Полезные советы

При каких условиях осуществляется процесс получения маргарина. Применение маргарина в кулинарии

Производство маргарина как бизнес на российском рынке имеет хорошие перспективы. Сегодня наибольший спрос держится на столовые маргарины, применяемые в кондитерском производстве, что позволяет поставлять маргарин непосредственно пекарням. Также идет хороший сбыт маргарина через розничную торговлю. Перспективным является и рынок стран СНГ.

Виды маргаринов

Маргарин - это эмульсионный продукт, вырабатываемый из растительных масел и животных жиров, по виду и запаху напоминающий сливочное масло. По своему назначению маргарины делятся на столовые, бутербродные и предназначенные для промышленной переработки. По консистенции они подразделяются на твердые, которые используются при изготовлении кондитерских изделий, мягкие, которые непосредственно употребляются в пищу, и жидкие, применяемые в кулинарии для жарения и выпечки. Технология производства маргарина незначительно меняется в зависимости от его вида.

Состав и рецептура маргаринов

Производство маргарина в качестве основного сырья использует рафинированные растительные масла (подсолнечное, пальмовое, соевое) и животные жиры. 75% жировой основы составляют гидрогенизированные растительные жиры, 15% - жидкие растительные масла, 10% - кокосовое или пальмоядровое масло. Жировая основа определяет твердость маргарина и температуру плавления.

К вспомогательному сырью относятся вода, молоко, сливочное масло, витамины, консерванты, эмульгаторы, ароматизаторы и красители, лимонная и молочная кислоты, антиокислители, соль и сахар.

Производство маргарина для изготовления одной тонны маргарина требует примерно 830 кг жиров (с учетом отходов). Стоимость сырья для одной тонны продукта составляет 35–40 тысяч рублей.

Технология производства маргарина

1. Производство маргарина начинается со стадии подготовки сырья, когда рафинированные и дезодорированные жиры сутки выдерживают в отдельных баках при температуре чуть выше температуры плавления. Сливочное масло также помещается в плавильную емкость. Молоко пастеризуется, охлаждается и затем сквашивается. Эмульгаторы и красители растворяют в рафинированном дезодорированном растительном масле.
2. Для приготовления эмульсии все игредиенты помещаются в цилиндрический смеситель.
3. Готовая эмульсия через уравнительный бак поступает в переохладитель, где постепенно охлаждается до 12°С, а затем в кристаллизатор, в котором приобретает твердость, однородность и пластичность.
4. Производство маргарина вступает в заключительную фазу: готовый маргарин поступает в разливочно-упаковочный агрегат, где расфасовывается от 150 до 500 грамм в упаковке.

Технические требования к маргаринам содержатся в ГОСТ Р 52178-2003.

Оборудование для производства маргарина

Технология производства маргарина требует следующего оборудования:

Баки для хранения жиров и масел;
- камера с плавильным конусом;
- емкость для темперирования и пастеризации;
- емкость для подготовки эмульсии;
- вертикальный цилиндрический смеситель;
- эмульгатор центробежного типа;
- уравнительный бак;
- насосы;
- переохладитель;
- кристаллизатор;
- дозировочный аппарат;
- упаковочный агрегат;
- холодильные камеры;
- комплект измерительных приборов;
- коллектор;
- проточный нагреватель воды;
- комплект продуктопроводов и арматуры.

Всё оборудование для производства маргарина стоит около 3 млн рублей.

Помещение и персонал

Величина производственных площадей и количество персонала определяются производительностью линии. Так, производство маргарина 100 кг в час потребует около 150 м2 и 4 человека, при производительности 1000 кг в час - не меньше 400 м2 и 6 человек. Производство маргарина в средних объемах (около 150 тонн в месяц) требует помещение 600 м2 и 10 человек персонала.

Производство маргарина в таком объеме потребует на организацию бизнеса около 10 млн рублей; ежемесячные расходы составят 6–7 млн. Производство маргарина как бизнес предполагает средний доход на уровне 8–8,5 млн рублей.

