Margarin Üretim Teknolojisi

Margarin Üretim Teknolojisi

YÖNETİCİ ÖZETİ

Günümüzde gıda şirketleri, diğer imalat şirketleri gibi sadece gıda işleme ekipmanlarının güvenilirliğine ve kalitesine değil, aynı zamanda işleme ekipmanı tedarikçisinin sunabileceği çeşitli hizmetlere de odaklanmaktadır. Sunduğumuz verimli işleme hatlarının yanı sıra, önemli pazar sonrası hizmeti de unutmadan, ilk fikir veya proje aşamasından son devreye alma aşamasına kadar bir ortak olabiliriz.

Shiputec'in gıda işleme ve paketleme endüstrisinde 20 yılı aşkın deneyimi vardır.

TEKNOLOJİMİZE GİRİŞ

VİZYON VE TAAHHÜT

Shiputec segmenti, küresel operasyonları aracılığıyla süt ürünleri, yiyecek, içecek, denizcilik, ilaç ve kişisel bakım endüstrilerine yönelik proses mühendisliği ve otomasyon çözümleri tasarlıyor, üretiyor ve pazarlıyor.

Dünyanın her yerindeki müşterilerimizin üretim tesislerinin ve süreçlerinin performansını ve karlılığını artırmalarına yardımcı olmaya kararlıyız. Bunu, mühendislik bileşenlerinden dünya lideri uygulamalar ve geliştirme uzmanlığıyla desteklenen komple proses tesislerinin tasarımına kadar geniş bir ürün ve çözüm yelpazesi sunarak başarıyoruz.

Koordineli bir müşteri hizmetleri ve yedek parça ağı aracılığıyla, bireysel ihtiyaçlarına göre uyarlanmış destek hizmetleriyle, müşterilerimizin hizmet ömrü boyunca tesislerinin performansını ve karlılığını optimize etmelerine yardımcı olmaya devam ediyoruz.

MÜŞTERİ ODAKLILIK

Shiputec, gıda endüstrisi için modern, yüksek verimli ve güvenilir işleme hatları geliştirir, üretir ve kurar. Shiputec, margarin, tereyağı, ezmeler ve katı yağlar gibi kristalize yağ ürünlerinin üretimi için mayonez, soslar ve soslar gibi emülsifiye gıda ürünlerine yönelik proses hatlarını da içeren çözümler sunmaktadır.

MARGARİN ÜRETİMİ

Margarin ve ilgili ürünler bir su fazı ve bir yağ fazı içerir ve dolayısıyla su fazının sürekli yağ fazında damlacıklar halinde ince bir şekilde dağıldığı yağ içinde su (W/O) emülsiyonları olarak karakterize edilebilir. Ürünün uygulamasına bağlı olarak yağ fazının bileşimi ve üretim süreci buna göre seçilir.

Margarin ve ilgili ürünlere yönelik modern bir üretim tesisi, kristalleştirme ekipmanının yanı sıra, tipik olarak yağ depolamanın yanı sıra emülgatör, su fazı ve emülsiyon hazırlama için çeşitli tanklar içerecektir; Tank büyüklüğü ve sayısı tesisin kapasitesine ve ürün portföyüne göre hesaplanır. Tesiste ayrıca pastörizasyon ünitesi ve yeniden eritme tesisi de bulunuyor. Bu nedenle, üretim süreci genel olarak aşağıdaki alt süreçlere ayrılabilir (lütfen diyagram 1'e bakınız):

SU FAZI VE YAĞ FAZININ HAZIRLANMASI (BÖLGE 1)

Su fazı genellikle su fazı tankında partiler halinde hazırlanır. Suyun içme kalitesi iyi olmalıdır. Suyun içme kalitesi garanti edilemiyorsa, su örneğin bir UV veya filtre sistemi aracılığıyla ön arıtmaya tabi tutulabilir.

Su fazı, sudan başka, tuz veya tuzlu su, süt proteinleri (sofra margarini ve az yağlı sürülebilir ürünler), şeker (milf böreği), stabilizatörler (azaltılmış ve yağı azaltılmış sürülebilir ürünler), koruyucular ve suda çözünür aromalardan oluşabilir.

