人造黄油生产工艺中国制造商
人造黄油生产过程
人造黄油生产包括原料制备和冷却塑化两部分。主要设备包括制备罐、高压泵、旋风器(刮板式热交换器)、针式转子机、制冷机组、人造黄油灌装机等。
前道工序为油相与水相的混合、计量及油相与水相的混合乳化,为后道工序的供料做好准备,后道工序为连续冷却塑化及产品包装。
人造黄油的原料制备流程如图1所示:
- 1.发酵乳
有些人造奶油的配方中要添加牛奶,而牛奶经过乳酸菌发酵后能产生类似天然奶油的香味,所以工厂把发酵后的牛奶与水混合。
- 2.水混合
将人造奶油配方中的水及水溶性添加剂,如发酵乳、盐、防腐剂等按规定比例加入到水相混合及计量罐中搅拌混合,使水相组分溶解为均匀的溶液。
- 3.油相混合
首先将不同规格的原料油按规定的比例在调油罐内混合,然后将乳化剂、抗氧化剂、油溶性色素、油溶性纤维素等油溶性添加剂按比例添加到油相中,经计量罐混合,搅拌均匀,形成均匀的油相。
- 4.乳液
人造黄油的乳化目的是使水相均匀稳定地分散在油相中,水相的分散程度对产品的质量影响很大。由于人造黄油的风味与水相颗粒的大小密切相关,微生物的繁殖是在水相中进行的,一般细菌的大小为1-5微米,因此10-20微米或更小范围内的水滴就能限制细菌的繁殖,所以水相分散过细,水相颗粒过小会使人造黄油失去风味;分散不充分,水相颗粒过大,会使人造黄油腐败变质。人造黄油中水相分散程度与产品性质的关系大致如下:
水滴直径 水滴尺寸 (微米) | 人造奶油性质(人造黄油的味道) |
小于1(约80-85%的水相) | 味道重且淡 |
30-40(水相含量低于1%) | 味道不错,容易腐烂 |
1-5(约95%的水相) | 口感好,不易变质 |
5-10(约4%水相) | |
10-20(约1%水相) |
可见,乳化操作要达到一定的分散度要求。
将水相和油相分别与前相均匀混合的目的是为了保证油水两相乳化混合后整个乳液的稠度均匀一致。乳化混合的操作问题是在50-60度的温度下,将水相加入计量好的油相中,在机械搅拌或泵的循环搅拌下,使水相充分分散在油相中,形成乳胶。但这种乳胶液非常不稳定,停止搅拌可能会在操作现场出现油水分离现象。
混合好的乳液输送出去后,进行冷却塑化过程,直到产品包装。
乳液必须经过冷却塑化才能生产出具有柔韧性的人造黄油产品。目前,该工艺主要采用封闭式连续急冷塑化装置,包括转子或刮板式换热器(A单元)、针式转子机或捏合机(C单元)和静置管(B单元)。工艺流程如图2所示:
该套设备具有以下特点:
1.高压密闭连续运行
预混好的乳化液由旋涡式高压泵送入急冷缸。高压可以克服整个机组的阻力,此外高压操作可以使产品变得稀薄光滑。密闭操作可以防止空气以及因急冷产生的冷凝水混入乳化液中,确保产品的卫生要求,减少制冷损耗。
2. 淬火和乳化
乳化液在旋涡器内用氨水或氟利昂急冷,使乳化液迅速冷却,从而生成细小的结晶颗粒,一般为1-5微米,使口感细腻。另外,旋涡器内旋转轴上的刮刀与筒体内壁紧密连接,因此刮刀在运转中不仅能不断刮除粘附在内壁上的结晶,还能使乳化液分散均匀,达到调色乳化要求。
3. 揉捏和脱稠(针转子机)
经转子冷却后的乳液虽然已开始产生结晶,但仍需经过一段时间才能长大。如果让乳液在静止状态下结晶,则会形成由固体脂质晶体组成的网络结构。其结果是冷却后的乳液会形成非常坚硬的团块,且没有可塑性。因此,为了获得具有一定可塑性的人造黄油产品,必须在乳液形成整体网络结构之前,通过机械手段破坏网络结构,以达到降低增稠的效果。捏合和脱稠主要在针式转子机中进行。
A单元(旋转器)实际上是一个刮刀冷却装置。乳化液由高压泵驱动进入密闭的A单元(旋转器)。物料穿过冷却筒与旋转轴之间的通道,在冷却介质的淬火作用下,物料温度迅速下降。旋转轴表面布置有两排刮刀,旋转器内表面形成的晶体被高速旋转的刮刀刮掉,始终露出新的冷却表面,保持高效的传热。乳化液在刮刀的作用下得以分散。当物料通过A单元(旋转器)时,温度降至10-20度,低于油的熔点。油虽然开始结晶,但尚未形成固态。此时乳化液处于冷却状态,呈粘稠液体。
A机组(转子)的旋转轴是空心的,运行时,将50-60度的热水灌入旋转轴的中心,以防止结晶物粘结固化在轴上造成堵塞。
C单元(销钉转子机)为混炼脱稠装置,如上图所示。旋转轴上安装有两排金属螺栓,筒体内壁上安装有一排固定金属螺栓,与轴上的金属螺栓错开,互不接触。当轴高速旋转时,轴上的金属螺栓穿过固定金属螺栓的间隙,物料得到充分混炼。在此作用下,可以促进晶体长大,破坏晶体网络结构,形成不连续晶体,降低稠度,增加塑性。
C机组(销钉转子机)只在超冷夜起强捏合作用,因此只需保温,无需降温。由于结晶热的释放(约50KCAL/KG),以及捏合摩擦产生的热量,C机组(销钉转子机)的出料温度高于进料温度。此时结晶完成度约70%,但仍然较软。最终产品通过挤出阀出料,经过一定时间后会变硬。
人造黄油从C单元(针转子机)送出后,需要在一定温度下进行热处理。一般情况下,将产品置于熔点以下10度的温度下放置48小时以上。这种处理称为熟化。熟化后的产品可直接送往食品加工厂使用。