Processo di produzione della margarina - Produttore cinese

Video di produzione:https://www.youtube.com/watch?v=Zar71w0TUzM 

La produzione di margarina si articola in due fasi: preparazione delle materie prime e raffreddamento e plastificazione. Le principali attrezzature includono serbatoi di preparazione, pompa ad alta pressione, sfiatatore (scambiatore di calore a superficie raschiata), macchina a rotore a perni, unità di refrigerazione, macchina per il riempimento della margarina, ecc.

Il primo processo consiste nella miscelazione della fase oleosa e della fase acquosa, nel dosaggio e nell'emulsionamento della miscela, in modo da preparare il materiale per la fase successiva. L'ultimo processo è la plastificazione a raffreddamento continuo e il confezionamento del prodotto.

Il processo di preparazione delle materie prime per la produzione della margarina è illustrato nella Figura 1:

1. 1.Il latte fermentato

Alcune formule di margarina prevedono l'aggiunta di latte, e il latte, dopo la fermentazione con batteri lattici, può produrre un sapore simile alla panna naturale, quindi la fabbrica mescola latte fermentato e acqua.

1. 2.miscelazione dell'acqua

L'acqua e gli additivi idrosolubili presenti nella formula della margarina, come latte fermentato, sale, conservanti, ecc., vengono aggiunti alla miscelazione della fase acquosa e al serbatoio di dosaggio nelle proporzioni prescritte, mescolando fino a quando i componenti della fase acquosa non si dissolvono in una soluzione uniforme.

1. 3.miscelazione della fase oleosa

L'olio grezzo di diverse specifiche viene innanzitutto miscelato nel serbatoio di miscelazione secondo le proporzioni prescritte, quindi gli additivi liposolubili, come emulsionanti, antiossidanti, pigmenti liposolubili, cellulosa liposolubile, ecc., vengono aggiunti alla fase oleosa secondo le proporzioni, miscelati nel serbatoio di dosaggio e agitati per formare una fase oleosa uniforme.

1. 4.L'emulsione

Lo scopo dell'emulsionamento della margarina è quello di disperdere in modo uniforme e stabile la fase acquosa nella fase oleosa, e il grado di dispersione della fase acquosa ha un grande impatto sulla qualità del prodotto. Poiché il sapore della margarina è strettamente correlato alla dimensione delle particelle della fase acquosa, la proliferazione dei microrganismi avviene nella fase acquosa, la dimensione dei batteri in genere è di 1-5 micron, quindi le goccioline d'acqua nell'intervallo di 10-20 micron o inferiore possono limitare la proliferazione batterica. Pertanto, una dispersione della fase acquosa troppo fine, con particelle troppo piccole, farà perdere sapore alla margarina; una dispersione insufficiente, con particelle troppo grandi, causerà il deterioramento della margarina. La relazione tra il grado di dispersione della fase acquosa nella margarina e la natura del prodotto è approssimativamente la seguente:

Si può osservare che l'operazione di emulsificazione deve raggiungere un certo grado di requisiti di dispersione.

Lo scopo di miscelare separatamente e uniformemente la fase acquosa e la fase oleosa con la fase precedente è quello di garantire la consistenza uniforme dell'intera emulsione dopo l'emulsificazione e la miscelazione delle due fasi olio e acqua. La miscelazione per emulsionamento è il problema operativo a 50-60 gradi, la fase acquosa viene aggiunta alla fase oleosa misurata, durante l'agitazione meccanica o l'agitazione ciclica della pompa, la fase acquosa si disperde completamente nella fase oleosa, formando un lattice. Ma questo tipo di liquido lattice è molto instabile, l'interruzione dell'agitazione può causare il fenomeno di separazione dell'olio e dell'acqua.

Dopo la consegna dell'emulsione mista, si procede al raffreddamento e alla plastificazione fino al confezionamento del prodotto.

L'emulsione deve essere raffreddata e plastificata per produrre un prodotto di margarina flessibile. Attualmente, si utilizza principalmente un dispositivo di plastificazione a raffreddamento continuo chiuso, che comprende un vaporizzatore o scambiatore di calore a superficie raschiata (unità A), una macchina a rotore a perni o impastatrice (unità C) e un tubo di riposo (unità B). Il processo tecnologico è illustrato nella Figura 2:

Questo set di apparecchiature presenta le seguenti caratteristiche:

1. Funzionamento continuo ad alta pressione e a tenuta stagna

L'emulsione premiscelata viene alimentata nel cilindro di raffreddamento tramite una pompa ad alta pressione per il vaporizzatore. L'alta pressione permette di superare le resistenze presenti in tutto il sistema e, inoltre, rende il prodotto fluido e omogeneo. Il funzionamento in ambiente chiuso impedisce la formazione di bolle d'aria e la condensazione dell'acqua miscelata con l'emulsione, garantendo così la salubrità del prodotto e riducendo le perdite dovute al raffreddamento.

