М'які маргарини

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

М'які маргарини є переохолодженими високодисперсними емульсіями прямого, зворотнього або змішаного типу, до складу яких входять високоякісні харчові жири рослинного і тваринного походження у натуральному та модифікованому вигляді, молоко, вода, вітаміни, поверхнево-активні речовини (ПАР), харчові барвники, ароматизатори, сіль та інші добавки.

М'які маргарини призначені для безпосереднього вживання в їжу, домашньої кулінарії, а також для використання у мережі громадського харчування: при виготовленні кулінарних, кондитерських та хлібо-булочних виробів.

Для м'яких маргаринів характерні підвищена біологічна цінність, однорідна пластична консистенція, здатність добре намащуватись безпосередньо після виймання з побутового холодильника.

Освоєння сучасних ліній з виробництва м'яких маргаринів дозволило розширити асортимент маргаринової продукції. М'які маргарини швидко знайшли свого споживача, тому їх виробництво набуло прискореного розвитку.

М'які маргарини в Україні виробляють ЗАТ «Київський маргзавод», ЗАТ «Марг-Вест» (м. Донецьк), СП «Геліос-Вальтер Рау» (м. Ужгород), АТЗТ «Львівський ЖК», ЗАТ «Одеський ОЖК», ЗАТ «Харківський ЖК».

Асортимент маргаринів включає низькокалорійні, середньокалорійні і висококалорійні маргарини. Особливим попитом споживачів користується група десертних та фруктових маргаринів, таких як «Марійка», «Наталка», «Десертний шоколадний», «Полуничний», «Малиновий», які пакуються у привабливі, художньо оформлені полімерні стаканчики. Добре відомий споживачам висококалорійний маргарин «Дар сонця» - продукція спільного підприємства «Геліос-Вальтер Рау». Завоював ринок м'який маргарин «Мальва», який виробляє АТЗТ «Львівський ЖК» у гарній прямокутній полімерній коробці. Організовано нові виробництва м'яких маргаринів на малих підприємствах «Віста», «Авіс», «Пані Крістіна» та ін.

Для забезпечення стійкого попиту населення на м'який маргарин необхідно створити постійний асортимент з певного числа видів, які б мали оригінальні смакові характеристики, функціональні властивості та чітке призначення - столове, кондитерське, кулінарне чи бутербродне.



1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Огляд літератури

1.1.1 Характеристика виробництва м'якого маргарину

В основу технології безперервного поточного виробництва м'яких маргаринів покладено метод переохолодження жиро-водної емульсії з наступною її обробкою в декристалізаторах і фільтрах-структураторах.

Технологічна схема виробництва м'якого маргарину включає такі основні стадії: емульгування, теплова обробка, охолодження, пластифікація, кристалізація, пакування готового продукту.

Після попереднього емульгування маргаринову емульсію передають на переохолодження, де холод витрачається на зниження її температури і компенсацію прихованої теплоти кристалізації, а потім емульсія надходить на подальше диспергування в агрегаті механічної обробки (декристалізаторі).

Для одержання пластичного маргарину необхідно забезпечити максимальне відведення тепла на кінцевій стадії - в останньому циліндрі переохолоджувача. Зниження температури на цій стадії повинно становити не менше 20 % від загального температурного градієнта.

Найбільшого поширення за останні 25 років набули витискувальні переохолоджувачі - апарати типу «Вотатор» безперервної дії. Він складається з таких основних вузлів: пристрій для охолодження емульсії, який включає комплект охолоджуючих циліндрів і камеру для випаровування аміаку, пристрій для пластифікації і кристалізації, а також систему подачі і відведення маргаринової емульсії та холодильного агента.

Аналогічні апарати фірм «Girddler» (США), «Сamtack» (Англія), «Agger» (Данія), «Schrцder» (Германія), «Alfa Laval» (Швеція) мають від одного до шести циліндрів, а їх продуктивність коливається від 0,2 до 6 т/год.

Проаналізуємо декілька способів, за якими одержують маргарин :

1. Технологічний процес виробництва м'яких маргаринів на безперервній лінії фірми «Сamtack» продуктивністю 4-5 т/год складається з наступних операцій: темперування дезодорованих жирів; підготовка барвника, емульгатора та жирових додатків; підготовка води, солі, водних додатків; дозування за масою рецептурних компонентів; змішування та темперування рецептурного набору; емульгування водної і жирової фаз; охолодження емульсії; пластифікація в декристалізаторі та у фільтрах-структураторах; кристалізація; фасування у полімерні стаканчики; складання стаканчиків у картонні короби та обандеролювання.

Підготовлені жирові компоненти - темперовані саломас та рослинні олії - з ємкостей 11, розчин емульгатора з ємкості 4 і барвник з бака 5 насосами 3 передають до приймального бака автоматичних вагів. Водорозчинні компоненти - молоко, розчини цукру і солі - з ємкості 1 і воду з ємкості 2 подають у бачок 9 системи автоматичного дозування. Інші жиро- і водорозчинні добавки з ємкостей 6 і 7 передають насосами-дозаторами 10 у приймальні бачки вагів.

