人造黄油生产中的乳化罐

为什么需要乳化？

人造黄油是一种水包油 (O/W) 乳液，但通过加工，它会转化为稳定的油包水 (W/O) 乳液。均匀预乳液的初始创建对于以下方面至关重要：

1. 均匀分散：确保水滴（含有盐、乳蛋白、山梨酸等防腐剂和乳酸等酸化剂）均匀分布在整个脂肪相中。
2. 成分整合：正确溶解和分散所有次要成分，如乳化剂、色素和香料。
3. 工艺稳定性：为下游冷却装置提供一致且均匀的进料。不一致的预乳液会导致最终产品质地较差、水分散性不稳定以及潜在的腐败问题。

乳化罐的关键部件

典型的储罐是由不锈钢（例如 304 或 316L）制成的封闭式、带夹套的立式容器，以保证卫生和耐腐蚀性。其主要组成部分包括：

1. 搅拌系统：这是最关键的部分。它通常包括：
   • 高速剪切混合器（叶轮）：通常是径流式叶轮，例如涡轮转子定子混合器。这会产生强烈的机械剪切力，将液体从顶部拉出并迫使其通过定子的细孔，有效地分解液滴并形成乳液。
   • 锚式或桨式搅拌器：靠近罐壁移动的低速刮刀搅拌器。它的工作是确保罐中的所有材料都在移动，防止死区并确保整个批次的均匀。它可以防止脂肪在夹套罐的冷壁上结晶。
2. 加热/冷却夹套：罐壁有一个双层夹套，热流体（通常是热水）通过它循环。这对于以下方面至关重要：
   • 融化：确保所有脂肪和油在乳化前完全处于液态。
   • 温度控制：将混合物保持在一定温度高于最高熔点脂肪成分的熔点（通常高于 5-10°C，通常在 45-60°C 左右）。这对于防止过早结晶至关重要，过早结晶会破坏乳液。
3. 成分端口：用于添加不同相的多个入口管线：
   • 用于散装加热油混合物和水/盐水相的主管线。
   • 较小的端口可容纳卵磷脂、香料、色素和维生素等次要成分。
4. 真空系统（可选但常用）：该罐可以在轻度真空下操作。这有两个目的：控制系统：现代罐体与 PLC/SCADA 系统集成，可自动控制温度、搅拌速度、成分添加顺序和保持时间。
   • 脱气：去除混合物中夹带的空气，从而防止最终人造黄油出现多孔或颗粒状质地，并改善其密度和外观。
   • 受控环境：防止敏感油在加工过程中氧化。

操作顺序

乳化罐中的过程遵循特定的顺序：

1. 收费：首先将液体油混合物（包含硬脂肪、软油和脂溶性乳化剂，如甘油单酯和甘油二酯）泵入罐中。打开夹套加热以保持温度。
2. Mixing:启动锚式搅拌器以产生涡流。
3. 添加：将水相（含有水、盐、防腐剂和水溶性成分）缓慢计量加入旋转油相的涡流中。将水添加到油中（反之亦然）促进油包水乳液的形成。
4. 高剪切乳化：一旦两相都进入，就启​​动高剪切转子-定子混合器一段设定的时间（例如，5-15分钟）以产生精细的预乳液。
5. 保持：将混合物保持在温和搅拌和温度控制下，直到准备好泵送到下一阶段（巴氏灭菌器，如果适用，然后是冷却装置）。

接下来会发生什么？

然后将来自该罐的粗乳液泵送到刮面式热交换器（Votator™ 或 A 单元）。在这里，在强烈的冷却和机械加工下，脂肪结晶大约精细分散的水滴，稳定油包水乳液并构建人造黄油的最终塑性结构和质地。

摘要：要点

• 目的：形成均匀、粗糙且稳定的脂肪相和水相预乳液。
• 关键参数： 温度控制保持所有脂肪融化至关重要。
• 关键机制： 高剪切机械搅拌用于将水相分解成数百万个微小的液滴。
• 结果：一致的预乳液，确保最终的人造黄油产品具有均匀的质地、风味、颜色和保质期稳定性。

从本质上讲，乳化罐为接下来的一切奠定了基础。此处的不良乳液无法在以后修复，并将导致最终产品不合格。