Margariini tootmise tehnoloogia

Margariini tootmise tehnoloogia

KOMMENTEERITUD KOKKUVÕTE

Toiduaineettevõtted keskenduvad tänapäeval nagu teisedki tootmisettevõtted mitte ainult toiduainete töötlemise seadmete töökindlusele ja kvaliteedile, vaid ka erinevatele teenustele, mida töötlemisseadmete tarnija suudab pakkuda. Lisaks meie tarnitavatele tõhusatele töötlemisliinidele saame olla partneriks idee või projekti algusest kuni viimase kasutuselevõtu faasini, unustamata ka olulist järelturuteenust.

Shiputecil on rohkem kui 20-aastane kogemus toiduainete töötlemise ja pakendamistööstuses.

MEIE TEHNOLOOGIA SISSEJUHATUS

VISIOON JA PÜHENDUS

Shiputeci segment projekteerib, toodab ja turustab protsesside inseneri- ja automatiseerimislahendusi piima-, toiduaine-, joogi-, mere-, farmaatsia- ja isikliku hügieenitööstusele oma ülemaailmse tegevuse kaudu.

Oleme pühendunud sellele, et aidata oma klientidel üle kogu maailma parandada nende tootmistehase ja protsesside jõudlust ja kasumlikkust. Me saavutame selle, pakkudes laia valikut tooteid ja lahendusi alates projekteeritud komponentidest kuni terviklike protsessitehaste projekteerimiseni, mida toetavad maailma juhtivad rakendused ja arendusteadmised.

Aitame jätkuvalt oma klientidel optimeerida oma tehase jõudlust ja kasumlikkust kogu selle kasutusea jooksul nende individuaalsetele vajadustele kohandatud tugiteenustega koordineeritud klienditeeninduse ja varuosade võrgustiku kaudu.

KLIENDI KESKENDUS

Shiputec arendab, toodab ja paigaldab kaasaegseid, kõrge efektiivsusega ja töökindlaid töötlemisliine toiduainetööstusele. Kristalliseeritud rasvatoodete, nagu margariin, või, määrded ja määrdeained, tootmiseks pakub Shiputec lahendusi, mis hõlmavad ka emulgeeritud toiduainete, nagu majonees, kastmed ja kastmed, tootmisliine.

MARGARIINI TOOTMINE

Margariin ja sarnased tooted sisaldavad veefaasi ja rasvafaasi ning seega võib neid iseloomustada kui vesi-õlis (W/O) emulsioone, milles veefaas on pidevas rasvafaasis tilkadena peenelt dispergeeritud. Olenevalt toote kasutusviisist valitakse vastavalt sellele rasvafaasi koostis ja tootmisprotsess.

Lisaks kristalliseerimisseadmetele sisaldab kaasaegne margariini ja sellega seotud toodete tootmisüksus tavaliselt erinevaid mahuteid õli säilitamiseks, samuti emulgaatori, veefaasi ja emulsiooni valmistamiseks; mahutite suurus ja arv arvutatakse tehase võimsuse ja tooteportfelli alusel. Rajatises on ka pastöriseerimisseade ja ümbersulatusseade. Seega võib tootmisprotsessi üldiselt jagada järgmisteks alamprotsessideks (vt joonist 1):

VEEFAASI JA RASVAFAASI ETTEVALMISTAMINE (TSOON 1)

Veefaas valmistatakse sageli veefaasipaagis partiidena. Vesi peaks olema hea joogikvaliteediga. Kui joogivee kvaliteeti ei ole võimalik tagada, võib vett eeltöödelda nt UV- või filtrisüsteemi abil.

Peale vee võib veefaas koosneda soolast või soolveest, piimavalkudest (lauamargariin ja madala rasvasisaldusega määrded), suhkrust (lehttainas), stabilisaatoritest (vähendatud ja madala rasvasisaldusega määrded), säilitusainetest ja vees lahustuvatest maitseainetest.

