Linea di pesatura e confezionamento di pasti pronti negli Stati Uniti: quattro ricette a 40 vassoi/minuto

Produrre pasti pronti per minimarket e punti vendita al dettaglio "take-away" richiede ben più che riempire i vassoi con il cibo. Ogni vassoio deve contenere la giusta quantità di pasta, carne, verdure e salsa, mantenendo al contempo una presentazione uniforme e una velocità di produzione adeguata a ordini di grandi volumi.

Un'azienda statunitense produttrice di alimenti pronti si è rivolta a Smart Weigh per una linea automatizzata di pesatura e confezionamento di pasti pronti. Il cliente prevedeva di produrre diversi pasti pronti in stile asiatico a una velocità target di 40 vassoi al minuto.

Il sistema richiesto doveva automatizzare non solo la pesatura degli ingredienti e il riempimento dei vassoi, ma anche la sigillatura dei vassoi, il controllo del peso, il raffreddamento, l'inscatolamento, l'imballaggio in scatole e la pallettizzazione.

A differenza di un'applicazione di riempimento per un singolo prodotto, questo progetto prevedeva diversi ingredienti cotti con caratteristiche di manipolazione molto diverse. Smart Weigh ha quindi progettato la linea in base alle ricette specifiche del cliente, anziché applicare una macchina di riempimento standard a tutti gli ingredienti.

Requisiti del progetto e ricette per piatti pronti

Il progetto iniziale riguardava quattro ricette di piatti pronti. Sebbene diversi prodotti avessero lo stesso peso totale, il peso e la proporzione di ciascun ingrediente variavano considerevolmente.

Controllare solo il peso finale del vassoio non sarebbe sufficiente per queste ricette.

Ad esempio, una teglia potrebbe raggiungere i 255 grammi pur contenendo troppi noodles e troppo poco pollo. Il peso finale sembrerebbe corretto, ma il prodotto non rispetterebbe la ricetta, il costo o l'esperienza gustativa previsti.

La linea di produzione doveva quindi porzionare separatamente ciascun ingrediente principale prima di effettuare un controllo finale del vassoio completato.

I principali requisiti del cliente includevano:

• Fino a 40 vassoi finiti al minuto
• Porzioni separate per pasta, carne, verdure e salsa.
• Compatibilità con numerose ricette di piatti pronti
• Riduzione della dipendenza dalla pesatura e dal prelievo manuale
• Controllo finale del peso del pacco
• Raffreddamento integrato e imballaggio secondario
• Confezionamento, sigillatura e pallettizzazione automatici delle casse.

Perché è difficile automatizzare i piatti pronti con più ingredienti

Gli alimenti cotti non si comportano come i prodotti secchi e fluidi. La loro umidità, viscosità, forma e temperatura influenzano direttamente l'alimentazione, la pesatura e lo scarico.

I noodles cotti possono sovrapporsi e aggrovigliarsi, facendo sì che diversi fili si muovano insieme come un'unica massa. Il riso cotto contiene umidità e amido che possono causare la formazione di grumi o l'accumulo di prodotto. Le verdure cotte come i broccoli sono voluminose e irregolari, mentre il pollo, la carne macinata e il manzo variano per dimensioni e aspetto superficiale.

La salsa rappresenta un'ulteriore sfida, poiché deve essere dosata con precisione senza contaminare l'area di sigillatura del vassoio.

Utilizzare un'unica macchina di riempimento convenzionale per tutti questi ingredienti renderebbe difficile mantenere sia la precisione delle porzioni che la velocità di produzione. Smart Weigh, invece, ha abbinato a ciascun ingrediente un sistema di pesatura o porzionatura adeguato.

Questa configurazione specifica per ingrediente offre inoltre al cliente un maggiore controllo sulla ricetta. Passando, ad esempio, dal pollo Lo Mein al pollo Pad Thai, è possibile regolare individualmente le quantità di noodles, carne, verdure e salsa.

Soluzione automatizzata per il confezionamento di pasti pronti di Smart Weigh

La linea completa combina sistemi dedicati di pesatura per alimenti cotti con riempimento sequenziale dei vassoi e automazione di fine linea.

Porzionature dedicate per diversi tipi di alimenti cotti.

È stata inclusa una macchina porzionatrice per riso cotto, destinata ai pasti a base di riso. Sebbene le quattro ricette iniziali contengano principalmente noodles, questo modulo offre al produttore la flessibilità di aggiungere in futuro ciotole di riso e altri piatti pronti.

Le bilance multitesta personalizzate gestiscono in modo indipendente noodles cotti, carne e verdure. Ogni sistema è configurato in base alle caratteristiche di flusso, alla dimensione dei pezzi e alla porzione target dell'ingrediente.