Зважені компоненти жирової і водно-молочної фаз насосами 3 передають до змішувача 24, де протягом 5-10 хв відбувається їх змішування. Для підвищення ступеня дисперсності емульсію піддають рециркуляції в системі протягом 5-10 хв за допомогою відцентрового насоса-емульсатора 25. Зі змішувача 24 маргаринова емульсія подається через подвійний фільтр 23 у пастеризатор 20, у якому вона автоматично нагрівається гарячою водою до 85-90 ⁰С, а далі охолоджується холодною водою до 40-45 ⁰С. Пастеризована маргаринова емульсія насосом високого тиску 19 спрямовується до чотирициліндрового витискувального охолоджувача 17.

Для того щоб під час охолодження запобігти утворенню великих кристалів, переохолоджена маргаринова емульсія зазнає пластифiкацiп шляхом додаткової механічної обробки у двоцилiндровому декристалiзаторi 18. У початковий перiод роботи, доки ще не встановився стабiльний режим, маргаринова емульсiя пiсля декристалiзатора спрямовується у систему 21-22 вторинноп обробки, з якоп насосом 3 повертається до змiшувача 24.

Пiсля стабiлiзацiп режиму емульгування та охолодження маргарин надходить до розподiльного пристрою 16, де подiляється на два паралельних потоки, а далi через фiльтри-структуратори 15 надходить у кристалiзатори 14.

З них напiвзастиглий, але все ще рухливий маргарин подається до

фасувальних автоматiв 13, куди одночасно подаються стаканчики та кришки. Надлишок маргарину вiдводиться до системи 21-22 вторинноп обробки, звiдки розплавлена емульсiя передається до змiшувача 24.

Стаканчики з полiвiнiлхлориду мiсткiстю 250 г наповнюються маргарином, щiльно закриваються кришками i конвейєром спрямовуються до пакувального автомата 12. Автомат знімає стаканчики з маргарином з конвеєра, складає пх по 36 штук у картонні короби, які після обандеролювання передаються до складу готовоп продукцiп.

2. Технологiчний процес виробництва м'яких маргаринiв на лiнiп фiрми «Schrцder» продуктивністю до 5 т/год здiйснюється безперервним способом i включає такi операцiп: зберiганя та темперування рафiнованих дезодорованих жирiв; пiдготовка водно-молочних (вода, сiль, молоко тощо) i жирових (емульгатор, барвник тощо) компонентiв; дозування компонентiв i приготування маргаринової емульсiп; пастеризацiя однорiдноп маргариновоп емульсiп; переохолодження, пластифiкацiя, кристалiзацiя; фасування та пакування готовоп продукцiп.

Жировi i водно-молочнi компоненти м'яких маргаринiв дозуються за допомогою мiкропроцесорноп технiки за спецiальною програмою в автоматичному режимi. Рафiнованi дезодорованi жири та олiп, розчин барвника з пiдготовчого вiддiлення і масляний розчин емульгаторiв з ємкостi 6 через фiльтр 4 насосом 5 подаються до ємкостi 1 автоматичних вагів для жирових компонентiв. Молоко пастеризоване, розчини цитриновоп кислоти i цукру, вода пiсля вiдповiдноп пiдготовки та насичений розчин солi концентрацiєю 24-26 % з ємкостi 3 через фiльтр 4 насосом 5 подається до ємкостi 2 на вагах для зважування водно-молочноп фази. Усi компоненти жировоп та водно-молочноп фаз зважуються у кiлькостi, передбаченій рецептурою, i насосом 5 послiдовно спрямовуються до змiшувача 7.

При цьому перший компонент водно-молочноп фази подається до змiшувача тiльки пiсля того, як туди надійшли один або два жирових компоненти i розчин емульгатора. Подача до змiшувача всiх компонентiв жировоп i водно-молочноп фаз повинна закiнчуватись одночасно або так, щоб останньою зливалась одна з водних складових. Пiсля завершення зважування до змiшувача вручну вводять жировi та воднi добавки (ароматизатори, вiтамiни тощо). Усі компоненти мiшалкою старанно перемiшують у змiшувачi 7 за температури 39-43 ⁰С.

Пiдготовлена емульсiя зi змiшувача 7 насосом-емульсатором 5 перекачується у видатковий змiшувач 8, з якого однорiдна емульсiя потрапляє у трицилiндровий насос високого тиску 9 i пiд тиском 1,0-5,0 МПа подається до пастеризатора 10, де пастеризується за температури 80-85 ⁰С i далi охолоджується в ньому до 39-43 ⁰С. Температура нагрівання пiдтримується автоматичним пристроєм регулювання. Доки не стабiлiзується режим роботи пастеризатора, емульсiя надходить у зворотній бак 12, звідки насосом 5 подається до змiшувача 8. З пастеризатора маргаринова емульсiя потрапляє до комбiнатора 11 - пристрію, що складається з трьох охолоджуючих цилiндрiв та одного цилiндра для додатковоп механiчноп обробки, - де охолоджується до температури 10-13 ⁰С внаслідок випаровування рiдкого аміаку за температури 10-20 ⁰С.

У циліндрі для додаткової обробки в процесі інтенсивного перемішування здійснюється перекристалізація маргарину з виділенням прихованої теплоти кристалізації і відповідним підвищенням температури на 2-3 ⁰С.

Далі маргарин через кристалізатори 15 потрапляє на фасувальні автомати 14, де наливається у стаканчики з полівінілхлориду місткістю 250 г. Стаканчики і кришки подаються на фасувальні автомати вручну.

