Один з продуктів, який належить до групи м'яких маргаринів, - це так звана “низькокалорійна паста” (жирність 39-41 %). Виробництво її в країнах Європи становить від 1 до 13 % (Голландія) загального випуску маргарину. В Англії, Швеції та Франції основною модифікацією низькокалорійної пасти є продукт на основі вершкового масла, а також суміші сойової олії та вершкового масла.

Як емульгатори для низькокалорійних паст у більшості випадків використовують дистильовані моногліцериди та сойовий лецитин.

На сьогодні випускають в основному безмолочні пасти. Але існує досвід виробництва низькокалорійних паст з додаванням у водну фазу молочних білків, що поліпшують смак та аромат продукту, підвищують його біологічну цінність. Проте у водно-жирових емульсіях білкові наповнювачі не виявляють стабілізуючих властивостей. У цьому випадку як стабілізатори-загущувачі використовують гідроколоїди: альгінати, желатин, пектин, агар-агар та ін.

У поєднанні з молочними білками і стабілізаторами жирнокислотні радикали молекул моногліцеридів взаємодіють з молекулами складових частин білка і стабілізатора, утворючи комплекси, які заважають клейстеризації крохмалю при пастеризації маргаринової емульсії, сприяють тонкому і рівномірному розподілу інгредієнтів у системі, підвищують здатність готового продукту утримувати вологу і запобігають витіканню з нього рідкої рослинної олії.

При виробництві низькокалорійних паст з додаванням білка слід обов'язково використовувати консервуючі засоби.

Типові рецептури низькокалорійних паст наведено у табл. 5.7.

До складу низькокалорійних паст вводять також ароматизатор у кількості, яка залежить від бажаного відтінку смаку й аромату пасти.

Значення показника рН водної фази становить від 4,5 до 6,7 за різними варіантами рецептур.

Таблиця 5.7 - Типові рецептури низькокалорійних паст

Компоненти	Вміст компонентів, %, за варіантами рецептур
	1	2	3	4	5
Жирова фаза: Емульгатор -дистильовані моногліцериди з йодним числом - 55г І2/100 г 80-100г І2/100 г	- 0,6	0,6 -	0,6 -	0,6 -	0,6 -
Суміш жирів, в т.ч.	39,1	39,1	39,1	39,4	39,2
Саломас пальмовий або сойовий (tпл = 41 0С) Саломас соняшниковий (tпл=35 0С) Олія сойова Масло вершкове	9,8 - 29,3 -	9,8 - 29,3 -	3,9 - 19,6 -	- 15,6 - 39,4	- - 15,7 23,5
Водна фаза
Вода	58-60	54,5-56,5	51,8	52,4	51,5-52,5
Желатин	-	1,5-2,5	-	0,0-2,0	-
Сіль	0,0-2,0	1,0-1,5	1,2	0,6	0,5-1,5
Казеїнат натрію	-	-	7,0	5,0-7,0	-
Сироватковий білок	-	1,0-1,5	-	-	-
Казеїн	-	-	-	-	7,0

Низькокалорійна паста, так само як і маргарин, є емульсією типу “вода в жирі”. Технологія її виробництва має ряд особливостей, зумовлених складністю одержання стабільних емульсій типу “вода в жирі” за низького вмісту дисперсійного середовища (жирової фази), особливо в присутності молочного білка.

До головних факторів, які визначають стабільність емульсії, належать властивості вжитих поверхнево-активних речовин і механічні умови утворення емульсії. Тому для виготовлення низькокалорійних паст застосовують тільки моногліцериди з високим вмістом ненасичених жирних кислот, а також спеціальне обладнання, що забезпечує одержання стійкої та однорідної емульсії. Емульгування здійснюється в баку з мішалкою для інтенсивного перемішування, конструкція якої виключає попадання повітря. Для забезпечення постійної циркуляції емульсії при надходженні її до переохолоджувача використовують циркуляційний насос великої продуктивності.

Збільшення кількості введеного емульгатора та зниження температури робить емульсію більш стабільною, але може викликати зростання в'язкості системи і, відповідно, погіршення органолептичних показників продукту. Як правило, при виробництві низькокалорійних паст зростання в'язкості емульсії спричиняє необхідність зниження продуктивності переохолоджувача до 50 % від номінальної.

6. Сучасні методи виробництва м'яких маргаринів

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.

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.

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.

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 [3].

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

Зважені компоненти жирової і водно-молочної фаз насосами передають до змішувача, 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. Зі змішувача маргаринова емульсія подається через подвійний фільтр у пастеризатор, 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 спрямовується до чотирициліндрового витискувального охолоджувача.

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

Пiсля стабiлiзацiп режиму емульгування та охолодження маргарин надходить до розподiльного пристрою, де подiляється на два паралельних потоки, а далi через фiльтри-структуратори надходить у кристалiзатори. З них напiвзастиглий, але все ще рухливий маргарин подається до фасувальних автоматiв, куди одночасно подаються стаканчики та кришки. Надлишок маргарину вiдводиться до системи вторинноп обробки, звiдки розплавлена емульсiя передається до змiшувача.

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

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 [3].

