Postopek proizvodnje margarine Kitajski proizvajalec

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

Proizvodnja margarine vključuje dva dela: pripravo surovin ter hlajenje in plastifikacijo. Glavna oprema vključuje pripravljalne rezervoarje, visokotlačno črpalko, votator (toplotni izmenjevalec s strgano površino), stroj z igličastim rotorjem, hladilno enoto, stroj za polnjenje margarine itd.

Prvi postopek je mešanje oljne in vodne faze, merjenje in emulgiranje mešanice oljne in vodne faze, da se pripravi dovod materiala za slednji postopek. Zadnji postopek je neprekinjeno hlajenje, plastifikacija in pakiranje izdelka.

Postopek priprave surovine za margarino je prikazan na sliki 1:

1. 1.Fermentirano mleko

Nekatere margarine se lahko dodajo mleku, mleko pa se po fermentaciji z mlečnokislinskimi bakterijami lahko proizvede podoben okus naravne smetane, zato se tovarna meša z fermentiranim mlekom in vodo.

1. 2.Mešanje vode

Voda in vodotopni dodatki v formuli margarine, kot so fermentirano mleko, sol, konzervansi itd., se dodajo v mešalno posodo vodne faze in merilni rezervoar v predpisanem razmerju, da se mešajo in premešajo, tako da se komponente vodne faze raztopijo v enakomerno raztopino.

1. 3.Mešanje oljne faze

Surovo olje različnih specifikacij se najprej zmeša v mešalnem rezervoarju za olje v predpisanem razmerju, nato pa se oljni fazi v razmerju dodajo v olju topni dodatki, kot so emulgator, antioksidant, v olju topen pigment, v olju topna celuloza itd., zmešajo z merilnim rezervoarjem in mešajo, da nastane enotna oljna faza.

1. 4.Emulzija

Namen emulgiranja margarine je enakomerno in stabilno dispergirati vodno fazo v oljni fazi, stopnja disperzije vodne faze pa močno vpliva na kakovost izdelka. Ker je okus margarine tesno povezan z velikostjo delcev vodne faze, se mikroorganizmi razmnožujejo v vodni fazi. Velikost bakterij je običajno 1-5 mikronov, zato lahko kapljice vode v območju 10-20 mikronov ali manj omejijo razmnoževanje bakterij. Če je disperzija v vodni fazi preveč fina, bodo delci vodne faze premajhni in margarina bo izgubila okus. Če disperzija ni zadostna, bodo delci vodne faze preveliki in bo margarina izgubila metamorfozo. Razmerje med stopnjo disperzije vodne faze v margarini in naravo izdelka je približno naslednje:

Vidimo lahko, da mora emulgiranje doseči določeno stopnjo disperzijskih zahtev.

Namen ločenega in enakomernega mešanja vodne in oljne faze s predhodno fazo je zagotoviti enakomerno konsistenco celotne emulzije po emulgiranju in mešanju dveh oljnih in vodnih faz. Emulgacijsko mešanje je postopek, pri katerem temperatura delovanja znaša 50-60 stopinj Celzija, nato pa se vodna faza doda izmerjeni oljni fazi. Med mehanskim mešanjem ali mešanjem s črpalko se vodna faza popolnoma dispergira v oljni fazi in nastane lateks. Vendar je ta vrsta lateks tekočine zelo nestabilna in po prenehanju mešanja lahko pride do ločevanja olja in vode.

Po dobavi mešane emulzije se izvede postopek hlajenja in plastifikacije, dokler izdelek ni pakiran.

Za proizvodnjo fleksibilnega margarinskega izdelka je treba emulzijo ohladiti in plastificirati. Trenutno se v glavnem uporablja zaprta naprava za neprekinjeno kaljenje plastifikacije, ki vključuje votator ali imenovan toplotni izmenjevalec s strgano površino (enota A), stroj z rotorjem za igle ali gnetenje (enota C) in cev za mirovanje (enota B). Tehnološki postopek je prikazan na sliki 2:

Ta komplet opreme ima naslednje značilnosti:

1. Visokotlačno neprekinjeno delovanje, nepredušno

Predhodno zmešana emulzija se s pomočjo visokotlačne črpalke za votator dovaja v valj za gašenje. Visok tlak lahko premaga upor v celotni enoti, poleg tega pa lahko delovanje pod visokim tlakom naredi izdelek tanek in gladek. Zaprto delovanje lahko prepreči vdor zraka in kondenzacije vode, pomešane z emulzijo, kar zagotavlja zdravstvene zahteve izdelka in zmanjšuje izgube hlajenja.

