Công nghệ sản xuất bơ thực vật

Công nghệ sản xuất bơ thực vật

TÓM TẮT TÓM TẮT

Các công ty thực phẩm ngày nay cũng giống như các doanh nghiệp sản xuất khác không chỉ tập trung vào độ tin cậy và chất lượng của thiết bị chế biến thực phẩm mà còn tập trung vào các dịch vụ khác nhau mà nhà cung cấp thiết bị chế biến có thể cung cấp. Ngoài các dây chuyền xử lý hiệu quả mà chúng tôi cung cấp, chúng tôi có thể trở thành đối tác từ giai đoạn ý tưởng hoặc dự án ban đầu đến giai đoạn vận hành cuối cùng, đồng thời không quên dịch vụ hậu mãi quan trọng.

Shiputec có hơn 20 năm kinh nghiệm trong ngành chế biến và đóng gói thực phẩm.

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CỦA CHÚNG TÔI

TẦM NHÌN VÀ CAM KẾT

Phân khúc Shiputec thiết kế, sản xuất và tiếp thị các giải pháp kỹ thuật xử lý và tự động hóa cho các ngành công nghiệp sữa, thực phẩm, đồ uống, hàng hải, dược phẩm và chăm sóc cá nhân thông qua các hoạt động toàn cầu của mình.

Chúng tôi cam kết giúp đỡ khách hàng trên toàn thế giới cải thiện hiệu suất và lợi nhuận của nhà máy và quy trình sản xuất của họ. Chúng tôi đạt được điều này bằng cách cung cấp nhiều loại sản phẩm và giải pháp từ các bộ phận được thiết kế đến thiết kế các nhà máy xử lý hoàn chỉnh được hỗ trợ bởi các ứng dụng và chuyên môn phát triển hàng đầu thế giới.

Chúng tôi tiếp tục giúp khách hàng tối ưu hóa hiệu suất và lợi nhuận của nhà máy trong suốt thời gian sử dụng bằng các dịch vụ hỗ trợ phù hợp với nhu cầu cá nhân của họ thông qua mạng lưới phụ tùng và dịch vụ khách hàng phối hợp.

TẬP TRUNG KHÁCH HÀNG

Shiputec phát triển, sản xuất và lắp đặt các dây chuyền chế biến hiện đại, hiệu quả cao và đáng tin cậy cho ngành công nghiệp thực phẩm. Để sản xuất các sản phẩm chất béo kết tinh như bơ thực vật, bơ, phết và mỡ, Shiputec cung cấp các giải pháp bao gồm dây chuyền chế biến các sản phẩm thực phẩm dạng nhũ tương như sốt mayonnaise, nước sốt và nước sốt.

SẢN XUẤT bơ thực vật

Margarine và các sản phẩm liên quan chứa pha nước và pha chất béo và do đó có thể được mô tả là nhũ tương nước trong dầu (W/O) trong đó pha nước được phân tán mịn dưới dạng giọt trong pha chất béo liên tục. Tùy theo ứng dụng của sản phẩm mà lựa chọn thành phần pha chất béo và quy trình sản xuất cho phù hợp.

Ngoài thiết bị kết tinh, cơ sở sản xuất hiện đại cho bơ thực vật và các sản phẩm liên quan thường sẽ bao gồm nhiều bồn chứa khác nhau để chứa dầu cũng như để chuẩn bị chất nhũ hóa, pha nước và nhũ tương; kích thước và số lượng bể được tính toán dựa trên công suất của nhà máy và danh mục sản phẩm. Cơ sở này cũng bao gồm một đơn vị thanh trùng và một cơ sở nấu chảy lại. Do đó, quy trình sản xuất nói chung có thể được chia thành các quy trình phụ sau (vui lòng xem sơ đồ 1):

CHUẨN BỊ PHA NƯỚC VÀ GIAI ĐOẠN CHẤT BÉO (VÙNG 1 )

Pha nước thường được chuẩn bị theo mẻ trong bể chứa pha nước. Nước phải có chất lượng uống tốt. Nếu chất lượng nước uống không thể được đảm bảo, nước có thể được xử lý trước bằng hệ thống tia cực tím hoặc hệ thống lọc.

Ngoài nước, pha nước có thể bao gồm muối hoặc nước muối, protein sữa (bơ thực vật và phết ít chất béo), đường (bánh ngọt phồng), chất ổn định (giảm và phết ít chất béo), chất bảo quản và hương vị hòa tan trong nước.