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 через фiльтр насосом подаються до ємкостi 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 через фiльтр насосом подається до ємкостi 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.

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 за температури 39-43 ⁰С.

Пiдготовлена емульсiя зi змiшувача насосом-емульсатором перекачується у видатковий змiшувач, з якого однорiдна емульсiя потрапляє у трицилiндровий насос високого тиску i пiд тиском 1,0-5,0 МПа подається до пастеризатора, 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, звідки насосом подається до змiшувача.

З пастеризатора маргаринова емульсiя потрапляє до комбiнатора - 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 потрапляє на фасувальні автомати, 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, які виконують формувально-пакувальну та обандеролювальну операції.

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

Для підтримки необхідного температурного режиму у трубопроводах та апаратах лінії вода температурою 25-30 ⁰С з підігрівачів 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.

Технологічний процес виробництва м'яких маргаринів на лінії фірми “Alfa Laval” продуктивністю до 5 т/год здійснюється безперервним способом і складається з таких стадій: підготовка компонентів водно-молочної і жирової фаз; автоматичне дозування фаз та їхнє змішування; емульгування фаз; пастеризація маргаринової емульсії; переохолодження і декристалізація маргарину; фасування і пакування готової продукції [3].

Підготовлені жирові та водно-молочні компоненти залежно від вибраної рецептури подаються у баки з тензометричними датчиками, які входять до системи автоматичного дозування початкових компонентів. Система автоматичного дозування може зберігати до 30 рецептур.

З підготовчого відділення компоненти подаються насосом через ізольовані камери, у яких підтримується необхідна температура. До початку дозування у бачках розчиняються жиророзчинні та водні добавки відповідно в рослинній олії та воді. Після зливання добавок у баки у бачок потрапляє рослинна олія, а в бачок - вода для обмивання; олія та вода потім також зливаються у бак.

Водно-молочні компоненти з бака насосом перекачуються до бака, де вони змішуються, і потім одержана груба маргаринова емульсія переміщується у змішувач. У баку та змішувачі підтримується температура 39-43 ⁰С.

Зі змішувача насосом груба емульсія передається до п'ятисекційної установки безперервної пастеризації, де в секції нагрівання початкова емульсія, змішана зі зворотньою, підігрівається гарячою водою до 50 ⁰С. У секції регенерації внаслідок теплообміну з пастеризованим продуктом температурою 80-85 ⁰С емульсія, що пастеризується, нагрівається до 72-75 ⁰С. У другій секції регенерації температура пастеризованої емульсії знижується до 60 ⁰С. В останній секції маргаринова емульсія охолоджується холодною водою до 39-43 ⁰С і насосом високого тиску подається у трубчастий охолоджувач 8, де емульсія охолоджується до 10-15 ⁰С (у першій секції аміаком за температури випаровування - 15-20 ⁰С, у другій - за температури 2-10 ⁰С). Вали охолоджуючих циліндрів обігріваються водою температурою 40-50 ⁰С.

Переохолоджена емульсія спряммовується до машини зі штифтовим ротором для механічної обробки, звідки готовий маргарин через розподільник потрапляє до фасувальних автоматів, де фасується у стаканчики з полівінілхлориду місткістю 250 г. Надлишок продукту через буферний пристрій повертається до пластинчатого пастеризатора. Заповнені стаканчики транспортуються до машин для пакування в картонні короби.

Для плавлення вершкового масла призначено маслотопний барабан, стіл для підготовки масла, насос для перекачування розплавленого масла та бак для зберігання масла.

Основні технологічні параметри виробництва м'яких маргаринів на названих вище установках наведені в табл.6.1.

Таблиця 6.1 - Основні технологічні параметри виробництва м'яких маргаринів на різних установках

Параметр	Назва установки
	“Camtack”	“Schrцder”	“Alfa-Laval”
1	2	3	4
Температура, 0С рецептурних компонентів
рослинних олій	25-40	25-40	25-40
твердих жирів	35-55	35-55	35-55
вершкового масла	40-45	40-50	45-65
Молока	23-25	23-25	23-25
розчину емульгаторів	60-70	60-70	60-70
Води	15-40	15-40	15-40
Розчин солі	15-20	15-20	15-20
зворотнього продукту	40-50	39-45	39-45
Температура маргаринової емульсії, 0С:
у змішувачі	39-43	39-43	39-43
у пастеризаторі:
Секція нагріву	-	-	50
Секція регенерації	72-75	-	72-75
Секція пастеризації	85-90	80-85	80-85
Секція охолодження	39-43	39-43	39-43
у переохолоджувачі по циліндрах:
t1	39-43	39-43	39-43
t2	26-30	-	26-30
t3	14-18	-	14-18
t4	10-13	10-15	10-15
Температура випаровування аміаку, 0С, по циліндрах переохолоджувача
t1	- (1-3)	(10-20)	- (15-20)
t2	- (3-6)	-(10-20)	- (2-10)
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	3,4
валів декристалізатора	1-5	1,5-1,83	0,58-3,5
Тиск продукту, МПа:
у насосі високого тиску	1,0-4,0	5,0	5,0
у переохолоджувачі	3,5	3,0 - 3,5	4,0

7. Підготовка рецептурних компонентів

Якість м'яких маргаринів визначається не тільки суворим дотриманням послідовності технологічних операцій і технологічних параметрів роботи лінії, але, значною мірою, залежить від підготовки рецептурних компонентів. Так, молоко коров'яче незбиране пастеризують за температури (120+5) ⁰С, далі охолоджують до 23-25 ⁰С і подають безпосередньо у виробництво - в ємкість для зважування водно-молочної фази. При необхідності зберігання пастеризоване молоко охолоджують до 4-6 ⁰С, а перед використанням його підігрівають до 23-25 ⁰С.

