Линия производства маргарина

Маргарин — пищевой жир из растительных и животных жиров, имеющий вид сливочного масла. При комнатной температуре маргарин имеет пластичную твердообразную структуру, которая представляет собой дисперсную систему эмульсии типа «вода в жире». Маргарин, несмотря на то, что это далеко не самый натуральный продукт, пользуется спросом у потребителей и преимущественно предназначен для непосредственного употребления в пищу в качестве бутербродного масла и в кулинарии для приправы вторых блюд, выпечки и жарения. Из-за высокого содержания воды (16...17 %), разрушения эмульсии при нагревании и незначительного срока хранения жиров маргарин имеет ограниченное применение в промышленной переработке. Для этой цели выпускают разнообразный ассортимент специальных жиров: кондитерский, хлебопекарный, кулинарный, комбижир, гидрожир и др. В таких жирах содержание влаги обычно не превышает 0,3 %, они не расслаиваются при нагревании и обладают повышенной стойкостью при хранении продукции, в состав которой входят.

Качество маргарина оценивают по физико-химическим показателям (массовая доля жира, белков, углеводов, воды, и др.) и по органолептическим свойствам.

По массовой доле жира маргарины разделяют на: — Высокожирный (столовый, молочный) — не менее 82 %; — Пониженной жирности (шоколадный) — не менее 62...65 %; — Низкокалорийный — 40...60 %. Маргарины бывают:

• Твёрдые (39-84 % жира). Сохраняют свою консистенцию при температуре18-22 °С. Продукт активно используется в домашней и промышленной кулинарии.

• Мягкие (39-82 %жира). Температура плавления — 8-12°С. Такой продукт может не только использоваться для выпечки хлебобулочных изделий, но и употребляться непосредственно в пищу.

• Жидкие (60-95% жира). Плавится при температуре 17-38°С. Используется для выпечки и жарения.

Маргарин должен иметь чистый вкус и аромат, сходные с вкусом и ароматом сливочного масла. Консистенция его должна быть однородной и пластичной, цвет — однородным по всей массе светло-желтым для окрашенного и белым для неокрашенного. При жарении маргарин не должен разбрызгиваться.

Ингридиенты: В жировую основу маргарина входят рафинированные дезодорированные растительные масла, животные жиры, пищевые саломасы и переэтерифицированные жиры. Также в жировую основу вводятся жирорастворимые добавки (красители, ароматизаторы, консерванты, витамины) и повышающие стойкость эмульсии, эмульгаторы и фосфатидные концентраты с лецитином. В среднем, на изготовление 1 тн. маргарина уходит около 82% жиров, а остальное составляют дополнительные компоненты. Молоко применяют в натуральном или сквашенном виде для придания маргарину вкуса и аромата сливочного масла. С этой же целью добавляют ароматизаторы, а также красители, придающие маргарину цвет сливочного масла. Для обеспечения полноты вкуса используются сахар и соль, которые также повышают стойкость продукта при хранении.

Особенности производства и потребления готовой продукции. В связи с ростом потребления маргариновой продукции важной задачей становится улучшение ее ассортимента и качества. Органолептические показатели маргарина должны быть такими, чтобы можно было широко использовать этот продукт в качестве бутербродного масла. Тенденция к существенному увеличению выработки мягких марга­ринов, фасованных в коробочки из полимерных материалов, четко прослеживается во всех промышленно развитых странах. Доля таких маргаринов составляет от 70 до 90 % общего производства столовых маргаринов. Изготовляют также диетические мягкие бутербродные маргарины, в состав жировой основы которых (до 50 %) входят глицериды физиологически активной линолевой кислоты. В последние годы за рубежом повышают требования к маслам бутер­бродного назначения. Основное требование — легкая намазываемость при использовании непосредственно из холодильника (10 °С) и сохра­нение твердости при комнатной температуре (20 °С). Такие намазыва­ющиеся столовые масла (жировые пасты) называют «спрэды». Они могут изготовляться на основе молочного жира или не содержать его. Жир­ность спрэдов колеблется от 20 до 95 %, преимущественно 20...40 %, что требует ввода в них специальных загустителей (мальтодекстрины, желатин и др.).

