گزارش کارآموزی شرکت شیر پگاه

تاریخچه شرکت :

شرکت صنایع شیر ایران (پگاه) با حدود بیش از نیم قرن تلاش در عرصه تولید شیر و سایر فرآورده های آن با 16 کارخانه تحت پوشش در 13 استان کشور و بیش از 235 نوع فرآورده شیری با بسته بندی های متنوع استرلیزه و پاستوریزه پرچم دار توسعه این صنعت در کشور است.

شرکت شیر پاستوریزه پگاه آذربایجان غربی یکی از بزرگترین کارخانه های تحت پوشش شرکت صنایع شیر ایران می باشد که در سال 1352 در محل قبلی خود واقع در 3 کیلومتری جاده دریا توسط بخش خصوصی راه اندازی شده و فعالیت خود را شروع کرده تا اینکه در طی سال 1362 به بانکهای کشاورزی، تجارت و ملت واگذار می شود و در سال 1374 بنیاد مستضعفان و جانبازان این شرکت را از بانکها خریداری می کند و نهایتا در سال 1379 این شرکت توسط شرکت صنایع شیر ایران خریداری و به خانواده پگاه می پیوندند و تا چند سال پیش تنها واحد تولیدی لبنی در استان بوده است.

در راستای سیاستهای کلان و راهبردی شرکت صنایع شیر ایران مبنی بر تداوم تاثیر مثبت در اقتصاد ملی و سلامت و بهداشت عمومی و ارتقاء مصرف سرانه شیر در کشور، ساخت و اجرای پروژه ی کارخانه جدید پس از انجام مطالعات فنی و انتخاب مشاور و پیمانکاران خارجی و داخلی اجرا و در بهمن سال 86 به بهره برداری رسید و قادر به دریافت و فرآوری 450 تن شیر در یک شیفت کاری می باشد . طراحی و ساخت خطوط پروسس، کنترل تولید، سیستم های اتوماسیون توسط شرکت تتراپک سوئد با آخرین دستاورد و تکنولوژی روز دنیا انجام گرفته است که در حال حاضر مجهزترین کارخانه شیر در خاورمیانه محسوب میشود.

اتوماسیون و استانداردسازی بالا و تکنولوژی جدید در تاسیسات و ساختمان و خطوط تولید و تنوع در تولیدات وظرفیت بالای تولید از جمله ویژگی های مهم این کارخانه میباشد به طوری که دارای پکیج کاملی از فرآورده های شیری در سطح بین المللی  است .

این کارخانه در حال حاضر تولید کننده انواع محصول شامل انواع شیر استریلیزه و طعم دار، شیر پاستوریزه ، ماست ساده و طعم دار ، دوغ ، خامه ساده و کاکائویی، پنیر Baf ، پنیر UF، آب میوه پاکتی می باشد.

کارخانه شیر پگاه آذربایجان غربی در تاریخ 86/12/4 مورد بهره برداری قرار گرفت که تاریخ شروع احداث آن 84/1/1 می باشد. مساحت کل کارخانه در حدود 20 هکتار با زیر بنای 29 هزار متر مربع با سرمایه ای بالغ بر 620 میلیارد ریال در شهر ارومیه و با استفاده از مدرنترین تکنولوژی در خاورمیانه  بنا گردیده است.

همواره تلاش شده است تا محصولات تولیدی، از سالمترین شیرهای خام که از دام سالم و در شرایط بهداشتی دوشیده شده، تهیه و با نظارت واحد کنترل کیفیت در مراحل مختلف تولید و در بشته بندی های بهداشتی، استریل و استاندارد به بازار عرضه شود بطوریکه تا پایان زمان تعیین شده برای مصرف بسیار تازه و با کیفیت باقی بمانند.

واحد تحقیق و توسعه این کارخانه همگام با دانش روز دنیا و با استفاده از فن آوری مدرن جهانی به دنبال تهیه محصولات جدید و با کیفیت در حد استانداردهای بین المللی می باشد.

بخش اداری شامل اتاق مدیریت ،حسابداری و سایر بخشهای مرتبط میباشد. نماز خانه و رستوران بطور مجزا در کنار ساختمان اداری بوده  و بخش تولید شامل اتاق CIP، اتاق برق، انبار نگهداری دستگاه ها ، سردخانه، سالن خط تولید، آزمایشگاه میکروبی - شیمیایی میباشد و سرویس های بهداشتی و رختکن و دوش در کنار سالن تولید می باشد. این کارخانه در 13 کیلو متری جاده مهاباد واقع شده است .

مواد اولیه شامل شیر خام، خامه و کنسانتره وارد شده به کارخانه، و محصول نهایی در مراحل مختلف در آزمایشگاه مجهز کارخانه توسط کارشناسان با تجربه آزمایش و پس از تایید، محصول نهایی به بازار عرضه میگردد.

ماده ی اولیه ی مصرفی اصلی در این کارخانه شیر خام می باشد. محصولات تولیدی در این کارخانه بعد از تولید در ظروف مناسب ازجمله تتراپک و پری پک و .. بسته بندی می گردند. کارخانه طوری طراحی گردیده است که محوطه خارجی آن شرایط را برای یک بارگیری مناسب مهیا کرده است .حیاط کارخانه از فضای سبز مناسبی برخوردار است. موقعیت جغرافیایی آن طوری است که ازهرگونه آلودگی ، بلایای طبیعی مصون است. سیستم فاضلاب و دفع زباله آن بی نقص و بدون مشکل است و زباله ها بدون هیچ دردسری دفع می شوند.  کارخانه در کنار جاده اصلی قرار گرفته است. ماده اولیه کارخانه از دامداری ها و روستای اطراف کارخانه خریداری می گردد. محصول عمده کارخانه شیر استریلیزه می باشد ، اما درکنار این محصول شیر پاستوریزه ماست، دوغ و خامه نیز تولید می گردد. محصول کاملا بصورت پیوسته تولید می گردد. شیر تولید شده  کاملاً با شرایط بهداشتی در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد.

 شیر خام به محض ورود به کارخانه مورد بررسی و آزمون قرار میگیرد و در صورت تایید  توسط واحد کنترل کیفیت وارد مخازن ذخیره و نهایتا بسته به نوع محصول وارد خط تولید می شود.

 واحد كنترل كيفي در سه مرحله آزمايشات دقيقي روي شیر خام، محصول در حال توليد و محصول توليد شده نهايي انجام داده و پس از بررسي كامل و تاييد كيفيت مجوز خروج صادر مينمايد.

 نظارت واحد كنترل كيفي برعمليات انبارداري و بارگيري محصول تا زمان خروج از كارخانه و استفاده از خودروهاي مناسب جهت حمل بار باعث كاهش ضايعات شده و در نتيجه این  محصولات در بسته بندي هاي سالم در كمترين زمان بدست نمايندگان وسپس مصرف كنندگان خواهد رسيد.

دریافت لوح صنعت سبز به عنوان واحد صنعتی دوستدار محیط زیست، نشان واحد نمونه استاندارد استان، لوح واحد برگزیده استانی، نشان حلال، سیستم مدیریت کیفیت ایزو 9001:2008 (مدیریت کیفیت، محیط زیست و ایمنی و بهداشت کار)، سیستم مدیریت زیست محیطی14001:2004 ، سیستم مدیریت ایمنی و بهداشت شغلی 18001:2008، فعال نمونه عرصه سلامت انسان و نمونه کار و امور اجتماعی انسان از دیگر افتخارات این کارخانه بشمار می رود.

نمای کلی کارخانه

شیر خام وارد شده به کارخانه در محل آزمایشگاه دریافت شیر خام تحت بررسی کارشناسان آزمایشگاه قرار گرقته و یکسری آزمایشهای ارگانولپتیکی، شیمیایی و میکروبی بر روی آن انجام میگیرد تا در صورت تأیید، اجازه تخلیه و ذخیره در مخازن برای آن صادر گردد.

آزمایشهای اولیه شیر خام شامل اندازه گیری میزان دانسیته، اسیدیته، تست الکل، PH، درصد چربی، نقطه انجماد، میزان پروتئین و مواد جامد بدون چربی می باشد که پس از اندازه گیری و بررسی و مقایسه با استانداردهای تعریف شده از طرف صنایع شیر ایران، توسط کارشناسان آزمایشگاه تعیین میگردد که شیر خام وارد شده به کارخانه قابل خریداری می باشد یا کارخانه عدم دریافت شیر خام و بازگشت ان را اعلام می نماید که بازگشت شیر در اثر عدم مطابقت فاکتورهای اندازه گیری شده با استانداردهای تعریف شده، آلودگی میکروبی، تقلبات احتمالی انجام شده و ... انجام میگیرد، چرا که استفاده از شیرهای آلوده یا ناسالم در خط تولید سلامت مصرف کننده را تهدید میکند و در کارخانه پگاه ارومیه استفاده از چنین شیرهایی نه در خط تولید فرآورده های استریل و نه در خط تولید محصولات پاستوریزه مجاز نبوده و کاربردی نخواهد داشت.

محصولات مختلف تولیدی در دو خط استریلیزه و پاستوریزه تولید می شوند. خط تولید پاستوریزه شامل تولید انواع ماست، پنیر،دوغ و آبمیوه می باشد و در خط استریلیزه انواع شیرهای ساده و طعم دار، خامه ساده و شکلاتی تولید میگردد که شرح کامل فرآیند و آزمایشهای انجام گرفته مرتبط با هر محصول بطور کامل و جداگانه در قسمت های بعدی گزارش توضیح داده شده است.

جمع آوری و حمل شیر

شیر پس از دوشش در دامداریها درون  تانکهای ذخیره نگهداری می شود و دمای آن را باید تا  کاهش داد تا میکروبها فرصت رشد و تکثیر پیدا نکنند. تانکرهای مخصوص حمل شیر عمدتا دوجداره می باشند و دارای 2 یا 3 قسمت مجزا با دریچه های جداگانه هستند تا از تکان خوردن شدید شیر و کاهش کیفیت آن جلوگیری بعمل آید .

 

دریافت شیر

هر زمان که دامدار قصد داشته باشد شیر به این کارخانه بیاورد ، ابتدا باید به قسمت اداری مراجعه نماید و بعد از تنظیم قرارداد با کارخانه و اخذ کد مخصوص ، موظف می شود طبق زمان تعیین شده در قرارداد هر روز بطور مرتب شیر به این کارخانه بیاورد. درزمان عقد قرارداد برای هر دامدار یک کد مخصوص صادر می شود و ازآن پس شیری که آن دامدار به کارخانه می آورد فقط با آن شماره شناسایی می شود .

