Margarino gamybos technologija

Margarino gamybos technologija

SANTRAUKA

Maisto įmonės šiandien, kaip ir kitos gamybos įmonės, orientuojasi ne tik į maisto perdirbimo įrangos patikimumą ir kokybę, bet ir į įvairias paslaugas, kurias gali teikti perdirbimo įrangos tiekėjas. Be efektyvių apdirbimo linijų, kurias pristatome, galime būti partneriu nuo pradinės idėjos ar projekto etapo iki galutinio paleidimo etapo, nepamirštant svarbios antrinės rinkos aptarnavimo.

Shiputec turi daugiau nei 20 metų patirtį maisto perdirbimo ir pakavimo pramonėje.

ĮVADAS SU MŪSŲ TECHNOLOGIJA

VIZIJA IR ĮSIPAREIGOJIMAS

„Shiputec“ segmentas projektuoja, gamina ir parduoda procesų inžinerijos ir automatizavimo sprendimus pieno, maisto, gėrimų, jūrų, farmacijos ir asmens priežiūros pramonei, vykdydamas savo pasaulines operacijas.

Esame įsipareigoję padėti savo klientams visame pasaulyje pagerinti jų gamybos įmonės ir procesų našumą ir pelningumą. Tai pasiekiame siūlydami platų produktų ir sprendimų asortimentą nuo inžinerinių komponentų iki užbaigtų proceso įrenginių projektavimo, paremto pasaulyje pirmaujančiomis programomis ir kūrimo patirtimi.

Mes ir toliau padedame savo klientams optimizuoti savo gamyklos našumą ir pelningumą per visą jos eksploatavimo laiką teikdami pagal jų individualius poreikius pritaikytas palaikymo paslaugas per suderintą klientų aptarnavimo ir atsarginių dalių tinklą.

DĖMESYS KLIENTAMS

Shiputec kuria, gamina ir montuoja modernias, didelio efektyvumo ir patikimas perdirbimo linijas maisto pramonei. „Shiputec“ gamina kristalizuotų riebalų produktus, tokius kaip margarinas, sviestas, užtepai ir trapučiai, kurie taip pat apima emulsuotų maisto produktų, tokių kaip majonezas, padažai ir padažai, gamybos linijas.

MARGARINO GAMYBA

Margarinas ir panašūs produktai turi vandens fazę ir riebalų fazę, todėl gali būti apibūdinamos kaip vandens aliejuje (W/O) emulsijos, kuriose vandens fazė yra smulkiai išsklaidyta kaip lašeliai nuolatinėje riebalų fazėje. Atsižvelgiant į produkto panaudojimą, atitinkamai parenkama riebalų fazės sudėtis ir gamybos procesas.

Be kristalizacijos įrangos, modernioje margarino ir susijusių produktų gamybos įmonėje paprastai bus įvairios talpyklos, skirtos alyvai laikyti, taip pat emulsikliui, vandens fazei ir emulsijai ruošti; cisternų dydis ir skaičius apskaičiuojami pagal gamyklos pajėgumą ir gaminių portfelį. Įrenginyje taip pat yra pasterizavimo įrenginys ir perlydymo įrenginys. Taigi, gamybos procesą apskritai galima suskirstyti į šiuos subprocesus (žr. 1 diagramą):

VANDENS FAZĖS IR RIEBALŲ FAZĖS PARUOŠIMAS (1 ZONA)

Vandens fazė dažnai ruošiama partijomis vandens fazės rezervuare. Vanduo turi būti geros geriamojo kokybės. Jei negalima garantuoti geriamojo vandens kokybės, vanduo gali būti iš anksto apdorotas naudojant, pvz., UV arba filtravimo sistemą.

Be vandens, vandens fazę gali sudaryti druska arba sūrymas, pieno baltymai (stalo margarinas ir neriebūs užtepai), cukrus (sluoksniuota tešla), stabilizatoriai (mažo riebumo užtepai), konservantai ir vandenyje tirpūs kvapiosios medžiagos.