Технология производства твердых маргаринов предполагает осуществление следующих процессов:

— дозирование;

— смешение с получением грубой эмульсии;

— переохлаждение, совмещенное с механической обработкой (в интервале температур, близких к температуре застывания жировой основы маргарина);

— структурирование в кристаллизаторах с образованием маргарина;

— упаковка в потребительскую и транспортную тару.

Технология производства мягких (наливных) маргаринов основывается на следующих процессах:

— получение эмульсии (для низкожирных маргаринов предусматривается двухстадийное эмульгирование);

— пастеризация эмульсии;

— переохлаждение эмульсии с одновременной механической обработкой;

— пластификация путем декристализации;

— кристаллизация переохлажденной эмульсии;

— упаковка в потребительскую и транспортную тару.

Технологическая последовательность производства маргарина содержит следующие циклы:

Производство брусковых и мягких маргаринов осуществляют непрерывным или периодическим способом, включающим в себя следующие основные стадии:

1) Подготовка жирового сырья. Хранение и темперирование рафинированных дезодорированных масел и жиров;

2) Подготовка молока;

3) Подготовка эмульгаторов и других нежировых компонентов;

4) Приготовление эмульсии;

5) Получение маргарина, переохлаждение, кристаллизация маргариновой эмульсии. 6) Механическая (пластическая) обработка маргарина;

7) Расфасовка, упаковка, штабелирование готовой продукции.

Подготовка жирового сырья.

Рафинированные дезодорированные жиры и масла хранят в баках жиро-хранилища раздельно по видам не более 24 ч. Температура хранения твердых жиров и масел должна быть на 5-10 °С выше их температуры плавления. Для предотвращения окисления рафинированных дезодорированных масел и жиров рекомендуется их хранить в атмосфере инертного газа — азота или диоксида углерода.

Сливочное масло освобождают от тары и загружают в камеру с плавильным конусом. Температура расплавленного сливочного масла должна быть в пределах 40-45 °С. Однородность консистенции расплавленного масла поддерживается с помощью мешалки или насоса путем рециркуляции.

Подготовка эмульгаторов.

Для равномерного распределения и повышения эффективности действия эмульгаторов дистиллированные моноглицериды растворяют в рафинированном дезодорированном растительном масле в соотношении 1:10 при температуре 80-85 °С. В этот же раствор при температуре 55-60 °С добавляют мягкие моноглицериды, после чего при необходимости вводят фосфатидный концентрат в количестве, предусмотренном рецептурами. Комплексный эмульгатор, применяемый вместо композиции моноглицеридов, растворяют в рафинированном дезодорированном масле в соотношении 1:15 при температуре 65-75 °С. Если используют импортный эмульгатор, то его растворяют в рафинированном дезодорированном масле в соотношении 1 : 10 при температуре 48-55 оС.

Подготовка красителей, витаминов, ароматизаторов.

Для придания мягким маргаринам цвета применяют масляные растворы натурального бета-каротина, выделенного из моркови, тыквы, пальмового масла, микробиологического бета-каротина, красителей куркумы и семян аннато. Красители и витамины разводят в дезодорированном растительном масле. Ароматизаторы вводят непосредственно в жировую или водно-молочную фазы маргарина.

Подготовка молока и вторичных молочных продуктов. Молоко коровье цельное пастеризуют, а затем охлаждают до температуры 23-25 °С.

Сквашивание молока осуществляют биологическим путем или кислотной коагуляцией.

При использовании сухого молока его разбавляют водой из расчета получения не менее 8,5% обезжиренных сухих веществ в готовом растворе.

При использовании вторичных молочных продуктов их растворяют при перемешивании в воде в соотношении 1:3 — для сухой молочной сыворотки; 1:6 — для сывороточных белковых концентратов (КСБ). Полученные растворы нагревают до температуры 85-90 °С и 60-65 °С соответственно, выдерживают в течение 30 мин, охлаждают и подают в расходные емкости на производство.