هرروز شیر در دو نوبت صبح از ساعت 8 تا 2 بعد از ظهر و نوبت عصر از ساعت 5 تا 8 از دامدار دریافت می شود. بعد از اینکه شیر وارد کارخانه شد ، ابتدا توسط نیروی مسئول مربوطه در محل دریافت شیر توسط همزن شیر را کاملا مخلوط کرده و با ملاقه نمونه ایی از شیر برداشته و برای انجام آزمایش های ابتدایی به آزمایشگاه انتقال می دهند . در محل آزمایشگاه تست الکلی ، اندازه گیری وزن مخصوص شیر ، اسیدیته ، چربی و ... مشخص می شود و اگر نمونه فاقد هرگونه مشکلی بود اجازه تخلیه پیدا می کند. در زمان تخلیه شیر از صافی گذشته تا اجسام خارجی آن جدا شوند و در همان زمان وزن شیر ورودی در سکوی جمع آوری ثبت می شود . علاوه بر وزن شیر اطلاعاتی از قبیل درصد چربی شیر ، مقدار پروتئین شیر و درصد آب شیر نیز ثبت می شوند و با توجه به این اطلاعات قیمت شیرمشخص می شود .

همانگونه که اشاره گردید آزمایشهای مختلفی به محض ورود شیرخام به کارخانه بر روی آن انجام میگیرد که در این قسمت به شرح کامل آنها اشاره می گردد:

اساس، نحوه و دلیل اندازه گیری دانسیته شیر:

وزن مخصوص شير تابع وزن مخصوص مواد جامد تشكيل دهنده شير است. شیر خام وارد شده به کارخانه باید مورد بررسی کارشناسان آزمایشگاه قرار بگیرد تا سلامت شیر جهت تولید فرآورده های تخمیری و محصولات استرلیزه مورد بررسی و تایید قرار بگیرد. اندازه گیری مقدار دانسیته شیر خام از جمله مهمترین و اولین آزمایشهایی است که مورد بررسی قرار می گیرد. هدف از این آزمایش تعیین وزن مخصوص شیر و تخمین میزان ماده خشک و کشف تقلبات در نتیجه افزایش آب و یا گرفتن چربی از شیر می باشد. این آزمایش در مورد شیر خام، شیر پاستوریزه و شیر تغلیظ شده برای تهیه ماست کاربرد دارد.

عدد دانسیته با مقدار چربی رابطه معکوس دارد، چربی جزو درشت ملکولها بوده و دارای جرم کم و حجم زیاد می باشد. با توجه به  رابطه  هر چه حجم افزایش یابد دانسیته شیر کاهش می یابد و افزایش حجم به معنای افزایش چربی شیر است. چربی شیر نیز با میزان شیر تولید شده رابطه عکس دارد، هر چه میزان شیر تولید شده کاهش یابد میزان چربی آن افزایش می یابد و برعکس.

گرفتن چربي از شير به دليل كمتر بودن وزن مخصوص چربي از ساير مواد متشكله شير موجب افزايش دانسيته مي گردد . وزن مخصوص شيري كه به طور كامل چربي آنگرفته شده باشد بين 033/1 تا 035/1 است .

محدوده استاندارد دانسیته شیر خام بر اساس تعریف صنایع شیر ایران در کارخانه پگاه آذربایجان غربی  برابر 0320/1 – 0290/1 می باشد، در صورتیکه مقدار آن در شیر خام وارد شده به کارخانه کمتر از میزان حداقل (0290/1

چنانچه مقدار دانسیته بالاتر از میزان حداکثر (0320/1>) باشد نشان  دهنده مواد افزودنی به شیر می باشد. این مواد میتوانند کلیه مواد افزودنی قلیایی به شیر (سود، جوش شیرین، سود پرک و ...) را شامل شوند.

ترمولاکتودانسیمتر ابزاری است که برای اندازه گیری دانسیته شیر خام مورد استفاده قرار می گیرد. ترمولاکتودانسیمتر دارای درجه بندی های معینی می باشد که برای خواندن میزان دانسیته شیر خام استفاده می شود.

ترمومتر نصب شده بر روی آن درجه حرارت شیر را نشان می دهد و حد استاندارد تعریف شده بران آن 15C⁰ می باشد که بر اساس درجه حرارت مقدار عدد خوانده شده برای دانسیته شیر به شرح زیر متفاوت خواهد بود.

اساس کار با ترمولاکتودانسیمتر به این شرح است که مزور(استوانه مدرج) را تا حجم معینی (معمولا 250ml) از شیر پر میکنیم و ترمولاکتودانسیمتر را داخل آن شناور می کنیم، پس از مدتی که بصورت بدون حرکت ثابت شد عدد دانسیته را بر حسب درجه بندی روی آن می خوانیم. همانطور که اشاره شد دمای شیر در عدد دانسیته تأثیر گذار بوده و این اثر نیز به دو حالت اعمال می شود:

در صورتیکه افزایش دما بین 20⁰C-15باشد به ازای هر یک درجه افزایش دما دو واحد عددی به عدد خوانده شده دانسیته افزوده می شود و اگر افزایش دما بالاتر از 20⁰C باشد در این حالت به ازای هر یک واحد افزایش دما سه واحد عددی به عدد خوانده شده دانسیته افزوده می شود و به این ترتیب دانسیته نهایی شیر تعیین می گردد.

هدف از اندازه گیری دانسیته اولا محاسبه وزن شیر خریداری شده بر حسب کیلوگرم می باشد و این امر به این دلیل ضروری می باشد که هزینه شیر خام خریداری شده در واحد کیلوگرم پرداخت می گردد و دوم اینکه می توان به تقلب افزایش آب یا مواد افزودنی به شیر پی برد.

در این حالت با در دست داشتن دانسیته و حجم بر حسب لیتر به سادگی و بر اساس فرمول  می توان وزن شیر خام خریداری شده را محاسبه نمود.

باید توجه داشت که دانسیته در ارتباط مستقیم با تغذیه دام می باشد و اگر دام جیره غذایی مناسبی نداشته باشد شیر تولید شده دارای دانسیته پایین تری بوده و احتمال برگشت و عدم پذیرش چنین شیری بالاتر خواهد بود.

اساس، نحوه و دلیل اندازه گیری اسیدیته شیر

از جمله آزمایش هایی که بر روی شیر خام انجام می گیرد اندازه گیری میزان اسیدیته آن می باشد. هدف از این آزمایش اندازه گیری اسیدیته قابل سنجش در شیر خام با استفاده از روش تیتر کردن با سود 0/9 نرمال به روش دورنیک می باشد.

اسیدیته شیر به محض دوشش کمتر از 14درجه دورنیک و در رابطه با املاح معدنی و مواد تشکیل دهنده آن می باشد. هر یک از مواد تشکیل دهنده شیر دارای اسیدیته خاصی هستند که در حالت کلی مجموع آنها کمتر از 14درجه دورنیک بوده و اسیدیته واقعی شیر قبل از فعالیت میکروارگانیسم ها را بیان می کند.

در اثر گذر زمان و فعالیت میکروارگانیسم ها اسیدیته تغییر پیدا می کند از این رو حد مجازی برای این منظور در نظر گرفته می شود. حد استاندارد تعریف شده برای اسیدیته در کارخانه پگاه آذربایجان غربی 16-14درجه دورنیک می باشد که معادل 16/0-14/0 بر حسب اسید لاکتیک می باشد. اسیدیته شیر ملاکی برای تعیین تازگی یا کهنگی شیر می باشد.

اسیدیته شیری که تازه دوشیده شده حدود 14⁰D یا 14/0 درصد برحسب اسید لاکتیک می باشد.دلیل وجود اسید لاکتیک در شیر در نتیجه فعالیت میکروارگانیسم ها می باشد.

لاکتوز موجود در شیر توسط میکروارگانیسم ها به گلوکز و گالاکتوز تبدیل می شود و این قندهای ساده شده توسط فعالیت میکروارگانیسم ها به اسید لاکتیک تبدیل می شوند. در حالت کلی به ازای هر یک از قندهای گلوکز و گالاکتوز دو ملکول اسید لاکتیک تولید می شود، بنابراین می توان بیان نمود که در اثر فعالیت میکروارگانیسم ها از یک واحد لاکتوز چهار واحد اسید لاکتیک تولید می شود. تجمع اسید تولید شده باعث اسیدی و ترش شدن شیر می شود.

اعداد بالاتر و پایین تر از حد تعریف شده برای اسیدیته شیر بیان کننده حالت غیر طبیعی به شرح زیر می باشد:

در صورتیکه اسیدیته پایین تر از 14⁰D(درجه دورنیک) باشد بیان کننده وجود مواد افزودنی به شیر می باشد. این مواد افزودنی عمدتاً باید قلیایی باشند (مانند جوش شیرین) تا بتوانند تاثیر اسید لاکتیک بیش از حد مجاز تولید شده در شیر را خنثی نمایند. اگر اسیدیته شیر بالاتر از 16⁰Dباشد شیر خراب بوده و ترشیده می باشد.

اساس تعیین اسیدیته بر حسب دورنیک، سود 9/0 نرمال باشد که برای تهیه آن ابتدا سود نرمال را به حجم 1000ml می رسانیم، در مرحله بعدی از سود به حجم رسانده شده 111ml برمی داریم و مجدداً آن را به حجم 1000ml می رسانیم و به این ترتیب سود 0/9N برای تعیین اسیدیته بر حسب دورنیک را تهیه می نماییم.

کازئین ها و فسفات ها مهمترین عوامل موثر در میزان اسیدیته ظاهری شیر می باشند. هنگامیکه شیر پاستوریزه می شود، Co₂خارج شده و اسیدیته شیر حدود 01/0 درصد کاهش می یابد. اسیدیته قابل تشخیص شیر بر حسب اسید لاکتیک محاسبه می شود و بوسیله تیتر کردن شیر با یک محلول قلیایی استاندارد در مجاورت فنل فتالئین اندازه گیری می گردد.

 

 

 

برای اندازه گیری اسیدیته شیر به روش دورنیک مقدار 10ml از شیر مورد نظر را درون بشر می ریزیم، به آن 4-3 قطره شناساگر فنل فتالئین اضافه می کنیم و آن را با سود 0/9N تیتر می کنیم، میزان ml سود مصرفی معادل میزان اسیدیته شیر مورد آزمایش می باشد:

⁰D درجه دوررنیک = ml سود  نرمال مصرفی جهت خنثی کردن 100ml نمونه

نکته قابل توجه در مورد اسیدیته این که اسیدیته شیر همواره با PH آن رابطه معکوس دارد به این صورت که در صورت پایین بودن اسیدیته میزان PH آن افزایش می یابد و برعکس این حالت نیز کاملاً صادق می باشد.

اساس، نحوه و دلیل انجام تست الکل

انجام تست الکل از سری واکنش های مهم و ضروری انجام یافته در آزمایشگاه شیر خام بمحض دریافت شیر از دامدار یا جمع آورنده شیر می باشد. برای انجام این آزمایش از دو نوع الکل با درصد های مختلف استفاده  می گردد که شامل الکل 68% و 72% می باشد.

ارزیابی ثبات الکلی شیر خام به منظور تخمین سریع اسیدیته و PH و یا شیرهای غیر طبیعی است. این روش برای ارزیابی کیفیت شیر خام تحویلی به کارخانه و مراکز جمع آوری شیر کاربرد دارد.

شیرهایی با کیفیت نامطلوب (ترش، آغوز، ورم پستانی) در تماس با الکل ایجاد لخته و رسوب می کند که شدت و ضعف تشکیل رسوب معیاری جهت تخمین کیفیت شیر خواهد بود. در این آزمایش اگر بعد از افزایش حجم مساوی شیر و الکل رسوبی تشکیل نشود می توان یک حجم دیگر الکل به آن اضافه نمود که عدم مشاهده رسوب نشان دهنده کیفیت شیر است.

