Kriokrystalizacja tłuszczów
Rozwiązania kriogeniczne oferowane przez Air Liquide umożliwiają opracowanie bardziej innowacyjnych receptur oraz uzyskanie w pełni stabilnych produktów w formie proszku, charakteryzujących się odpornością na zbrylanie i dłuższym okresem przydatności do spożycia w temperaturach otoczenia. Ponadto precyzyjna kontrola temperatury w trakcie procesu minimalizuje degradację termiczną składników (np. tłuszczów, olejów), co pozwala na zachowanie ich pierwotnych właściwości organoleptycznych i wartości odżywczych.
- Produkcja i obróbka proszków poprzez krystalizację tłuszczów
- Systemy do krystalizacji i proszkowania
- Systemy do stabilizacji kriogenicznej produktów sproszkowanych
- Systemy hermetyzacji składników (kapsułkowanie)
- Gazy ALIGAL™ – rozwiązanie firmy Air Liquide dla przemysłu spożywczego
- Ochrona środowiska: wspólny cel
- Doradztwo w zakresie kriogeniki
- Porównanie mechanicznego i kriogenicznego mrożenia i chłodzenia produktów spożywczych
- Często zadawane pytania dotyczące kriokrystalizacji tłuszczów
Produkcja i obróbka proszków poprzez krystalizację tłuszczów
Celem procesu kriokrystalizacji jest zmiana stanu skupienia substancji z ciekłego na trwałą formę stałą przy zachowaniu precyzyjnej kontroli temperatury. Szereg surowców charakteryzujących się wysoką temperaturą topnienia (w zakresie od +40°C do +80°C), znanych jako HMPL (ang. High Melting Point Liquids), obejmujących tłuszcze pochodzenia zwierzęcego, roślinnego oraz mlecznego, wymagają nieustannego podgrzewania podczas obróbki w celu utrzymania płynności procesowej. Ze względu na znaczne koszty operacyjne wynikające z tego wymogu, zakłady produkcyjne często wybierają technologię zestalania produktów.
Tak przygotowane materiały znajdują zastosowanie jako wyroby gotowe (np. mieszanki cukiernicze, dodatki piekarnicze, sosy i zupy instant, zabielacze do napojów, zamienniki mleka), choć najczęściej służą jako półprodukty w dalszej obróbce, m.in. w procesie sporządzania mieszanek proszkowych. W zależności od wymaganych parametrów technicznych i planowanych faz produkcyjnych, produkt po zestaleniu może przyjmować postać proszku, płatków lub minikul.
Proces konwersji płynnych tłuszczów w formę sypką często napotyka bariery technologiczne. Podczas tradycyjnego mieszania mogą powstawać niepożądane aglomeraty i grudki, a obecność grubych frakcji obniża jakość gotowego wyrobu.
Technologia kriokrystalizacji stanowi rozwiązanie tych problemów, umożliwiając uzyskanie drobnoziarnistych, skrystalizowanych cząstek o trwałej i powtarzalnej strukturze.
Produkcja proszku tłuszczowego opiera się na rozpylaniu ciekłego surowca do postaci mikrokropel. W przypadku produktów uwodnionych (np. mleka lub serwatki), etap krystalizacji poprzedzony jest przez usuwanie wilgoci w gorącym powietrzu. W celu optymalizacji wydajności wież rozpyłowych i redukcji nakładów energetycznych, proces wspierany jest wykorzystaniem azotu, argonu lub CO₂.
Kluczowym etapem jest poddanie rozpylonego tłuszczu bezpośredniemu działaniu ciekłego azotu (ALIGAL™ 1). Uzyskane w ten sposób półprodukty charakteryzują się optymalną sypkością, co zapewnia precyzję w dozowaniu i usprawnia dalsze operacje produkcyjne.
Systemy do krystalizacji i proszkowania
Proces proszkowania ma na celu wytworzenie jednorodnej substancji lub sypkiego proszku z materiałów charakteryzujących się wysoką temperaturą topnienia, takich jak tłuszcze jadalne.
Do kluczowych korzyści wynikających z implementacji tej technologii należą:
- łatwa integracja z istniejącymi liniami produkcyjnymi,
- wykluczenie potrzeby stałego ogrzewania płynnych surowców podczas poszczególnych faz procesu produkcyjnego,
- zapewnienie wysokiej precyzji w procesach dozowania,
- eliminacja zjawiska zbrylania oraz osiągnięcie stabilności produktów w warunkach temperatury pokojowej.
W portfolio Air Liquide znajdują się dwa wyspecjalizowane urządzenia dedykowane kriokrystalizacji oraz proszkowaniu tłuszczów: CRYO CRYSTALLIZER-M oraz CRYO CRYSTALLIZER-P.
