Proces proizvodnje margarina od strane 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, rashladni uređaj, stroj za punjenje margarina itd.

Prvi proces je miješanje uljne i vodene faze, mjerenje i emulgiranje smjese uljne i vodene faze, kako bi se pripremio materijal za drugi 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 se dodaju mlijeku, a mlijeko nakon fermentacije bakterijama mliječne kiseline može proizvesti sličan okus prirodne kreme, pa se tvornica miješa s fermentiranim mlijekom i vodom.

1. 2.Miješanje vode

Voda i aditivi rastvorljivi u vodi u formuli margarina, kao što su fermentirano mlijeko, sol, konzervansi itd., dodaju se u miješalicu vodene faze i u dozirni spremnik u propisanom omjeru radi miješanja i miješanja, tako da se komponente vodene faze rastvore u jednoličnu otopinu.

1. 3.Miješanje uljne faze

Sirovo ulje različitih specifikacija se prvo miješa u rezervoaru za miješanje ulja prema propisanom omjeru, a zatim se uljnoj fazi dodaju aditivi rastvorljivi u ulju, kao što su emulgator, antioksidans, pigment rastvorljiv u ulju, celuloza rastvorljiva u ulju itd., prema omjeru, miješaju se sa rezervoarom za doziranje i miješaju kako bi se formirala ujednačena uljna faza.

1. 4.Emulzija

Svrha emulgiranja margarina je ravnomjerno i stabilno dispergiranje vodene faze u uljnoj fazi, a stepen disperzije vodene faze ima veliki utjecaj na kvalitet proizvoda. Budući da je okus margarina usko povezan s veličinom čestica vodene faze, razmnožavanje mikroorganizama se odvija u vodenoj fazi. Veličina bakterija je općenito 1-5 mikrona, tako da kapljice vode veličine 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 stepena disperzije vodene faze u margarinu i prirode proizvoda je otprilike sljedeći:

Može se vidjeti da operacija emulgiranja treba dostići određeni stepen disperzije.

Svrha miješanja vodene faze i uljne faze odvojeno i ravnomjerno s prethodnom fazom je osigurati ujednačenu konzistenciju cijele emulzije nakon emulgiranja i miješanja dvije uljne i vodene faze. Emulgiranje je miješanje, problem operacije je 50-60 stepeni, vodena faza se dodaje izmjerenoj uljnoj fazi, mehaničkim miješanjem ili miješanjem pumpom, dok se vodena faza potpuno dispergira u uljnoj fazi, formirajući lateks. Međutim, ova vrsta lateks tekućine je vrlo nestabilna, prestanak miješanja može izazvati fenomen odvajanja ulja i vode.

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

Emulzija se mora ohladiti i plastificirati da 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), mašinu sa igličastim rotorom ili mašinu za gnječenje (jedinica C) i cijev za odmor (jedinica B). Tehnološki proces je prikazan na slici 2:

Ovaj set opreme ima sljedeće karakteristike:

1. Neprekidni rad pod visokim pritiskom, hermetički zatvoren

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

2. Gašenje i emulgiranje

Emulzija se u votatoru hladi amonijakom ili freonom kako bi se brzo ohladila, čime se stvaraju male kristalne čestice, obično veličine 1-5 mikrona, što rezultira blagim okusom. Osim toga, strugač na rotirajućoj osovini u votatoru je usko povezan s unutarnjim zidom cilindra, tako da strugač u radu ne samo da kontinuirano struže kristale koji se lijepe za unutarnji zid, već i dispergira emulziju kako bi se zadovoljili zahtjevi emulgiranja tona.

3. Gnječenje i uklanjanje zgušnjavanja (mašina sa igličastim rotorom)

Iako je emulzija ohlađena votatorom počela proizvoditi kristalizaciju, ona i dalje treba rasti tokom određenog vremenskog perioda. Ako se emulzija ostavi da kristalizira u mirovanju, formirat će se mreža čvrstih lipidnih kristala. Rezultat je da će ohlađena emulzija formirati vrlo tvrdu masu bez plastičnosti. Stoga, da bi se dobili margarinski proizvodi s određenom plastičnošću, mrežna struktura se mora mehanički razbiti prije nego što emulzija formira ukupnu mrežnu strukturu, kako bi se postigao učinak smanjenja zgušnjavanja. Gnječenje i odgušnjavanje se uglavnom izvodi u mašini s igličastim rotorom.

Jedinica A (votator) je zapravo uređaj za hlađenje sa strugačem. Emulzija se u zatvorenu jedinicu A (votator) ubacuje pomoću pumpe visokog pritiska. Materijal prolazi kroz kanal između rashladnog cilindra i rotirajućeg vratila, a temperatura materijala brzo pada zbog gašenja rashladnog medija. Dva reda strugača su raspoređena na površini vratila. Kristali formirani na unutrašnjoj površini votatora se sastružu pomoću strugača koji se brzo okreće, tako da se uvijek otkriva nova površina za hlađenje i održava efikasan prijenos topline. Emulzija se može dispergovati pod djelovanjem strugača. Kada materijal prolazi kroz jedinicu A (votator), temperatura pada na 10-20 stepeni, što je niže od tačke topljenja ulja. Iako ulje počinje kristalizirati, još nije formiralo čvrsto stanje. U ovom trenutku, emulzija je u stanju hlađenja i predstavlja gustu tečnost.

Osa rotacije jedinice A (votator) je šuplja. Tokom rada, vruća voda temperature 50-60 stepeni se sipa u centar ose rotacije kako bi se spriječila kristalizacija koja se veže i stvrdnjava na osi i uzrokuje blokadu.

Jedinica C (mašina sa klinastim rotorom) je uređaj za gnječenje i zgušnjavanje, kao što je prikazano na gornjoj slici. Na rotirajućoj osovini su postavljena dva reda metalnih vijaka, a na unutrašnjoj stijenci cilindra je postavljen 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. Ovo djelovanje može potaknuti rast kristala, uništiti strukturu kristalne mreže, formirati diskontinuirane kristale, smanjiti konzistenciju i povećati plastičnost.

Jedinica C (mašina sa igličastim rotorom) ima snažan efekat gnječenja samo tokom super hladnih noći, tako da joj je potrebno samo očuvanje toplote i ne treba joj hlađenje. Kako se oslobađa toplota kristalizacije (oko 50KCAL/KG), i toplota generisana trenjem gnječenja, temperatura ispuštanja jedinice C (mašina sa igličastim rotorom) je viša od temperature ulaza. U ovom trenutku, kristalizacija je oko 70% završena, ali je i dalje mekana. Konačni proizvod se oslobađa kroz ekstruzioni ventil i nakon određenog vremena postaje tvrd.

Nakon što se margarin pošalje iz C jedinice (mašina sa igličastim rotorom), potrebno ga je termički obraditi na određenoj temperaturi. Općenito, proizvod se stavlja na temperaturu od 10 stepeni ispod tačke topljenja duže od 48 sati. Ovaj tretman se naziva zrenje. Kuhani proizvod se može direktno poslati u pogon za preradu hrane na upotrebu.