Технология производства маргарина

Технология производства маргарина

УПРАВЛЯЮЩЕЕ РЕЗЮМЕ

Пищевые компании сегодня, как и другие производственные предприятия, уделяют внимание не только надежности и качеству пищевого оборудования, но также и различным услугам, которые может предоставить поставщик технологического оборудования. Помимо поставляемых нами эффективных технологических линий, мы можем быть партнером от начальной стадии идеи или проекта до финального этапа ввода в эксплуатацию, не забывая о важном послепродажном обслуживании.

Shiputec имеет более чем 20-летний опыт работы в пищевой и упаковочной промышленности.

ВВЕДЕНИЕ В НАШУ ТЕХНОЛОГИЮ

ВИДЕНИЕ И ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

Сегмент Shiputec разрабатывает, производит и продает технологические решения и решения по автоматизации для молочной, пищевой, пищевой, морской, фармацевтической и личной гигиенической промышленности через свои глобальные операции.

Мы стремимся помочь нашим клиентам по всему миру повысить производительность и прибыльность их производственных предприятий и процессов. Мы достигаем этого, предлагая широкий спектр продуктов и решений, от инженерных компонентов до проектирования комплексных технологических установок, поддерживаемых ведущими мировыми приложениями и опытом разработок.

Мы продолжаем помогать нашим клиентам оптимизировать производительность и прибыльность их предприятий на протяжении всего срока их службы, предоставляя услуги поддержки, адаптированные к их индивидуальным потребностям, посредством скоординированной службы поддержки клиентов и сети запасных частей.

ОРИЕНТАЦИЯ НА КЛИЕНТА

Shiputec разрабатывает, производит и устанавливает современные, высокоэффективные и надежные технологические линии для пищевой промышленности. Для производства продуктов из кристаллического жира, таких как маргарин, сливочное масло, спреды и шортенинги, Shiputec предлагает решения, которые также включают технологические линии для эмульгированных пищевых продуктов, таких как майонез, соусы и заправки.

ПРОИЗВОДСТВО МАРГАРИНА

Маргарин и родственные продукты содержат водную фазу и жировую фазу и, таким образом, могут быть охарактеризованы как эмульсии вода в масле (В/М), в которых водная фаза тонко диспергирована в виде капель в сплошной жировой фазе. В зависимости от применения продукта соответственно подбирается состав жировой фазы и процесс изготовления.

Помимо оборудования для кристаллизации, современное производство маргарина и сопутствующих продуктов обычно включает в себя различные резервуары для хранения масла, а также для эмульгатора, водной фазы и приготовления эмульсии; размер и количество резервуаров рассчитываются на основе мощности завода и ассортимента продукции. На предприятии также имеются пастеризационная установка и переплавочный цех. Таким образом, производственный процесс в целом можно разделить на следующие подпроцессы (см. схему 1):

ПОДГОТОВКА ВОДНОЙ ФАЗЫ И ЖИРОВОЙ ФАЗЫ (ЗОНА 1)

Водную фазу часто готовят порционно в резервуаре для водной фазы. Вода должна быть хорошего питьевого качества. Если качество питьевой воды не может быть гарантировано, ее можно подвергнуть предварительной обработке, например, с помощью УФ-излучения или системы фильтрации.

Помимо воды, водная фаза может состоять из соли или рассола, молочных белков (столовый маргарин и спреды с низким содержанием жира), сахара (слоеное тесто), стабилизаторов (спреды с пониженным и низким содержанием жира), консервантов и водорастворимых ароматизаторов.

Основные ингредиенты жировой фазы, жировой смеси, обычно состоят из смеси различных жиров и масел. Чтобы получить маргарин с желаемыми характеристиками и функциональностью, соотношение жиров и масел в жировой смеси имеет решающее значение для характеристик конечного продукта.

Различные жиры и масла, либо в виде жировой смеси, либо в виде отдельных масел, хранятся в резервуарах для хранения масла, обычно размещаемых за пределами производственного объекта. Их хранят при стабильной температуре выше точки плавления жира и при перемешивании, чтобы избежать фракционирования жира и облегчить обращение.