Наповнені і закриті кришкою стаканчики транспортуються конвеєром до пакувальних автоматів 13, які виконують формувально-пакувальну та обандеролювальну операції.

Надлишок продукту, який не потрапив до фасувальних машин, відводиться через буферний пристрій до зворотнього бака 12, там розплавляється до температури не нижче 40 ⁰С і насосом 5 передається до видаткового змішувача 7.

Для підтримки необхідного температурного режиму у трубопроводах та апаратах лінії вода температурою 25-30 ⁰С з підігрівачів 2 подається в оболонку кристалізатора і циліндр додаткової механічної обробки комбінатора. Ножові вали охолоджуючих циліндрів комбінатора підігріваються водою з температурою 40-50 ⁰С, що запобігає утворенню застиглого продукту на валах у місцях кріплення ножів. Водою температурою 60 ⁰С зігрівають трубопроводи подачі розчину емульгаторів, усі зворотні трубопроводи, оболонки бака вагів жирової фази.

Технологiчна лiнiя фiрми «Schrцder» має такі переваги :

1. Жировi i водно-молочнi компоненти м'яких маргаринiв дозуються за допомогою мiкропроцесорноп технiки за спецiальною програмою в автоматичному режимi.

2. Перший компонент водно-молочноп фази подається до змiшувача тiльки пiсля того, як туди надійшли один або два жирових компоненти i розчин емульгатора.

3. Для охолодження маргаринової емульсії на лінії використовується спеціальний переохладитель-комбінатор з трьома охолоджувальними циліндрами і одним для механічної обробки, що забезпечують необхідну температуру і задану консистенцію готового продукту на виході.

До недоліків технологічної лінії фірми «Schrцder» належать :

1. Лінія забезпечена парою тиску (0.1- 0.3) МПа, який розподіляється на підігрів лише : олій та жирів в баках жиросховища, води в пароводяних сорочках, ємності для розчину емульгатора, проміжної ємності, змішувачів, ємностей для повернення і плавки вершкового масла.

Технологiчна лiнiя фiрми «Сamtack» має такі переваги :

1. Для підвищення ступеня дисперсності емульсію піддають рециркуляції в системі протягом 5-10 хв за допомогою відцентрового насоса-емульгатора.

2. Для того щоб під час охолодження запобігти утворенню великих кристалів, переохолоджена маргаринова емульсія зазнає пластифiкацiп шляхом додаткової механічної обробки у двоцилiндровому декристалiзаторi 18.

3. Лінія забезпечена парою тиску (0.1- 0.4) МПа, який розподілений на підігрів :

олій та жирів в баках жіросховища, води в пароводяних сорочках, ємностей для розчинів емульгаторів, для розплавленого вершкового масла, змішувача і видаткової ємності для маргаринової емульсії, води в установці для отримання гарячої води, води в системі безрозбірного очищення обладнання.

1.2 Обґрунтування вибору метода виробництва

До комплекту безперервної лінії фірми «Schrцder» входить наступне технологічне та допоміжне обладнання : автоматичні ваги з мікропроцесорним управлінням, баки для соляного розчину та емульгатора, змішувачі, насос-емульсатор та насос високого тиску, пастеризатор, комбінатор, кристалізатор, фасувальна та пакувальна машини, зворотній бак, насоси, підготувачі гарячої води, локальна установка для створення вакууму та стисненого повітря, щити шкафного типу, на яких розташовано прилади автоматичного контролю та управління процесом, а також світове табло.

Автоматичні ваги укомплектовані баками для зважування водно-молочної та жирової фаз, виготовленими з нержавіючої сталі. Кожна ємкість розміщується на трьох вагових датчиках. Ваги працюють в автоматичному і ручному режимах.

Бак для соляного розчину - це ємкість вертикального типу, яка має циліндричну форму, конічне дно та роз'ємну кришку. Бак обладнаний пропелерною мішалкою (потужність електродвигуна - 1,1 кВт) і датчиками верхнього та нижнього рівнів. Місткість бака - 500 л.

Бак для розчину емульгатора являє собою ємкість циліндричної форми з роз'ємною кришкою і пароводяною оболонкою. Він обладнаний мішалкою пропелерного типу з частотою обертання 1 с^-1 (потужність електродвигуна - 0,37 кВт), патрубками для термометра, введення та виведення розчину емульгатора, датчиками верхнього і нижнього рівнів.

Змішувач - це ємкість вертикального типу, яка має циліндричну форму і виготовлена з нержавіючої сталі. Змішувач призначено для одержання грубої емульсії маргарину.

Насос-емульсатор відцентровий несамоусмоктувальний призначено для виконання двох функцій: емульгування жирової і водної фаз та перекачування емульсії. Розміщується біля початкового змішувача. Час проходження емульсії через насос залежить від вимог, які висувають до емульсії, та різновиду готової продукції.

Насос високого тиску трициліндровий призначено для подачі емульсії зі змішувача до пастеризатора і комбінатора та створення тиску, необхідного для нормальної роботи лінії.

Пастеризатор призначено для нагрівання емульсії до 80 ⁰С (пастеризації) та охолодження її до 40 ⁰С.

Комбінатор призначено для переохолодження і механічної обробки (пластифікації) маргаринової емульсії.

Кристалізатор призначено для остаточного формування кристалічної структури та одержання однорідної консистенції маргарину.

