Технологија за производство на маргарин

ИЗВРШНО РЕЗИМЕ

Денес, прехранбените компании, како и другите производствени бизниси, се фокусираат не само на сигурноста и квалитетот на опремата за преработка на храна, туку и на различните услуги што може да ги испорача добавувачот на опремата за преработка. Освен ефикасните линии за преработка што ги испорачуваме, можеме да бидеме партнер од почетната фаза на идеја или проект до последната фаза на пуштање во употреба, а да не ја заборавиме и важната постпродажна услуга.

Шипутек има повеќе од 20 години искуство во индустријата за преработка и пакување храна.

ВОВЕД ВО НАШАТА ТЕХНОЛОГИЈА

ВИЗИЈА И ПОСВЕТЕНОСТ

Сегментот „Шипутек“ дизајнира, произведува и пласира на пазарот решенија за инженерство на процеси и автоматизација за млечните индустрии, прехранбената индустрија, индустријата за пијалоци, морска индустрија, фармацевтската индустрија и индустријата за лична нега преку своите глобални операции.

Посветени сме да им помогнеме на нашите клиенти низ целиот свет да ги подобрат перформансите и профитабилноста на нивните производствени погони и процеси. Ова го постигнуваме нудејќи широк спектар на производи и решенија, од инженерски компоненти до дизајн на комплетни процесни погони, поддржани од водечки светски апликации и експертиза за развој.

Продолжуваме да им помагаме на нашите клиенти да ги оптимизираат перформансите и профитабилноста на нивната фабрика во текот на целиот нејзин работен век со услуги за поддршка прилагодени на нивните индивидуални потреби преку координирана мрежа за услуги на клиентите и резервни делови.

ФОКУС ВРЗ КЛИЕНТОТ

Шипутек развива, произведува и инсталира модерни, високо ефикасни и сигурни линии за преработка за прехранбената индустрија. За производство на кристализирани масни производи како маргарин, путер, намази и масни киселини, Шипутек нуди решенија кои исто така вклучуваат линии за преработка на емулгирани прехранбени производи како што се мајонез, сосови и преливи.

ПРОИЗВОДСТВО НА МАРГАРИН

Маргаринот и сродните производи содржат водена фаза и масна фаза и затоа може да се карактеризираат како емулзии вода-во-масло (W/O) во кои водената фаза е фино дисперзирана како капки во континуираната масна фаза. Во зависност од примената на производот, составот на масната фаза и процесот на производство се избираат соодветно.

Освен опремата за кристализација, модерен производствен погон за маргарин и сродни производи обично вклучува различни резервоари за складирање на масло, како и за емулгатор, водна фаза и подготовка на емулзии; големината и бројот на резервоарите се пресметуваат врз основа на капацитетот на фабриката и портфолиото на производи. Објектот, исто така, вклучува единица за пастеризација и погон за претопување. Така, процесот на производство генерално може да се подели на следниве подпроцеси (видете го дијаграмот 1):

ПОДГОТОВКА НА ВОДНАТА ФАЗА И МАСНАТА ФАЗА (ЗОНА 1)

Водната фаза често се подготвува по серии во резервоарот за водна фаза. Водата треба да биде со добар квалитет за пиење. Доколку не може да се гарантира квалитет на вода за пиење, водата може да се подложи на претходен третман со помош на, на пример, УВ или систем за филтрирање.

Освен водата, водната фаза може да се состои од сол или саламура, млечни протеини (маргарин за јадење и намази со ниска масленост), шеќер (лиснато тесто), стабилизатори (намази со намалена и ниска масленост), конзерванси и ароми растворливи во вода.

Главните состојки во масната фаза, мешавината од масти, обично се состојат од мешавина од различни масти и масла. За да се добие маргарин со посакуваните карактеристики и функционалности, односот на мастите и маслата во мешавината од масти е одлучувачки за перформансите на финалниот производ.

Различните масти и масла, или како мешавина од масти или како единечни масла, се складираат во резервоари за складирање масло, обично поставени надвор од производствениот објект. Тие се чуваат на стабилна температура за складирање над точката на топење на маснотијата и под мешање за да се избегне фракционирање на маснотијата и да се овозможи лесно ракување.

