Jäätelön karkaisutunnelin lämpötilojen optimointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana oli Nestlé Oy, Turengin jäätelötehdas. Työssä selvitettiin mahdollisuutta nostaa jäätelön valmistusprosessin karkaisuvaiheessa käytettäviä lämpötiloja heikentämättä prosessin toimintaa ja tuotelaatua. Työn tavoitteena oli määrittää extruder -jäätelölinjan karkaisutunnelille optimaaliset ajolämpötilat jokaista ajettavaa tuotetta kohden. Optimoinnin tarkoituksena oli vähentää kustannuksia ja varmistaa prosessin toimivuus uusissa ajolämpötiloissa. Lisäksi, seurattiin lämpötilamuutosten vaikutusta tuotelaatuun.

Työssä sovellettiin teoriaa ja tehtiin käytännön mittauksia optimaalisten lämpötilojen toteamiseksi. Prosessin lämpötilat mitattiin tuoteajojen aikana ja tuotelaatua havainnoitiin silmämääräisesti. Tuloksia tarkasteltiin ja perusteltiin teorialla jäätelöstä ja lämmönsiirrosta. Mittauksissa käytetyt lämpötila-anturit olivat, joko laitteiston sisäisiä tai käsikäyttöisiä. Aistinvaraisessa arvioinnissa keskityttiin tuoterikkojen silmämääräiseen havainnointiin.

Saatujen tulosten perusteella voitiin todeta, että karkaisutunnelin lämpötilaa nostettaessa tuotelaatu ja sen ajettavuus laitteistolla muuttuivat tietyn rajalämpötilan ylittyessä. Mittaustulosten vertailusta voitiin päätellä uusia ajolämpötiloja linjan eri tuotteille. Työn tuloksena laadittiin taulukko, johon koottiin suositellut ajolämpötilat eri tuotteille. Laitteistohäiriöiden takia ehdotettiin lisämittauksia muutamille tuotteille.

The commissioner for this thesis was Nestlé Oy, Turenki ice cream factory. This thesis investigated the possibility to raise temperatures in the ice cream hardening production process without reducing the process and quality. The aim was to determine optimal temperatures for the extruder; the ice cream hardening tunnel for every product. The purpose for the optimisation was to reduce production cost and to ensure process functionality. Furthermore, the product quality was monitored during temperature change.

In this thesis, theory and practical measurements were applied to note the optimal temperatures. Process temperatures were measured during the product making process and the quality of the product was approximated visually. Results were examined and explained using the theory of ice cream and heat transfer. Sensors used in measurements were either internal or hand-held. For a sensory review of product breakage, visual determination was utilised.

From the gathered information it was noticed that lifting the temperature in the hardening tunnel, the product quality and line operation changed past a certain temperature point. Through comparing the gathered information, new driving temperatures could be determined for the inline products. As a result of the thesis a chart of recommended driving temperatures were made for different products. Due to equipment failures, new measurements were recommended for certain products.