Teknologi Pengeluaran Marjerin

RINGKASAN EKSEKUTIF

Syarikat makanan hari ini seperti perniagaan pembuatan lain, bukan sahaja menumpukan pada kebolehpercayaan dan kualiti peralatan pemprosesan makanan tetapi juga pada pelbagai perkhidmatan yang boleh disampaikan oleh pembekal peralatan pemprosesan. Selain daripada barisan pemprosesan yang cekap yang kami sediakan, kami boleh menjadi rakan kongsi dari peringkat idea atau projek awal hingga fasa pentauliahan akhir, apatah lagi perkhidmatan selepas pasaran yang penting.

Shiputec mempunyai lebih daripada 20 tahun pengalaman dalam industri pemprosesan dan pembungkusan makanan.

PENGENALAN KEPADA TEKNOLOGI KAMI

VISI DAN KOMITMEN

Segmen Shiputec mereka bentuk, mengeluarkan dan memasarkan penyelesaian kejuruteraan proses dan automasi kepada industri tenusu, makanan, minuman, marin, farmaseutikal dan penjagaan diri melalui operasi globalnya.

Kami komited untuk membantu pelanggan kami di seluruh dunia meningkatkan prestasi dan keuntungan kilang dan proses pembuatan mereka. Kami mencapai matlamat ini dengan menawarkan pelbagai produk dan penyelesaian daripada komponen kejuruteraan kepada reka bentuk kilang proses lengkap yang disokong oleh aplikasi dan kepakaran pembangunan yang terkemuka di dunia.

Kami terus membantu pelanggan kami mengoptimumkan prestasi dan keuntungan kilang mereka sepanjang hayat perkhidmatannya dengan perkhidmatan sokongan yang disesuaikan dengan keperluan individu mereka melalui rangkaian khidmat pelanggan dan alat ganti yang terselaras.

FOKUS PELANGGAN

Shiputec membangun, mengeluarkan dan memasang barisan pemprosesan moden, cekap dan andal untuk industri makanan. Bagi pengeluaran produk lemak terhablur seperti marjerin, mentega, sapuan dan shortening, Shiputec menawarkan penyelesaian yang juga terdiri daripada barisan proses untuk produk makanan yang diemulsi seperti mayonis, sos dan sos.

PENGELUARAN MARGARIN

Marjerin dan produk berkaitan mengandungi fasa air dan fasa lemak dan dengan itu boleh dicirikan sebagai emulsi air-dalam-minyak (W/O) di mana fasa air tersebar halus sebagai titisan dalam fasa lemak berterusan. Bergantung pada penggunaan produk, komposisi fasa lemak dan proses pembuatan dipilih dengan sewajarnya.

Selain daripada peralatan penghabluran, kemudahan pembuatan moden untuk marjerin dan produk berkaitan biasanya akan merangkumi pelbagai tangki untuk penyimpanan minyak serta untuk pengemulsi, fasa air dan penyediaan emulsi; saiz dan bilangan tangki dikira berdasarkan kapasiti loji dan portfolio produk. Kemudahan ini juga merangkumi unit pempasteuran dan kemudahan peleburan semula. Oleh itu, proses pembuatan secara amnya boleh dibahagikan kepada sub-proses berikut (sila lihat rajah 1):

PENYEDIAAN FASA AIR DAN FASA LEMAK (ZON 1)

Fasa air selalunya disediakan secara kelompok dalam tangki fasa air. Air tersebut hendaklah berkualiti minuman yang baik. Jika kualiti air minuman tidak dapat dijamin, air tersebut boleh dirawat terlebih dahulu melalui sistem UV atau penapis.

Selain air, fasa air boleh terdiri daripada garam atau air garam, protein susu (marjerin meja dan sapuan rendah lemak), gula (pastri puff), penstabil (sapuan rendah dan rendah lemak), pengawet dan perisa larut air.

