خط تولید شیر و ماست و پنیر به اختصار

برای دریافت شیر خام در کارخانه تجهیزات متفاوتی وجود دارد ولی در اینجا از یونیت های دریافت به روش حجمی استفاده می شود که کاربرد آن دریافت شیر خام ، فیلتراسیون اولیه ، کف گیری و اندازه گیری دقیق حجم شیر و انتقال آن به مرحله پروسس می باشد.

اساس کار آن بدین صورت است که شیر دریافت شده به منظور هواگیری به محفظه خلا فرستاده می شود و در آنجا سطح آن باز شده و هواگیری انجام می شود. یک پمپ سانتریفیوژ عمل انتقال مایع را از محفظه به ادامه مسیر انجام می دهد . سنسورهای کنترل سطح همواره میزان مطلوبی از مایع را درون محفظه خلاء نگه داشته و متناسب با آن شدت جریان را توسط پمپ تنظیم می کنند.

دستگاه نمونه گیری در لوله ورودی محفظه خلا تعبیه شده که سرعت نمونه گیری و حجم آنطور اتوماتیک با سرعت واقعی مایع در لوله کنترل می شود.

میزان شیر خام توسط جریان در لوله توسط یک الکترو ترانسیمتر محاسبه می شود پس از دریافت شیر خام از صافی هایی از جنس استیل که بصورت مشبک می باشد گذاشته و اگر آشغال و مواد خارجی در آن باشد از آن جدا می شود و سپس توسط پری کولر تا دمای 4 درجه سانتیگراد سرد شده و در مخازن شیر خام ذخیره می شود.

شیر خام ذخیره شده وارد پیش گرم کن قسمت پاستوریزاسیون می شود و پس تبادل حرارتی با شیر پاستوریزه شده دمای آن افزایش می یابد و به سمت کلاریفایر می رود که کاربرد آن عبارتند از: پاک سازی شیر از مواد خارجی نا مطلوبی که:

1.      غیر قابل دیدن هستند

2.      برای سلامتی مضرند

3.      ممکن است باعث آلودگی باکتریایی شده و کیفیت شیر را پایین بیاورد

4.      ممکن است مزه و طعم دیگری را در شیر بوجود بیاورند

و مکانیسم عمل آن به این صورت می باشد که ورود شیر با دمای 40-45 درجه سانتیگراد و تصفیه ناخالصی ها بر اساس تفاوت وزن مخصوص شیر و در ادامه ارسال شیر تصفیه شده به مرحله بعدی و خروج ناخالصی های جدا شده از دستگاه که بر اساس اختلاف دانسیته بین ناخالصی و ترکیبات شیر تحت نیروی گریز از مرکز انجام می شود.

در ادامه شیر خام به سمت بوگیر رفته تا اگر بو و آرومای بدی در آن وجود دارد جدا گردد و سپس شیر به سمت سپراتور می رود که کاربرد آن عبارتند از: استاندارد کردن چربی شیر ، با جداسازی خامه از شیر و تبدیل شیر کامل به دو فاز کم چرب و پر چرب.

که اساس کار سپراتور بدین صورت می باشد که شیر از بلوک احیای پاستوریزاتور با دمای 45-55 درجه سانتیگراد و یا از کلاریفایر وارد دستگاه سپراتور می شود ، بعد داخل سپراتور ، شیر روی جام های مخروطی شکل توزیع شده و تحت نیروی گریز از مرکز عمل جداسازی چربی شیر بر اساس اختلاف وزن مخصوص انجام می گیرد در ادامه خامه از واحد استاندارد سازی دستگاه عبور کرده و بخشی از آن مجددا وارد شیر شده و بخش مازاد از آن جدا  می شود و شیر استاندارد شده از بلوک های دیگر پاستوریزاتور عبور کرده و وارد مراحل بعدی پروسس می گردد.

مکانیزم جداسازی بر اساس اختلاف دانسیته بین چربی و سایر ترکیبات شیر تحت نیروی گریز از مرکز انجام می شود.

سپراتورها ممکن است برای فرآیند تغلیظ ماست بر اساس اختلاف وزن مخصوص بین سرم و ماست غلیظ و محصولات دیگر.

بعد از آن شیر وارد هموژنیزاسیون می شود که ، ابتدايي ترین عمل هموژنيزاتور شكستن      گويچه هاي چربي و يكنواخت كردن چربي شير مي باشد که در دمای حدود 40-50 درجه انجام می گیرد ، اما مهمترین عمل آن كمك به Mix كردن است. اساس كار آن بر پايه رفت و برگشت سيلندرهاست. شير در ورود به دستگاه با حركت سيلندر هايي به يكسري صفحات برخورد مي كند و به دليل ايجاد فشار در لبه هاي صفحات گويچه هاي چربي ريز مي شوند، هر محصول فشار هموژنيزاتور خاص خود را دارد و در مورد شيرهاي معموليPSI 2000- 1000 است و از مزاياي شير هموژن این است که گويچه هاي چربي بطور يكنواخت در شير پخش شده اند، در شير هموژن قدرت جذب بالاست زيرا Pr و چربي در آن ريز و آماده جذب مي شوند و براي افرادي كه ناراحتي هاي گوارشي دارند، كودكان و سالمندان مصرف اين محصولات توصيه مي شود.