Цитринова кислота використовується у вигляді 1-10%-ного водного розчину, який мірником подається безпосередньо у змішувач.

Вода у виробництві м'яких маргаринів може використовуватися сирою, пастеризованою або пом'якшеною. Сира вода повинна мати бездоганний смак, запах, колір, загальну жорсткість до 2 мг-екв/л і потрібну бактеріальну чистоту. Воду пастеризують, коли в ній міститься підвищена кількість хлору (більше 0,3 мг/л) та жорсткість її досягає 2-4 мг-екв/л чи коли вода мікробіологічно забруднена. За загальної жорсткості води вище 4 мг-екв/л або високому рН (лужне середовище) необхідно здійснювати пом'якшення води.

Підготовлена вода з температурою 15-40 ⁰С дозується у ємкість для зважування водно-молочної фази. При виробництві низькожирних маргаринів рекомендовано використовувати воду з температурою 35-40 ⁰С.

Сіль застосовують у виробництві м'яких маргаринів у вигляді насиченого соляного розчину густиною 1,17-1,20 г/см³, що відповідає концентрації розчину 24-26 %. Соляний розчин готують у спеціальному трисекційному солерозчиннику, фільтрують і передають у виробництво.

Консерванти використовують для стабілізації низькожирних 60%-них маргаринів, при введенні молока (особливо у літній період) і при підвищених температурах зберігання.

Рафіновані дезодоровані жири та олії в натуральному і гідрованому вигляді зберігають у баках жиросховища окремо. Температура зберігання твердих жирів і масел повинна бути на 5-10 ⁰С вище їхньої температури плавлення, рідких олій - у межах 25-35 ⁰С.

Моногліцериди дистильовані розчиняють у дезодорованій рослинній олії у співвідношенні 1:10 за температури 80-85 ⁰С, моногліцериди м'які - у дезодорованій рослинній олії у співвідношенні 1:10 за температури 55-60 ⁰С. У розчини додають фосфатидний концентрат у кількості, передбаченій рецептурою. Підготовлені масляні розчини емульгаторів у співвідношенні 1:1 подають до ємкості жирової фази.

Барвник (каротин, аннато) використовують у вигляді розчину в дезодорованій рослинній олії у співвідношенні 1:5 або у вигляді готового масляного розчину, який також дозують у ємкість жирової фази.

Ароматизатори надходять у вигляді масляних або водних розчинів, які вводять у змішувач вручну. Робочі розчини ароматизаторів заданої концентрації готують у лабораторії на одну зміну. Масляні розчини вітамінів А та Е (у дезодорованій рослинній олії 1:10) так само вводять до змішувача вручну.

Вершкове масло звільняють від пергаменту, ставлять на плавитель, який розміщують над коритом. У трубках плавителя циркулює гаряча вода з температурою 65-70 ⁰С. Розплавлення вершкового масла здійснюють при перемішуванні методом рециркуляції. Розтоплене масло з температурою 40-45 ⁰С передають до ємкості жирової фази.

8. Основне обладнання для виробництва м'яких маргаринів

Будова машин та апаратів ліній з виробництва м'яких маргаринів визначається вимогами технології. Схожість технологічних операцій названих вище поточних ліній дозволяє охарактеризувати основне обладнання на прикладі однієї установки.

Так, 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.

Бак для зважування водно-молочної фази - ємкість циліндричної форми з відкидною половиною - верхній частині обладнаний чотирма пневматичними клапанами для подачі водних компонентів. Місткість бака - 1000 л.

Бак для зважування жирової фази має аналогічну конструкцію і пароводяну оболонку. Для дозування жирових компонентів служать шість пневматичних клапанів. Місткість бака - 1000л.

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.

У технологічній схемі лінії з виробництва маргарину фірми “Shroder” передбачено два змішувачі для одержання грубої емульсії і забезпечення безперервної стабільної роботи лінії.

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

Дно змішувача має нахил до вихідного патрубка. Корпус складається з внутрішньої та зовнішньої поверхонь, які утворюють теплообмінну оболонку. Встановлюється змішувач на чотирьох опорних стойках.

Змішувач обладнано мішалкою спеціальної конструкції (анкерного типу), яка сполучена через муфту з валом редуктора, що разом з електродвигуном 1 розміщено над кришкою. Частота обертання мішалки становить 0,17-1 с^-1 і визначається за допомогою регулятора. Для інтенсивного перемішування на внутрішній поверхні змішувача містяться тіла опору.