نتیجه آزمایش را بصورت یک یا دو حجم اتانول 68% مثبت (در صورت مشاهده رسوب) و یا منفی (در صورت عدم مشاهده رسوب) می توان گزارش نمود.

الکل های خریداری شده از بازار درصد الکلی بالایی دارند (96%) که ابتدا قبل از انجام آزمایش رقیق سازی آنها انجام بگیرد. دلیل انجام رقیق سازی این است  که در صورت عدم انجام آن پروتئین های شیر سریعاً دناتوره شده و به اصطلاح شیر می برد.

جهت رقیق سازی الکل و تهیه درصد های مورد نیاز، مثلاً 68%  به شرح زیر عمل می کنیم:

 

فرمول بالا بیان می کند که برای تهیه الکل 68% باید در داخل استوانه مدرج 100 میلی لیتری مقدار 70/83 میلی لیتر الکل 96% ریخته و باقی مانده (17/29 میلی لیتر) را با آب مقطر به حجم 100 برسانیم و جهت انجام تست الکل مورد استفاده قرار دهیم.

پس از تهیه الکل با درصد های معلوم از آنها جهت انجام آزمایش تست الکل استفاده  میکنیم. برای این منظور در ابتدا شیر خام مورد نظر را با الکل 72% تست میکنیم. برای این کار ابتدا درون لوله آزمایش مقدار 2ml الکل 72% می ریزیم و به آن مقدار 2ml شیر از نمونه مورد آزمایش اضافه می کنیم و بخوبی هم می زنیم. در صورت تشکیل رسوب یا لخته در دیواره لوله آزمایش در مرحله بعدی آن را با الکل 68% تست میکنیم و نتیجه را گزارش می نماییم. دلیل انجام تست الکل، آزمایش پایداری پروتئین های شیر می باشد.

در تست الکل اسید لاکتیک تولید شده با ملکولهای آب پیوند قطبی-یونی تشکیل می دهد و شیر مقداری از آبهای اطراف کازئین را به دلیل خاصیت آب دوست بودن می گیرد. الکل اضافه شده برای انجام تست الکل نیز دارای خاصیت آبگیری بوده و مقدار دیگری از آب اطراف کازئین را می گیرد و منجر به رسوب کازئین می شود که دلیل تشکیل لخته های پروتئینی بر روی دیواره لوله آزمایش نیز به دلیل همین پدیده می باشد.

در صورتی که شیر دارای کیفیت بالایی باشد در مقابل الکل 72% پس از آبگیری توسط اسید و الکل مقدار آب اضافی در اطراف کازئین باقی می ماند و مانع از رسوب آن می شود، از این شیرها به منظور تولید فرآورده های استریل استفاده می شود. در شیرهایی با کیفیت پایین به دلیل میزان زیاد اسید تولید شده، کازئین آب بیشتری از دست می دهد و به راحتی در مقابل الکل 68% رسوب میکند، چنین شیرهایی در تولید محصولات پاستوریزه کارایی دارند.

در حالت کلی می توان اینگونه بیان نمود که اسید لاکتیک تولید شده در شیر بر روی پیوندهای پپتیدی پروتئین ها اثر گذاشته و باعث سست شدن آن ها می گردد، الکل استفاده شده باعث از هم گسستن و باز شدن کامل پیوندهای پپتیدی پروتئین ها می شود و در نتیجه ی آن پروتئین ها ماهیت خود را از دست داده و دناتوره می شوند که دلیل مشاهده رسوب در دیواره لوله آزمایش دناتوره شدن پروتئین های شیر می باشد.

همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد درصورتیکه نتیجه ی تست الکل 72% مثبت باشد آن را مجدداً با الکل 68% آزمایش می کنیم. در صورتیکه پیوندهای پپتیدی پروتئین ها کاملاً از هم گسسته و ضعیف باشند در مقابل الکل 68% نیز نمی توانند پایداری نشان دهند و چنین شیرهایی که پروتئین های آنها دناتوره می شود توان تحمل حرارتی نداشته و جزو شیرهای برگشتی در کارخانه پگاه آذربایجان غربی محسوب می شوند.

ولی چنانچه پروتئین ها توانایی مقاومت در برابر الکل 68% را داشته باشند توسط کارخانه دریافت می شوند با این تفاوت که این نوع شیرها صرفاً در فرآورده های تخمیری مورد استفاده قرار می گیرند و قابل مصرف در خط تولید فرآورده های استریل کارخانه نمی باشند.

در هنگام مخلوط کردن شیر با الکل مقدار جزئی حرارت تولید می گردد که دلیل آن در ارتباط با دو عامل می باشد:

1. الکل دچار تبخیر سطحی می شود که در نتیجه آن مقداری حرارت ایجاد می شود.
2. الکل در اثر واکنش با اسید منجر به تولید گرما می شود.

دلیل عدم استفاده از شیرهایی با تست الکل 68% با نتیجه تست منفی در خط استریل این است که اولاً شیرهای استریل باید دمای بالایی را دریافت نمایند و پروتئین ها باید توان تحمل گرمایی بالایی داشته باشند، علاوه بر آن محصولات استریل مدت ماندگاری طولانی تری دارند که در این صورت جهت جلوگیری از ایجاد مشکل در طی مراحل نگهداری حتماً باید نتیجه تست الکل شیرهایی که به خط تولید فرآورد های استریل وارد می  شوند برای الکل 72% باید منفی باشند.

اساس اندازه گیری PH

PH به معنای منفی لگاریتم H⁺ می باشد () می باشد که به معنای اندازه گیری میزان H⁺ آزاد در محیط بسته می باشد و همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد میزان PH و اسیدیته همواره رابطه معکوس با هم دارند.

هر محلول دارای PH معینی می باشد که برای اندازه گیری آن روش های مختلفی وجود دارد. از جمله روشهای دقیق برای این منظور استفاده از PHمترهای دیجیتالی می باشد که در کارخانه پگاه آذربایجان غربی مورد استفاده قرار می گیرد.

برای استفاده از PHمتر ابتدا باید از کالیبراسیون آن اطمینان حاصل شود و در صورت نیاز با استفاده از محلول با PH=4/01 و محلول بافر با PH=7 آن را کالیبره نمود و پس از اطمینان از کالیبره شده دستگاه، الکترود آن را داخل ظرف حاوی شیر قرار می دهیم و عدد نشان داده شده توسط دستگاه را قرائت می کنیم.

محدوده استاندارد PH برای شیر 8/6-6/6 می باشد. در صورتیکه PH شیر کمتر از 6/6 باشد نشان دهنده خراب بودن شیر است و اگر PH بالاتر از 8/6 باشد بیان کننده وجود مواد افزودنی در شیر می باشد، مثلاً در صورت اضافه شدن آب میزان PH بالاتر از حد استاندارد نشان داده می شود که در مراحل بعدی طی آزمایش تعیین نقطه انجماد شیر می توان به تقلب اضافه شدن آب به شیر پی برد.

نکته مهم در مورد اندازه گیری PH بالا بودن میزان PH (نزدیک به ماکزیمم) در اثر کاهش دما به حدود زیر  10⁰C می باشد که  در  این صورت بالا بودن PH به دلیل وجود افزودنی ها نمی باشد بلکه ناشی از کاهش دما می باشد.

گاهاً در مورد برخی از شیرهای دریافتی توسط کارخانه به دلیل طی مسافت های طولانی و جهت جلوگیری از فعالیت میکروارگانیسم ها و انجام واکنش های نامطلوب، دمای مخازن حمل شیر را کاهش می دهند که این امر منجر به بالا رفتن PH شیر می شود.

حالت عکس این موضوع نیز صادق می باشد، گاهاً زمانیکه شیر تازه دوشیده شده و دارای دمای بالاتری می باشد PHمتر مقدار عددی پایین تری را نشان خواهد داد، از اینرو کنترل دما در اندازه گیری PH حائز اهمیت می باشد.

پس از اتمام کار با PHمتر الکترود آن همواره درون محلول KCl سه مولار نگهداری می شود که دلیل این امر به شرح زیر می باشد:

الکترود PHمتر طی استفاده های مکرر اکسید می شود که برای احیا کردن آن باید از محلولهای احیا مانند کلرید پتاسیم سه مولار یا هر محلول دیگر احیا که سه مولار می باشد استفاده شود.

اندازه گیری چربی، پروتئین، لاکتوز و ماده خشک بدون چربی شیر با روش تجزیه نوری با پرتو مادون قرمز

میلکو اسکن MilcoScan دستگاهی است که پارمترهای چربی، پروتئین، لاکتوز، SNF، نقطه انجماد و Ts مربوط به شیر را نمایش می دهد. اساس کار این دستگاه اشعه مادون قرمز می باشد. در کارخانه پگاه آذربایجان غربی حدود تعیین شده خاصی جهت هر یک از پارمترهای ذکر شده تعریف شده که به شرح زیر می باشد:

درصد چربی

چربی در شیر بصورت امولسیون روغن در آب قرار گرفته و حداقل میزان تعیین شده برای آن در کارخانه پگاه آذربایجان غربی برابر 8/2% می باشد. در صورتیکه چربی شیر وارد شده به کارخانه پایین تر از این مقدار تعیین شده باشد جزو شیرهای برگشتی به شمار آمده و مجوز استفاده از چنین شیری در خط تولید صادر نمی گردد.

درصد پروتئین

میزان کل پروتئین موجود در شیر بصورت حداقل و به مقدار 3% تعریف شده است. چنانچه میزان پروتئین شیر کمتر از این مقدار باشد جزو شیرهای مرجوعی کارخانه می باشد. اندازه گیری میزان پروتئین از این نظر اهمیت دارد که میزان کم پروتئین مانع از تشکیل دلمه در تهیه پنیر خواهد شد، از این رو در پنیرسازی بالا بودن میزان پروتئین حائز اهمیت می باشد.

SNF                                                                                          Solids Non Fat

شیرهایی دارای ارزش دریافت خواهند بود که حداقل به مقدار 8% ماده خشک بدون چربی داشته باشند. در صورتیکه دام از تغذیه نامناسبی برخوردار باشد یا به شیر مقداری آب اضافه شده باشد میزان SNF یا ماده خشک بدون چربی کمتر از میزان مینیمم آن خواهد بود که در این صورت نیز کارخانه از پذیرش چنین شیرهایی خودداری می نماید.

Ts                                                                                                    Total solids

اندازه گیری میزان کل مواد جامد موجود در شیر بویژه برای فروآرده های تخمیری مانند ماست و همچنین پنیر بسیار ضروری می باشد. از این رو در آزمایشگاه دریافت شیر خام میزان Ts یا ماده خشک شیر نیز اندازه گیری می شود. هدف از این آزمایش تعیین درصد وزنی مجموع ترکیبات شیر بجز آب می باشد.