Описание

Технология производства маргарина и спреда на данном оборудовании: Компоненты жировой и водной фазы в соответствии с рецептурой смешиваются в соответствующих вертикальных цилиндрических смесителях, в которых происходит также предварительное эмульгирование. Сухие компоненты и ингредиенты взвешиваются на автоматических весах и перекачиваются насосами в соответствующий смеситель. Необходимые жиры подаются блоками в жиротопку, где растапливаются и перекачиваются насосом частично в смеситель жировой фазы и частично (согласно рецептуре) в танки для эмульгирования. Температура внутри жиротопки поддерживается благодаря циркуляции воды через водяную рубашку и внутреннюю решетку. Узел темперирования обеспечивает нагрев воды до заданной температуры через теплообменник вода/пар (подача пара обеспечивается Заказчиком). Внутри смесителей жировой и водной фазы находятся винтовые мешалки пропеллерного типа с частотой вращения согласно заданной рецептуре. Смеситель снабжен водяной рубашкой для теплоизоляции. Заданная рецептурой температура смесей в смесителях жировой и водной фазы поддерживается благодаря циркуляции смеси через пластинчатые теплообменники. Теплообмен происходит с внешней водой (обеспечивается заказчиком). Грубая эмульсия из смесителей жировой и водной фазы поступают в танк для эмульгирования (получения стабильной гомогенной эмульсии молочно-растительной смеси. В данном танке эмульсия в течение заданного рецептом времени циркулирует через насос эмульсатор, и подогревается за счет подачи в водяную рубашку горячей воды, за счет чего обеспечивается интенсивное диспергирование эмульсии. Узел темперирования обеспечивает нагрев воды в водяной рубашке до заданной температуры через теплообменник вода/пар (подача пара обеспечивается Заказчиком). Для обеспечения непрерывной работы в описываемой технологической линии предусмотрены два танка для эмульгирования работающие поочередно. Далее готовая эмульсия поступает в трубчатый пастеризатор, где происходит термическая обработка эмульсии. Пастеризатор представляет собой теплообменник типа «труба в трубе» с теплоизоляцией. Средняя труба является рабочей камерой, во внутреннюю и внешнюю трубу подается горячая вода. Узел темперирования обеспечивает нагрев воды до заданной температуры через теплообменник вода/пар (подача пара обеспечивается Заказчиком). Охлаждение эмульсии после термической обработки происходит в охладителе конструкции, подобной пастеризатору. Средняя труба является рабочей камерой, во внутреннюю и внешнюю трубу подается холодная вода (обеспечивается Заказчиком). После охладителя маргариновая эмульсия, пройдя через уравнительный бак с насосом высокого давления, подается в переохладитель, который обеспечивает эмульгирование, охлаждение и механическую обработку эмульсии. Переохладитель состоит из трех одинаковых цилиндров - теплообменников, работающих последовательно. Каждый из цилиндров представляет собой теплообменник типа «труба в трубе» с теплоизоляцией. Первая внутренняя труба является рабочей камерой, в которой расположен полый вал. На валу закреплены ножи, которые, непрерывно вращаясь, счищают продукт с охлаждаемых поверхностей и одновременно перемешивают продукт. Пространство между второй и первой трубой и внутри полого вала занимают испарительные камеры для хладагента (фреон или аммиак, по запросу). Эмульсия, охлаждаясь, кристаллизуется на поверхности и снимается ножами. Для обеспечения однородной пластичной структуры эмульсию после глубокого охлаждения подвергают интенсивной механической обработке в линейном смесителе с помощью расположенных на центральном вращающемся валу и стенках смесителя стержнях. Затем эмульсия поступает в кристаллизатор, где ей придаются кристаллическая структура, требуемая твердость, однородность и пластичность, необходимые для фасовки продукта. Основными узлами кристаллизатора являются три секции - две конические и одна цилиндрическая, а также размещенные в центральной секции два тройных сетчатых экрана, при прохождении через которые продукту придается однородность. Полученный таким образом продукт подается в уравнительные емкости или бункеры с внутренним шнеком фасовочно-упаковочных машин, которые дозирует и расфасовывает маргарин в картонные короба, блоки или брикеты. При остановке упаковочной машины, продукт, во избежание остановки работы линии, по отводной трубе попадает в станцию переплавления, где растапливается и возвращается в танк для эмульгирования.  Состав оборудования для производства маргарина и спреда: 01. Станция для подготовки ингредиентов Материал: Нержавеющая сталь Конструкция: В соответствии со всеми требованиями к оборудованию, используемому в пищевой промышленности. Состав: Столы с автоматическими весами для взвешивания ингредиентов для жировой фазы и водной основы. 02. Жиротопка Материал: Нержавеющая сталь и другие материалы, пригодные для использования в пищевой промышленности. Размер: Требует уточнения. Размер жиротопки зависит от размеров используемых блоков продукта Конструкция: Двойная рубашка в стенках и дне плавителя. Двойная система циркуляции горячей воды, через двойную рубашку и через центральную решетку.Центральная решетка может быть извлечена из плавителя для чистки. Лопастной перемешиватель.Регулируемая рабочая высота машины. Контроль температуры и уровня продукта Назначение: Жиротопка предназначена для растопления твердых или замороженных блоков жира животного и растительного происхождения (масло сливочное, маргарин, какао-масло, шоколад, шоколадная глазурь и др.), и поддержания в расплавленном состоянии при заданной температуре. Мойка: CIP, распылительные моющие головки 02.1 Шкаф управления Материал: Нержавеющая сталь. Состав: Необходимые электрические компоненты и внутренняя система электропроводки 02.2 Система нагрева воды для двойной рубашки и центральной решетки Материал: Нержавеющая сталь. Состав: Два независимых трубчатых теплообменника (вода/пар). Насос для циркуляции воды. Система регулировки давления водяного пара (макс. 2бара). Трубопровод между теплообменником и плавителем. 03. Смеситель для жировой фазы Материал: Нержавеющая сталь Назначение: Смесительный танк предназначен для смешения сухих ингредиентов и компонентов с жировой основой. Конструкция и состав: Танк. Вертикальное расположение. Объем 100 литров. Танк в двойной рубашке с теплоизоляцией.Коническое дно. На дне размещены: выводное соединение продукта с соединительным фланцем типа DRD, датчик температуры, датчик нижнего уровня продукта, регулируемые по высоте опоры. Верхняя часть танка сферической формы. В верхней части танка размещены: вводные соединения для подачи продукта и CIP, распылительные моющие головки, датчик верхнего уровня продукта, фланец перемешивателя, смотровой лючок с датчиком контроля открытия, проушины для транспортировки танка. Средняя часть танка цилиндрической формы с размещенными на ней вводным CIP соединением и распылительными моющими головками. Перемешиватель специальной формы пропеллерного типа. 04. Система темперирования для смесителя жировой фазы Материал: Нержавеющая сталь. Конструкция: Платинчатый теплообменник. Нагрев до 20°С. Нагрев происходит за счет циркуляции продукта через теплообменник и теплообмена с горячей водой. Подача воды обеспечивается Заказчиком. Состав: Теплообменник. Все необходимые клапана и трубопровод. Управление: Интегрировано в центральный PLC 05. Насос для жировой фазы Материал: Нержавеющая сталь Назначение: Данный насос используется для перекачки жировой фазы из смесителя в танки для эмульгирования 1 и 2. Конструкция: Выполнен в соответствии с требованиями к оборудованию, применяемому в пищевой промышленности. 06. Смеситель для водной фазы Материал: Нержавеющая сталь Назначение: Смесительный танк предназначен для смешения сухих ингредиентов и компонентов с водной основой. Конструкция и состав: Танк. Вертикальное расположение. Объем 500 литров. Танк в двойной рубашке с теплоизоляцией. Коническое дно. На дне размещены: выводное соединение продукта с соединительным фланцем типа DRD, датчик температуры, датчик нижнего уровня продукта, регулируемые по высоте опоры. Верхняя часть танка сферической формы. В верхней части танка размещены: вводные соединения для подачи продукта и CIP, распылительные моющие головки, датчик верхнего уровня продукта, фланец перемешивателя, смотровой лючок с датчиком контроля открытия, проушины для транспортировки танка. Средняя часть танка цилиндрической формы с размещенными на ней вводным CIP соединением и распылительными моющими головками. Перемешиватель специальной формы пропеллерного типа. 07. Система темперирования для смесителя водной фазы Материал: Нержавеющая сталь. Конструкция: Платинчатый теплообменник. Нагрев до 20°С. Нагрев происходит за счет циркуляции продукта через теплообменник и теплообмена с горячей водой. Подача воды обеспечивается Заказчиком. Состав: Теплообменник. Все необходимые клапана и трубопровод. Управление: Интегрировано в центральный PLC 08. Насос для водной фазы Материал: Назначение: Нержавеющая сталь.