Процесс производства маргарина

Производство маргарина включает в себя две части: подготовку сырья, его охлаждение и пластификацию. Основное оборудование включает в себя подготовительные резервуары, насос высокого давления, вотатор (скребковый теплообменник), машину с штифтовым ротором, холодильную установку, машину для розлива маргарина и т. д.

Первый процесс представляет собой смешивание масляной фазы и водной фазы, измерение и эмульгирование смеси масляной фазы и водной фазы с целью подготовки подачи материала для последнего процесса. Последний процесс – пластификация при непрерывном охлаждении и упаковка продукции.

Процесс подготовки сырья для маргарина показан на рисунке 1:

1. 1.Кисломолочное молоко

В некоторые формулы маргарина добавляют молоко, а молоко после ферментации молочнокислыми бактериями может давать вкус, аналогичный натуральным сливкам, поэтому на заводе кисломолочное молоко и воду смешивают.

1. 2.Смешивание воды

Воду и водорастворимые добавки в рецептуру маргарина, такие как кисломолочные продукты, соль, консерванты и т. д., добавляют в смеситель водной фазы и в дозатор в заданной пропорции для перемешивания и перемешивания, чтобы водная фаза компоненты растворяются в однородный раствор.

1. 3.Смешение масляных фаз

Сырое масло различных спецификаций сначала смешивается в резервуаре для смешивания масел в соответствии с заданной пропорцией, а затем к нему добавляются маслорастворимые добавки, такие как эмульгатор, антиоксидант, маслорастворимый пигмент, маслорастворимая целлюлоза и т. д. масляную фазу в соответствии с пропорцией смешивают с дозирующим резервуаром и перемешивают до образования однородной масляной фазы.

1. 4.Эмульсия

Целью эмульгирования маргарина является равномерное и стабильное диспергирование водной фазы в масляной фазе, а степень дисперсии водной фазы оказывает большое влияние на качество продукта. Поскольку вкус маргарина тесно связан с размером частиц водной фазы, размножение микроорганизмов осуществляется в водной фазе, размер обычных бактерий составляет 1-5 микрон, поэтому капли воды в 10-20 Микроны или меньший диапазон могут ограничить распространение бактерий, поэтому дисперсия водной фазы слишком мелкая, частицы водной фазы слишком малы, что приведет к потере вкуса маргарина; Диспергирование недостаточно, частицы водной фазы слишком велики, что приведет к повреждению маргарина метаморфизмом. Связь между степенью дисперсности водной фазы в маргарине и природой продукта примерно следующая:

Можно видеть, что операция эмульгирования должна соответствовать определенной степени требований к дисперсии.

Целью смешивания водной фазы и масляной фазы по отдельности и равномерно с предыдущей фазой является обеспечение однородной консистенции всей эмульсии после эмульгирования и смешивания двух фаз масла и воды. Эмульгирующее смешивание, рабочая проблема составляет 50-60 градусов, водная фаза добавляется к отмеренной масляной фазе, при механическом перемешивании или циклическом перемешивании насоса водная фаза полностью диспергируется в масляной фазе, образуется латекс. Но этот вид латексной жидкости очень нестабилен, прекращение перемешивания может привести к явлению отделения масла и воды на игровой площадке.

После доставки смешанной эмульсии проводится процесс охлаждения и пластификации до упаковки продукта.

Эмульсию необходимо охладить и пластифицировать для получения гибкого маргаринового продукта. В настоящее время в основном используется закрытое устройство непрерывной закалки для пластификации, включающее вотатор или так называемый скребковый теплообменник (блок A), машину со штифтовым ротором или месильную машину (блок C) и опорную трубу (блок B). Технологический процесс представлен на рисунке 2:

Данный комплект оборудования имеет следующие характеристики:

1. Герметичная непрерывная работа под высоким давлением.

Предварительно смешанная эмульсия подается в закалочный цилиндр насосом высокого давления для вотатора. Высокое давление может преодолеть сопротивление во всем устройстве, а работа под высоким давлением может сделать изделие тонким и гладким. Закрытая работа может предотвратить попадание воздуха и воздуха из-за охлаждения и конденсации воды, смешанной с эмульсией, обеспечить требования к здоровью продукта, уменьшить потери охлаждения.