هموژنیزاسیون بعلت اینکه باعث افزایش فعالیت لیپاز می شود قبل از پاستوریزاسیون انجام می شود پس بعد از هموژنیزاسیون سیر وارد پاستوریزاسیون می گردد که پاستوریزاسیون ؛ اعمال مجموعه ای از فرآیندهای حرارتی روی مایعات به منظور از بین بردن ویروس ها ؛ میکروارگانیسم های خطرناک مانند باکتری ها ، تک یاختگان ، کپک و مخمرها با حفظ حداکثر ارزش غذایی محصول می باشد.

برخلاف استریلیزاسیون ، هدف پاستوریزاسیون از بین بردن همه میکروارگانیسم ها نمی باشد بلکه هدف ، کاهش لگاریتمی تعداد موجودات قابل رشد و عوامل پاتوژن می باشد تا از بروز بیماریهای جلوگیری کند . بدیهی است محصول پس از پاستوریزاسیون تا زمان مصرف بایستی زنجیره نگهداری سرما را حفظ نماید.

بطور کلی دو روش برای پاستوریزاسیون وجود دارد:

1.      دمای بالا / زمان پایین HTST

2.      دمای پایین / زمان بالا LTLT

در پاستوریزاسیون HTST شیر در داخل پلیت یا لوله های استنلس استیل بوسیله یک واسطه حرارتی گرم شده و به مدت 20-15 ثانیه با دمای 72 درجه سانتیگراد نگهداری شده و بلافاصله تا 4 درجه سانتیگراد سرد می شود.

در پاستوریزاسیون LTLT شیر به مدت 30 دقیقه در دمای 65درجه سانتیگراد نگهداشته می شود.

شیر پاستوریزه خوراکی در اینجا با روش اول فرآیند شده است. در طی پاستوریزاسیون میکروارگانیسم ها در دمای بالا و زمان پائین بصورت لگاریتمی معدوم شده و شیر به مرحله بعد می رود.

سپس بعد از پاستوریزاسیون شیر پاستوریزه سرد شده و فوراً به دمای 4 درجه می رسد ، شیر پاستوریزه اگر قرار باشد بسته بندی شود به سمت قسمت بسته بندی رفته و در آنجا بسته بندی و بعد به انبار برای توزیع فرستاده می شود.

برای تولید پنیر شیر پاستوریزه وارد پلیت هیتر شده و دمای آن تا 50 درجه سانتیگراد افزایش     می یابد و سپس وارد مرحل UF می شود تا تغلیظ شیر توسط اولترافیلتراسیون انجام گیرد.

فیلتراسیون غشایی ؛ مواد موجود در خوراک ورودی سیستم را بر اساس اندازه و ابعاد فیزیکال آنها جدا میکند . هر چه کیفیت جداسازی بهتر باشد کیفیت محصول نهایی هم بالاتر خواهد بود.

شیر پاستوریزه بعد از عبور از کنتور ورودی وارد بالانس شیر پاستوریزه UF می شود. پمپ تغذیه UF کار پمپاژ کردن شیر پاستوریزه بالانس UF را به عهده دارد. سپس پمپ تغذیه 1 Loop (متشکل از 4 مُدول و 12 ممبران می باشد) شیر را وارد 1 Loop می کند. شیر بعد از عبور از 1 Loop و رسیدن به DM یا ماده خشک حدود 14-16 می رسد بعد توسط پمپ تغذیه 2 Loop (متشکل از 3 مُدول و 9 ممبران) وارد2 Loop می شود و شیر تغلیظ شده در این قسمت بعد از عبور از 2  Loop و رسیدن به DM حدود 20-22 توسط پمپ تغذیه 3 Loop (متشکل از 3 مُدول و 9 ممبران) وارد 3 Loop می شود که در این لوپ میزان ماده خشک به 32.5-33 درصد افزایش می یابد.

نسبت تغلیظ شیر پاستوریزه به شیر تغلیظ شده (Retentate) که Ratio نام دارد با توجه به مشخصات شیر پاستوریزه مصرفی همان روز توسط اپراتور به PLC ، UF داده می شود.

در ضمن با یک رفراکتومتر (Refractometer) دیجیتالی نیز که در قسمت UF وجود دارد می توان تغییرات لحظه ای Retentate خروجی را کنترل کرد بدین صورت که با توجه به تغییرات نسبت را نیز تغییر می دهیم.

دمای 3،2،1 Loop قسمت UF ، c◦50 می باشد. مجموع آب پنیر یا پرمیت (Permeat) وارد تانک شده مقداری از آن به صورت سر ریز با شیر ورودی به لوپ مخلوط می شود و بقیه آن به بخش پیش گرمکن وارد شده برای تبادل گرمایی با شیر ورودی از مخازن شیر پاستوریزه شده و بخشی از آن به سمت مخازن آب پنیر می رود.

Retentate پس از خروج از UF به دمای حدود 64-66 درجه می رسد و پس از آن وارد دستگاه هموژن می شود که فشار قسمت هموژن bar 50 می باشد.