YÖNETİCİ ÖZETİ
Günümüzde gıda şirketleri, diğer üretim işletmeleri gibi, sadece gıda işleme ekipmanlarının güvenilirliğine ve kalitesine değil, aynı zamanda ekipman tedarikçisinin sunabileceği çeşitli hizmetlere de odaklanmaktadır. Sunduğumuz verimli işleme hatlarının yanı sıra, ilk fikir veya proje aşamasından son devreye alma aşamasına kadar, önemli satış sonrası hizmeti de unutmadan, bir ortak olabiliriz.
Shiputec, gıda işleme ve paketleme sektöründe 20 yılı aşkın deneyime sahiptir.
TEKNOLOJİMİZE GİRİŞ
VİZYON VE BAĞLILIK
Shiputec bölümü, küresel faaliyetleri aracılığıyla süt ürünleri, gıda, içecek, denizcilik, ilaç ve kişisel bakım sektörlerine yönelik proses mühendisliği ve otomasyon çözümleri tasarlamakta, üretmekte ve pazarlamaktadır.
Dünyanın dört bir yanındaki müşterilerimizin üretim tesislerinin ve süreçlerinin performansını ve karlılığını artırmalarına yardımcı olmayı taahhüt ediyoruz. Bunu, mühendislik bileşenlerinden komple proses tesislerinin tasarımına kadar geniş bir ürün ve çözüm yelpazesi sunarak ve dünya lideri uygulama ve geliştirme uzmanlığıyla destekleyerek başarıyoruz.
Müşterilerimizin tesislerinin kullanım ömrü boyunca performansını ve karlılığını optimize etmelerine yardımcı olmak için, koordineli bir müşteri hizmetleri ve yedek parça ağı aracılığıyla bireysel ihtiyaçlarına göre uyarlanmış destek hizmetleri sunmaya devam ediyoruz.
MÜŞTERİ ODAKLI
Shiputec, gıda endüstrisi için modern, yüksek verimli ve güvenilir işleme hatları geliştirir, üretir ve kurar. Margarin, tereyağı, sürülebilir yağlar ve katı yağlar gibi kristalize yağ ürünlerinin üretimi için Shiputec, mayonez, soslar ve salata sosları gibi emülsifiye gıda ürünleri için işleme hatlarını da içeren çözümler sunmaktadır.
MARGARİN ÜRETİMİ
Margarin ve ilgili ürünler, bir su fazı ve bir yağ fazı içerir ve bu nedenle, su fazının sürekli yağ fazı içinde ince damlacıklar halinde dağıldığı su-yağ (W/O) emülsiyonları olarak nitelendirilebilir. Ürünün kullanım alanına bağlı olarak, yağ fazının bileşimi ve üretim süreci buna göre seçilir.
Kristalizasyon ekipmanının yanı sıra, margarin ve ilgili ürünler için modern bir üretim tesisi tipik olarak yağ depolama, emülgatör, su fazı ve emülsiyon hazırlama için çeşitli tanklar içerir; tankların boyutu ve sayısı, tesisin kapasitesine ve ürün portföyüne göre hesaplanır. Tesis ayrıca bir pastörizasyon ünitesi ve bir yeniden eritme tesisi de içerir. 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 iyi içilebilir kalitede olması gerekir. İçilebilir kalitede su garanti edilemiyorsa, su örneğin UV veya filtre sistemi yoluyla ön arıtmadan geçirilebilir.
Su fazı, suyun yanı sıra tuz veya salamura, süt proteinleri (sofra margarini ve az yağlı sürülebilir ürünler), şeker (milföy hamuru), stabilizatörler (azaltılmış ve düşük yağlı sürülebilir ürünler), koruyucular ve suda çözünebilen aromalar içerebilir.
Yağ fazındaki ana bileşenler olan yağ karışımı, genellikle farklı yağ ve sıvı yağların bir karışımından oluşur. İstenilen özelliklere ve işlevlere sahip margarin elde etmek için, yağ karışımındaki yağ ve sıvı yağ oranı, nihai ürünün performansı açısından belirleyicidir.