Các thành phần chính trong pha chất béo, hỗn hợp chất béo, thường bao gồm hỗn hợp các loại chất béo và dầu khác nhau. Để thu được bơ thực vật với các đặc tính và chức năng mong muốn, tỷ lệ chất béo và dầu trong hỗn hợp chất béo có tính quyết định đối với đặc tính của sản phẩm cuối cùng.

Các loại chất béo và dầu khác nhau, ở dạng hỗn hợp chất béo hoặc dầu đơn lẻ, được lưu trữ trong các thùng chứa dầu thường đặt bên ngoài cơ sở sản xuất. Chúng được giữ ở nhiệt độ bảo quản ổn định trên điểm nóng chảy của chất béo và được khuấy trộn để tránh phân đoạn chất béo và cho phép xử lý dễ dàng.

Ngoài hỗn hợp chất béo, pha chất béo thường bao gồm các thành phần nhỏ hòa tan trong chất béo như chất nhũ hóa, lecithin, hương vị, màu sắc và chất chống oxy hóa. Những thành phần nhỏ này được hòa tan trong hỗn hợp chất béo trước khi pha nước được thêm vào, tức là trước quá trình nhũ hóa.

CHUẨN BỊ NHỰA ( KHU 2 )

Nhũ tương được điều chế bằng cách chuyển nhiều loại dầu và chất béo hoặc hỗn hợp chất béo vào bể nhũ tương. Thông thường, chất béo có độ tan chảy cao hoặc hỗn hợp chất béo được thêm vào trước tiên, sau đó là chất béo có độ tan chảy thấp hơn và dầu lỏng. Để hoàn tất quá trình chuẩn bị pha chất béo, chất nhũ hóa và các thành phần phụ tan trong dầu khác được thêm vào hỗn hợp chất béo. Khi tất cả các thành phần của pha chất béo đã được trộn đúng cách, pha nước sẽ được thêm vào và nhũ tương được tạo ra trong quá trình trộn chuyên sâu nhưng có kiểm soát.

Các hệ thống khác nhau có thể được sử dụng để định lượng các thành phần khác nhau cho nhũ tương, trong đó có hai hệ thống đang hoạt động theo mẻ:

Hệ thống đo lưu lượng

Hệ thống bể cân

Hệ thống nhũ hóa nội tuyến liên tục là một giải pháp ít được ưa chuộng hơn nhưng được sử dụng trong các dây chuyền công suất cao, nơi có không gian hạn chế cho các bể nhũ tương. Hệ thống này sử dụng máy bơm định lượng và máy đo lưu lượng khối để kiểm soát tỷ lệ của các pha được thêm vào một bể nhũ tương nhỏ.

Các hệ thống nêu trên đều có thể được điều khiển hoàn toàn tự động. Tuy nhiên, một số nhà máy cũ vẫn có hệ thống chuẩn bị nhũ tương được điều khiển thủ công nhưng những hệ thống này đòi hỏi nhiều lao động và ngày nay không được khuyến khích lắp đặt do các quy tắc truy xuất nguồn gốc nghiêm ngặt.

Hệ thống đo lưu lượng dựa trên việc chuẩn bị nhũ tương theo mẻ, trong đó các pha và thành phần khác nhau được đo bằng lưu lượng kế khối lượng khi được chuyển từ các bể chuẩn bị pha khác nhau vào bể nhũ tương. Độ chính xác của hệ thống này là +/- 0,3%. Hệ thống này được đặc trưng bởi sự không nhạy cảm với các tác động bên ngoài như rung động và bụi bẩn.

Hệ thống bể cân giống như hệ thống đo lưu lượng dựa trên việc chuẩn bị nhũ tương theo mẻ. Tại đây, lượng thành phần và pha được thêm trực tiếp vào thùng nhũ tương được gắn trên cảm biến tải trọng để kiểm soát lượng được thêm vào thùng.

Thông thường, hệ thống hai bể được sử dụng để chuẩn bị nhũ tương để có thể chạy dây chuyền kết tinh liên tục. Mỗi bể hoạt động như một bể chuẩn bị và bể đệm (bể nhũ tương), do đó dây chuyền kết tinh sẽ được cấp từ một bể trong khi một mẻ mới sẽ được chuẩn bị ở bể kia và ngược lại. Đây được gọi là hệ thống flip-flop.