کالیبره کردن دستگاه میلکو اسکن

برای هر فرآورده (شیر خام، پاستوریزه، خامه و ...) باید کالیبراسیون جداگانه ای انجام بگیرد. هر ترکیب مورد آزمایش از فرآورده باید با روش مرجع آزمایش شود و سپس با توجه به نتایج و روش مرجع و نتایج دستگاه کالیبراسیون صورت گیرد. روش مرجع برای چربی، روش ژربر- برای پروتئین، روش کجلدال و برای لاکتوز روش پلاریمتری است.

اندازه گیری نقطه انجماد

مواد محلول در یک حلال مایع، عموماً باعث کاهش نقطه انجماد حلال می شود و کاهش نقطه انجماد معمولاً با غلظت ماده حل شده متناسب است. هنگامی که آب به شیر اضافه می گردد غلظت نمک ها و لاکتوز محلول در سرم کاهش می یابد و بر اثر رقیق شدن شیر، نقطه انجماد شیر تدریجاً به نقطه انجماد آب خالص نزدیک تر می شود.

شواهد نشان می دهد که تغییرات نقطه انجماد با عواملی مانند فصل، سن، سلامت، نژاد دام، علوفه، دسترسی به آب، آب و هوا، دمای محیط، زمان شیردوشی (صبح یا عصر) و عواملی دیگر بستگی دارد.

هدف از اندازه گیری نقطه انجماد شیر خام بمنظور تشخیص آب اضافی و محاسبه درصد آب اضافی می باشد. استفاده از نقطه انجماد در بازرسی شیر برای تشخیص آب اضافی باید با دقت و احتیاط صورت گیرد.

دستگاه کریوسکوپ نقطه انجماد شیر را اندازه گیری می کند. محدوده نقطه انجماد شیر  ما بین 0/525⁰H الی 0/565⁰H می باشد که معادل  می باشد.

⁰H

این دستگاه دارای محلول cooling می باشد که با اعمال شوک سرما منجر به منجمد شدن شیر می شود.

در برخی موارد مقداری آب به شیر اضافه می شود، دستگاه کریوسکوپ نسبت به یون های موجود در آب بویژه کلر بسیار حساس می باشد و بر اساس تشخیص وجود یون ناشی از سختی آب می تواند تقلب انجام گرفته و آب اضافه شده به شیر را تشخیص دهد. مقدار آب اضافه شده به شیر نیز توسط این دستگاه قابل تشخیص می باشد.

نحوه استفاده از این دستگاه به این شرح است که مقدار حدود 2ml شیر داخل کوت شیر ریخته می شود، باید دقت شود که میزان شیر ریخته شده داخل کوت بیشتر از حد فاصل خطوط میانی مشخص شده در کوت نباشد چرا که در اثر انجماد می تواند باعث شکسته شدن کوت و ایجاد مشکلاتی در دستگاه شود که بعضاً ممکن است غیر قابل جبران باشند و یا هزینه بالایی جهت جبران آن نیاز باشد که از نظر اقتصادی برای کارخانه مقرون بصرفه نخواهد بود.

نکته مهم اینکه نتایج نقطه انجماد نمونه هایی که اسیدیته آنها بالاتر از 17⁰D است نقطه انجماد صحیح شیر را نشان نمی دهد.

کالیبره کردن کریسکوپ

دستگاه بر اساس دستور راهنمای سازنده دستگاه و با استفاده از دو محلول استاندارد کالیبره می شود. محلول سوکروز 7% یا محلول نمک معادل آن در -0/422⁰H یخ می زند. محلول سوکروز 10% یا محلول نمک معادل آن در -0/621⁰H منجمد می شود. کالیبره کردن آن باید حداقل یکبار در روز انجام شود. برای اندازه گیری نقطه انجماد محلولهای استاندارد از همان روش آزمایش نمونه شیر استفاده می شود.

نمونه هایی که منجمد نمی شوند ممکن است دارای میزان زیادی مواد محلول باشند که علت آن اسیدیته زیاد یا وجود آلودگی هایی مانند مواد پاک کننده یا کلر است.

نمونه هایی که انجماد اولیه آنها تأخیر می یابد ممکن است دارای بار میکروبی زیاد یا تعداد زیادی سلولهای سوماتیک باشند.

از فرمول زیر برای محاسبه درصد آب اضافی می توان استفاده نمود:

 

W: درصد آب اضافی (وزن/وزن)

C: نقطه انجماد شیر شاهد بر حسب ⁰H (درجه هورت وِت)

D: تعداد انجماد شیر مشکوک بر حسب ⁰H

استفاده از استارترها در فرآورده های تخمیری

استارتر به باکتری های مفیدی اطلاق می شود که می توانند لاکتوز را تخمیر کنند و در پروسه تولید فرآورده های تخمیری نقش مهمی ایفا کنند. این باکتری ها اغلب مزوفیل هستند و محدوده دمایی فعالیت آنها 20-45⁰C می باشد.

گاهاً دام مبتلا به بیماری خاصی می باشد و جهت درمان آن از آنتی بیوتیک ها استفاده می شود. در صورتیکه این آنتی بیوتیک ها به شیر راه پیدا کنند می توانند تأثیر استارتر ها را خنثی نمایند و از تشکیل دلمه در پنیر و ماست جلوگیری نمایند و یا دلمه تشکیل شده در نتیجه وجود آنها شل باشد.

هنگامی که برای درمان بیماری ورم پستان، آنتی بیوتیک به پستان دام تزریق می گردد، این ترکیبات ضد میکروبی در بافت های پستان جمع شده و تدرجاً وارد شیر می شوند. بنابراین شیر گاو تحت درمان باید به مدت 72 ساعت دور ریخته شود. مهمترین تأثیر باقی مانده آنتی بیوتیک ها در شیر ماست، ایجاد اختلال در همزیستی استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس بوده و یا سرعت تولید اسید را کاهش می دهد که در نتیجه زمان تولید افزایش یافته و منجر به خروج سرم (آب انداختن) می شود.

افزایش پنی سیلیناز مانند گونه های میکروکوکوس به شیر بمنظور غیرفعال کردن باقی مانده پنی سیلین از جمله راهکارهای پیشنهادی برای مقابله با چنین مسائلی می باشد. استفاده از باکتریهای مقاوم به آنتی بیوتیک از دیگر راهکارها در این زمینه می باشد اما این باکتری ها ممکن است دارای  ویژگی های متفاوتی باشند مانند کاهش سرعت تولید اسید و تغییر طعم یا عدم توانایی تخمیر بغضی از کربوهیدرات ها و اینگونه تغییرات می توانند بر عملکرد مایه ماست در تولید تجارتی تأثیر منفی داشته باشند.

روشهای مختلفی جهت تشخیص وجود یا عدم وجود آنتی بیوتیک در شیر وجود دارد که از جمله آن ها می توان به تستهای Beta Star، Delvo Test، Twin Sensor و Copen Test اشاره نمود.

Beta star : این كيت بر اساس تكنيك هاي آنزيمي و عيار سنجي آنتي بيوتيك هاي بتالاكتام  (شامل: آمپی سیلین, پنسیلین, آموکسی سیلین و...) مي باشد و براي تشخيص آنتي بيوتيك در خط دريافت شير به منظور تهیه ماست مناسب مي باشد.

این تست دارای سرنگهای مخصوص با سر سرنگهای یکبار مصرف می باشد که قابلیت استفاده مجدد را ندارند و از شیر به مقدار حجم معینی به داخل سرنگ هدایت می کنند. داخل کیت های بتا استار ماده صورتی رنگی وجود دارد که در اثر تماس با شیر به صورت محلول درآمده و محتویات داخل آن را صورتی رنگ می کند.

شدت و ضخامت رنگ صورتی ایجاد شده بر روی کیت های بتا استار حائز اهمیت می باشد. کیت کاغذی این تست دارای دو خط نشانه سبز رنگ می باشد که در اثر مجاورت با محلول صورتی رنگ، تغییر رنگ می دهد و به صورتی تبدیل می شود.

در صورتیکه خط نشانه پایینی تیره و ضخیم باشد به معنای عدم وجود آنتی بیوتیک در محیط می باشد که در این صورت نتیجه تست، منفی گزارش می شود ولی اگر خط بالا تیره و ضخیم باشد بیان کننده وجود آنتی بیوتیک در محیط شیر می باشد و نتیجه تست بتا استار، مثبت می باشد. حالت سوم زمانی است که هر دو خط نشانه همرنگ باشند که در این صورت تشخیص وجود یا عدم وجود آنتی بیوتیک در محیط بر اساس ضخامت خطوط انجام می گیرد. در صورتیکه خظ نشانه بالایی ضخامت بیشتری داشته باشد دلیل بر وجود آنتی بیوتیک در محیط است و حالت برعکس، یعنی ضخیم تر بودن خط پائینی به معنای عدم وجود آنتی بیوتیک در محیط می باشد.

روش انجام آزمایش به این شرح است که کیت تست بتا استار را داخل heater با دمای  قرار می دهیم، مدت زمان ماند کیت در داخل گرم کن شش دقیقه می باشد (دو زمان 3 دقیقه ای) و پس از آن بر اساس اطلاعات قبلی ذکر شده در بالا می توان نتیجه تست را مثبت یا منفی گزارش نمود.

Delvo Test : كيت هاي دلوو تست روش تشخيص ميكروبي  براساس حساسيت باسيلوس استئاروترموفيلوس نسبت به آنتي بيوتيك ميباشد  و زمان آزمايش حدود 6 ساعت مي باشد.

Twin Sensor : این آزمایش یک روش بر پایه گیرنده و به شکل نوار استریپ، برای اندازه گیری سریع ملکولهای تتراسایکلین و بتالاکتوم در نمونه شیر می باشد. این تست جزو تستهای مقرون به صرفه و دارای دو گیرنده می باشد.

این تست به دو جزء نیاز دارد: اولین جزء شیشه کوچک حاوی مقادیر مشخصی از گیرنده ها و آنتی بادی ها می باشد که به ذرات طلا متصل شده اند و جزء دوم همان نوارهای استریپ هستند.

خط کنترل با رنگ قرمز بر روی نوارهای استریپ قرار گرفته است. خط مخصوص شناسایی پنی سلین ها و سفالوسپورینها در زیر خط کنترل قرار گرفته است. در حالیکه خط مربوط به شناسایی تتراسایکلین ها در بالای خط کنترل قرار گرفته است. این تست در دمای  و به مدت سه دقیقه قابل انجام می باشد.

زمانیکه نمونه بدون آنتی بیوتیک باشد پیشرفت رنگ در خطوط جذب مخصوص اتفاق می افتد که نشانگر نبود آنالیت مربوطه داخل نمونه شیر می باشد. در صورت وجود آنتی بیوتیک در نمونه هیچگونه نشانه رنگی در خطوط جذب مخصوص مشاهده نمی شود.

اگر خط آزمایش مشخص تر از خط کنترل باشد جواب آزمایش برای نمونه منفی است و اگر شدت رنگ خظ آزمایش مشابه یا کمتر از خط کنترل باشد جواب آزمایش برای نمونه مثبت است. لازم به ذکر است که اگر خط آزمایش وجود نداشته باشد جواب نمونه به شدت مثبت گزارش خواهد شد.