- CRYO CRYSTALLIZER-P
CRYO CRYSTALLIZER-P to zaawansowane urządzenie zaprojektowane do przekształcania płynnych tłuszczów oraz substancji o wysokiej temperaturze topnienia w sypki proszek. Wykorzystanie ciekłego azotu jako wydajnego czynnika chłodniczego zapewnia wysoką efektywność procesu krystalizacji. System zapewnia intuicyjną obsługę – operator może łatwo dobrać recepturę i dostosować tryb pracy do wielkości opakowań, co pozwala na elastyczne planowanie produkcji przy zachowaniu konieczności separacji partii.
Konstrukcja urządzenia spełnia surowe normy higieniczne i umożliwia szybkie czyszczenie, co znacznie skraca czas zmiany asortymentu oraz przygotowania do kolejnej partii. W ten sposób rozwiązanie doskonale sprawdza się zarówno w małej, jak i dużej skali produkcji. CRYO CRYSTALLIZER-P, z wydajnością na poziomie 1000 kg/h, łączy kompaktowe wymiary z dużą mocą, co czyni go idealnym wyborem nawet dla zakładów o ograniczonej przestrzeni.
- CRYO CRYSTALLIZER-M
CRYO CRYSTALLIZER-M stanowi specjalistyczne urządzenie, które zmienia płynne tłuszcze oraz substancje o wysokiej temperaturze topnienia w sypki proszek. Produkt końcowy jest stabilny, odporny na zbrylanie i nie wymaga dodatkowego chłodzenia po procesie.
Urządzenie najlepiej sprawdza się w produkcji niskoseryjnej produktów o wysokiej wartości, takich jak składniki farmaceutyczne (API) czy olejki eteryczne.
Główne zalety systemu obejmują:
- wysoką precyzję dozowania: urządzenie wytwarza jednorodne cząstki o regulowanej średnicy w przedziale 0,6–1,2 mm,
- możliwość kapsułkowania: substancje aktywne można dodać bezpośrednio do surowca przed procesem krystalizacji,
- wydajność nominalną 200 kg/h.
Systemy do stabilizacji kriogenicznej produktów sproszkowanych
Proces stabilizacji polega na schłodzeniu sproszkowanych produktów pochodzących z linii niekriogenicznych. Zastosowanie technologii kriogenicznej w tym etapie przywraca produktom stabilność w temperaturze otoczenia.
Korzyści wynikające z wdrożenia tej metody obejmują:
- wzrost jakości produktu poprzez eliminację zjawiska zbrylania i klejenia cząstek,
- wzrost wydajności produkcji, co eliminuje konieczność zwalniania linii dla zapewnienia stabilności wyrobu.
Systemy hermetyzacji składników (kapsułkowanie)
Proces hermetyzacji ma na celu ochronę substancji wrażliwych, zwłaszcza składników aktywnych, występujących w formie proszków, granulatów lub drobnych frakcji. Dzięki zastosowaniu specjalnej otoczki produkt jest skutecznie stabilizowany i chroniony przed czynnikami zewnętrznymi (takimi jak tlen, wilgoć, światło czy ciepło), pozostając nieaktywnym aż do momentu kontrolowanego uwolnienia, np. pod wpływem temperatury.
Gazy ALIGAL™ – rozwiązanie firmy Air Liquide dla przemysłu spożywczego
ALIGAL™ to międzynarodowa linia gazów stworzona specjalnie do wykorzystania w przetwórstwie spożywczym i napojach. W Air Liquide Polska ALIGAL™ podlega rygorystycznym procedurom kontroli, spełniając wymagania jakościowe w całym procesie produkcji.
W celu zapewnienia wysokiej jakości naszych produktów, podejmujemy wszelkie środki ostrożności, zarówno w momencie produkcji gazu, jak i podczas transportu oraz magazynowania. Dla właściwej identyfikacji, kontroli potencjalnego ryzyka i zapewnienia jakości, wdrożyliśmy system ISO 22000 („System zarządzania bezpieczeństwem żywności – Wymagania dla organizacji w całym łańcuchu żywnościowym”) w zakresie produkcji, magazynowania i dystrybucji gazów. Wdrożenie systemu zostało potwierdzone certyfikatem Polskiej Izby Handlu Zagranicznego. Norma ISO 22000 obejmuje zasady HACCP.
Dzięki temu ALIGAL™ gwarantuje właściwą jakość i pełną identyfikowalność gazu od źródła do miejsca dostawy. Produkty ALIGAL™ znajdują szerokie zastosowanie, a wchodzące w ich skład substancje mogą stanowić składniki lub dodatki do żywności. Specyfikacje produktów ALIGAL™ są z obowiązujących przepisów, wpisując się tym samym w wymagania Klienta.
