دانلود مقاله ترجمه شده آسیاب گلوله ای در بهینه سازی پارامترهای فراوری شکلات – مجله الزویر

بخشی از ترجمه:

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 ٧٠دور در دقیقه بوده و زمان فراوری ۵٨دقیقه بوده است. شرایط مطلوب محاسبه شده توسط بهینه سازی به شرح زیر است.۵٨دور در دقیقه و ٣٨.۵ دقیقه برای زمان فراوری. شرایط کاری جدید مشخص شده برای آسیاب گلوله ای در نظر گرفته شده است که خروجی١٠٩ کیلوگرم بر ساعت تا ١۵۶ کیلوگرم بر ساعت را داشته و ۴٣%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.
١-مقدمه
براساس قانون فعلی اروپا Dir.٢٠٠٠٣۶/CE:UE٢٠٠٠) تهیه شکلات به عنوان یک محصول بدست امده از کاکائو و شکر است که شامل کمتر از ٣۵% مواد جامد کاکائوی بوده و مقدار کمتر از ١٨%کره کاکائو و کمتر از ١۴%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.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

The aim of this work was to optimize the ball mill based refining process of chocolate, in terms of refining time and energy consumption. Experiments were planned following a central composite design (CCD), considering refining time (rt) and agitator shaft speed (as) as factors. The experimental variables measured were chosen from the main characteristics that describe unmoulded chocolate. A complete second-order model was fitted to the experimental data. The most significant coefficients were that of energy consumption, iron content and particle size. Optimization consists in a bound minimization of refining time using the desirability function. Before experiments, working conditions were 70 rpm for as and 55 min for rt. The optimum conditions calculated by optimization were as follows: 58 rpm for as and 38.5 min for rt. The new working conditions identified for the ball mill considered enabled to rise output from 109 kg/h to 156 kg/h, with a 43% increase in productivity. A control experiment carried out in the optimized conditions to corroborate the results obtained, confirmed calculated expectations of response variables. Keywords: Chocolate; Ball mill refiner; Experimental design; Optimization; Desirability function

۱٫ Introduction

The current European legislation (Dir. 2000/36/CE; UE, 2000) designates chocolate as the product obtained from cocoa products and sugars, which contains not less than 35% total dry cocoa solids, including not less than 18% cocoa butter and not less than 14% dry non-fat cocoa solids. The most traditional methods of chocolate-making are based on the mixing of ingredients, grinding by roll refiners (refining phase), conching, and tempering. Above all, conching is carried out in order to remove moisture and undesirable flavours while developing the pleasant ones. In addition, since the previous grinding process will have created many new surfaces not yet covered with fat, the conching phase coats these new surfaces and improves the flow properties (Beckett, 1999). The tempering process is a technique of controlled crystallization that is necessary to induce the most stable solid form of cocoa butter (which is a polymorphic fat) in the finished product (Talbot, 1999). Chocolate refining depends on product type (milk, dark or compound), on process (crumb vs. milk powder) and on ingredients (granulated or powder sugar).