Teknologi Produksi Margarin

Teknologi Produksi Margarin

RINGKASAN EKSEKUTIF

Perusahaan makanan saat ini seperti bisnis manufaktur lainnya tidak hanya berfokus pada keandalan dan kualitas peralatan pengolahan makanan tetapi juga pada berbagai layanan yang dapat diberikan oleh pemasok peralatan pengolahan. Terlepas dari jalur pemrosesan efisien yang kami berikan, kami dapat menjadi mitra mulai dari ide awal atau tahap proyek hingga tahap komisioning akhir, tidak ketinggalan layanan purna jual yang penting.

Shiputec memiliki pengalaman lebih dari 20 tahun untuk industri pengolahan dan pengemasan makanan.

PENGANTAR TEKNOLOGI KAMI

VISI DAN KOMITMEN

Segmen Shiputec merancang, memproduksi, dan memasarkan solusi rekayasa proses dan otomatisasi untuk industri susu, makanan, minuman, kelautan, farmasi, dan perawatan pribadi melalui operasi globalnya.

Kami berkomitmen untuk membantu pelanggan kami di seluruh dunia untuk meningkatkan kinerja dan profitabilitas pabrik dan proses manufaktur mereka. Kami mencapai hal ini dengan menawarkan beragam produk dan solusi mulai dari komponen rekayasa hingga desain pabrik proses lengkap yang didukung oleh keahlian aplikasi dan pengembangan terdepan di dunia.

Kami terus membantu pelanggan kami mengoptimalkan kinerja dan profitabilitas pabrik mereka sepanjang masa pakainya dengan layanan dukungan yang disesuaikan dengan kebutuhan individu melalui layanan pelanggan dan jaringan suku cadang yang terkoordinasi.

FOKUS PELANGGAN

Shiputec mengembangkan, memproduksi, dan memasang jalur pemrosesan yang modern, efisien tinggi, dan andal untuk industri makanan. Untuk produksi produk lemak mengkristal seperti margarin, mentega, olesan, dan mentega, Shiputec menawarkan solusi yang juga mencakup jalur proses untuk produk makanan emulsi seperti mayones, saus, dan dressing.

PRODUKSI MARGARIN

Margarin dan produk terkaitnya mengandung fase air dan fase lemak sehingga dapat dikarakterisasi sebagai emulsi air dalam minyak (W/O) dimana fase air terdispersi halus sebagai tetesan dalam fase lemak kontinu. Tergantung pada penerapan produk, komposisi fase lemak dan proses pembuatannya dipilih sesuai.

Selain peralatan kristalisasi, fasilitas manufaktur modern untuk margarin dan produk-produk terkait biasanya mencakup berbagai tangki untuk penyimpanan minyak serta untuk pengemulsi, fase air dan persiapan emulsi; ukuran dan jumlah tangki dihitung berdasarkan kapasitas pabrik dan portofolio produk. Fasilitas ini juga mencakup unit pasteurisasi dan fasilitas peleburan kembali. Dengan demikian, proses pembuatannya secara umum dapat dibagi menjadi beberapa subproses berikut (lihat diagram 1):

PERSIAPAN FASE AIR DAN FASE LEMAK (ZONA 1 )

Fase air sering kali disiapkan secara batch di tangki fase air. Airnya harus berkualitas baik untuk diminum. Jika kualitas air minum tidak dapat dijamin, air dapat diolah terlebih dahulu dengan menggunakan misalnya sistem UV atau filter.

Selain air, fase air dapat terdiri dari garam atau air garam, protein susu (margarin meja dan olesan rendah lemak), gula (puff pastry), zat penstabil (olesan rendah dan rendah lemak), pengawet dan perasa yang larut dalam air.

Bahan utama dalam fase lemak, campuran lemak, biasanya terdiri dari campuran berbagai lemak dan minyak. Untuk mendapatkan margarin dengan karakteristik dan fungsi yang diinginkan, rasio lemak dan minyak dalam campuran lemak sangat menentukan kinerja produk akhir.

Berbagai lemak dan minyak, baik sebagai campuran lemak atau minyak tunggal, disimpan dalam tangki penyimpanan minyak yang biasanya ditempatkan di luar fasilitas produksi. Ini disimpan pada suhu penyimpanan yang stabil di atas titik leleh lemak dan di bawah pengadukan untuk menghindari fraksinasi lemak dan memudahkan penanganan.

Terlepas dari campuran lemak, fase lemak biasanya terdiri dari bahan-bahan kecil yang larut dalam lemak seperti pengemulsi, lesitin, perasa, pewarna dan antioksidan. Bahan-bahan kecil ini dilarutkan dalam campuran lemak sebelum fase air ditambahkan, sehingga sebelum proses emulsifikasi.