Yağ fazındaki ana bileşenler, yani yağ karışımı, normal olarak farklı katı ve sıvı yağların bir karışımından oluşur. İstenilen özelliklere ve işlevlere sahip margarin elde etmek için, yağ karışımındaki katı ve sıvı yağların oranı, nihai ürünün performansı açısından belirleyicidir.

Çeşitli katı ve sıvı yağlar, ister katı yağ karışımı ister tekli yağlar olsun, genellikle üretim tesisinin dışına yerleştirilen yağ depolama tanklarında depolanır. Bunlar, yağın parçalanmasını önlemek ve kolay kullanım sağlamak amacıyla, yağın erime noktasının üzerindeki sabit depolama sıcaklığında ve çalkalama altında tutulur.

Yağ karışımının dışında, yağ fazı tipik olarak emülgatör, lesitin, aroma, renk ve antioksidanlar gibi yağda çözünen küçük bileşenlerden oluşur. Bu küçük bileşenler, su fazı eklenmeden, yani emülsifikasyon işleminden önce yağ karışımında çözülür.

EMÜLSİYON HAZIRLAMA (BÖLGE 2)

Emülsiyon, çeşitli sıvı ve katı yağların veya katı yağ karışımlarının emülsiyon tankına aktarılmasıyla hazırlanır. Genellikle yüksek erime noktalı yağlar veya katı yağ karışımları ilk önce eklenir, ardından düşük erime noktalı yağlar ve sıvı yağ eklenir. Yağ fazının hazırlanmasını tamamlamak için emülgatör ve diğer yağda çözünebilen küçük bileşenler, yağ karışımına eklenir. Yağ fazı için tüm bileşenler uygun şekilde karıştırıldığında, su fazı eklenir ve yoğun fakat kontrollü karıştırma altında emülsiyon oluşturulur.

Emülsiyon için çeşitli bileşenlerin dozajı için farklı sistemler kullanılabilir; bunlardan ikisi toplu olarak çalışmaktadır:

Akış ölçer sistemi

Tartım tankı sistemi

Sürekli hat içi emülsifikasyon sistemi, daha az tercih edilen ancak örneğin emülsiyon tankları için sınırlı alanın mevcut olduğu yüksek kapasiteli hatlarda kullanılan bir çözümdür. Bu sistem, eklenen fazların küçük bir emülsiyon tankına oranını kontrol etmek için dozaj pompaları ve kütle akış ölçerler kullanıyor.

Yukarıda bahsedilen sistemlerin tümü tam otomatik olarak kontrol edilebilir. Bununla birlikte, bazı eski tesislerde hâlâ manüel olarak kontrol edilen emülsiyon hazırlama sistemleri bulunmaktadır ancak bunlar emek gerektirir ve sıkı izlenebilirlik kuralları nedeniyle bugün kurulması önerilmez.

Akış ölçer sistemi, çeşitli fazların ve bileşenlerin, çeşitli faz hazırlama tanklarından emülsiyon tankına aktarıldığında kütle akış ölçerlerle ölçüldüğü parti bazlı emülsiyon hazırlamaya dayanmaktadır. Bu sistemin doğruluğu +/-%0,3'tür. Bu sistem, titreşim ve kir gibi dış etkenlere karşı duyarsızlığıyla karakterize edilir.

Tartım tankı sistemi, parti bazlı emülsiyon hazırlamaya dayalı akış ölçer sistemi gibidir. Burada içeriklerin ve fazların miktarları, tanka eklenen miktarları kontrol eden yük hücrelerine monte edilen emülsiyon tankına doğrudan eklenir.

Tipik olarak, kristalizasyon hattının sürekli olarak çalıştırılabilmesi amacıyla emülsiyonun hazırlanması için iki tanklı bir sistem kullanılır. Her tank bir hazırlama ve tampon tankı (emülsiyon tankı) görevi görecek, böylece kristalizasyon hattı bir tanktan beslenecek, diğer tankta yeni bir parti hazırlanacak ve bunun tersi de geçerli olacaktır. Buna flip-flop sistemi denir.

