마가린 생산 기술

마가린 생산 기술

요약

오늘날의 식품 회사는 다른 제조 기업과 마찬가지로 식품 가공 장비의 신뢰성과 품질뿐만 아니라 가공 장비 공급업체가 제공할 수 있는 다양한 서비스에도 중점을 두고 있습니다. 우리가 제공하는 효율적인 처리 라인 외에도 우리는 중요한 애프터마켓 서비스를 잊지 않고 초기 아이디어 또는 프로젝트 단계부터 최종 시운전 단계까지 파트너가 될 수 있습니다.

Shiputec은 식품 가공 및 포장 산업에서 20년 이상의 경험을 보유하고 있습니다.

우리 기술 소개

비전과 헌신

Shiputec 부문은 글로벌 운영을 통해 유제품, 식품, 음료, 해양, 제약 및 개인 관리 산업에 대한 프로세스 엔지니어링 및 자동화 솔루션을 설계, 제조 및 판매합니다.

우리는 전 세계 고객이 제조 공장과 공정의 성과와 수익성을 향상할 수 있도록 돕기 위해 최선을 다하고 있습니다. 우리는 엔지니어링 구성요소부터 세계 최고의 애플리케이션과 개발 전문 지식을 바탕으로 전체 프로세스 플랜트 설계에 이르기까지 광범위한 제품과 솔루션을 제공함으로써 이를 달성합니다.

우리는 조화로운 고객 서비스 및 예비 부품 네트워크를 통해 고객의 개별 요구에 맞는 지원 서비스를 통해 고객이 서비스 수명 전반에 걸쳐 공장의 성능과 수익성을 최적화할 수 있도록 지속적으로 지원합니다.

고객 중심

Shiputec은 식품 산업을 위한 현대적이고 효율적이며 안정적인 가공 라인을 개발, 제조 및 설치합니다. 마가린, 버터, 스프레드, 쇼트닝과 같은 결정화된 지방 제품 생산을 위해 Shiputec은 마요네즈, 소스, 드레싱과 같은 유화 식품용 공정 라인으로 구성된 솔루션을 제공합니다.

마가린 생산

마가린 및 관련 제품은 수상과 지방상을 포함하므로 수상이 연속적인 지방상에 물방울로 미세하게 분산된 W/O(유중수형) 에멀젼이라는 특징을 가질 수 있습니다. 제품의 용도에 따라 지방상의 구성과 제조 공정이 그에 따라 선택됩니다.

결정화 장비 외에도 마가린 및 관련 제품을 위한 현대식 제조 시설에는 일반적으로 오일 저장은 물론 유화제, 수상 및 유제 준비를 위한 다양한 탱크가 포함됩니다. 탱크의 크기와 수는 플랜트 용량과 제품 포트폴리오를 기준으로 계산됩니다. 이 시설에는 저온살균 장치와 재용해 시설도 포함되어 있습니다. 따라서 제조 공정은 일반적으로 다음과 같은 하위 공정으로 나눌 수 있습니다(그림 1 참조).

E수상 및 지방상 준비(영역 1)

수상은 종종 수상 탱크에서 배치 방식으로 준비됩니다. 물은 마실 수 있는 품질이 좋아야 합니다. 식수 품질을 보장할 수 없는 경우 UV 또는 필터 시스템 등을 통해 물을 전처리할 수 있습니다.

물 외에도 수상은 소금이나 소금물, 우유 단백질(식용 마가린 및 저지방 스프레드), 설탕(퍼프 페이스트리), 안정제(저지방 스프레드 및 저지방 스프레드), 방부제 및 수용성 향료로 구성될 수 있습니다.

지방 단계의 주요 성분인 지방 혼합물은 일반적으로 다양한 지방과 오일의 혼합물로 구성됩니다. 원하는 특성과 기능성을 갖춘 마가린을 얻기 위해서는 지방 혼합물의 지방과 오일의 비율이 최종 제품의 성능에 결정적인 영향을 미칩니다.

지방 혼합 또는 단일 오일 형태의 다양한 지방과 오일은 일반적으로 생산 시설 외부에 배치되는 오일 저장 탱크에 저장됩니다. 이는 지방의 분별을 방지하고 취급이 용이하도록 하기 위해 지방의 녹는점보다 높은 안정적인 보관 온도와 교반 상태로 유지됩니다.

지방 혼합물 외에도 지방 단계는 일반적으로 유화제, 레시틴, 향료, 색소 및 항산화제와 같은 지용성 성분으로 구성됩니다. 이러한 미량 성분은 수상이 첨가되기 전, 즉 유화 과정 전에 지방 혼합물에 용해됩니다.

