РЕЗЮМЕ
Сьогодні харчові компанії, як і інші виробничі підприємства, зосереджуються не лише на надійності та якості обладнання для переробки харчових продуктів, але й на різних послугах, які може надати постачальник обладнання для переробки. Окрім ефективних технологічних ліній, які ми постачаємо, ми можемо бути партнером від початкової ідеї чи етапу проекту до остаточного етапу введення в експлуатацію, не забуваючи про важливе післяпродажне обслуговування.
Shiputec має понад 20 років досвіду в харчовій промисловості та пакуванні.
ВСТУП ДО НАШОЇ ТЕХНОЛОГІЇ
БАЧЕННЯ ТА ВІДДАНІСТЬ
Сегмент Shiputec проектує, виробляє та продає рішення для технологічного проектування та автоматизації для молочної, харчової, напоєвої, морської, фармацевтичної та гігієнічної промисловості через свої глобальні операції.
Ми прагнемо допомагати нашим клієнтам по всьому світу покращувати продуктивність та прибутковість їхніх виробничих підприємств і процесів. Ми досягаємо цього, пропонуючи широкий асортимент продуктів та рішень – від спроектованих компонентів до проектування комплексних технологічних установок, спираючись на провідний світовий досвід у сфері застосувань та розробок.
Ми продовжуємо допомагати нашим клієнтам оптимізувати продуктивність та прибутковість їхнього обладнання протягом усього терміну його служби, надаючи послуги підтримки, адаптовані до їхніх індивідуальних потреб, через скоординовану мережу обслуговування клієнтів та запасних частин.
КЛІЄНТООРІЄНТАЦІЯ
Компанія Shiputec розробляє, виробляє та встановлює сучасні, високоефективні та надійні технологічні лінії для харчової промисловості. Для виробництва кристалізованих жирових продуктів, таких як маргарин, масло, спреди та шортенінги, Shiputec пропонує рішення, які також включають технологічні лінії для емульгованих харчових продуктів, таких як майонез, соуси та заправки.
ВИРОБНИЦТВО МАРГАРИНУ
Маргарин та пов'язані з ним продукти містять водну фазу та жирову фазу, і тому їх можна охарактеризувати як емульсії вода-в-олії (В/О), в яких водна фаза тонко диспергована у вигляді крапель у безперервній жировій фазі. Залежно від застосування продукту, склад жирової фази та процес виробництва вибираються відповідно.
Окрім обладнання для кристалізації, сучасне виробництво маргарину та супутніх продуктів зазвичай включає різні резервуари для зберігання олії, а також для приготування емульгатора, водної фази та емульсії; розмір та кількість резервуарів розраховуються на основі потужності заводу та асортименту продукції. Об'єкт також включає установку пастеризації та установку переплавлення. Таким чином, виробничий процес можна загалом розділити на такі підпроцеси (див. схему 1):
ПІДГОТОВКА ВОДНОЇ ТА ЖИРОВОЇ ФАЗ (ЗОНА 1)
Водну фазу часто готують порціями в резервуарі для водної фази. Вода повинна бути хорошої питної якості. Якщо питну якість води неможливо гарантувати, її можна піддати попередньому очищенню, наприклад, за допомогою УФ-випромінювання або фільтрувальної системи.
Окрім води, водна фаза може складатися з солі або розсолу, молочних білків (столовий маргарин та знежирені спреди), цукру (листкове тісто), стабілізаторів (знежирені та знежирені спреди), консервантів та водорозчинних ароматизаторів.
Основні інгредієнти жирової фази, жирової суміші, зазвичай складаються з суміші різних жирів та олій. Для отримання маргарину з бажаними характеристиками та функціональністю співвідношення жирів та олій у жировій суміші є вирішальним для характеристик кінцевого продукту.
Різні жири та олії, як суміші жирів, так і окремі олії, зберігаються в резервуарах для зберігання олій, які зазвичай розміщуються поза виробничим приміщенням. Вони зберігаються при стабільній температурі вище точки плавлення жиру та перемішуються, щоб уникнути фракціонування жиру та забезпечити легке поводження.
Окрім жирової суміші, жирова фаза зазвичай складається з незначних жиророзчинних інгредієнтів, таких як емульгатор, лецитин, ароматизатор, барвник та антиоксиданти. Ці незначні інгредієнти розчиняються в жировій суміші перед додаванням водної фази, тобто перед процесом емульгування.