Подготовка лимонной кислоты и водорастворимых ароматизаторов:

Лимонную кислоту используют в виде 1-10%-ного водного раствора, в который одновременно вводят водорастворимые ароматизаторы.

Подготовка соли, сахара, консервантов и крахмала:

Соль используют в виде насыщенного раствора 24-26%-ной концентрации.

Сахар или подсластители используют при производстве десертных мягких маргаринов в виде водного раствора 30%-ной концентрации.

Консерванты (бензойную, сорбиновую кислоты, бензоат натрия) используют в низкожирных мягких маргаринах при вводе молока, особенно в летний период и при повышенных температурах хранения. Консерванты растворяют в воде в соотношении 1 : 2.

Крахмал сначала растворяют в холодной воде в соотношении 1 : 2, затем заваривают горячей водой до соотношения 1 : 20, выдерживают 30 мин, охлаждают и передают в расходную емкость.

Приготовление эмульсии:

Компоненты маргарина в соответствии с рецептурой смешивают в вертикальном цилиндрическом смесителе, в котором происходит также предварительное эмульгирование. Внутри смесителя находится винтовая мешалка с частотой вращения 59,5 об./мин. К корпусу смесителя прикреплены отбойники, которые не позволяют смеси закручиваться по ходу вращения. Смеситель снабжен водяной рубашкой. Продукт поступает через штуцер и выходит через спускной патрубок. Грубая эмульсия из смесителя поступает затем в эмульгатор центробежного типа, рабочим органом которого являются два вращающихся и два неподвижных диска, в пространство между которыми поступает эмульсия. Диски вращаются со скоростью 1450 об./мин., обеспечивая интенсивное диспергирование эмульсии до размера частиц диаметром 6-15 мкм.

Получение маргарина:

После эмульгатора маргариновая эмульсия, пройдя через уравнительный бак с насосом высокого давления, подается в переохладитель, который является одним из основных аппаратов для получения маргариновой продукции и обеспечивает эмульгирование, охлаждение и механическую обработку эмульсии. Переохладитель состоит из нескольких одинаковых цилиндров — теплообменников, работающих последовательно.

Блок цилиндров трехсекционного переохладителя установлен в верхней части аппарата, каждый из цилиндров представляет собой теплообменник типа «труба в трубе» с теплоизоляцией. Первая внутренняя труба является рабочей камерой, в которой расположен полый вал, куда подается горячая вода для предотвращения налипания маргариновой эмульсии. На валу закреплены двенадцать ножей, вал вращается с частотой 500 об./мин. Пространство между второй и первой трубой занимает испарительная камера для охлаждающего агента — аммиака, который подается системой трубопроводов. Маргариновая эмульсия, охлаждаясь, кристаллизуется на поверхности внутренней трубы и снимается ножами. Температура эмульсии на выходе из третьего цилиндра 12-13 °С.

Затем эмульсия поступает в кристаллизатор, где ей придаются необходимые кристаллическая структура, требуемая твердость, однородность и пластичность, необходимые при фасовке маргарина. Основными узлами кристаллизатора являются фильтр-гомогенизатор и три секции — коническая и две цилиндрические, в которых маргарин медленно движется к конической насадке и затем в фасовочный автомат. Компенсирующее устройство обеспечивает прерывистую подачу маргарина на фасование. Температура при этом повышается до 16-20 °С за счет теплоты кристаллизации.

При охлаждении маргариновой эмульсии происходит сложный процесс кристаллизации и рекристаллизации триглицеридов жировой основы маргаринов, определяющий важнейшие качественные показатели готовой продукции — консистенцию, пластичность и температуру плавления.

