Tecnulugia di pruduzzione di margarina

RIASSUNTU ESECUTIVU

L'imprese alimentarie oghje sò cum'è altre imprese di fabricazione chì ùn si cuncentrenu micca solu nantu à l'affidabilità è a qualità di l'attrezzatura di trasfurmazione alimentaria, ma ancu nantu à diversi servizii chì u fornitore di l'attrezzatura di trasfurmazione pò furnisce. Oltre à e linee di trasfurmazione efficienti chì furnimu, pudemu esse un partenariu da l'idea iniziale o da a fase di u prugettu finu à a fase finale di messa in serviziu, senza dimenticà l'impurtante serviziu post-vendita.

Shiputec hà più di 20 anni di sperienza in l'industria di trasfurmazione è imballaggio alimentaria.

INTRODUZIONE À A NOSTRA TECNULUGIA

VISIONE È IMPEGNU

U segmentu Shiputec cuncepisce, fabrica è cummercializeghja suluzioni d'ingegneria di prucessu è d'automatizazione per l'industrie lattiero-casearie, alimentarie, di bevande, marine, farmaceutiche è di cura persunale per mezu di e so operazioni glubale.

Ci impegnemu à aiutà i nostri clienti in u mondu sanu à migliurà e prestazioni è a redditività di i so impianti è prucessi di fabricazione. Facemu questu offrendu una larga gamma di prudutti è suluzioni, da i cumpunenti ingegnerizzati à a cuncepzione di impianti di prucessu cumpleti, sustinuti da applicazioni è cumpetenze di sviluppu di punta mundiale.

Continuemu à aiutà i nostri clienti à ottimizà e prestazioni è a redditività di a so pianta durante tutta a so vita di serviziu cù servizii di supportu adattati à i so bisogni individuali attraversu una rete coordinata di serviziu clienti è pezzi di ricambio.

FOCUS DI U CLIENTE

Shiputec sviluppa, fabrica è installa linee di trasfurmazione muderne, altamente efficienti è affidabili per l'industria alimentaria. Per a pruduzzione di prudutti grassi cristallizzati cum'è margarina, burro, creme spalmabili è grassi vegetali, Shiputec offre suluzioni chì includenu ancu linee di trasfurmazione per prudutti alimentari emulsionati cum'è maionese, salse è condimenti.

PRODUZIONE DI MARGARINA

A margarina è i prudutti cunnessi cuntenenu una fase acquosa è una fase grassa è ponu dunque esse carattarizati cum'è emulsioni acqua-in-oliu (W/O) in quale a fase acquosa hè finamente dispersa cum'è gocce in a fase grassa cuntinua. Sicondu l'applicazione di u pruduttu, a cumpusizione di a fase grassa è u prucessu di fabricazione sò scelti in cunsequenza.

Oltre à l'attrezzatura di cristallizazione, un impianto di fabricazione mudernu per a margarina è i prudutti cunnessi includerà tipicamente diversi serbatoi per u almacenamentu di l'oliu è ancu per l'emulsionante, a fase acquosa è a preparazione di l'emulsioni; a dimensione è u numeru di serbatoi sò calculati in basa à a capacità di l'impianto è di u portafogliu di prudutti. L'impianto include ancu un'unità di pastorizazione è un impianto di rifusione. Cusì, u prucessu di fabricazione pò in generale esse divisu in i seguenti sottoprocessi (vede u diagrama 1):

PREPARAZIONE DI A FASE ACQUATICA È DI A FASE GRASSA (ZONA 1)

A fase acquosa hè spessu preparata in batch in u serbatoiu di a fase acquosa. L'acqua deve esse di bona qualità potabile. Se a qualità potabile di l'acqua ùn pò esse garantita, l'acqua pò esse sottumessa à un pretrattamentu per mezu di, per esempiu, un sistema UV o di filtru.

Oltre à l'acqua, a fase acquosa pò esse custituita da sale o salamoia, proteine ​​di latte (margarina da tavola è creme spalmabili à bassu cuntenutu di grassu), zuccheru (pasta sfoglia), stabilizzanti (creme spalmabili à bassu cuntenutu di grassu è à bassu cuntenutu di grassu), cunservanti è aromi solubili in acqua.