Rasvafaasi peamised koostisosad, rasvasegu, koosnevad tavaliselt erinevate rasvade ja õlide segust. Soovitud omaduste ja funktsionaalsusega margariini saamiseks on lõpptoote toimivuse seisukohalt määrav rasvade ja õlide suhe rasvasegus.

Erinevaid rasvu ja õlisid, kas rasvasegu või üksikute õlidena, ladustatakse õlihoidlates, mis asuvad tavaliselt väljaspool tootmisrajatist. Neid hoitakse stabiilsel säilitustemperatuuril, mis on kõrgem kui rasva sulamistemperatuur, ja segatakse, et vältida rasva fraktsioneerimist ja hõlbustada käsitsemist.

Peale rasvasegu koosneb rasvafaas tavaliselt vähemtähtsatest rasvlahustuvatest koostisosadest, nagu emulgaator, letsitiin, maitse-, värv- ja antioksüdandid. Need väiksemad koostisosad lahustatakse rasvasegus enne veefaasi lisamist, seega enne emulgeerimisprotsessi.

EMULSIOONI ETTEVALMISTAMINE ( ​​TSOON 2 )

Emulsioon valmistatakse erinevate õlide ja rasvade või rasvasegude ülekandmisel emulsioonipaaki. Tavaliselt lisatakse kõigepealt kõrge sulamistemperatuuriga rasvad või rasvasegud, seejärel madalama sulamistemperatuuriga rasvad ja vedel õli. Rasvafaasi valmistamise lõpuleviimiseks lisatakse rasvasegule emulgaator ja muud õlis lahustuvad väiksemad koostisosad. Kui kõik rasvafaasi koostisosad on korralikult segatud, lisatakse vesifaas ja intensiivsel, kuid kontrollitud segamisel tekib emulsioon.

Erinevate koostisosade doseerimiseks saab kasutada erinevaid süsteeme, millest kaks töötavad partiidena:

Voolumõõturi süsteem

Kaalupaagi süsteem

Pidev in-line emulgeerimissüsteem on vähem eelistatud, kuid kasutatav lahendus näiteks suure võimsusega liinidel, kus emulsioonipaakide jaoks on vähe ruumi. See süsteem kasutab doseerimispumpasid ja massivoolumõõtureid, et kontrollida lisatud faaside suhet väikesesse emulsioonipaaki.

Kõiki ülalmainitud süsteeme saab juhtida täielikult automaatselt. Mõnedel vanematel tehastel on siiski veel käsitsi juhitavad emulsiooni valmistamise süsteemid, kuid need on töömahukad ja neid ei soovitata tänapäeval rangete jälgitavuse reeglite tõttu paigaldada.

Voolumõõturi süsteem põhineb partiipõhisel emulsiooni valmistamisel, mille käigus mõõdetakse erinevaid faase ja koostisosi massivoolumõõturitega, kui need viiakse erinevatest faasidest koosnevatest ettevalmistusmahutitest emulsioonipaaki. Selle süsteemi täpsus on +/-0,3%. Seda süsteemi iseloomustab tundetus välismõjudele nagu vibratsioon ja mustus.

Kaalupaagi süsteem on nagu voolumõõturi süsteem, mis põhineb partiipõhisel emulsiooni valmistamisel. Siin lisatakse koostisosade ja faaside kogused otse emulsioonipaaki, mis on paigaldatud paaki lisatud koguseid reguleerivatele koormusanduritele.

Tavaliselt kasutatakse emulsiooni valmistamiseks kahe paagiga süsteemi, et kristalliseerimisliini pidevalt käitada. Iga paak töötab ettevalmistus- ja puhverpaagina (emulsioonipaagina), seega toidetakse ühest paagist kristallisatsiooniliin, teisest valmistatakse ette uus partii ja vastupidi. Seda nimetatakse flip-flop süsteemiks.