При достаточно высоких температурах содержание твердой фазы в жировых основах мягких маргаринов невелико, и они представляют собой суспензию твердых триглицеридов в жидких. По мере снижения температуры наименее растворимые высокоплавкие триглицериды начинают выделяться из расплава в виде кристаллов и содержание твердой фазы увеличивается. При охлаждении маргариновой эмульсии протекает сложный процесс кристаллизации, в основе которого лежат явления полиморфизма, связанные с переходом менее устойчивых (метастабильных) низкоплавких кристаллических а-форм через промежуточные ромбические Р -формы к устойчивым (стабильным) высокоплавким кристаллическим модификациям. В мягких маргаринах кристаллы жира обычно присутствуют в Р -форме. Переход в Р-форму отрицательно влияет на структурно-реологические свойства мягких маргаринов из-за образования крупных кристаллов с более плотной упаковкой молекул, с высокими температурой плавления и плотностью. Для обеспечения однородной пластичной структуры мягких маргаринов эмульсию после глубокого охлаждения подвергают интенсивному перемешиванию и длительной механической обработке. Кристаллизация маргариновой эмульсии в сочетании с механической обработкой приводит к возникновению мелкодиспергированных кристаллов твердой фазы, которые образуют в жидкой фазе коагуляционные структуры. При этом твердая и жидкая фракции жировой основы мягких маргаринов распределяются равномерно, и готовый продукт не теряет текучести при наливе в коробочки из полимерных материалов, приобретает пластичную консистенцию, сохраняющуюся длительное время при температурах 5-7 °С. Нарушение режимов кристаллизации и охлаждения приводит к порокам маргаринов, которые невозможно устранить механической обработкой.

Полученный таким образом маргарин подается в балансовую емкость разливочно-упаковочного агрегата, который дозирует (150-500 г) и расфасовывает маргарин в стаканчики из полимерных материалов (полистирол, полипропилен), запаивает металлизированными крышечками.

Для производства низкожирных маргаринов необходимо более сильное эмульгирование, которое достигается путем рециркуляции эмульсии. Во время рециркуляции следует по возможности избегать попадания воздуха в эмульсию. При производстве молочных низкожирных маргаринов следует особое внимание уделить интенсивности перемешивания. В случае чрезмерного эмульгирования может произойти реверсия фазы и эмульсия будет разрушена. Кроме этого, особое внимание уделяется правильности подбора состава жировой и водно-молочной фаз, количеству и типу эмульгатора, строгому соблюдению технологического режима. Технология производства перед стадией фасовки предусматривает стадию декристаллизации, необходимую для того, чтобы низкожирный продукт на стадии фасовки при розливе имел полужидкую пастообразную консистенцию. Для этого применяют декристаллизаторы, разрушающие кристаллическую структуру продукта с целью образования мелкокристаллической структуры и блестящей поверхности продукта.

Одним из распространенных за рубежом способов производства низкожирных маргаринов является следующий: часть жира эмульгируют с водной фазой, оставшуюся часть перекристаллизовывают при механической обработке, охлаждают и смешивают с эмульсией, маргарин упаковывают. Соотношение эмульгированного и неэмульгированного жира 65 : 35 или 35 : 65. Эмульсия содержит 50-65% жира. При температуре 17-23 °С эмульсию с величиной рН 4,4 смешивают с жиром, предварительно 5-20% неэмульгированного жира выкристаллизовывают. Для этого жир охлаждают до 7-18 °С в тонком слое на переохладителе. Перед упаковкой продукт гомогенизируют. Расфасовка, упаковка: Маргарин изготовляют фасованным и нефасованным. Бутербродный маргарин для розничной торговли — фасованным. Маргарин фасуют: в виде брусков, завернутых в пергамент, фольгу каптированную, массой нетто от 200 до 500 г; в стаканчики и коробки из полимерных материалов, массой нетто от 100 до 500 г. Фасованный маргарин упаковывают в ящики дощатые, фанерные, картонные, из гофрированного картона. Нефасованный маргарин упаковывают в ящики из гофрированного картона, картонные для сливочного масла, дощатые и фанерные, деревянные бочки, бочки фанерно-штампованные, барабаны фанерные. Масса нетто маргарина во всех упаковочных единицах должна быть одинаковой: не более 22 кг — в дощатых, фанерных и картонных ящиках; не более 50 кг — в барабанах и бочках. Допускаемые отклонения массы нетто упаковочной единицы маргарина составляют (в %), не более: от 100 до 250 г включительно — ±1,5; свыше 250 до 10 000 г включительно — ±1,0; свыше 10 000 до 100 000 г включительно — ±0,5. Ящики, барабаны и бочки, в которые упаковывают нефасованный маргарин, должны быть выстланы пергаментом, подпергаментом или полимерной пленкой (поливинилхлоридной, полиэтилен-целлофановой, полиэтиленовой). Маргарин должен храниться в складских охлаждаемых помещениях или холодильниках при температуре воздуха от —20 до 15 °С при постоянной циркуляции воздуха. Не допускается хранение маргарина с продуктами, имеющими резкий специфический запах. Гарантийный срок хранения нефасованного маргарина при температуре от —20 до — 10°С составляет 90 сут, от —9 до 0 "С — 75 сут, от 0 до 4 °С — 60 сут, от 5 до 10 °С — 45 сут; фасованного в пергамент — 60, 45, 35, 20 сут соответственно; фасованного в кашированную фольгу — 75, 60, 45, 30 сут соответственно. Наливной мягкий маргарин в стаканчиках или коробочках из ПВХ при температуре от 0 до 10 °С можно хранить не более 75 сут. Гарантийный срок хранения маргарина с консервантами увеличивается при температуре хранения от 5 до 15 °С на 10 дней.