Çeşitli yağlar ve sıvı yağlar, yağ karışımları veya tek tek yağlar halinde, genellikle üretim tesisinin dışında bulunan yağ depolama tanklarında saklanır. Bu tanklar, yağın erime noktasının üzerinde sabit bir depolama sıcaklığında ve yağın fraksiyonlanmasını önlemek ve kolay kullanım sağlamak için sürekli karıştırma altında tutulur.
Yağ karışımının yanı sıra, yağ fazı tipik olarak emülgatör, lesitin, aroma, renklendirici ve antioksidanlar gibi az miktarda yağda çözünen bileşenlerden oluşur. Bu az miktardaki bileşenler, su fazı eklenmeden önce, yani emülsifikasyon işleminden önce yağ karışımında çözülür.
EMÜLSİYON HAZIRLAMA (BÖLGE 2)
Şekil 1:
1. Su fazının ve yağ fazının hazırlanması (bölge 1),
2. Emülsiyon hazırlama (bölge 2),
3. Pastörizasyon (bölge 3),
4. Soğutma, kristalleşme ve yoğurma bölgesi (bölge 4),
5. Paketleme ve yeniden eritme (bölge 5)
Emülsiyon, çeşitli yağlar ve katı yağlar veya yağ karışımlarının emülsiyon tankına aktarılmasıyla hazırlanır. Genellikle önce yüksek erime noktalı yağlar veya yağ karışımları, ardından düşük erime noktalı yağlar ve sıvı yağ eklenir. Yağ fazının hazırlanmasını tamamlamak için, emülgatör ve diğer yağda çözünen küçük bileşenler yağ karışımına eklenir. Yağ fazı için tüm bileşenler uygun şekilde karıştırıldıktan sonra, su fazı eklenir ve yoğun ancak kontrollü bir karıştırma altında emülsiyon oluşturulur.
Emülsiyon için çeşitli bileşenlerin ölçümünde farklı sistemler kullanılabilir; bunlardan ikisi parti bazında çalışır:
- Akış ölçer sistemi
- Tartım tankı sistemi
Sürekli hat içi emülsifikasyon sistemi, emülsiyon tankları için sınırlı alanın bulunduğu yüksek kapasiteli hatlar gibi durumlarda daha az tercih edilen ancak kullanılan bir çözümdür. Bu sistem, küçük bir emülsiyon tankına eklenen fazların oranını kontrol etmek için dozaj pompaları ve kütle akış ölçerler kullanır.
Yukarıda bahsedilen sistemlerin tamamı tamamen otomatik olarak kontrol edilebilir. Bununla birlikte, bazı eski tesislerde hala manuel olarak kontrol edilen emülsiyon hazırlama sistemleri bulunmaktadır, ancak bunlar emek yoğun olup, sıkı izlenebilirlik kuralları nedeniyle günümüzde kurulması önerilmemektedir.
Akış ölçer sistemi, çeşitli fazların ve bileşenlerin, farklı faz hazırlama tanklarından emülsiyon tankına aktarılırken kütle akış ölçerler ile ölçüldüğü, parti bazında emülsiyon hazırlama prensibine dayanmaktadır. Bu sistemin doğruluğu +/-0,3%'tür. Sistem, titreşim ve kir gibi dış etkenlere karşı duyarsızlığı ile karakterize edilir.
Tartım tankı sistemi, parti bazında emülsiyon hazırlamaya dayalı akış ölçer sistemine benzer. Burada, bileşenlerin ve fazların miktarları, tanka eklenen miktarları kontrol eden yük hücrelerine monte edilmiş emülsiyon tankına doğrudan eklenir.
Genellikle, kristalizasyon hattının sürekli çalışabilmesi için emülsiyon hazırlamada iki tanklı bir sistem kullanılır. Her tank bir hazırlık tankı ve bir tampon tankı (emülsiyon tankı) olarak işlev görür; böylece kristalizasyon hattı bir tanktan beslenirken diğerinde yeni bir parti hazırlanır ve bunun tersi de geçerlidir. Buna "flip-flop sistemi" denir.