Зворотній бак служить для прийому переохолодженої емульсії, що утворюється в початковий період роботи лінії до встановлення нормального режиму, а також надлишку маргарину з буферного пристрою.

Декристалізатор призначено для пластичної обробки маргарину.

Фасувальна машина фірми «Hamba» (Германія), призначена для наповнення та укупорювання стаканчиків з м'яким маргарином місткістю 250 г. Продуктивність машини - 10-12 тис. стаканчиків за годину (2,5 -3 т/год).

У лінії передбачено дві фасувальні машини. Кожна складається з пакувальної та приводної секцій.

Пакувальна машина фірми «Flottman» призначена для формування коробів, заповнення їх стаканчиками та заклеювання. Пакувальна машина працює в автоматичному режимі; вона обладнана пневматичною системою і програмним пристроєм управління.

На відміну від технологічної лінії «Сamtack», на лінії «Schrцder» передбачено два змішувачі для одержання грубої емульсії і забезпечення безперервної стабільної роботи лінії. Також, на технологічній лінії «Camtack» усі чотири циліндри переохолоджувача мають однакову конструкцію і виконують одну і ту ж функцію. У цьому випадку додаткова механічна обробка здійснюється у спеціальному апараті - декристалізаторі.

Основні технологічні параметри виробництва м'яких маргаринів на різних установках (таблиця 1.2)

Параметри	Назва установки
	«Сamtack»	«Schrцder»
1	2	3
Температура, 0С рецептурних компонентів
рослинних олій	25-40	25-40
твердих жирів	35-55	35-55
вершкового масла	40-45	40-50
Молока	23-25	23-25
розчину емульгаторів	60-70	60-70
Води	15-40	15-40
Розчин солі	15-20	15-20
Зворотнього продукту	40-50	39-45
Температура маргаринової емульсії, 0С:
у змішувачі	39-43	39-43
у пастеризаторі:
Секція нагріву	-	-
Секція регенерації	72-75	-
Секція пастеризації	85-90	80-85
Секція охолодження	39-43	39-43
У переохолоджувачі по циліндрах:
t1	39-43	39-43
t2	26-30	-
t3	14-18	-
t4	10-13	10-15
Температура випаровування аміаку, 0С, по циліндрах переохолоджувача
t1	- (1-3)	(10-20)
t2	- (3-6)	-(10-20)
t3	- (6-10)	-(10-20)
t4	- (10-15)	-(10-20)
Тривалість, хв.
Емульгування	5-10	10-15
Рециркуляції	6-10	10-15
Швидкість обертання, с-1:
мішалки у змішувачах	0,93	0,16-1,02
валів декристалізатора	1-5	1,5-1,83
Тиск продукту, МПа:
У насосі високого тиску	1,0-4,0	5,0
у переохолоджувачі	3,5	3,0 - 3,5

1.3 Характеристика сировини та допоміжних матеріалів

Рецептура маргарину повинна забезпечувати одержання такого продукту, який би за складом, структурою, фізичними властивостями та органолептичними показниками максимально наближався до вершкового масла. Так, за структурою маргарин повинен бути такою ж складною дисперсною системою жира у молоці, яким є вершкове масло.

Відповідно до цих вимог основними компонентами маргарину повинні бути жир і молоко. Для забезпечення певних органолептичних показників у маргарин вводять барвник та ароматизатор, а для підвищення біологічної цінності - вітаміни. Смак маргарину поліпшують додаванням цукру і солі.

Якісно проведена дезодорація жирів і правильно сквашене молоко забезпечують добрі смак і запах маргарину. Структура та фізичні властивості маргарину залежать від типу та якості доданого емульгатора і точності дотримання режимів емульгування й охолодження.

Одним з головних компонентів жирового набору м'яких маргаринів є саломаси або переетерифіковані жири з широким діапазоном температур плавлення - від 28 до 44 ⁰С. Норма введення цих жирів для різних марок м'яких маргаринів становить від 12 до 79,5 %, і від пластичних властивостей та якості цих жирів значною мірою залежать властивості і структура жирової суміші, а отже, і маргарину.

Температуру плавлення і твердість жирової основи маргарину регулюють головним чином додаванням рідкої рослинної олії.



2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Стадії технологічного процесу

2.1.1 Підготовка дезодорованої сировини

Резервуари безпосередньо наповнюються масложировою сировиною з ділянки дезодорації. Порції олій і жирів, необхідні для приготування жирової фази подаються в дозувальні баки приготування жирової фази або в баки дозування добавок. Після цього, олії і жири за допомогою насосів подаються на ваги для приготування емульсії.

2.1.2 Приготування розсолу

Сіль є компонентом, що входять до складу рецептур всіх видів маргаринів і вводиться в маргарин у вигляді насиченого розчину постійної густини 1,09 г/см3. Масовий вміст солі в розчині 13-14%. Для приготування розсолу, сіль зі сховища подається в розвантажувальний пристрій солерозчинника, а потім транспортером в статичний розчинник. Далі розсіл подається в баки приготування емульсії.

2.1.3 Підготовка молочної фази

Процес підготовки молока складається з наступних стадій:

- Прийом свіжого молока;

- Прийом сухого молока і його відновлення;

- Пастеризація, сквашування, охолодження і зберігання молока.

