Margarineproductieproces Chinese fabrikant
Margarineproductieproces
De productie van margarine bestaat uit twee onderdelen: de voorbereiding van de grondstof en het koelen en plastificeren. De belangrijkste apparatuur bestaat uit bereidingstanks, een hogedrukpomp, een votator (geschraapte warmtewisselaar), een pinrotormachine, een koelunit, een margarinevulmachine, enzovoort.
Het eerste proces omvat het mengen van de oliefase en de waterfase, het meten en het emulgeren van de oliefase en de waterfase om de materiaaltoevoer voor het laatste proces voor te bereiden. Het laatste proces omvat continu koelen, plastificeren en verpakken van producten.
Het grondstofbereidingsproces van margarine wordt weergegeven in Figuur 1:
- 1.De gefermenteerde melk
Sommige margarineformules voegen melk toe, en melk na de fermentatie met melkzuurbacteriën kan een vergelijkbare smaak als natuurlijke room opleveren, dus de fabriek mengt gefermenteerde melk met water.
- 2.Water mengen
Het water en de in water oplosbare toevoegingen in de formule van margarine, zoals gefermenteerde melk, zout, conserveermiddelen, enz., worden aan de waterfasemenger en de doseertank toegevoegd in de voorgeschreven verhouding om te roeren en te mengen, zodat de componenten van de waterfase worden opgelost in een uniforme oplossing.
- 3.Mengen van de oliefase
De ruwe olie van verschillende specificaties wordt eerst gemengd in de oliemengtank volgens de voorgeschreven verhouding. Vervolgens worden de in olie oplosbare additieven, zoals emulgator, antioxidant, in olie oplosbaar pigment, in olie oplosbare cellulose, enz., toegevoegd aan de olie fase volgens de verhouding, gemengd met de doseertank en geroerd om een uniforme olie fase te vormen.
- 4.De emulsie
Het emulgeringsdoel van margarine is om de waterige fase gelijkmatig en stabiel te dispergeren in de oliefase. De dispersiegraad van de waterige fase heeft een grote invloed op de productkwaliteit. Omdat de smaak van margarine nauw verbonden is met de grootte van de waterfasedeeltjes, vindt de verspreiding van micro-organismen plaats in de waterfase. De grootte van de bacteriën is doorgaans 1-5 micron, dus waterdruppels van 10-20 micron of kleiner kunnen de verspreiding van bacteriën beperken. Een te fijne dispersie in de waterfase, te kleine waterfasedeeltjes, zal de margarine smaak doen verliezen. Dispergeren is niet voldoende; te grote waterfasedeeltjes zullen de metamorfose van margarine verstoren. De relatie tussen de dispersiegraad van de waterfase in margarine en de aard van het product is ongeveer als volgt:
Afmetingen waterdruppel (micrometer) | 人造奶油性质 (Smaak van margarine) |
minder dan 1 (ongeveer 80-85% van de waterfase) | Zwaar en minder smaak |
30-40 (minder dan 1% van de waterfase) | Goede smaak, gemakkelijk te verrotten |
1-5 (ongeveer 95% van de waterfase) | Goede smaak, niet gemakkelijk te verrotten |
5-10 (ongeveer 4% van de waterfase) | |
10-20 (ongeveer 1% van de waterfase) |
Er kan worden gesteld dat bij de emulsiebewerking een zekere mate van dispersie-eisen moet worden gehaald.
Het doel van het afzonderlijk en gelijkmatig mengen van de waterfase en de oliefase met de voorgaande fase is om de uniforme consistentie van de gehele emulsie te garanderen na het emulgeren en mengen van de twee fasen olie en water. Het probleem bij het mengen bij emulgeren is dat de waterfase bij 50-60 graden Celsius wordt toegevoegd aan de gemeten oliefase. Bij mechanisch roeren of pompen wordt de waterfase volledig gedispergeerd in de oliefase, wat leidt tot de vorming van latex. Dit soort latexvloeistof is echter zeer onstabiel; stoppen met roeren kan leiden tot een scheiding van olie en water.
Nadat de gemengde emulsie is aangeleverd, wordt het koel- en plastificeringsproces uitgevoerd totdat het product wordt verpakt.
De emulsie moet worden afgekoeld en geplastificeerd om een flexibel margarineproduct te produceren. Momenteel wordt hiervoor voornamelijk gebruikgemaakt van een gesloten continu-quench-plastificeerapparaat, waaronder een votator of geschraapte warmtewisselaar (eenheid A), een penrotormachine of kneedmachine (eenheid C) en een rustbuis (eenheid B). Het technologische proces wordt weergegeven in figuur 2:
Deze uitrusting heeft de volgende kenmerken:
1. Hoge druk luchtdicht continu bedrijf
De voorgemengde emulsie wordt door een hogedrukpomp in de votator in de quenchcilinder gevoerd. Hoge druk overwint de weerstand in de hele unit en zorgt er bovendien voor dat het product dun en glad wordt. Gesloten werking voorkomt dat er lucht ontstaat door quenchen en condensatie van water dat met de emulsie is gemengd, waardoor aan de productgezondheidseisen wordt voldaan en koelverlies wordt verminderd.