Pagrindinės riebalų fazės sudedamosios dalys, riebalų mišinys, paprastai susideda iš įvairių riebalų ir aliejų mišinio. Norint gauti norimų savybių ir funkcionalumo margariną, riebalų ir aliejų santykis riebalų mišinyje yra lemiamas galutinio produkto veikimui.

Įvairūs riebalai ir aliejai, kaip riebalų mišiniai arba atskiri aliejai, yra laikomi aliejaus laikymo talpyklose, paprastai esančiose už gamybos įrenginio ribų. Jie laikomi stabilioje laikymo temperatūroje, aukštesnėje nei riebalų lydymosi taškas, ir maišomi, kad būtų išvengta riebalų frakcijų ir būtų lengva juos apdoroti.

Be riebalų mišinio, riebalų fazę paprastai sudaro nedideli riebaluose tirpūs ingredientai, tokie kaip emulsiklis, lecitinas, skonis, spalva ir antioksidantai. Šie smulkūs ingredientai ištirpinami riebalų mišinyje prieš įdedant vandens fazę, taigi prieš emulsinimo procesą.

EMULSIJOS PARUOŠIMAS ( 2 ZONA )

Emulsija ruošiama perpilant įvairius aliejus ir riebalus ar riebalų mišinius į emulsijos baką. Paprastai pirmiausia dedami greitai tirpstantys riebalai arba riebalų mišiniai, po to įdedami žemesnio lydymosi riebalai ir skystas aliejus. Norint užbaigti riebalų fazės paruošimą, į riebalų mišinį pridedamas emulsiklis ir kiti aliejuje tirpūs smulkūs ingredientai. Kai visi riebalinės fazės ingredientai yra tinkamai sumaišyti, pridedama vandens fazė ir intensyviai, bet kontroliuojamai maišant susidaro emulsija.

Įvairioms emulsijos sudedamosioms dalims, iš kurių dvi veikia partijomis, gali būti naudojamos skirtingos sistemos:

Srauto matuoklio sistema

Svėrimo bako sistema

Nepertraukiama emulsinimo sistema yra mažiau pageidaujamas, bet naudojamas sprendimas, pvz., didelės talpos linijose, kur yra ribota vieta emulsijos rezervuarams. Ši sistema naudoja dozavimo siurblius ir masės srauto matuoklius, kad kontroliuotų pridėtų fazių santykį į mažą emulsijos baką.

Visos aukščiau paminėtos sistemos gali būti valdomos visiškai automatiškai. Tačiau kai kurios senesnės gamyklos vis dar turi rankiniu būdu valdomas emulsijos ruošimo sistemas, tačiau jos reikalauja daug darbo ir dėl griežtų atsekamumo taisyklių šiandien nerekomenduojamos įrengti.

Srauto matuoklio sistema pagrįsta emulsijos ruošimu partijomis, kai įvairios fazės ir sudedamosios dalys matuojamos masės srauto matuokliais, kai perkeliami iš įvairių fazių paruošimo rezervuarų į emulsijos baką. Šios sistemos tikslumas yra +/-0,3%. Ši sistema pasižymi savo nejautrumu išoriniam poveikiui, pavyzdžiui, vibracijai ir purvui.

Svėrimo bako sistema yra kaip srauto matuoklio sistema, pagrįsta emulsijos paruošimu partijomis. Čia ingredientų ir fazių kiekiai pridedami tiesiai į emulsijos baką, kuris yra sumontuotas ant apkrovos elementų, kontroliuojančių į baką įpiltus kiekius.

Paprastai emulsijai paruošti naudojama dviejų rezervuarų sistema, kad kristalizacijos linija galėtų veikti nuolat. Kiekvienas rezervuaras veikia kaip paruošimo ir buferio bakas (emulsijos bakas), todėl kristalizacijos linija bus tiekiama iš vienos talpos, o kita bus ruošiama nauja partija ir atvirkščiai. Tai vadinama „flip-flop“ sistema.