Данный насос используется для перекачки водной фазы из смесителя в танки для эмульгирования 1 и 2. Конструкция: Выполнен в соответствии с требованиями к оборудованию, применяемому в пищевой промышленности. 09. Танк для приготовления эмульсии: Материал: Нержавеющая сталь Назначение: Два смесительных танка предназначенные в совокупности с насосом эмульсатором для приготовления эмульсий из жировой и водной фазы. Танки работают поочередно, т.е. в каждый момент времени один танк используется для приготовления эмульсии второй для подачи продукта далее по технологической линии. Конструкция и состав: Танк. Вертикальное расположение. Объем 2000 литров Танк в двойной рубашке с теплоизоляцией. Коническое дно. На дне размещены: выводное соединение продукта с соединительным фланцем типа DRD, датчик температуры, датчик нижнего уровня продукта, регулируемые по высоте опоры. Верхняя часть танка сферической формы. В верхней части танка размещены: вводные соединения для подачи продукта и CIP, распылительные моющие головки, датчик верхнего уровня продукта, фланец перемешивателя, смотровой лючок с датчиком контроля открытия, загрузочный люк для подачи стабилизаторов и эмульгаторов, проушины для транспортировки танка. Средняя часть танка цилиндрической формы с размещенными на ней вводным CIP соединением и распылительными моющими головками. Перемешиватель специальной формы пропеллерного типа. 10. Насос - эмульсатор Материал:Нержавеющая сталь Назначение: Насосом эмульсатор предназначен в совокупности с танками для приготовления эмульсий из жировой и водной фазы При приготовлении эмульсии продукт циркулирует через танк 1 или 2 и насос эмульсатор. Конструкция: Выполнен в соответствии с требованиями к оборудованию, применяемому в пищевой промышленности. 11. Насос для эмульсии Материал: Нержавеющая сталь Назначение: Данный насос используется для перекачивания полученной эмульсии далее по технологической линии на пстеризатор. Конструкция: Выполнен в соответствии с требованиями к оборудованию, применяемому в пищевой промышленности. 12. Пастеризатор Материал: Нержавеющая сталь Конструкция: Система тройных труб. Три трубы вложены друг в друга. Внутренняя и внешняя тубы используются для циркуляции горячей воды (темперирования), средняя труба для прохождения продукта. Температура продукта контролируется температурными датчиками. Назначение: Пастеризация полученной эмульсии – термическая обработка продукта. 12.1 Шкаф управления пастеризатора Материал: Нержавеющая сталь Состав: PLC и панель оператора, частотные преобразователи, электропроводка пневмоклапана и т.д. Управление пастеризатором может производиться вручную с панели оператора или автоматически от центрального PLC. Параметры: Регулировка скорости, температура, работы клапанов, CIP 12.2 Система темперирования воды для пастеризатора Материал: Нержавеющая сталь. Состав: Трубчатый теплообменник (вода/пар). Насос для циркуляции воды. Система регулировки давления водяного пара (макс. 2 бара). Трубопровод между теплообменником и пастеризатором. 13. Охладитель: Материал: Нержавеющая сталь Конструкция: Система тройных труб. Три трубы вложены друг в друга. Внутренняя и внешняя тубы используются для циркуляции холодной воды (темперирования), средняя труба для прохождения продукта. Температура продукта контролируется температурными датчиками. Подача холодной воды обеспечивается Заказчиком. 14. Уравнительный танк Материал: Нержавеющая сталь Конструкция: Объем 100 л. Танк цилиндрической формы. Верхняя часть и дно танка – конической формы. В верхней части танка размещены: вводные соединения для подачи продукта и CIP, распылительные моющие головки, смотровой лючок с датчиком контроля открытия. На дне размещены: выводное соединение продукта, регулируемые по высоте опоры. 15. Насос высокого давления насос высокого давления 1.jpg насос высокого давления 2.jpg Материал: Все части, находящиеся в контакте с продуктом и внешняя обшивка выполнены из нержавеющей стали. Конструкция и состав: Плунжерный насос высокого давления Производительность регулируется через задание скорости вращения мотора (частотный преобразователь) Мотор имеет систему охлаждения (вентиляции) с автономным электроприводом. Температура мотора контролируется. Узел оборудован демпфер пульсаций, предохранительным клапаном и входным фильтром. Давление продукта на выходе контролируется. Назначение: Насос используется для перекачки эмульсии в кристаллизатор. 16. Переохладитель Материал: Цилиндры выполнены из закаленной стали. Все части, находящиеся в контакте с продуктом – из нержавеющей стали. Конструкция: Теплообменник типа «труба в трубе». На внутреннем полом валу размещены ножи. Пространство между первой и второй трубой и внутренний вал являются испарительными камерами для хладагента (фреон или аммиак, по запросу). Специально конструкция ножей позволяет эффективно снимать продукт со стенок цилиндра. За счет специальной системы изоляции, потери энергии системы практически равны нулю. Все уплотнители предотвращают утечку продукта и рассчитаны на высокое давление. Подключение к центральной системе CIP переохладитель 2.jpg 16.1 Шкаф управления Материал: Нержавеющая сталь Состав: PLC и панель оператора Частотные преобразователи Внутренняя система электропроводки Пневматика Включение/выключение машины, регулировка скорости работы, работа пневмоклапанов могут быть выполнены как вручную, так и автоматически. Автоматизация: Скорости, температура, работа клапанов, CIP 17. Смеситель для механической обработки. Материал: Нержавеющая сталь. Конструкция: Вращающийся внутренний вал и стенки смесителя оснащены специальными стержнями для более плотной механической обработки продукта. Внешняя полая камера являются испарительными камерой для хладагента (фреон или аммиак, по запросу). CIP-мойка. Привод: электродвигатель с редуктором и предохранительной муфтой 18. Кристаллизатор кристаллизатор.jpg Материал: Нержавеющая сталь Конструкция: Труба, состоящая из трех секций. Входная и выходная секции конической формы, центральная секция цилиндрической формы. В центральной секции размещены два тройных сетчатых экрана. Водяной рубашка для теплоизоляции. 19. Станция переплавления Материал: Нержавеющая сталь Конструкция: Система тройных труб. Три трубы вложены друг в друга. Внутренняя и внешняя тубы используются для циркуляции горячей воды (темперирования), средняя труба для прохождения продукта. Температура продукта контролируется температурными датчиками. 19.1 Шкаф управления Материал: Нержавеющая сталь Состав: PLC и панель оператора Частотные преобразователи Внутренняя система электропроводки Пневматика Включение/выключение машины, регулировка скорости работы, работа пневмоклапанов могут быть выполнены как вручную, так и автоматически. Автоматизация: Скорости, температура, работа клапанов, CIP 19.2 Система поддерживания и контроля температуры в станции переплавления Материал: Нержавеющая сталь. Состав: Трубчатый теплообменник (вода/пар). Насос для циркуляции воды. Система регулировки давления водяного пара (макс. 2 бара). Трубопровод между теплообменником и пастеризатором. 20. Система трубопроводов и электропроводки Материал: Нержавеющая сталь Трубопровод CIP Отполирован снаружи Клапаны - в гигиеническом исполнении, управляются как вручную, так и автоматически Трубопровод для продукта: Отполирован снаружи Клапаны – в гигиеническом исполнении, управляются как вручную, так и автоматически Электропроводка и пневматика: Все кабели надежно изолированы, помещены в кабель-каналы из нержавеющей стали 21. Общая пневматика Исполнение: Все пневмотрубки надежно изолированы, помещены в кабель-каналы из нержавеющей стали 22. Общий шкаф управления технологической линии Материал: Нержавеющая сталь Состав: PLC и панель оператора Частотные преобразователи Внутренняя система электропроводки Пневматика Включение/выключение машины, регулировка скорости работы, работа пневмоклапанов могут быть выполнены как вручную, так и автоматически. Автоматизация: Скорости, температура, работа клапанов, CIP 23. Общая автоматизация Исполнение: Общий контроль работы технологической линии, включая все необходимые рецепты.