ПРИГОТУВАННЯ ЕМУЛЬСІЇ (ЗОНА 2)
Діаграма 1:
1. Підготовка водної фази та жирової фази (зона 1),
2. Приготування емульсії (зона 2),
3. Пастеризація (зона 3),
4. Зона охолодження, кристалізації та замішування (зона 4),
5. Пакування та переплавлення (зона 5)
Емульсію готують шляхом перенесення різних олій та жирів або сумішей жирів у резервуар для емульсії. Зазвичай спочатку додають жири або суміші жирів з високою точкою плавлення, потім жири з низькою точкою плавлення та рідку олію. Для завершення приготування жирової фази до жирової суміші додають емульгатор та інші розчинні в олії другорядні інгредієнти. Після того, як усі інгредієнти жирової фази належним чином перемішані, додають водну фазу та утворюють емульсію за інтенсивного, але контрольованого перемішування.
Для дозування різних інгредієнтів емульсії можна використовувати різні системи, дві з яких працюють у періодичному режимі:
- Система вимірювання витрати
- Система вагових резервуарів
Безперервна система емульгування в лінії є менш бажаним, але використовуваним рішенням, наприклад, на лініях високої продуктивності, де обмежений простір для резервуарів для емульсії. Ця система використовує дозувальні насоси та вимірювачі масової витрати для контролю співвідношення доданих фаз у невеликому резервуарі для емульсії.
Усі вищезгадані системи можна керувати повністю автоматично. Однак деякі старіші установки все ще мають системи приготування емульсії з ручним керуванням, але вони є трудомісткими та не рекомендуються до встановлення сьогодні через суворі правила відстеження.
Система витратоміра базується на порційному приготуванні емульсії, в якому різні фази та інгредієнти вимірюються масовими витратомірами під час переміщення з різних резервуарів для підготовки фаз у резервуар для емульсії. Точність цієї системи становить +/-0,3%. Ця система характеризується своєю нечутливістю до зовнішніх впливів, таких як вібрації та бруд.
Система зважувального резервуара подібна до системи витратоміра, що базується на порційному приготуванні емульсії. Тут кількості інгредієнтів та фаз додаються безпосередньо в резервуар для емульсії, який встановлений на датчиках навантаження, що контролюють кількість доданої в резервуар речовини.
Зазвичай для приготування емульсії використовується система з двох резервуарів, щоб лінія кристалізації могла працювати безперервно. Кожен резервуар працює як резервуар для підготовки та буферний резервуар (емульсійний резервуар), таким чином, лінія кристалізації буде живитися з одного резервуара, тоді як нова партія буде готуватися в іншому, і навпаки. Це називається системою фліп-флоп.
Також можливим варіантом є рішення, за якого емульсія готується в одному резервуарі, а після приготування її переносять у буферний резервуар, звідки подається вода на лінію кристалізації. Така система називається системою попереднього змішування/буферування.
ПАСТЕРИЗАЦІЯ (ЗОНА 3)
З буферного резервуара емульсія зазвичай безперервно прокачується через пластинчастий теплообмінник (ПТЕ), або низькотишковий скребковий теплообмінник (НСТП), або високотискний НСТП для пастеризації перед потраплянням на лінію кристалізації.
Для продуктів з високим вмістом жиру зазвичай використовується поліетиленовий насос (ПТО). Для версій з низьким вмістом жиру, де очікується відносно висока в'язкість емульсії, а також для термочутливих емульсій (наприклад, емульсій з високим вмістом білка) рекомендується система SPX як розчин низького тиску або SPX-PLUS як розчин високого тиску.
Процес пастеризації має кілька переваг. Він забезпечує пригнічення росту бактерій та інших мікроорганізмів, тим самим покращуючи мікробіологічну стабільність емульсії. Пастеризація лише водної фази є можливою, але пастеризація всієї емульсії є кращою, оскільки процес пастеризації емульсії мінімізує час перебування від пастеризованого продукту до наповнення або упаковки кінцевого продукту. Крім того, продукт обробляється в потоковому процесі від пастеризації до наповнення або упаковки кінцевого продукту, і пастеризація будь-якого матеріалу для переробки забезпечується, коли пастеризується вся емульсія.