Valik on ka lahendus, kus emulsioon valmistatakse ühes paagis ja kui see on valmis, kantakse puhverpaaki, kust toidetakse kristallisatsiooniliin. Seda süsteemi nimetatakse eelsegu/puhversüsteemiks.

PASTURISEERIMINE ( ​​TSOON 3 )

Puhverpaagist pumbatakse emulsioon tavaliselt pidevalt läbi kas plaatsoojusvaheti (PHE) või madalsurve kraabitud pinnasoojusvaheti (SSHE) või kõrgsurve SSHE pastöriseerimiseks enne kristalliseerimisliini sisenemist.

Täisrasvaste toodete puhul kasutatakse tavaliselt PHE-d. Madalama rasvasisaldusega versioonide puhul, kus emulsioonil on eeldatavasti suhteliselt kõrge viskoossus, ja kuumustundlike emulsioonide (nt kõrge valgusisaldusega emulsioonide) puhul on soovitatav kasutada SPX-süsteemi madalsurvelahusena või SPX-PLUS-i kõrgsurvelahusena.

Pastöriseerimisprotsessil on mitmeid eeliseid. See tagab bakterite kasvu ja teiste mikroorganismide kasvu pärssimise, parandades seeläbi emulsiooni mikrobioloogilist stabiilsust. Ainult veefaasi pastöriseerimine on võimalik, kuid eelistatud on kogu emulsiooni pastöriseerimine, kuna emulsiooni pastöriseerimisprotsess vähendab minimaalselt pastöriseeritud toote viibimisaega lõpptoote täitmise või pakkimiseni. Samuti töödeldakse toodet in-line protsessis alates pastöriseerimisest kuni lõpptoote täitmise või pakkimiseni ning kogu emulsiooni pastöriseerimisel on tagatud mis tahes ümbertöötlemismaterjali pastöriseerimine.

Lisaks tagab täieliku emulsiooni pastöriseerimine, et emulsioon juhitakse kristalliseerimisliinile konstantsel temperatuuril, saavutades konstantsed töötlemisparameetrid, toote temperatuurid ja toote tekstuur. Lisaks välditakse kristalliseerimisseadmesse söödetud eelkristalliseeritud emulsiooni tekkimist, kui emulsioon on korralikult pastöriseeritud ja juhitud kõrgsurvepumbasse temperatuuril 5-10 °C kõrgem kui rasvafaasi sulamistemperatuur.

Tüüpiline pastöriseerimisprotsess hõlmab pärast emulsiooni valmistamist temperatuuril 45-55 °C emulsiooni kuumutamist ja hoidmist temperatuuril 75-85 °C 16 sekundi jooksul. ja seejärel jahutamine temperatuurini 45-55 °C. Lõpptemperatuur sõltub rasvafaasi sulamistemperatuurist: mida kõrgem on sulamistemperatuur, seda kõrgem on temperatuur.

JAHUTAMINE, KRISTALLISEMINE JA SÕTKUMINE (TSOON 4)

 

Emulsioon pumbatakse kõrgsurvekolbpumba (HPP) abil kristalliseerimisliinile. Margariini ja sellega seotud toodete tootmiseks mõeldud kristalliseerimisliin koosneb tavaliselt kõrgsurve-SSHE-st, mida jahutatakse ammoniaagi või freooni tüüpi jahutusvahendiga. Tihti lisatakse liinile tihvtirootormasin(id) ja/või vahekristallisaatorid, et lisada sõtkumise intensiivsust ja plasttoodete tootmiseks kuluvat aega. Puhketoru on kristalliseerimisliini viimane etapp ja see on kaasas ainult siis, kui toode on pakitud.

Kristalliseerimisliini südameks on kõrgsurve SSHE, mille soe emulsioon ülijahutatakse ja kristalliseeritakse jahutustoru sisepinnal. Emulsioon kraabitakse tõhusalt ära pöörlevate kaabitsate abil, mistõttu emulsioon jahutatakse ja sõtkutakse samaaegselt. Kui emulsioonis sisalduv rasv kristalliseerub, moodustavad rasvakristallid kolmemõõtmelise võrgustiku, mis haarab endasse veepiisad ja vedela õli, mille tulemuseks on plastilise pooltahke omadustega tooted.