PERSIAPAN EMULSI ( ZONA 2 )

Emulsi dibuat dengan memindahkan berbagai minyak dan lemak atau campuran lemak ke tangki emulsi. Biasanya, lemak atau campuran lemak dengan titik leleh tinggi ditambahkan terlebih dahulu, diikuti dengan lemak dengan titik leleh lebih rendah dan minyak cair. Untuk melengkapi persiapan fase lemak, pengemulsi dan bahan-bahan kecil larut minyak lainnya ditambahkan ke dalam campuran lemak. Ketika semua bahan untuk fase lemak telah tercampur dengan baik, fase air ditambahkan dan emulsi dibuat dengan pencampuran yang intensif namun terkontrol.

Sistem yang berbeda dapat digunakan untuk mengukur berbagai bahan untuk emulsi dimana dua diantaranya bekerja secara batch:

Sistem pengukur aliran

Sistem tangki penimbangan

Sistem emulsifikasi in-line kontinyu adalah solusi yang kurang disukai tetapi digunakan misalnya pada saluran berkapasitas tinggi dimana ruang terbatas untuk tangki emulsi tersedia. Sistem ini menggunakan pompa dosis dan pengukur aliran massa untuk mengontrol rasio fase yang ditambahkan ke dalam tangki emulsi kecil.

Semua sistem yang disebutkan di atas dapat dikontrol sepenuhnya secara otomatis. Namun, beberapa pabrik yang lebih tua masih memiliki sistem persiapan emulsi yang dikontrol secara manual, namun sistem ini memerlukan banyak tenaga kerja dan tidak direkomendasikan untuk dipasang saat ini karena peraturan ketertelusuran yang ketat.

Sistem pengukur aliran didasarkan pada persiapan emulsi secara batch di mana berbagai fase dan bahan diukur dengan pengukur aliran massa ketika ditransfer dari berbagai tangki persiapan fase ke dalam tangki emulsi. Akurasi sistem ini adalah +/- 0,3%. Sistem ini dicirikan oleh ketidakpekaan terhadap pengaruh luar seperti getaran dan kotoran.

Sistem tangki penimbangan seperti sistem pengukur aliran yang didasarkan pada persiapan emulsi secara batch. Di sini jumlah bahan dan fase ditambahkan langsung ke tangki emulsi yang dipasang pada sel beban yang mengontrol jumlah yang ditambahkan ke tangki.

Biasanya, sistem dua tangki digunakan untuk menyiapkan emulsi agar dapat menjalankan jalur kristalisasi secara terus menerus. Setiap tangki berfungsi sebagai tangki persiapan dan penyangga (tangki emulsi), sehingga jalur kristalisasi akan diumpankan dari satu tangki sedangkan batch baru akan disiapkan di tangki lain dan sebaliknya. Ini disebut sistem flip-flop.

Suatu larutan dimana emulsi disiapkan dalam satu tangki dan bila siap dipindahkan ke tangki penyangga dimana jalur kristalisasi diumpankan juga merupakan suatu pilihan. Sistem ini disebut sistem premix/buffer.

PASTEURISASI ( ZONA 3 )

Dari tangki penyangga, emulsi biasanya terus dipompa melalui penukar panas pelat (PHE) atau penukar panas permukaan tergores bertekanan rendah (SSHE), atau SSHE bertekanan tinggi untuk pasteurisasi sebelum memasuki jalur kristalisasi.

Untuk produk berlemak penuh, PHE biasanya digunakan. Untuk versi rendah lemak dimana emulsi diharapkan menunjukkan viskositas yang relatif tinggi dan untuk emulsi yang sensitif terhadap panas (misalnya emulsi dengan kandungan protein tinggi) sistem SPX sebagai larutan bertekanan rendah atau SPX-PLUS sebagai larutan bertekanan tinggi direkomendasikan.

Proses pasteurisasi mempunyai beberapa keuntungan. Ini memastikan penghambatan pertumbuhan bakteri dan pertumbuhan mikroorganisme lainnya, sehingga meningkatkan stabilitas mikrobiologis emulsi. Pasteurisasi fase air saja dimungkinkan, namun pasteurisasi emulsi lengkap lebih disukai karena proses pasteurisasi emulsi akan meminimalkan waktu tinggal dari produk yang dipasteurisasi hingga pengisian atau pengemasan produk akhir. Selain itu, produk diolah dalam proses in-line mulai dari pasteurisasi hingga pengisian atau pengemasan produk akhir dan pasteurisasi bahan pengerjaan ulang apa pun dipastikan ketika emulsi lengkap dipasteurisasi.

