Procédé de production de margarine Fabricant chinois

Vidéo de production :https://www.youtube.com/watch?v=Zar71w0TUzM 

La production de margarine comprend deux étapes : la préparation des matières premières et le refroidissement et la plastification. Les principaux équipements incluent des cuves de préparation, une pompe haute pression, un échangeur de chaleur à surface raclée (votator), une presse à rotor à broches, un groupe frigorifique, une remplisseuse de margarine, etc.

La première étape consiste à mélanger la phase huileuse et la phase aqueuse, à doser et à émulsifier ce mélange afin de préparer la matière première pour la seconde étape. La dernière étape comprend le refroidissement continu, la plastification et le conditionnement du produit.

Le processus de préparation des matières premières de la margarine est illustré à la figure 1 :

1. 1.Le lait fermenté

Certaines formules de margarine contiennent du lait, et le lait, après fermentation par des bactéries lactiques, peut produire un goût similaire à celui de la crème naturelle ; c'est pourquoi l'usine mélange du lait fermenté et de l'eau.

1. 2.Mélange d'eau

L'eau et les additifs hydrosolubles de la formule de la margarine, tels que le lait fermenté, le sel, les conservateurs, etc., sont ajoutés à la phase aqueuse de mélange et au réservoir de dosage dans les proportions prescrites pour remuer et mélanger, afin que les composants de la phase aqueuse soient dissous dans une solution uniforme.

1. 3.mélange en phase huileuse

L'huile brute de différentes spécifications est d'abord mélangée dans la cuve de mélange d'huile selon les proportions prescrites, puis les additifs liposolubles, tels que l'émulsifiant, l'antioxydant, le pigment liposoluble, la cellulose liposoluble, etc., sont ajoutés à la phase huileuse selon les proportions, mélangés avec la cuve de dosage et agités pour former une phase huileuse uniforme.

1. 4.L'émulsion

L'émulsification de la margarine vise à disperser uniformément et de manière stable la phase aqueuse dans la phase huileuse. Le degré de dispersion de la phase aqueuse influe grandement sur la qualité du produit. En effet, la saveur de la margarine est étroitement liée à la taille des particules de la phase aqueuse. La prolifération des micro-organismes se déroulant dans cette phase, et la taille des bactéries courantes étant de 1 à 5 microns, les gouttelettes d'eau de 10 à 20 microns, voire moins, limitent leur développement. Ainsi, une dispersion trop fine (particules trop petites) altère la saveur de la margarine, tandis qu'une dispersion insuffisante (particules trop grosses) provoque une altération de sa texture. La relation entre le degré de dispersion de la phase aqueuse et les propriétés de la margarine est approximativement la suivante :

Il apparaît clairement que l'opération d'émulsification doit atteindre un certain degré de dispersion.

Le but du mélange séparé et homogène des phases aqueuse et huileuse avec la phase précédente est d'assurer la consistance uniforme de l'émulsion finale après émulsification. L'émulsification s'effectue à une température de 50 à 60 degrés. La phase aqueuse est ajoutée à la phase huileuse en quantité mesurée, et un brassage mécanique ou par pompage permet sa dispersion complète dans la phase huileuse, formant ainsi un latex. Cependant, ce latex est très instable et l'arrêt du brassage peut entraîner une séparation de l'huile et de l'eau.

Une fois l'émulsion mélangée livrée, le processus de refroidissement et de plastification est effectué jusqu'à ce que le produit soit conditionné.

L'émulsion doit être refroidie et plastifiée pour obtenir une margarine souple. Actuellement, on utilise principalement un dispositif de plastification par trempe continue en circuit fermé, comprenant un échangeur de chaleur à surface raclée (unité A), une machine à rotor à broches ou malaxeur (unité C) et un tube de repos (unité B). Le procédé technologique est illustré à la figure 2.

Cet ensemble d'équipements présente les caractéristiques suivantes :

1. Fonctionnement continu étanche à l'air sous haute pression

L'émulsion prémélangée est acheminée dans le cylindre de refroidissement par une pompe haute pression. La haute pression permet de vaincre la résistance dans l'ensemble de l'unité et, de plus, elle assure une texture fine et lisse au produit. Le fonctionnement en circuit fermé empêche l'entrée d'air et la condensation de l'eau mélangée à l'émulsion lors du refroidissement, garantissant ainsi la préservation des propriétés sanitaires du produit et réduisant les pertes de réfrigération.

