سافٹ ڈرنک فلنگ مشین: رس دار جوس کے لیے کم جھاگ والی فلنگ

سافٹ ڈرنک فل کرنے والی مشینوں میں فوم کی تشکیل کو سمجھنا

غیر کاربنیڈیٹ مشروبات بنانے والے پیکنگ فیکٹریوں کے لیے جھاگ کو ختم کرنا اب بھی ایک بڑی دشواری کا سبب بنتا ہے، خاص طور پر ان صنعتوں کے لیے جو گودے والے جوس کی مصنوعات سے نمٹ رہی ہیں۔ یہ مسئلہ مختلف وجوہات کی بنا پر پیدا ہوتا ہے جن میں خود مواد کے قدرتی جزو شامل ہیں، بھرنے کے عمل کے دوران شیکنگ کی وجہ سے حرکت، اور مائع کی موٹائی یا پتلے پن کا تناسب جو گودے کی مقدار پر منحصر ہوتا ہے۔ پچھلے سال لابے اور ان کی ٹیم کی جانب سے روبوٹکس اور آرٹیفیشل انٹیلی جنس فیلڈز میں شائع کردہ ایک تحقیقی مقالے میں ایک دلچسپ بات سامنے آئی۔ انہوں نے دریافت کیا کہ موٹے مائعات کو کتنی بلندی سے ڈالا جاتا ہے اور ان کے بہاؤ کی رفتار کتنا اثر اندر پھنسی ہوئی ہوا کے 42 فیصد حصے کی تشکیل میں ڈالتی ہے، جو ظاہر ہے کہ جھاگ کی تشکیل کی مقدار پر اثر انداز ہوتی ہے۔

غیر کاربنیڈیٹ مشروبات کی بھرنے کے دوران جوس کی جھاگ کے اسباب اور حل

پھلوں کے جوس میں پروٹین اور پیکٹنز ہوتے ہیں جو قدرتی طور پر جھاگ پیدا کرنے والے عناصر کا کام کرتے ہیں۔ جب بھرنے والی مشینوں میں انہیں حرکت دی جاتی ہے تو یہ ہوا کے بلبلوں کو مستحکم جھاگ میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ مؤثر حل درج ذیل ہیں:

• تبدیل شدہ فلنگ والو کے ڈیزائن جو سہار قوت کو کم کرتے ہیں
• درجہ حرارت پر مبنی فلنگ کمرے ، جنہیں بہترین طور پر زیادہ تر جوسز کے لیے 10-15°C پر برقرار رکھا جاتا ہے
• خال کی مدد سے گیس نکالنے کے نظام جو فلنگ سے پہلے حل شدہ ہوا کو خارج کرتے ہیں

یہ اقدامات ماخذ پر جھاگ کی شروعات کو کم کرتے ہیں، جس سے فلنگ کی درستگی اور لائن کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔

فلنگ کے دوران جھاگ کی تشکیل پر pulp اور وِسکوسٹی کا اثر

Pulp کی مقدار جو 12% سے زیادہ ہو، وِسکوسٹی کو 300-500 mPa·s تک بڑھا دیتی ہے، جو ہوا کو پھنسانے والے تغیر پذیر بہاؤ کو فروغ دیتی ہے۔ اس کا مقابلہ کرنے کے لیے، پیشہ ور افراد مندرجہ ذیل اقدامات کرتے ہیں:

• چوڑے قطر کے نوزل (پیپلی والے جوسز کے لیے 40-60 مم اور صاف سیالات کے لیے 25 مم)
• ترقیاتی رفتار میں اضافہ قابلِ ایڈجسٹ فلو کی شرح کے ساتھ (0.5-2.0 میٹر/سیکنڈ)
• دہرائے جانے والے بھرنے کے دور جن کی وجہ سے اسٹیجز کے درمیان جھاگ ختم ہو جاتی ہے

یہ طریقہ منگو یا سائٹرس نیکٹرز جیسی مشکل ترکیبوں کے ساتھ بھی مستقل بھرنے کو برقرار رکھتا ہے۔