آزمایش تنها زمانی که خط کنترل به رنگ قرمز درآمده باشد دارای اعتبار است و اگر هیچ خط قرمزی بر روی نوار ظاهر نگردد آزمایش صحیح نیست و باید مجدداً تکرار شود.

Copen Test : از دیگر تستهای موجود که میتوان برای تشخیص وجود یا عدم وجود آنتی بیوتیک در شیر مورد استفاده قرار داد تست کوپن می باشد که مدت زمان مورد نیاز برای انجام آن 3ساعت و درجه حرارت heater در حد  می باشد. این تست نسبت به سایر تستهای موجود برای این منظور روش دقیق تری محسوب می شود ولی به دلیل وقت گیر بودن زمان انجام آزمایش معمولاً کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

تست انعقاد

در مواردی که به تستهای شناسایی آنتی بیوتیک در محیط دسترسی وجود نداشته باشد از روش انعقاد برای شناسایی استفاده می شود.

در این حالت مقدار 9 سی سی از نمونه شیر را تا دمای  حرارت می دهیم –باید توجه نمود که در این حالت باید از جوشیده شدن شیر جلوگیری شود- سپس شیر تا دمای  خنک می شود و در همین دما به 9 سی سی شیر مقدار 1سی سی ماست اضافه می شود و ظرف حاوی شیر و ماست به مدت 5/2 ساعت در دمای  انکوبه می شود. پس از سپری شدن مدت زمان ذکر شده اگر محتویات ظرف سفت شده باشد می توان از آن شیر برای تولید ماست و پنیر استفاده کرد، در صورتیکه دلمه ای تشکیل نشده باشد و محتویات ظرف شل باشد به معنای حضور آنتی بیوتیک در نمونه شیر می باشد. همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد وجود آنتی بیوتیک در شیر اثر استارترها را خنثی نموده و مانع از فعالیت starter و تشکیل دلمه و انجام صحیح فرآیند تخمیر خواهد شد.

سوماتیک سل

سلولهای خونی یا سلولهای دیواره آلوئول گاهاً میتوانند به درون شیر دام های سالخورده یا دام های مبتلا به بیماری ورم پستان نفوذ پیدا کنند، این حالت بیشتر در شیر دامهای سالخورده مشاهده می شود. به منظور تشخیص این حالت از شیرهای دریافت شده نمونه برداری می شود و شمارش سلولی بر روی آنها انجام می شود. در صورتیکه تعداد سلولهای شمارش شده برای این منظور بالاتر از 200.000 سلول باشد باید ابتلاء دام به بیماری ورم پستان مورد بررسی قرار بگیرد.

افزودنی های شیر خام

گاهاً در اثر سهل انگاری در مرحله شست و شوی دستگاه های شیر دوشی یا ماشین های حمل شیر، مواد استفاده شده جهت شستشو میتوانند به داخل شیر نفوذ پیدا کنند و تغییراتی را در طعم و بو ایجاد نمایند و در مراحل بعدی بعنوان مواد افزودنی به شیر بشمار روند. گاهاً نیز مواد افزودنی توسط خود فرد و بصورت دستی به شیر اضافه می شود که دارای دلایل متفاوتی می باشد که در این حالت بحث تقلبات شیر در نتیجه اضافه کردن مواد افزودنی مطرح می باشد.

عمده ترین دلیل استفاده از مواد افزودنی به منظور کاهش میزان اسید لاکتیک تولید شده در شیر می باشد. در حالت کلی میزان اسید لاکتیک را به دو طریق می توان کاهش داد:

روش اول: استفاده از جوش شیرین

شیر در طی مراحل تولید، نگهداری و توزیع از راه های گوناگون آلوده می شود و چنانچه در شرایط نامساعد و غیر بهداشتی نگهداری شود به سرعت فاسد می گردد. شیر آلوده و فاسد در اثر حرارت لخته شده و به دو بخش مایع و دلمه تبدیل می گردد که این عمل به علت بالا رفتن مقدار اسیدهای آلی سنتز شده توسط میکروب های آلوده کننده ی شیر می باشد و بیان کننده ی این است که شیر فاسد بوده است.

برای پوشاندن عیب و فساد شیر، دام داران یا فروشندگان شیر متقلب، مقداری جوش شیرین به شیر فاسد می افزایند که موجب خنثی شدن اسیدهای سنتز شده توسط میکروب ها شده و به این ترتیب شیر در اثر حرارت، لخته و دلمه نمی شود و فساد آن مخفی می ماند. در حالی که سایر مواد مضر حاصل از میکروب ها ممکن است همچنان فعال باقی بماند و با مصرف شیر فاسد اختلالاتی در بدن به وجود آید.

جوش شیرین یک ماده قلیایی می باشد که مکانیسم عمل آن پائین آوردن اسیدیته شیر می باشد. در اثر افزودن جوش شیرین به شیر نتیجه تست الکل منفی نشان داده می شود ولی PH و اسیدیته شیر با هم، همخوانی نخواهند داشت. زمانی که به شیر جوش شیرین افزوده می شود هیدروژن گرفته و اسید ضعیف با نمک اسید لاکتیک ایجاد می کند که این اسید ضعیف ایجاد شده باعث می شود اسیدیته شیر کمی بیشتر از میزان واقعی بنظر برسد.

روش تشخیص وجود جوش شیرین

در اثر اعمال حرارت  موجود، از محیط خارج می گردند و با اندازه گیری مجدد اسیدیته می توان به وجود این تقلب پی برد.

در شیرهایی که احتمال وجود جوش شیرین تشخیص داده شود در ابتدا اسیدیته اولیه آن اندازه گیری می شود، در مرحله بعدی مقداری از شیر را داخل بشر یا ارلن مایر ریخته و با شعله آزمایشگاهی حرارت می دهند و به محض مشاهده اولین جوش زدن های شیر، آن را خنک می کنند و پس از کاهش دمای شیر مجدداً اسیدیته ثانویه آن را اندازه گیری می نمایند.

در اثر حرارت دادن شیر،  موجود در اثر افزودن جوش شیرین، از محیط شیر خارج می شود و مقدار اسیدیته تعیین می گردد. در این حالت اسیدیته ثانویه (اسیدیته شیر پس از اعمال حرارت و خنک کردن آن) نسبت به اسیدیته اولیه در حد بیشتر از یک درجه کاهش پیدا میکند که در این حالت وجود جوش شیرین در نمونه شیر تخمین زده می شود.

در اثر افزودن جوش شیرین به شیر نقطه انجماد شیر نیز تغییر یافته و کاهش می یابد.

روش دوم: استفاده از سود

سود خاصیت قلیائیت بالایی را دارا می باشد و از این رو از آن برای جلوگیری از ترشیدگی شیر استفاده می شود.

روش تشخیص وجود سود

اساس کار مشابه روش تشخیص جوش شیرین می باشد با این تفاوت که در اثر استفاده از سود اسیدیته ثانویه افزایش می یابد و دلیل آن نیز به شرح زیر می باشد:

واکنش سود یک واکنش گرماگیر است که جهت پیشروی کامل و انجام واکنش بصورت کامل و تمام شده وجود حرارت الزامی می باشد، در غیر این صورت واکنش بصورت ناقص و نیمه تمام انجام خواهد شد و از همین رو است که می تواند نتیجه تست الکل را تغییر داده و آن را منفی گزارش نماید و نیز می تواند تا حد اندک باعث کاهش اسیدیته شود. مشکل اصلی زمانی رخ می دهد که این شیر وارد خط تولید شده و تحت تأثیر حرارت قرار بگیرد، در این حالت واکنش بصورت کامل پیش می رود و عوارض ناشی از آن در محصول نهایی، سلامت فرد مصرف کننده را تهدید میکند و اسیدیته شیر بعد از پاستوریزه شدن افت پیدا میکند.

زمانیکه واکنش بصورت کامل تحت تأثیر حرارت انجام شد تا حد زیادی میزان سود موجود در شیر کاهش مییابد ولی هیچگاه به صفر نمی رسد و بطور کامل حذف نمی شود.

از آنجایی که مرکز دفع سموم بدن، کبد می باشد با مصرف شیر آلوده به سود، سود در کبد تجمع می یابد و در گذر زمان شخص مصرف کننده را دچار نارسایی کبد کرده و فرد می تواند در معرض ابتلاء به سرطان کبد قرار گیرد.

در شیر آلوده به سود حتی پس از اعمال فرآیند حرارتی باز هم مزه تلخ و گس مانند در شیر احساس می شود.

در کارخانه پگاه آذربایجان غربی در صورت تشخیص وجود سود درون شیر، شیر موجود برگشت داده شده و تحت هیچ شرایطی مورد استفاده قرار نمی گیرد.

از دیگر مواد افزودنی به شیر می توان به آب اکسیژنه و فرمالین اشاره نمود.

افزودن آب اکسیژنه به شیر

افزودن آب اکسیژنه به شیر به عنوان نگهدارنده و ممانعت کننده فعالیت میکروبی در شیر می باشد. مکانیسم عمل آن با تخریب باکتریها می باشد به نحوی که باکتری ها قادر به فعالیت درون شیر نمی باشند. همچنین آب اکسیژنه به این دلیل که یک ماده قلیایی است می تواند باعث کاهش اسیدیته و منفی شدن نتیجه تست الکل شود.

مواد قلیایی با تأثیر بر بخش اسید گریز اسیدهای آمینه موجود در ساختمان پروتئین های شیر می توانند بر روی نتیجه تست الکل تأثیر کرده و نتیجه آن را منفی گزارش کنند.

روش تشخیص آب اکسیژنه

شیرهایی که به آنها آب اکسیژنه اضافه شده در حضور محلول گایاکل تغییر رنگ داده و به رنگ صورتی مشاهده می شوند. یکی از آنزیم های طبیعی موجود در شیر آنزیم پراکسیداز می باشد چون این آنزیم آب اکسیژنه را به آب و اکسیژن فعال تجزیه می کند، در  برخی از شیرها مقدار این آنزیم بالا می باشد، این آنزیم عامل ممانعت کننده فعالیت میکروبی می باشد که وجود آن نباید با حضور آنتی بیوتیک در شیر اشتباه گرفته شود.

زمانیکه شیر دچار ترشیدگی می شود آنزیم پراکسیداز از بین می رود، همچنین پراکسیداز دارای مقاومت حرارتی پائینی می باشد و در اثر حرارت ناپایدار شده و از بین می رود. آب اکسیژنه زمانی در حضور گایاکل صورتی رنگ می شود که آنزیم پراکسیداز از بین نرفته باشد. اكسيژن آزاد با گاياكل توليد هيدراكسي متوكسي دوبنزن مي كند كه صورتي رنگ است.