Внутренний рынок маргариновой продукции

В 21 году выручка в отрасли от продажи маргарина выросла на 12% к предыдущему году. В 211 году показатель выручки от продажи маргариновой продукции сократился к 21 году на 35,9%, в частности снижение в сегменте маргарина составило 41,7%, в сегменте жиров - 14,3%. В оптовой продаже маргарина наблюдается также сокращение показателей, на 12,5% к 21 году. При этом вырос объем розничной реализации маргариновой продукции, увеличение составило 7,9%.

В первом полугодии 212 года в соотношении с январем-июнем 211 года объем выручки от продажи маргариновой продукции вырос на 32,2%, оптовые продажи маргарина увеличились на 2,7%, показатели розничной продажи на 5,4%. Наибольший рост розничных продаж зафиксирован в Республике Хакасия - на 77% и Калужской области -на 66,4%.

В производстве маргариновой продукции львиная доля выручки принадлежит маргарину, при этом доля комбинированных жиров в 211 году увеличилась до 28,5%. Однако по результатам первой половины 212 года в сравнении с январем-июнем 211 года показатель сократился с 32% до 26%.

При рассмотрении структуры производства маргарина по видам стоит отметить, что в первом полугодии 212 года увеличилась доля твердого маргарина в сравнении с первым полугодием 211 года. Данный вид маргарина занимает более 65% в структуре производства. Также отмечено снижение доли маргарина для промышленной переработки.

Производство основного объема масложировой отрасли по сегментам сосредоточено на базе крупнейших отраслевых холдингов, которые обладают мощностями как по производству спецжиров и маргаринов, так и традиционного продукта масложировых заводов - майонеза. Производством маргариновой продукции в России занимается около 2 заводов, причем половина из них выпускает фасованную продукцию. Ведущими производителями маргариновой продукции на российском рынке выступают компании «ЭФКО», «СолПро» и «Каргилл».

Экспорт маргарина и специальных жиров

В структуре экспортных потоков, основную часть занимают поставки маргарина. Однако в 211 году его доля продолжила снижаться, в то время как продажа кондитерского жира за рубеж наоборот увеличилась с 2% до 24% от общего объема экспорта. Стоит отметить, что в 21 году также наблюдался 5%-ый рост доли продаж на экспорт кондитерского жира. Доля ЗМЖ в экспорте практически неизменна и составляет одну пятую всего объема продаж за рубеж маргариновой продукции. В первой половине 212 года экспорт маргарина вырос на 14,5%, ЗМЖ на 37,5%, кондитерского жира менее чем на 1%.

Анализ внешнеторгового рынка представлен без учета торговли с Республикой Беларусь и Республикой Казахстан.

Основной объем экспорта маргарина и специальных жиров направляется в страны СНГ. В 211 году поставки в Украину выросли на 1,8%, в Узбекистан сократились на 4,4%. По итогам первой половины 212 года увеличились объемы поставок маргариновой продукции в Азербайджан более чем в два раза.

Импорт маргарина и специальных жиров

Больше половины российского импорта в 211 году представлено жировой продукцией для кондитерской отрасли. Пятая часть общего объема поставок маргариновой продукции в РФ приходилась на заменители молочного жира. В первой половине 212 года объемы импорта кондитерского жира снизились на 17,7%, также произошло сокращение поставок и в других сегментах.

В 211 году существенного изменения структуры импорта по сравнению с 29-21 годами не произошло. Можно отметить рост кондитерского жира при одновременном сокращении удельного веса маргарина и универсальных жиров. Основу кондитерского жира составляют заменители и эквиваленты масла какао. Ввоз в Россию данных продуктов в 211 году вырос соответственно на 5,8% и 29,9%.

В сегменте маргарина ведущей страной-производителем в импорте в Россию является Украина. Ее доля в 211 году составила 81%. В сегменте кондитерского жира лидируют Малайзия и Индонезия, с долями 32,7% и 17,4% соответственно. В сегменте ЗМЖ - Италия (18,7%) и Дания (13,5%). Лидерство данных стран сохраняется и по результатам первой половины 212 года.