سافٹ ڈرنک بھرنے والی مشین کے آپریشنز میں حرکت اور ہوا کے داخل ہونے کا کردار

جدید نظام انجینئرڈ کنٹرول کے ذریعے دباؤ کو کم کرتے ہیں:

1. نیچے سے اوپر کی طرف بھرنے کا طریقہ طریقے جو مفت گرنے کی دوری کو کم سے کم کرتے ہیں
2. لیمینر فلو نوزلز رینولڈز نمبر میں 65-80% تک کمی
3. برتنوں میں آکسیجن کی جگہ لینے کے لیے نائٹروجن بلینکیٹنگ سے پہلے پری-پرج برتنوں میں آکسیجن کی جگہ لینے کے لیے

مجموعی طور پر، یہ ایجادات اُن مشروبات میں بھرنے کی اونچائی میں <2% تک فرق کو ممکن بناتی ہیں جن میں 15-20% پھل کے ذرات ہوتے ہیں۔

اہم ایجادات کی جدول:

پیرامیٹر	روایتی نظام	اعلیٰ درجے کے کم جھاگ والے نظام	ترقی
بھرنے کی رفتار (بوتلیں/منٹ)	120-150	80-100	+25% پیداوار
foam کی اونچائی میں کمی	30-40mm	5-8mm	83% کم
pulp برداشت	8٪	22%	175% اضافہ

بھرنے کے دوران pulp والے یا زیادہ لزج دار جوس کو سنبھالنے کے لیے یکسر foam میں کمی کی حکمت عملی

جدید مشروبات کی بھرنے کا سامان موٹے یا لُب دار مشروبات کو نمٹانے کے وقت جھاگ کے مسائل کو حل کرنے کے لیے متعدد ذہین طریقے استعمال کرتا ہے۔ جب 15 فیصد تک لُب والے جوسز یا وسیع وسیع (1,500 سینٹی پوائز سے زائد) مصنوعات کے ساتھ کام کیا جاتا ہے، تو سازوں اکثر رفتار کو کنٹرول کرنے والے خصوصی والوز کو ہموار بہاؤ کے نمونے کے لیے ڈیزائن کردہ نوزلز کے ساتھ جوڑتے ہیں تاکہ پھنسے ہوئے ہوا کے بلبلوں کو کم سے کم کیا جا سکے۔ ایک مؤثر تکنیک میں بوتل کے نیچے سے بھرنے والا نوزل داخل کرنا اور تقریباً 0.3 سے 0.5 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے بھرتے ہوئے آہستہ آہستہ اوپر کی طرف منتقل کرنا شامل ہے۔ اس طریقہ کار سے اوپر سے ڈالنے کے مقابلے میں تقریباً 40 فیصد تک ٹربولینس کے مسائل کم ہوتے ہیں۔ خاص طور پر سائٹرس بنیاد پر مشتمل مشروبات کے لیے، ہاپر علاقے کو 4 سے 10 درجہ سیلسیس پر رکھنا زیادہ جھاگ پیدا ہونے سے روکتا ہے کیونکہ ٹھنڈے درجہ حرارت قدرتی طور پر مائع کی سطحی کشش کی خصوصیات کو بڑھا دیتے ہیں۔

کم جھاگ بھرنے کی ٹیکنالوجی سے لبریز ہونے کو کم کیسے کیا جاتا ہے اور بھرنے کی درستگی کو یقینی بنایا جاتا ہے

ہموار مقداری سینسرز ±0.5 فیصد بھرنے کی درستگی حاصل کرتے ہیں، منگو نیکٹر جیسے غیر متجانس مرکبات کے ساتھ بھی۔ وزن پر مبنی فیڈ بیک لوپ حقیقی وقت میں بھرنے کی صلاحیتوں کو خودکار طور پر ڈھال دیتے ہیں، جو لُب کی کثافت میں تبدیلی کی وجہ سے ہونے والی لچک کی تلافی کرتے ہیں۔ اس سے روکا جاتا ہے کہ شیلف زندگی متاثر ہو اور ضائع ہونے والی مقدار روایتی آپریشنز میں فی لائن فی گھنٹہ تک 2.5 فیصد تک پہنچ جائے۔