گاهاً ممکن است به شیرهایی که خراب شده اند آب اکسیژنه اضافه شود و پس از آن شیر تحت تأثیر حرارت قرار بگیرد تا اثر آب اکسیژنه اضافه شده خنثی شود و خاصیت تغییر رنگ در نتیجه افزودن گایاکل را نداشته باشد، در این حالت برای تشخیص وجود آب اکسیژنه مقدار 2ml از شیری که در نتیجه اعمال حرارت H₂O₂ موجود در آن مهار شده را برداشته و به آن 2ml گایاکل اضافه میکنیم، نکته قابل توجه اینکه به ترکیب این شیر و محلول گایاکل باید مقداری شیر سالم حاوی آنزیم طبیعی پراکسیداز اضافه شود تا در حضور این آنزیم آب اکسیژنه با گایاکل تغییر رنگ صورتی را ایجاد نماید که در این صورت می توان به تقلب افزودن آب اکسیژنه به شیر ترشیده پی برد.

افزودن فرمالین به شیر

فرمالین یکی از نگهدارنده های میکروبی است که در شیر مورد استفاده قرار می گیرد و در مبحث تقلبات شیر حائز اهمیت است.

روش تشخیص فرمالین

در آزمایش ژربر که برای اندازه گیری میزان چربی مورد استفاده قرار می گیرد بخشی در بوتیرومتر وجود دارد که چربی در آن تجمع می یابد، اگر به شیر فرمالین اضافه شده باشد در اندازه گیری چربی به روش ژربر، این بخش به رنگ بنفش مشاهده خواهد شد.

فرمالین همانند سایر مواد افزودنی به شیر جزو مواد قلیایی می باشد از این رو می توان از روی تغییرات ایجاد شده در PH و اسیدیته شیر نیز به تقلب افزودن فرمالین به شیر پی برد.

تشخيص شير باز ساخته ( شير خشك) در شير خام

پودر شير خشك بدون چربي ممكن است براي افزايش ماده خشك به شير اضافه شود و يا با استفاده از شير خشك كامل شير با ز ساخته تهيه و به شير اضافه گردد. اين گونه تقلب به دليل اقتصادي نبودن به ندرت انجام مي شود.

 

 

CIP                                                                                            Cleaning In Place

در تجهیزات و دستگاه های استفاده شده در کارخانه و نیز ماشین های حمل شیر باید عملیات شست و شو بصورت مرتب و دقیق انجام بگیرد. شست و شو دارای مراحل مختلفی است که باید به ترتیب شرح زیر انجام پذیرد:

مرحله اول: شست و شو با آب سرد

در این مرحله آب معمولی برای شست و شو مورد استفاده قرار می گیرد و تمام مسیری را که شیر طی کرده طی می کند و اثرات شیر باقی مانده را شست و شو می دهد.

مرحله دوم: شست و شو با آب گرم

در این مرحله آب گرم استفاده شده به منظور شست و شو دارای دو حالت  می باشد؛ آب گرم با دمای  برای شست و شو دادن مخازن ماشین های حمل شیر کاربرد دارد و آب گرم با دمای  برای شستشوی تجهیزات داخل کارخانه مورد استفاده قرار می گیرد.

دلیل اختلاف دما برای CIP در داخل و خارج، تفاوت در جنس لوله های استفاده شده جهت شست و شو می باشد. برای شست و شوی مخازن حمل شیر از لوله های پلاستیکی استفاده می شود که مقاومت حرارتی پائین تری دارند ولی در داخل کارخانه از لوله های استیل برای این منظور استفاده می شود، از این رو استفاده از درجه حرارت بالاتر مشکلی را در مرحله شست و شو ایجاد نمی کند.

در صورتیکه از همان ابتدا از آب گرم استفاده شود املاح شیر باقی مانده در داخل تجهیزات در اثر حرارت سوخته شده و به دیواره آن ها می چسبد که در اثر گذر زمان جدار تجهیزات و دستگاه ها بصورت زرد رنگ مشاهده می شود که این مشکل به راحتی قابل حل نمی باشد.

مرحله سوم: شست و شو با سود

سود استفاده شده به منظور CIP برای از بین بردن چربی ها کاربرد دارد. سود استفاده شده دارای دما و غلظت معینی می باشد که این دو فاکتور در شست و شوی CIP دارای اهمیت ویژه ای می باشد. سود در این حالت باید دارای غلظت % و دمای  باشد تا بتواند برای شست و شوی CIP مورد استفاده قرار گیرد.

مرحله چهارم: شست و شو با اسید

در این مرحله نوع اسید، غلظت و دما سه فاکتور مهم برای شست و شو می باشند. اسید نیتریک با غلظت % و دمای  بهترین کارایی را برای شست شوی CIP خواهد داشت.

شست و شو با آب سرد باید بصورت روزانه و پس از هر بار تخلیه مخازن حمل شیر و یا پس از هر بار تولید انجام گیرد ولی شست و شو با اسید هر هفته یکبار انجام می گیرد چرا که مصرف روزانه آن در طول زمان منجر به خورندگی تجهیزات و دستگاه های کارخانه می شود.

در کارخانه پگاه آذربایجان غربی ماشین های حمل شیر حتماً باید شست و شوی CIP انجام دهند و توسط واحد آزمایشگاه شیر خام مورد تأیید قرار گیرند تا اجازه خروج از کارخانه به آنها داده شود.

روش کنترل صحت انجام CIP به این طریق است که از فنل فتالئین برای این منظور استفاده می شود، فنل فتالئین شناساگری است که در حضور سود به رنگ ارغوانی مشاهده می شود. حضور سود در محیط دلیل بر عدم انجام صحیح CIP می باشد، اگر سود در محیط مخازن وجود داشته باشد در مراحل بعدی حمل شیر منجر به قلیایی شدن شیر می شود که این عامل می تواند شیر موجود در مخازن را غیر قابل استفاده نموده و شیر برگشت داده شود.

 

آزمایشگاه مرکزی

محصولات تولید شده در کارخانه قبل از عرضه به بازار مصرف باید مورد بررسی کارشناسان آزمایشگاه تولید قرار بگیرد و پس از طی مراحل آزمایشگاهی و قرنطینه گذاری در صورت تأیید اجازه عرضه به بازار مصرف داده شود.

از آنجایی که در کارخانه پگاه آذربایجان غربی انواع محصولات پاستوریزه و استرلیزه تولید می شود، بررسی های انجام شده بر روی محصولات نیز بسته به نوع آن متفاوت خواهد بود.

نظر به اینکه محصولات استرلیزه باید دارای قابلیت نگهداری طولانی مدتی باشند در مورد آن ها قرنطینه گذاری انجام می شود. قرنطینه گذاری در دما و مدت زمان های متفاوتی انجام می گیرد که معمولاً برای این منظور از دماهای  و  و به مدت 7-3 روز استفاده می شود.

محصولات قرنطینه شده پس از پایان مدت زمان تعیین شده از نظر ویژگی هایی نظیر PH، اسیدیته، بافت و ... مورد بررسی مجدد کارشناسان آزمایشگاهی قرار می گیرند، تغییرات ایجاد شده در فاکتورهای مورد نظر در محصولات قرنطینه گذاری شده در حد  قابل قبول می باشد ولی در صورتیکه تغییرات ایجاد شده بیشتر از این مقدار باشد باید عامل ایجاد کننده این تغییرات شناسایی شود تا روشهای لازم برای رفع مشکل بکار برده شود ولی چنانچه بعد از ده روز، محصول پس از خروج از قرنطینه عاری از هرگونه مشکل باشد با اطمینان از ماندگاری قطعی آن می توان مجوز عرضه محصول مورد نظر به بازار مصرف را صادر نمود.

محصول خارج شده از قرنطینه حتماً باید دارای پایداری الکلی باشد.

عامل مشکل ساز در طی قرنطینه گذاری در ارتباط با آلودگی های اولیه و ثانویه می باشد. مثلاً در صورتی که در خط تولید بنا به هر دلیلی آلودگی ثانویه وجود داشته باشد محصول در طی دوره گرمخانه گذاری با مشکل مواجه خواهد شد. در صورتیکه هیچگونه مشکلی از نظر آلودگی های ثانویه وجود نداشته باشد باید ویژگی های محصول قبل و بعد از گرمخانه گذاری بصورت مطلوب و بدون تغییر حفظ شده باشد، چرا که گرمخانه گذاری شرایط مساعد برای رشد باکتری ها را مساعد می کند تا در صورت وجود آلودگی، باکتری ها رشد کرده و حضور آنها بسته به نوع میکروارگانیسم با علائم ویژه ظاهر گردد.

بطور کلی آلودگی های موجود در شیر خام، آلودگی های انتقال یافته از کارکنان به خط تولید و آلودگی های موجود در خط تولید به عنون سه فاکتور مهم در ایجاد آلودگی محصول به شمار می روند.

در صورتیکه محصولی دچار بادکردگی یا تشکیل لخته شده باشد جهت پی بردن به منبع آلودگی، از تست های میکروبی برای تشخیص آن استفاده می شود. در این حالت PH محصول اندازه گیری می شود و در صورت عدم وجود مشکل مجدداً وارد خط تولید می شود.

کنترل شیمیایی محصولات در حال تولید بصورت مرتب و به فاصله هر سه ساعت انجام می گیرد. در این حالت فاکتورهای مربوط به میزان چربی، پروتئین، اسیدیته، PH و ... مورد بررسی قرار گرفته و اندازه گیری می شود تا اقدامات لازم جهت رفع مشکلات احتمالی ایجاد شده انجام گیرد.

آزمایش کهلر Kohler

از جمله آزمایش های مهمی که جهت اندازه گیری درصد چربی محصولات مختلف انجام می گیرد آزمایش ژربر می باشد که همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد جزو آزمایشات مرجع برای این منظور می باشد، این آزمایش در مورد اندازه گیری چربی خامه به آزمایش کهلـــر معروف می باشد.

برای اندازه گیری چربی خامه ابتدا مقدار 10ml اسید سولفوریک 91% را داخل بوتیرومتر می ریزیم و به آن مقدار 5gr خامه اضافه میکنیم، در مرحله بعدی 5gr آب مقطر به محتویات بوتیرومتر افزوده می شود تا رقیق سازی شده و در اثر افزایش حجم خواندن عدد چربی راحت تر شود و در نهایت مقدار 1-2 ml الکل ایزوآمیلیک به آن اضافه می شود و پس از محکم کردن درب آن، در زیر هود آزمایشگاهی کاملاً هم زده می شود تا بصورت همگن در آید. در مرحله بعدی بوتیرومتر را درون سانتریفوژ مخصوص ژربر با دور 1200دور قرار می دهیم. مدت زمان ماند بوتیرومتر درون سانتریفوژ به نوع محصول بستگی دارد، این مدت زمان معمولاً برای محصولات پاستوریزه 7دقیقه و برای محصولات استرلیزه 12دقیقه در نظر گرفته می شود.

دلیل این امر، آن است که محصولات پاستوریزه حالت هموژن کمتری دارند و چربی به راحتی از محصول جدا می شود ولی در محصولات استرلیزه به دلیل اینکه هموژن کامل شده اند و چربی به ملکولهای کوچک شکسته شده است مدت زمان بیشتری برای جدا شدن چربی از ملکول نیاز می باشد.