Bahan-bahan utama dalam fasa lemak, iaitu campuran lemak, biasanya terdiri daripada campuran lemak dan minyak yang berbeza. Untuk mencapai marjerin dengan ciri dan fungsi yang diingini, nisbah lemak dan minyak dalam campuran lemak adalah penting untuk prestasi produk akhir.

Pelbagai lemak dan minyak, sama ada sebagai campuran lemak atau minyak tunggal, disimpan dalam tangki simpanan minyak yang biasanya diletakkan di luar kemudahan pengeluaran. Ini disimpan pada suhu penyimpanan yang stabil di atas takat lebur lemak dan digoncang untuk mengelakkan pecahan lemak dan memudahkan pengendalian.

Selain daripada campuran lemak, fasa lemak biasanya terdiri daripada bahan-bahan larut lemak minor seperti pengemulsi, lesitin, perisa, pewarna dan antioksidan. Bahan-bahan minor ini dilarutkan dalam campuran lemak sebelum fasa air ditambah, iaitu sebelum proses pengemulsian.

PENYEDIAAN EMULSION (ZON 2)

 Gambarajah 1:

1. Penyediaan fasa air dan fasa lemak (zon 1),

2. Penyediaan emulsi (zon 2),

3. Pempasteuran (zon 3),

4. Zon penyejukan, penghabluran dan pengulian (zon 4),

5. Pembungkusan dan peleburan semula (zon 5)

Emulsi disediakan dengan memindahkan pelbagai minyak dan lemak atau campuran lemak ke tangki emulsi. Biasanya, lemak lebur tinggi atau campuran lemak ditambah dahulu diikuti oleh lemak lebur rendah dan minyak cecair. Untuk melengkapkan penyediaan fasa lemak, pengemulsi dan bahan-bahan minor larut minyak yang lain ditambah ke dalam campuran lemak. Apabila semua bahan untuk fasa lemak telah dicampur dengan betul, fasa air ditambah dan emulsi dihasilkan di bawah pencampuran intensif tetapi terkawal.

Sistem yang berbeza boleh digunakan untuk mengukur pelbagai bahan bagi emulsi yang mana dua daripadanya berfungsi secara kelompok:

1. Sistem meter aliran
2. Sistem tangki penimbang

Sistem pengemulsian sebaris berterusan merupakan penyelesaian yang kurang digemari tetapi digunakan contohnya dalam talian berkapasiti tinggi di mana ruang terhad untuk tangki emulsi tersedia. Sistem ini menggunakan pam dos dan meter aliran jisim untuk mengawal nisbah fasa tambahan ke dalam tangki emulsi kecil.

Sistem yang dinyatakan di atas semuanya boleh dikawal sepenuhnya secara automatik. Walau bagaimanapun, sesetengah loji lama masih mempunyai sistem penyediaan emulsi yang dikawal secara manual tetapi sistem ini memerlukan tenaga kerja yang banyak dan tidak digalakkan untuk dipasang hari ini disebabkan oleh peraturan kebolehkesanan yang ketat.

Sistem meter aliran adalah berdasarkan penyediaan emulsi mengikut kelompok di mana pelbagai fasa dan ramuan diukur oleh meter aliran jisim apabila dipindahkan dari pelbagai tangki penyediaan fasa ke dalam tangki emulsi. Ketepatan sistem ini ialah +/-0.3%. Sistem ini dicirikan oleh ketidakpekaannya terhadap pengaruh luar seperti getaran dan kotoran.

Sistem tangki penimbang adalah seperti sistem meter aliran berdasarkan penyediaan emulsi mengikut kelompok. Di sini, jumlah bahan dan fasa ditambah terus ke tangki emulsi yang dipasang pada sel beban untuk mengawal jumlah yang ditambah ke dalam tangki.

Biasanya, sistem dua tangki digunakan untuk menyediakan emulsi agar dapat menjalankan saluran penghabluran secara berterusan. Setiap tangki berfungsi sebagai tangki penyediaan dan penimbal (tangki emulsi), oleh itu saluran penghabluran akan disalurkan dari satu tangki manakala kelompok baharu akan disediakan di tangki yang lain dan sebaliknya. Ini dipanggil sistem flip-flop.