L'ingredienti principali in a fase grassa, a mistura di grassi, sò nurmalmente custituiti da una mistura di diversi grassi è olii. Per ottene a margarina cù e caratteristiche è e funziunalità desiderate, u rapportu di grassi è olii in a mistura di grassi hè decisivu per a prestazione di u pruduttu finale.

I diversi grassi è olii, sia cum'è mistura di grassi sia cum'è olii singuli, sò almacenati in serbatoi di almacenamentu d'oliu tipicamente piazzati fora di l'installazione di pruduzzione. Quessi sò mantenuti à una temperatura di almacenamentu stabile sopra u puntu di fusione di u grassu è sottu agitazione per evità a frazziunazione di u grassu è per permette una manipulazione faciule.

Oltre à a mistura di grassi, a fase grassa hè tipicamente cumposta da ingredienti minori liposolubili cum'è emulsionante, lecitina, aroma, culore è antioxidanti. Quessi ingredienti minori sò dissolti in a mistura di grassi prima di l'aghjunta di a fase acquosa, dunque prima di u prucessu di emulsificazione.

PREPARAZIONE DI L'EMULSIONE (ZONA 2)

 Diagramma 1:

1. Preparazione di a fase acquosa è di a fase grassa (zona 1),

2. Preparazione di l'emulsione (zona 2),

3. Pastorizazione (zona 3),

4. Zona di raffreddamentu, cristallizazione è impastamentu (zona 4),

5. Imballaggio è rifusione (zona 5)

L'emulsione hè preparata trasferendu diversi olii è grassi o miscele di grassi à u serbatoiu di l'emulsione. Di solitu, i grassi o e miscele di grassi à altu puntu di fusione sò aghjunti prima, seguitati da i grassi à bassu puntu di fusione è l'oliu liquidu. Per compie a preparazione di a fase grassa, l'emulsionante è altri ingredienti minori solubili in oliu sò aghjunti à a miscela di grassi. Quandu tutti l'ingredienti per a fase grassa sò stati mischiati currettamente, a fase acquosa hè aghjunta è l'emulsione hè creata sottu una miscelazione intensiva ma cuntrullata.

Diversi sistemi ponu esse aduprati per dosà i vari ingredienti per l'emulsione, dui di i quali funzionanu in batch:

1. Sistema di misurazione di flussu
2. Sistema di cisterna di pesatura

Un sistema di emulsificazione in linea cuntinua hè una suluzione menu preferita ma aduprata, per esempiu, in linee di alta capacità induve hè dispunibule un spaziu limitatu per i serbatoi di emulsione. Stu sistema usa pompe dosatrici è misuratori di flussu di massa per cuntrullà u rapportu di e fasi aghjunte in un picculu serbatoiu di emulsione.

I sistemi sopra menzionati ponu esse tutti cuntrullati in modu cumpletamente automaticu. Certi impianti più vechji, però, anu sempre sistemi di preparazione di l'emulsioni cuntrullati manualmente, ma questi richiedenu assai travagliu è ùn sò micca cunsigliati d'installà oghje per via di e regule strette di tracciabilità.

U sistema di misurazione di flussu hè basatu annantu à a preparazione di l'emulsioni in batch in a quale e diverse fasi è ingredienti sò misurati da misuratori di flussu di massa quandu sò trasferiti da i vari serbatoi di preparazione di fasi in u serbatoi di emulsione. A precisione di stu sistema hè di +/- 0,3%. Stu sistema hè carattarizatu da a so insensibilità à l'influenze esterne cum'è e vibrazioni è a sporcizia.

U sistema di u tank di pesatura hè cum'è u sistema di misuratore di flussu basatu annantu à a preparazione di l'emulsione in batch. Quì e quantità di ingredienti è fasi sò aghjunte direttamente à u tank di emulsione chì hè muntatu nantu à celle di carica chì cuntrolanu e quantità aghjunte à u tank.

Tipicamente, un sistema à dui serbatoi hè utilizatu per preparà l'emulsione per pudè fà funziunà a linea di cristallizazione in continuu. Ogni serbatoiu funziona cum'è un serbatoiu di preparazione è di tampone (serbatoiu di emulsione), cusì a linea di cristallizazione serà alimentata da un serbatoiu mentre un novu batch serà preparatu in l'altru è vice versa. Questu hè chjamatu sistema flip-flop.

