خطوط تولید لبنیات همواره برای تولید استاندارد، بهداشتی و سالم محصولات لبنی، به تجهیزات مختلفی نیاز دارند. فارغ از سلامت و پاستوریزاسیون محصولات، تولیدات لبنی باید دارای بافت مناسب و طعم خوشمزهای نیز باشند. بنابراین لزوم بکارگیری طیف های مختلفی از تجهیزات در خطوط تولید لبنیات، بیش از پیش احساس می شود. بهویژه آنکه همواره کارخانجات تولید محصولات لبنی، در صدد گسترش محصولات نوین خود هستند. برای درک بهتر اهمیت وجود تجهیزات مختلف، کافیست روند ساخت محصولات لبنی را از ابتدا تا انتها بررسی کنید. یعنی از جایی که شیر باید از دامداری به واحدهای صنعتی انتقال یابد و این حمل حتماَ باید توسط مخازن خاص انجام شود.
انواع تجهیزات خطوط تولید لبنیات
محصولات لبنی در سراسر ایران و جهان بسیار متعدد بوده و هرروزه شرکتهای مختلف لبنی در پی ربودن گوی سبقت از رقبای خود، به تولید محصولات جدید لبنیاتی، اقدام میکنند. درهمین راستا انواع تجهیزات کارآمد (در درصدهای مختلف نیاز عملیاتی)، درون خطوط تولید لبنیات بکار گرفته میشوند. اصلی ترین سیستم های قابل استفاده در خطوط تولید لبنیات، عبارتند از:
- مخازن حمل شیر
- دستگاه پاستوریزاتور
- سیستم سپراتور
- سیستمهای ضدعفونی کننده CIP
- هموژنایزرها
- دستگاههای تخصصی تولید و پردازش نهایی پنیر، کره، خامه و…
- یخسازهای صنعتی و…
درادامه به تشریح حدودی هر یک از تجهیزات و سیستم های مذکور، اقدام خواهیم نمود.
قیمت تجهیزات خطوط تولید لبنیات
مسلما وجود طیف گسترده ای از تجهیزات خطوط تولید لبنیات، ارائهی یک قیمت مشخص و یا حتی نزدیک به هم را ناممکن ساخته است. چراکه در کنار تفاوت عملکردی لوازم و دستگاههای خطوط تولید لبنیات، هریک از این تجهیزات دارای مدلهای زیرمجموعهای متفاوتی نیز هستند. مجموعاَ میتوان بیان داشت که عوامل زیر، در زمرهی مهمترین پارامترهای تعیین کنندهی قیمت این محصولات جای دارند:
- سایز، وزن و ابعاد دستگاه ها.
- متریال و فرم بدنه. (مشخصاَ یکی از گرانترین متریالهای صنعتی پوشش بدنه، جنس استنلس استیل میباشد. درسوی مقابل استفاده از پلیمرها، همواره موجب مقرون بصرفگی محصول می گردد. فرمهای خاص و سخت نیز در افزایش قیمت دستگاهها موثر هستند)
- کیفیت و جنس قطعههای مکانیکی و الکتریکی تجهیزات. (فن، موتور، سیستم های چرخه تبرید و…)
- تجهیز یا عدم تجهیز مخازن شیر به کندانسور، سیستم شستشوی اتومات و…
- میزان عایق بندی موثر تجهیزات
- نوع مدل دستگاه (مدل اصلی و زیرمجموعه ای دستگاه)
- توان عملیاتی
- استفاده از قطعههای وارداتی یا تولید داخل در تجهیزات
- میزان کنترلپذیری دستگاه. (سهولت تنظیم و کاربری برای اپراتور)
- درصد کارکرد اتوماتیک و نیمه اتوماتیک هریک از تجهیزات
- تعداد مخازن. (مثلاَ سیستم های شستشوی CIP در مدلهای، دو، سه و چهار مخزنه طراحی و ساخته میشوند)
- وجود الکتروموتور یا درایو های دستی و…
جهت دریافت قیمت دقیق محصولات مربوط به خطوط تولید لبنیات، میتوانید ضمن تماس با کارشناسان گروه صنعتی سازآب و دریافت اطلاعات پایه، از مشاورههای تخصصی و تکمیلی مهندسین فنی نیز بهره مند شوید.