Необхідна температура нагрівання емульсії підтримується у заданих межах пароводяною сумішшю, яка подається в оболонку через насадку-ежектор і контролюється манометричним термометром. Надлишок води зливається з оболонки через штуцер. Компоненти подаються до змішувача через верхній патрубок, готова емульсія відводиться через нижній патрубок. На кришці змонтовано патрубок для очищення. Змішувач обладнано переливним патрубком, датчиками верхнього і нижнього рівнів.

Заповнення початкового змішувача і передача емульсії до видаткового змішувача здійснюється автоматично з пульту управління.

Технічна характеристика змішувача

Місткість, л3000

Електродвигун

потужність, кВт7,5

частота обертання, с^-12,83

Витрата води, м³/год0,5-1

Витрата пари, кг/год50

Тиск пари, МПа0,1

Габарити, мм

діаметр 1826

висота1790

Маса, кг1100

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.

Технічна характеристика насосу-емульсатора

Продуктивність, л/год30000

Висота подачі, м.вод.ст.30

Електродвигун,

потужність, кВт5,5

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

За конструкцією цей насос є відцентровим насосом поршневого типу зі зворотньо-поступальним ходом поршнів, він обладнаний клапанним блоком з трьома циліндрами, варіатором і редуктором. Усі деталі, які контактують з маргариновою емульсією, виповнено з нержавіючої сталі.

Картер повністю герметичний. Привід насосу здійснюється від електродвигуна через редуктор і варіатор, який дозволяє регулювати частоту обертання колінчатого вала насосу у межах 1,8-7,5 с^-1. Щоб запобігти недовантаженню фасувальної машини, продуктивність насосу під час експлуатації повинна дещо перевищувати продуктивність фасувальної машини. На усмоктувальній частині насосу розміщено трубчастий фільтр. Для запобігання перевантаженню насосу у нагнітальному трубопроводі вмонтовано запобіжний клапан на 6,0 МПа. Тиск контролюється манометром. Потужність електродвигуна становить 15 кВт.

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

Маргаринова емульсія у пастеризаторі нагрівається з 40 до 85 ⁰С у два етапи: з 40 до 60-65 ⁰С - у двостінному змійовиковому пакеті; з 60-65 ⁰С до 85 ⁰С - у нагрівальному циліндрі. Охолоджується маргаринова емульсія в пастеризаторі також у два етапи: з 85 до 65-60 ⁰С - у двостінному змійовиковому пакеті за рахунок теплообміну з початковою емульсією, з 65-60 до 40 ⁰С у двостінному змійовиковому пакеті за допомогою холодної води.

Пастеризатор складається з двох нагрівальних циліндрів 1 діаметром 250 мм і завдовжки 2035 мм кожний та двох змійовиків з подвійною стінкою. Циліндри обладнано паровою оболонкою та робочою камерою, всередині якої розміщено вал (колова швидкість - 3 м/с) зі спеціальними ножами.

З одного боку вал спирається на внутрішній підшипник, а з другого - на вузол підшипника в редукторі. З боку приводу вал має ущільнення, яке запобігає витіканню продукту. Кожний вал приводиться у рух електродвигуном.

Двостінний змійовик, призначений для охолодження емульсії водою, розташовано над нагрівальним циліндром на підшипниках у подвійній кільцевій ємкості. Продукт, що знаходиться у міжтрубному просторі, охолоджується з одного боку водою, яка циркулює у внутрішньому змійовику, з другого (шляхом зрошення) - охолоджуючою водою зовнішньої поверхні змійовика.

Використана вода відводиться: зі змійовика через патрубок, а зрошуюча з кільцевої ємкості патрубком.

З метою раціонального використання тепла у внутрішній частині подвійної кільцевої ємкості змонтовано другий двостінний змійовик, у якому нагрівається (пастеризується) продукт за рахунок теплообміну з пастеризованою емульсією. Усі деталі, які контактують з маргариновою емульсією виконано з нержавіючої сталі. Вхід та вихід продукту здійснюється через патрубки.

Парову систему обладнано манометрами, конденсаційним горщиком для виведення конденсату 8 і запобіжним клапаном на випадок виникнення перевантаження.

Технічна характеристика пастеризатора

Продуктивність, кг/год5000

Витрата насиченої пари Р=0,5 МПа, кг/год250

Витрата охолоджуючої води

t = 12⁰С, м³/год7

Температура, ⁰С

нагрівання:

І етапвід 39-43 до 60-65

ІІ етапвід 60-65 до 80-85

охолодження:

І етапвід 80-85 до 60-65

ІІ етапвід 60-65 до 39-43

Електродвигуни:

потужність, кВт7,5

частота обертання, с^-12,95

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

Комбінатор складається з трьох послідовно сполучених охолоджуючих циліндрів та одного циліндра для додаткової механічної обробки, кожний діаметром 250 мм і завдовжки 2035 мм.

Усі чотири циліндри змонтовано у міцній стальній конструкції і закрито кожухом. Комбінатор улаштовано на спеціальних регулюючих опорах. Він обладнаний аміачною системою охолодження та контролюючими термометрами.

Кожний охолоджуючий циліндр складається з камери випаровування аміаку, обмеженої внутрішнім циліндром, і робочої камери. Камеру випаровування аміаку, в яку надходить рідкий аміак по жолобу, ізольовано.