اسید سولفوریک خریداری شده از بازار 97-95% می باشد که باید قبل از استفاده جهت انجام آزمایش ژربر در مورد آن رقیق سازی انجام بگیرد. جهت رقیق سازی با نسبتهای معین آب مقطر و اسید اضافه می شود و رقت مورد نظر تهیه می گردد. برای تهیه اسید سولفوریک 91% ابتدا مقدار 9ml آب مقطر را درون بالن ژوژه با حجم 100ml می ریزیم و مقدار 91ml اسید سولفوریک را با احتیاط و به آرامی به آن اضافه می کنیم و رقت 91% مورد نظر را به این ترتیب تهیه می کنیم.

چربی جدا شده در بخش مدرج بوتیرومتر جمع می شود و به این ترتیب میزان چربی موجود در محصول اندازه گیری می شود.

این آزمایش برای انواع محصولات خامه، شیر، دوغ و ماست قابل اندازه گیری می باشد.

ژربرشیر

برای انجام آزمایش ژربر ابتدا نمونه شیر موجود را همگن می کنیم تا چربی بطور یکنواخت در کل شیر پخش شود، بهتر است این آزمایش در دمای  انجام گیرد چرا که در دمای یخچالی ممکن است چربی به حالت سفت و متراکم درآید و بطور یکنواخت در شیر پخش نشود.

مقدار 11ml از نمونه شیر برداشته شده و به بوتیرومتر انتقال داده می شود. اسید سولفوریک استفاده شده باید دارای وزن مخصوص 82/1 باشد، مقدار 10ml از اسید سولفوریک بر روی نمونه شیر ریخته می شود. باید دقت نمود که اسید بصورت ناگهانی و آنی به نمونه شیر افزوده نشود چون در این صورت واکنش داده و نمونه شیر سوخته یا سیاه می شود، بهتر است نوک پیپت بصورت مورب به دیواره بوتیرومتر تماس پیدا کند و ابتدا بصورت قطره قطره اضافه شود و پس از تشکیل یک لایه ادامه کار بصورت سریعتر انجام گیرد. در نهایت نیز مقدار 1ml الکل آمیلیک اضافه می شود و درب بوتیرومتر بسته می شود و ترکیبات داخل آن مخلوط می شود. این واکنش گرمازا است و بهتر است از دستکش برای هم زدن آن استفاده شود و یا از دو سر آن گرفته و مخلوط شود تا اسید با نمونه شیر وارد واکنش شود.

پس از مخلوط شده آن را داخل بن ماری با دمای  قرار می دهیم تا به جدا شدن فاز چربی از فاز آبی کمک شود، این کار به مدت 4-3 دقیقه انجام می گیرد. در مرحله بعدی برتیرومتر در داخل سانتریفوژ مخصوص ژربر قرار داده می شود که 1200-1000 دور در دقیقه و به مدت زمان 4 دقیقه این عمل ادامه می یابد و پس از اتمام مدت زمان بیان شده درصد چربی در بخش مدرج بوتیرومتر خوانده می شود.

اسید سولفوریک استفاده شده در این آزمایش مواد جامد بدون چربی شیر بویژه کازئین را حل می کند همچنین با حل کردن FGM لاعث آزاد شدن چربی می گردد. الکل آمیلیک نیز به عملکرد اسید کمک می کند و از زغالی شدن یا سوخته شدن نمونه شیر جلوگیری می کند.

اندازه گیری دانسیته به روش پیکنومتری

هدف از اندازه گیری دانسیته تعیین مقدار مواد جامد موجود در شیر می باشد. جهت اندازه گیری میزان دانسیته روشی بنام پیکنومتر وجود دارد که روشی مرجع برای این منظور می باشد.

اساس این آزمایش ظرف شیشه ای با لوله های مرتبط می باشد که با آب پر می شود. جهت انجام این آزمایش باید وزن ظرف خالی، وزن ظرف با نمونه و وزن ظرف با آب مقطر اندازه گیری شود تا بر اساس جایگذاری در فرمول زیر مقدار دانسیته محاسبه شود:

 

استفاده از ترمولاکتودنسی متر روشی ساده برای اندازه گیری دانسیته شیر می باشد که زمان زیادی جهت انجام آن نیاز نمی باشد ولی این روش دقیق تر بوده و از آن بیشتر بمنظور اندازه گیری دانسیته فرآورده های طعم دار شیر استفاده می شود.

اندازه گیری میزان SNF خامه با استفاده از ترازوی رطوبت سنج

خامه وارد شده به واحد دریافت کارخانه پگاه آذربایجان غربی در ابتدار مورد آزمایشهای مختلفی قرار میگرد که از آن جمله می توان به تعیین میزان SNF آن اشاره نمود. برای این منظور از ترازوی رطوبت سنج استفاده می شود، این ترازو میزان Ts را اندازه گیری می کند. همزمان با اندازه گیری میزان Ts درصد چربی خامه به روش کهلر نیز انداره گیری می شود، حاصل اختلاف Ts و میزان چربی در نهایت تعیین کننده مقدار SNF خواهد بود.

برای انجام این آزمایش ابتدا فویلی را که باید خامه جهت تعیین میزان Ts روی آن ریخته شود درون رطوبت سنج قرار می دهند تا میزان رطوبت آن گرفته شود، سپس در مرحله بعدی مقدار 2-2/2gr خامه بر روی فویل ریخته می شود تا در دمای به کمک لامپ های هالوژن حرارت اعمال شود و رطوبت محصول خارج شود تا میزان Ts بوسیله ترازوی رطوبت سنج اندازه گیری شود. مدت زمان لازم برای تعیین Ts بستگی به میزان رطوبت موجود در نمونه دارد.

بهترین نتیجه برای تعیین میزان Ts زمانی حاصل خواهد شد که نمونه مورد آزمایش (خامه) بصورت یکنواخت بر روی فویل پخش شود. بر اساس فرمول زیر میتوان میزان SNF خامه دریافت شده را محاسبه نمود:

 

محدوده تعیین شده برای SNF خامه وارد شده به واحد دریافت، باید در حد 6-5/4 باشد.

از این خامه برای تولید محصولات پرچرب استفاده می شود. به دست آوردن Ts از این نظر دارای اهمیت است که هر چه میزان Tsبالاتر باشد محصول نهایی یا فرآورده تولید شده دارای طعم مطلوب تری خواهد بود. لازم به ذکر است که بالا بودن بیش از حد میزان Ts نیز از نظر اقتصادی برای کارخانه مقرون به صرفه نخواهد بود.

میزان SNF در ماست بسته به مقدار چربی آن متفاوت می باشد، در ماست های بدون چربی (کمتر از 0/05 درصد) میزان SNF بزرگتر مساوی 5/10، ماست کم چرب (5/1-5/0 درصد) بزرگتر مساوی 5/9، ماست نیم چرب (3-5/1 درصد) بزرگتر مساوی 9، ماست های پرچرب (6-3 درصد) بزرگتر مساوی 5/8 و در ماست های خامه ای (6 یا بیشتر) میزان SNF بزرگتر مساوی 5/8 خواهد بود.

قسمت اعظم مواد تشکیل دهنده ماست شامل چربی آن است، زمانیکه چربی از آن گرفته شود باقی مانده مواد (املاح، پروتئین ها و ...)میزان کمتری را شامل می شوند و به همین دلیل SNF آن افزایش می یابد، از این رو بر اساس استاندارد ایران SNF ماست بر حسب مقدار چربی متفاوت خواهد بود.

اندازه گیری میزان نمک دوغ

از دیگر محصولات تولید شده در کارخانه پگاه آذربایجان غربی دوغ می باشد و از جمله آزمایش هایی که در مورد دوغ انجام می گیرد اندازه گیری میزان نمک آن است. برای انجام این آزمایش مقدار 10cc از نمونه دوغ را درون بشر ریخته و 10ccآب مقطر به آن اضافه می کنیم، پس از مخلوط کردن آن ها مقدار 1cc کرومات پتاسیم به آن افزوده و آن را با نیترات نقره تا زمان ظهور رنگ آجری تیتر می کنیم.

در نهایت با جایگذاری اعداد در فرمول زیر می توانیم درصد نمک دوغ تولید شده را محاسبه نماییم:

 

 

آزمایشگاه میکروبی

بطور کلی در هر بار تولید بصورت مکرر باید نمونه هایی از محصول در حال تولید در فواصل زمانی معین بصورت رندوم انتخاب و مورد آزمایش های میکروبی قرار بگیرند تا در صورت وجود مشکل نسبت به رفع آن اقدامات لازم انجام بگیرد و در صورتیکه آلودگی در حد بالایی باشد محصول حذف شده و مجوز عرضه به بازار مصرف برای آن صادر نمی گردد.

در کارخانه پگاه آذربایجان غربی بطور معمول بفاصله هر یک و نیم ساعت نمونه هایی از خط تولید خارج و برای این منظور مورد آزمون و بررسی قرار می گیرند.

در حالت کلی می توان اینگونه بیان نمود که وظیفه این آزمایشگاه است که زمانیکه محصولات مختلف تولید شدند با انجام آزمایشات مختلف بر روی آنها اطمینان حاصل کنند که محصولات جهت عرضه به بازار مصرف عاری از هر نوع آلودگی و خطر می باشند.

میکروارگانیسم های مختلفی می توانند به شیر راه پیدا نمایند که اکثر آنها طی فرآیندهای حرارتی از بین می روند، یکسری از آنها می توانند در اثر آلودگی های ثانویه وارد محصول نهایی شوند. آزمایشهای میکروبی انجام شده در کارخانه پگاه آذربایجان غربی عموماً جهت شناسایی کلی فرم ها، اشرشیا، باکتری های استاف و سالمونلا انجام می گیرند که برای شناسایی هر کدام از این موارد ذکر شده محیط کشت های ویژه ای به شرح زیر مورد نیاز می باشد:

کلی فرم: VRB (وینت رد بایل آگار)،water Trxpton (محیط کشت مایع)

اشرشیا: Brillient Grean

باکتریهای استاف: Braid Parker و ژیولت کاتونی

سالمونلا: معمولاً سالمونلا به دلیل نیاز به چهار مرحله غنی سازی، کشت داده نمی شود، ولی اخیراً از محیط کشت جدید کروم آگار سالمونلا که نیاز به غنی سازی ندارد استفاده می شود. لازم به ذکر است که سالمونلا جزو باکتری های بیماریزا و خطرناک می باشد.

بهترین دمای رشد برای کپکهای کشت داده شده  و برای مخمرها  می باشد (ولی در عمل برای هر دو از دمای  استفاده می شود). مخمرها بر روی محیط کشت حالت قوام کره ای دارد ولی کپک ها دارای کلونی های پرز مانند می باشند.