Il sistema di pesatura separato per la carne cotta è particolarmente importante per il controllo dei costi. Pollo e manzo sono solitamente ingredienti di maggior valore, quindi un riempimento eccessivo non necessario può aumentare significativamente gli sprechi di prodotto su migliaia di vassoi.

Riempimento sequenziale dei vassoi

Dopo il porzionamento, gli ingredienti vengono depositati nei vassoi uno alla volta.

Una tipica sequenza di riempimento è la seguente:

1. I vassoi vuoti entrano nel nastro trasportatore di riempimento.
2. Il riso o i noodles cotti vengono porzionati in ogni vassoio.
3. Viene aggiunta la porzione di carne cotta richiesta.
4. Le verdure cotte vengono pesate e confezionate.
5. La salsa viene erogata secondo la ricetta selezionata.
6. Il vassoio completato passa alla macchina sigillatrice.

Questa disposizione sequenziale mantiene gli ingredienti separati prima del riempimento e offre un maggiore controllo sulla loro posizione all'interno del vassoio. Contribuisce inoltre a creare una presentazione più uniforme al momento della vendita.

Il dosatore di salsa integrato può modificare le impostazioni di dosaggio in base alla ricetta. Ad esempio, per il pollo Lo Mein sono necessari 43 grammi di salsa, mentre per il manzo e broccoli ne servono 57.

Dalla sigillatura dei vassoi alla pallettizzazione robotizzata

Una volta inseriti tutti gli ingredienti, la macchina sigillatrice per vassoi chiude la confezione, preparandola per la successiva lavorazione e distribuzione.

Ogni vassoio sigillato passa poi attraverso una bilancia di controllo. Il suo scopo è identificare le confezioni complete che non rientrano nell'intervallo di peso finale consentito. Questo fornisce un ulteriore livello di controllo dopo che i singoli ingredienti sono già stati porzionati.

La bilancia di controllo non sostituisce il controllo a livello di singolo ingrediente. È possibile che il peso totale sia corretto, ma che il rapporto tra carne, pasta e verdure sia errato. Per questo motivo, il porzionamento individuale e il controllo del peso finale svolgono due funzioni distinte sulla linea di produzione.

I vassoi sigillati entrano quindi nel sistema di raffreddamento. Il tempo e la temperatura di raffreddamento possono essere configurati in base al processo di sicurezza alimentare, alla ricetta del pasto, al formato del vassoio e ai requisiti di confezionamento successivi.

Una volta raffreddati, i pasti passano alla macchina confezionatrice e alla sezione di automazione di fine linea, che comprende:

• Assemblatore automatico di custodie
• Sistema di imballaggio robotizzato Delta
• Macchina automatica per la sigillatura delle scatole
• Macchina robotizzata per pallettizzazione

La formatrice di scatole crea automaticamente le scatole di spedizione. Il robot Delta preleva e carica i pasti pronti confezionati in ogni scatola secondo lo schema di imballaggio richiesto. Le scatole vengono quindi sigillate e trasferite alla stazione di pallettizzazione.

Ciò impedisce che l'imballaggio secondario diventi un collo di bottiglia. Aumentare la velocità di riempimento dei vassoi avrebbe un valore limitato se gli operatori dovessero comunque formare manualmente le scatole, caricare ogni scatola e impilare le scatole finite sui pallet.

Progettato per una produzione fino a 40 vassoi al minuto.

La linea completa di pesatura e confezionamento dei pasti pronti è stata progettata per una velocità target fino a 40 vassoi al minuto, equivalente a una produzione nominale fino a 2.400 vassoi all'ora.

Per raggiungere questa produttività non basta scegliere una sigillatrice per vassoi con una velocità di 40 vassoi al minuto. Ogni sezione a monte e a valle del processo deve operare all'interno dello stesso ciclo produttivo.

Le postazioni di riempimento di pasta, carne, verdure e salse devono completare le rispettive porzioni senza ritardi nei vassoi. Anche le sezioni di raffreddamento, inscatolamento e confezionamento devono gestire la produzione in entrata senza consentire l'accumulo di prodotti.

La capacità produttiva effettiva può variare in base a:

• Caratteristiche selezionate della ricetta e degli ingredienti
• Numero di ingredienti in ogni vassoio
• pesi target individuali
• Dimensioni del vassoio e disposizione dei compartimenti
• Sequenza di riempimento richiesta
• Tempo di raffreddamento
• Rifornimento del prodotto
• Procedure di pulizia e sanificazione
• Modifiche di ricette e confezioni

Per questo motivo, Smart Weigh valuta l'intero flusso di produzione anziché presentare la velocità massima di una singola macchina come risultato dell'intera linea.

Perché il cliente ha scelto Smart Weigh

Il cliente ha valutato non solo il prezzo o le specifiche delle singole macchine, ma anche la capacità di progettare, integrare e supportare l'intera linea di produzione, un elemento fondamentale nella decisione di acquisto.

