Precisionspastörisering – vägen till perfekt yoghurt

En mjölkpastöriseringsenhet för yoghurt är grunden för all yoghurtberedning. Dess exakta temperaturreglering är avgörande för att yoghurtens ska få sin unika smak och konsistens.

Pastöriseringsenhetens värmebehandling spelar en nyckelroll i att fastställa yoghurtens struktur. Uppvärmningen denaturerar proteinerna i yoghurtmjölken: dess fysiska struktur förändras så att mjölken i stället antar yoghurtens karakteristiskt tjockare struktur.

– Pastöriseringsenheten är en central del av utrustningen för yoghurttillverkning eftersom det är här som mjölken förbereds för fermenteringsfasen, säger Mikael Lövquist, senior specialist inom uppvärmning och pastörisering hos TetraPak.

Temperaturens avgörande roll

För proteindenaturering, tillägger han, måste pastöriseringsenheten köras vid rätt temperatur och behålla mjölken under rätt tidsintervall. – Total kontroll över temperatur och hålltid är avgörande.

Den långa hålltiden som krävs för yoghurtmjölk, vanligtvis fem minuter, uppnås med en specialdesignad, spiralformad hållarcell, täckt med isolering och plätering i rostfritt stål.

Temperaturprecision är avgörande inte bara för själva pastöriseringen, utan också för att tillhörande bearbetningssteg ska vara effektiva – avluftning, homogenisering och fermentering.

Luft i yoghurtmjölk påverkar yoghurtens kvalitet negativt och avlägsnas därför från mjölken med hjälp av vakuum i en avluftare. Denna process är beroende av att den inkommande mjölken håller en konsekvent inmatningstemperatur. Om temperaturen är för hög kommer avluftarens vakuum att leda till en oönskad ökning av värmebehovet och därmed också av driftkostnaderna.

Är temperaturen för hög för kondensorn att hantera kan dessutom överflödig ånga lämna produkten, vilket ökar risken för produktsvinn. Å andra sidan, om den inkommande temperaturen är för låg, kanske inte tillräckligt med luft avlägsnas. Det värsta scenariot är skumbildning som fyller avluftarbehållaren och stör produktionen.

Värmevariation och produktkvalitet

Andra processteg som homogenisering och fermentering är även dessa beroende av en exakt temperaturreglering för bästa resultat. Om homogeniseringstemperaturen inte regleras kan vissa tillsatser – exempelvis stärkelse – skadas och inte ge de rätta egenskaperna för slutprodukten.

Yoghurtkulturer har vanligtvis ett mycket smalt temperaturspektrum för optimal tillväxt. Varje variation kan påverka yoghurtens smak, surhet, viskositet och stabilitet.

För yoghurt är en fermenteringstemperatur på 43 °C att föredra eftersom det är vid denna temperatur som de flesta yoghurtbakterier växer bäst. Ibland kan det krävas en grad högre eller lägre för att uppnå en annan produktkvalitet eller fermenteringstid. Därför måste temperaturregleringen vara extremt exakt.

– Tetra Paks yoghurtpastöriseringsenheter är utformade så att du kan ställa in exakt rätt temperatur för pastörisering, homogenisering och avluftning, och utmatningstemperaturen till fermenteringstanken, säger Mikael Lövquist.

Minimera produktsvinn

Driftkostnad är en annan viktig faktor vid yoghurtproduktion. Tetra Paks pastöriseringsenheter har en balanstank för lågt produktsvinn, som minimerar blandningen av produkt och vatten när enheten startas.

– Genom att på samma gång fylla balanstanken och pastöriseringsenheten kan balanstanken praktiskt taget vara tom på vatten innan du börjar fylla enheten med produkten, förklarar Lövquist.

Samma mekanism används när enheten töms. Då används vatten för att trycka ut de sista dropparna yoghurtmjölk.

Jämfört med vanliga konstruktioner som använder traditionell påfyllning och tömning har Tetra Paks yoghurtpastöriseringsenhet en klar fördel. Besparingarna beror på produktionsvolym, men med Tetra Paks design kan förlusterna under blandningsfasen minskas med 68 procent.

Möjligheter till energibesparing

Tetra Paks yoghurtpastöriseringsenheter har också ett antal energibesparande funktioner. I ”sömnläge” kan dessa reducera ånganvändningen med 60 procent under vattencirkulationen, i väntan på att tillverkningen ska starta. En besparing som uppnås genom att minska flödet, stänga av trycket i homogenisatorn och pausa kylvattentillförseln. ”Sömnläget” tar bara ett par minuter att aktivera och inaktivera, så det är enkelt och effektivt att använda under korta perioder av vattencirkulation.

Yoghurtpastöriseringsenheter är också utformade för bästa möjliga värmeåtervinning. Den kan vara så hög som 93 procent vid tillverkning av fast yoghurt. För andra yoghurttyper är utrymmet för värmeåtervinning ofta mer begränsat på grund av processen med hög utmatningstemperatur.

För att ytterligare minimera förlusten av tillverkningstid och produktsvinnet erbjuder Tetra Paks pastöriseringsenheter ett värmeavledningssystem med dubbelportsventil. Systemet reagerar på otillräcklig pastöriseringstid och -temperatur genom att leda bort produkten innan den kommer in i den långa hållarcellen. Det innebär att produktionen tryggt kan startas om – utan CIP och desinfektion – efter ett kortvarigt temperatur- eller flödesfel. I fall där ångtillförseln är instabil kan detta spara många timmars förlorad produktionstid och förhindra att tusentals liter av produkten går till spillo.

Maximal drifttid uppnås genom att förlänga pressdjupet för pastöriseringsenhetens värmeväxlarplattor, vilket ökar området inuti plattan och därmed möjliggör längre drifttid. 

Mångsidighet och fullständig processkontroll

Tetra Paks pastöriseringsenheter besitter en unik mångsidighet som möjliggör tillverkning av olika produkter och temperaturprogram i samma enhet.

Alla Tetra Paks pastöriseringsenheter levereras med en hög grad av automatisering och är enkla att integrera med anläggningens hanteringssystem, vilket ger operatörerna fullständig överblick – och därmed total kontroll över processen.

– Vi använder intuitiv automatisering för att låta pastöriseringsenheten köra både konsumtionsmjölk och yoghurtmjölk, även om en lägre pastöriseringstemperatur används för pastörisering av standardmjölk där man inte vill att proteinet denaturariseras, förklarar Lövquist.
Vid bytet från konsumtionsmjölk till yoghurtmjölk används automatiska ventiler för att kringgå Tetra Pak-separatorn och Tetra Pak-standardiseringsenheten, som annars används när konsumtionsmjölk tillverkas. Samtidigt ansluter pastöriseringsenhetens konfiguration för yoghurtmjölk automatiskt en spiralformad hållarcell och reglerar utmatningstemperaturen med en konfiguration för varm utmaningstemperatur.

– En multifunktionell pastöriseringsdesign är väldigt användbar för mejeriföretag som tillverkar många olika produkter och i små partier, säger Lövquist. Och kör du större volymer kan du fortfarande använda samma process med full flexibilitet.