Основными конкурентами российских производителей среди иностранных компаний в импорте маргарина являются украинские холдинги «Агрокосм» и ГК «Креатив». В поставках спецжиров и ЗМЖ в лидерах Aarhuskarlshamn (AAK), IOI GROUP Loders Croklaan, Intercontinental Specialty Fats Sdn. Bhd.,Pt. Musim Mas, Fuji Oil Europe.

По-прежнему актуальными направлениями импортозамещения выступают сегменты заменителей и эквивалентов масла какао.

Промышленное производство маргарина было организовано в 1870 году. Французский химик Меж-Мурье предложил эмульгировать легкоплавкую часть топленого говяжьего жира с молоком в присутствии сычужной вытяжки из желудка коров. Полученную смесь охлаждали в ледяной воде и при этом образовывались полутвердые шарики, которые имели перламутровый блеск. Меж-Мурье назвал их маргарином (>фр. margjaret – жемчуг).

Маргарин представляет собой, подобно сливочному маслу, эмульсию, состоящую из жиров и молока или воды. Маргарин является ценным пищевым продуктом. По усвояемости, которая достигает 93…98 %, он не уступает жирам цельного молока (сливочному маслу), а по энергетической ценности даже превосходит его: в среднем 40,1 кДж/100 г против 38,6 кДж/100 г.

Маргарины в зависимости от назначения и состава подразделяются на следующие группы:

  • столовы и марочные (бутербродные);
  • для промышленной переработки и сети общественного питания;
  • с вкусовыми добавками.

Ассортимент маргариновой продукции, которая выпускается отечественной масложировой промышленностью, насчитывает более 50 наименований.

Назначение маргаринов определяет их товарную форму: они могут быть твердыми, мягкими (наливными) и жидкими. Мягкие маргарины сохраняют пластические свойства при низких положительных температурах, что позволяет использовать их как бутербродные жиры. Жидкие маргарины применяют в хлебопечении, при производстве мучных кондитерских изделий.

Столовые маргарины применяют в качестве бутербродного продукта, а также для приготовления кондитерских и кулинарных изделий. Столовые и марочные маргарины содержат не менее 82 % жира. К ним относятся маргарины молочный, сливочный, «Новый», «Эра», «Экстра» и др. Низкокалорийные маргарины («Столовый», «Радуга», «Солнечный») содержат от 40 до 75 % жира.

Одним из основных направлений улучшения ассортимента и качества маргаринов является расширение возможности их использования в качестве бутербродного жира. Решение этой задачи может быть достигнуто, в частности, за счет расширения выпуска наливных (мягких) маргаринов.

Характеристика сырья

Основным сырьем для производства маргариновой продукции являются жиры и молоко. Структура и вкус маргарина в основном определяются набором жиров, которые входят в его состав. Присутствие различных примесей в исходных жирах не позволяет получить продукцию высокого качества, поэтому все жиры должны быть очищены по полной схеме рафинации, включая отбелку и дезодорацию, и иметь кислотное число не более 0,3 мг КОН/г.

Главным жировым компонентом в рецептуре маргариновой продукции являются гидрированные растительные масла. Наиболее широко применяют саломасы на основе подсолнечного, хлопкового, соевого и низкоэрукового рапсового масел. Переэтерифицированные жиры, которые изготовливаются из смесей растительных масел и животных жиров, используют наравне с саломасами. С их помощью очень удобно варьировать консистенцию маргаринов от мазеобразной до твёрдой. Из животных жиров применяют сливочное коровье и топлёное масло, говяжий, бараний и свиной топленые жиры.

Для производства маргарина используют свежее пастеризованное молоко, предварительно сквашенное специальными молочнокислыми заквасками или коагулированное раствором лимонной кислоты. Соотношение между различными видами молока определяется рецептурой того или иного вида маргарина.

Сквашенное молоко не только обогащает вкус маргарина, но и обеспечивает его стойкость при хранении. Водно-молочная фаза маргарина должна иметь величину рН, равную 3,0…5,5. В такой слабокислой среде замедляет развитие нежелательных микробиологических процессов во время хранения маргарина.

Поскольку маргарин представляет собой застывшую водно-жировую эмульсию, то немаловажную роль в его рецептуре играют поверхностно-активные вещества – эмульгаторы. Кроме своего основного назначения – стабилизировать эмульсию – эмульгаторы улучшают пластичность маргарина, а в производстве пищевых жиров для хлебопечения обеспечивают увеличение пористости мякиша и объёма готового изделия. Наиболее перспективно использование эмульгаторов на основе моно- и диглицеридов.

Кроме того, для придания маргарину естественного цвета сливочного масла в него вводят пищевые красители, а также вкусовые добавки, ароматизаторы, витамины, соль, сахар и другие необходимые по рецептуре компоненты.

Технология производства

В основе производства маргариновой продукции лежат процессы переохлаждения маргариновой эмульсии с ее одновременной механической обработкой. Технологическая схема производства зависит от того, в какой товарной форме будет выпускаться готовая продукция.

Технологический процесс получения маргарина, например, в твердой товарной форме включает следующие операции:

  • дозирование, смешение и эмульгирование исходных компонентов;
  • переохлаждение и кристаллизация эмульсии;
  • фасовка готового продукта.

При получении жидких маргаринов исключаются операции кристаллизации и фасовки: продукт в переохлажденном текучем состоянии отгружается в автоцистернах.

При рассмотрении технологического процесса необходимо представлять особенность построения рецептур маргаринов. Она заключается в том, что в состав маргаринов входят два укрупненных рецептурных компонента:

  • жировая основа;
  • водно-молочная фаза.

Жировая основа представляет собой смесь жидких и твердых жиров различной пластичности. Она в значительной степени определяет товарный вид, вкусовые качества и технологические свойства маргариновой продукции.

Водно-молочная фаза представляет собой раствор в смеси молока и воды различных водорастворимых компонентов маргарина. Она должна обеспечивать достижение органолептических показателей маргарина, которые приближаются к сливочному маслу.