2. Тушение и эмульгирование.

Эмульсию гасят аммиаком или фреоном в вотаторе для быстрого охлаждения эмульсии, в результате чего образуются мелкие кристаллические частицы, обычно размером 1-5 микрон, что делает вкус нежным. Кроме того, скребок на вращающемся валу вотатора тесно связан с внутренней стенкой цилиндра, поэтому скребок в работе может не только непрерывно очищать кристаллизацию, прилипшую к внутренней стенке, но и диспергировать эмульсию для удовлетворения требования к эмульгированию тона.

3. Замешивание и разгущение (штифтовая машина).

Хотя эмульсия, охлажденная вотатором, начала кристаллизоваться, ей все равно необходимо вырасти в течение определенного периода времени. Если эмульсии дать кристаллизоваться в состоянии покоя, образуется сеть твердых липидных кристаллов. В результате охлажденная эмульсия образует очень твердую и непластичную массу. Следовательно, чтобы получить маргариновые продукты с определенной пластичностью, сетчатая структура должна быть разрушена механическим путем до того, как эмульсия сформирует общую сетчатую структуру, чтобы добиться эффекта уменьшения загущения. Замешивание и разгущение в основном осуществляют в машинах с штифтовым ротором.

Блок А (вотатор) на самом деле представляет собой скребковое охлаждающее устройство. Эмульсия подается в закрытый агрегат А (вотатор) насосом высокого давления. Материал проходит через канал между охлаждающим цилиндром и вращающимся валом, и температура материала быстро падает за счет охлаждения охлаждающей среды. На поверхности вала расположены два ряда скребков. Кристаллы, образующиеся на внутренней поверхности вотатора, соскабливаются высокоскоростным вращающимся скребком, чтобы всегда обнажать новую охлаждающую поверхность и поддерживать эффективную передачу тепла. Эмульсия может диспергироваться под действием скребка. При прохождении материала через блок А (вотатор) температура падает до 10-20 градусов, что ниже температуры плавления масла. Хотя масло и начинает кристаллизоваться, оно еще не достигло твердого состояния. В это время эмульсия находится в состоянии охлаждения и представляет собой густую жидкость.

Ось вращения узла А (вотатора) полая. Во время работы в центр оси вращения заливают горячую воду температурой 50-60 градусов, чтобы предотвратить кристаллизацию, слипшуюся и затвердевшую на оси, и вызывающую засорение.

Блок С (машина со штифтовым ротором) представляет собой устройство для замешивания и разгущения, как показано на рисунке выше. На вращающемся валу установлены два ряда металлических болтов, а на внутренней стенке цилиндра установлен ряд неподвижных металлических болтов, которые расположены в шахматном порядке с металлическими болтами на валу и не касаются друг друга. Когда вал вращается с высокой скоростью, металлические болты на валу проходят через зазор закрепленных металлических болтов, и материал полностью перемешивается. Под этим действием он может способствовать росту кристаллов, разрушать структуру кристаллической сетки, образовывать прерывистые кристаллы, уменьшать консистенцию и повышать пластичность.

Блок C (машина со штифтовым ротором) оказывает сильное разминающее воздействие только в очень холодную ночь, поэтому ему требуется только сохранение тепла и не требуется охлаждение. Поскольку выделяется тепло кристаллизации (около 50 ккал/кг) и тепло, выделяемое в результате трения при перемешивании, температура на выходе агрегата C (машина с штифтовым ротором) выше, чем температура подачи. В это время кристаллизация завершена примерно на 70%, но она еще мягкая. Конечный продукт выпускается через экструзионный клапан и через определенное время становится твердым.

После того, как маргарин отправлен из установки С (машина с штифтовым ротором), его необходимо подвергнуть термической обработке при определенной температуре. Обычно продукт помещают при температуре на 10 градусов ниже точки плавления на срок более 48 часов. Такая обработка называется дозреванием. Приготовленный продукт можно отправить непосредственно на пищевой завод для использования.