ETAPAS Y EQUIPOS DEL PROCESO.

En la fabricación de margarinas debe tenerse mucho cuidado con las variables de operación, y con los equipos utilizados. Los tanques de almacenamiento de grasas y aceites, las bombas y las tuberías deben construirse en materiales que no permitan el contacto directo del aceite con cobre y aleaciones de cobre o hierro para evitar la oxidación química. La temperatura en los tanques debe regularse para evitar calentamientos o enfriamientos perjudiciales para la calidad de los productos. Así mismo, se deben efectuar higienizaciones y esterilizaciones periódicas a tanques de almacenamiento y tuberías de la fase acuosa, así como en el proceso de empaque del producto.

Etapa 1. Selección y pesaje de componentes.

De acuerdo con el producto que se desea obtener, el Departamento Técnico de cada empresa hace la formulación y la distribución de equipos a utilizar. Con base en esta orden de trabajo se seleccionan y se pesan los componentes del producto.

Etapa 2. Tanque de fusión.

Una vez seleccionados los componentes grasos, éstos van al tanque de fusión, donde son calentados y fundidos a una temperatura de 15° C por encima del punto de fusión del producto que se desea obtener. Por medio de una recirculación, se agitan los componentes con el fin de obtener una mezcla homogénea. La capacidad media de un tanque de fusión es de 60 kg.

Etapa 3. Preparación de la fase grasa.

A una pequeña muestra de la mezcla obtenida en el tanque de fusión se adiciona emulsificante, lecitina de soya, color y aroma. Esta mezcla debe ser lo más homogénea posible y la temperatura de mezclado debe estar 10° C por encima del punto de fusión de los emulsificantes. Esta muestra se adiciona a la mezcla existente en el tanque de fusión para completar de esta forma la fase grasa.

Etapa 4. Preparación de la fase acuosa.

De acuerdo a la formulación se determina la cantidad de agua que debe tener la margarina. Para esto se prepara una solución acuosa que tiene los siguientes componentes : agua, sal, preservativos y ácido cítrico ( para ajustar el pH ).

Etapa 5. Preparación de la emulsión.

Se define emulsión líquida como un sistema de dos líquidos inmiscibles, uno de los cuales se dispersa dentro del otro en forma de pequeñas gotas. Al ser inmiscibles es necesario emplear un agente externo para que éstos se puedan combinar, de esta forma se emplean los llamados agentes emulsionantes. Estos agentes emulsionantes ya se encuentran en la fase grasa. De acuerdo al tipo de margarina se pasa una de las dos fases ( por acción de una bomba de proporción ), al tanque de emulsión y se le aplica agitación vigorosa, luego se agrega la otra fase lentamente con el fin de lograr una mezcla homogénea. Por lo general la fase acuosa está a temperatura ambiente y la fase grasa a 45°C. Se debe agitar por un tiempo, hasta que la prueba de emulsión compruebe que ya está lista. ( La prueba de emulsión se realiza dejando caer una gota de emulsión en agua, contenida en un vaso de precipitado, la gota no debe espesarse ni perder su forma esférica. Si esto no ocurre, se debe dejar en agitación por más tiempo la emulsión hasta que la prueba dé resultados óptimos.). Del tanque donde se prepara, la emulsión es llevada al tanque dosificador y de allí, enviada a la etapa de cristalización.

Etapa 6. Cristalización.

Una característica esencial de las margarinas, es la presencia de cristales muy pequeños en toda su estructura. Para lograr esto, es necesario realizar un cambio brusco en la temperatura del proceso, de manera que permita una transferencia de calor efectiva y lograr obtener una solidificación con la características mencionadas. La cristalización se realiza para obtener pequeños cristales que se dispersan por igual, en la fase líquida de la mezcla de grasa, y hacen posible retener el sistema de gotas de agua en la fase grasa. Normalmente, los pequeños cristales proporcionan cierta firmeza a la margarina así como homogeneidad y untabilidad. Además, los cristales son mayores en el área de la superficie total, permitiendo a la fase líquida de la mezcla de grasa adherirse más fácil y eficazmente a la superficie del cristal, reduciendo así el riesgo de separación del aceite. Por lo anterior, este proceso es considerado el más importante en la producción de margarinas, el cual es realizado en un tubo perfector.

Capacidad de Cristalización: Esta variable está directamente relacionada con el tiempo de residencia de la emulsión en el equipo. Esta, depende del tipo de mezcla que se esté trabajando, así como del producto que se desea obtener. Las mezclas de aceite que contienen una proporción alta de triglicéridos sólidos requieren una capacidad menor, porque hay una mayor parte que tiene que cristalizarse. Debido a esto, la viscosidad de la emulsión se aumenta rápidamente durante el enfriamiento, y la transferencia de calor es menor que para el caso de las mezclas con proporción baja de triglicéridos de los ácidos grasos insaturados. Se emplea una bomba de alta presión que regula su capacidad con un reductor de velocidad mecánico ajustado al motor.

