مخزن امولسیون در تولید مارگارین
نقشه اولیه
توضیحات
چرا امولسیون سازی ضروری است؟
مارگارین یک امولسیون روغن در آب (O/W) است، اما از طریق فرآوری، به یک امولسیون پایدار آب در روغن (W/O) تبدیل میشود. ایجاد اولیه یک پیشامولسیون یکنواخت برای موارد زیر بسیار مهم است:
- پراکندگی یکنواخت:اطمینان از اینکه قطرات آب (که حاوی نمک، پروتئینهای شیر، مواد نگهدارنده مانند اسید سوربیک و مواد اسیدی مانند اسید لاکتیک هستند) به طور یکنواخت در سراسر فاز چربی توزیع شدهاند.
- ادغام مواد تشکیل دهنده:حل کردن و پخش کردن صحیح تمام مواد جزئی مانند امولسیفایرها، رنگها و طعمدهندهها.
- پایداری فرآیند:فراهم کردن یک خوراک یکنواخت و همگن برای واحد خنککننده پاییندستی. یک پیشامولسیون نامنظم منجر به محصول نهایی با بافت ضعیف، پراکندگی ناپایدار آب و احتمال فساد میشود.
اجزای کلیدی مخزن امولسیون سازی
یک مخزن معمولی، یک مخزن عمودی، بسته و دارای روکش است که از جنس استیل ضد زنگ (مثلاً 304 یا 316L) برای بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی ساخته شده است. اجزای اصلی آن عبارتند از:
- سیستم همزن:این مهمترین بخش است و معمولاً شامل موارد زیر است:
- میکسر برشی پرسرعت (پروانه):اغلب یک پروانه جریان شعاعی مانندمیکسر توربو-روتور-استاتوراین امر باعث ایجاد برش مکانیکی شدید میشود، مایع را از بالا میکشد و آن را از طریق منافذ ریز استاتور بیرون میراند، که به طور موثر قطرات را تجزیه کرده و امولسیون را ایجاد میکند.
- همزن لنگری یا پدالی:یک همزن اسکرابر با سرعت کم که نزدیک به دیواره مخزن حرکت میکند. وظیفه آن اطمینان از حرکت تمام مواد داخل مخزن، جلوگیری از ایجاد مناطق مرده و اطمینان از همگن بودن کل مخلوط است. این همزن از تبلور چربی روی دیوارههای خنک مخزن روکشدار جلوگیری میکند.
- ژاکت گرمایش/سرمایش:دیواره مخزن دارای یک پوشش دوتایی است که از طریق آن یک سیال حرارتی (معمولاً آب گرم) در گردش است. این امر برای موارد زیر ضروری است:
- ذوب شدن:اطمینان از اینکه تمام چربیها و روغنها قبل از امولسیون شدن کاملاً در حالت مایع هستند.
- کنترل دما:نگهداری مخلوط در دمای مشخصبالاتر از نقطه ذوب جزء چربی با بالاترین نقطه ذوب(معمولاً ۵ تا ۱۰ درجه سانتیگراد بالاتر، اغلب حدود ۴۵ تا ۶۰ درجه سانتیگراد). این امر برای جلوگیری از هرگونه کریستالیزاسیون زودرس که امولسیون را از بین میبرد، حیاتی است.
- پورتهای مواد تشکیلدهنده:چندین خط ورودی برای اضافه کردن فازهای مختلف:
- خطوط اصلی برای مخلوط روغن گرم شده فله و فاز آب/نمک.
- درگاههای کوچکتر برای مواد تشکیلدهندهی جزئی مانند لسیتین، طعمدهندهها، رنگها و ویتامینها.
- سیستم خلاء (اختیاری اما رایج):مخزن میتواند تحت خلاء ملایم کار کند. این دو هدف را دنبال میکند:سیستم کنترل:مخازن مدرن با یک سیستم PLC/SCADA یکپارچه شدهاند تا به طور خودکار دما، سرعت همزدن، توالی افزودن مواد و زمان نگهداری را کنترل کنند.
- هوازدایی:هوای محبوس شده را از مخلوط خارج میکند که از ایجاد بافت متخلخل یا دانهدار در مارگارین نهایی جلوگیری کرده و چگالی و ظاهر آن را بهبود میبخشد.
- محیط کنترلشده:از اکسیداسیون روغنهای حساس در طول فرآوری جلوگیری میکند.
توالی عملیاتی
فرآیند در مخزن امولسیون سازی از یک توالی خاص پیروی میکند:
- شارژ:مخلوط روغن مایع (که حاوی چربیهای سخت، روغنهای نرم و امولسیفایرهای محلول در چربی مانند مونو و دیگلیسیرید است) ابتدا به مخزن پمپ میشود. سیستم گرمایش محفظه برای حفظ دما روشن است.
- مخلوط کردن:همزن لنگر برای ایجاد گرداب شروع به کار میکند.
- علاوه بر این:فاز آب (حاوی آب، نمک، مواد نگهدارنده و مواد محلول در آب) به آرامی به گرداب فاز روغن در حال چرخش وارد میشود.اضافه کردن آب به روغن (نه برعکس)تشکیل امولسیون آب در روغن را تقویت میکند.
- امولسیون سازی با برش بالا:پس از ورود هر دو فاز، میکسر روتور-استاتور با برش بالا برای مدت زمان مشخصی (مثلاً ۵ تا ۱۵ دقیقه) فعال میشود تا پیشامولسیون ریز ایجاد شود.
- برگزاری:مخلوط تحت هم زدن ملایم و کنترل دما نگه داشته میشود تا آماده پمپاژ به مرحله بعدی (در صورت لزوم پاستوریزه کننده و سپس واحد سردسازی) شود.
چه اتفاقی میافتد؟
امولسیون درشت از این مخزن سپس به ... پمپ میشود.مبدل حرارتی با سطح خراشیده (Votator™ یا واحد A)در اینجا، تحت سرمایش شدید و کار مکانیکی، چربی متبلور میشوداطرافقطرات ریز آب پراکنده شده، امولسیون آب در روغن را تثبیت کرده و ساختار و بافت پلاستیکی نهایی مارگارین را ایجاد میکنند.
خلاصه: نکات کلیدی
- هدف:برای ایجاد یک پیش امولسیون یکنواخت، درشت و پایدار از فازهای چربی و آب.
- پارامتر بحرانی: کنترل دمابرای آب کردن تمام چربیها بسیار مهم است.
- مکانیسم کلیدی: همزن مکانیکی با برش بالابرای شکستن فاز آب به میلیونها قطره کوچک استفاده میشود.
- نتیجه:یک پیش امولسیون یکنواخت که تضمین میکند محصول نهایی مارگارین، بافت، طعم، رنگ و پایداری ماندگاری یکنواختی داشته باشد.
در اصل، مخزن امولسیونسازی زمینه را برای هر آنچه که در ادامه میآید، فراهم میکند. امولسیون ضعیف در اینجا بعداً قابل اصلاح نیست و منجر به محصول نهایی بیکیفیت خواهد شد.
راه اندازی سایت
