Тубуларен пастеризатор во производство на маргарин

I. Зошто е неопходен тубуларен пастеризатор во производството на маргарин?

Суровините за маргарин главно вклучуваат рафинирано растително масло, вода, млечни компоненти (како што се млеко во прав, сурутка во прав), емулгатори, сол, витамини и ароми. Овие суровини, особено водената фаза и млечните компоненти, се одлични медиуми за раст на микроорганизми (како што се бактерии, квасец и мувла). Доколку не се пастеризираат ефикасно, производот ќе се расипе за кратко време, па дури може да предизвика и проблеми со безбедноста на храната.

Основната функција на цевчестиот пастеризатор е темелно да ги уништи патогените и бактериите што предизвикуваат расипување во течноста од суровината пред емулгирањето и обликувањето на производот, со што се обезбедува безбедноста на микробните индикатори на производот и се продолжува неговиот рок на траење.

II. Работен процес на тубуларниот пастеризатор во производствената линија за маргарин

Типичен цевчест пастеризатор е интегриран по системот за емулгирање и пред машината за брзо ладење (Votator или Scraped Surface Heat Exchanger). Неговиот работен процес е како што следува:

1. Предгревање и хомогенизација:

o Претходно измешаната и емулгирана смеса од масло и вода (која сега стана емулзија) прво се пумпа во системот за пастеризација.

Материјалот поминува низ дел за претходно загревање, каде што температурата се зголемува до оптимална температура за хомогенизација (обично 60-70°C).

Последователно, материјалот со висока температура влегува во вентилот за хомогенизација под висок притисок и се разградува под екстремно висок притисок (на пр., 150-200 бари), формирајќи екстремно мали и униформни масни глобули и капки вода, што значително ја подобрува стабилноста и текстурата на производот.

2. Секција за пастеризација:

Хомогенизираниот материјал влегува во делот за загревање на цевчестиот пастеризатор. Тука, материјалот тече низ концентрични цевки опкружени со пареа или топла вода под висок притисок, а температурата брзо се зголемува до зададената температура за пастеризација за многу кратко време.

o Типични параметри на процесот на пастеризација:

 Температура: 85°C - 95°C (прилагодено според формулата и барањата на процесот; некои формули може да бидат повисоки).

 Време: се одржува 15 - 30 секунди. Ова „време на задржување“ се постигнува со дизајнирање на специфична должина на „цевка за задржување“ во цевководот.

Овој процес на „краткорочно дејство со висока температура (HTST)“ може ефикасно да ги убие сите патогени и повеќето бактерии што предизвикуваат расипување, а воедно да го минимизира термичкото оштетување на вкусот, бојата и хранливите компоненти на производот.

3. Дел за ладење:

По пастеризацијата, материјалот мора веднаш да се олади за да се спречи прекумерно загревање и повторно растење на микроорганизми.

Материјалот влегува во делот за ладење и се разменува топлина со ладен медиум (обично ледена вода), брзо намалувајќи ја температурата до потребната температура за последователните процеси (обично 40°C - 50°C) за да влезе во машината за брзо ладење за кристализација.

4. Систем за враќање на топлина (опционална, но високо ефикасна конфигурација):

o Современите тубуларни пастеризатори обично се опремени со систем за обновување на топлината.

o Ладниот материјал што влегува во делот за загревање и топлиот материјал штотуку излегува од делот за пастеризација се подложени на претходна размена на топлина во специјален разменувач на топлина.

o Предности:

 Заштеда на енергија: Топлиот материјал се лади претходно, а ладниот материјал се загрева, со што значително се намалува потрошувачката на пареа и вода за ладење.

 Заштита на производот: Спречува локално прегревање и коксирање предизвикано од директен контакт на ладен материјал со ѕидови со висока температура.

III. Предности на тубуларниот пастеризатор во однос на другите методи на пастеризација

1. Континуирано производство: Во споредба со котлите за пастеризација во серии, цевчестиот пастеризатор може беспрекорно да се интегрира со претходните и следните процеси, овозможувајќи целосно континуирано и автоматизирано производство со исклучително висока ефикасност. 2. Висок квалитет на производот: HTST процесот го максимизира задржувањето на вкусот и хранливите материи на суровината, избегнувајќи го вкусот на готвеното месо предизвикан од продолжено загревање.

3. Висока искористеност на топлинската енергија: Благодарение на системот за обновување на топлината, потрошувачката на енергија е значително намалена, што ги прави трошоците за работа поповолни.

4. Мала површина: Компактна структура, лесна за интегрирање во постојните производствени линии.

5. Хигиенски дизајн: Целосно изработен од не'рѓосувачки челик, ги исполнува санитарните стандарди 3-A, без хигиенски мртви агли и лесен за изведување CIP (чистење на лице место) и SIP (стерилизација на лице место).

IV. Клучни размислувања во примената

1. Прецизна контрола на параметрите на процесот: Температурата, притисокот и брзината на проток мора да се одржуваат стабилни. Дури и мали флуктуации можат да влијаат на ефектот на стерилизација (F вредност) или да предизвикаат денатурација на производот (како што е флокулација на протеини).

2. Проблем со загадување: Протеините во материјалот имаат тенденција да се карамелизираат на ѕидовите на цевките на високи температури. Потребно е редовно CIP чистење (обично со употреба на алкални и кисели раствори во циркулација); во спротивно, тоа ќе влијае на ефикасноста на пренос на топлина и хигиената на производот.

3. Одржување на вентилот за хомогенизација: Вентилот за хомогенизација е прецизна компонента која е склона кон абење при работа под висок притисок подолго време. Потребни се редовни прегледи и замена за да се обезбеди стабилен ефект на хомогенизација.

4. Компатибилност со формулациите: Различните формулации (особено содржината на протеини и масти) имаат различна термичка чувствителност, а температурата и времето на стерилизација треба да се оптимизираат соодветно.

5. Спречување на секундарна контаминација: Стерилизираниот материјал мора да се пренесе во следниот процес во затворена и стерилна средина. Секое истекување во која било фаза може да доведе до микробна секундарна контаминација, со што ќе се поништат напорите за стерилизација.

Резиме

Цевчестиот стерилизатор е неопходен „заштитник“ во современото производство на маргарин. Преку континуираниот процес на стерилизација на висока температура и кратко време (HTST), тој ефикасно ги убива микроорганизмите, додека совршено го балансира односот помеѓу безбедноста на храната и квалитетот на производот. Неговите карактеристики на висока ефикасност, заштеда на енергија и автоматизација го прават клучна опрема за обезбедување дека производите од маргарин ги исполнуваат високите стандарди за квалитет и безбедност.