بوتل بندی کے آپریشنز میں روایتی اور کم جھاگ بھرنے والے نظام کا موازنہ

پیرامیٹر	روایتی گریویٹی فلرز	اعلیٰ درجے کے کم جھاگ والے نظام
زیادہ سے زیادہ وِسکوسٹی سپورٹ کی گئی	800 cP	3,500 cP
جھاگ میں کمی	10-15%	85-90%
pulp برداشت	5%	18%
بھرنے کی رفتار (BPM)	30-40	22-35

beverages کی پیداوار میں میکانیکی فوم کنٹرول اور کیمیائی اینٹی فوم ایجنٹس کا مقابلہ

آج کل بہت سے خریدار اجزاء سے گریز کر رہے ہیں جنہیں "اینٹی فوم ایجنٹس" کے نام سے لیبل کیا گیا ہے (گزشتہ سال IFST کی تحقیق کے مطابق تقریباً 72%)، اس لیے خوراک بنانے والوں نے متبادل کے طور پر میکانیکی حل کی طرف دیکھنا شروع کر دیا ہے۔ ایک مقبول طریقہ ویکیوم ڈی گیسنگ ہے جو پیکیجنگ سے پہلے تقریباً 95% ہوا کے بلبلا کو ختم کر دیتا ہے۔ اس کے علاوہ ایک دلچسپ ٹیکنالوجی بھی ہے جس میں الٹراسونک سینسرز نوزلز کے بالکل اوپر لگائے جاتے ہیں۔ یہ سینسر فوم کے جمع ہونے کا پتہ لگاتے ہیں اور فوری طور پر بہاؤ کو روک دیتے ہیں۔ سب سے بہتر بات یہ ہے؟ ان طریقوں کی بدولت کمپنیوں کو اب ان سلیکون بیس چیزوں کو شامل کرنے کی ضرورت نہیں رہتی جو کبھی کبھی ذائقے کے تناسب کو متاثر کرتی ہیں، خاص طور پر نازک پھلوں کے مرکبات کے لیے یہ بات اہم ہوتی ہے جہاں نازک ذائقہ چکھنے والوں کے لیے چھوٹی سی تبدیلی بھی بہت فرق پیدا کر سکتی ہے۔

فوم سے متاثرہ درخواستوں کے لیے جدید فلنگ والو اور نوزل ڈیزائن

موسمی یا ذرات سے بھرے مائعات (مثلاً پلس والے جوس) کے لیے بہترین فللنگ والوز

آج کے فللنگ آلات میں جدید کثیر مرحلہ والوز ہوتے ہیں جو 25 فیصد تک پلس مواد والی مصنوعات کو سنبھال سکتے ہیں۔ اس ڈیزائن میں نالی دار سیل اور نظام کے ذریعے وسیع تر چینلز شامل ہوتے ہیں جو ریشے وقت کے ساتھ جمع ہونے سے روکنے میں مدد کرتے ہیں۔ یہ ترتیب 30 سے 50 لیٹر فی منٹ کے درمیان اچھی فلو شرح برقرار رکھتی ہے جبکہ تقریباً 40 فیصد تک نقصان دہ شیئر فورسز کو کم کردیتی ہے۔ نئے سسٹمز کی ڈیزائننگ کرتے وقت بہت سے انجینئرز اب کمپیوٹیشنل فلوئڈ ڈائنامکس کی طرف رجوع کر رہے ہیں۔ یہ مشابہتیں انہیں مشین کے سطحی رابطوں کو بہتر بنانے میں مدد کرتی ہیں، جو چپچپے پھلوں کے جوس کے ساتھ کام کرتے وقت حقیقی فرق پیدا کرتی ہے جہاں مصنوعات ہر چیز پر چپک جاتی ہے۔