Emülsiyonun bir tankta hazırlanıp hazır olduğunda bir tampon tanka aktarıldığı ve buradan kristalizasyon hattına beslendiği bir çözüm de bir seçenektir. Bu sisteme ön karışım/tampon sistemi denir.
PASTÖRİZASYON (BÖLGE 3)
Tampon tankından emülsiyon, kristalizasyon hattına girmeden önce genellikle plakalı ısı eşanjörü (PHE), düşük basınçlı kazıyıcı yüzeyli ısı eşanjörü (SSHE) veya pastörizasyon için yüksek basınçlı SSHE'den sürekli olarak pompalanır.
Tam yağlı ürünler için genellikle PHE kullanılır. Emülsiyonun nispeten yüksek viskozite göstermesi beklenen düşük yağlı versiyonlar ve ısıya duyarlı emülsiyonlar (örneğin yüksek protein içeriğine sahip emülsiyonlar) için düşük basınçlı çözelti olarak SPX sistemi veya yüksek basınçlı çözelti olarak SPX-PLUS önerilir.
Pastörizasyon işleminin çeşitli avantajları vardır. Bakteri ve diğer mikroorganizmaların büyümesini engeller, böylece emülsiyonun mikrobiyolojik stabilitesini artırır. Sadece su fazının pastörizasyonu mümkündür, ancak emülsiyonun tamamının pastörizasyonu tercih edilir çünkü emülsiyonun pastörizasyon işlemi, pastörize üründen nihai ürünün dolumuna veya paketlenmesine kadar geçen bekleme süresini en aza indirir. Ayrıca, ürün pastörizasyondan nihai ürünün dolumuna veya paketlenmesine kadar hat içi bir işlemde işlenir ve emülsiyonun tamamı pastörize edildiğinde herhangi bir yeniden işleme malzemesinin pastörizasyonu sağlanır.
Ayrıca, tüm emülsiyonun pastörizasyonu, emülsiyonun kristalizasyon hattına sabit bir sıcaklıkta beslenmesini sağlayarak sabit işlem parametreleri, ürün sıcaklıkları ve ürün dokusu elde edilmesini garanti eder. Ek olarak, emülsiyon uygun şekilde pastörize edildiğinde ve yüksek basınç pompasına yağ fazının erime noktasından 5-10°C daha yüksek bir sıcaklıkta beslendiğinde, kristalizasyon ekipmanına önceden kristalleşmiş emülsiyon beslenmesi önlenir.
Tipik bir pastörizasyon işlemi, 45-55°C'de emülsiyonun hazırlanmasının ardından, emülsiyonun 75-85°C'de 16 saniye boyunca ısıtılıp bekletilmesini ve ardından 45-55°C'ye kadar soğutulmasını içerir. Son sıcaklık, yağ fazının erime noktasına bağlıdır: erime noktası ne kadar yüksekse, 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 üretimi için kullanılan kristalizasyon hattı tipik olarak amonyak veya Freon tipi soğutma ortamı ile soğutulan yüksek basınçlı bir SSHE'den oluşur. Plastik ürünlerin üretimi için yoğurma yoğunluğunu ve süresini artırmak amacıyla hatta genellikle pim rotorlu makine(ler) ve/veya ara kristalizatörler de dahil edilir. Dinlenme tüpü, kristalizasyon hattının son aşamasıdır ve yalnızca ürün paketlenecekse dahil edilir.
Kristalizasyon hattının kalbi, sıcak emülsiyonun süper soğutulduğu ve soğutma tüpünün iç yüzeyinde kristalleştirildiği yüksek basınçlı SSHE'dir. Emülsiyon, dönen sıyırıcılar tarafından verimli bir şekilde sıyrılır, böylece emülsiyon aynı anda soğutulur ve yoğrulur. Emülsiyondaki yağ kristalleştiğinde, yağ kristalleri su damlacıklarını ve sıvı yağı hapseden üç boyutlu bir ağ oluşturarak plastik yarı katı özelliklere sahip ürünler elde edilmesini sağlar.