에멀젼 준비(ZONE 2)

다양한 유지와 지방 또는 지방 혼합물을 에멀젼 탱크로 옮겨 에멀젼을 제조합니다. 일반적으로 녹는점이 높은 지방이나 지방 혼합물을 먼저 첨가한 다음 녹는점이 낮은 지방과 액체 오일을 첨가합니다. 지방 단계의 준비를 완료하기 위해 유화제 및 기타 지용성 부성분을 지방 혼합물에 첨가합니다. 지방 단계의 모든 성분이 적절하게 혼합되면 수상 단계가 추가되고 집중적이지만 제어된 혼합을 통해 에멀젼이 생성됩니다.

다양한 시스템을 사용하여 에멀젼의 다양한 성분을 계량할 수 있으며 그 중 두 가지가 배치 방식으로 작동합니다.

유량계 시스템

계량 탱크 시스템

연속 인라인 유화 시스템은 덜 선호되지만 예를 들어 에멀젼 탱크의 제한된 공간을 사용할 수 있는 고용량 라인에서 사용되는 솔루션입니다. 이 시스템은 정량 펌프와 질량 유량계를 사용하여 작은 유제 탱크에 추가되는 상의 비율을 제어합니다.

위에서 언급한 시스템은 모두 완전 자동으로 제어될 수 있습니다. 그러나 일부 오래된 공장에는 여전히 수동으로 제어되는 유제 준비 시스템이 있지만 이는 노동력이 많이 들고 엄격한 추적 규칙으로 인해 현재 설치를 권장하지 않습니다.

유량계 시스템은 다양한 상 준비 탱크에서 에멀젼 탱크로 이동할 때 다양한 상과 성분이 질량 유량계로 측정되는 배치식 에멀젼 준비를 기반으로 합니다. 이 시스템의 정확도는 +/-0.3%입니다. 이 시스템은 진동이나 먼지와 같은 외부 영향에 민감하지 않다는 특징이 있습니다.

계량 탱크 시스템은 배치식 유제 준비를 기반으로 하는 유량계 시스템과 같습니다. 여기서 성분과 상의 양은 탱크에 추가되는 양을 제어하는 ​​로드 셀에 장착된 에멀젼 탱크에 직접 추가됩니다.

일반적으로 결정화 라인을 연속적으로 실행할 수 있도록 에멀젼을 준비하는 데 2탱크 시스템이 사용됩니다. 각 탱크는 준비 및 완충 탱크(유화 탱크)로 작동하므로 결정화 라인은 한 탱크에서 공급되고 새 배치는 다른 탱크에서 준비되며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이를 플립플롭 시스템이라고 합니다.

에멀젼이 하나의 탱크에서 준비되고 준비되면 결정화 라인이 공급되는 버퍼 탱크로 옮겨지는 솔루션도 옵션입니다. 이 시스템을 프리믹스/버퍼 시스템이라고 합니다.

저온살균(구역 3)

완충 탱크에서 에멀젼은 일반적으로 판형 열교환기(PHE)나 저압 긁힌 표면 열교환기(SSHE) 또는 결정화 라인에 들어가기 전 저온살균을 위한 고압 SSHE를 통해 지속적으로 펌핑됩니다.

완전 지방 제품의 경우 일반적으로 PHE가 사용됩니다. 에멀젼의 점도가 비교적 높을 것으로 예상되는 저지방 버전과 열에 민감한 에멀젼(예: 단백질 함량이 높은 에멀젼)의 경우 저압 솔루션인 SPX 시스템 또는 고압 솔루션인 SPX-PLUS를 권장합니다.

저온살균 공정에는 몇 가지 장점이 있습니다. 이는 박테리아 성장과 다른 미생물의 성장을 억제하여 에멀젼의 미생물학적 안정성을 향상시킵니다. 수상의 저온살균도 가능하지만, 에멀젼의 저온살균 공정은 저온살균 제품에서 최종 제품의 충전 또는 포장까지의 체류 시간을 최소화하므로 완전한 에멀젼의 저온살균이 선호됩니다. 또한 제품은 저온살균부터 최종 제품의 충전 또는 포장까지 인라인 공정으로 처리되며 전체 유제가 저온살균될 때 모든 재작업 물질의 저온살균이 보장됩니다.