Esperienza nelle soluzioni ad alta automazione

Smart Weigh potrebbe fornire una soluzione altamente automatizzata che comprende la pesatura degli alimenti cotti, il riempimento sequenziale dei vassoi, la sigillatura, l'ispezione, il raffreddamento, l'inscatolamento, l'imballaggio in casse e la pallettizzazione.

Durante le discussioni tecniche, il team di Smart Weigh ha esaminato separatamente le ricette, le caratteristiche degli ingredienti e i pesi target. I potenziali colli di bottiglia sono stati identificati prima di proporre la configurazione finale delle apparecchiature.

Grazie a questo processo comunicativo, il cliente ha potuto constatare che Smart Weigh vantava una solida esperienza pratica con applicazioni alimentari complesse e multi-ingrediente, non solo con le macchine confezionatrici standard.

Progetti di comprovato successo

Smart Weigh ha portato a termine numerosi progetti di pesatura e confezionamento di alimenti cotti, prodotti appiccicosi e pasti composti da più ingredienti.

Queste applicazioni esistenti hanno dimostrato la capacità dell'azienda di trasformare una proposta personalizzata in un sistema di produzione pratico. Per il cliente, l'esperienza maturata in progetti concreti ha ridotto il rischio di investimento associato all'acquisto di una linea di produzione di grandi dimensioni e altamente automatizzata.

Il cliente ha quindi scelto un integratore di sistemi esperto anziché acquistare un insieme di macchine scollegate da diversi fornitori.

Risultati e vantaggi operativi

La linea completata offre diversi importanti vantaggi per il produttore statunitense di pasti pronti.

Rapporti di ricetta più costanti

Pasta, carne, verdure e salsa vengono controllate separatamente. Questo aiuta a mantenere le proporzioni richieste tra gli ingredienti, anziché basarsi solo sul peso totale del vassoio.

Porzionatura manuale ridotta

La pesatura e il riempimento automatici riducono le operazioni manuali ripetitive di prelievo, pesatura e trasferimento degli alimenti cotti. Gli operatori possono così concentrarsi maggiormente sull'approvvigionamento dei prodotti, sui controlli di qualità e sulla supervisione della linea di produzione.

Migliore controllo della distribuzione degli alimenti

Porzionare la carne in modo specifico aiuta a evitare di riempire eccessivamente gli stampi con ingredienti di maggior valore. Porzioni più uniformi rendono inoltre più prevedibili i calcoli dei costi alimentari e la gestione delle ricette.

Produzione flessibile di ricette multiple

È possibile modificare i pesi target individuali quando si passa da Lo Mein di pollo, Pad Thai di pollo, Dan Dan Noodles e Manzo e broccoli. Il modulo di porzionatura del riso cotto supporterà anche future ricette a base di riso.

Un flusso di produzione integrato

La pesatura degli ingredienti, il riempimento dei vassoi, la sigillatura, l'ispezione, il raffreddamento, l'inscatolamento, l'imballaggio in casse e la pallettizzazione sono integrati in un unico sistema coordinato. Ciò riduce i trasferimenti manuali tra le diverse fasi di produzione e impedisce che le operazioni a valle limitino la produttività della linea.

Creare una linea di confezionamento di pasti pronti basata sulle vostre ricette.

Una macchina per la pesatura e il confezionamento di pasti pronti non dovrebbe essere selezionata solo in base alle dimensioni del vassoio o al peso totale del pasto.

La soluzione corretta dipende dalle caratteristiche fisiche di ciascun ingrediente, dal peso richiesto in ogni vassoio, dalla sequenza di riempimento, dalla velocità di produzione e dal processo di confezionamento secondario.

Per questo progetto statunitense, Smart Weigh ha progettato l'intera linea basandosi su quattro ricette reali e con una velocità target di 40 vassoi al minuto. Il sistema finale copre l'intero processo produttivo, dal porzionamento individuale dei cibi cotti alla pallettizzazione robotizzata.

Per configurare una linea di confezionamento di pasti pronti simile, preparare le seguenti informazioni:

• Ricette di piatti pronti
• Peso di ciascun ingrediente
• Campioni o foto degli ingredienti
• Temperatura del prodotto durante il riempimento
• Dimensioni del vassoio e disposizione dei compartimenti
• Vassoi richiesti al minuto
• Requisiti per la sigillatura dei vassoi
• Processo di raffreddamento
• Formati di scatole per la vendita al dettaglio e imballaggi per la spedizione

Smart Weigh può utilizzare queste informazioni per valutare ogni ingrediente, identificare possibili colli di bottiglia nella produzione e sviluppare una soluzione personalizzata per la pesatura, il riempimento e il confezionamento a fine linea dei pasti pronti.