Processo de produção de margarina - Fabricante na China

Vídeo de produção:https://www.youtube.com/watch?v=Zar71w0TUzM 

A produção de margarina compreende duas etapas: preparação da matéria-prima e resfriamento e plastificação. Os principais equipamentos incluem tanques de preparação, bomba de alta pressão, trocador de calor de superfície raspada, máquina de rotor de pinos, unidade de refrigeração, máquina de envase de margarina, entre outros.

O processo anterior consiste na mistura da fase oleosa e da fase aquosa, na medição e emulsificação dessa mistura, preparando assim o material para o processo seguinte. O último processo é a plastificação por resfriamento contínuo e a embalagem do produto.

O processo de preparação da matéria-prima da margarina é mostrado na Figura 1:

1. 1.O leite fermentado

Algumas fórmulas de margarina adicionam leite, e o leite, após a fermentação por bactérias do ácido lático, pode produzir um sabor semelhante ao do creme natural; por isso, na fábrica, o leite fermentado é misturado com água.

1. 2.Mistura de água

A água e os aditivos hidrossolúveis presentes na fórmula da margarina, como leite fermentado, sal, conservantes, etc., são adicionados à fase aquosa, que é então misturada no tanque de dosagem na proporção prescrita, sob agitação e homogeneização, de modo que os componentes da fase aquosa se dissolvam em uma solução uniforme.

1. 3.mistura de fase oleosa

O óleo bruto de diferentes especificações é inicialmente misturado no tanque de mistura de óleo de acordo com a proporção prescrita, e então os aditivos solúveis em óleo, como emulsificante, antioxidante, pigmento solúvel em óleo, celulose solúvel em óleo, etc., são adicionados à fase oleosa de acordo com a proporção, misturados no tanque de dosagem e agitados para formar uma fase oleosa uniforme.

1. 4.A emulsão

O objetivo da emulsificação da margarina é dispersar a fase aquosa de maneira uniforme e estável na fase oleosa, e o grau de dispersão da fase aquosa tem um grande impacto na qualidade do produto. Como o sabor da margarina está intimamente relacionado ao tamanho das partículas da fase aquosa, e a proliferação de microrganismos ocorre nesse meio, sendo que o tamanho das bactérias em geral varia de 1 a 5 micrômetros, gotículas de água na faixa de 10 a 20 micrômetros ou menores podem limitar a proliferação bacteriana. Portanto, uma dispersão da fase aquosa muito fina, com partículas muito pequenas, fará com que a margarina perca o sabor; uma dispersão insuficiente, com partículas muito grandes, fará com que a margarina se deteriore. A relação entre o grau de dispersão da fase aquosa na margarina e as características do produto pode ser resumida da seguinte forma:

Pode-se observar que a operação de emulsificação deve atingir um certo grau de dispersão, conforme exigido.

O objetivo de misturar as fases aquosa e oleosa separadamente e de forma homogênea com a fase anterior é garantir a consistência uniforme de toda a emulsão após a emulsificação e mistura das duas fases, óleo e água. A emulsificação é realizada a uma temperatura de 50-60 graus, adicionando-se a fase aquosa à fase oleosa previamente medida. Sob agitação mecânica ou por bombeamento, a fase aquosa se dispersa completamente na fase oleosa, formando um látex. No entanto, esse látex líquido é muito instável e, ao interromper a agitação, pode ocorrer a separação entre as fases óleo e água.

Após a mistura da emulsão, o processo de resfriamento e plastificação é realizado até que o produto seja embalado.

A emulsão deve ser resfriada e plastificada para produzir uma margarina flexível. Atualmente, utiliza-se principalmente um dispositivo fechado de plastificação por resfriamento contínuo, composto por um evaporador rotativo ou trocador de calor de superfície raspada (unidade A), uma máquina de rotor de pinos ou amassadeira (unidade C) e um tubo de repouso (unidade B). O processo tecnológico é ilustrado na Figura 2:

Este conjunto de equipamentos possui as seguintes características:

1. Operação contínua hermética sob alta pressão

A emulsão pré-misturada é alimentada no cilindro de resfriamento por uma bomba de alta pressão. A alta pressão permite vencer a resistência em toda a unidade, além de tornar o produto mais fino e homogêneo. A operação em circuito fechado impede a entrada de ar e a condensação da água misturada à emulsão durante o resfriamento, garantindo os requisitos de higiene do produto e reduzindo a perda de refrigeração.