또한 전체 에멀젼을 저온살균하면 에멀젼이 일정한 온도에서 결정화 라인에 공급되어 일정한 처리 매개변수, 제품 온도 및 제품 질감을 달성할 수 있습니다. 또한, 유제를 적절하게 저온살균하여 지방상의 녹는점보다 5~10°C 높은 온도에서 고압 펌프로 공급하면 결정화 장비로 공급되는 전결정화된 유제의 발생을 방지할 수 있습니다.

일반적인 저온살균 공정에는 45~55°C에서 유제를 제조한 후 75~85°C에서 16초 동안 유제를 가열하고 유지하는 과정이 포함됩니다. 이후 45~55°C의 온도로 냉각 과정을 거칩니다. 최종 온도는 지방상의 녹는점에 따라 달라집니다. 녹는점이 높을수록 온도도 높아집니다.

냉각, 결정화 및 반죽(구역 4)

 

에멀젼은 고압 피스톤 펌프(HPP)를 통해 결정화 라인으로 펌핑됩니다. 마가린 및 관련 제품 생산을 위한 결정화 라인은 일반적으로 암모니아 또는 프레온 유형 냉각 매체로 냉각되는 고압 SSHE로 구성됩니다. 플라스틱 제품 생산을 위한 반죽 강도와 시간을 추가하기 위해 핀 로터 기계 및/또는 중간 결정화기가 라인에 포함되는 경우가 많습니다. 휴지 튜브는 결정화 라인의 마지막 단계이며 제품이 포장된 경우에만 포함됩니다.

결정화 라인의 핵심은 따뜻한 에멀젼이 과냉각되어 냉각 튜브의 내부 표면에서 결정화되는 고압 SSHE입니다. 에멀젼은 회전하는 스크레이퍼에 의해 효율적으로 긁어내어 에멀젼은 냉각되고 동시에 반죽됩니다. 에멀젼의 지방이 결정화되면 지방 결정이 물방울과 액체 오일을 포집하는 3차원 네트워크를 형성하여 플라스틱 반고체 특성을 지닌 제품이 생성됩니다.

제조할 제품의 유형과 특정 제품에 사용되는 지방의 유형에 따라 결정화 라인의 구성(예: 냉각 튜브 및 핀 로터 기계의 순서)을 조정하여 최적의 구성을 제공할 수 있습니다. 특정 제품.

결정화 라인은 일반적으로 하나 이상의 특정 지방 제품을 제조하므로 SSHE는 유연한 결정화 라인에 대한 요구 사항을 충족하기 위해 두 개 이상의 냉각 섹션 또는 냉각 튜브로 구성되는 경우가 많습니다. 다양한 지방 혼합물의 다양한 결정화된 지방 제품을 생산할 때 혼합물의 결정화 특성이 혼합물마다 다를 수 있으므로 유연성이 필요합니다.

결정화 공정, 가공 조건 및 가공 매개변수는 최종 마가린 및 스프레드 제품의 특성에 큰 영향을 미칩니다. 결정화 라인을 설계할 때에는 해당 라인에서 생산할 제품의 특성을 파악하는 것이 중요합니다. 미래를 위한 투자를 확보하려면 관심 있는 제품의 범위가 시간과 원자재에 따라 변할 수 있으므로 라인의 유연성과 개별적으로 제어할 수 있는 처리 매개변수가 필요합니다.

라인의 용량은 SSHE의 사용 가능한 냉각 표면에 따라 결정됩니다. 저용량 라인부터 고용량 라인까지 다양한 크기의 기계를 사용할 수 있습니다. 또한 단일 튜브 장비부터 다중 튜브 라인까지 다양한 수준의 유연성이 가능하므로 가공 라인의 유연성이 매우 높습니다.

제품이 SSHE에서 냉각된 후 핀 로터 기계 및/또는 중간 결정화기에 들어가 일정 시간 동안 특정 강도로 반죽되어 3차원 네트워크의 촉진을 돕습니다. 거시적 수준에서는 플라스틱 구조입니다. 제품이 포장된 제품으로 배포될 예정인 경우 포장 전 휴지 튜브에 고정되기 전에 다시 SSHE로 들어갑니다. 제품을 컵에 채우는 경우 결정화 라인에 휴지 튜브가 포함되지 않습니다.

포장, 충전 및 재용해(ZONE 5)

다양한 포장 및 충전 기계가 시중에 판매되고 있으며 이 기사에서는 설명하지 않습니다. 그러나 포장용이나 충전용으로 생산하는 경우에는 제품의 농도가 매우 다릅니다. 포장된 제품은 충전된 제품보다 더 단단한 질감을 나타내야 하며, 이 질감이 최적이 아닌 경우 제품은 재용해 시스템으로 전환되어 용융된 후 재처리를 위해 버퍼 탱크에 추가됩니다. 다양한 재용해 시스템을 사용할 수 있지만 가장 많이 사용되는 시스템은 PHE 또는 저압 SSHE입니다.