2. Refroidissement et émulsification

L'émulsion est refroidie rapidement à l'ammoniaque ou au fréon dans le votateur, ce qui permet la formation de fines particules cristallines (généralement de 1 à 5 microns) et confère ainsi une saveur délicate. De plus, le racleur monté sur l'arbre rotatif du votateur est en contact étroit avec la paroi interne du cylindre. En fonctionnement, il racle en continu les cristaux adhérant à cette paroi et disperse l'émulsion pour répondre aux exigences d'émulsification souhaitées.

3. Pétrissage et épaississement (machine à rotor à broches)

Bien que l'émulsion refroidie par le batteur ait commencé à cristalliser, la cristallisation doit se poursuivre pendant un certain temps. Si on la laisse cristalliser au repos, un réseau de cristaux lipidiques solides se forme. L'émulsion refroidie devient alors une masse très dure et rigide. Par conséquent, pour obtenir des margarines présentant une certaine plasticité, il est nécessaire de rompre mécaniquement la structure réticulaire avant que l'émulsion ne forme son réseau complet, afin de limiter l'épaississement. Le malaxage et l'épaississement sont principalement réalisés dans un malaxeur à rotor à broches.

L'unité A (votateur) est en réalité un dispositif de refroidissement par raclage. L'émulsion est acheminée dans l'unité A (votateur) fermée par une pompe haute pression. Le matériau traverse le canal situé entre le cylindre de refroidissement et l'arbre rotatif, et sa température chute rapidement grâce au refroidissement par le fluide caloporteur. Deux rangées de racleurs sont disposées sur la surface de l'arbre. Les cristaux formés sur la surface interne du votateur sont éliminés par la rotation à grande vitesse des racleurs, exposant ainsi constamment une nouvelle surface de refroidissement et assurant un transfert de chaleur efficace. L'émulsion est dispersée sous l'action des racleurs. Lors du passage du matériau dans l'unité A (votateur), sa température chute de 10 à 20 degrés, soit en dessous du point de fusion de l'huile. Bien que l'huile commence à cristalliser, elle n'est pas encore à l'état solide. À ce stade, l'émulsion est en cours de refroidissement et se présente sous la forme d'un liquide visqueux.

L'axe de rotation de l'unité A (votateur) est creux. En fonctionnement, de l'eau chaude à 50-60 degrés est versée au centre de l'axe de rotation afin d'empêcher la cristallisation et le durcissement des dépôts sur l'axe, ce qui pourrait provoquer un blocage.

L'unité C (machine à rotor à broches) est un dispositif de malaxage et d'épaississement, comme illustré ci-dessus. Deux rangées de boulons métalliques sont installées sur l'arbre rotatif, et une rangée de boulons métalliques fixes est installée sur la paroi interne du cylindre. Ces boulons sont décalés par rapport à ceux de l'arbre et ne se touchent pas. Lorsque l'arbre tourne à grande vitesse, les boulons de l'arbre passent entre les boulons fixes, et le matériau est entièrement malaxé. Ce procédé favorise la croissance des cristaux, détruit la structure du réseau cristallin, forme des cristaux discontinus, réduit la consistance et augmente la plasticité.

L'unité C (machine à rotor à broches) assure un malaxage intense uniquement par temps extrêmement froid ; elle nécessite donc uniquement un maintien au chaud, sans refroidissement. La chaleur dégagée par la cristallisation (environ 50 kcal/kg) et celle générée par le frottement lors du malaxage font que la température de sortie de l'unité C (machine à rotor à broches) est supérieure à la température d'alimentation. À ce stade, la cristallisation est achevée à environ 70 %, mais le produit reste encore mou. Le produit final est libéré par la vanne d'extrusion et durcira après un certain temps.

Après sa sortie de l'unité C (machine à rotor à broches), la margarine doit subir un traitement thermique à une température précise. Généralement, le produit est maintenu à une température inférieure de 10 degrés à son point de fusion pendant plus de 48 heures. Ce traitement est appelé maturation. La margarine ainsi obtenue peut être directement acheminée vers l'usine de transformation alimentaire.