Sõltuvalt valmistatava toote tüübist ja konkreetse toote jaoks kasutatavate rasvade tüübist saab kristalliseerimisliini konfiguratsiooni (st jahutustorude ja tihvtirootori masinate järjestust) reguleerida, et tagada optimaalne konfiguratsioon. konkreetne toode.

Kuna kristalliseerimisliin toodab tavaliselt rohkem kui ühte spetsiifilist rasvatoodet, koosneb SSHE sageli kahest või enamast jahutussektsioonist või jahutustorust, et täita paindliku kristalliseerimisliini nõudeid. Erinevatest rasvasegudest erinevate kristalliseerunud rasvatoodete valmistamisel on vaja paindlikkust, kuna segude kristalliseerumisomadused võivad segude lõikes erineda.

Kristalliseerimisprotsess, töötlemistingimused ja töötlemisparameetrid mõjutavad oluliselt lõppmargariini ja määrdetoodete omadusi. Kristalliseerimisliini projekteerimisel on oluline välja selgitada liinil valmistatavate toodete omadused. Investeeringu kindlustamiseks tulevikuks on vajalik nii liini paindlikkus kui ka individuaalselt juhitavad töötlemisparameetrid, kuna huvipakkuvate toodete valik võib ajas muutuda ja ka tooraine.

Liini võimsuse määrab SSHE saadaolev jahutuspind. Saadaval on erineva suurusega masinad väikesest kuni suure võimsusega liinideni. Samuti on saadaval mitmesugused paindlikkuse astmed alates ühe toru seadmetest kuni mitme toruliinini, seega väga paindlikud töötlemisliinid.

Pärast toote jahutamist SSHE-s siseneb see tihvti rootormasinasse ja/või vahekristallisaatoritesse, milles seda sõtkutakse teatud aja jooksul ja teatud intensiivsusega, et aidata kaasa kolmemõõtmelise võrgu edendamisele, makroskoopilisel tasandil on plastiline struktuur. Kui toode on ette nähtud pakendatud tootena levitamiseks, siseneb see uuesti SSHE-sse, enne kui see enne pakkimist puhketorusse settib. Kui toode on täidetud tassidesse, ei kuulu kristalliseerimisliini hulka puhketoru.

PAKKIMINE, TÄITMINE JA ÜMBERSULATUS (TSOON 5)

Turul on saadaval erinevad pakkimis- ja täitmismasinad, mida käesolevas artiklis ei kirjeldata. Toote konsistents on aga väga erinev, kui see on toodetud pakkimiseks või täitmiseks. On ilmne, et pakitud toode peab olema tihkema tekstuuriga kui täidetud toode ja kui see tekstuur ei ole optimaalne, suunatakse toode ümbersulatussüsteemi, sulatatakse ja lisatakse uuesti töötlemiseks puhverpaaki. Saadaval on erinevad ümbersulatussüsteemid, kuid enimkasutatud süsteemid on PHE või madalrõhu SSHE.

AUTOMAATSIOON

 

Margariini, nagu ka teisi toiduaineid, toodetakse tänapäeval paljudes tehastes rangete jälgimisprotseduuride alusel. Need protseduurid, mis hõlmavad tavaliselt koostisosi, tootmist ja lõpptoodet, ei too mitte ainult paremat toiduohutust, vaid ka püsivat toidu kvaliteeti. Jälgitavuse nõudeid saab rakendada tehase juhtimissüsteemis ja Shiputeci juhtimissüsteem on mõeldud kogu tootmisprotsessi oluliste tingimuste ja parameetrite kontrollimiseks, salvestamiseks ja dokumenteerimiseks.