Приймання свіжого молока

Молоко з молокозаводів надходить в маргариновий цех в автомобільних цистернах. При надходженні молока перевіряються фізико-хімічні показники (кислотність, щільність, вміст жиру) і органолептичні показники молока. При визначенні органолептичних показників контролюється смак молока, який повинен бути чистим без сторонніх присмаку і запаху, і на кислотність (допускається кислотність не вище 21 °Т). Після визначення фізико-хімічних і органолептичних показників молоко перекачується в молочний теплообмінник, де охолоджується крижаною водою з температурою + 1 °С до температури зберігання не пастеризованого молока + 3-5°С. Після теплообмінника охолоджене молоко надходить в приймальний бак місткістю 10 000 літрів.

Приготування відновленого молока

Перед приготуванням молока відновленого з сухого концентрату, розраховується необхідний обсяг готового продукту. Після чого заданий за відповідною програмою обсяг води подається в проміжний бак для води, потім вода подається на пастеризацію в пастеризатор молока та в змішувальний резервуар. Коли необхідний обсяг пастеризованої води набрано, додають відповідну обсягом води, масу сухого молока в приймальний бункер, після заповнення бункера розрахунковою кількістю сухого молока, вода подається на змішання, включається потрійний змішувач і конвеєр подачі сухого молока на змішання. Насос подає воду з бака в требліндер, де при циркуляції води відбувається активне змішання води з сухим молоком.

Пастеризація молока

Відновлене або свіже молоко, що подається в резервуар має бути пастеризоване. Для початку пастеризації, пастеризатор заповнюється технологічної водою насосом та цим же насосом здійснюється і пускова циркуляція води. Вода циркулюючи в пастеризаторе нагрівається до температури пастеризації за допомогою секції нагріву пастеризатора. Після досягнення температури пастеризації, включається холодильна секція пастеризації, для охолодження продукту до температури розчинення сухого молока якщо пастеризується вода або температури сквашування при пастеризації молока для ферментації, або до температури зберігання молока, якщо його ферментація не передбачена. Після досягнення і стабілізації всіх температур процесу, циркуляційна вода зливається в каналізацію, а продукт, що пастеризується, безперервно через пастеризатор подається в бак.

Сквашування молока

Всі баки для сквашування двостінні і мають ізоляцію. Вони виконані таким чином, що попередньо обрана температура сквашування під час пастеризації підтримується постійною. Величиною, яка визначає готовність молока, є рН.

Цей показник говорить про ступінь сквашування та освіті мікробіологічного продукту, кислот. Всі баки для сквашування оснащені датчиками рН. Якщо величина рН падає нижче заздалегідь встановленої величини, то сквашування вважається закінченим, зупиняється охолодженням молока. У разі занадто високої швидкості сквашування, є можливість зниження температури молока під час процесу сквашування.

Охолодження молока.

При досягненні рН, яка визначає кінець сквашування, досягнута, то сквашування закінчується за допомогою охолодження молока. Автоматично запускається програма охолодження молока. Певний тип молока охолоджується в відповідному холодильному теплообміннику з температури сквашування до температури зберігання протягом одного циклу. На цьому процес сквашування завершений і молоко готове до використання.

Зберігання та ферментація молока.

Для зберігання пастеризованого молока, ферментації молока і зберігання готових молочних продуктів використовуються баки, які оснащені спеціальними молочними мішалками. На зберігання і ферментацію, надходить пастеризоване молоко необхідної температури, яка задається в процесі пастеризації.

2.1.4 Підготовка інгредієнтів

Підготовка жиророзчинних інгредієнтів

У змішувальних резервуарах, відбувається приготування розчинів інгредієнтів шляхом розчинення інгредієнтів в жирі. Потім, за допомогою обігрівається відцентрового насоса, розчин надходить в систему приготування.

Підготовка водорозчинних інгредієнтів

Необхідна кількість води через витратомір і пластинчастий теплообмінник, надходить в ємності. У змішувальних резервуарах інгредієнти розчиняються у воді за допомогою мішалок. Далі насосом водний розчин подається в баки для емульсії.

Дозування добавок (ароматичних речовин, барвників, вітамінів)

У змішувальних резервуарах інгредієнти розчиняються в жирі в пропорції 1: 100.

Добавки попередньо зважуються на вагах і додаються в ємності з набраними жиром. Приготовлені розчини, дозуються за допомогою поршневих насосів і подаються в баки для приготування емульсії.

В змішувальному резервуарі, інгредієнти (ароматичні речовини) розчиняються у воді в пропорції 1: 100. Попередньо зважені на терезах і розчинені в резервуарі добавки, дозуються і подаються в судини для емульсії.

Формування готової фази маргарину

Коли починається виробничий цикл, емульсія подається через пастеризатор назад в баки приготування емульсії, поки не буде досягнута необхідна температура пастеризації. При досягненні температури пастеризації емульсія проходить через 2/3-ходовий кран, через комбінатор і через апарат для перетоплювання назад в бак приготування емульсії (замкнутий контур), поки не буде досягнута необхідна температура фасування. Коли температура фасування досягнута, емульсія подається до машини, яка призначена для розфасовки маргарину в полімерні стаканчики.



2.2 Опис технологічного процесу

В основу технології виробництва м'яких маргаринів покладено метод переохолодження жиро-водної емульсії з наступною її обробкою в декристалізаторах і фільтрах-структураторах.