Всередині кожної робочої камери розміщено вал, на якому по довжині насаджено шість ножів-скребків. Ножі обертаються на опорних шпильках, закріплених на валу; це забезпечує щільне стикання ножів зі стінкою камери. Вал з одного боку спирається на внутрішній підшипник, а з другого - на вузол підшипника у редукторі; всередині обігрівається циркуляційною водою температурою 40-50 ⁰С, що запобігає прилипанню маргаринової емульсії до вала. З боку приводу вал має ущільнення, яке запобігає витіканню продукту. Кожний охолоджуючий вал приводиться у рух електродвигуном.

.Комбінатор обладнано двома випаровувальними системами, працюючими незалежно одна від іншої; перша - для охолоджуючих циліндрів I і II, друга - для охолоджуючого циліндра III. До камери випаровування кожного охолоджуючого циліндра рідкий аміак подається за методом затоплення.

Для одержання заданої консистенції продукту охолоджена маргаринова емульсія далі пластифікується у циліндрі IV комбінатора. Циліндр має робочий вал зі штифтами, який рухається за допомогою електродвигуна. На внутрішній поверхні циліндра розташовано три ряди штифтів, відстань між якими становить 5 мм. Це забезпечує добре перемішування навіть за низької частоти обертання вала.

Циліндр механічної обробки може обігріватися водою температурою 25-30 ⁰С.

Технічна характеристика комбінатора

Продуктивність, кг/год5 000

ХолодоагентАміак

Витрата холоду за температури

випаровування аміаку t= - 10 ⁰С, кДж/год1047500

Температура маргарину, ⁰С

на вході39-43

на виході10-13

Електродвигуни:

І вал охолоджуючого циліндра:

потужність, кВт18,5

частота обертання, с^-14,13

ІІ вал охолоджуючого циліндра:

потужність, кВт22

частота обертання, с^-14,13

ІІІ вал охолоджуючого циліндра:

потужність, кВт30

частота обертання, с^-14,42

IV вал охолоджуючого циліндра:

потужність, кВт5,5

частота обертання, с^-10,83-2,5

Габарити, мм:

довжина 4100

ширина1710

висота2150

Маса, кг6300

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

Це вертикальний апарат, який скла-дається з вхідної секції і чотирьох труб з нержавіючої сталі, послідовно сполучених за допомогою фланців. Впускне сопло конічної форми з'єднане з кристалізатором з боку надходження переохолодженої емульсії. Вихідний конічний патрубок кристалізатора з'єднано з буферним пристроєм і далі через сполучний пристрій - з фасувальною машиною. Кристалізатор має подвійну стінку і, якщо необхідно, може підігріватися.

Сферичне сито 3 розташоване у фланцях з боку входу або виходу труб кристалізатора і призначене для кращої пластифікації закристалізованого продукту, а також для запобігання потраплянню сторонніх домішок.

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. Цей бак є циліндричною ємкістю з внутрішньою та зовнішньою поверхнями і похилим дном. Бак має кришку і пароводяну оболонку, всередині нього встановлено мішалку рамного типу.

У зворотньому баку маргарин нагрівається до утворення однорідної розплавленої емульсії, яка потім насосом передається у видатковий змішувач. Зворотній бак обладнаний патрубками 1 і 6 для входу і виходу продукту, а також насадкою-ежектором для введення пароводяної суміші в оболонку.

Технічна характеристика зворотнього бака

Місткість, л1500

Електродвигун:

потужність, кВт4

частота обертання, с^-10,53

Витрата пари, кг/год30

Витрата води, м³/год0,5

Тиск пари, МПа0,1

Габарити, мм:

діаметр1434

висота1180

Маса, кг490

У деяких установках для виробництва м'яких маргаринів (наприклад, фірми “Сamtack”) 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.

Декристалізатор призначено для пластичної обробки маргарину.

Декристалізатор складається з двох або трьох горизонтальних циліндрів, які змонтовано на опорній рамі. Всередині циліндрів на валу 7 закріплено штифти (біли), а на внутрішній поверхні - біли. Відстань між білами становить 4 мм. При обертанні вала маргарин інтенсивно перемішується, завдяки чому регулюється зростання розмірів кристалів у переохолодженій маргариновій емульсії та забезпечується однорідна, пластична консистенція маргарину. Продукт, що надходить через патрубок, послідовно проходить усі циліндри, які сполучаються патрубками. Частота обертання валів - 1,73 с^-1, є привід.

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.

Головними вузлами приводної секції є: вузол завантаження стовпців стаканчиків та кришок; пристрій для подачі стаканчиків до дозатора; головний дозатор; вузол запечатування стаканчиків; друкарський механізм 6 (нанесення дати) і транспортні елементи.

Вузол завантаження стаканчиків має самостійний пульт управління і працює в автоматичному режимі. Стаканчики спочатку вручну закладають до приймального пристрою. За сигналом фотодатчика стовпці стаканчиків подаються на транспортний візок, який передає їх до фасувальної машини, і знову повертається у початкове положення. Далі стаканчики транспортуються від одного робочого вузла до іншого по ланцюгах, на яких змонтовано чарунки для стаканчиків. До вузла дозування одночасно прямує чотири стаканчики.