Помимо жировой смеси, жировая фаза обычно состоит из второстепенных жирорастворимых ингредиентов, таких как эмульгатор, лецитин, ароматизаторы, красители и антиоксиданты. Эти второстепенные ингредиенты растворяются в жировой смеси перед добавлением водной фазы, то есть перед процессом эмульгирования.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭМУЛЬСИИ (ЗОНА 2)

Эмульсию готовят путем перекачивания в эмульсионный резервуар различных масел и жиров или жировых смесей. Обычно сначала добавляют жиры с высокой температурой плавления или смеси жиров, а затем жиры с низкой температурой плавления и жидкое масло. Для завершения приготовления жировой фазы к жировой смеси добавляют эмульгатор и другие маслорастворимые второстепенные ингредиенты. Когда все ингредиенты жировой фазы тщательно перемешаны, добавляют водную фазу и при интенсивном, но контролируемом перемешивании создается эмульсия.

Для дозирования различных ингредиентов для эмульсии могут использоваться разные системы, две из которых работают порционно:

Система расходомера

Система взвешивания резервуаров

Поточная система непрерывного эмульгирования является менее предпочтительным, но используемым решением, например, на линиях высокой производительности, где имеется ограниченное пространство для резервуаров с эмульсией. В этой системе используются дозирующие насосы и массовые расходомеры для контроля соотношения добавляемых фаз в небольшой резервуар для эмульсии.

Все вышеупомянутые системы могут управляться полностью автоматически. Однако на некоторых старых заводах все еще имеются системы приготовления эмульсии с ручным управлением, но они трудоемки и в настоящее время не рекомендуются к установке из-за строгих правил отслеживания.

Система расходомера основана на периодическом приготовлении эмульсии, при котором различные фазы и ингредиенты измеряются массовыми расходомерами при переносе из резервуаров для приготовления различных фаз в резервуар для эмульсии. Точность этой системы составляет +/- 0,3%. Эта система отличается нечувствительностью к внешним воздействиям, таким как вибрация и грязь.

Система весового резервуара аналогична системе расходомера, основанной на периодическом приготовлении эмульсии. Здесь количества ингредиентов и фаз добавляются непосредственно в резервуар для эмульсии, который установлен на тензодатчиках, контролирующих количество добавляемых в резервуар.

Обычно для приготовления эмульсии используется система с двумя резервуарами, чтобы обеспечить непрерывную работу линии кристаллизации. Каждый резервуар работает как подготовительный и буферный резервуар (емкость для эмульсии), поэтому линия кристаллизации будет питаться из одного резервуара, а новая партия будет готовиться из другого, и наоборот. Это называется системой триггера.

Также возможен вариант, при котором эмульсия готовится в одном резервуаре и по готовности переносится в буферный резервуар, откуда подается линия кристаллизации. Эта система называется системой премикса/буфера.

ПАСТЕРИЗАЦИЯ (ЗОНА 3)

Из буферного резервуара эмульсия обычно непрерывно перекачивается либо через пластинчатый теплообменник (PHE), либо через скребковый поверхностный теплообменник низкого давления (SSHE), либо через SSHE высокого давления для пастеризации перед поступлением в линию кристаллизации.

Для полножировых продуктов обычно используется PHE. Для версий с низким содержанием жира, где ожидается, что эмульсия будет иметь относительно высокую вязкость, а также для термочувствительных эмульсий (например, эмульсий с высоким содержанием белка) рекомендуется использовать систему SPX в качестве раствора при низком давлении или SPX-PLUS в качестве раствора при высоком давлении.

Процесс пастеризации имеет ряд преимуществ. Обеспечивает ингибирование роста бактерий и других микроорганизмов, тем самым улучшая микробиологическую стабильность эмульсии. Возможна пастеризация только водной фазы, но пастеризация всей эмульсии предпочтительна, поскольку процесс пастеризации эмульсии сводит к минимуму время пребывания от пастеризованного продукта до фасовки или упаковки конечного продукта. Кроме того, продукт обрабатывается в рамках поточного процесса от пастеризации до фасовки или упаковки конечного продукта, а пастеризация любого перерабатываемого материала обеспечивается при пастеризации всей эмульсии.

