Технологија производње маргарина

Технологија производње маргарина

РЕЗИМЕ

Прехрамбене компаније данас су као и друге производне компаније које се не фокусирају само на поузданост и квалитет опреме за прераду хране већ и на различите услуге које добављач опреме за прераду може да пружи. Поред ефикасних линија за обраду које испоручујемо, можемо бити партнер од почетне идеје или фазе пројекта до завршне фазе пуштања у рад, а да не заборавимо важну услугу након продаје.

Схипутец има више од 20 година искуства у индустрији прераде хране и амбалаже.

УВОД У НАШУ ТЕХНОЛОГИЈУ

ВИЗИЈА И ПРЕДАНОСТ

Схипутец сегмент дизајнира, производи и продаје решења за процесни инжењеринг и аутоматизацију за млечну индустрију, индустрију хране, пића, поморску, фармацеутску и личну индустрију кроз своје глобалне операције.

Посвећени смо помагању нашим клијентима широм света да побољшају перформансе и профитабилност својих производних погона и процеса. То постижемо нудећи широк спектар производа и решења од пројектованих компоненти до пројектовања комплетних процесних постројења подржаних од водећих светских апликација и развојне експертизе.

Настављамо да помажемо нашим клијентима да оптимизују перформансе и профитабилност своје фабрике током њеног радног века уз услуге подршке прилагођене њиховим индивидуалним потребама кроз координисану службу за кориснике и мрежу резервних делова.

ЦУСТОМЕР ФОЦУС

Схипутец развија, производи и инсталира модерне, високо ефикасне и поуздане прерадне линије за прехрамбену индустрију. За производњу производа од кристализоване масти као што су маргарин, путер, намази и шортентини Схипутец нуди решења која такође обухватају процесне линије за емулговане прехрамбене производе као што су мајонез, сосови и преливи.

ПРОИЗВОДЊА МАРГАРИНА

Маргарин и сродни производи садрже водену фазу и масну фазу и стога се могу окарактерисати као емулзије воде у уљу (В/О) у којима је водена фаза фино диспергована као капљице у континуираној масној фази. У зависности од примене производа, према томе се бира састав масне фазе и процес производње.

Поред опреме за кристализацију, модеран производни погон за маргарин и сродне производе обично ће укључивати различите резервоаре за складиштење уља, као и за емулгатор, водену фазу и припрему емулзије; величина и број резервоара се израчунавају на основу капацитета постројења и портфеља производа. Објекат такође укључује постројење за пастеризацију и постројење за претапање. Дакле, производни процес се генерално може поделити на следеће подпроцесе (погледајте дијаграм 1):

ПРИПРЕМА ВОДЕНЕ ФАЗЕ И МАСНЕ ФАЗЕ (ЗОНА 1)

Водена фаза се често припрема серијски у резервоару водене фазе. Вода треба да буде доброг квалитета за пиће. Ако се не може гарантовати квалитет воде за пиће, вода се може подвргнути претходном третману помоћу нпр. УВ или система филтера.

Осим воде, водену фазу могу чинити со или слани раствор, млечни протеини (стони маргарин и намази са ниским садржајем масти), шећер (лиснато тесто), стабилизатори (мазни намази и намази са ниским садржајем масти), конзерванси и ароме растворљиве у води.

Главни састојци у масној фази, мешавина масти, обично се састоје од мешавине различитих масти и уља. Да би се маргарин постигао жељених карактеристика и функционалности, однос масти и уља у масној мешавини је одлучујући за перформансе финалног производа.

Различите масти и уља, било као мешавина масти или појединачна уља, складиште се у резервоарима за складиштење уља који се обично постављају изван производног објекта. Они се чувају на стабилној температури складиштења изнад тачке топљења масти и уз мешање како би се избегло фракционисање масти и омогућило лако руковање.

