO2):

در فرآیند تولید نوشابه، گاز CO2 در دستگاه کربناتور (کربوکولر) به مخلوط عصاره و شربت افزوده می‌شود و این دستگاه توسط ایجاد خلأ و تبرید، گاز را به مایع به‌دست‌آمده تزریق می‌کند.

جهت سنجش میزان CO2 در نوشابه‌های گازدار از دو روش آزمایشگاهی (نمونه‌گیری) و برخط (آنلاین) استفاده می‌شود.

  • روش آزمایشگاهی:

در روش آزمایشگاهی پس از مدت زمان مشخصی نمونه مورد نظر آزمایش می‌گردد. درصورتی‌که میزان قابل‌قبولی از CO2 در نمونه موجود نباشد، تمامی محصولات بازه زمانی گذشته، ضایعات محسوب می‌شوند.

برای آزمایش میزان گاز CO2، بعد از تولید محصول نهایی، یک فشار سنج مخصوص را بر روی نوشابه قرار می دهند و نوشابه را تکان می دهند تا گاز آن شروع به بیرون آمدن کند و داخل شیشه جمع گردد. فشار سنج، فشار داخل شیشه نوشابه را برحسب psi نشان می­دهد. دمای نوشابه نیز اندازه­گیری می­گردد و با استفاده از جدول گاز خوری مقدار گاز  CO2 موجود در نوشابه برحسب درصد حجمی مشخص می شود. درصد وزنی قابل‌قبول گاز CO2 برای نوشابه‌های پرتقالی و لمون لایم باید در حدود 6/0 گرم در cc100 و برای نوشابه‌های کولا در حدود 7/0 گرم در حدود cc 100 باشد.

  • روش برخط (آنلاین):

در روش آنلاین، تمامی فاکتورهای مربوطه به صورت برخط اندازه‌گیری می‌شوند و درصورتی‌که میزان قابل‌قبولی از CO2 در نمونه موجود نباشد، آن نمونه از خط خارج می‌گردد و فرمان اصلاح برای تجهیزات ارسال می‌شود.

Description of technological needs :

 

 با توجه به اینکه طعم و مزه نوشیدنی‌های غیرالکلی و مدت زمان ماندگاری آن‌ها کاملاً به میزان گاز موجود در آن‌ها بستگی دارد و در صورت تولید محصول نامنطبق بدون گاز يا کم‌گاز، ضایعات افزایش می‌یابد، لذا باید از تجهیزات کنترلی آنلاین برای سنجش میزان CO2 و O2 استفاده کرد. استفاده از تجهیزات کنترل آنلاین علاوه بر اینکه ضایعات را کاهش می‌دهد و موجب صرفه‌جویی در تولید می‌شود، نارضایتی مشتری را نیز کم می‌کند.

بخش‌های مختلف یک کارخانه نوشابه‌سازی شامل واحد تصفیه‌خانه، واحد شربت سازی، واحد تولید گاز (CO2) و در برخی موارد واحد تولید بطری PET و خطوط تولید نوشابه و آزمایشگاه کنترل کیفیت می­باشد.

 

مواد سازنده نوشابه شامل آب، شکر، عصاره، مواد نگه‌دارنده و گازکربنیک (گاز CO2) می‌باشد و فرآیند تولید نوشابه‌های گازدار در 4 مرحله انجام می‌گردد:

  • تصفیه و سختی زدایی آب
  • تولید شربت
  • میکس عصاره و شربت
  • افزودن گاز در دستگاه کربوکولر

در فرآیند تولید نوشابه‌، ابتدا آب کاملاً تصفیه می‌شود و مراحل سختی زدایی در آن انجام می‌گردد. در مرحله بعد شربت تولید می‌شود و در تانک میکسر با نسبت مشخصی با عصاره مخلوط می‌گردد. پس‌ازآن مخلوط شربت جهت مخلوط شدن با گاز CO2 به کربناتور یا کربوکولر می‌رود تا میزان کنترل‌شده گاز را جذب نماید. سپس مخلوط تحت‌فشار به قسمت فیلر هدایت می‌شود.