جوس فل کرتے وقت خلل کو کم کرنے کے لیے نوزل ڈیزائن میں جدت

اندرونی بہاؤ کو سیدھا کرنے والے وینز کے ساتھ لامینر بہاؤ نوزل رینولڈز نمبر کو 2,000 کے نیچے برقرار رکھتے ہیں جو جھاگ والے ممالیاتی مرکبات کے لیے انتہائی ضروری ہے۔ ایک 2024 کے مشروبات انجینئرنگ کے مطالعے میں پتہ چلا کہ مینگو کے گودے کو بھرتے وقت دو دھاروں والی ترتیب سے تباہ کن حرارتی توانائی میں 68 فیصد کمی آتی ہے، جبکہ 200 ظرف فی منٹ کی رفتار تک ±0.5 فیصد بھرنے کی درستگی برقرار رہتی ہے۔

جھاگ کو کنٹرول کرنے اور مصنوعات کی یکساں مقدار کے لیے بھرنے والے والو کی درست انجینئرنگ

بند حلقہ دباؤ کنٹرول سسٹم پورے عمل کے دوران تقریباً 0.02 بار درستگی برقرار رکھتا ہے، جو دودھ والی اسموتھیز جیسی جھاگ دار مصنوعات بناتے وقت بہت اہم ہے۔ مشین دو مرحلے والی سیل کنٹرول ٹیکنالوجی استعمال کرتی ہے جو برتنوں کو بند کرتے وقت ہوا کے قید ہونے کو روکتی ہے۔ نیز خاص پہننے مزاحم مواد بعد مسلسل تقریباً 10,000 گھنٹے تک چلنے کے بعد بھی ابعاد میں تبدیلی کو 0.1 ملی میٹر سے کم رکھتا ہے۔ تجربات ظاہر کرتے ہیں کہ سیرامک کوٹ شدہ والو سیٹس عام سٹین لیس سٹیل کے حصوں کی نسبت پروٹین کے بقایا کو تقریباً 90 فیصد تک کم کر دیتے ہیں، خاص طور پر سویا ملک کی پیداوار میں جہاں تجمع ایک بڑی پریشانی کا باعث بن سکتا ہے۔

جھاگ کو کم سے کم کرنے کے لیے بھرنے کی رفتار اور مشین کنٹرول کی بہتری

بھرنے کی رفتار کی بہتری میں پیداواری صلاحیت اور جھاگ کی کمی کا توازن

مناسب بھرنے کی رفتار حاصل کرنا اس بات کو یقینی بنانے کے درمیان توازن تلاش کرنا ہوتا ہے کہ کام تیزی سے مکمل ہو اور ساتھ ہی ہلچل والے بلبلوں پر قابو رہے۔ جب صنعت کار 2 میٹر فی سیکنڈ سے اپنی بہاؤ کی شرح کم کر کے صرف 1.5 میٹر/سیکنڈ کر لیتے ہیں، تو وہ درحقیقت مشروبات کی پیداوار کی رپورٹ 2024 کے مطابق، جھاگ کی تشکیل میں تقریباً 41 فیصد کمی کر لیتے ہیں۔ لیکن یہاں ہمیشہ کچھ نہ کچھ سمجھوتہ ہوتا ہے، کیونکہ اس سست طریقہ کار سے دی گئی وقت کی حد میں بھری گئی مصنوعات کی مقدار متاثر ہوتی ہے۔ ایک بہتر حل درجہ وار بہاؤ کے انداز ہو سکتے ہیں، جہاں آپریٹرز تقریباً 0.8 میٹر/سیکنڈ کے گرد آہستہ شروع کرتے ہیں تاکہ زیادہ چھلتا نہ ہو، پھر ضرورت کے مطابق تدریجاً تقریباً 1.3 میٹر/سیکنڈ تک بڑھ جاتے ہیں۔ اس طریقہ سے بھی بہت نمایاں نتائج ملتے ہیں - برتنوں کو بھرنے میں تقریباً 92 فیصد درستگی حاصل ہوتی ہے اور ساتھ ہی اس سے پہلے کی زیادہ سے زیادہ ممکنہ رفتار کا تقریباً 85 فیصد برقرار رکھا جاتا ہے۔