Una suluzione induve l'emulsione hè preparata in un tank è quandu hè pronta hè trasferita in un tank tampone da induve a linea di cristallizazione hè alimentata hè ancu una opzione. Stu sistema hè chjamatu sistema premiscela/tampone.

PASTORIZZAZIONE (ZONA 3)

Da u serbatu tampone, l'emulsione hè nurmalmente pompata continuamente attraversu un scambiatore di calore à piastre (PHE) o un scambiatore di calore à superficia raschiata à bassa pressione (SSHE), o SSHE à alta pressione per a pasteurizazione prima di entre in a linea di cristallizazione.

Per i prudutti à bassu cuntenutu di grassu, si usa tipicamente un PHE. Per e versioni à bassu cuntenutu di grassu induve si prevede chì l'emulsione presenti una viscosità relativamente alta è per l'emulsioni sensibili à u calore (per esempiu, emulsioni cù un altu cuntenutu di proteine) si raccomanda u sistema SPX cum'è una soluzione à bassa pressione o u SPX-PLUS cum'è una soluzione à alta pressione.

U prucessu di pasteurizazione hà parechji vantaghji. Assicura l'inibizione di a crescita batterica è di a crescita di altri microorganismi, migliurendu cusì a stabilità microbiologica di l'emulsione. A pasteurizazione di a fase acquosa solu hè una pussibilità, ma a pasteurizazione di l'emulsione cumpleta hè preferita postu chì u prucessu di pasteurizazione di l'emulsione minimizerà u tempu di residenza da u pruduttu pasteurizatu à u riempimentu o l'imballu di u pruduttu finale. Inoltre, u pruduttu hè trattatu in un prucessu in linea da a pasteurizazione à u riempimentu o l'imballu di u pruduttu finale è a pasteurizazione di qualsiasi materiale di rilavorazione hè assicurata quandu l'emulsione cumpleta hè pasteurizzata.

Inoltre, a pasteurizazione di l'emulsione cumpleta assicura chì l'emulsione sia alimentata à a linea di cristallizazione à una temperatura costante ottenendu parametri di trasfurmazione, temperature di u produttu è struttura di u produttu costanti. Inoltre, l'apparizione di emulsione precristallizzata alimentata à l'attrezzatura di cristallizazione hè impedita quandu l'emulsione hè currettamente pastorizzata è alimentata à a pompa d'alta pressione à una temperatura 5-10 ° C superiore à u puntu di fusione di a fase grassa.

Un prucessu tipicu di pasteurizazione, dopu a preparazione di l'emulsione à 45-55 °C, includerà una sequenza di riscaldamentu è di mantenimentu di l'emulsione à 75-85 °C per 16 secondi è dopu un prucessu di raffreddamentu à una temperatura di 45-55 °C. A temperatura finale dipende da u puntu di fusione di a fase grassa: più altu hè u puntu di fusione, più alta hè a temperatura.

RAFFREDDAMENTU, CRISTALLIZAZIONE È IMPASTATURA (ZONA 4)

 L'emulsione hè pompata à a linea di cristallizazione per mezu di una pompa à pistone d'alta pressione (HPP). A linea di cristallizazione per a pruduzzione di margarina è prudutti cunnessi hè tipicamente custituita da un SSHE d'alta pressione chì hè raffreddato da un mediu di raffreddamentu di tipu ammoniaca o Freon. E macchine à rotore à pin è/o cristallizzatori intermedi sò spessu inclusi in a linea per aghjunghje intensità di impastamentu è tempu supplementari per a pruduzzione di prudutti plastichi. Un tubu di riposu hè l'ultima tappa di a linea di cristallizazione è hè inclusu solu s'è u pruduttu hè imballatu.

U core di a linea di cristallizazione hè l'SSHE à alta pressione, in u quale l'emulsione calda hè superraffreddata è cristallizzata nantu à a superficia interna di u tubu di raffreddamentu. L'emulsione hè raschiata efficacemente da i raschiatori rotanti, cusì l'emulsione hè raffreddata è impastata simultaneamente. Quandu u grassu in l'emulsione cristallizza, i cristalli di grassu formanu una rete tridimensionale chì intrappula e gocce d'acqua è l'oliu liquidu, risultendu in prudutti cù proprietà di natura semi-solida plastica.