در این فرایند برای یک واحد حجم مایع، 4 برابر CO2 مصرف می‌شود که در داخل بطری فشاری معادل 2 الی 3 اتمسفر ایجاد می‌نماید. سرد نمودن شربت، یکنواختی نوشابه را بهبود می‌دهد. هرچه دمای آب کمتر باشد، فشار گاز کمتری برای کربناسیون آب نیاز است. آب کربناته سردشده تمایل کم‌تری به از دست دادن گاز دارد و پایداری آن بیشتر است.

در حال حاضر در شرکت متقاضی از تجهيزات آزمايشگاهي براي كنترل فاكتورهاي مهم كيفي استفاده می‌کنند كه هزينه بالا، انرژي و زمان بيشتري را می‌طلبد و در صورت توليد محصول نامنطبق مضرات بيشتري را به شركت تحميل می‌کند. با توجه به این‌که گاز دی‌اکسید كربن و گاز اكسيژن از فاكتورهاي بسيار مهم اين صنعت می‌باشند، در صورت عدم كنترل به‌موقع محصولات نامنطبق تولید می‌شوند.

phases of the project or action plan :

 

  • مرحله اول - دریافت پروپوزال‌ها (حداکثر تا 12 آبان ماه 97)
  • مرحله دوم- داوری پروپوزال‌ها و تعیین پروپوزال منتخب (از 5 آذر 97)

key areas :

راه‌حل‌ها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند:

 

  • کنترل آنلاین CO2 و O2 به‌صورت تمام اتوماتیک؛
  • قابلیت تنظیمات به‌صورت دستی؛
  • قابلیت اندازه‌گیری و نمایش لحظه‌به‌لحظه مقدار CO2 و O2؛
  • قابلیت محاسبه گرم بر لیتر CO2 نوشابه با دقت gr/L1؛
  • قابلیت محاسبه میزان O2 آب با دقت ppm1/0؛
  • اعلام هشدار دستگاه در صورت تشخیص خطای بیش از مقدارهای تنظیم‌شده.
  • هشدار در شرايط نامناسب كاري مانند خطا در ارتباط، قطع سيستم آنالوگ، افزايش دما، كاهش ولتاژ و غیره؛
  • توقف در تولید درصورتی‌که فاکتور اندازه‌گیری شده خارج از محدوده تعریف باشد.
  • توانايي ذخيره و بازيابي اطلاعات تا یک ماه گذشته؛
  • ايمن در برابر شستشو تا دماي 80 درجه سانتی‌گراد با مواد قليايي(سود سوزآور)؛
  • ايزوله بودن در برابر رطوبت، گردو غبار، ارتعاشات مكانيكي و الكتريكي؛
  • ضدزنگ و ضد اسيد بودن؛
  • داراي ورودی‌ها و خروجی‌های ديجيتال، رله‌ای و آنالوگ قابل‌برنامه‌ریزی در حالت‌های مختلف مانند عیب‌یابی خودكار، تعيين حد خطاها؛
    • قابلیت ضبط داده‌ها و ارائه گزارش‌های دوره‌ای و سالیانه؛
    • قابلیت اندازه‌گیری در دمای مشخص؛

 

unacceptable approach :

 

  • روش‌های غیر آنلاین
  • روش‌های آزمایشگاهی و دستی (امکان خطا و تولید محصول نامنطبق زیاد است.)

 

 

 

تمامی پروپوزال‌ها باید از طریق ایمیل Proposal@boomerangtt.com یا سایت شبکه خدمات نوآوری بومرنگ در قالب پروپوزال از پیش طراحی‌شده ارسال گردند (قسمت پایین صفحه مربوط به نیاز فناورانه، گزینه ارسال پاسخ). علاوه بر قالب پروپوزال باید فایل رزومه و معرفی شرکت نیز ارسال گردد.

Date File Title Action
97/07/14 RFP File Download
97/07/14 Proposal Template File Download
Send Response