На долю жировой основы приходится 60…80 % от массы маргарина, на долю водно-молочной фазы – 20…40 %. Таким образом, маргарины, выпускаемые отечественной промышленностью, относятся к эмульсиям прямого типа.

Дозирование, смешение и эмульгирование

Жировая основа и водно-молочная фаза готовятся отдельно друг от друга, поэтому они должны быть хорошо смешены. Для смешения используют смесители с винтовой мешалкой, которая вращается со скоростью около 1 об/с. Водно-молочная смесь вводится в смеситель при температуре 15…20 о С, а жиры – при температуре на 4…5 о С выше их температуры плавления. Далее смешение и эмульгирование проводится при температуре 38…40 о С.

Переохлаждение и кристаллизация. Эти операции являются основными в технологии производства маргарина. Их сущность состоит в том, что жидкую маргариновую эмульсию охлаждают и кристаллизуют в строго контролируемых условиях, а полученной таким образом пластичной массе придают необходимую товарную форму. Причем формирующаяся при этом кристаллическая структура жировой основы определяет важнейшие качественные показатели готового маргарина: его консистенцию, диапазон пластичности, температуру полного расплавления.

При охлаждении маргариновая эмульсия претерпевает ряд полиморфных превращений, которые связаны с переходом менее устойчивых, метастабильных кристаллических форм через промежуточные к устойчивым, стабильным кристаллическим модификациям. Наиболее низкоплавкая, метастабильная кристаллическая структура обозначается как α-форма, переходная, средняя структура – как β′-форма и наиболее высокоплавкая, стабильная структура – как β-форма.

На формирование кристаллической структуры маргарина оказывают влияние следующие факторы:

  • скорость охлаждения – при значительной скорости охлаждения образуется неустойчивая кристаллическая модификация;
  • скорость перемешивания – при быстром перемешивании образуется более гомогенная смесь с мелкокристаллической структурой;
  • содержание насыщенных и ненасыщенных глицеридов – чем больше в жировой фазе маргарина глицеридов ненасыщенных жирных кислот, тем выше доля неустойчивых кристаллических модификаций.

При медленном охлаждении маргариновой эмульсии происходит последовательная кристаллизация глицеридов в соответствии с их температурой застывания. В результате образуются крупные кристаллы, характерные для наиболее высокоплавкой устойчивой кристаллической β-формы. Наличие в маргарине β-формы обуславливает неоднородность его структуры, придает готовому продукту грубый вкус, «мучнистость», «мраморность» и т.д. В процессе хранения такой маргарин приобретает хрупкость.

При быстром охлаждении наблюдается переохлаждение системы, и образование кристаллов начинается при температуре более низкой, чем температура застывания жиров. В этом случае становится возможным образование более низкоплавких, менее устойчивых кристаллических форм.

Кристаллы жира в маргарине обычно присутствуют в β′-форме; переход же в β-форму отрицательно влияет на консистенцию маргарина из-за образования более крупных кристаллов. Такой переход может произойти, в частности, при хранении маргарина при повышенной температуре.

Для достижения однородной структуры маргарина после глубокого охлаждения необходимо интенсивное перемешивание и относительно длительная механическая обработка. При этом мелкодиспергированные
кристаллы твердой фазы образуют в жидкой фазе коагуляционные структуры (рисунок 1).

Рисунок 1 — Коагуляционные структуры маргарина

Благодаря наличию подобных структур маргарин при хранении менее подвержен образованию твёрдых кристаллических модификаций.

Основным аппаратом при производстве маргарина методом переохлаждения является переохладитель, который обеспечивает тонкое эмульгирование, охлаждение и механическую обработку маргариновой эмульсии. Переохладитель состоит из нескольких трубчатых теплообменников, соединенных последовательно. Температура эмульсии при прохождении через переохладитель сравнительно быстро понижается (за счет использования жидкого аммиака) с 38…40 о С до 10… 12 о С. Завершение формирования необходимой кристаллической структуры происходит в кристаллизаторе, представляющем собой цилиндрический аппарат, который снабжен фильтром-гомогенизатором. В кристаллизаторе маргарин доводится до требуемой твердости, однородности и пластичности.

Готовый маргарин фасуется в соответствующую тару фасовочными автоматами.

Производство пищевых жиров

К пищевым жирам относятся кондитерские, хлебопекарные и кулинарные жиры. Эти жиры не содержат водно-молочной фазы и целиком состоят из смеси растительных масел, гидрированных и переэтерифицированных жиров, а также животных жиров. В зависимости от назначения они могут содержать такие добавки, как эмульгатор, краситель, витамины и ароматизаторы.

Технология изготовления пищевых жиров существенно проще технологии маргарина, т.к. в ней отсутствуют операции, связанные с подготовкой водно-молочной фазы. В остальном технологический процесс и производственные линии сходны с технологией и линиями по производству маргарина.

Особенностью получения пищевых жиров является необходимость соблюдать такие технологические режимы, которые бы обеспечили хорошую подвижность и дозируемость продукта при его фасовке в крупную тару (10…20 кг). Кроме того, необходимо, чтобы продукт быстро принимал в таре необходимую форму и при этом сохранял однородную консистенцию. Для этого после операции переохлаждения производят дополнительную механическую обработку с целью декристаллизации структуры получаемого продукта.

Такой интенсивной механической обработке пищевые жиры подвергаются в декристаллизаторах.

Они представляют собой три последовательно соединенных между собой горизонтальных цилиндра, которые снабжены валами с установленными на них билами (рисунок 2). Частота вращения валов около 100 оборотов в минуту.

Рисунок 2 — Элемент декристаллизатора

После декристаллизатора продукт не теряет текучести при наливе даже в крупную тару, например, короба. Готовые пищевые жиры приобретают пластичную консистенцию, которая сохраняется длительное время при пониженных температурах.

Производство майонеза

Майонез является пищевым продуктом, который используется в качестве приправы к различным кулинарным блюдам для повышения их питательности и придания характерного вкуса. В настоящее время отчественная масложировая промышленность выпускает майонезы, которые представляют собой микрогетерогенную систему – эмульсию типа «вода в масле». В них дисперсионной средой является вода с растворёнными в ней компонентами, а дисперсной фазой – растительное масло. Принципиальное отличие заключается в том, что дисперсная фаза в маргарине представлена жиром, находящимся в твёрдом или пластичном состоянии, а в майонезе дисперсная фаза жидкая.