Осим мешавине масти, масна фаза се обично састоји од мањих састојака растворљивих у мастима као што су емулгатор, лецитин, арома, боја и антиоксиданси. Ови мањи састојци се растварају у мешавини масти пре додавања водене фазе, дакле пре процеса емулговања.

ПРИПРЕМА ЕМУЛЗИЈЕ ( ЗОНА 2 )

Емулзија се припрема преношењем различитих уља и масти или мешавина масти у резервоар за емулзију. Обично се прво додају масти са високим топљењем или мешавине масти, а затим масти нижег топљења и течно уље. Да би се завршила припрема масне фазе, мешавини масти се додају емулгатор и други мањи састојци растворљиви у уљу. Када су сви састојци за масну фазу правилно измешани, додаје се водена фаза и ствара се емулзија уз интензивно, али контролисано мешање.

Могу се користити различити системи за дозирање различитих састојака за емулзију од којих два раде у серијама:

Систем мерача протока

Систем резервоара за вагање

Континуални линијски систем за емулзију је мање пожељно, али коришћено решење у нпр. линијама високог капацитета где је доступан ограничен простор за резервоаре за емулзију. Овај систем користи дозирне пумпе и мерење масеног протока за контролу односа додатих фаза у мали резервоар за емулзију.

Горе наведени системи се могу контролисати потпуно аутоматски. Неке старије фабрике, међутим, још увек имају ручно контролисане системе за припрему емулзије, али они су захтевни за рад и не препоручује се да се инсталирају данас због строгих правила следљивости.

Систем мерача протока је заснован на шаржној припреми емулзије у којој се различите фазе и састојци мере мерачима масеног протока када се пренесу из различитих резервоара за припрему фаза у резервоар за емулзију. Тачност овог система је +/-0,3%. Овај систем карактерише његова неосетљивост на спољашње утицаје попут вибрација и прљавштине.

Систем резервоара за вагање је као систем мерача протока заснован на припреми емулзије у серијама. Овде се количине састојака и фаза додају директно у резервоар за емулзију који је монтиран на ћелије за оптерећење које контролишу количине које се додају у резервоар.

Типично, систем са два резервоара се користи за припрему емулзије како би се могла континуирано покренути линија за кристализацију. Сваки резервоар ради као припремни и пуфер резервоар (резервоар за емулзију), тако да ће се линија за кристализацију напајати из једног резервоара, док ће се нова серија припремати у другом и обрнуто. Ово се зове флип-флоп систем.

Опција је и решење где се емулзија припрема у једном резервоару и када је спремна пребацује се у пуфер резервоар одакле се доводи линија за кристализацију. Овај систем се назива премикс/пуфер систем.

ПАСТЕРИЗАЦИЈА ( ЗОНА 3 )

Из пуфер резервоара емулзија се нормално континуирано пумпа или кроз плочасти измењивач топлоте (ПХЕ) или површински измењивач топлоте ниског притиска (ССХЕ), или ССХЕ високог притиска за пастеризацију пре уласка у линију кристализације.

За пуномасне производе се обично користи ПХЕ. За верзије са ниским садржајем масти где се очекује да емулзија показује релативно висок вискозитет и за емулзије осетљиве на топлоту (нпр. емулзије са високим садржајем протеина) препоручује се СПКС систем као раствор ниског притиска или СПКС-ПЛУС као раствор високог притиска.

Процес пастеризације има неколико предности. Осигурава инхибицију раста бактерија и раста других микроорганизама, чиме се побољшава микробиолошка стабилност емулзије. Пастеризација само водене фазе је могућа, али се преферира пастеризација комплетне емулзије јер ће процес пастеризације емулзије минимално смањити време задржавања од пастеризованог производа до пуњења или паковања финалног производа. Такође, производ се обрађује у линијском процесу од пастеризације до пуњења или паковања финалног производа, а пастеризација било ког материјала за прераду је обезбеђена када је комплетна емулзија пастеризована.