Selain itu, pasteurisasi emulsi lengkap memastikan bahwa emulsi diumpankan ke garis kristalisasi pada suhu konstan sehingga mencapai parameter pemrosesan, suhu produk, dan tekstur produk yang konstan. Selain itu, terjadinya emulsi pra-kristalisasi yang diumpankan ke peralatan kristalisasi dapat dicegah bila emulsi dipasteurisasi dengan benar dan diumpankan ke pompa bertekanan tinggi pada suhu 5-10°C lebih tinggi dari titik leleh fase lemak.

Proses pasteurisasi yang khas setelah pembuatan emulsi pada suhu 45-55°C meliputi pemanasan dan penahanan emulsi pada suhu 75-85°C selama 16 detik. dan selanjutnya dilakukan proses pendinginan hingga suhu 45-55°C. Suhu akhir bergantung pada titik leleh fase lemak: semakin tinggi titik leleh, semakin tinggi suhunya.

PENDINGINAN, KRISTALISASI DAN KNEADING (ZONA 4)

 

Emulsi dipompa ke jalur kristalisasi melalui pompa piston bertekanan tinggi (HPP). Jalur kristalisasi untuk produksi margarin dan produk terkait biasanya terdiri dari SSHE bertekanan tinggi yang didinginkan dengan media pendingin jenis amonia atau Freon. Mesin rotor pin dan/atau alat kristalisasi perantara sering kali disertakan dalam lini produk untuk menambah intensitas dan waktu pengadukan ekstra untuk produksi produk plastik. Tabung istirahat adalah langkah terakhir dari jalur kristalisasi dan hanya disertakan jika produk dikemas.

Inti dari garis kristalisasi adalah SSHE bertekanan tinggi, dimana emulsi hangat didinginkan secara super dan dikristalkan pada permukaan bagian dalam tabung pendingin. Emulsi secara efisien terkikis oleh pengikis yang berputar, sehingga emulsi didinginkan dan diremas secara bersamaan. Ketika lemak dalam emulsi mengkristal, kristal lemak membentuk jaringan tiga dimensi yang menjebak tetesan air dan minyak cair, sehingga menghasilkan produk dengan sifat plastik semi padat.

Tergantung pada jenis produk yang akan diproduksi dan jenis lemak yang digunakan untuk produk tertentu, konfigurasi jalur kristalisasi (yaitu urutan tabung pendingin dan mesin pin rotor) dapat disesuaikan untuk memberikan konfigurasi optimal untuk produk tersebut. produk tertentu.

Karena jalur kristalisasi biasanya memproduksi lebih dari satu produk lemak tertentu, SSHE sering kali terdiri dari dua atau lebih bagian pendingin atau tabung pendingin untuk memenuhi persyaratan jalur kristalisasi yang fleksibel. Ketika memproduksi produk lemak mengkristal yang berbeda dari berbagai campuran lemak, fleksibilitas diperlukan karena karakteristik kristalisasi campuran mungkin berbeda dari satu campuran ke campuran lainnya.

Proses kristalisasi, kondisi pengolahan dan parameter pengolahan mempunyai pengaruh yang besar terhadap karakteristik produk akhir margarin dan olesan. Saat merancang jalur kristalisasi, penting untuk mengidentifikasi karakteristik produk yang direncanakan untuk diproduksi pada jalur tersebut. Untuk mengamankan investasi di masa depan, diperlukan fleksibilitas lini produksi serta parameter pemrosesan yang dapat dikontrol secara individual, karena rangkaian produk yang diinginkan dapat berubah seiring waktu dan juga bahan mentah.

Kapasitas saluran ditentukan oleh permukaan pendingin yang tersedia di SSHE. Mesin dengan ukuran berbeda tersedia mulai dari jalur berkapasitas rendah hingga tinggi. Berbagai tingkat fleksibilitas juga tersedia mulai dari peralatan tabung tunggal hingga beberapa jalur tabung, sehingga jalur pemrosesan sangat fleksibel.

Setelah produk didinginkan dalam SSHE, produk memasuki mesin rotor pin dan/atau alat kristalisasi perantara yang kemudian diuleni selama jangka waktu tertentu dan dengan intensitas tertentu untuk membantu promosi jaringan tiga dimensi, yaitu pada tingkat makroskopis adalah struktur plastis. Jika produk dimaksudkan untuk didistribusikan sebagai produk yang dibungkus, maka produk tersebut akan masuk ke SSHE kembali sebelum mengendap di tabung istirahat sebelum dibungkus. Jika produk diisi ke dalam cangkir, tidak ada tabung istirahat yang disertakan dalam jalur kristalisasi.

PENGEMASAN, PENGISIAN DAN PEleburan Kembali ( ZONA 5 )

Berbagai mesin pengepakan dan pengisian tersedia di pasaran dan tidak akan dijelaskan dalam artikel ini. Namun konsistensi produk akan jauh berbeda jika diproduksi dalam bentuk kemasan atau isi. Jelas bahwa produk yang dikemas harus memiliki tekstur yang lebih keras dibandingkan produk isi dan jika tekstur ini tidak optimal maka produk akan dialihkan ke sistem peleburan kembali, dicairkan dan ditambahkan ke tangki penyangga untuk diproses ulang. Tersedia berbagai sistem peleburan kembali tetapi sistem yang paling banyak digunakan adalah PHE atau SSHE bertekanan rendah.