Дозатор маргарину працює під тиском продукту, який надходить до фасувальної машини. Дозу маргарину регулюють ходом дозуючого поршня. Точність наповнення стаканчиків маргарином становить +0,2 г.

Кількість маргарину, що подається, повинна на 5 % перевищувати потребу фасувального агрегата. Надлишок маргарину повертається у зворотній бак через буферний пристрій.

Наповнені стаканчики подаються на станцію кришок і закупорюються у вузлі запечатування стаканчиків. Закриті стаканчики проходять через друкарський механізм, де на дно кожного стаканчика наноситься дата, далі через пристрій прийому та вивантаження вони надходять у лоток, звідки розвантажувальним конвеєром спрямовуються до пакувальної машини.

Технічна характеристика фасувальної машини фірми “Hamba”

Продуктивність, т/год2,5-3

Потужність електродвигуна, кВт6,5

Витрата повітря, м³/год10

Тиск повітря, МПа0,6

Габарити:

довжина4520

ширина1130

висота2782

Маса, кг7400

Пакувальна машина фірми “Flottman” призначена для формування коробів, заповнення їх стаканчиками та заклеювання

Машину розміщують за фасувальним агрегатом, з яким вона зв'язана транспортером. Сформовані короби складають вручну штабелями у магазин для коробів. За допомогою підйомника короби подаються на станцію наповнення, де відкриваються стулки дна та кришки. У вузлі сполучення у три ряди одночасно розміщують по чотири стаканчики з маргарином, потім їх штабелюють у три шари в спеціальному пристрої для збору шарів і передачі їх у короб на станцію наповнення. Наповнений короб потрапляє у вузол загинання стулок дна і кришки і після заклеювання у вузлі передається транспортером до складу готової продукції.

Пакувальна машина працює в автоматичному режимі; вона обладнана пневматичною системою і програмним пристроєм управління.

Технічна характеристика пакувальної машини фірми “Flottmen”

Продуктивність шарів, хв.До 20

Потужність електродвигуна, кВт8,8

Витрата повітря, м³/год4

Тиск повітря, МПа0,6

Габарити, мм:

довжина3585

ширина1820

висота2000

9. Технологічні розрахунки у виробництві м'яких маргаринів

9.1 Розрахунок матеріального балансу

Матеріальний баланс спочатку складають на 1 т готового продукту, потім виконують перерахунок продуктового балансу на добу, місяць, рік на основі типових рецептур і діючих у промисловості нормативів відходів і втрат, що залежать від виду продукції та її товарної форми, з урахуванням фактичного фонду роботи обладнання.

Наведений матеріальний баланс розраховано на прикладі рецептури м'якого маргарину "Столичний", норматив відходів і втрат якого становить 0,58 % (в тому числі відходи жирів - 0,20 %, втрати жирів - 0,15 %, втрати нежирових речовин - 0,23 %).

Матеріальний баланс подано в табл. 9.1.

Таблиця 9.1 - Матеріальний баланс на 1 т маргарину "Столичний"

Найменування компонентів	Маса компонентів
	%	кг/т	з урахуванням відходів і втрат, кг/т
1	2	3	4
Саломас марки 1 (tпл=31-34 0С)	27,0	270,0	271,61
Саломас марки 1 (tпл=40-43 0С)	5,0	50,0	50,28
Олія рослинна	26,63	266,3	267,91
Емульгатори: МГМ (м'які)	0,8	8,0	8,0
Фосфатидний Концентрат	0,2	2,0	2,0
Барвник харчовий	0,3	3,0	3,0
Сіль	0,3	3,0	3,0
Молоко коров'яче незбиране	10,0	100,0	100,0
Вода	29,626	296,26	296,26
Цитринова кислота	0,04	0,4	0,4
Ароматизатор	0,004	0,04	0,04
Бензоат натрію	0,1	1,0	1,0
Втрати нежирових речовин	-	-	2,3
Усього	100,0	1000,0	1005,8

Для складання продуктового балансу, тобто для визначення потреби у сировині на добу, місяць, рік, прийнято такі початкові дані:

продуктивність поточної лінії - 5 т/год;

режим роботи обладнання - двозмінний (16 год);

фактичний фонд роботи обладнання - 297 днів;

кількість робочих днів на місяць - 27.

Розрахунок продуктового балансу наведено у табл. 9.2.

Таблиця 9.2 - Продуктовий баланс маргарину "Столичний"

Найменування компонентів	Потреба у сировині
	на добу, т	на місяць, т	На рік, т
1	2	3	4
Саломас марки 1 (tпл=31-340С)	21,73	586,71	6453,81
Саломас марки 1 (tпл=40-430С)	4,02	108,54	1193,94
Олія рослинна	21,43	578,61	6364,71
Фосфатидний концентрат	0,16	4,32	47,52
Барвник харчовий	0,24	6,48	71,28
Сіль	0,24	6,48	71,28
Молоко коров'яче незбиране	8,00	216,00	2376,00
Вода	23,70	639,90	7038,90
Цитринова кислота	0,032	0,86	9,50
Ароматизатор	0,004	0,11	1,19
Бензоат натрію	0,08	2,16	23,76
Втрати нежирових речовин	0,08	2,16	54,648
Усього	80,46	2172,42	23896,62

9.2 Теплові розрахунки

9.2.1 Тепловий баланс процесу темперування рецептурного набору у змішувачі

Процес темперування у змішувачах призначений для вирівнювання температури в об'ємі рецептурного набору і створення оптимальних умов для емульгування водної і жирової фаз.