2. Gašenje in emulgiranje

Emulzija se v votatorju ohladi z amoniakom ali freonom, da se hitro ohladi, kar povzroči nastanek majhnih kristalnih delcev, običajno 1-5 mikronov, zaradi česar je okus nežen. Poleg tega je strgalo na vrtljivi gredi v votatorju tesno povezano z notranjo steno valja, tako da strgalo med delovanjem ne le neprekinjeno strga kristale, ki se oprimejo notranje stene, ampak tudi dispergira emulzijo, da izpolni zahteve emulgiranja tona.

3. Gnetenje in odgostitev (stroj z rotorjem)

Čeprav je emulzija, ohlajena z votatorjem, že začela kristalizirati, mora še nekaj časa rasti. Če emulzijo pustimo kristalizirati v mirovanju, se bo oblikovala mreža trdnih lipidnih kristalov. Posledica tega je, da bo ohlajena emulzija tvorila zelo trdo maso brez plastičnosti. Zato je treba za pridobitev margarinskih izdelkov z določeno plastičnostjo mehansko razbiti mrežno strukturo, preden emulzija tvori celotno mrežno strukturo, da se doseže učinek zmanjšanja zgoščevanja. Gnetenje in odgostitev se večinoma izvaja v strojih z igličastim rotorjem.

Enota A (votator) je pravzaprav hladilna naprava s strgalom. Emulzijo v zaprto enoto A (votator) potiska visokotlačna črpalka. Material prehaja skozi kanal med hladilnim valjem in vrtečo se gredjo, temperatura materiala pa se zaradi gašenja hladilnega medija hitro zniža. Na površini gredi sta razporejeni dve vrsti strgal. Kristale, ki nastanejo na notranji površini votatorja, strga hitro vrteče se strgalo, da se vedno izpostavi nova hladilna površina in ohrani učinkovit prenos toplote. Emulzija se lahko pod delovanjem strgala razprši. Ko material prehaja skozi enoto A (votator), temperatura pade na 10-20 stopinj, kar je nižje od tališča olja. Čeprav olje začne kristalizirati, še ni tvorilo trdnega stanja. V tem času se emulzija ohlaja in je gosta tekočina.

Vrtilna os enote A (votator) je votla. Med delovanjem se v središče vrtilne osi vliva vroča voda s temperaturo 50–60 stopinj, da se prepreči kristalizacija, vezava in strjevanje na osi ter povzročitev blokade.

Enota C (stroj z rotorjem z igličastim rotorjem) je naprava za gnetenje in zgostitev, kot je prikazano na zgornji sliki. Na vrteči se gredi sta nameščeni dve vrsti kovinskih vijakov, na notranji steni valja pa je nameščena vrsta fiksnih kovinskih vijakov, ki so razporejeni zamaknjeno s kovinskimi vijaki na gredi in se ne dotikajo. Ko se gred vrti z veliko hitrostjo, kovinski vijaki na gredi preidejo režo fiksnih kovinskih vijakov in material se popolnoma zgnete. To lahko spodbudi rast kristalov, uniči kristalno mrežo, tvori diskontinuirane kristale, zmanjša konsistenco in poveča plastičnost.

Enota C (stroj z igličastim rotorjem) ima močan gnetilni učinek le v zelo mrzlih nočeh, zato potrebuje le ohranjanje toplote in ne potrebuje hlajenja. Ker se sprošča kristalizacijska toplota (približno 50 kcal/kg) in toplota, ki nastane zaradi trenja pri gnetenju, je temperatura izpusta enote C (stroj z igličastim rotorjem) višja od temperature dovoda. V tem času je kristalizacija približno 70 % končana, vendar je še vedno mehka. Končni izdelek se sprosti skozi ekstruzijski ventil in po določenem času postane trd.

Ko margarina potuje iz enote C (stroj z rotorjem z igličastim rotorjem), jo je treba toplotno obdelati pri določeni temperaturi. Izdelek se običajno postavi na temperaturo 10 stopinj pod tališčem za več kot 48 ur. Ta obdelava se imenuje zorenje. Kuhan izdelek se lahko pošlje neposredno v obrat za predelavo hrane za uporabo.