Ассортимент

Майонезы в зависимости от их состава и назначения подразделяют на столовые, диетические, с пряностями, с вкусовыми и желирующими добавками, для детского питания. Наибольшее распространение имеют столовые майонезы («Провансаль», «Любительский») и майонезы с пряностями («Весна»).

Основное сырье

К основному сырью, которое используется для производства майонезов, относятся:

  • рафинированные дезодорированные растительные масла;
  • сухое молоко;
  • яичный порошок;
  • сахар, соль, уксусная кислота, горчица;
  • пищевые и вкусовые добавки.

Из растительных масел используют в основном подсолнечное, реже соевое и хлопковое. К растительным маслам предъявляются высокие требования по их чистоте и органолептическим характеристикам. В частности, они не должны содержать даже незначительных примесей саломаса, т.к. его присутствие приводит к разрушению майонезной эмульсии.

Сухое молоко и яичный порошок, кроме собственно пищевой функции, играют роль эмульгаторов. Кроме того, сухое молоко является одновременно и структурообразователем, поскольку белки молока в присутствии влаги способны набухать. Это помогает удерживать влагу и обеспечивает структурирующее действие в отношении всех компонентов майонеза.

Соль придает вкус продукту и оказывает консервирующее действие.

Сахар, уксусная кислота и горчица выполняют, в основном, роль вкусовых добавок.

В качестве примера можно привести базовую рецептуру широко распространённого в нашей стране столового майонеза «Провансаль» (в %%):

Технология

Технологический процесс производства майонеза на автоматизированной линии состоит из следующих операций:

  1. подготовка, дозировка, смешение компонентов и получение грубой майонезной эмульсии;
  2. фильтрация, деаэрация и механическая обработка грубой майонезной эмульсии;
  3. розлив майонеза.

В отдельной емкости готовят водно-уксусный раствор с концентрацией, которая соответствует рецептурному содержанию воды и уксусной кислоты в вырабатываемом виде майонеза. Приготовленный раствор уксусной кислоты перекачивают в смеситель. Туда же дозируются сыпучие компоненты в такой последовательности: яичный порошок, затем – через некоторое время – сухое молоко, горчичный порошок, сахар, соль, сода и растительное масло. Последовательность загрузки компонентов имеет в данном случае принципиальное значение. В результате перемешивания получают грубую майонезную эмульсию.

Грубую майонезную эмульсию перекачивают насосами через фильтры в деаэратор. Здесь под вакуумом из эмульсии удаляется воздух и частично легколетучие ароматические вещества горчицы. Далее эмульсия направляется в специальный аппарат (вотатор), где она обрабатывается при температуре 53…55 о С и быстро охлаждается ледяной водой. После чего эмульсия поступает в двухступенчатый высокоскоростной гомогенизатор, откуда уже тонкодисперсная майонезная эмульсия подаётся в приёмный бак готовой продукции.

Фасовка майонеза проводится на автоматизированных поточных линиях в различную тару: стеклянные и пластмассовые банки, пластиковые пакеты.

Маргарин представляет собой физико-химическую систему, один из основных компонентов которой - вода (дисперсная фаза) - распределяется в другом - масле (дисперсионная среда) - в виде мельчайших частичек, образуя эмульсию типа «вода в масле».

По составу, свойствам и питательной ценности маргарин представляет собой высококачественный пищевой продукт, равноценный сливочному маслу. В его составе гидрированные растительные масла и гидрированный китовый жир, молоко, соль, сахар, фосфолипиды и эмульгаторы. Стойкость маргарина в процессе обработки, хранения и потребления обусловлена присутствием эмульгаторов - веществ с поверхностно-активными свойствами, стабилизирующих эмульсию «вода в масле».

Маргарин применяют в хлебопекарной и кондитерской промышленности, кулинарии, в производстве пищеконцентратов, а также для непосредственного употребления в пищу.

В состав жировой основы, например, молочного маргарина входят кроме растительного саломаса твердые при комнатной ттемпературекокосовое или пальмоядровое масло, китовый саломас и жидкое растительное масло. Жировая основа маргарина должна иметь температуру плавления 27-33° С, твердость от 8 до 18 кПа и содержать твердых глицеридов при 20° С от 18 до 22%. , Кроме маргарина промышленность выпускает жиры кондитерские: для шоколадных изделий, конфет, для ванильных и прохладительных начинок; жиры кулинарные: гидрожир кулинарный, комбижир растительный, комбижир животный, комбижир свиной и маргагуселин; жиры для пищеконцентратов: гидрожир легкоплавкий с повышенной твердостью; жир порошкообразный; жир для булочных изделий (хлебопекарный жир с фосфолипидами), заменитель какао-масла.

Сырье для производства маргарина подразделяют на жировое и нежировое.

Жиры и масла, применяемые при производстве маргарина, не должны иметь запаха и вкуса, должны иметь светлую окраску и низкую кислотность. Широко применяют в производстве маргарина подсолнечное и хлопковое масла, а также соевое, кокосовое, арахисное и некоторые другие. Животные жиры - говяжий, бараний, костное сало - входят в состав кулинарных жиров. Гидрированные жиры - главный компонент в рецептуре жировой основы маргарина (до 85%). Гидрированные жиры должны иметь белый цвет, чистый вкус и низкое кислотное число.

Нежировое сырье предназначено для улучшения вкуса и аромата маргарина и его биологической ценности. Основным компонентом нежировой части маргарина является коровье молоко. Оно придает маргарину вкус и аромат. Необходимо молоко цельное, без посторонних привкусов и запаха, с содержанием сухого остатка не менее 8%. Применяют также сухое цельное молоко.

Поваренная соль вводится для улучшения вкуса и в качестве консервируемого средства.

Сахар-песок улучшает вкус и способствует образованию бурой пленки на обжариваемых продуктах.

Для придания маргарину светло-желтого цвета, как у сливочного масла, в него вводят жирорастворимые пищевые природные красители (синтетические красители не допускаются). С этой целью используют масляный раствор каротина, а также красители, получаемые из томатов, семян аннато и из шиповника. Расход красителя 1,6 кг на 100 кг маргарина.

