Proces proizvodnje margarina od kineskog proizvođača

Produkcijski video:https://www.youtube.com/watch?v=Zar71w0TUzM 

Proizvodnja margarina uključuje dva dijela: pripremu sirovine te hlađenje i plastifikaciju. Glavna oprema uključuje pripremne spremnike, HP pumpu, votator (izmjenjivač topline sa struganom površinom), stroj s igličastim rotorom, rashladnu jedinicu, stroj za punjenje margarina i slično.

Prvi proces je miješanje uljne i vodene faze, mjerenje i emulgiranje smjese uljne i vodene faze, kako bi se pripremio materijal za potonji proces. Posljednji proces je kontinuirano hlađenje, plastifikacija i pakiranje proizvoda.

Proces pripreme sirovine za margarin prikazan je na slici 1:

1. 1.Fermentirano mlijeko

Neke formule margarina dodaju mlijeko, a mlijeko nakon fermentacije bakterijama mliječne kiseline može proizvesti sličan okus prirodnog vrhnja, pa se tvornica miješa s fermentiranim mlijekom i vodom.

1. 2.Miješanje vode

Voda i aditivi topljivi u vodi u formuli margarina, poput fermentiranog mlijeka, soli, konzervansa itd., dodaju se u miješalicu vodene faze i spremnik za doziranje u propisanom omjeru radi miješanja i miješanja, tako da se komponente vodene faze otope u jednoličnu otopinu.

1. 3.Miješanje uljne faze

Sirovo ulje različitih specifikacija prvo se miješa u spremniku za miješanje ulja prema propisanom omjeru, a zatim se uljnoj fazi dodaju aditivi topljivi u ulju, poput emulgatora, antioksidansa, pigmenta topljivog u ulju, celuloze topljive u ulju itd., prema omjeru, miješaju se s dozirnim spremnikom i miješaju kako bi se formirala ujednačena uljna faza.

1. 4.Emulzija

Svrha emulgiranja margarina je ravnomjerno i stabilno dispergirati vodenu fazu u uljnoj fazi, a stupanj disperzije vodene faze ima veliki utjecaj na kvalitetu proizvoda. Budući da je okus margarina usko povezan s veličinom čestica vodene faze, razmnožavanje mikroorganizama odvija se u vodenoj fazi. Veličina bakterija je općenito 1-5 mikrona, pa kapljice vode u rasponu od 10-20 mikrona ili manje mogu ograničiti razmnožavanje bakterija. Ako je disperzija vodene faze previše fina, premale čestice vodene faze uzrokovat će gubitak okusa margarina. Ako je disperzija nedovoljna, prevelike čestice vodene faze uzrokovat će oštećenje metamorfoze margarina. Odnos između stupnja disperzije vodene faze u margarinu i prirode proizvoda je otprilike sljedeći:

Može se vidjeti da operacija emulgiranja treba postići određeni stupanj disperzije.

Svrha miješanja vodene faze i uljne faze odvojeno i ravnomjerno s prethodnom fazom je osigurati ujednačenu konzistenciju cijele emulzije nakon emulgiranja i miješanja dviju faza ulja i vode. Emulgiranje je miješanje, problem rada je 50-60 stupnjeva, vodena faza se dodaje izmjerenoj uljnoj fazi, tijekom mehaničkog miješanja ili cikličkog miješanja pumpom, dok se vodena faza potpuno dispergira u uljnoj fazi, stvarajući lateks. Međutim, ova vrsta lateks tekućine je vrlo nestabilna, prestanak miješanja može uzrokovati fenomen odvajanja ulja i vode.

Nakon što se miješana emulzija isporuči, provodi se proces hlađenja i plastifikacije sve dok se proizvod ne pakira.

Emulzija se mora ohladiti i plastificirati kako bi se dobio fleksibilni margarin. Trenutno se uglavnom koristi zatvoreni uređaj za kontinuirano kaljenje plastifikacije, uključujući votator ili nazvani izmjenjivač topline sa struganom površinom (jedinica A), stroj s igličastim rotorom ili stroj za gnječenje (jedinica C) i cijev za odmor (jedinica B). Tehnološki proces prikazan je na slici 2:

Ovaj set opreme ima sljedeće karakteristike:

1. Visokotlačni hermetički kontinuirani rad

Prethodno pomiješana emulzija se dovodi u cilindar za kaljenje pomoću visokotlačne pumpe za votator. Visoki tlak može prevladati otpor u cijeloj jedinici, a rad pod visokim tlakom može učiniti proizvod tankim i glatkim. Zatvoreni rad može spriječiti ulazak zraka i kondenzacije vode pomiješane s emulzijom zbog kaljenja, te osigurati zdravstvene zahtjeve proizvoda i smanjiti gubitak hlađenja.