Juhtsüsteem on varustatud paroolikaitsega ja sisaldab ajalooliste andmete logimist kõigi margariini töötlemisliiniga seotud parameetrite kohta alates retseptiteabest kuni lõpptoote hindamiseni. Andmete logimine hõlmab kõrgsurvepumba võimsust ja võimsust (l/tund ja vasturõhk), toote temperatuure (sh pastöriseerimisprotsess) kristalliseerumise ajal, SSHE jahutustemperatuure (või jahutuskeskkonna rõhku), SSHE kiirust ja tihvtirootori masinad, samuti kõrgsurvepumba, SSHE ja tihvtirootori masinate mootorite koormus.

Juhtimissüsteem

Töötlemise ajal saadetakse operaatorile häireid, kui konkreetse toote töötlemisparameetrid on piirangutest väljas; need määratakse retseptiredaktoris enne tootmist. Neid häireid tuleb kinnitada käsitsi ja võtta toimingud vastavalt protseduuridele. Kõik häired salvestatakse hilisemaks vaatamiseks ajaloolises häiresüsteemis. Kui toode väljub tootmisliinilt sobivalt pakitud või täidetud kujul, on see peale toote nimetuse, millele on tavaliselt märgitud kuupäev, kellaaeg ja partii identifitseerimisnumber hilisemaks jälgimiseks. Seega salvestatakse tootja ja lõppkasutaja ehk tarbija turvalisuse huvides kõigi tootmisprotsessiga seotud tootmisetappide täielik ajalugu.

CIP

CIP puhastusseadmed (CIP = puhastus kohas) on samuti osa kaasaegsest margariinitehasest, kuna margariini tootmisettevõtteid tuleb regulaarselt puhastada. Traditsiooniliste margariinitoodete puhul on kord nädalas tavaline puhastusintervall. Kuid tundlike toodete puhul, nagu madala rasvasisaldusega (kõrge veesisaldus) ja/või kõrge valgusisaldusega tooted, soovitatakse CIP-ide vahel lühemaid intervalle.

Põhimõtteliselt kasutatakse kahte CIP-süsteemi: CIP-seadmeid, mis kasutavad puhastusvahendit ainult üks kord, või soovitatud CIP-seadmeid, mis töötavad puhastusvahendi puhverlahuse kaudu, kus sellised vahendid nagu leelis, hape ja/või desinfektsioonivahendid suunatakse tagasi individuaalsesse CIP-i. säilituspaagid pärast kasutamist. Viimast meetodit eelistatakse, kuna see kujutab endast keskkonnasõbralikku lahendust ning on puhastusvahendite kulu ja seega ka nende maksumuse seisukohalt ökonoomne lahendus.

Juhul, kui ühte tehasesse on paigaldatud mitu tootmisliini, on võimalik rajada paralleelsed puhastusrajad või CIP satelliidisüsteemid. Selle tulemuseks on puhastusaja ja energiatarbimise oluline vähenemine. CIP protsessi parameetreid juhitakse automaatselt ja logitakse hilisemaks jälgimiseks juhtimissüsteemis.

LÕPPMÄRKUSED

Margariini ja sellega seotud toodete valmistamisel on oluline meeles pidada, et mitte ainult koostisosad, nagu kasutatavad õlid ja rasvad või toote retsept, ei määra lõpptoote kvaliteeti, vaid ka taime konfiguratsiooni, töötlemisparameetrid ja tehase olek. Kui liini või seadmeid ei hooldata hästi, on oht, et liin ei tööta tõhusalt. Seetõttu on kvaliteetsete toodete tootmiseks vajalik hästi toimiv tehas, kuid oluline on ka rasvasegu valik, mille omadused vastavad toote lõppkasutusele, samuti õige konfiguratsioon ja tehase töötlemisparameetrite valik. Viimaseks, kuid mitte vähemtähtsaks, tuleb lõpptoodet vastavalt lõppkasutusele kuumtöödelda.