오토메이션

 

마가린은 다른 식품과 마찬가지로 오늘날 많은 공장에서 엄격한 추적 절차에 따라 생산됩니다. 일반적으로 재료, 생산 및 최종 제품을 다루는 이러한 절차는 식품 안전을 향상시킬 뿐만 아니라 식품 품질을 일정하게 유지합니다. 추적성 요구는 공장의 제어 시스템에서 구현될 수 있으며 Shiputec 제어 시스템은 전체 제조 공정과 관련된 중요한 조건과 매개변수를 제어, 기록 및 문서화하도록 설계되었습니다.

제어 시스템에는 비밀번호 보호 기능이 탑재되어 있으며 레시피 정보부터 최종 제품 평가까지 마가린 가공 라인과 관련된 모든 매개변수에 대한 기록 데이터 기록 기능을 갖추고 있습니다. 데이터 로깅에는 고압 펌프의 용량 및 출력(1/시간 및 배압), 결정화 중 제품 온도(저온살균 공정 포함), SSHE의 냉각 온도(또는 냉각 매체 압력), SSHE의 속도 및 핀 로터 기계와 고압 펌프, SSHE 및 핀 로터 기계를 작동하는 모터 부하.

제어 시스템

처리 중에 특정 제품의 처리 매개변수가 한계를 벗어나면 작업자에게 경보가 전송됩니다. 이는 생산 전에 레시피 편집기에서 설정됩니다. 이러한 알람은 수동으로 확인해야 하며 절차에 따라 조치를 취해야 합니다. 모든 경보는 나중에 볼 수 있도록 과거 경보 시스템에 저장됩니다. 제품이 적절하게 포장되거나 채워진 형태로 생산 라인에서 출고되면 일반적으로 나중에 추적할 수 있도록 날짜, 시간 및 배치 식별 번호가 표시된 제품 이름과 별개입니다. 따라서 제조 공정과 관련된 모든 생산 단계의 전체 이력은 생산자와 최종 사용자인 소비자의 보안을 위해 보관됩니다.

CIP

마가린 생산 공장은 정기적으로 청소해야 하므로 CIP 세척 공장(CIP = Cleaning in Place)도 현대식 마가린 시설의 일부입니다. 기존 마가린 제품의 경우 일주일에 한 번이 일반적인 청소 간격입니다. 그러나 저지방(고수분 함량) 및/또는 고단백질 함유 제품과 같은 민감한 제품의 경우 CIP 간격을 더 짧게 하는 것이 좋습니다.

원칙적으로 두 가지 CIP 시스템이 사용됩니다. 세척 매체를 한 번만 사용하는 CIP 플랜트 또는 잿물, 산 및/또는 소독제와 같은 매체가 개별 CIP로 반환되는 세척 매체의 완충 용액을 통해 작동하는 권장 CIP 플랜트입니다. 사용 후 저장 탱크. 후자의 방법은 환경 친화적인 솔루션을 나타내고 세척제 소비 및 그에 따른 비용 측면에서 경제적인 솔루션이기 때문에 선호됩니다.

하나의 공장에 여러 생산 라인이 설치된 경우 병렬 청소 트랙 또는 CIP 위성 시스템을 설정할 수 있습니다. 그 결과 청소 시간과 에너지 소비가 크게 줄어듭니다. CIP 프로세스의 매개변수는 나중에 제어 시스템에서 추적할 수 있도록 자동으로 제어되고 기록됩니다.

최종 발언

마가린 및 관련 제품을 생산할 때 최종 제품의 품질을 결정하는 것은 사용된 유지방과 같은 성분이나 제품 제조법뿐만 아니라 식물의 구성, 처리 매개 변수 및 공장 상태. 라인이나 장비의 유지관리가 제대로 이루어지지 않으면 라인이 효율적으로 수행되지 않을 위험이 있습니다. 따라서 고품질 제품을 생산하려면 제대로 기능하는 식물이 필수이지만, 제품의 최종 적용에 해당하는 특성을 지닌 지방 혼합물을 선택하는 것 또한 식물의 올바른 구성 및 가공 매개변수 선택과 마찬가지로 중요합니다. 마지막으로 최종 제품은 최종 용도에 따라 온도 처리를 거쳐야 합니다..