2. Resfriamento e emulsificação

A emulsão é resfriada rapidamente com amônia ou Freon no evaporador, resultando na formação de pequenas partículas cristalinas, geralmente de 1 a 5 mícrons, que conferem um sabor delicado. Além disso, o raspador no eixo rotativo do evaporador está intimamente conectado à parede interna do cilindro, de modo que, durante a operação, ele não só remove continuamente os cristais aderidos à parede interna, como também dispersa a emulsão, atendendo aos requisitos de emulsificação do sabor.

3. Amassamento e desengorduramento (máquina de rotor de pinos)

Embora a emulsão resfriada pelo evaporador já tenha começado a cristalizar, ela ainda precisa de um período de tempo para se desenvolver. Se a emulsão for deixada cristalizar em repouso, formará uma rede de cristais lipídicos sólidos. O resultado é que a emulsão resfriada formará uma massa muito dura e sem plasticidade. Portanto, para obter margarina com certa plasticidade, a estrutura da rede deve ser quebrada por meios mecânicos antes que a emulsão forme a estrutura de rede completa, de modo a reduzir o espessamento. A amassagem e a redução do espessamento são realizadas principalmente em máquinas de rotor de pinos.

A unidade A (votador) é, na verdade, um dispositivo de resfriamento por raspador. A emulsão é impulsionada para dentro da unidade A (votador) fechada por uma bomba de alta pressão. O material passa pelo canal entre o cilindro de resfriamento e o eixo rotativo, e sua temperatura cai rapidamente devido ao resfriamento brusco pelo fluido refrigerante. Duas fileiras de raspadores são dispostas na superfície do eixo. Os cristais formados na superfície interna do votador são raspados pelo raspador rotativo de alta velocidade, expondo sempre uma nova superfície de resfriamento e mantendo uma transferência de calor eficiente. A emulsão se dispersa sob a ação do raspador. Quando o material passa pela unidade A (votador), sua temperatura cai para 10-20 graus, valor inferior ao ponto de fusão do óleo. Embora o óleo comece a cristalizar, ele ainda não atingiu o estado sólido. Nesse momento, a emulsão está em estado de resfriamento e se apresenta como um líquido viscoso.

O eixo de rotação da unidade A (votador) é oco. Durante a operação, água quente a 50-60 graus é vertida no centro do eixo de rotação para evitar a cristalização e a formação de crostas no eixo, prevenindo o bloqueio.

A unidade C (máquina de rotor de pinos) é um dispositivo de amassamento e desmoldagem, conforme mostrado na figura acima. Duas fileiras de parafusos metálicos são instaladas no eixo rotativo, e uma fileira de parafusos metálicos fixos é instalada na parede interna do cilindro, de forma alternada com os parafusos metálicos do eixo, sem se tocarem. Quando o eixo gira em alta velocidade, os parafusos metálicos do eixo passam pelo vão dos parafusos metálicos fixos, e o material é totalmente amassado. Sob essa ação, promove-se o crescimento de cristais, a destruição da estrutura da rede cristalina, a formação de cristais descontínuos, a redução da consistência e o aumento da plasticidade.

A unidade C (máquina de rotor de pinos) exerce um forte efeito de amassamento apenas durante a noite extremamente fria, necessitando apenas de conservação de calor e não de refrigeração. À medida que o calor de cristalização é liberado (cerca de 50 kcal/kg) e o calor gerado pelo atrito do amassamento é dissipado, a temperatura de saída da unidade C (máquina de rotor de pinos) é superior à temperatura de alimentação. Nesse momento, a cristalização está cerca de 70% completa, mas o produto ainda está macio. O produto final é liberado pela válvula de extrusão e endurecerá após um certo tempo.

Após a margarina sair da unidade C (máquina de rotor de pinos), ela precisa ser tratada termicamente a uma determinada temperatura. Geralmente, o produto é mantido a uma temperatura 10 graus abaixo do ponto de fusão por mais de 48 horas. Esse tratamento é chamado de maturação. O produto maturado pode ser enviado diretamente para a fábrica de processamento de alimentos para uso.