Larutan di mana emulsi disediakan dalam satu tangki dan apabila siap dipindahkan ke tangki penimbal di mana saluran penghabluran disuap juga merupakan satu pilihan. Sistem ini dipanggil sistem pracampuran/penimbal.

PASTEURISASI (ZON 3)

Dari tangki penimbal, emulsi biasanya dipam secara berterusan melalui sama ada penukar haba plat (PHE) atau penukar haba permukaan kikis tekanan rendah (SSHE), atau SSHE tekanan tinggi untuk pempasteuran sebelum memasuki garisan penghabluran.

Untuk produk penuh lemak, PHE biasanya digunakan. Untuk versi rendah lemak di mana emulsi dijangka menunjukkan kelikatan yang agak tinggi dan untuk emulsi sensitif haba (cth. emulsi dengan kandungan protein yang tinggi) sistem SPX sebagai larutan tekanan rendah atau SPX-PLUS sebagai larutan tekanan tinggi adalah disyorkan.

Proses pempasteuran mempunyai beberapa kelebihan. Ia memastikan perencatan pertumbuhan bakteria dan pertumbuhan mikroorganisma lain, sekali gus meningkatkan kestabilan mikrobiologi emulsi. Pempasteuran fasa air sahaja adalah satu kemungkinan, tetapi pempasteuran emulsi lengkap adalah lebih baik kerana proses pempasteuran emulsi akan meminimumkan masa kediaman daripada produk yang dipasteur kepada pengisian atau pembungkusan produk akhir. Selain itu, produk dirawat dalam proses sebaris daripada pempasteuran kepada pengisian atau pembungkusan produk akhir dan pempasteuran sebarang bahan kerja semula dipastikan apabila emulsi lengkap dipasteur.

Di samping itu, pempasteuran emulsi lengkap memastikan emulsi disalurkan ke talian penghabluran pada suhu malar yang mencapai parameter pemprosesan, suhu produk dan tekstur produk yang malar. Di samping itu, kejadian emulsi pra-penghabluran yang disalurkan ke peralatan penghabluran dapat dicegah apabila emulsi dipasteurkan dengan betul dan disalurkan ke pam tekanan tinggi pada suhu 5-10°C lebih tinggi daripada takat lebur fasa lemak.

Proses pempasteuran yang biasa selepas penyediaan emulsi pada suhu 45-55°C akan merangkumi urutan pemanasan dan pengekalan emulsi pada suhu 75-85°C selama 16 saat dan seterusnya proses penyejukan pada suhu 45-55°C. Suhu akhir bergantung pada takat lebur fasa lemak: semakin tinggi takat lebur, semakin tinggi suhu.

PENYEJUKARAN, PENGHABURIAN DAN PENGULIAN (ZON 4)

 Emulsi dipam ke talian penghabluran melalui pam omboh tekanan tinggi (HPP). Talian penghabluran untuk pengeluaran marjerin dan produk berkaitan biasanya terdiri daripada SSHE tekanan tinggi yang disejukkan oleh media penyejukan jenis ammonia atau Freon. Mesin pemutar pin dan/atau penghablur perantaraan sering disertakan dalam talian untuk menambah keamatan dan masa pengulian tambahan untuk pengeluaran produk plastik. Tiub rehat ialah langkah terakhir talian penghabluran dan hanya disertakan jika produk dibungkus.

Inti sari garisan penghabluran ialah SSHE tekanan tinggi, yang mana emulsi panas disejukkan dengan super dan dihablur pada permukaan dalam tiub penyejuk. Emulsi dikikis dengan cekap oleh pengikis berputar, justeru emulsi disejukkan dan diuli secara serentak. Apabila lemak dalam emulsi menghablur, kristal lemak membentuk rangkaian tiga dimensi yang memerangkap titisan air dan minyak cecair, menghasilkan produk dengan sifat separa pepejal plastik.