Emülsiyonun bir tankta hazırlandığı ve hazır olduğunda kristalizasyon hattının beslendiği bir tampon tankına aktarıldığı bir çözüm de bir seçenektir. Bu sisteme ön karışım/tampon sistemi adı verilir.

PASTÖRİZASYON (BÖLGE 3)

Emülsiyon, kristalizasyon hattına girmeden önce pastörizasyon için tampon tankından normal olarak ya bir plakalı ısı eşanjöründen (PHE) ya da düşük basınçlı sıyırmalı yüzey ısı eşanjöründen (SSHE) ya da yüksek basınçlı SSHE'den sürekli olarak pompalanır.

Tam yağlı ürünler için genellikle bir PHE kullanılır. Emülsiyonun nispeten yüksek bir viskozite sergilemesinin beklendiği daha düşük yağlı versiyonlar için ve ısıya duyarlı emülsiyonlar (örneğin, yüksek protein içeriğine sahip emülsiyonlar) için, düşük basınçlı bir çözelti olarak SPX sistemi veya yüksek basınçlı bir çözelti olarak SPX-PLUS tavsiye edilir.

Pastörizasyon işleminin birçok avantajı vardır. Bakteriyel büyümenin ve diğer mikroorganizmaların büyümesinin engellenmesini sağlar, böylece emülsiyonun mikrobiyolojik stabilitesini artırır. Yalnızca su fazının pastörizasyonu bir olasılıktır ancak emülsiyonun pastörizasyon prosesi, pastörize edilmiş üründen nihai ürünün doldurulmasına veya paketlenmesine kadar geçen süreyi en aza indireceğinden emülsiyonun tamamının pastörizasyonu tercih edilir. Ayrıca ürün, pastörizasyondan son ürünün doldurulmasına veya paketlenmesine kadar hat içi bir süreçte işlenir ve emülsiyonun tamamı pastörize edildiğinde herhangi bir yeniden işleme malzemesinin pastörizasyonu sağlanır.

Ek olarak, tüm emülsiyonun pastörizasyonu, emülsiyonun kristalizasyon hattına sabit bir sıcaklıkta beslenmesini ve sabit işlem parametreleri, ürün sıcaklıkları ve ürün dokusu elde edilmesini sağlar. Ayrıca, emülsiyonun uygun şekilde pastörize edilmesi ve yağ fazının erime noktasından 5-10°C daha yüksek bir sıcaklıkta yüksek basınç pompasına beslenmesi durumunda kristalizasyon ekipmanına beslenen ön kristalize emülsiyonun oluşması da önlenir.

Tipik bir pastörizasyon işlemi, emülsiyonun 45-55°C'de hazırlanmasından sonra, emülsiyonun 16 saniye boyunca 75-85°C'de ısıtılmasını ve tutulmasını içerecektir. ve ardından 45-55°C sıcaklığa kadar soğutma işlemi. Son sıcaklık, yağ fazının erime noktasına bağlıdır: erime noktası ne kadar yüksek olursa sıcaklık da o kadar yüksek olur.

SOĞUTMA, KRİSTALLEŞTİRME VE YOĞURMA (BÖLGE 4)

 

Emülsiyon, yüksek basınçlı pistonlu pompa (HPP) vasıtasıyla kristalizasyon hattına pompalanır. Margarin ve ilgili ürünlerin üretimine yönelik kristalizasyon hattı tipik olarak amonyak veya Freon tipi soğutma ortamıyla soğutulan yüksek basınçlı bir SSHE'den oluşur. Plastik ürünlerin üretimine ekstra yoğurma yoğunluğu ve süre kazandırmak amacıyla genellikle pin rotorlu makine(ler) ve/veya ara kristalizatörler hatta dahil edilir. Dinlendirme tüpü kristalizasyon hattının son adımıdır ve yalnızca ürün paketlendiğinde dahil edilir.

Kristalizasyon hattının kalbi, sıcak emülsiyonun süper soğutulduğu ve soğutma tüpünün iç yüzeyinde kristalleştirildiği yüksek basınçlı SSHE'dir. Emülsiyon, dönen kazıyıcılar tarafından verimli bir şekilde kazınır, böylece emülsiyon aynı anda soğutulur ve yoğrulur. Emülsiyondaki yağ kristalleştiğinde, yağ kristalleri su damlacıklarını ve sıvı yağı hapsederek üç boyutlu bir ağ oluşturur ve sonuçta plastik yarı katı özellikte ürünler ortaya çıkar.