Кроме того, пастеризация всей эмульсии гарантирует, что эмульсия подается на линию кристаллизации при постоянной температуре, обеспечивая постоянные параметры обработки, температуру продукта и текстуру продукта. Кроме того, возникновение предкристаллизованной эмульсии, подаваемой на кристаллизационное оборудование, предотвращается при правильной пастеризации эмульсии и подаче ее в насос высокого давления при температуре на 5-10°С выше температуры плавления жировой фазы.

Типичный процесс пастеризации после приготовления эмульсии при температуре 45-55°С включает в себя нагревание и выдерживание эмульсии при температуре 75-85°С в течение 16 секунд. и далее процесс охлаждения до температуры 45-55°С. Конечная температура зависит от температуры плавления жировой фазы: чем выше температура плавления, тем выше температура.

ОХЛАЖДЕНИЕ, КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ И ЗАМЕШИВАНИЕ (ЗОНА 4)

 

Эмульсия подается в линию кристаллизации с помощью поршневого насоса высокого давления (ПВД). Линия кристаллизации для производства маргарина и сопутствующих продуктов обычно состоит из SSHE высокого давления, охлаждаемого охлаждающей средой аммиачного или фреонового типа. Машины с штифтовым ротором и/или промежуточные кристаллизаторы часто включаются в линию, чтобы увеличить интенсивность и время перемешивания при производстве пластиковых изделий. Пробирка для отдыха является заключительным этапом линии кристаллизации и включается только в том случае, если продукт упакован.

Сердцем линии кристаллизации является SSHE высокого давления, в котором теплая эмульсия переохлаждается и кристаллизуется на внутренней поверхности охлаждающей трубы. Эмульсия эффективно соскабливается вращающимися скребками, поэтому эмульсия одновременно охлаждается и перемешивается. Когда жир в эмульсии кристаллизуется, кристаллы жира образуют трехмерную сеть, захватывающую капли воды и жидкое масло, в результате чего получаются продукты со свойствами пластичного полутвердого характера.

В зависимости от типа производимого продукта и типа жиров, используемых для производства конкретного продукта, конфигурация линии кристаллизации (т. е. порядок расположения охлаждающих трубок и машин с штифтовым ротором) может регулироваться для обеспечения оптимальной конфигурации для конкретный продукт.

Поскольку линия кристаллизации обычно производит более одного конкретного жирового продукта, SSHE часто состоит из двух или более секций охлаждения или охлаждающих трубок, чтобы удовлетворить требования к гибкой линии кристаллизации. При производстве различных кристаллизованных жировых продуктов из различных смесей жиров необходима гибкость, поскольку характеристики кристаллизации смесей могут отличаться от одной смеси к другой.

Процесс кристаллизации, условия обработки и параметры обработки оказывают большое влияние на характеристики конечного маргарина и спредов. При проектировании линии кристаллизации важно определить характеристики продукции, которую планируется производить на линии. Для обеспечения инвестиций в будущее необходима гибкость линии, а также индивидуально контролируемые параметры обработки, поскольку ассортимент интересующей продукции может меняться со временем, а также сырье.

Производительность линии определяется имеющейся охлаждающей поверхностью SSHE. Доступны машины разных размеров, от линий с низкой до высокой производительностью. Также доступны различные степени гибкости: от оборудования с одной трубой до линий с несколькими трубами, что обеспечивает высокую гибкость технологических линий.

После того, как продукт охлажден в SSHE, он поступает в машину со штифтовым ротором и/или промежуточные кристаллизаторы, в которых его перемешивают в течение определенного периода времени и с определенной интенсивностью, чтобы способствовать продвижению трехмерной сети, которая на макроскопическом уровне – пластическая структура. Если продукт предназначен для распространения в виде упакованного продукта, он снова попадет в SSHE, прежде чем осядет в трубке для покоя перед упаковкой. Если продукт разливается в чашки, в линию кристаллизации не включается трубка для отдыха.