Освен мешавината од масти, масната фаза обично се состои од помали состојки растворливи во масти, како што се емулгатор, лецитин, арома, боја и антиоксиданси. Овие помали состојки се раствораат во мешавината од масти пред да се додаде водената фаза, односно пред процесот на емулгирање.

ПОДГОТОВКА НА ЕМУЛЗИЈА (ЗОНА 2)

 Дијаграм 1:

1. Подготовка на водената фаза и масната фаза (зона 1),

2. Подготовка на емулзија (зона 2),

3. Пастеризација (зона 3),

4. Зона за ладење, кристализација и месење (зона 4),

5. Пакување и претопување (зона 5)

Емулзијата се подготвува со пренесување на разни масла и масти или мешавини од масти во резервоарот за емулзија. Вообичаено, прво се додаваат мастите или мешавините од масти со висок степен на топење, а потоа мастите со понизок степен на топење и течното масло. За да се заврши подготовката на масната фаза, емулгаторот и другите споредни состојки растворливи во масло се додаваат во мешавината од масти. Кога сите состојки за масната фаза се правилно измешани, се додава водената фаза и емулзијата се создава под интензивно, но контролирано мешање.

За мерење на различните состојки за емулзијата може да се користат различни системи, од кои два работат сериски:

1. Систем за мерење на проток
2. Систем за мерење на резервоарот

Системот за континуирана емулгација во линија е помалку претпочитано, но се користи како решение, на пример, во линии со голем капацитет каде што е достапен ограничен простор за резервоари за емулзија. Овој систем користи дозирни пумпи и мерачи на масен проток за контрола на односот на додадените фази во мал резервоар за емулзија.

Горенаведените системи можат да се контролираат целосно автоматски. Сепак, некои постари постројки сè уште имаат рачно контролирани системи за подготовка на емулзии, но тие бараат многу труд и не се препорачуваат за инсталирање денес поради строгите правила за следливост.

Системот за мерење на проток се базира на подготовка на емулзија по серии, при што различните фази и состојки се мерат со мерачи на масен проток кога се пренесуваат од резервоарите за подготовка на различни фази во резервоарот за емулзија. Точноста на овој систем е +/- 0,3%. Овој систем се карактеризира со својата нечувствителност на надворешни влијанија како што се вибрации и нечистотија.

Системот со резервоар за мерење е сличен на системот за мерење на проток, базиран на подготовка на емулзија по серии. Тука количините на состојки и фази се додаваат директно во резервоарот за емулзија, кој е монтиран на оптоварувачки ќелии кои ги контролираат количините додадени во резервоарот.

Типично, за подготовка на емулзијата се користи систем со два резервоара за да може линијата за кристализација континуирано да работи. Секој резервоар работи како резервоар за подготовка и пуфер (резервоар за емулзија), така што линијата за кристализација ќе се напојува од едниот резервоар, додека нова серија ќе се подготвува во другиот и обратно. Ова се нарекува флип-флоп систем.

Раствор каде што емулзијата се подготвува во еден резервоар и кога е готова се пренесува во пуферски резервоар од каде што се внесува линијата за кристализација е исто така опција. Овој систем се нарекува систем за претходно мешање/пуферирање.

ПАСТЕРИЗАЦИЈА (ЗОНА 3)

Од бафер-резервоарот, емулзијата нормално континуирано се пумпа преку плочест разменувач на топлина (PHE) или разменувач на топлина со стружена површина под низок притисок (SSHE), или преку SSHE под висок притисок за пастеризација пред да влезе во линијата за кристализација.

За производи со полномасленост обично се користи PHE. За верзии со помала масленост каде што се очекува емулзијата да покаже релативно висок вискозитет и за емулзии чувствителни на топлина (на пр. емулзии со висока содржина на протеини), се препорачува SPX системот како раствор со низок притисок или SPX-PLUS како раствор со висок притисок.

Процесот на пастеризација има неколку предности. Тој обезбедува инхибиција на растот на бактериите и растот на други микроорганизми, со што се подобрува микробиолошката стабилност на емулзијата. Пастеризацијата само на водената фаза е можна, но се претпочита пастеризација на целата емулзија бидејќи процесот на пастеризација на емулзијата ќе го минимизира времето на задржување од пастеризираниот производ до полнењето или пакувањето на финалниот производ. Исто така, производот се третира во низа процес од пастеризација до полнење или пакување на финалниот производ, а пастеризацијата на кој било преработен материјал е обезбедена кога целата емулзија е пастеризирана.