Bergantung pada jenis produk yang akan dikeluarkan dan jenis lemak yang digunakan untuk produk tertentu, konfigurasi garisan penghabluran (iaitu susunan tiub penyejuk dan mesin pemutar pin) boleh dilaraskan untuk memberikan konfigurasi optimum untuk produk tertentu.

Oleh kerana barisan penghabluran biasanya mengeluarkan lebih daripada satu produk lemak tertentu, SSHE selalunya terdiri daripada dua atau lebih bahagian penyejukan atau tiub penyejuk untuk memenuhi keperluan barisan penghabluran yang fleksibel. Apabila menghasilkan produk lemak terhablur yang berbeza daripada pelbagai campuran lemak, fleksibiliti diperlukan kerana ciri-ciri penghabluran campuran mungkin berbeza dari satu campuran ke campuran yang lain.

Proses penghabluran, keadaan pemprosesan dan parameter pemprosesan mempunyai pengaruh yang besar terhadap ciri-ciri produk marjerin dan sapuan akhir. Semasa mereka bentuk barisan penghabluran, adalah penting untuk mengenal pasti ciri-ciri produk yang dirancang untuk dikeluarkan di barisan tersebut. Untuk menjamin pelaburan untuk masa hadapan, fleksibiliti barisan serta parameter pemprosesan yang boleh dikawal secara individu adalah perlu, kerana julat produk yang diminati mungkin berubah mengikut masa serta bahan mentah.

Kapasiti talian ditentukan oleh permukaan penyejukan yang tersedia pada SSHE. Mesin bersaiz berbeza tersedia, daripada talian berkapasiti rendah hingga tinggi. Pelbagai tahap fleksibiliti juga tersedia, daripada peralatan tiub tunggal hingga berbilang talian tiub, justeru talian pemprosesan yang sangat fleksibel.

Selepas produk disejukkan dalam SSHE, ia memasuki mesin pemutar pin dan/atau penghablur perantaraan di mana ia diuli untuk tempoh masa tertentu dan dengan keamatan tertentu untuk membantu promosi rangkaian tiga dimensi, yang pada tahap makroskopiknya ialah struktur plastik. Jika produk tersebut bertujuan untuk diedarkan sebagai produk yang dibalut, ia akan memasuki SSHE sekali lagi sebelum ia mendap di dalam tiub rehat sebelum dibalut. Jika produk diisi ke dalam cawan, tiada tiub rehat yang disertakan dalam garisan penghabluran.

PEMBUNGKUSAN, PENGISIAN DAN PENCERAHAN SEMULA (ZON 5)

Pelbagai mesin pembungkusan dan pengisian terdapat di pasaran dan tidak akan dihuraikan dalam artikel ini. Walau bagaimanapun, konsistensi produk adalah sangat berbeza jika ia dihasilkan untuk dibungkus atau diisi. Jelas sekali bahawa produk yang dibungkus mesti mempamerkan tekstur yang lebih kukuh daripada produk yang diisi dan jika tekstur ini tidak optimum, produk akan dialihkan ke sistem peleburan semula, dicairkan dan ditambah ke tangki penimbal untuk diproses semula. Terdapat pelbagai sistem peleburan semula tetapi sistem yang paling banyak digunakan ialah PHE atau SSHE tekanan rendah.

AUTOMASI

 Marjerin, seperti produk makanan lain, dihasilkan di banyak kilang hari ini di bawah prosedur pengesanan yang ketat. Prosedur ini biasanya merangkumi ramuan, pengeluaran dan produk akhir bukan sahaja menghasilkan keselamatan makanan yang dipertingkatkan tetapi juga kualiti makanan yang malar. Tuntutan pengesanan boleh dilaksanakan dalam sistem kawalan kilang dan sistem kawalan Shiputec direka bentuk untuk mengawal, merekod dan mendokumentasikan keadaan dan parameter penting yang berkaitan dengan proses pembuatan yang lengkap.