2. Gašenje i emulgiranje

Emulzija se u votatoru gasi amonijakom ili freonom kako bi se brzo ohladila, čime se stvaraju male kristalne čestice, obično 1-5 mikrona, što čini okus nježnim. Osim toga, strugač na rotirajućoj osovini u votatoru usko je povezan s unutarnjom stijenkom cilindra, tako da strugač tijekom rada ne samo da može kontinuirano strugati kristale koji se lijepe za unutarnju stijenku, već i dispergirati emulziju kako bi se zadovoljili zahtjevi emulgiranja tona.

3. Miješenje i odgušćivanje (stroj s igličastim rotorom)

Iako je emulzija ohlađena votatorom počela kristalizirati, još uvijek treba rasti tijekom određenog vremena. Ako se emulzija kristalizira u mirovanju, stvorit će se mreža čvrstih lipidnih kristala. Rezultat je da će ohlađena emulzija formirati vrlo tvrdu masu bez plastičnosti. Stoga, kako bi se dobili margarinski proizvodi s određenom plastičnošću, mrežna struktura mora se mehanički razbiti prije nego što emulzija formira ukupnu mrežnu strukturu, kako bi se postigao učinak smanjenja zgušnjavanja. Gnječenje i odgušnjavanje uglavnom se izvodi u stroju s igličastim rotorom.

Jedinica A (votator) je zapravo uređaj za hlađenje strugačem. Emulzija se u zatvorenu jedinicu A (votator) utiskuje visokotlačnom pumpom. Materijal prolazi kroz kanal između rashladnog cilindra i rotirajućeg vratila, a temperatura materijala brzo pada zbog hlađenja rashladnog medija. Na površini vratila raspoređena su dva reda strugača. Kristali nastali na unutarnjoj površini votatora sastružu se brzim rotirajućim strugačem kako bi se uvijek otkrila nova površina za hlađenje i održao učinkovit prijenos topline. Emulzija se može raspršiti pod djelovanjem strugača. Kada materijal prolazi kroz jedinicu A (votator), temperatura pada na 10-20 stupnjeva, što je niže od tališta ulja. Iako ulje počinje kristalizirati, još nije formiralo kruto stanje. U ovom trenutku emulzija je u stanju hlađenja i gusta je tekućina.

Os rotacije jedinice A (votator) je šuplja. Tijekom rada, vruća voda temperature 50-60 stupnjeva ulijeva se u središte osi rotacije kako bi se spriječila kristalizacija vezana i stvrdnuta na osi i uzrokovala blokada.

Jedinica C (stroj s klinastim rotorom) je uređaj za gnječenje i zgušnjavanje, kao što je prikazano na gornjoj slici. Na rotirajućoj osovini ugrađena su dva reda metalnih vijaka, a na unutarnjoj stijenci cilindra ugrađen je red fiksnih metalnih vijaka, koji su raspoređeni s metalnim vijcima na osovini i ne dodiruju se. Kada se osovina okreće velikom brzinom, metalni vijci na osovini prolaze kroz razmak fiksnih metalnih vijaka i materijal se potpuno gnječi. Pod tim djelovanjem može se potaknuti rast kristala, uništiti struktura kristalne mreže, stvoriti diskontinuirani kristali, smanjiti konzistencija i povećati plastičnost.

Jedinica C (stroj s igličastim rotorom) ima snažan učinak gnječenja samo tijekom super hladnih noći, tako da joj je potrebno samo očuvanje topline i ne treba hlađenje. Kako se oslobađa toplina kristalizacije (oko 50KCAL/KG) i toplina generirana trenjem gnječenja, temperatura ispuštanja jedinice C (stroj s igličastim rotorom) je viša od temperature ulaza. U ovom trenutku, kristalizacija je oko 70% završena, ali je još uvijek mekana. Konačni proizvod se oslobađa kroz ekstruzijski ventil i nakon određenog vremena postaje tvrd.

Nakon što se margarin pošalje iz C jedinice (stroj s igličastim rotorom), potrebno ga je toplinski obraditi na određenoj temperaturi. Općenito, proizvod se stavlja na temperaturu od 10 stupnjeva ispod točke taljenja dulje od 48 sati. Ovaj tretman naziva se zrenje. Kuhani proizvod može se izravno poslati u pogon za preradu hrane na daljnju upotrebu.