УПАКОВКА, НАПОЛНЕНИЕ И ПЕРЕМАТКА (ЗОНА 5)

На рынке доступны различные упаковочные и фасовочные машины, которые не будут описаны в этой статье. Однако консистенция продукта сильно различается, если он производится для упаковки или розлива. Очевидно, что упакованный продукт должен иметь более плотную текстуру, чем продукт с начинкой, и если эта текстура не является оптимальной, продукт будет направлен в систему переплавки, расплавлен и добавлен в буферный резервуар для повторной обработки. Доступны различные системы переплавки, но наиболее часто используемыми являются системы PHE или SSHE низкого давления.

АВТОМАТИЗАЦИЯ

 

Маргарин, как и другие пищевые продукты, сегодня на многих заводах производится в соответствии со строгими процедурами отслеживания. Эти процедуры, обычно охватывающие ингредиенты, производство и конечный продукт, приводят не только к повышению безопасности пищевых продуктов, но и к постоянному качеству продуктов питания. Требования прослеживаемости могут быть реализованы в системе управления завода, а система управления Shiputec предназначена для контроля, регистрации и документирования важных условий и параметров, касающихся всего производственного процесса.

Система управления оснащена защитой паролем и обеспечивает регистрацию исторических данных всех параметров, задействованных в линии по производству маргарина, от информации о рецепте до оценки конечного продукта. Регистрация данных включает производительность и производительность насоса высокого давления (л/час и противодавление), температуру продукта (включая процесс пастеризации) во время кристаллизации, температуру охлаждения (или давление охлаждающей среды) SSHE, скорость SSHE и машины с игольчатым ротором, а также нагрузка двигателей, работающих на насосе высокого давления, ССХЭ и машин с игольчатым ротором.

Система управления

Во время обработки оператору будут отправлены сигналы тревоги, если параметры обработки конкретного продукта выходят за пределы; они устанавливаются в редакторе рецептов до начала производства. Эти сигналы тревоги необходимо подтверждать вручную и предпринимать действия в соответствии с процедурами. Все сигналы тревоги сохраняются в исторической системе тревог для последующего просмотра. Когда продукт покидает производственную линию в надлежащим образом упакованном или заполненном виде, на нем помимо названия продукта обычно указывается дата, время и идентификационный номер партии для последующего отслеживания. Таким образом, полная история всех производственных этапов производственного процесса сохраняется в целях безопасности производителя и конечного пользователя, потребителя.

СИП

Установки CIP-мойки (CIP = очистка на месте) также являются частью современного предприятия по производству маргарина, поскольку предприятия по производству маргарина необходимо регулярно очищать. Для традиционных маргариновых продуктов нормальным интервалом очистки является один раз в неделю. Однако для чувствительных продуктов, таких как продукты с низким содержанием жира (высокое содержание воды) и/или продукты с высоким содержанием белка, рекомендуются более короткие интервалы между CIP.

В принципе, используются две системы CIP: установки CIP, в которых чистящие средства используются только один раз, или рекомендуемые установки CIP, которые работают с использованием буферного раствора чистящих средств, где такие среды, как щелок, кислота и/или дезинфицирующие средства, возвращаются в отдельные устройства CIP. резервуары для хранения после использования. Последний способ является предпочтительным, поскольку он представляет собой экологически безопасное решение и экономичное решение с точки зрения потребления чистящих средств и, следовательно, их стоимости.

В случае, если на одном заводе установлено несколько производственных линий, можно установить параллельные линии очистки или сателлитные системы CIP. Это приводит к значительному сокращению времени очистки и энергопотребления. Параметры процесса CIP автоматически контролируются и регистрируются для последующего отслеживания в системе управления.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

При производстве маргарина и сопутствующих продуктов важно помнить, что не только такие ингредиенты, как используемые масла и жиры или рецептура продукта, определяют качество конечного продукта, но и конфигурация завода, параметры обработки и состояние установки. Если линия или оборудование не обслуживаются должным образом, существует риск того, что линия будет работать неэффективно. Поэтому для производства высококачественной продукции необходима хорошо функционирующая установка, но также важен выбор жировой смеси с характеристиками, соответствующими конечному применению продукта, а также правильная конфигурация и выбор технологических параметров установки. И последнее, но не менее важное: конечный продукт должен быть подвергнут температурной обработке в соответствии с конечным использованием..