OTOMATISASI

 

Margarin, seperti produk makanan lainnya, di banyak pabrik saat ini diproduksi berdasarkan prosedur penelusuran yang ketat. Prosedur-prosedur ini biasanya mencakup bahan-bahan, produksi, dan produk akhir yang tidak hanya menghasilkan peningkatan keamanan pangan tetapi juga kualitas pangan yang konstan. Tuntutan ketertelusuran dapat diterapkan dalam sistem kendali pabrik dan sistem kendali Shiputec dirancang untuk mengendalikan, mencatat, dan mendokumentasikan kondisi dan parameter penting mengenai proses produksi secara lengkap.

Sistem kontrol dilengkapi dengan proteksi kata sandi dan menampilkan pencatatan data historis dari semua parameter yang terlibat dalam lini pemrosesan margarin mulai dari informasi resep hingga evaluasi produk akhir. Pencatatan data mencakup kapasitas dan keluaran pompa bertekanan tinggi (l/jam dan tekanan balik), suhu produk (termasuk proses pasteurisasi) selama kristalisasi, suhu pendinginan (atau tekanan media pendingin) SSHE, kecepatan SSHE dan mesin pin rotor serta beban motor yang menjalankan pompa tekanan tinggi, SSHE dan mesin pin rotor.

Sistem kendali

Selama pemrosesan, alarm akan dikirimkan ke operator jika parameter pemrosesan untuk produk tertentu berada di luar batas; ini diatur di editor resep sebelum produksi. Alarm ini harus dikenali secara manual dan tindakan sesuai prosedur harus diambil. Semua alarm disimpan dalam sistem alarm bersejarah untuk dilihat nanti. Ketika produk meninggalkan lini produksi dalam bentuk yang dikemas atau diisi dengan sesuai, produk tersebut terpisah dari nama produk yang biasanya ditandai dengan tanggal, waktu, dan nomor identifikasi batch untuk pelacakan selanjutnya. Riwayat lengkap dari semua langkah produksi yang terlibat dalam proses manufaktur disimpan demi keamanan produsen dan pengguna akhir, konsumen.

CIP

Pabrik pembersih CIP (CIP = pembersihan di tempat) juga merupakan bagian dari fasilitas margarin modern karena pabrik produksi margarin harus dibersihkan secara rutin. Untuk produk margarin tradisional seminggu sekali merupakan interval pembersihan yang normal. Namun, untuk produk sensitif seperti produk rendah lemak (kandungan air tinggi) dan/atau produk mengandung protein tinggi, disarankan interval yang lebih pendek antara CIP.

Pada prinsipnya, ada dua sistem CIP yang digunakan: Pabrik CIP yang menggunakan media pembersih hanya satu kali atau Pabrik CIP yang direkomendasikan yang beroperasi melalui larutan penyangga media pembersih dimana media seperti alkali, asam dan/atau disinfektan dikembalikan ke masing-masing CIP. tangki penyimpanan setelah digunakan. Proses yang terakhir ini lebih disukai karena merupakan solusi ramah lingkungan dan merupakan solusi ekonomis sehubungan dengan konsumsi bahan pembersih dan juga biayanya.

Jika beberapa jalur produksi dipasang di satu pabrik, dimungkinkan untuk menyiapkan jalur pembersihan paralel atau sistem satelit CIP. Hal ini menghasilkan pengurangan yang signifikan dalam waktu pembersihan dan konsumsi energi. Parameter proses CIP secara otomatis dikontrol dan dicatat untuk ditelusuri nanti di sistem kontrol.

KETERANGAN AKHIR

Saat memproduksi margarin dan produk-produk terkait, penting untuk diingat bahwa bukan hanya bahan-bahan seperti minyak dan lemak yang digunakan atau resep produk yang menentukan kualitas produk akhir tetapi juga konfigurasi pabrik, parameter pemrosesan dan keadaan pabrik. Jika jalur atau peralatan tidak dirawat dengan baik, terdapat risiko bahwa jalur tersebut tidak berfungsi secara efisien. Oleh karena itu, untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi, pabrik yang berfungsi dengan baik adalah suatu keharusan, namun pemilihan campuran lemak dengan karakteristik yang sesuai dengan aplikasi akhir produk juga penting, serta konfigurasi dan pilihan parameter pemrosesan pabrik yang benar juga penting. Yang terakhir, produk akhir harus diberi perlakuan suhu sesuai dengan penggunaan akhir.