Một giải pháp trong đó nhũ tương được chuẩn bị trong một bể và khi sẵn sàng được chuyển sang bể đệm từ nơi cung cấp dây chuyền kết tinh cũng là một lựa chọn. Hệ thống này được gọi là hệ thống trộn sẵn/đệm.

Tiệt trùng ( KHU 3 )

Từ bể đệm, nhũ tương thường được bơm liên tục qua bộ trao đổi nhiệt dạng tấm (PHE) hoặc bộ trao đổi nhiệt bề mặt cạo áp suất thấp (SSHE) hoặc SSHE áp suất cao để thanh trùng trước khi đi vào dây chuyền kết tinh.

Đối với các sản phẩm chứa đầy chất béo, PHE thường được sử dụng. Đối với các phiên bản ít chất béo hơn mà nhũ tương dự kiến ​​sẽ có độ nhớt tương đối cao và đối với các nhũ tương nhạy cảm với nhiệt (ví dụ: nhũ tương có hàm lượng protein cao), nên sử dụng hệ thống SPX làm dung dịch áp suất thấp hoặc SPX-PLUS làm dung dịch áp suất cao.

Quá trình thanh trùng có một số lợi thế. Nó đảm bảo ức chế sự phát triển của vi khuẩn và sự phát triển của các vi sinh vật khác, do đó cải thiện tính ổn định vi sinh của nhũ tương. Chỉ có thể thanh trùng pha nước, nhưng thanh trùng toàn bộ nhũ tương được ưu tiên hơn vì quá trình thanh trùng nhũ tương sẽ giảm thiểu thời gian lưu trú từ sản phẩm thanh trùng đến đóng gói hoặc đóng gói sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, sản phẩm được xử lý theo quy trình nội tuyến từ thanh trùng đến đóng gói hoặc đóng gói sản phẩm cuối cùng và quá trình thanh trùng bất kỳ vật liệu làm lại nào được đảm bảo khi nhũ tương hoàn chỉnh được thanh trùng.

Ngoài ra, quá trình thanh trùng nhũ tương hoàn chỉnh đảm bảo rằng nhũ tương được đưa vào dây chuyền kết tinh ở nhiệt độ không đổi để đạt được các thông số xử lý, nhiệt độ sản phẩm và kết cấu sản phẩm không đổi. Ngoài ra, sự xuất hiện của nhũ tương tiền kết tinh được đưa vào thiết bị kết tinh sẽ được ngăn chặn khi nhũ tương được thanh trùng đúng cách và đưa vào bơm cao áp ở nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy của pha chất béo từ 5-10°C.

Một quy trình thanh trùng điển hình sau khi chuẩn bị nhũ tương ở 45-55°C sẽ bao gồm quá trình gia nhiệt và giữ nhũ tương ở 75-85°C trong 16 giây. và sau đó là quá trình làm nguội đến nhiệt độ 45-55°C. Nhiệt độ cuối cùng phụ thuộc vào điểm nóng chảy của pha chất béo: điểm nóng chảy càng cao thì nhiệt độ càng cao.

LÀM LẠNH, KẾT TINH VÀ NHÀO (VÙNG 4 )

 

Nhũ tương được bơm vào dây chuyền kết tinh bằng bơm piston áp suất cao (HPP). Dây chuyền kết tinh để sản xuất bơ thực vật và các sản phẩm liên quan thường bao gồm một SSHE áp suất cao được làm mát bằng phương tiện làm mát loại amoniac hoặc Freon. (Các) máy rôto chốt và/hoặc máy kết tinh trung gian thường được đưa vào dây chuyền nhằm tăng cường cường độ nhào trộn và thời gian sản xuất các sản phẩm nhựa. Ống nghỉ là bước cuối cùng của dây chuyền kết tinh và chỉ được đưa vào nếu sản phẩm được đóng gói.

Trung tâm của dây chuyền kết tinh là SSHE áp suất cao, nhũ tương ấm được làm lạnh siêu tốc và kết tinh trên bề mặt bên trong của ống làm lạnh. Nhũ tương được loại bỏ một cách hiệu quả bằng các máy cạo quay, do đó nhũ tương được làm lạnh và nhào trộn đồng thời. Khi chất béo trong nhũ tương kết tinh, các tinh thể chất béo tạo thành mạng lưới ba chiều cuốn lấy các giọt nước và dầu lỏng, tạo ra các sản phẩm có tính chất dẻo bán rắn.