Üretilecek ürünün türüne ve söz konusu ürün için kullanılan yağ türüne bağlı olarak, kristalizasyon hattının konfigürasyonu (yani soğutma tüplerinin ve pim rotor makinelerinin sırası), söz konusu ürün için en uygun konfigürasyonu sağlayacak şekilde ayarlanabilir.
Kristalizasyon hattı genellikle birden fazla özel yağ ürünü ürettiğinden, SSHE (Kısa Süreli Isı Eşanjörü), esnek bir kristalizasyon hattı gereksinimlerini karşılamak için genellikle iki veya daha fazla soğutma bölümü veya soğutma tüpünden oluşur. Çeşitli yağ karışımlarından farklı kristalize yağ ürünleri üretilirken, karışımların kristalizasyon özellikleri birbirinden farklı olabileceğinden esneklik gereklidir.
Kristalizasyon süreci, işleme koşulları ve işleme parametreleri, nihai margarin ve sürülebilir ürünlerin özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Bir kristalizasyon hattı tasarlanırken, hatta üretilmesi planlanan ürünlerin özelliklerinin belirlenmesi önemlidir. Geleceğe yönelik yatırımı güvence altına almak için, hattın esnekliği ve bireysel olarak kontrol edilebilir işleme parametreleri gereklidir, çünkü ilgi duyulan ürün yelpazesi zamanla ve hammaddelerle değişebilir.
Üretim hattının kapasitesi, SSHE'nin (Katı Hal Isı Eşanjörü) mevcut soğutma yüzeyi ile belirlenir. Düşükten yüksek kapasiteli hatlara kadar farklı boyutlarda makineler mevcuttur. Ayrıca, tek tüplü ekipmanlardan çok tüplü hatlara kadar çeşitli esneklik dereceleri mevcuttur, bu da son derece esnek işleme hatları anlamına gelir.
Ürün SSHE'de soğutulduktan sonra, makroskobik düzeyde plastik yapı olan üç boyutlu ağın oluşumuna yardımcı olmak amacıyla belirli bir süre ve belirli bir yoğunlukta yoğrulduğu pim rotor makinesine ve/veya ara kristalleştiricilere girer. Ürün ambalajlı olarak dağıtılacaksa, ambalajlanmadan önce dinlenme tüpüne yerleştirilmeden önce tekrar SSHE'ye girer. Ürün kaplara doldurulacaksa, kristalleştirme hattında dinlenme tüpü bulunmaz.
PAKETLEME, DOLDURMA VE YENİDEN ERİTME (BÖLGE 5)
Piyasada çeşitli paketleme ve dolum makineleri mevcuttur ve bu makalede bunlara değinilmeyecektir. Bununla birlikte, ürünün kıvamı, paketlenmek veya doldurulmak üzere üretilmesine bağlı olarak çok farklıdır. Paketlenmiş bir ürünün, doldurulmuş bir ürüne göre daha sert bir dokuya sahip olması gerektiği açıktır ve bu doku optimal değilse, ürün yeniden eritme sistemine yönlendirilir, eritilir ve yeniden işleme için tampon tankına eklenir. Farklı yeniden eritme sistemleri mevcuttur, ancak en çok kullanılan sistemler PHE veya düşük basınçlı SSHE'dir.
OTOMASYON
Margarin, diğer gıda ürünleri gibi, günümüzde birçok fabrikada sıkı izlenebilirlik prosedürleri altında üretilmektedir. Bu prosedürler genellikle içerikleri, üretimi ve nihai ürünü kapsamakta olup, yalnızca gıda güvenliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda gıda kalitesinin de sürekliliğini sağlar. İzlenebilirlik gereksinimleri fabrikanın kontrol sistemine entegre edilebilir ve Shiputec kontrol sistemi, tüm üretim süreciyle ilgili önemli koşulları ve parametreleri kontrol etmek, kaydetmek ve belgelemek üzere tasarlanmıştır.