Sistem kawalan dilengkapi dengan perlindungan kata laluan dan menampilkan pembalakan data sejarah semua parameter yang terlibat dalam barisan pemprosesan marjerin daripada maklumat resipi hingga penilaian produk akhir. Pembalakan data merangkumi kapasiti dan output pam tekanan tinggi (l/jam dan tekanan balik), suhu produk (termasuk proses pempasteuran) semasa penghabluran, suhu penyejukan (atau tekanan media penyejukan) SSHE, kelajuan mesin SSHE dan rotor pin serta beban motor yang menjalankan pam tekanan tinggi, SSHE dan mesin rotor pin.

Sistem kawalan

Semasa pemprosesan, penggera akan dihantar kepada pengendali jika parameter pemprosesan untuk produk tertentu berada di luar had; ini ditetapkan dalam editor resipi sebelum pengeluaran. Penggera ini perlu diiktiraf secara manual dan tindakan mengikut prosedur perlu diambil. Semua penggera disimpan dalam sistem penggera bersejarah untuk paparan kemudian. Apabila produk meninggalkan barisan pengeluaran dalam bentuk yang dibungkus atau diisi dengan sesuai, ia terpisah daripada nama produk yang biasanya ditanda dengan tarikh, masa dan nombor pengenalan kelompok untuk penjejakan kemudian. Sejarah lengkap semua langkah pengeluaran yang terlibat dalam proses pembuatan difailkan untuk keselamatan pengeluar dan pengguna akhir, iaitu pengguna.

CIP

Loji pembersihan CIP (CIP = pembersihan di tempat) juga merupakan sebahagian daripada kemudahan marjerin moden memandangkan loji pengeluaran marjerin perlu dibersihkan secara berkala. Bagi produk marjerin tradisional, sekali seminggu adalah selang pembersihan biasa. Walau bagaimanapun, bagi produk sensitif seperti produk rendah lemak (kandungan air tinggi) dan/atau produk yang mengandungi protein tinggi, selang yang lebih pendek antara CIP adalah disyorkan.

Pada prinsipnya, dua sistem CIP digunakan: loji CIP yang hanya menggunakan media pembersih sekali atau loji CIP yang disyorkan yang beroperasi melalui larutan penimbal media pembersih di mana media seperti lye, asid dan/atau disinfektan dikembalikan ke tangki simpanan CIP individu selepas digunakan. Proses yang kedua adalah lebih diutamakan kerana ia mewakili penyelesaian mesra alam dan ia merupakan penyelesaian yang menjimatkan dari segi penggunaan agen pembersih dan dengan itu kosnya.

Sekiranya beberapa barisan pengeluaran dipasang di satu kilang, adalah mungkin untuk memasang trek pembersihan selari atau sistem satelit CIP. Ini menghasilkan pengurangan masa pembersihan dan penggunaan tenaga yang ketara. Parameter proses CIP dikawal dan direkodkan secara automatik untuk pengesanan kemudian dalam sistem kawalan.

CATATAN AKHIR

Apabila menghasilkan marjerin dan produk berkaitan, adalah penting untuk diingat bahawa bukan sahaja bahan-bahan seperti minyak dan lemak yang digunakan atau resipi produk yang menentukan kualiti produk akhir tetapi juga konfigurasi kilang, parameter pemprosesan dan keadaan kilang. Jika barisan atau peralatan tidak diselenggara dengan baik, terdapat risiko barisan tersebut tidak berfungsi dengan cekap. Oleh itu, untuk menghasilkan produk yang berkualiti tinggi, kilang yang berfungsi dengan baik adalah satu kemestian tetapi pilihan campuran lemak dengan ciri-ciri yang sepadan dengan aplikasi akhir produk juga penting serta konfigurasi dan pilihan parameter pemprosesan kilang yang betul. Akhir sekali, produk akhir perlu dirawat suhu mengikut penggunaan akhir.