Taip pat galima pasirinkti tirpalą, kai emulsija ruošiama viename rezervuare, o paruošta perkeliama į buferinį rezervuarą, iš kurio tiekiama kristalizacijos linija. Ši sistema vadinama premikso/buferio sistema.

PASTRAVIMAS ( 3 ZONA )

Iš buferinio rezervuaro emulsija paprastai nepertraukiamai pumpuojama per plokštelinį šilumokaitį (PHE) arba žemo slėgio subraižomo paviršiaus šilumokaitį (SSHE), arba aukšto slėgio SSHE pasterizavimui prieš patenkant į kristalizacijos liniją.

Viso riebumo produktams paprastai naudojamas PHE. Mažesnio riebumo versijoms, kai tikimasi, kad emulsija bus gana klampus, ir karščiui jautrioms emulsijoms (pvz., emulsijoms, kuriose yra daug baltymų), rekomenduojama naudoti SPX sistemą kaip žemo slėgio tirpalą arba SPX-PLUS kaip aukšto slėgio tirpalą.

Pasterizavimo procesas turi keletą privalumų. Jis užtikrina bakterijų augimo ir kitų mikroorganizmų augimo slopinimą, taip pagerindamas emulsijos mikrobiologinį stabilumą. Galimas tik vandens fazės pasterizavimas, tačiau pirmenybė teikiama visos emulsijos pasterizavimui, nes emulsijos pasterizavimo procesas sumažins buvimo laiką nuo pasterizuoto produkto iki galutinio produkto užpildymo ar pakavimo. Be to, produktas apdorojamas tiesioginiu procesu nuo pasterizavimo iki galutinio produkto užpildymo ar pakavimo, o pasterizuojant visą emulsiją užtikrinama bet kokios perdirbimo medžiagos pasterizacija.

Be to, visos emulsijos pasterizavimas užtikrina, kad emulsija būtų tiekiama į kristalizacijos liniją pastovioje temperatūroje, pasiekiant pastovius apdorojimo parametrus, produkto temperatūrą ir produkto tekstūrą. Be to, iš anksto kristalizuotos emulsijos, tiekiamos į kristalizacijos įrangą, atsiradimo išvengiama, kai emulsija tinkamai pasterizuojama ir tiekiama į aukšto slėgio siurblį 5-10°C aukštesnėje nei riebalų fazės lydymosi temperatūra.

Įprastas pasterizavimo procesas po emulsijos paruošimo 45–55 °C temperatūroje apima emulsijos kaitinimą ir laikymą 75–85 °C temperatūroje 16 sekundžių. o vėliau atšaldymas iki 45-55°C temperatūros. Galutinė temperatūra priklauso nuo riebalų fazės lydymosi temperatūros: kuo aukštesnė lydymosi temperatūra, tuo aukštesnė temperatūra.

AŠŠALDYMAS, KRISTALIZAVIMAS IR MINKYMAS (4 ZONA)

 

Emulsija į kristalizacijos liniją pumpuojama naudojant aukšto slėgio stūmoklinį siurblį (HPP). Margarino ir susijusių produktų gamybos kristalizacijos liniją paprastai sudaro aukšto slėgio SSHE, kuris aušinamas amoniako arba freono tipo aušinimo terpėmis. Siekiant padidinti minkymo intensyvumą ir padidinti plastikinių gaminių gamybos laiką, į liniją dažnai įtraukiama (-os) kaiščio rotoriaus mašina (-os) ir (arba) tarpiniai kristalizatoriai. Poilsio vamzdelis yra paskutinis kristalizacijos linijos etapas ir įtraukiamas tik tada, kai produktas yra supakuotas.

Kristalizacijos linijos esmė yra aukšto slėgio SSHE, kurią šilta emulsija yra labai atvėsinta ir kristalizuojama ant vidinio aušinimo vamzdžio paviršiaus. Emulsiją efektyviai nugramdo besisukantys grandikliai, todėl emulsija atšaldoma ir minkoma vienu metu. Kai riebalai emulsijoje kristalizuojasi, riebalų kristalai sudaro trimatį tinklą, sutraukiantį vandens lašelius ir skystą aliejų, todėl gaunami produktai, turintys plastiko pusiau kieto pobūdžio savybių.

