Otimização de um processo de produção de leite em pó

Abstract

O leite em pó é um produto lácteo altamente valorizado devido às suas características, sendo utilizado tanto pelo consumidor final, como também como matéria-prima em várias indústrias alimentares. A remoção de água livre permite não só aumentar a durabilidade deste produto, como também simplifica a logística de transporte, através da redução do seu peso e volume. A minimização da perda de produto é vital para minorar o impacte ambiental, bem como a redução dos custos de produção, pelo que a garantia do sucesso de uma empresa advém da otimização do seu processo de produção. Neste sentido, este trabalho teve como principal objetivo a otimização de um processo de produção do leite em pó, através da minimização da perda de produto observada ao longo do processo. De forma a cumprir com o objetivo delineado, foi utilizada a metodologia IVAA (Ir-Ver, Analisar, Atuar), que se baseia na ferramenta de melhoria contínua DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control). Deste modo, após uma primeira avaliação a cada etapa do processo de produção do leite em pó, foi traçado e implementado um plano de recolha de amostras nas etapas que evidenciaram maior perda de produto (padronização e evaporação). Na etapa de padronização detetou-se que, na linha de enchimento de um dos tanques de armazenamento de nata, durante o pré-enxaguamento, 21 % das amostras recolhidas eram compostas por nata. Mormente, na etapa de evaporação estes valores variam consoante o produto, obtendo-se, durante o arrasto final, no pior cenário, que as amostras continham 21 % de produto. Adicionalmente, foi observado que o problema não só estaria na concentração da amostra, mas no tempo de reação da válvula de controlo. Após a identificação do problema, procedeu-se ao reconhecimento da causa raiz, tendo-se identificado que a principal razão advinha de falhas nas sondas de condutividade elétrica, responsáveis pelo desencadeamento do sinal para a válvula de controlo do sistema de drenagem. Deste modo, foi traçado um plano que corrigisse todas as falhas identificadas. O plano incluiu: a definição do sinal de saída das sondas de condutividade, dado que influencia a solução-padrão a utilizar durante o procedimento de verificação; a avaliação do set-point e da gama de trabalho estabelecida para estes equipamentos; a avaliação e caracterização da solução-padrão utilizada no procedimento de verificação; a determinação do critério de aceitação e, por fim; a análise e redefinição do procedimento de verificação das sondas de condutividade. Após a implementação destas medidas observou-se uma redução da CQO.

Milk powder is a highly valued dairy product due to its characteristics. This product is used by consumers and as raw material in some food industries. The removal of free water not only increases the durability of this product but also simplifies transportation logistics, by reducing its weight and volume. Minimizing product loss is vital to mitigate environmental impact and reduce production costs, ensuring the success of a company through the optimization of its production process. Thus, the present dissertation had the main objective of optimizing a milk powder’s production process, by minimizing the product loss. To fulfill the outlined objective, the IVAA (Go and See, Analyze, Act) methodology was employed. This tool is based on continuous improvement tools as the DMAIC methodology (which includes the phases Define, Measure, Analyze, Improve and Control). Thus, after an initial assessment of each stage of milk powder production process, a plan was outlined and implemented to collect samples at stages that showed higher product loss (standardization and evaporation). In the standardization stage, during final draw, it was detected that 21 % of the samples is cream (cream storage tank filling line). However, in the evaporation stage, these values depend on the product. In worst scenario, samples contained 21 % of product, during the pre-rinsing. Additionally, it was observed that the issue was not only in the sample concentration but also in the reaction time of the control valve. After identifying the problem, the recognition of the root cause was carried out, identifying that the main reason was the faults in the conductivity probes. Thus, a plan was outlined to correct all identified flaws. The plan included: defining the output signal of the conductivity probes, as influences the standard solution to be used during the verification procedure; evaluating the set-point and working range established for this equipment; assessing and characterizing the standard solution used in the verification procedure; determining the acceptance criteria, and finally; analyzing and redefining the procedure for verifying the conductivity probes. After the implementation of these measures, a reduction in COD was observed.