سپراتور تولید لبنیات
دستگاه سپراتور در خطوط تولید لبنیات، بمنظور تفکیک برخی عناصر موجود در شیر خام بکار گرفته میشود. بهبیان دقیقتر، گاهاَ نیاز است که برای دستیابی به اهدافی همچون:
- تولید خامه یا جداسازی خامهها از شیر خام
- تفکیک پنیرها از آبپنیر
- جداسازی روغنهای محلول در سیالات لبنی
- جدا نمودن چربیها از شیر خام پرچرب (تولید شیر بدون چربی)
و… از انواع سیستم سپراتور در خطوط تولید لبنیات استفاده شود. ذکر این نکته الزامیست که سپراتورها برای جداسازی فازهای مختلف سیالات، نظیر حالات:
- جامد- مایع
- مایع- گاز
- و مایع- مایع
در صنایع نصب میشوند. در ابتدا نیز Separator ها در راستای تفکیک چربیهای التقاطی در شیر (یا قرار گرفته روی سطح آن) طراحی و اجرایی شدند؛ و رفتهرفته با توجه به کارآمدی آنها در تولیدات صنعتی، برای انواع نیازهای کاربری های مختلف، بسط و گسترش یافتند. نکتهی حائز اهمیت اینجاست که در طی فرآیند تفکیکسازی عناصر از شیر، هیچگونه تغییراتی در ماهیت ساختاری شیر بوجود نمیآید. بهبیان دیگر میتوان گفت:
دلیل نصب سپراتور در خطوط تولید لبنیات، حفظ کیفیت کامل شیر و عدم افزودهشدن مواد شیمیایی به آنهاست. فارغ از این، نحوه کارکرد این تجهیزات نیز غالباَ اتوماتیک و غیر پیچیده میباشد.
غالباَ برای جداسازی و یا تولید گونه های لبنی مختلف، علاوه بر شیر، مواد مختلف دیگری نیز به دستگاه تزریق میشود. ازهمین رو شیر یا مواد افزودنی، به راحتی به مخزن تغذیه تزریق میگردند. درادامه این مواد (یا سیالات) به درام وارد شده و با روشنسازی موتور، فازهای مایع اجتماع مییابند. بیاد داشته باشید که بهجای موتور، گاهاَ در مدلهای خانگی (و نه سپراتورهای صنعتی) از درایوهای دستی استفاده میشود؛ که بالطبع قدرت ضعیفتری دارند. معمولاَ اجتماع فازهای مایع و حرکتدهی آنها به سوی خروجیهای درام دستگاه در مدلهای سانتریفیوژ، توسط فن گریز از محور انجام میشود. نهایتاَ نیز فازهای جامد (یا گازی) از سیال مایع (شیر) جدا میگردد.
کاربردهای متنوع سپراتور خطوط تولید لبنیات
فارغ از خطوط تولید لبنیات، مدلهای متنوع سیستم سپراتور در کاربریهای مختلفی قابل استفاده هستند. بههمین دلیل است که انواع سپراتورهای سانتریفیوژ، مغناطیسی، سیکلونی، توربو پلکس، کلاسیفایر، کلاریفایر، ونتوپلکس، هوایی، pneumatic و… در سالیان اخیر طراحی و تولید شده است. برخی از مهمترین کاربرد های سپراتورها به شرح ذیل میباشد:
- خطوط تولید لبنیات:
پیشتر بطور کامل به آنها اشاره شد.
- دامداری ها:
ورود بسیاری از کودهای تفکیک نشده به طبیعت، میتواند اثرات جبران ناپذیری را به سلامت گیاهان، جانداران و سفره های آب زیرزمینی وارد آورد. با استفاده از سپراتورها، میتوان به عملیات جداسازی فازهای مایع و جامد کودهای آلی اقدام نمود. بخاطر داشته باشید که بدون عملیات تفکیک سازی کودها توسط seperator، امکان نگهداری از کودها وجود ندارد. زیرا از آنها گازهای مضر متان ساطع شده و حتی قابلیت التقاط با خاک را نیز نخواهند داشت!.
- معدن ها:
سنگهای معدنی همواره در هنگام استخراج، با عناصر و سنگهای بی ارزش دیگری در حالت ترکیبی قرار دارند. بنابراین نیاز به جداسازی آنها با استفاده از سپراتورهای پیشرفته تری نظیر مدلهای مخروطی (مغناطیسی) وجود دارد. نکتهی جالب توجه اینجاست که با بهرهگیری از این سیستمها، هیچگونه آسیبی به سنگهای ارزشمند معدنی وارد نمیگردد.