Sicondu u tipu di pruduttu da fabricà è u tipu di grassi utilizati per u pruduttu particulare, a cunfigurazione di a linea di cristallizazione (vale à dì l'ordine di i tubi di raffreddamentu è di e macchine à rotore à pin) pò esse aghjustata per furnisce a cunfigurazione ottima per u pruduttu particulare.

Siccomu a linea di cristallizazione di solitu fabrica più di un pruduttu grassu specificu, l'SSHE hè spessu custituita da duie o più sezioni di raffreddamentu o tubi di raffreddamentu per risponde à i requisiti di una linea di cristallizazione flessibile. Quandu si producenu diversi prudutti di grassu cristallizatu di varie miscele di grassu, hè necessaria flessibilità postu chì e caratteristiche di cristallizazione di e miscele ponu differisce da una miscela à l'altra.

U prucessu di cristallizazione, e cundizioni di trasfurmazione è i parametri di trasfurmazione anu una grande influenza nantu à e caratteristiche di a margarina finale è di i prudutti da spalmare. Quandu si cuncepisce una linea di cristallizazione, hè impurtante identificà e caratteristiche di i prudutti chì si prevede di fabricà nantu à a linea. Per assicurà l'investimentu per u futuru, sò necessarii a flessibilità di a linea è ancu i parametri di trasfurmazione cuntrullati individualmente, postu chì a gamma di prudutti d'interessu pò cambià cù u tempu è ancu e materie prime.

A capacità di a linea hè determinata da a superficia di raffreddamentu dispunibile di l'SSHE. Macchine di diverse dimensioni sò dispunibili, da linee di bassa à alta capacità. Inoltre, diversi gradi di flessibilità sò dispunibili, da apparecchiature à tubu unicu à linee à tubi multipli, dunque linee di trasfurmazione assai flessibili.

Dopu chì u pruduttu hè statu rinfriscatu in l'SSHE, entra in a macchina à rotore à pin è/o cristallizzatori intermedi in i quali hè impastatu per un certu periodu di tempu è cù una certa intensità per aiutà a prumuzione di a rete tridimensionale, chì à u livellu macroscopicu hè a struttura plastica. Se u pruduttu hè destinatu à esse distribuitu cum'è un pruduttu imballatu, entrerà di novu in l'SSHE prima di stallassi in u tubu di riposu prima di esse imballatu. Se u pruduttu hè riempitu in tazze, nisun tubu di riposu hè inclusu in a linea di cristallizazione.

IMBALLAGGIU, RIEMPIMENTU È RIFUSIONE (ZONA 5)

Diverse macchine d'imballaggio è di riempimentu sò dispunibili nantu à u mercatu è ùn saranu micca descritte in questu articulu. Tuttavia, a cunsistenza di u pruduttu hè assai diversa s'ellu hè pruduttu per esse imballatu o riempitu. Hè evidenti chì un pruduttu imballatu deve mustrà una struttura più ferma chè un pruduttu riempitu è ​​​​s'è sta struttura ùn hè micca ottima, u pruduttu serà deviatu versu u sistema di rifusione, fusu è aghjuntu à u serbatu tampone per u riprocessamentu. Diversi sistemi di rifusione sò dispunibili, ma i sistemi più utilizati sò PHE o SSHE à bassa pressione.

AUTOMAZIONE

 A margarina, cum'è altri prudutti alimentari, hè oghje prodotta in parechje fabbriche secondu strette procedure di tracciabilità. Queste procedure chì coprenu tipicamente l'ingredienti, a pruduzzione è u pruduttu finale ùn solu risultanu in una sicurezza alimentaria mejorata, ma ancu in una qualità alimentaria costante. L'esigenze di tracciabilità ponu esse implementate in u sistema di cuntrollu di a fabbrica è u sistema di cuntrollu Shiputec hè cuncipitu per cuntrullà, registrà è documentà e cundizioni è i parametri impurtanti riguardanti l'interu prucessu di fabricazione.