Оборудование Линия по производству маргарина:

• Баки для хранения жировых компонентов;

• Плавильная камера;

• Емкости для дозирования и смешивания прочих компонентов;

• Цилиндрический смеситель с мешалкой;

• Переохладитель;

• Кристаллизатор;

• Пастеризатор;

• Упаковочный автомат;

• Холодильные камеры;

• Конвейеры;

• Насосы;

• Проточный нагреватель воды.

Очень важно, чтобы после каждого производственного цикла оборудование тщательно промывалось — либо вручную, либо в автоматическом режиме. Значительно облегчает данную задачу специальная станция мойки — такие установлены практически на всех масложировых предприятиях. Система состоит из баков для смешивания щелочных и кислотных растворов, насосов для подачи жидкостей, панели управления. Автоматические СИП-мойки позволяют вести производство практически в непрерывном режиме. К тому же, при использовании СИП-мойки, не будет никаких проблем с качеством маргарина, поскольку неочищенные трубопроводы технологической линии могут послужить причиной обсеменения готового продукта микроорганизмами и повышением в нем доли жиров.

Интересно знать:

— Маргарин является продуктом с заданными свойствами. Технология производства маргарина позволяет изменить рецептуру в соответствии с требованиями физиологов. Для разных возрастных групп, профилактического и диетического питания могут быть подобраны различные составы маргарина с содержанием 40–60% линолевой кислоты, с введением биологически активных веществ и др.

— В соответствии с требованиями физиологов суточное потребление жиров должно составлять 95–100 г. При этом должно быть следующее соотношение жирных кислот: полиненасыщенные — 20–30%, мононенасыщенные — 40–50%, насыщенные — 20–30%. Следует отметить, что ни один из природных жиров не соответствует указанным нормам. Так, это соотношение следующее (в %): в подсолнечном масле — 65 : 25 : 10; в сливочном масле — 5 : 40 : 55;. в свином жире — 10 : 50 : 40; в рыбьем жире — 30 : 50 : 20. Кроме того, в сливочном масле и животных жирах содержится холестерин, в растительных маслах отсутствуют витамины А и D, жиры рыб легко окисляются и нестойки при хранении. — - Маргарин представляет собой высокодисперсную эмульсию жира и воды, что наряду с высокой температурой плавления определяет его высокую усвояемость — 94%. Биологическая ценность обусловливается содержанием полиненасыщенных жирных кислот, фосфатидов, витаминов.

— Уровень продаж маргарина в течение года непостоянен. Негативно сказывается сезонность — летом маргарин не пользуется высоким потребительским спросом.