- صنعت کشاورزی:
بسیاری از محصولات کشاورزی پس از برداشت، دارای پوستهها، هستهها و ترکیبات چسبیدهی دیگری هستند. بکارگیری سپراتورها در صنعت کشاورزی، بیشتر بمنظور پردازش نهایی محصولات ریزی است که حجم آنها زیاد و عملیات جداسازی اجزای غیرقابل استفاده آنها، بسیار وقتگیر باشد. (حبوبات ریز، غلهجات و…)
- ساخت دارو:
هرگونه افزودگی مواد شیمیایی و گیاهی به داروها، میتواند خواص آنها را به شدت تغییر دهد. فلذا صنایع دارویی ایران و جهان، به پای ثابت استفاده از سپراتورها تبدیل شدهاند. بخصوص برای جداسازی پلاکتها و محلول خون و پردازش اولیه مواد صنعتی و گیاهی مورد استفاده در داروها.
مخزن حمل شیر خطوط تولید لبنیات
انواع مخزن های حمل شیر بعنوان یکی از تجهیزات انتقالی لبنیات خام و یا پردازششده به خطوط تولید لبنیات، مورد استفادهی گسترده قرار گرفته اند. پس از دوشیدن شیر، انتقال بهداشتی آن به کارخانجات تولید محصولات لبنی از اهمیت فوق العادهای برخوردار است. یکی از مهمترین راهکارهای موجود، نصب انواع مخزن شیر بر روی وانتها و تریلیهای حمل و نقل است. این تجهیزات با توجه به دارابودن ویژگیهای زیر، مناسب برای انتقال محصولات لبنی به خطوط تولید لبنیات هستند:
- بدنه مخازن شیر غالباَ از جنس استنلس استیل food grade می باشند.
- مخزنهای مربوط به انتقال لبنیات، حتماَ باید حداقل به صورت دوجداره طراحی شوند. زیرا بایستی قابلیت مقابله با گرما، ورود نور و… را داشته باشند. چنانچه نور و گرما به درون مخازن راه یابد، بی شک سرعت فساد در محصولات لبنی و شیر شدیداَ افزایش مییابد.
- مخازن دوجداره گروه صنعتی سازآب، غالباَ با بهرهگیری از بدنه خارجی از جنس استنلس استیل 316 طراحی میگردند. همچنین بدنه (جداره) داخلی این تجهیزات از ورقهای مستحکم استیل 304 تعبیه می شود.
- عایق بندی مناسب تانکرهای انتقال شیر، به حفظ سرمای فضای داخلی تانکرها کمک میکند. (در جهت نگهداری استاندارد لبنیات)
- تجهیز مخازن شیر به کندانسورها، بخصوص برای مسافتهای طولانی انتقال بسیار حیاتی خواهد بود. کندانسورها میتوانند سرمای مناسب برای عدم فساد شیر را به خوبی تأمین کنند.
- ظرفیت تولید این تانکرها در کارخانجات گروه صنعتی سازآب بسیار گسترده است. بطوریکه معمولاَ لیتراژ مورد نظر برای تولید مخزن های شیر، از 500 لیتر تا 25000 لیتر در نظر گرفته میشود.
- وجود سیستم همزن برقی در درون مخازن، بسیار کارآمد خواهد بود. بطوری که به همسان سازی دمای سیالات لبنی کمک می نماید.
- تعبیهی دماسنجهای مخصوص برای چک دائمی دمای شیر موجود در مخازن انتقالی، همواره باید توسط تولیدکنندگان صورت گیرد.