Поред тога, пастеризација комплетне емулзије обезбеђује да се емулзија доводи у линију кристализације на константној температури чиме се постижу константни параметри обраде, температуре производа и текстура производа. Поред тога, спречава се појава прекристализоване емулзије која се уноси у опрему за кристализацију када је емулзија правилно пастеризована и унета у пумпу високог притиска на температури 5-10°Ц вишој од тачке топљења масне фазе.

Типичан процес пастеризације ће након припреме емулзије на 45-55°Ц укључити секвенцу загревања и држања емулзије на 75-85°Ц током 16 секунди. а затим процес хлађења до температуре од 45-55°Ц. Крајња температура зависи од тачке топљења масне фазе: што је виша тачка топљења, то је виша температура.

ХЛАЂЕЊЕ, КРИСТАЛИЗАЦИЈА И МЕШЕЊЕ (ЗОНА 4)

 

Емулзија се пумпа до линије кристализације помоћу клипне пумпе високог притиска (ХПП). Линија за кристализацију за производњу маргарина и сродних производа се обично састоји од ССХЕ високог притиска који се хлади расхладним средством типа амонијак или фреон. Машине са пин ротором и/или средњи кристализатори су често укључени у линију како би се додао додатни интензитет гњечења и време за производњу пластичних производа. Епрувета за мировање је последњи корак линије за кристализацију и укључена је само ако је производ упакован.

Срце линије за кристализацију је ССХЕ високог притиска, који се топла емулзија супер охлади и кристалише на унутрашњој површини цеви за хлађење. Емулзија се ефикасно саструже помоћу ротирајућих стругача, тако да се емулзија истовремено хлади и гњечи. Када маст у емулзији кристалише, кристали масти формирају тродимензионалну мрежу која заробљава капљице воде и течно уље, што резултира производима са својствима пластичне получврсте природе.

У зависности од врсте производа који се производи и врсте масти које се користе за одређени производ, конфигурација линије за кристализацију (тј. редослед цеви за хлађење и машина са пин ротором) се може подесити како би се обезбедила оптимална конфигурација за одређени производ.

Пошто линија за кристализацију обично производи више од једног специфичног масног производа, ССХЕ се често састоји од две или више расхладних секција или цеви за хлађење како би се испунили захтеви за флексибилну линију за кристализацију. Када се производе различити кристализовани производи од масти од различитих мешавина масти, потребна је флексибилност јер се карактеристике кристализације мешавина могу разликовати од једне мешавине до друге.

Процес кристализације, услови обраде и параметри обраде имају велики утицај на карактеристике финалног маргарина и производа за намазе. Приликом пројектовања линије за кристализацију, важно је идентификовати карактеристике производа који се планирају производити на линији. Да би се обезбедила инвестиција за будућност, неопходна је флексибилност линије као и индивидуално контролисани параметри обраде, јер се асортиман производа од интереса може променити временом, као и сировине.

Капацитет линије је одређен расположивом расхладном површином ССХЕ. Доступне су машине различитих величина у распону од линија ниског до високог капацитета. Такође су доступни различити степени флексибилности од опреме са једном цеви до више цевних линија, чиме су веома флексибилне линије за обраду.

Након што се производ охлади у ССХЕ, он улази у машину са пин ротором и/или међукристализаторе у којима се меси одређено време и са одређеним интензитетом како би се помогло промоцији тродимензионалне мреже, која на макроскопском нивоу је пластична структура. Ако је производ намењен за дистрибуцију као умотан производ, он ће поново ући у ССХЕ пре него што се слегне у цев за одмор пре умотавања. Ако се производ пуни у чаше, у линију за кристализацију није укључена цев за одмор.