Atsižvelgiant į gaminamo produkto tipą ir konkrečiam produktui naudojamų riebalų rūšį, kristalizacijos linijos konfigūraciją (ty aušinimo vamzdžių ir kaiščio rotoriaus mašinų tvarką) galima reguliuoti taip, kad būtų užtikrinta optimali konfigūracija. konkretus produktas.

Kadangi kristalizacijos linija paprastai gamina daugiau nei vieną konkretų riebalų produktą, SSHE dažnai susideda iš dviejų ar daugiau aušinimo sekcijų arba aušinimo vamzdžių, kad atitiktų lanksčios kristalizacijos linijos reikalavimus. Gaminant skirtingus kristalizuotus riebalų produktus iš įvairių riebalų mišinių, reikia lankstumo, nes mišinių kristalizacijos charakteristikos skirtinguose mišiniuose gali skirtis.

Kristalizacijos procesas, apdorojimo sąlygos ir apdorojimo parametrai turi didelę įtaką galutinio margarino ir tepalo produktų savybėms. Projektuojant kristalizacijos liniją svarbu identifikuoti linijoje planuojamų gaminti gaminių charakteristikas. Norint užsitikrinti investicijas ateičiai, būtinas linijos lankstumas bei individualiai valdomi apdirbimo parametrai, nes su laiku gali keistis dominančių produktų asortimentas ir žaliavos.

Linijos pajėgumas nustatomas pagal turimą SSHE aušinimo paviršių. Galimi įvairių dydžių mašinos – nuo ​​mažos iki didelės galios linijų. Taip pat galimas įvairaus lankstumo laipsnis nuo vieno vamzdžio įrangos iki kelių vamzdžių linijų, taigi, labai lanksčios apdorojimo linijos.

Po to, kai produktas atšaldomas SSHE, jis patenka į kaiščio rotoriaus mašiną ir (arba) tarpinius kristalizatorius, kuriuose jis tam tikrą laiką ir tam tikru intensyvumu minkomas, kad padėtų skatinti trimatį tinklą, kuris makroskopiniame lygmenyje yra plastinė struktūra. Jei gaminys turi būti platinamas kaip suvyniotas produktas, jis vėl pateks į SSHE, prieš nusėsdamas poilsio vamzdelyje prieš įpakavimą. Jei produktas supilstomas į puodelius, į kristalizacijos liniją neįtraukiamas ramybės vamzdelis.

PAKAVIMAS, UŽPILDYMAS IR LYDYMAS (5 ZONA)

Rinkoje yra įvairių pakavimo ir pildymo mašinų, kurios šiame straipsnyje nebus aprašytos. Tačiau gaminio konsistencija labai skiriasi, jei jis gaminamas pakuoti ar užpildyti. Akivaizdu, kad supakuotas produktas turi turėti tvirtesnę tekstūrą nei užpildytas produktas, o jei ši tekstūra nėra optimali, produktas bus nukreipiamas į perlydymo sistemą, išlydomas ir supilamas į buferinį baką pakartotiniam apdorojimui. Galimos įvairios perlydymo sistemos, tačiau dažniausiai naudojamos PHE arba žemo slėgio SSHE sistemos.

AUTOMATIKA

 

Margarinas, kaip ir kiti maisto produktai, šiandien daugelyje gamyklų gaminamas laikantis griežtų atsekamumo procedūrų. Šios procedūros, paprastai apimančios sudedamąsias dalis, gamybą ir galutinį produktą, ne tik padidina maisto saugą, bet ir užtikrina pastovią maisto kokybę. Atsekamumo reikalavimus galima įgyvendinti gamyklos valdymo sistemoje, o Shiputec valdymo sistema skirta kontroliuoti, registruoti ir dokumentuoti svarbias sąlygas ir parametrus, susijusius su visu gamybos procesu.