Üretilecek ürünün tipine ve söz konusu ürün için kullanılan yağ tipine bağlı olarak, kristalizasyon hattının konfigürasyonu (yani soğutma tüplerinin ve pin rotorlu makinelerin sırası), kristalizasyon hattının konfigürasyonu için en uygun konfigürasyonu sağlayacak şekilde ayarlanabilir. özel ürün.

Kristalizasyon hattı genellikle birden fazla spesifik yağ ürünü ürettiğinden, esnek bir kristalizasyon hattının gerekliliklerini karşılamak amacıyla SSHE genellikle iki veya daha fazla soğutma bölümünden veya soğutma tüpünden oluşur. Çeşitli yağ karışımlarından farklı kristalize yağ ürünleri üretirken, karışımların kristalizasyon özellikleri bir karışımdan diğerine farklılık gösterebileceğinden esnekliğe ihtiyaç vardır.

Kristalizasyon prosesi, proses koşulları ve proses parametreleri, nihai margarin ve sürülebilir ürünlerin özellikleri üzerinde büyük etkiye sahiptir. Kristalizasyon hattı tasarlanırken hatta üretilmesi planlanan ürünlerin özelliklerinin belirlenmesi önemlidir. Geleceğe yönelik yatırımı güvence altına almak için, hattın esnekliğinin yanı sıra ayrı ayrı kontrol edilebilen işleme parametreleri de gereklidir, çünkü ilgilenilen ürün yelpazesi hammaddelerin yanı sıra zamanla da değişebilir.

Hattın kapasitesi SSHE'nin mevcut soğutma yüzeyine göre belirlenir. Düşük kapasiteli hatlardan yüksek kapasiteli hatlara kadar farklı boyutlarda makineler mevcuttur. Ayrıca tek tüplü ekipmanlardan çoklu tüp hatlarına kadar çeşitli esneklik dereceleri mevcuttur, dolayısıyla son derece esnek işleme hatları mevcuttur.

Ürün SSHE'de soğutulduktan sonra pin rotor makinesine ve/veya ara kristalizörlere girer ve burada üç boyutlu ağın tanıtımına yardımcı olmak için belirli bir süre ve belirli bir yoğunlukta yoğrulur. makroskobik düzeyde plastik yapıdır. Eğer ürün ambalajlı olarak dağıtılacaksa ambalajlanmadan önce dinlenme tüpüne yerleşmeden tekrar SSHE'ye girecektir. Ürün kaplara doldurulduğu takdirde kristalizasyon hattına herhangi bir dinlendirme tüpü dahil edilmez.

PAKETLEME, DOLDURMA VE YENİDEN ERİTME (BÖLGE 5)

Piyasada çeşitli paketleme ve dolum makineleri mevcuttur ve bu makalede anlatılmayacaktır. Ancak ürünün paketlenmek veya doldurulmak üzere üretilmesi durumunda ürünün kıvamı çok farklıdır. Paketlenmiş bir ürünün, doldurulmuş bir ürüne göre daha sıkı bir doku sergilemesi gerektiği açıktır ve bu doku optimal değilse, ürün yeniden eritme sistemine yönlendirilecek, eritilecek ve yeniden işlenmek üzere tampon tankına eklenecektir. Farklı yeniden eritme sistemleri mevcuttur ancak en çok kullanılan sistemler PHE veya düşük basınçlı SSHE'dir.

OTOMASYON

 

Margarin de diğer gıda ürünleri gibi günümüzde birçok fabrikada sıkı izlenebilirlik prosedürleri altında üretilmektedir. Tipik olarak içerikleri, üretimi ve nihai ürünü kapsayan bu prosedürler, yalnızca gıda güvenliğinin arttırılmasıyla değil, aynı zamanda sabit gıda kalitesiyle de sonuçlanır. İzlenebilirlik talepleri fabrikanın kontrol sistemine uygulanabilir ve Shiputec kontrol sistemi, tüm üretim sürecine ilişkin önemli koşulları ve parametreleri kontrol etmek, kaydetmek ve belgelemek için tasarlanmıştır.