ПАКОВАЊЕ, ПУЊЕЊЕ И ПРЕТОПЉЕЊЕ (ЗОНА 5)

На тржишту су доступне разне машине за паковање и пуњење и неће бити описане у овом чланку. Међутим, конзистенција производа је веома различита ако се производи за паковање или пуњење. Очигледно је да упаковани производ мора да има чвршћу текстуру од пуњеног производа и ако ова текстура није оптимална, производ ће бити преусмерен у систем за претапање, растопљен и додат у пуфер резервоар за поновну обраду. Доступни су различити системи за претапање, али најчешће коришћени системи су ПХЕ или ССХЕ ниског притиска.

АУТОМАТИЗАЦИЈА

 

Маргарин се, као и други прехрамбени производи, у многим фабрикама данас производи по строгим процедурама следљивости. Ове процедуре које обично покривају састојке, производњу и коначни производ резултирају не само повећаном безбедношћу хране већ и константним квалитетом хране. Захтеви за следљивост могу се имплементирати у контролни систем фабрике и Схипутец контролни систем је дизајниран да контролише, бележи и документује важне услове и параметре који се тичу комплетног процеса производње.

Контролни систем је опремљен заштитом лозинком и карактерише архивирање историјских података свих параметара укључених у линију за прераду маргарина од информација о рецепту до процене финалног производа. Евидентирање података укључује капацитет и излаз пумпе високог притиска (л/сат и противпритисак), температуре производа (укључујући процес пастеризације) током кристализације, температуре хлађења (или притисак расхладног медија) ССХЕ, брзину ССХЕ и машине са пин ротором као и оптерећење мотора који покрећу пумпу високог притиска, ССХЕ и машине са пин ротором.

Контролни систем

Током обраде, аларми ће бити послати оператеру ако су параметри обраде за одређени производ ван граница; они се постављају у уређивачу рецепата пре производње. Ови аларми се морају ручно потврдити и предузети радње у складу са процедурама. Сви аларми се чувају у историјском алармном систему за каснији преглед. Када производ напусти производну линију у прикладно упакованом или попуњеном облику, он је осим назива производа обично означен датумом, временом и идентификационим бројем серије за касније праћење. Комплетна историја свих производних корака укључених у производни процес се тако чува ради сигурности произвођача и крајњег корисника, потрошача.

ЦИП

ЦИП постројења за чишћење (ЦИП = чишћење на месту) такође су део модерног постројења за маргарин, јер погоне за производњу маргарина треба редовно чистити. За традиционалне производе од маргарина једном недељно је нормалан интервал чишћења. Међутим, за осетљиве производе као што су мало масти (висок садржај воде) и/или производи са високим садржајем протеина, препоручују се краћи интервали између ЦИП-а.

У принципу, користе се два ЦИП система: ЦИП постројења која користе медиј за чишћење само једном или препоручена ЦИП постројења која раде преко пуферског раствора медија за чишћење где се медији као што су луг, киселина и/или дезинфекциона средства враћају у појединачни ЦИП резервоари за складиштење након употребе. Овај други поступак је пожељнији јер представља еколошки прихватљиво решење и економично решење у погледу потрошње средстава за чишћење, а тиме и цене истих.

У случају да је у једној фабрици инсталирано више производних линија, могуће је поставити паралелне стазе за чишћење или ЦИП сателитске системе. Ово доводи до значајног смањења времена чишћења и потрошње енергије. Параметри ЦИП процеса се аутоматски контролишу и евидентирају за касније праћење у контролном систему.

ЗАВРШНЕ НАПОМЕНЕ

Приликом производње маргарина и сродних производа, важно је имати на уму да нису само састојци попут уља и масти који се користе или рецептура производа ти који одређују квалитет финалног производа, већ и конфигурација биљке, тј. параметара обраде и стања постројења. Ако линија или опрема нису добро одржавани, постоји ризик да линија не ради ефикасно. Стога је за производњу висококвалитетних производа неопходна фабрика која добро функционише, али је важан и избор мешавине масти са карактеристикама које одговарају коначној примени производа, као и исправна конфигурација и избор параметара обраде постројења. На крају, али не и најмање важно, финални производ мора бити температурно третиран према коначној употреби.