Наведений тепловий баланс складено на основі рецептури маргарину "Столичний", який виробляють на лініях продуктивністю 5 т/год. Початкові дані для розрахунку наведено у табл. 9.3

Таблиця 9.3 - Початкові дані для розрахунку теплового балансу

Найменування компонентів	Масова витрата, кг/с	Питома теплоємність, кДж/кгК
	Символ	Значення	Символ	Значення
Саломас марки 1 (tпл=31-340С)	G1	0,378	с1	2,131
Саломас марки 1 (tпл=40-430С)	G2	0,07	с2	2,145
Олія рослинна	G3	0,368	с3	1,775
Емульгатор МГМ	G4	0,01	с4	1,912
Фосфатидний концентрат	G5	0,003	с5	1,957
Барвник харчовий	G6	0,004	с6	1,775
Сіль	G7	0,004	с7	0,921
Молоко коров'яче незбиране	G8	0,14	с8	3,936
Вода	G9	0,41	с9	4,19

Інші рецептурні компоненти (цитринова кислота, ароматизатор, бензоат натрію) суттєво не впливають на розрахунок через малі значення масових витрат.

Початкову температуру водо- і жиророзчинних компонентів та рослинної олії приймають рівною 293 К (20 ⁰С), саломасу - на 5 ⁰С вище температури плавлення. Кінцеву температуру суміші, за якої здійснюється темперування, приймають рівною 313 К (40 ⁰С). Рівняння теплового балансу процесу темперування має вигляд:

Q₁ + Q_вп = Q₂ + Q_вк + Q_втр,(9.1)

де Q₁ - кількість теплоти рецептурних компонентів маргарину за початкової температури, кВт; Q_вп - кількість теплоти гарячої води, що циркулює в оболонках змішувача, за початкової температури, кВт; Q₂ - кількість теплоти композиції після темперування і змішування, кВт; Q_вк - кількість теплоти гарячої води за кінцевої температури, кВт; Q_втр - втрати теплоти у навколишнє середовище (приймають рівними (0,05ч0,1)·(Q₂ -Q₁).

Кількість теплоти рецептурних компонентів маргарину за початкової температури:

Q₁ = G₁c₁t₁,(9.2)

де t₁ - початкова температура рецептурних компонентів, К,

тобто

Q₁=(G₁c₁ + G₅c₅) ·313 +G₂c₂320 + (G₃с₃ + G₄с₄ + G₆с₆ + …G₉с₉)х 293 = 1167,03 кВт.

Кількість теплоти композиції після темперування і змішування

Q₂ = G с_мt₂, (9.3)

де G - сумарна масова витрата рецептурних компонентів, кг/с (табл. 9.3); с_м - питома теплоємність маргаринової емульсії (розрахована адитивним шляхом за даними табл. 9.1 і 9.3); с_м = 2,794 кДж/кгК; t₂ - кінцева температура маргаринової емульсії після темперування, К.

Підставивши числові значення, маємо:

Q₂ = 1,387·2,794·313 = 1212,96 кВт.

Кількість теплоти гарячої води за початкової та кінцевої температури визначається за рівняннями:

Q_вп = Wc_nt_n ;(9.4)

Q_вк = Wc_кt_к;(9.5)

де W - масова витрата води, кг/с; с_n i c_k - питома теплоємність води за відповідних температур, кДж/кгК; t_n, t_k - відповідно початкова і кінцева температури гарячої води, К (за виробничими даними, t_n = 343 К; t_k = 318 К).

Тоді рівняння (9.1) можна подати у вигляді:

1167,03 + W·4,212·343 = 1212,96 + W·4,199·318 + 2,30.(9.6)

Звідки знаходимо витрату гарячої води на процес темперування:

= 0,44кг/с,

що становить 25,3м³/добу.

9.2.2 Тепловий баланс процесу пастеризації маргаринової емульсії

Початкові дані для складання теплових балансів за стадіями нагрівання та охолодження, які здійснюються у пастеризаторі, визначено на підставі попередніх розрахунків, а також технологічних даних роботи установки фірми «Schrцder».

Тепловий баланс секції регенерації. Схема теплових потоків має вигляд:

t₃ = 60 ⁰C t₁ = 40 ⁰C

початкова емульсія

t₂ = 85 ⁰C t₄

пастеризована емульсія

Рівняння теплового балансу:

Q₁ + Q₂ = Q₃ + Q₄ + Q_втр, (9.7)

де Q₁ - кількість теплоти початкової емульсії, кВт; Q₂ - кількість теплоти пастеризованої емульсії, кВт; Q₃ - кількість теплоти нагрітої емульсії, кВт; Q₄ - кількість теплоти охолодженої емульсії, кВт; Q_втр - втрати теплоти навантаження у навколишнє середовище (приймаємо Q_втр=0,05· (Q₃ - Q₁)).