Kontrol sistemi şifre korumasıyla donatılmıştır ve tarif bilgilerinden son ürün değerlendirmesine kadar margarin işleme hattında yer alan tüm parametrelerin geçmişe yönelik veri kaydına alma özelliğine sahiptir. Veri kaydı, yüksek basınç pompasının kapasitesini ve çıkışını (l/saat ve karşı basınç), kristalizasyon sırasındaki ürün sıcaklıklarını (pastörizasyon işlemi dahil), SSHE'nin soğutma sıcaklıklarını (veya soğutma ortamı basınçlarını), SSHE'nin hızını ve pin rotorlu makinelerin yanı sıra yüksek basınç pompasını çalıştıran motorların yükü, SSHE ve pin rotorlu makineler.

Kontrol sistemi

İşleme sırasında, belirli bir ürüne ilişkin işleme parametrelerinin limitlerin dışında olması durumunda operatöre alarmlar gönderilecektir; bunlar üretimden önce tarif düzenleyicide ayarlanır. Bu alarmların manuel olarak onaylanması ve prosedürlere göre aksiyon alınması gerekmektedir. Tüm alarmlar daha sonra görüntülenmek üzere geçmiş alarm sisteminde saklanır. Ürün, üretim hattını uygun şekilde paketlenmiş veya doldurulmuş bir biçimde terk ettiğinde, daha sonra takip edilmek üzere genellikle tarih, saat ve parti kimlik numarasıyla işaretlenen ürün adından ayrı tutulur. Üretim sürecinde yer alan tüm üretim adımlarının tam geçmişi, böylece üreticinin ve son kullanıcı olan tüketicinin güvenliği için dosyalanır.

CIP

Margarin üretim tesislerinin düzenli olarak temizlenmesi gerektiğinden, CIP temizleme tesisleri (CIP = yerinde temizlik) de modern margarin tesisinin bir parçasıdır. Geleneksel margarin ürünleri için haftada bir kez temizlik yapılması normal bir aralıktır. Ancak düşük yağ (yüksek su içeriği) ve/veya yüksek protein içeren ürünler gibi hassas ürünler için CIP aralıklarının daha kısa olması tavsiye edilir.

Prensip olarak iki CIP sistemi kullanılır: Temizleme ortamını yalnızca bir kez kullanan CIP tesisleri veya kül suyu, asit ve/veya dezenfektanlar gibi ortamların ayrı CIP'ye geri döndürüldüğü temizleme ortamının tampon çözeltisi aracılığıyla çalışan önerilen CIP tesisleri kullanımdan sonra depolama tankları. İkinci işlem çevre dostu bir çözüm olması ve temizlik maddelerinin tüketimi ve dolayısıyla maliyeti açısından ekonomik bir çözüm olması nedeniyle tercih edilmektedir.

Bir fabrikada birden fazla üretim hattının kurulması durumunda paralel temizleme yolları veya CIP uydu sistemleri kurmak mümkündür. Bu, temizleme süresinde ve enerji tüketiminde önemli bir azalmaya neden olur. CIP sürecinin parametreleri otomatik olarak kontrol edilir ve daha sonra kontrol sisteminde izlenmek üzere kaydedilir.

SON AÇIKLAMALAR

Margarin ve ilgili ürünleri üretirken, son ürünün kalitesini belirleyen şeyin yalnızca kullanılan sıvı ve katı yağlar veya ürünün tarifi değil, aynı zamanda tesisin konfigürasyonu, işleme parametreleri ve tesisin durumu. Hat veya ekipmanın bakımı iyi yapılmazsa hattın verimli bir şekilde çalışmama riski vardır. Bu nedenle, yüksek kaliteli ürünler üretmek için iyi işleyen bir tesis şarttır, ancak tesisin doğru konfigürasyonu ve işleme parametrelerinin seçimi kadar, ürünün nihai uygulamasına karşılık gelen özelliklere sahip yağ karışımının seçimi de önemlidir. Son fakat bir o kadar da önemli olarak nihai ürün, son kullanıma göre ısıl işleme tabi tutulmalıdır..