Дополнително, пастеризацијата на комплетната емулзија осигурува дека емулзијата се внесува во линијата за кристализација на константна температура, постигнувајќи константни параметри на обработка, температури на производот и текстура на производот. Дополнително, појавата на претходно кристализирана емулзија што се внесува во опремата за кристализација се спречува кога емулзијата е правилно пастеризирана и внесена во пумпата под висок притисок на температура 5-10°C повисока од точката на топење на масната фаза.

Типичен процес на пастеризација, по подготовката на емулзијата на 45-55°C, ќе вклучува загревање и задржување на емулзијата на 75-85°C во тек на 16 секунди, а потоа и процес на ладење до температура од 45-55°C. Крајната температура зависи од точката на топење на масната фаза: колку е повисока точката на топење, толку е повисока и температурата.

ЛАДЕЊЕ, КРИСТАЛИЗАЦИЈА И МЕСЕЊЕ (ЗОНА 4)

 Емулзијата се пумпа до линијата за кристализација со помош на клипна пумпа под висок притисок (HPP). Линијата за кристализација за производство на маргарин и сродни производи обично се состои од SSHE под висок притисок кој се лади со медиум за ладење од типот амонијак или фреон. Машина(и) со пински ротор и/или средни кристализатори често се вклучени во линијата со цел да се додаде дополнителен интензитет на месење и време за производство на пластични производи. Цевката за одмор е последниот чекор од линијата за кристализација и е вклучена само ако производот е спакуван.

Срцето на линијата за кристализација е SSHE систем за ладење под висок притисок, каде што топлата емулзија се суперлади и кристализира на внатрешната површина на цевката за ладење. Емулзијата ефикасно се струга со ротирачки стругалки, со што емулзијата се лади и меси истовремено. Кога маснотијата во емулзијата кристализира, кристалите на мастите формираат тридимензионална мрежа што ги заробува капките вода и течното масло, што резултира со производи со својства на пластична полуцврста природа.

Во зависност од видот на производот што треба да се произведува и видот на масти што се користат за конкретниот производ, конфигурацијата на линијата за кристализација (т.е. редоследот на цевките за ладење и машините со иглички ротори) може да се прилагоди за да се обезбеди оптимална конфигурација за конкретниот производ.

Бидејќи линијата за кристализација обично произведува повеќе од еден специфичен масен производ, SSHE често се состои од два или повеќе делови за ладење или цевки за ладење со цел да се задоволат барањата за флексибилна линија за кристализација. При производство на различни кристализирани масни производи од различни мешавини на масти, потребна е флексибилност бидејќи карактеристиките на кристализација на мешавините може да се разликуваат од една мешавина до друга.

Процесот на кристализација, условите за обработка и параметрите за обработка имаат големо влијание врз карактеристиките на финалните производи од маргарин и намаз. При дизајнирање на линија за кристализација, важно е да се идентификуваат карактеристиките на производите што се планираат да се произведуваат на линијата. За да се обезбеди инвестицијата за во иднина, неопходна е флексибилност на линијата, како и индивидуално контролирани параметри за обработка, бидејќи асортиманот на производи од интерес може да се менува со текот на времето, како и со суровините.

Капацитетот на линијата се одредува според површината за ладење достапна на SSHE. Достапни се машини со различни големини, почнувајќи од линии со низок до висок капацитет. Исто така, достапни се различни степени на флексибилност, од опрема со една цевка до линии со повеќе цевки, со што се добиваат високо флексибилни линии за обработка.

Откако производот ќе се излади во SSHE, тој влегува во машината со пински ротор и/или средни кристализатори во кои се меси одреден временски период и со одреден интензитет со цел да се помогне во промоцијата на тродимензионалната мрежа, која на макроскопско ниво е пластичната структура. Ако производот е наменет да се дистрибуира како завиткан производ, тој повторно ќе влезе во SSHE пред да се стабилизира во цевката за мирување пред завиткувањето. Ако производот е наполнет во чаши, во линијата за кристализација не е вклучена цевка за мирување.