Технологічна схема виробництва м'якого маргарину включає такі основні стадії: емульгування, теплова обробка, охолодження, пластифікація, кристалізація, пакування готового продукту.

Для одержання дрібнодисперсної емульсії м'яких маргаринів, у тому числі і низькокалорійних, для змішування компонентів застосовують високошвидкісні мішалки з частотою обертання 11,7-21,7 с^-1, насоси-емульсатори, а також гомогенізатори, які забезпечують обробку емульсій під тиском 0,2-1,0 МПа.

Після попереднього емульгування маргаринову емульсію передають на переохолодження, де холод витрачається на зниження її температури і компенсацію прихованої теплоти кристалізації, а потім емульсія надходить на подальше диспергування в агрегаті механічної обробки (декристалізаторі).

Для одержання пластичного маргарину необхідно забезпечити максимальне відведення тепла на кінцевій стадії - в останньому циліндрі переохолоджувача. Зниження температури на цій стадії повинно становити не менше 20 % від загального температурного градієнта.

Найбільшого поширення за останні 25 років набули витискувальні переохолоджувачі - апарати типу «Вотатор» безперервної дії. Він складається з таких основних вузлів: пристрій для охолодження емульсії, який включає комплект охолоджуючих циліндрів і камеру для випаровування аміаку, пристрій для пластифікації і кристалізації, а також систему подачі і відведення маргаринової емульсії та холодильного агента.



2.3 Опис технологічного процесу

м'який маргарин сировина технологічний

Технологiчний процес виробництва м'яких маргаринiв на лiнiп фiрми «Schrцder» (додаток В) продуктивністю до 5 т/год здiйснюється безперервним способом i включає такi операцiп: зберiганя та темперування рафiнованих дезодорованих жирiв; пiдготовка водно-молочних (вода, сiль, молоко тощо) i жирових (емульгатор, барвник тощо) компонентiв; дозування компонентiв i приготування маргаринової емульсiп; пастеризацiя однорiдноп маргариновоп емульсiп; переохолодження, пластифiкацiя, кристалiзацiя; фасування та пакування готовоп продукцiп.

Жировi i водно-молочнi компоненти м'яких маргаринiв дозуються за допомогою мiкропроцесорноп технiки за спецiальною програмою в автоматичному режимi. Рафiнованi дезодорованi жири та олiп, розчин барвника з пiдготовчого вiддiлення і масляний розчин емульгаторiв з ємкостi 6 через фiльтр 4 насосом 5 подаються до ємкостi 1 автоматичних вагів для жирових компонентiв. Молоко пастеризоване, розчини цитриновоп кислоти i цукру, вода пiсля вiдповiдноп пiдготовки та насичений розчин солi концентрацiєю 24-26 % з ємкостi 3 через фiльтр 4 насосом 5 подається до ємкостi 2 на вагах для зважування водно-молочноп фази. Усi компоненти жировоп та водно-молочноп фаз зважуються у кiлькостi, передбаченій рецептурою, i насосом 5 послiдовно спрямовуються до змiшувача 7.

При цьому перший компонент водно-молочноп фази подається до змiшувача тiльки пiсля того, як туди надійшли один або два жирових компоненти i розчин емульгатора. Подача до змiшувача всiх компонентiв жировоп i водно-молочноп фаз повинна закiнчуватись одночасно або так, щоб останньою зливалась одна з водних складових. Пiсля завершення зважування до змiшувача вручну вводять жировi та воднi добавки (ароматизатори, вiтамiни тощо). Усі компоненти мiшалкою старанно перемiшують у змiшувачi 7 за температури 39-43 ⁰С.

Пiдготовлена емульсiя зi змiшувача 7 насосом-емульсатором 5 перекачується у видатковий змiшувач 8, з якого однорiдна емульсiя потрапляє у трицилiндровий насос високого тиску 9 i пiд тиском 1,0-5,0 МПа подається до пастеризатора 10, де пастеризується за температури 80-85 ⁰С i далi охолоджується в ньому до 39-43 ⁰С. Температура нагрівання пiдтримується автоматичним пристроєм регулювання. Доки не стабiлiзується режим роботи пастеризатора, емульсiя надходить у зворотній бак 12, звідки насосом 5 подається до змiшувача 8.

З пастеризатора маргаринова емульсiя потрапляє до комбiнатора 11 - пристрію, що складається з трьох охолоджуючих цилiндрiв та одного цилiндра для додатковоп механiчноп обробки, - де охолоджується до температури 10-13 ⁰С внаслідок випаровування рiдкого аміаку за температури 10-20 ⁰С. У циліндрі для додаткової обробки в процесі інтенсивного перемішування здійснюється перекристалізація маргарину з виділенням прихованої теплоти кристалізації і відповідним підвищенням температури на 2-3 ⁰С. Далі маргарин через кристалізатори 15 потрапляє на фасувальні автомати 14, де наливається у стаканчики з полівінілхлориду місткістю 250 г. Стаканчики і кришки подаються на фасувальні автомати вручну.

Наповнені і закриті кришкою стаканчики транспортуються конвеєром до пакувальних автоматів 13, які виконують формувально-пакувальну та обандеролювальну операції.

Надлишок продукту, який не потрапив до фасувальних машин, відводиться через буферний пристрій до зворотнього бака 12, там розплавляється до температури не нижче 40 ⁰С і насосом 5 передається до видаткового змішувача 7.