کاربرد یخساز در تولید لبنیات
اهمیت و دایرهی کاربردهای انواع دستگاه یخساز صنعتی، آنچنان بالاست که میتوان آن را در انواع دسته بندی های:
- تجهیزات فست فود
- لوازم رستوران و آشپزخانه های صنعتی
- خطوط تولید لبنیات
- ادوات کاهش دهندهی دما در شیلات و صنایع بتن ریزی و…
قرار داد. بهزبان ساده مخزنهای ورودی یخسازهای صنعتی، بطور اتومات (لوله کشی) و یا بصورت دستی، از آب پر میشوند. سپس طی فرآیندهای حرکت گاز مبرد و ایجاد تونل انجماد که با استفاده از قطعات تبریدی همچون:
- کمپرسور،
- کندانسور؛
- و اواپراتور
پایه ریزی میشود، آبهای موجود در دستگاه به تودههای یخ تبدیل می گردند. نهایتاَ این توده های یخ بوسیلهی تیغه های مخصوص دستگاه، در قالب یخهای متحدالشکل تولید میشوند. بعنوان مثال بسته به نوع یخساز پولکی، حبهای، پودری یا قالبی، تودههای یخی ایجادشده توسط تیغههای مخصوص برش میخورند. انواع یخساز صنعتی، بخصوص برای استفاده در رستورانها و آشپزخانههای صنعتی، شدیداَ کارآمد هستند. دستگاههایی که شدیداَ بلحاظ بدنه، مقاوم بوده و دارای ماندگاری طولانی مدتی میباشند. نکته قابل اهمیت این دستگاه ها اینست که:
با استفاده از یخساز صنعتی، آماده بودن همیشگی یخ برای مصارف ضروری رستورانی و حتی خطوط تولید لبنیات، تضمین می شود. بدون اینکه میزان مصرف انرژی، زیاد شود. یعنی دستگاه پس از دورهی تولید مثلاَ 12 ساعته، یخهای تولیدی را به درون مخزن داخلی دستگاه میریزد. (تا زمانیکه تمامی یخهای تولیدی از مخزن برداشته نشوند، دستگاه بصورت استندبای و بطورخودکار، خاموش میماند).
کاربرد پاستوریزاتور در تولید لبنیات
دستگاه پاستوریزاتور همواره به عنوان یکی از پراهمیت ترین تجهیزات خطوط تولید لبنیات شناخته می شود. شیرهای خام همواره دارای آلودگی های مختلفی نظیر: قارچها، باکتریها و پاتوژنها و… هستند. بسیاری از خانوادهها تصور میکنند که با جوشاندن معمولی شیرهای خام، میتوانند به سالم سازی کامل آن اقدام کنند. درحالیکه با جوشاندن، اگرچه که بخشی از آلودگیها برطرف میگردد. اما حجم زیادی از آلودگیهای مضر باقی مانده و همچنین در پی جوشاندن، بخشی از خواص مهم شیر نیز از بین میرود!!. بهره گیری از پاستوریزاتور اما، بطور کامل میتواند برگ برنده را در اختیار خطوط تولید لبنیات قرار دهد. چراکه در طی عملیات پاستوریزاسیون، نه تنها اکثر آلودگیهای شیر را از بین میبرد. بلکه تمامی مواد مغذی و پراهمیت شیرها نیز حفظ خواهد شد.
بطور خلاصه وار، نحوهی استفاده از پاستوریزاتور در خطوط تولید لبنیات به شرح ذیل است:
- شیوه معمولی: پراستفاده ترین روش است. چنانکه در آن شیرها به مدت یک ربع، در دمایی بین 56 الی 67 درجه سانتیگراد حرارتدهی میشوند. نگه داشتن دما در این محدوده، به حفظ کامل بافت و طعم شیرها کمک میکند.
- شیوه LTLT: شیرها را در یک بازهی زمانی نیم ساعته، در دمای 63 درجهای حرارت میدهند. اینگونه مخازن پاستوریزاتور، بایستی دارای همزن برقی باشند. (تا دمای شیرها، بخصوص در لایه های پایینتر و در سطوح چسبیده به دیوارهها، متعادل گردد)
- روش محبوب HTST: مدت گرمادهی در این روش، تنها 15 تا 20 ثانیه است. اما با افزایش دما تا 74 درجه، خلأ مدت زمان پایین گرمادهی جبران میشود. بیاد داشته باشید که طولانی شدن زمان گرمادهی در درجات دمایی بالا، به از هم گسیختگی ساختار شیر و از دست رفتن طعم و مواد مغذی آن منجر میشود!.
نکته: در تمامی روشهای فوق، معمولاَ به جهت اعمال شوک دمایی، پس از حرارتدهی سریعاَ از دمای شیر کاسته میشود.
پاستوریزاسیون UHT در خطوط تولید لبنیات
دمای گرمادهی در این روش بسیار بالاست؛ یعنی تا حدود 140 درجه سانتی گراد. ولی مدت زمان گرمادهی، بسیار سریع و حدود دو تا نهایتاَ چهار ثانیه خواهد بود!. جهت افزایش طول عمر شیرها و کشتن میکروبهای مقاومتر، استفاده از شیوه پاستوریزاسیون UHT نیز در خطوط تولید لبنیات، در دستور کار قرار میگیرد.