Valdymo sistema aprūpinta slaptažodžio apsauga ir turi istorinių duomenų registravimą apie visus parametrus, susijusius su margarino apdorojimo linija nuo recepto informacijos iki galutinio produkto įvertinimo. Duomenų registravimas apima aukšto slėgio siurblio našumą ir galią (l/val. ir priešslėgis), produkto temperatūrą (įskaitant pasterizavimo procesą) kristalizacijos metu, SSHE aušinimo temperatūrą (arba aušinimo terpės slėgį), SSHE greitį ir kaiščio rotoriaus mašinos, taip pat variklių, veikiančių aukšto slėgio siurblį, SSHE ir kaiščio rotoriaus mašinas, apkrova.

Valdymo sistema

Apdorojimo metu operatoriui bus siunčiami aliarmai, jei konkretaus produkto apdorojimo parametrai bus už ribų; jie nustatomi receptų rengyklėje prieš gaminant. Šie pavojaus signalai turi būti patvirtinti rankiniu būdu ir turi būti imtasi veiksmų pagal procedūras. Visi pavojaus signalai saugomi istorinėje signalizacijos sistemoje, kad būtų galima peržiūrėti vėliau. Kai produktas išvežamas iš gamybos linijos tinkamai supakuotas arba užpildytas, jis, išskyrus produkto pavadinimą, paprastai pažymėtas data, laiku ir partijos identifikavimo numeriu, kad vėliau būtų galima stebėti. Taigi, gamintojo ir galutinio vartotojo – vartotojo – saugumo sumetimais saugoma visa visų gamybos procese dalyvaujančių gamybos etapų istorija.

CIP

CIP valymo įrenginiai (CIP = valymas vietoje) taip pat yra šiuolaikinės margarino gamyklos dalis, nes margarino gamybos įrenginiai turi būti reguliariai valomi. Tradiciniams margarino gaminiams kartą per savaitę yra įprastas valymo intervalas. Tačiau jautriems produktams, pvz., mažai riebalų (daug vandens) ir (arba) daug baltymų turintiems produktams, rekomenduojami trumpesni intervalai tarp CIP.

Iš esmės naudojamos dvi CIP sistemos: CIP įrenginiai, kurie naudoja valymo terpę tik vieną kartą, arba rekomenduojami CIP įrenginiai, veikiantys naudojant buferinį valymo terpės tirpalą, kai tokios terpės, kaip šarmas, rūgštis ir (arba) dezinfekavimo priemonės, grąžinamos į atskirą CIP. talpyklos po naudojimo. Pirmenybė teikiama pastarajam procesui, nes jis yra aplinkai nekenksmingas sprendimas ir yra ekonomiškas sprendimas valymo priemonių sunaudojimo ir kartu jų kainos atžvilgiu.

Jei vienoje gamykloje sumontuotos kelios gamybos linijos, galima įrengti lygiagrečius valymo takelius arba CIP palydovines sistemas. Dėl to žymiai sutrumpėja valymo laikas ir energijos sąnaudos. CIP proceso parametrai yra automatiškai valdomi ir registruojami vėlesniam atsekimui valdymo sistemoje.

BAIGIAMOSIOS PASTABOS

Gaminant margariną ir susijusius produktus, svarbu nepamiršti, kad galutinio produkto kokybę lemia ne tik sudedamosios dalys, pvz., naudojami aliejai ir riebalai, arba produkto receptūra, bet ir augalo konfigūracija, apdorojimo parametrus ir gamyklos būklę. Jei linija arba įranga nėra gerai prižiūrimi, kyla pavojus, kad linija neveiks efektyviai. Todėl norint gaminti aukštos kokybės produktus, būtina gerai funkcionuojanti gamykla, tačiau taip pat svarbu pasirinkti riebalų mišinį, kurio savybės atitinka galutinį produkto panaudojimą, taip pat teisinga konfigūracija ir gamyklos apdorojimo parametrų pasirinkimas. Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas, galutinis produktas turi būti termiškai apdorotas atsižvelgiant į galutinį naudojimą.