اہم غور و فکر میں شامل ہیں:

• بوتل کی ہندسیات: چوڑی گردنیں تنگ ڈیزائن کے مقابلے میں 18 فیصد تیز بھرنے کی اجازت دیتی ہیں
• لزجت کی حدود: 1,200 cP سے زائد لزجت والے جوسز کو کم لزجت والے مائعات کے مقابلے میں 22% سستی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے
• درجہ حرارت کے اثرات: مائع کے درجہ حرارت میں ہر 5°C اضافہ فوم کے خطرے کو 12% تک بڑھا دیتا ہے

نرم مشروبات کی بھرنے والی مشینوں میں موافقت پذیر رفتار کی ماڈولیشن کے لیے خودکار کنٹرول سسٹمز

جدید مشینیں فیڈ بیک کنٹرول شدہ ایکسلریشن کو یکجا کرتی ہیں، حقیقی وقت کی حالتوں کے بنیاد پر رفتار کو یلغار کرتے ہوئے:

پیرامیٹر	ایڈجسٹمنٹ کی حد	فوم کمی کا اثر
مائع کی لزجت	بنیادی سطح سے ±15%	27% بہتری
باقیمانہ CO سطحیں	0.3-0.8 وال جلد کی ایڈجسٹمنٹ	بریک آؤٹ میں 33% کمی
کنٹینر کا درجہ حرارت	2-5°C تلافی	پائیداری میں 19% اضافہ

لیزر لیول سینسرز اور دباؤ ٹرانس ڈیوسرز سے لیس، یہ نظام 600 بوتل فی منٹ کی رفتار تک ±0.5% بھرنے کے حجم کی درستگی برقرار رکھتے ہیں۔ جب 62% تک متلاطم داخلے کو کم کرنے والے مائل نوزلز کے ساتھ ان کا امتزاج کیا جاتا ہے، تو پروڈیوسر حقیقی وقت کے مائع استحکام کے نظام کا استعمال کرتے ہوئے تقریباً صفر جھاگ حاصل کرتے ہیں جبکہ نظریاتی زیادہ سے زیادہ رفتار کے 93% پر کام کر رہے ہوتے ہیں۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

سسے کی مشینوں میں جھاگ کی تشکیل کا سبب کیا ہے؟

عام طور پر جھاگ کی تشکیل اجزاء میں قدرتی مواد، بھرنے کے دوران جنبش، اور مائع کی شفاخانہ کی وجہ سے ہوتی ہے، خاص طور پر گودے دار جوس میں۔

غیر کاربنیڈیٹڈ مشروبات میں جھاگ کی تشکیل کو کیسے کم کیا جا سکتا ہے؟

اس کے حل میں ماڈیفائی شدہ بھرنے والے والو کے ڈیزائن، درجہ حرارت کنٹرول شدہ بھرنے والے کمرے، اور ویکیوم کی مدد سے ڈی گیسنگ سسٹمز کا استعمال شامل ہے تاکہ ہوا کے بلبلوں کو کم سے کم کیا جا سکے اور بھرنے کے عمل کو مستحکم کیا جا سکے۔

فوم کنٹرول میں بھرنے کی رفتار کا کیا کردار ہے؟

کارآمدی برقرار رکھتے ہوئے فوم کو کم سے کم کرنے کے لیے درست بھرنے کی رفتار انتہائی اہم ہے۔ تدریجی رفتار میں اضافہ اور موافقتی کنٹرول سسٹمز پیداوار کی شرح کو متاثر کیے بغیر فوم کو سنبھالنے میں مدد کرسکتے ہیں۔