Produkcja
Produkcja margaryny ultradźwiękami
Podstawowym etapem produkcji podczas wytwarzania margaryny jest emulgacja mieszanki olejów i tłuszczów z wodą i dodatkami.
Ultradźwiękowa emulgacja jest niezawodną, sprawdzoną technologią do przygotowania stabilnej, drobno rozdrobnionej emulsji spożywczej.
Ultradźwiękowa emulgacja polega na silnych kawitacyjnych siłach ścinających dających mikro- i nano- krople w produktach najwyższej jakości.
Emulgacja
Ultradźwiękowa emulgacja margaryny
Główny etap produkcji margaryny to emulgacja wody i uwodornionych olejów / tłuszczów, takich jak oleje kukurydziane, sojowe, z orzeszków ziemnych, z nasion słonecznika itp Ze względu na wysokie stężenie oleju od 40 do 90%, ważne jest stosowanie dużych sił ścinających w celu uzyskania jednolitej, drobno rozdrobnionej emulsji. Ultradźwiękowe emulgowanie jest udokumentowaną szybką i skuteczną techniką przygotowania stabilnej nanoemulsji o bardzo małej średnicy kropel i niskiej polidyspersyjności. Ultradźwiękowe emulsje są często bardziej stabilne niż produkowane tradycyjnie oraz wymagają niewiele, jeśli w ogóle, środków powierzchniowo czynnych. [Mason 1996]
Wielkość kropelek emulsji ma istotny wpływ na jakość margaryny, jak konsystencja smarowania, stabilność i percepcja smaku.
W porównaniu z mieszadłami mechanicznymi i mieszalnikami tnącymi, ultradźwięki wymagają mniej środków powierzchniowo czynnych i produkują mniejsze i bardziej stabilne krople. Ultradźwiękowe emulgowanie tnie koszty, jest bezpieczne, proste w obsłudze i może być łatwo zamontowane w istniejących liniach przemysłowych w celu poprawy jakości emulgowanych produktów.
Poprawa
Ultradźwiękowa poprawa margaryny:
- Mniejsze krople, lepsza emulsja
- Możliwa wyższa zawartość wody
- Mniej emulgatorów
- Mniej mikrobiologicznego psucia
Formułowanie
Ultradźwięki są nie tylko bardzo skuteczne w tworzeniu emulsji, lecz pomagają mieszać i rozprowadzać równomiernie w margarynie proszki, jak stabilizatory, witaminy, barwniki i inne składniki.
Drobnoustroje
Mniejszej wielkości krople wody, mniej składników odżywczych i mniej atrakcyjne środowisko dla mikroorganizmów. Mniejszy rozmiar kropel wody, to proporcjonalnie większa szansa na więcej sterylnych kropel wody niż mikroorganizmów. Zatem, mały rozmiar kropelek wody zwiększa trwałość produktu. Jest to dodatkowe zjawisko uzyskiwane dzięki emulgatorom, oprócz poprawy tekstury i stabilności. Przez małe rozumie się, że średnia wielkość kropli w margarynie to 4-5 µm, w zakresie od 1 do 20 µm. Gdy wielkość kropli jest mniejsza niż 10 µm, wątpliwe jest, że tak restrykcyjne środowisko pozwoli na wzrost mikroorganizmu (Delamarre i Batt, 1999). Ultradźwiękowe emulgowanie tworzy kropelki w submikro– i nano– zakresie, proces sonikacji pomaga zmniejszyć psucie i zwiększyć trwałość margaryny innych smarowideł.
Uwodornienie
Uwodornianie olejów roślinnych jest ważnym procesem na dużą skalę przemysłową. Poprzez uwodornienie, płynne oleje roślinne są przetwarzane na stałe lub półstałe tłuszcze. Uwodornienie jest powszechnym etapem przetwarzania wstępnego w produkcji margaryny. Chemicznie nienasycone kwasy tłuszczowe są przekształcane w czasie przenoszenia fazowego katalizowanej reakcji uwodornienia do odpowiadających im nasyconych kwasów tłuszczowych przez dodanie atomy wodoru w wiązaniu podwójnym. Proces katalityczny może być przyspieszony przez ultradźwięki o dużej mocy. Powszechnie stosowanymi katalizatorami są nikiel, aluminium lub pallad. Uwodornione tłuszcze są szeroko stosowane jako tłuszcze do pieczenia. Zaletą nasyconych tłuszczów jest niższa skłonność do utleniania, a tym samym mniejsze ryzyko stęchlizny.
Procesory
Hielscher oferuje szeroką gamę maszyn ultradźwiękowych i akcesoriów spełniających w pełni potrzeby swoich klientów. Ultrasonikatory od urządzeń laboratoryjnych poprzez stołowe/pilotażowe do pełnej przemysłowej skali produkcji. Czy będzie przetwarzana partia produktu czy strumień w przepływie, Hielscher oferuje Państwu odpowiedni system ultradźwiękowu.
Margaryna jest zwykle wytwarzana w procesie ciągłym. Reaktory ultradźwiękowe Hielscher są dostępne w różnych rozmiarach, aby dopasować się do wymagań produkcji. W celu poprawy procesu emulgowania ultradźwiękowego, Hielscher rozwinął opatentowany wkład do reaktora MultiPhaseCavitator, który umożliwia wtrysk drugiej fazy ciekłej jako drobnych strumieni bezpośrednio do strefy kawitacyjnej dając w wyniku ultra-drobną emulsję.
Wszystkie przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą być łatwo instalowane w istniejących i modernizowanych liniach produkcyjnych. W przypadku specjalnych wymagań i zastosowań, dostarczamy dedykowane rozwiązania, które są dostosowane do specyficznych wymagań.
Emulsje
Można wyróżnić dwa podstawowe typy emulsji: olej-w-wodzie (O/W) (np mleko, lody) i woda-w-oleju (W/O) (np. masło, margaryna, majonez, smarowidła o niskiej zawartości tłuszczu, tłuszcze roślinne do smarowania). Istnieją też podwójne emulsje (znane także jako emulsja odwrotna lub emulsja wielokrotna), takie jak woda-w-oleju-w-wodzie (W/O/W) albo olej-w-wodzie-w-oleju (O/W/O). Ze względu na lepszą kontrolę uwalnianie substancji odżywczych i aromatów, podwójne emulsje są coraz częściej stosowane w przemyśle spożywczym. Proces emulgacji emulsji pojedynczych i podwójnych wymaga stosowania intensywnego ścinania aby podzielić ciecz na miro- submikron- i nano-kropelki. Ultradźwiękowe emulgowanie jest wydajną i niezawodną metodą przygotowania stabilnej emulsje spożywczej na skalę przemysłową. Kawitacja ultradźwiękowa, a tym samym uzyskiwane siły ścinające są dobrze znaną technologią intensyfikacji procesu.
Emulsja ultradźwiękowa
Wysoka jednorodność emulsji
Mikro- i Nano- krople
Wysoka stabilność
Oszczędność czasu do 90%
Pełna kontrola procesu
Stabilna temperatura procesu
Pełna liniowa skalowalność
Pełna powtarzalność
Higiena spożywcza CIP i SIP
Wpis jest tłumaczeniem artykułu firmy Hielscher Ultrasonics GmbH, którego oryginał jest dostępny pod adresem https://www.hielscher.com/ultrasonic-margarine-production.htm