Kontrol sistemi şifre korumasına sahiptir ve margarin işleme hattında yer alan tüm parametrelerin (reçete bilgilerinden nihai ürün değerlendirmesine kadar) geçmişe dönük veri kaydını içerir. Veri kaydı, yüksek basınç pompasının kapasitesini ve çıkışını (l/saat ve geri basınç), kristalleşme sırasında ürün sıcaklıklarını (pastörizasyon işlemi dahil), SSHE'nin soğutma sıcaklıklarını (veya soğutma ortamı basınçlarını), SSHE ve pim rotor makinelerinin hızını ve ayrıca yüksek basınç pompasını, SSHE'yi ve pim rotor makinelerini çalıştıran motorların yükünü içerir.
Kontrol sistemi
İşleme sırasında, belirli ürün için işleme parametreleri limitlerin dışındaysa operatöre alarm gönderilir; bu parametreler üretimden önce reçete düzenleyicisinde ayarlanır. Bu alarmların manuel olarak onaylanması ve prosedürlere göre işlemlerin yapılması gerekir. Tüm alarmlar daha sonra görüntülenmek üzere bir geçmiş alarm sisteminde saklanır. Ürün, uygun şekilde paketlenmiş veya doldurulmuş halde üretim hattından ayrıldığında, ürün adının yanı sıra genellikle daha sonra takip için tarih, saat ve parti tanımlama numarasıyla işaretlenir. Böylece, üretim sürecinde yer alan tüm üretim adımlarının eksiksiz geçmişi, üretici ve son kullanıcı olan tüketicinin güvenliği için dosyalanır.
CIP
Yerinde temizlik (CIP) sistemleri de modern margarin tesislerinin bir parçasıdır, çünkü margarin üretim tesislerinin düzenli olarak temizlenmesi gerekir. Geleneksel margarin ürünleri için haftada bir temizlik normal aralıktır. Bununla birlikte, düşük yağlı (yüksek su içeriği) ve/veya yüksek protein içeren ürünler gibi hassas ürünler için CIP sistemleri arasındaki daha kısa aralıklar önerilir.
Prensip olarak iki CIP sistemi kullanılır: Temizlik maddesini yalnızca bir kez kullanan CIP tesisleri veya temizlik maddesinin tampon çözeltisi üzerinden çalışan ve lye, asit ve/veya dezenfektanlar gibi maddelerin kullanımdan sonra ayrı CIP depolama tanklarına geri döndürüldüğü önerilen CIP tesisleri. İkinci yöntem, çevre dostu bir çözüm olması ve temizlik maddelerinin tüketimi ve dolayısıyla maliyeti açısından ekonomik bir çözüm olması nedeniyle tercih edilir.
Bir fabrikada birden fazla üretim hattı kurulu olması durumunda, paralel temizleme hatları veya CIP uydu sistemleri kurulması mümkündür. Bu, temizleme süresinde ve enerji tüketiminde önemli bir azalmaya yol açar. CIP prosesinin parametreleri otomatik olarak kontrol edilir ve daha sonra kontrol sisteminde izlenebilmesi için kaydedilir.
SON SÖZLER
Margarin ve ilgili ürünlerin üretiminde, nihai ürünün kalitesini belirleyen sadece kullanılan yağlar ve katı yağlar gibi bileşenler veya ürünün tarifi değil, aynı zamanda tesisin konfigürasyonu, işleme parametreleri ve tesisin durumu da önemlidir. Hat veya ekipman iyi bakımlı değilse, hattın verimli çalışmama riski vardır. Bu nedenle, yüksek kaliteli ürünler üretmek için iyi işleyen bir tesis şarttır, ancak ürünün nihai kullanımına uygun özelliklere sahip yağ karışımının seçimi, tesisin doğru konfigürasyonu ve işleme parametrelerinin seçimi kadar önemlidir. Son olarak, nihai ürünün son kullanım amacına göre sıcaklık işlemine tabi tutulması gerekir.
Yayın tarihi: 21 Ocak 2026