Для підтримки необхідного температурного режиму у трубопроводах та апаратах лінії вода температурою 25-30 ⁰С з підігрівачів 2 подається в оболонку кристалізатора і циліндр додаткової механічної обробки комбінатора. Ножові вали охолоджуючих циліндрів комбінатора підігріваються водою з температурою 40-50 ⁰С, що запобігає утворенню застиглого продукту на валах у місцях кріплення ножів. Водою температурою 60 ⁰С зігрівають трубопроводи подачі розчину емульгаторів, усі зворотні трубопроводи, оболонки бака вагів жирової фази.

2.4 Норми технологічного режиму

Норми технологічного режиму виробництва маргарину (таблиця 2.5)

Назва операції	Параметр	Одиниці вимірювання	Робочий діапазон
Пастеризатор молока	Тиск крижаної води	бар (МПа)	2-8 (0,2-0,8)
	Тиск пари	бар (МПа)	2,5-3 (0,25-0,3)
	Тиск в контурі нагрівання	бар (МПа)	1,5-2,5 (0,15-0,25)
	Температура миючого розчинну в системі СІР	+ 0C	60 - 80
	Температура пастеризації	+ 0C	84-87
	Температура продукту на виході	+ 0C	20-30
	Температура крижаної води на вході	+ 0C	1-2
	Температура крижаної води на виході	+ 0C	5-11
	Температура в контурі нагрівання	+ 0C	85-88
	Эл. додана потужність	кВт	5,5
	Подача продукта	л/ч	3000-6000
Ферментація молока	Температура ферментації	+оС	28-42
	Рівень рН	pH	3,5ч5,5
Зберігання молока	Температура зберігання	+ 0C	3-6
	Рівеньв молочних баках	%	0-100
Станція плавлення	Робочий тиск продукту	бар (МПа)	10-75(1-7,5)
	Тиск насиченої пари	бар (МПа)	1,5-2 (0,15-0,2)
	Тиск обігріваючої води	бар (МПа)	2-2,5 (0,2-0,25)
	Температура миючого розчинну в системі СІР	+ оС	85-90
	Эл. додана потужність	кВт	4
	Температура обігріваючої води	+ оС	85-90
Комбінатор	Робочій тиск	бар (МПа)	10-75 (1-7,5)
	Тиск хладагента	бар (МПа)	Не более 17 (1,7)
	Температура миючого розчинну в системі СІР	+ оС	85-90
	Температура хладагента	оС	Не ниже -30
	Паспортная потужність водонагрівачів	кВт	2 х 9кВт
	Об'єм заповнення хладагентом	л	140
	Эл. додана потужність	кВт	108
	Виробнича потужність	кг/ч	5700
	Витрати газу, що подається	норм.л/час	Не более 1800

2.5 Матеріальні розрахунки

Рецептура м'якого маргарину «Столичний» (таблиця 2.5)

Назва компонентів	Масова частка компонентів
Саломас харчовий, марка 1	14,53
Саломас харчовий, марка 2	12,00
Олія рослинна	26,26
Олія кокосова	7,00
Емульгатор	0,50
Молоко	14,00
Барвник	0,30
Сіль	0,37
Лимона кислота	0,04
Вода	25,00
Усього	100
Жирів (в тому числі и молочного)	60,25

Розрахунок матеріального балансу виробництва м'якого маргарину марки «Столичный» на 1000 кг готового продукту.

1) Прихід на стадію фасування :

1000*100/95=1052,63 кг/год

2) Надлишок на стадії фасування :

1052,632-1000=52,63

3) Прихід на стадію фільтрації :

1052,63*100/99,9=1053,69

4) Втрати на стадії фільтрації :

1053,69-1052,63=1,05

5) Прихід на стадію вторинної обробки без надлишку з фасування :

(1053,685-52,63)*100/95=1053,74

6) Прихід на стадію фільтрації :

1053,79*100/99,9=1054,84

7) Втрати на стадії фільтрації :

1054,79-1053,79=1,05

8) Прихід на стадії емульгування та змішування без обороту зі стадії 5 :

1054,796*95/100=1002,1

9) Прихід на жирову фазу

Саломас харчовий, марка 1 :

14,53*1002,1/100=145,63

Саломас харчовий, марка 2 :

12*1002,1/100=120,25

Олія рослинна :

26,26*1002,1/100=263,18

Олія кокосова :

7*1002,1/100=70,15

Емульгатор

05*1002,1/100=5,01

10) Прихід на водно-молочну фазу

Молоко :

14*1002,1/100=140,29

Вода :

25*1002,1/100=250,53

Сіль :

0,37*1002,1/100=3,66

Лимонна кислота :

0,40*1002,1/100=0,40

Барвник

0,3*1002,1/100=3,01



3. ОХОРОНА ПРАЦІ

Класифікацію цеху з виробництва м'якого маргарину за вибухо- та пожежною небезпекою, класифікацію відповідно до правил безпечної експлуатації електроустановок та групи за санітарною характеристикою наведено в таблиці 3.1

Таблиця 3.1 - Характеристика виробничих приміщень цеху з виробництва м'якого маргарину

Назва	Категорія за вибухо- та пожежною небезпекою за НАПБ Б03.002.07	Клас за правилами безпечної експлуатації електроустановок споживачів	Група за санітарною характе- ристикою
Жиросховище	В	П-І	Іа
Приймальне відділення, пастеризації та сквашування молока	Д	-	Іа
Лінія виробництва м'якого маргарину	В	П-І	Іб
Склад зберігання маргарину	В	П-І	Іа
Аміачна компресорна	А	В-Іб	Іб
Слюсарна майстерня, лабораторія та ін.	…	…	...