Крім того, пастеризація повної емульсії гарантує, що емульсія подається на лінію кристалізації при постійній температурі, що забезпечує постійні параметри обробки, температуру продукту та текстуру продукту. Крім того, поява попередньо кристалізованої емульсії, що подається на кристалізаційне обладнання, запобігається, коли емульсія належним чином пастеризована та подається до насоса високого тиску при температурі на 5-10°C вищій за температуру плавлення жирової фази.
Типовий процес пастеризації після приготування емульсії при температурі 45-55°C включає послідовність нагрівання та витримування емульсії при 75-85°C протягом 16 секунд, а потім процес охолодження до температури 45-55°C. Кінцева температура залежить від точки плавлення жирової фази: чим вища точка плавлення, тим вища температура.
ОХОЛОДЖЕННЯ, КРИСТАЛІЗАЦІЯ ТА ЗАМІШУВАННЯ (ЗОНА 4)
Емульсія перекачується на лінію кристалізації за допомогою поршневого насоса високого тиску (ПВТ). Лінія кристалізації для виробництва маргарину та супутніх продуктів зазвичай складається з високотискного поршневого насоса з перемішуванням тепла, який охолоджується аміачним або фреоновим охолоджувальним середовищем. Машина(и) з штифтовим ротором та/або проміжні кристалізатори часто включаються до складу лінії, щоб додати додаткову інтенсивність замішування та час для виробництва пластикових виробів. Трубка для спокою є завершальним етапом лінії кристалізації та включається лише в тому випадку, якщо продукт упакований.
Серцем лінії кристалізації є реактор високого тиску SSHE, в якому тепла емульсія переохолоджується та кристалізується на внутрішній поверхні охолоджувальної трубки. Емульсія ефективно зішкрібається обертовими скребками, таким чином емульсія одночасно охолоджується та вимішується. Коли жир в емульсії кристалізується, кристали жиру утворюють тривимірну мережу, що захоплює краплі води та рідку олію, в результаті чого утворюються продукти з властивостями пластичної напівтвердої природи.
Залежно від типу продукту, що виробляється, та типу жирів, що використовуються для конкретного продукту, конфігурацію лінії кристалізації (тобто порядок охолоджувальних труб та машин із штифтовим ротором) можна регулювати, щоб забезпечити оптимальну конфігурацію для конкретного продукту.
Оскільки лінія кристалізації зазвичай виробляє більше одного конкретного жирового продукту, SSHE часто складається з двох або більше охолоджувальних секцій або охолоджувальних труб, щоб відповідати вимогам до гнучкої лінії кристалізації. Під час виробництва різних кристалізованих жирових продуктів з різних жирових сумішей необхідна гнучкість, оскільки характеристики кристалізації сумішей можуть відрізнятися від однієї суміші до іншої.
Процес кристалізації, умови обробки та параметри обробки мають великий вплив на характеристики кінцевого маргарину та спреду. Під час проектування лінії кристалізації важливо визначити характеристики продуктів, які планується виробляти на цій лінії. Для забезпечення інвестицій у майбутньому необхідна гнучкість лінії, а також індивідуально керовані параметри обробки, оскільки асортимент продуктів, що нас цікавлять, може змінюватися з часом, як і сировина.
Продуктивність лінії визначається площею поверхні охолодження SSHE. Доступні машини різного розміру, від ліній з малою до високою продуктивністю. Також доступні різні ступені гнучкості, від однотрубного обладнання до багатотрубних ліній, що забезпечує високу гнучкість технологічних ліній.
Після охолодження продукту в SSHE, він потрапляє до машини з штифтовим ротором та/або проміжних кристалізаторів, в яких його вимішують протягом певного періоду часу та з певною інтенсивністю, щоб сприяти формуванню тривимірної сітки, яка на макроскопічному рівні є пластиковою структурою. Якщо продукт призначений для розповсюдження в упакованому вигляді, він знову потрапляє до SSHE, перш ніж осідати в трубці для спокою перед упаковкою. Якщо продукт розливається в чашки, трубка для спокою не включається до лінії кристалізації.
УПАКОВКА, РОЗЛИВ ТА ПЕРЕПЛАВЛЕННЯ (ЗОНА 5)
На ринку доступні різні пакувальні та розливні машини, які не будуть описані в цій статті. Однак консистенція продукту дуже відрізняється, якщо він виробляється для упаковки або розливу. Очевидно, що упакований продукт повинен мати твердішу текстуру, ніж наповнений продукт, і якщо ця текстура не є оптимальною, продукт буде направлено до системи переплавлення, розплавлено та додано до буферного резервуара для повторної обробки. Доступні різні системи переплавлення, але найбільш використовуваними є ПТО або ПТО низького тиску.