Tùy thuộc vào loại sản phẩm được sản xuất và loại chất béo được sử dụng cho sản phẩm cụ thể, cấu hình của dây chuyền kết tinh (tức là thứ tự của các ống làm lạnh và máy rôto chốt) có thể được điều chỉnh để cung cấp cấu hình tối ưu cho sản phẩm cụ thể.

Do dây chuyền kết tinh thường sản xuất nhiều hơn một sản phẩm chất béo cụ thể nên SSHE thường bao gồm hai hoặc nhiều bộ phận làm mát hoặc ống làm lạnh để đáp ứng yêu cầu cho dây chuyền kết tinh linh hoạt. Khi sản xuất các sản phẩm chất béo kết tinh khác nhau từ các hỗn hợp chất béo khác nhau, cần có sự linh hoạt vì các đặc tính kết tinh của hỗn hợp có thể khác nhau giữa các hỗn hợp.

Quá trình kết tinh, điều kiện chế biến và các thông số chế biến có ảnh hưởng lớn đến đặc tính của bơ thực vật cuối cùng và các sản phẩm phết. Khi thiết kế dây chuyền kết tinh, điều quan trọng là phải xác định được đặc điểm của sản phẩm dự định sản xuất trên dây chuyền. Để đảm bảo đầu tư cho tương lai, tính linh hoạt của dây chuyền cũng như các thông số xử lý có thể kiểm soát riêng lẻ là cần thiết, vì phạm vi sản phẩm quan tâm có thể thay đổi theo thời gian cũng như nguyên liệu thô.

Công suất của đường dây được xác định bởi bề mặt làm mát có sẵn của SSHE. Máy có kích thước khác nhau có sẵn từ dòng công suất thấp đến cao. Ngoài ra còn có nhiều mức độ linh hoạt khác nhau, từ thiết bị ống đơn đến dây chuyền nhiều ống, do đó dây chuyền xử lý có tính linh hoạt cao.

Sau khi sản phẩm được làm lạnh trong SSHE, nó sẽ đi vào máy rôto chốt và/hoặc các thiết bị kết tinh trung gian, trong đó sản phẩm được nhào trộn trong một khoảng thời gian nhất định và với cường độ nhất định để hỗ trợ thúc đẩy mạng ba chiều, giúp thúc đẩy mạng lưới ba chiều. ở cấp độ vĩ mô là cấu trúc nhựa. Nếu sản phẩm được phân phối dưới dạng sản phẩm được đóng gói, nó sẽ nhập lại SSHE trước khi lắng xuống ống nghỉ trước khi đóng gói. Nếu sản phẩm được đổ vào cốc thì không có ống nghỉ nào được đưa vào dây chuyền kết tinh.

ĐÓNG GÓI, ĐÓNG VÀ NẤU LẠI ( KHU 5 )

Có nhiều loại máy đóng gói và chiết rót khác nhau hiện có trên thị trường và sẽ không được mô tả trong bài viết này. Tuy nhiên, độ đặc của sản phẩm sẽ rất khác nếu nó được sản xuất để đóng gói hoặc đóng gói. Rõ ràng là sản phẩm được đóng gói phải có kết cấu chắc chắn hơn sản phẩm được đổ đầy và nếu kết cấu này không tối ưu thì sản phẩm sẽ được chuyển sang hệ thống nấu chảy lại, tan chảy và thêm vào bể đệm để xử lý lại. Có nhiều hệ thống nấu chảy lại khác nhau nhưng hệ thống được sử dụng nhiều nhất là PHE hoặc SSHE áp suất thấp.

TỰ ĐỘNG

 

Margarine, giống như các sản phẩm thực phẩm khác, ngày nay được sản xuất ở nhiều nhà máy theo quy trình truy xuất nguồn gốc nghiêm ngặt. Các quy trình này thường bao gồm các thành phần, quá trình sản xuất và sản phẩm cuối cùng không chỉ giúp nâng cao an toàn thực phẩm mà còn đảm bảo chất lượng thực phẩm ổn định. Nhu cầu truy xuất nguồn gốc có thể được thực hiện trong hệ thống điều khiển của nhà máy và hệ thống điều khiển Shiputec được thiết kế để kiểm soát, ghi lại và ghi lại các điều kiện và thông số quan trọng liên quan đến toàn bộ quy trình sản xuất.