Equipos.

Perfector : Es un intercambiador de calor tubular que consta de dos cámaras o secciones. La cámara principal consta de tres tubos concéntricos, donde por el tubo principal pasa agua de atemperamiento con una temperatura igual al punto de fusión del producto, con el fin de no permitir que el producto se pueda quedar en la superficie interna del ánulo por donde va la emulsión. Por el anulo intermedio va la emulsión, este ánulo está provisto de unas cuchillas en teflón que raspan el producto solidificado, y permiten realizar una mejor cristalización. Por el último tubo se hace pasar el fluido enfriante, es decir, amoníaco. La velocidad de rotación en la primera sección del perfector siempre tiene que ser alta para conseguir un raspado eficiente de la emulsión cristalizada. Esto resultará en la formación de cristales pequeños. Al mismo tiempo, una agitación vigorosa mediante cuchillas que rotan rápidamente, contribuye a la distribución fina de las gotas de agua y a una transferencia de calor más alta.

En ocasiones se debe reducir la velocidad de rotación por la viscosidad muy alta de la margarina en esta etapa de la cristalización. Una cantidad de energía mecánica de las cuchillas rotatorias es transferida al producto, y en casos extremos puede ser prácticamente imposible compensar esto con enfriamiento más intensivo. Para mezclas de aceite de palma, las que cristalizan lentamente, gran parte de la cristalización tiene lugar en el perfector, por lo que es una ventaja emplear velocidad de rotación alta en todas las secciones de enfriamiento del perfector.

En el tubo externo va el amoníaco que se vaporizará por las diferencias de presión (presión del sistema y presión del amoníaco líquido ) y en este proceso se retira el calor de la emulsión, provocando la cristalización del producto. La cristalización ocurre de una manera complicada y difícil de prever, hasta hace poco tiempo se están orientando las investigaciones sobre el tipo de triglicéridos de cada molécula para así poder predecir exactamente su forma cristalina durante y después del enfriamiento. También se puede realizar una precristalización en el tubo de enfriamiento y se utiliza para obtener cierta cantidad de grandes gotas de agua en la margarina, mejorando así su sensación gustativa. El uso del principio de doble emulsión o emulsionantes especiales sirve para el mismo propósito.

Pin-Rotor. Este aparato se encuentra acoplado a los tubos de enfriamiento del perfector, en disposiciones que pueden variar según lo decida el diseñador del equipo. Consiste en un recipiente por donde se hace pasar la margarina siendo sometida a un proceso de amasado, mediante un mecanismo de agitación, brindándole a la margarina propiedades de Texturabilidad. El Pin-rotor, puede estar dispuesto entre los tubos del perfector, a la entrada o a la salida del mismo.

Etapa 7. Amasado.

Con el objetivo de efectuar un óptimo trabajo mecánico y mejorar las propiedades texturiales de la margarina, ésta es tratada en el pin rotor o máquina de pernos durante una de las fases intermedias de cristalización ; permitiendo además que se prolongue el tiempo de residencia en el equipo, para obtener la cristalización casi completa antes de entrar al tubo de reposo.

Etapa 8. Tubos de reposo.

Es el último equipo de la línea perfector. La entrada al tubo de reposo está provista de una malla para distribuir uniformemente el producto. En esta sección se recibe la margarina y se deja durante algunas horas a temperatura ambiente, lo que permite que la margarina se estabilice y tome un poco mas de consistencia para luego ser enviada a la sección de empaque. La longitud del tubo de reposo varía de acuerdo al tipo de margarina que se está procesando, así, para una planta que produce una tonelada por hora de margarina, el tubo de reposo es de 9 metros para margarinas industriales y de tres metros para margarinas de mesa, ya que la margarina industrial necesita una mejor cristalización, generando la formación de cristales más pequeños. Estos tubos de reposo, están provistos de una chaqueta que utiliza como medio enfriante agua, para mejorar las condiciones de cristalización.

Etapa 9. Empacado.

El empaque de las margarinas es realizado en vasos de poliestireno, en papel, o en cartón, manteniendo especial cuidado, en que las superficies que estén en contacto con las margarinas, no modifiquen sus propiedades organolépticas o fisico-químicas y que además esté libre de contaminación alguna. La etapa de empacado de las margarinas, se realiza con mucho cuidado, ya que es la sección donde existe un mayor potencial de contaminación de la margarina.

Etapa 10. Atemperamento.

Consiste en la estabilización de los cristales, enfriando la margarina a 5-10°C, manteniendo esta temperatura por lo menos durante 48 horas, evitando así la post-cristalización.

Etapa 11. Almacenamiento.

La temperatura de almacenamiento tiene gran influencia sobre la consistencia, pudiendo ocasionar la fundición de algunos cristales cuando no se mantiene a las condiciones requeridas.

Regresar a Procesos de Producción.