Для повышения биологической ценности маргарин обогащают жирорастворимыми витаминами А и D. В качестве ароматизаторов применяют соединения,. имеющие в своем составе диацетил.

Наконец, для повышения стойкости при хранении и снижении окислительных процессов в маргарин добавляются консерванты - аскорбиновая, лимонная и бензойная кислоты.

Все применяемое сырье должно отвечать требованиям соответствующих государственных стандартов.

Молоко подвергают пастеризации при температуре 80-85° С. После пастеризации часть молока направляется в емкость (танк), откуда его расходуют на производство маргарина. Другая часть пастеризованного молока подвергается сквашиванию, для чего его направляют в ванны для сквашивания. Здесь молоко выдерживают в горячем состоянии, а затем охлаждают до температуры заквашивания (24-28°С). В ванну вводят 2-5% технической закваски, представляющей культуру молочнокислых бактерий. В результате их жизнедеятельности вырабатывается молочная кислота, при накоплении которой молоко свертывается. Наряду с молочной кислотой при заквашивании молока образуется небольшое количество летучих продуктов брожения, в частности диацетила, которые сообщают молоку, а затем и маргарину специфический молочнокислый аромат.

На заводы культуры молочнокислых бактерий поступают в виде сухой или жидкой закваски или на твердой основе. Из этих заквасок на заводе путем пересева бактерий готовят техническую закваску для сквашивания молока. Процесс сквашивания длится 9-12 ч. После образования так называемого сгустка, определяемого наличием заплывающего следа на поверхности молока при взятии пробы шпателем, молоко охлаждают и выдерживают для вызревания 1-2 ч без перемешивания. После вызревания молоко охлаждается при перемешивании.

^Ванны для сквашивания изготавливают из нержавеющей стали вместимостью от 800 до 2000 л. Они снабжены мешалкой маятникового типа. Сквашивание молока ведут также в емкостях других типов - цилиндрических, вертикальных, снабженных мешалками.

Для обеспечения устойчивости маргарина, предохранения его от расслаивания на исходные компоненты - воду и жировую часть - при достаточно интенсивных тепловых и механических воздействиях в него, добавляют пищевые эмульгаторы - органические соединения из класса сложных эфиров, молекулы которых состоят из полярной (гидрофильной) части и неполярной (липофильной или гидрофобной). Адсорбируясь на границе раздела фаз масло - вода, они образуют мостики, соединяющие эти два вещества, не способные взаимно растворяться или смешиваться в однородную смесь.

В маргариновой промышленности нашей страны применяют эмульгаторы Т-1, Т-2, фосфолипиды (фосфатиды) и Т-Ф. Основу эмульгатора Т-1 составляют моноглицериды. Недостатком его является слабая связывающая способность по отношению к воде при повышенных температурах.

Эмульгатор Т-Ф является смесью эмульгатора Т-1 и фосфолипидов в соотношении 1:3. Это улучшает качество эмульгатора, так как фосфолипиды способны более прочно удерживать воду.

Эмульгатор Т-2 представляет собой сложный эфир жирной кислоты и тримера Глицерина. Его молекула имеет две дополнительные (по сравнению с Т-1) гидроксильные группы, и поэтому он способен более прочно удерживать влагу.

Технологический процесс получения маргарина методом переохлаждения складывается из следующих операций: хранение и темперирование дезодорированных жиров; подготовка молока; подготовка воды, соли, сахара, эмульгатора, красителя и витаминов; приготовление эмульсии маргарина сначала в смесителе турбинного, винтового, пропеллерного или обычного типа, представляющем собой емкость с лопастными мешалками, где образуется грубая эмульсия, а затем в гомогенизаторе, где она обрабатывается в зависимости от рецептурного набора под давлением до 0,125 МПа и выходит в виде тонкодисперсной эмульсии; охлаждение (переохлаждение) эмульсии в вытеснительном охладителем кристаллизаторе, представляющем собой полую трубу диаметром 100-150 мм; фасовка маргарина.

Гомогенизатор представляет собой плунжерный насос высокого давления со специальным гомогенизирующим вентилем. В нем имеется очень малое отверстие, через которое проталкивается грубая эмульсия маргарина, поступающая из смесителя под давлением до 0,125 МПа, шарики эмульсии дробятся - эмульсия гомогенизируется. Давление гомогенизации регулируют, меняя нажим пружины, винтовым регулятором.

Вытеснительный охладитель служит для охлаждения и механической обработки маргарина. Он состоит из нескольких одинановых секций (чаще трех) в зависимости от производительности установки. Каждая секция состоит из цилиндра из хромированной стали, окруженного рубашкой для хладагента (жидкого аммиака). Внутри цилиндра находится вращающийся барабан (частота вращения около 500 об/мин), на поверхности которого установлены ножи-скребки. Во время вращения ножи-скребки снимают и перемешивают застывающий слой эмульсии, которая под давлением 1,5-2,0 МПа из гомогенизатора подается в зазор между стенками цилиндра и барабана. Пройдя последовательно через цилиндры, эмульсия при температуре 10-16° С поступает в кристаллизатор, образуя уплотненную пластичную массу маргарина.

Из кристаллизатора маргарин поступает на формовочно-упаковочные автоматы, фасующие его в пачки по 200 или 250 г, а затем в укладочные автоматы для укладки в картонные короба.

Хранение маргарина, кондитерских и кулинарных жиров ведут в холодильных камерах при температуре 0-2° С и относительной влажности воздуха не более 80%.

Транспортирование маргарина, кондитерских и кулинарных жиров при температуре наружного воздуха выше 12° С разрешается только в рефрижераторах.

Качество маргарина должно соответствовать действующим ГОСТам. Все столовые и молочные маргарины должны содержать жира не менее 82%. Маргарины шоколадный и кофейный должны содержать жира не менее 62-65%. Содержание воды не более 17%. Маргарин должен иметь чистый вкус и аромат, сходные с вкусом и ароматом сливочного масла. Консистенция его должна быть однородной и пластичной, цвет - однородным по всей массе- светло-желтым для окрашенного и белым для неокрашенного. При жарении маргарин не должен разбрызгиваться.