При виробництві м'якого маргарину використовують основну та допоміжну сировину, речовини, матеріали.

Основна сировина:

- саломас - горючий, нетоксичний харчовий продукт, температура плавлення до 70°С, температура спалаху 229°С;

- олія соняшникова - нетоксична горюча рідина, температура спалаху 225-235°С, температура самозаймання 370-380°С;

- лимонна кислота - кристалічна біла речовина, розчиняється у воді, спирті. Подразнює шкіру і дихальні шляхи. Якщо лимонна кислота потрапить в очі, їх одразу слід промити великою кількістю води та звернутися до лікаря; з цією речовиною слід працювати в захисних рукавицях, засобах захисту очей та обличчя; якщо приміщення недостатньо вентилюється, слід захистити органи дихання респіратором, ефективним для даної речовини.

Допоміжна сировина, матеріали, речовини:

- аміак - безбарвний газ з характерним різким запахом, добре розчиняється у воді. При нагріванні водного розчину аміак легко випаровується. Відноситься до речовин задушливої, нейротропної дії. При дії незначної концентрації аміаку знижується працездатність, можливе виникнення головного болю. Підвищені концентрації викликають сльозотечу, біль в очах, сильні напади кашлю, біль у шлунку, нудоту. При дії високих концентрації можливе отруєння з летальним випадком. При дії на шкіру можливі опіки різного ступеня. Перша допомога: ураженого винести на свіже повітря. Забезпечити тепло і спокій. Зробити інгаляцію зволоженим киснем або теплою водяною парою з розчином ментолу у хлороформі. Шкіру і очі промивати водою або 25%-ним розчином борної кислоти впродовж 15 хв, змастити вазеліном або оливковою олією. Засоби захисту: протигаз марки «К», «Ш», при дуже високих концентраціях - ізолюючий; захисний костюм, резинові рукавиці та чоботи.

Характеристика шкідливих речовин, що використовуються при виробництві маргарину наведено в таблиці 3.2

Таблиця 3.2 - Перелік та характеристика речовин, що використовуються при виробництві м'якого маргарину

Назва речовини	Клас небезпечності речовин	ГДК у виробничій зоні, мг/м3	Температура спалаху, °С	Вибухонебезпечна концентрація, г/м3(%)
Аміак	4	20	-	15-28 %
Лимонна кислота	3	5	100	-

Відповідно до нормативних документів з охорони праці, техніки безпеки та виробничої санітарії передбачено:

– забезпечення робітників цеху спецодягом;

– постійне обстеження шкідливих факторів виробничого середовища (освітлення, вібрація, загазованість);

– все електроустаткування заземлено;

– два рази на рік проводиться інструктаж по техніці безпеки;

3.1 Характеристика готового продукту

Якість маргаринової продукції оцінюють за органолептичними і фізико - хімічними показниками, які визначають за методиками згідно ГОСТ 967-81.

Запах маргарину повинен бути чистим, виражений молочнокислий або молочний, з присмаком і запахом введених смакових та ароматичних добавок. Консистенція маргарину повинна бути легкоплавкою, пластичною, однорідною. Колір більшості видів м'яких маргаринів повинен бути світло-жовтим, однорідним по всій масі.

Вміст токсичних елементів і пестицидів у м'яких маргаринах не повинен перевищувати допустимі рівні, вказані в «Медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья и пищевых продуктов» №5061 від 01.08.89. Допустимі рівні складають (в мг/кг): свинець - 0,1; кадмій - 0,05; ртуть - 0,05; мідь - 1,0; цинк - 10,0; миш'як - 0,1; залізо - 5,0.

У м'яких маргаринах регламентуються такі мікробіологічні показники: бактерії групи кишкових паличок (коліформи) в 0,01г - не допускаються; патогенні мікроорганізми, в тому числі бактерії роду Сальмонела в 25г - не допускаються; дріжджі, КСО в 1г - не більше 1 х 10³; плісняві грибки, КСО в 1г - не більше 1 х 10².

У вітамінізованих м'яких маргаринах контролюють вміст вітамінів: кількість вітаміну А повинна складати 20-50 МЕ на 1г продукту, а вітаміну Е - 0,3 мг на1 г.

Вміст ароматизаторів, консервантів, стабілізаторів, барвників та інших харчових добавок у м'яких маргаринах регулюється «Санітарними правилами і нормами по застосуванню харчових добавок « №222 від 29.07.96.

Фізико-хімічні показники представлені в таблиці 1.3

Назва показника	Характеристика показника для м'якого маргарину	Метод випробування
Масова частка	40 - 72 %	ГОСТ 967-81
Волога та леткі речовини	27.2 - 59.7 %
Сіль	0.15 - 1.0 %	ГОСТ 967-81
Сухий знежирений залишок	0.3 - 0.77 %
Масова частка твердих тригліцеридів при 20°С	8 - 17 %
Температура	25 - 35°С
Кислотність	2 - 5
Твердість при 15°С	Від 20 до 40 г/см

Размещено на Allbest.ru