Hệ thống điều khiển được trang bị tính năng bảo vệ bằng mật khẩu và có tính năng ghi dữ liệu lịch sử của tất cả các thông số liên quan đến dây chuyền chế biến bơ thực vật từ thông tin công thức đến đánh giá sản phẩm cuối cùng. Việc ghi dữ liệu bao gồm công suất và đầu ra của bơm cao áp (l/giờ và áp suất ngược), nhiệt độ sản phẩm (bao gồm quá trình thanh trùng) trong quá trình kết tinh, nhiệt độ làm mát (hoặc áp suất phương tiện làm mát) của SSHE, tốc độ của SSHE và các máy rôto chốt cũng như tải của động cơ chạy bơm cao áp, máy SSHE và máy rôto chốt.

Hệ thống điều khiển

Trong quá trình xử lý, cảnh báo sẽ được gửi đến người vận hành nếu các thông số xử lý cho sản phẩm cụ thể vượt quá giới hạn; những thứ này được thiết lập trong trình chỉnh sửa công thức trước khi sản xuất. Những cảnh báo này phải được xác nhận thủ công và phải thực hiện các hành động theo quy trình. Tất cả các báo động được lưu trữ trong hệ thống báo động lịch sử để xem sau. Khi sản phẩm rời khỏi dây chuyền sản xuất ở dạng được đóng gói hoặc đóng gói phù hợp, nó nằm ngoài tên sản phẩm thường được đánh dấu ngày, giờ và số nhận dạng lô để theo dõi sau này. Do đó, lịch sử đầy đủ của tất cả các bước sản xuất liên quan đến quy trình sản xuất được lưu trữ để bảo mật cho nhà sản xuất và người dùng cuối, người tiêu dùng.

CIP

Nhà máy làm sạch CIP (CIP = làm sạch tại chỗ) cũng là một phần của cơ sở sản xuất bơ thực vật hiện đại vì nhà máy sản xuất bơ thực vật cần được làm sạch thường xuyên. Đối với các sản phẩm bơ thực vật truyền thống mỗi tuần một lần là khoảng thời gian vệ sinh bình thường. Tuy nhiên, đối với các sản phẩm nhạy cảm như sản phẩm có hàm lượng chất béo thấp (hàm lượng nước cao) và/hoặc sản phẩm chứa protein cao thì khoảng cách giữa CIP ngắn hơn được khuyến nghị.

Về nguyên tắc, hai hệ thống CIP được sử dụng: Nhà máy CIP chỉ sử dụng phương tiện làm sạch một lần hoặc nhà máy CIP được khuyến nghị hoạt động thông qua dung dịch đệm của phương tiện làm sạch trong đó các phương tiện như dung dịch kiềm, axit và/hoặc chất khử trùng được trả lại cho CIP riêng lẻ bể chứa sau khi sử dụng. Quy trình thứ hai được ưa chuộng hơn vì nó là giải pháp thân thiện với môi trường và là giải pháp kinh tế về mặt tiêu thụ chất tẩy rửa và do đó chi phí cho những chất này.

Trong trường hợp lắp đặt nhiều dây chuyền sản xuất trong một nhà máy, có thể thiết lập các đường làm sạch song song hoặc hệ thống vệ tinh CIP. Điều này giúp giảm đáng kể thời gian làm sạch và tiêu thụ năng lượng. Các thông số của quy trình CIP được điều khiển tự động và ghi lại để theo dõi sau này trong hệ thống điều khiển.

NHẬN XÉT CUỐI CÙNG

Khi sản xuất bơ thực vật và các sản phẩm liên quan, điều quan trọng cần lưu ý là không chỉ các thành phần như dầu và chất béo được sử dụng hoặc công thức của sản phẩm mới quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng mà còn cả cấu hình của nhà máy, các thông số xử lý và trạng thái của nhà máy. Nếu dây chuyền hoặc thiết bị không được bảo trì tốt thì sẽ có nguy cơ dây chuyền hoạt động không hiệu quả. Do đó, để tạo ra sản phẩm chất lượng cao, cần có một nhà máy hoạt động tốt nhưng việc lựa chọn hỗn hợp chất béo có đặc tính tương ứng với ứng dụng cuối cùng của sản phẩm cũng rất quan trọng cũng như cấu hình và lựa chọn chính xác các thông số xử lý của nhà máy. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, sản phẩm cuối cùng phải được xử lý nhiệt độ tùy theo mục đích sử dụng cuối cùng..