U sistema di cuntrollu hè dotatu di prutezzione per password è include una registrazione storica di tutti i parametri implicati in a linea di trasfurmazione di a margarina, da l'infurmazioni nantu à a ricetta à a valutazione di u pruduttu finale. A registrazione di dati include a capacità è a pruduzzione di a pompa d'alta pressione (l/ora è contropressione), e temperature di u pruduttu (cumpresu u prucessu di pastorizazione) durante a cristallizazione, e temperature di raffreddamentu (o e pressioni di i mezi di raffreddamentu) di l'SSHE, a velocità di l'SSHE è di e macchine à rotore à pin, è ancu u caricu di i motori chì facenu funziunà a pompa d'alta pressione, l'SSHE è e macchine à rotore à pin.

Sistema di cuntrollu

Durante u trattamentu, l'allarmi saranu mandati à l'operatore se i parametri di trattamentu per u pruduttu specificu sò fora di i limiti; questi sò impostati in l'editore di ricette prima di a pruduzzione. Quessi allarmi devenu esse ricunnisciuti manualmente è l'azzioni secondu e procedure devenu esse pigliate. Tutti l'allarmi sò almacenati in un sistema d'allarmi storicu per una visualizazione successiva. Quandu u pruduttu lascia a linea di pruduzzione in una forma imballata o piena adatta, hè separatu da u nome di u pruduttu tipicamente marcatu cù una data, ora è numeru d'identificazione di u lottu per un tracciamentu successivo. A storia cumpleta di tutte e tappe di pruduzzione implicate in u prucessu di fabricazione hè cusì archiviata per a sicurezza di u pruduttore è di l'utente finale, u cunsumadore.

CIP

L'impianti di pulizia CIP (CIP = pulizia in situ) facenu ancu parte di un impianto di margarina mudernu, postu chì l'impianti di pruduzzione di margarina devenu esse puliti regularmente. Per i prudutti di margarina tradiziunali, una volta à settimana hè un intervallu di pulizia nurmale. Tuttavia, per i prudutti sensibili cum'è i prudutti à bassu cuntenutu di grassu (altu cuntenutu d'acqua) è/o à altu cuntenutu di proteine, si cunsiglianu intervalli più brevi trà i CIP.

In principiu, si utilizanu dui sistemi CIP: l'impianti CIP chì utilizanu i mezi di pulizia una sola volta o l'impianti CIP cunsigliati chì operanu per mezu di una suluzione tampone di i mezi di pulizia induve i mezi cum'è a liscivia, l'acidu è/o i disinfettanti sò restituiti à i serbatoi di almacenamentu CIP individuali dopu l'usu. Quest'ultimu prucessu hè preferitu postu chì rapprisenta una suluzione rispettosa di l'ambiente è hè una suluzione ecunomica in quantu à u cunsumu di agenti di pulizia è dunque u costu di questi.

In casu chì parechje linee di pruduzzione sianu installate in una fabbrica, hè pussibule di mette in opera piste di pulizia parallele o sistemi satellitari CIP. Questu si traduce in una riduzione significativa di u tempu di pulizia è di u cunsumu energeticu. I parametri di u prucessu CIP sò cuntrullati automaticamente è registrati per una traccia successiva in u sistema di cuntrollu.

OSSERVAZIONI FINALI

Quandu si produce margarina è prudutti cunnessi, hè impurtante tene à mente chì ùn sò micca solu l'ingredienti cum'è l'olii è i grassi utilizati o a ricetta di u pruduttu chì determinanu a qualità di u pruduttu finale, ma ancu a cunfigurazione di l'impianto, i parametri di trasfurmazione è u statu di l'impianto. Se a linea o l'attrezzatura ùn sò micca ben mantenuti, ci hè u risicu chì a linea ùn funziona micca in modu efficiente. Dunque, per pruduce prudutti di alta qualità, un impianto chì funziona bè hè essenziale, ma a scelta di a mistura di grassi cù caratteristiche chì currispondenu à l'applicazione finale di u pruduttu hè ancu impurtante, è ancu una cunfigurazione curretta è a scelta di i parametri di trasfurmazione di l'impianto. Infine, u pruduttu finale deve esse trattatu à temperatura secondu l'usu finale.