ПАКУВАЊЕ, ПОЛНЕЊЕ И ПРЕТОПУВАЊЕ (ЗОНА 5)

На пазарот се достапни различни машини за пакување и полнење кои нема да бидат опишани во овој напис. Сепак, конзистенцијата на производот е многу различна ако се произведува за пакување или полнење. Очигледно е дека спакуваниот производ мора да покаже поцврста текстура од наполнетиот производ и ако оваа текстура не е оптимална, производот ќе се пренасочи кон системот за повторно топење, ќе се стопи и ќе се додаде во бафер резервоарот за повторно обработување. Достапни се различни системи за повторно топење, но најчесто користените системи се PHE или SSHE со низок притисок.

АВТОМАТИЗАЦИЈА

 Маргаринот, како и другите прехранбени производи, денес во многу фабрики се произведува според строги процедури за следливост. Овие процедури што обично ги опфаќаат состојките, производството и финалниот производ, резултираат не само со подобрена безбедност на храната, туку и со постојан квалитет на храната. Барањата за следливост можат да се имплементираат во контролниот систем на фабриката, а контролниот систем на Шипутек е дизајниран да контролира, евидентира и документира важни услови и параметри што се однесуваат на целиот процес на производство.

Контролниот систем е опремен со заштита со лозинка и има историски евидентирање на податоци за сите параметри вклучени во линијата за преработка на маргарин, од информации за рецептот до евалуација на финалниот производ. Евидентирањето на податоци вклучува капацитет и излез на пумпата под висок притисок (л/час и обратен притисок), температури на производот (вклучувајќи го процесот на пастеризација) за време на кристализација, температури на ладење (или притисоци на медиумот за ладење) на SSHE, брзина на SSHE и машините со пински ротор, како и оптоварување на моторите што ја работат пумпата под висок притисок, SSHE и машините со пински ротор.

Контролен систем

За време на обработката, алармите ќе бидат испратени до операторот ако параметрите за обработка за специфичниот производ се надвор од границите; тие се поставуваат во уредникот на рецепти пред производството. Овие аларми мора рачно да се потврдат и да се преземат дејствија според процедурите. Сите аларми се чуваат во историски систем за аларми за подоцнежен преглед. Кога производот ќе ја напушти производната линија во соодветно спакувана или пополнета форма, тој е одвоен од името на производот, обично означен со датум, време и идентификациски број на серијата за подоцнежно следење. Целосната историја на сите чекори на производство вклучени во процесот на производство се чува за безбедноста на производителот и крајниот корисник, потрошувачот.

ЦИП

Постројките за CIP чистење (CIP = чистење на место) се исто така дел од модерниот погон за маргарин, бидејќи постројките за производство на маргарин треба редовно да се чистат. За традиционалните производи од маргарин, еднаш неделно е нормален интервал за чистење. Сепак, за чувствителни производи како што се производи со ниска масленост (висока содржина на вода) и/или производи со висока содржина на протеини, се препорачуваат пократки интервали помеѓу CIP чистењето.

Во принцип, се користат два CIP системи: CIP постројки кои ги користат средствата за чистење само еднаш или препорачаните CIP постројки кои работат преку пуферски раствор од средствата за чистење каде што медиуми како што се луга, киселина и/или средства за дезинфекција се враќаат во индивидуалните резервоари за складирање на CIP по употреба. Вториот процес е претпочитан бидејќи претставува еколошки прифатливо решение и е економично решение во однос на потрошувачката на средства за чистење, а со тоа и цената на истите.

Во случај да се инсталираат неколку производствени линии во една фабрика, можно е да се постават паралелни патеки за чистење или CIP сателитски системи. Ова резултира со значително намалување на времето за чистење и потрошувачката на енергија. Параметрите на CIP процесот автоматски се контролираат и се евидентираат за подоцнежно следење во контролниот систем.

ЗАВРШНИ ЗАБЕЛЕШКИ

При производство на маргарин и сродни производи, важно е да се има предвид дека не само состојките како што се маслата и мастите што се користат или рецептурата на производот го одредуваат квалитетот на финалниот производ, туку и конфигурацијата на фабриката, параметрите за преработка и состојбата на фабриката. Доколку линијата или опремата не се добро одржувани, постои ризик линијата да не работи ефикасно. Затоа, за производство на висококвалитетни производи, неопходен е добро функционален погон, но важен е и изборот на мешавина од масти со карактеристики што одговараат на финалната примена на производот, како и правилната конфигурација и избор на параметри за преработка на фабриката. На крај, но не и најмалку важно, финалниот производ мора да биде термички обработен според финалната употреба.