2. Blussen en emulgeren
De emulsie wordt in de votator geblust met ammoniak of freon om deze snel af te koelen. Dit resulteert in de productie van kleine kristallijne deeltjes, doorgaans 1-5 micron, voor een delicate smaak. Bovendien is de schraper op de roterende as in de votator nauw verbonden met de binnenwand van de cilinder. Hierdoor kan de schraper tijdens gebruik niet alleen continu de aan de binnenwand hechtende kristallisatie schrapen, maar ook de emulsie dispergeren om te voldoen aan de emulsie-eisen van de toon.
3. Kneden en ontdikken (pinrotormachine)
Hoewel de door de votator gekoelde emulsie al begint te kristalliseren, moet deze nog enige tijd groeien. Als de emulsie in rust mag kristalliseren, vormt zich een netwerk van vaste lipidekristallen. Het resultaat is dat de afgekoelde emulsie een zeer harde massa vormt zonder plasticiteit. Om margarineproducten met een bepaalde plasticiteit te verkrijgen, moet de netwerkstructuur daarom mechanisch worden verbroken voordat de emulsie de volledige netwerkstructuur vormt, om het effect van het verminderen van de indikking te bereiken. Het kneden en ontdikken gebeurt voornamelijk in een pinrotormachine.
Eenheid A (votator) is in feite een schraperkoeler. De emulsie wordt door een hogedrukpomp in de gesloten eenheid A (votator) gedreven. Het materiaal stroomt door het kanaal tussen de koelcilinder en de roterende as, en de materiaaltemperatuur daalt snel door het afkoelen van het koelmedium. Twee rijen schrapers zijn op het oppervlak van de as geplaatst. De kristallen die zich aan de binnenkant van de votator vormen, worden weggeschraapt door de snel roterende schraper, waardoor het nieuwe koeloppervlak steeds vrijkomt en een efficiënte warmteoverdracht behouden blijft. De emulsie kan onder invloed van de schraper worden verspreid. Wanneer het materiaal door eenheid A (votator) stroomt, daalt de temperatuur tot 10-20 graden Celsius, wat lager is dan het smeltpunt van de olie. Hoewel de olie begint te kristalliseren, heeft deze nog geen vaste toestand aangenomen. Op dit moment bevindt de emulsie zich in een afkoeltoestand en is het een dikke vloeistof.
De rotatieas van unit A (votator) is hol. Tijdens bedrijf wordt er heet water van 50-60 graden in het midden van de rotatieas gegoten om te voorkomen dat kristallisatie zich aan de as hecht en uithardt en verstopping veroorzaakt.
Eenheid C (pinrotormachine) is een kneed- en ontdikkingsapparaat, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Twee rijen metalen bouten zijn op de roterende as gemonteerd en een rij vaste metalen bouten is op de binnenwand van de cilinder gemonteerd. Deze zijn verspringend geplaatst ten opzichte van de metalen bouten op de as en raken elkaar niet. Wanneer de as met hoge snelheid draait, passeren de metalen bouten op de as de opening tussen de vaste metalen bouten en wordt het materiaal volledig gekneed. Deze actie kan de kristalgroei bevorderen, de kristalnetwerkstructuur vernietigen, discontinue kristallen vormen, de consistentie verminderen en de plasticiteit verhogen.
Unit C (pinrotormachine) heeft alleen een sterk kneedeffect tijdens de extreem koude nacht en hoeft daarom alleen warmte vast te houden en niet te koelen. Omdat de kristallisatiewarmte (ongeveer 50 kcal/kg) en de warmte die door kneedwrijving wordt gegenereerd, vrijkomt, is de uitlaattemperatuur van unit C (pinrotormachine) hoger dan de invoertemperatuur. Op dit moment is de kristallisatie ongeveer 70% voltooid, maar is het nog zacht. Het eindproduct komt via de extrusieklep naar buiten en zal na verloop van tijd hard worden.
Nadat de margarine de C-unit (pinrotormachine) heeft verlaten, moet deze een warmtebehandeling ondergaan tot een bepaalde temperatuur. Over het algemeen wordt het product gedurende meer dan 48 uur op een temperatuur van 10 graden onder het smeltpunt gehouden. Deze behandeling wordt rijping genoemd. Het gekookte product kan direct naar de voedselverwerkingsfabriek worden gestuurd voor gebruik.