АВТОМАТИЗАЦІЯ
Маргарин, як і інші харчові продукти, сьогодні на багатьох заводах виробляється за суворими процедурами відстеження. Ці процедури, як правило, охоплюють інгредієнти, виробництво та кінцевий продукт, призводять не лише до підвищеної безпеки харчових продуктів, але й до постійної якості продуктів. Вимоги відстеження можуть бути впроваджені в систему управління заводом, а система управління Shiputec призначена для контролю, запису та документування важливих умов і параметрів, що стосуються всього виробничого процесу.
Система керування оснащена захистом паролем і забезпечує реєстрацію історичних даних усіх параметрів, що використовуються в лінії переробки маргарину, від інформації про рецептуру до оцінки кінцевого продукту. Реєстрація даних включає продуктивність та вихід насоса високого тиску (л/год та протитиск), температуру продукту (включаючи процес пастеризації) під час кристалізації, температуру охолодження (або тиск охолоджувального середовища) SSHE, швидкість SSHE та машин з штифтовим ротором, а також навантаження на двигуни, що працюють на насосі високого тиску, SSHE та машинах з штифтовим ротором.
Система керування
Під час обробки оператору надсилатимуться сигнали тривоги, якщо параметри обробки для конкретного продукту виходять за межі допустимих значень; вони встановлюються в редакторі рецептів перед початком виробництва. Ці сигнали тривоги необхідно підтверджувати вручну та вживати заходів відповідно до процедур. Усі сигнали тривоги зберігаються в системі історичних сигналів тривоги для подальшого перегляду. Коли продукт залишає виробничу лінію у відповідно упакованому або заповненому вигляді, він, крім назви продукту, зазвичай позначається датою, часом та ідентифікаційним номером партії для подальшого відстеження. Таким чином, повна історія всіх етапів виробництва, що беруть участь у виробничому процесі, зберігається для безпеки виробника та кінцевого користувача, споживача.
Безпечна і безпечна інформаційна система (CIP)
Установки для безрозбірного очищення (CIP = очищення на місці) також є частиною сучасного маргаринового виробництва, оскільки заводи з виробництва маргарину слід регулярно очищувати. Для традиційних маргаринових продуктів стандартним інтервалом очищення є один раз на тиждень. Однак для чутливих продуктів, таких як продукти з низьким вмістом жиру (з високим вмістом води) та/або з високим вмістом білка, рекомендуються коротші інтервали між безрозбірним очищенням.
В принципі, використовуються дві системи безрозбірного очищення (CIP): установки безрозбірного очищення (CIP), які використовують мийні засоби лише один раз, або рекомендовані установки безрозбірного очищення (CIP), які працюють за допомогою буферного розчину мийних засобів, де такі засоби, як луг, кислота та/або дезінфікуючі засоби, повертаються в окремі резервуари для зберігання CIP після використання. Останній процес є кращим, оскільки він являє собою екологічно чисте та економічне рішення з точки зору споживання мийних засобів, а отже, і їх вартості.
У випадку встановлення кількох виробничих ліній на одному заводі можна налаштувати паралельні мийні лінії або супутникові системи CIP. Це призводить до значного скорочення часу очищення та споживання енергії. Параметри процесу CIP контролюються автоматично та реєструються для подальшого відстеження в системі керування.
ЗАКЛЮЧНІ ЗАУВАЖЕННЯ
Під час виробництва маргарину та супутніх продуктів важливо пам'ятати, що якість кінцевого продукту визначають не лише такі інгредієнти, як олії та жири, що використовуються, або рецептура продукту, але й конфігурація установки, параметри обробки та її стан. Якщо лінія або обладнання не обслуговується належним чином, існує ризик того, що лінія не працюватиме ефективно. Тому для виробництва високоякісної продукції обов'язковим є добре функціонуюча установка, але також важливим є вибір суміші жирів з характеристиками, що відповідають кінцевому застосуванню продукту, а також правильна конфігурація та вибір параметрів обробки установки. І останнє, але не менш важливе: кінцевий продукт повинен бути температурно оброблений відповідно до кінцевого використання.
Час публікації: 21 січня 2026 р.