هموژنایزر تولید لبنیات
هموژنایزر یکی دیگر از دستگاه های پرکاربرد خطوط تولید لبنیات بشمار میرود. معمولاَ مادهی اولیه تولیدات لبنی (شیر و…) بصورت مایع هستند. اما گاهاَ جامدات یا محلول های مایع با دانههای درشتتر نیز در سیال مایع پایه، مشاهده میشود. و یا نیاز است که جامدات به طور همگن به مایعات اضافه شده و ترکیب شوند. اینجاست که دستگاه هموژنایزر با قابلیت همگن سازی یک یا چند مرحلهای، نقشی اساسی ایفا خواهد نمود. جالب است بدانید که در ساخت و عملیات بهبود کیفیت انواع محصولات خطوط تولید لبنیات، نظیر:
- کره
- پنیر
- شیر کاکائو و شیرهای میوه ای
- مارگارین های خاص و…،
از سیستم های هموژنایزر استفاده می شود. بطوریکه بعنوان مثال با نصب این تجهیزات، میتوان به خردسازی گلبولهای چربی شیرها اقدام نمود. درنتیجه خامههای تولیدشده از شیرهای سبکتر، با سرعت کندتری تجزیه شده و طول عمر بیشتری خواهد داشت. تمام این مزایا، در کنار این نکته بدست میآید که هموژنایزرها به هیچ عنوان از کیفیت ماده لبنی کم نمیکنند. هنگام تولید مارگارینها، آب باید به صورت برابر با میزان چربیها ترکیب یابد. بههمین دلیل از قابلیت همگن سازی پیشرفتهی دستگاه های هموژنایزر، در کارخانجات تولید لبنی بهره گرفته میشود.
ساخت کفیرها و شیر کاکائو نیز با این دستگاه ها، از کیفیت بهتری برخوردار خواهد شد. زیرا همگن سازی صحیح هموژنایزر:
- از یکسو موجب طعم و رنگ بهتر شیرکاکائوها می شود. (ضمن اینکه از آبکی شدن طعم و ساختار آن جلوگیری می نماید)
- و از سوی دیگر، به همگن سازی بهتر بافت پروتئینهای کفیر و محصولات خامهای خاص کمک می کند.
علت اصلی طعم و ساختار بهتر نوشیدنیهای بر پایهی شیر که توسط هموژنایزرها تولید شده اند، همگن سازی مناسب بافت آن است. چنانکه در پی تلفیق مناسب بافتها، حالت آبکی از بین میرود و اختلاط طعم ها نیز بهتر و یکسان میشود.
نقش سیستم CIP در خطوط تولید لبنیات
سیستم های CIP که با نام دستگاه ضدعفونی کنندهی درجا کارکرد نیز شناخته میشوند، جای پای خود را در تمامی صنایع مختلف، از جمله خطوط تولید لبنیات باز کرده اند. باتوجه به قابلیت شستشوی قدرتمند فیلترها، مخزن ها و لوله ها توسط دستگاه CIP، روی آوری خطوط تولید لبنیات به تهیه و نصب این تجهیزات، امری بدیهی است. زیرا از یکسو همواره رشد باکتری ها و ویرویسها در مخازن شیر بسیار بالاست. و از سوی دیگر، رعایت بهداشت در ساخت محصولات لبنی، بسیار پراهمیت است. (بدلیل گره خوردگی مستقیم با سلامت انسان ها؛ به ویژه کودکان)
شستشوی فیلترهای دستگاه های پردازش محصولات لبنی و مخازن شیر، همواره توسط دستگاه CIP صورت میگیرد. رایج ترین مدلهای این دستگاه ها، گونه های 3 مخزنه و 4 مخزن هستند. معمولاَ افزایش تعداد مخزن ها، موجب ارتقای کیفیت شستشو (از طریق تفکیک عملیاتهای نظافت) میشود. بهعنوان مثال مدلهای سیستم CIP چهار مخزنه، دارای 4 تانکر مجزا هستند. مخازن 4 گانهی این دستگاه ها، هریک در راستای:
- نگهداری آب
- ذخیره محلول های شستشوی قلیایی
- نگهداری محلولهای اسیدی نظافت
- و شستشوی واپسین و ریکاوری،
کاربرد داشته و در چرخه شستشو، بکار گرفته میشوند.