Ochrona środowiska: wspólny cel
Gazy i ciecze kriogeniczne Air Liquide stanowią wsparcie w realizacji Państwa wyzwań związanych z ochroną środowiska:
- ECO ORIGIN – oferta dostaw niskoemisyjnego azotu w formie ciekłej, który jest produkowany z energii elektrycznej pochodzącej w 100% z odnawialnych źródeł energii,
- instalacje on-site – azot wytwarzany na miejscu w postaci gazowej, co pozwala uniknąć emisji CO₂ związanej ze skraplaniem powietrza i transportem w postaci ciekłej cysternami,
- oczyszczanie ścieków – rozwiązania wykorzystujące gazy techniczne, które stanowią szybką, skuteczną, bezpieczną i konkurencyjną alternatywę dla tradycyjnych procesów oczyszczania ścieków, zarówno w przypadku oczyszczania biologicznego, jak i regulacji pH.
Doradztwo w zakresie kriogeniki
Eksperci Air Liquide zapewniają kompleksowe doradztwo w zakresie zastosowania technologii kriogenicznych oraz optymalizacji wykorzystania gazów, ze szczególnym uwzględnieniem kriokrystalizacji tłuszczów i procesów obróbki proszków. Ponadto, z przyjemnością przeprowadzimy próby z Państwa produktami w celu weryfikacji i optymalizacji procesu bezpośrednio w Państwa zakładzie.
Porównanie mechanicznego i kriogenicznego mrożenia i chłodzenia produktów spożywczych
Wytwórcy żywności, dążąc do zapewnienia trwałości swoich produktów, stają przed dylematem wyboru metody utrwalania: chłodnictwa mechanicznego lub technologii kriogenicznej.
Zasadnicze różnice pomiędzy tymi systemami obejmują:
- osiągane temperatury procesu,
- czas trwania cyklu,
- elastyczność operacyjną,
- nakłady finansowe.
Szczegółowe zestawienie obu technologii, w którym analizujemy ich wpływ na jakość żywności i efektywność ekonomiczną, jest dostępne na naszej stronie internetowej. Pozwoli to Państwu na wybór rozwiązania dostosowanego do konkretnych wymagań produkcyjnych i na skuteczną optymalizację i automatyzację procesów w Państwa zakładzie.
Często zadawane pytania dotyczące kriokrystalizacji tłuszczów
Jakich produktów dotyczy proces kriokrystalizacji?
Produkty „czyste” o wysokiej temperaturze topnienia, które określane są jako HMPL (ang. High Melting Point Liquids) są najbardziej odpowiednie do zestalania. Kategoria ta obejmuje tłuszcze pochodzenia zwierzęcego i roślinnego oraz mleko i tłuszcze mleczne, wykorzystywane w tłuszczach cukierniczych, kremach nadziewanych i bitej śmietanie.
Jakie są główne zalety kriogenicznego proszkowania produktów?
Rozwiązania kriogeniczne Air Liquide umożliwiają opracowanie innowacyjnych receptur oraz uzyskanie stabilnych produktów w formie proszku, które są odporne na zbrylanie. Proces ten, dzięki precyzyjnej kontroli temperatury, minimalizuje termiczną degradację składników (np. tłuszczów), co pozwala na zachowanie ich wartości odżywczych i właściwości organoleptycznych. Ponadto, stabilne proszki mają dłuższy okres przydatności do spożycia w temperaturze otoczenia.
Jakie urządzenia Air Liquide są używane do kriokrystalizacji tłuszczów?
Do krystalizacji tłuszczów i olejów w skali przemysłowej dedykowane jest urządzenie CRYO CRYSTALLIZER-P, które przetwarza płynne tłuszcze w sypki proszek. Standardowa wydajność tego systemu wynosi około 1000 kg/h, co czyni go optymalnym rozwiązaniem dla operacji wielkoseryjnych. Dla produkcji na mniejszą skalę rekomendowany jest CRYO CRYSTALLIZER-M.
Jakie są podstawowe różnice między systemami CRYO CRYSTALLIZER-M i CRYO CRYSTALLIZER-P?
Oba rozwiązania są dedykowane procesom krystalizacji tłuszczów i olejów, jednak różnią się przede wszystkim skalą operacji, do których zostały zaprojektowane. CRYO CRYSTALLIZER-M to wyspecjalizowany krystalizator monodyspersyjny idealny dla produkcji niskowolumenowej, natomiast model CRYO CRYSTALLIZER-P stanowi optymalny wybór dla procesów o wysokim wolumenie produkcji.