З урахуванням попередніх розрахунків і на підставі відомих рівнянь можна записати:

1,05 (Q₃ - Q₁) = Q₂ - Q₄(9.8)

Підставляючи відомі значення до рівняння (9.8), знаходимо температуру пастеризованої емульсії (t₄) на виході з секції пастеризації:

t₄ = G c_м t₂ - 1,05 G c_м (t ₃ -t₁)/ G c_м (9.9)

Допускаючи, що питома теплоємність маргаринової емульсії у зазначених температурних інтервалах практично однакова і масова витрата емульсії не змінюється, рівняння (9.9) трансформується у наступне:

t₄ = t₂ - 1,05t₃ + 1,05t₁ = 337 K (64 ⁰C).

Тепловий баланс секції пастеризації. Схема теплових потоків має вигляд:

t₁ = 64 ⁰C t₂ = 85 ⁰C

нагріта емульсія

132,8 ⁰С 132,8 ⁰С

насичена пара

Як теплоносій у секції пастеризації використовується насичена пара з тиском 0,3 МПа і температурою 132,8 ⁰С. Корисна ентальпія водяної пари зазначених параметрів становить і_n = 1959 кДж/кг, конденсата i_k = 450 кДж/кг.

На підставі рівняння (9.7) тепловий баланс секції пастеризації можна записати так:

Pi_n - Pi_k = Q₂ - Q₁ + 0,05·(Q₂ - Q₁),(9.10)

де Р - масова витрата насиченої пари, кг/с,

або так:

1,05 G_zс_м(t₂-t₁) = P(i_n - i_k). (9.11)

Звідки знаходимо масову витрату насиченої пари:

Р == 0,054 кг/с,(9.12)

що становить 3,11 т/добу.

Тепловий баланс секції охолодження. Схема теплових потоків має вигляд:

t₁ = 64 ⁰Ct₂ = 40 ⁰C

емульсія

t₄t₃ = 12 ⁰C

холодна вода

За аналогією рівняння теплового балансу можна записати у вигляді:

G C_Mt₁ + WC_Bt_{3 =} GC_Mt₂ + WC_Bt₄ + Q_втр(9.13)

Масова витрата охолоджуючої води W за зазначеної продуктивності поточної лінії становить 7 м³/год, або 1,94 кг/с [4].

Таким чином, можна визначити температуру охолоджуючої води на виході із секції охолодження:

t₄ =.= 22,9 ⁰С(9.14)

9.2.3 Тепловий баланс переохолодження маргаринової емульсії

Загальна кількість теплоти, яка відводиться у переохолоджувачі при охолодженні маргаринової емульсії, визначається так:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃,(9.15)

де Q - кількість теплоти переохолоджувача, кВт:

Q₁ = G_z (i₁-i₂),(9.16)

тут G_z - масова витрата маргаринової емульсії, кг/с; i₁ - початкова ентальпія маргаринової емульсії, при t₁ =40 ⁰C i₁ = 155 кДж/кг; i₂ - кінцева ентальпія маргарину, при t₂ = 10 ⁰C, i₂ = 37,3 кДж/кг;

Q₂ - кількість теплоти, яке виділяється при перемішуванні маргарину, кВт:

Q₂ = ·N_уст,(9.17)

тут - коефіцієнт переходу електричної енергії у тепло, за практичними даними, = 0,6; N_уст - сумарна потужність електродвигунів на валах переохолоджувача, N_уст = 76 кВт [4];

Q₃ - втрати теплоти у навколишнє середовище, кВт:

Q₃ = · (Q₁ +Q₂),(9.18)

тут - коефіцієнт втрат тепла, приймають рівним 0,1.

Тоді:

Q = 229,74 кВт.

Кількість холодильного агента, який циркулює в апараті і чинить необхідний холодильний ефект, визначається так:

р = Q/q,(9.19)

де Q - кількість теплоти, яка відводиться у переохолоджувачі, кВт; q - холодопродуктивність рідкого аміаку, q = 1118,7 кДж/кг.

Отже,

р = 229,74/1118,7 = 0,205 кг/с.

За загальноприйнятою методикою тепловий баланс переохолодження маргаринової емульсії у комбінаторі можна представити у вигляді:

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄ + Q₅ + Q_втр ,(9.20)

де: Q₁ - кількість теплоти маргаринової емульсії на вході у комбінатор, кВт ;

Q₂ - кількість теплоти, що виділяться при перемішуванні маргарину, кВт;

Q₃ - кількість теплоти рідкого амїаку, що надходить як холодильний агент у комбінатор, кВт;

Q₄ - кількість теплоти переохолодженої емульсії маргарину , кВт;

Q₅ - кількість теплоти газоподібного аміаку, що виходить з комбінатору, кВт;

Q_втр - втрати теплоти у навколишнє середовище, кВт [Q_втр= 0,05(Q₁ + Q₂ - Q₄ )]