2. Tempra ed emulsificazione

L'emulsione viene raffreddata rapidamente con ammoniaca o Freon nel vaporizzatore, in modo da produrre piccole particelle cristalline, generalmente di 1-5 micron, che conferiscono al prodotto un gusto delicato. Inoltre, il raschiatore sull'albero rotante del vaporizzatore è a stretto contatto con la parete interna del cilindro, pertanto, durante il funzionamento, il raschiatore non solo rimuove continuamente i cristalli adesi alla parete interna, ma disperde anche l'emulsione per soddisfare i requisiti di emulsificazione del tono desiderato.

3. Impastamento e sgranatura (macchina a rotore a perni)

Sebbene l'emulsione raffreddata dal dispositivo di raffreddamento abbia iniziato a cristallizzare, necessita ancora di un certo periodo di tempo per crescere. Se l'emulsione viene lasciata cristallizzare a riposo, si formerà una rete di cristalli lipidici solidi. Il risultato è che l'emulsione raffreddata formerà una massa molto dura e priva di plasticità. Pertanto, per ottenere prodotti a base di margarina con una certa plasticità, la struttura reticolare deve essere rotta meccanicamente prima che l'emulsione formi la sua struttura reticolare complessiva, in modo da ottenere l'effetto di riduzione dell'addensamento. L'impastamento e la riduzione dell'addensamento vengono eseguiti principalmente in una macchina a rotore a perni.

L'unità A (votatore) è in realtà un dispositivo di raffreddamento a raschiatore. L'emulsione viene spinta nell'unità A (votatore) chiusa da una pompa ad alta pressione. Il materiale passa attraverso il canale tra il cilindro di raffreddamento e l'albero rotante e la sua temperatura diminuisce rapidamente per effetto del raffreddamento del fluido refrigerante. Due file di raschiatori sono disposte sulla superficie dell'albero. I cristalli formatisi sulla superficie interna del votatore vengono rimossi dai raschiatori rotanti ad alta velocità, esponendo costantemente una nuova superficie di raffreddamento e mantenendo un efficiente trasferimento di calore. L'emulsione si disperde grazie all'azione dei raschiatori. Quando il materiale attraversa l'unità A (votatore), la temperatura scende a 10-20 gradi, un valore inferiore al punto di fusione dell'olio. Sebbene l'olio inizi a cristallizzare, non ha ancora raggiunto lo stato solido. In questa fase, l'emulsione è in fase di raffreddamento e si presenta come un liquido denso.

L'asse di rotazione dell'unità A (votatore) è cavo. Durante il funzionamento, acqua calda a 50-60 gradi viene versata al centro dell'asse di rotazione per impedire la cristallizzazione e la polimerizzazione sull'asse, che potrebbero causare ostruzioni.

L'unità C (macchina a rotore a perni) è un dispositivo di impastamento e disgregazione, come mostrato nella figura sopra. Due file di bulloni metallici sono installate sull'albero rotante e una fila di bulloni metallici fissi è installata sulla parete interna del cilindro, sfalsati rispetto ai bulloni metallici sull'albero e senza toccarsi. Quando l'albero ruota ad alta velocità, i bulloni metallici sull'albero passano attraverso lo spazio tra i bulloni metallici fissi e il materiale viene completamente impastato. In questo modo, si favorisce la crescita dei cristalli, si distrugge la struttura reticolare cristallina, si formano cristalli discontinui, si riduce la consistenza e si aumenta la plasticità.

L'unità C (macchina a rotore a perni) svolge solo un forte effetto di impastamento durante la notte super fredda, quindi necessita solo di mantenimento del calore e non di raffreddamento. Poiché il calore di cristallizzazione viene rilasciato (circa 50 kcal/kg) e il calore generato dall'attrito di impastamento, la temperatura di scarico dell'unità C (macchina a rotore a perni) è superiore alla temperatura di alimentazione. In questo momento, la cristallizzazione è completa per circa il 70%, ma il prodotto è ancora morbido. Il prodotto finale viene estruso attraverso la valvola e si indurirà dopo un certo tempo.

Dopo essere uscita dall'unità C (macchina a rotore a perni), la margarina deve essere sottoposta a un trattamento termico a una determinata temperatura. Generalmente, il prodotto viene mantenuto a una temperatura di 10 gradi inferiore al punto di fusione per oltre 48 ore. Questo trattamento è chiamato maturazione. Il prodotto cotto può quindi essere inviato direttamente all'impianto di trasformazione alimentare per l'utilizzo.