شمارش میکروبی شیر پاستوریزه

میزان بار میکروبی استاندارد موجود در شیر پاستوریزه  در میلی لیتر شیر می باشد. برای اندازه گیری بار میکروبی در شیر پاستوریزه به لوله های آزمایش با رقت  مقدار 1mlنمونه اضافه شده و از هر لوله ذکر شده مقدار 1ml به پلیت انتقال داده می شود. محیط استفاده شده در این حالت Plate Count Agar می باشد. روش استفاده شده در این حالت به این شرح است که در ابتدا مقدار معینی از نمونه به پلیت انتقال داده می شود و سپس محیط کشت را به پلیت اضافه می کنند و در نهایت در دمای  به مدت 48 ساعت انکوبه گذاری می کنند تا باکتری ها شروع به رشد کنند و پس از رشد، شمارش کلنی های رشد یافته انجام می گیرد و گزارش نتیجه به شرح زیر بیان می شود:

اگر به فرض مثال تعداد کلنی های رشد یافته در نمونه با رقت 3، چهار کلنی و در نمونه با رقت 4، دو کلنی باشد تعداد کلنی ها را در رقت نمونه ضرب کرده و مجموع اعداد حاصل را بر 2 تقسیم می کنند و عدد حاصل، شمارش میکروبی در شیر پاستوریزه را بیان می کنند:

 

 

 

شمارش میکروبی شیر خام

نمونه برداری از شیر خام به دو منظور Total Count و سوماتیک سل انجام می شود. توتال کانت با استفاده از باکتراک Backtrack انجام میگیرد.

سوماتیک سل بیان کننده تعداد لوکوسیتها یا گلوبولهای سفید (WBC) در هر میلی لیتر شیر خام می باشد. در صورتیکه تعداد شمارش شده بیشتر از 200.000 سلول باشد بیان کننده وجود بیماری ورم پستان در گاو می باشد.

 

 

کشت میکروبی پنیر

پنیر محیطی نمکی می باشد که باکتریها در آن تحت فشار قرار گرفته اند، در صورتی که بخواهیم برای تهیه رقت از سرم فیزیولوژیک استفاده کنیم نتیجه آزمایش منفی خواهد بود که دلیل آن متلاشی شدن باکتریها به دلیل تغییر شرایط می باشد، به همین دلیل برای این منظور از سیترات سدیم استفاده می شود. مقدار 18gr سیترات سدیم و 100cc آب مقطر را با هم ترکیب کرده و مقدار 5gr پنیر را در 45cc از ترکیب ذکر شده حل می کنیم و 1سی سی از این مخلوط را در هر یک از محیط کشت های VRB، YGC و سالمونلا کشت می دهیم و انکوبه گذاری می کنیم تا رشد کنند، از آنجایی که پنیر فرآیندی ناشی از فعالیت میکروبی است شمارش میکروبی در مورد آن امکان پذیر نبوده و آزمایش های ذکر شده نیز صرفاً جهت تشخیص وجود یا عدم وجود آلودگی در پنیر انجام می گیرد.

از محیط کشت YGC برای کشت دادن کپک ها و مخمرها استفاده می شود.

در کارخانه پگاه آذربایجان غربی پنیرهای تولید شده در بازه زمانی بسیار کوتاهی دچار مشکل بادکردگی شده بودند که نتیجه آن را پس از انجام آزمایشات و بررسی های مورد نیاز در این زمینه وجود باکتری های اسپوردار کلستریدیوم تایرو بوتریکوم اعلام نمودند. این باکتری های اسپور دار از طریق سیلو وارد تغذیه دام شده و در شیر نفوذ پیدا می کند که از این طریق توانسته بود وارد پروسه پنیر شود که این مشکل در زمان اندک توسط گروه توسعه و تحقیقات کارخانه پگاه آذربایجان غربی شناسایی و برطرف شده بود.

 

آبــمیوه

کارخانه پگاه آذربایجان غربی تولید کننده آبمیوه در چهار طعم انار، پرتقال، آلبالو و هلو می باشد که این محصولات بصورت نکتار یا آب میوه به بازار مصرف عرضه شده و در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد. آزمایش های مهمی که بر روی آب میوه انجام می گیرد شامل آزمایش های ساده ولی مهم می باشد که از آن جمله می توان به اندازه گیری Brix (مواد جامد محلول)، اسیدیته، اندیس فرمالین، میزان ساکارز و قندهای احیا اشاره نمود.

کنسانتره یا پوره میوه ورودی به کارخانه از نظر ارگانولپتیکی (طعم، بو، بافت، رنگ)، شیمیایی و میکروبی مورد آزمایش قرار می گیرد و در صورت عدم تطابق با استاندارد های تعریف شده عودت داده می شود.

اندازه گیری اسیدیته آبــمیوه

برای اندازه گیری اسیدیته آب میوه از روش پتانسیومتری استفاده می شود، این روش حالتی است که PHمتر در تمام مدت زمان اندازه گیری اسیدیته داخل آب میوه قرار گرفته باشد. برای تیتراسیون محصولات مختلف نیاز به حجم های معینی می باشد، مثلاً برای تیتراسیون آبـــمیوه، مقدار 20gr آب میوه نیاز می باشد ولی حجم مورد نیاز برای تیتراسیون نکتار 10gr و کنسانتره و پوره 5gr می باشد.

پس از برداشتن حجم های بیان شده مقدار 50ml آب مقطر به آن اضافه کرده و آن را با سود 1/0 نرمال تیتر می کنیم، در این حالت PH باید به 1/8 رسانده شود. با استفاده از فرمول زیر می توان مقدار عددی اسیدیته آبـــمیوه را محاسبه نمود:

 

A: حجم سود مصرفی                                      M: وزن نمونه

مقدار عددی برای اسیدهای مختلف، متفاوت و به شرح زیر می  باشد:

اسید سیتریک: 0.0064 (موجود در هلو، پرتقال، انار)

اسید مالیک: 0.0067 (موجود در آلبالـو)

اسید تارتاریک: 0.0075 (موجود در انگور)

اسید استیک: 0.0065

باید توجه نمود که نکتار هلو فاقد اسیدیته می باشد و Brix پوره هلو تغلیظ شده حداقل 20 و اسیدیته 0/8-1/7gr در، صد میلی لیتر بر حسب اسید استیک می باشد.

اندیس فرمالین

این اندیس مشخص کننده میزان پروتئین موجود در آب میوه می باشد که هدف از انجام آن اندازه گیری اسیدهای آمینه می باشد.

برای انجام این آزمایش ابتدا آن را با سود 1/0 نرمال تیتر می کنیم تا اسیدهای آزاد موجود در آب میوه خنثی شود که برای این کار ابتدا مقدار 100ml از آب میوه یا نکتار بر می داریم، در صورتی که نمونه بصورت پوره یا کنسانتره باشد آن را به اندازه 20%  رقیق می کنیم (20gr پوره یا کنسانتره را به حجم 100 می رسانیم) سپس با سود 0/1N تیتر می کنیم تا جایی که PH آن را به 1/8 برسد. در مرحله بعدی فرمالدئید خالص 36% را با استفاده از سود 1/0 خنثی میکنیم تا جایی که PH آن به 1/8 برسد، و فرمالدئید خنثی را بر روی آب میوه خنثی می ریزیم.

در تمام مراحل PHمتر باید داخل آب میوه باشد، نکته مهم این است که هر چقدر افت PH بیشتر باشد بیان کننده بالا بودن میزان پروتئین در نمونه مورد آزمایش می باشد. پس از ثابت شدن PH مجدداً با سود 1/0نرمال PH به 1/8 رسانده می شود و پس از یادداشت میزان سود مصرفی، در فرمول زیر جایگذاری می شود:

 

 

V: حجم سود                           N: نرمالیته                              V₀: حجم نمونه

در پوره و کنسانتره عدد حاصل از رابطه بالا را در عدد 5 ضرب می کنیم، ولی اگر نمونه مورد آزمایش، آب میوه باشد عدد حاصل از فرمول بالا مستقیماً جواب نهایی می باشد.

انواع نوشیدنی های موجود در بازار مصرف شامل انواع شربت، آبمــیوه و نکتار می باشد که تفاوت آن ها در میزان کنسانتره بکار رفته در تولید آنها می باشد. در شربت میزان کنسانتره 20 درصد می باشد و در نکتار میزان آن بالای 50 درصد (حداقل50%) و در آب میوه بالای 60درصد (حداقل60%) می باشد. نکتار و آب میوه محصولاتی هستند که در کارخانه پگاه آذربایجان غربی تولید می شود و شامل نکتار پرتقال و هلو و آبمیوه انار و آلبالو می باشد.

تفاوت تولید این محصولات در کارخانه تولید آب میوه و کارخانه پگاه در این است که در کارخانه آبمیوه، پس از ورود میوه و آماده سازی اولیه آن که sorting و جداسازی ضایعات آن انجام شد، مراحل مختلف تبدیل میوه به آب میوه انجام می گیرد و آبمــیوه تولید شده بسته به نوع محصول که شفاف یا کدر باشد عملیات شفاف سازی بر روی آن انجام می گیرد که معمولاً برای این منظور از خاک بنتونیت یا مش آنزیم استفاده می شود، این مواد آنزیم های طبیعی میوه را رسوب می دهند و از این طریق باعث شفاف شدن آبمـــیوه می شوند و در نهایت در صورت نیاز شکر، آب و مواد افزودنی مانند اسید سیتریک، اسید آسکوربیک یا ویتامین C اضافه می شود. اسید سیتریک باعث کاهش PH شده و حالت نگهدارنده دارد و ویتامین C جهت افزایش ارزش غذایی به محصول افزوده می شود.

بخش اعظم مواد تشکیل دهنده آب میوه شامل فیبر، ویتامین ها، کربوهیدرات و املاح معدنی می باشد از این رو در مقایسه با شیر فسادپذیری کمتری دارد، از اینرو درجه حرارت مورد نیاز برای پاستوریزه کردن آبمیوه  می باشد، چرا که آبمیوه دارای  می باشد که در این محدوده اسیدی مقاومت حرارتی میکروارگانیسم ها به شدت کاهش می یابد و به همین دلیل درجه حرارت های بالاتر از  برای این منظور مورد نیاز نمی باشد.

در کارخانه پگاه آذربایجان غربی از کنسانتره به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. کنسانتره خریداری شده وارد مخازن می شود و حرارت مقدماتی بر روی آنها انجام می گیرد و سپس وارد بخش مخلوط کن شده و با مواد افزودنی مخلوط یا Mix می شود. در بخش Mix شدن، عملیات CIP دارای اهمیت می باشد زیرا در صورتی که شستشو کمتر از زمان مورد نیاز انجام بگیرد و یا محتویات خط تولید قبلی (مثلاً نوعی آبمیوه با طعم متفاوت) در مسیر باقی مانده باشد، محتویات با هم ترکیب شده و در طعم، مزه و کیفیت محصول نهایی اثرات نامطلوب بر جای می گذارد.

منظور از کنسانتره، غلیظ شده آب میوه با بریکس معین می باشد، پوره نیز به معنای تغلیظ شده آب میوه می باشد با این تفاوت که در مقایسه با کنسانتره Brix پایین تری دارد.

بر اساس اندیس فرمالین می توان به تقلبی بودن کنسانتره پی برد، از این رو اندازه گیری اندیس فرمالین کنسانتره دارای اهمیت می باشد. چنانچه کنسانتره خریداری شده تقلبی باشد اندیس فرمالین محصول نهایی تولید شده از چنین ماده اولیه ای با مشکل مواجه خواهد شد. در حالت کلی می توان اینگونه نتیجه گیری نمود که اندیس فرمالین در اثر استفاده از هر نوع ماده افزودنی دچار تغییر شده و از حد نرمال خود خارج خواهد شد.

لازم به ذکر است که در تولید آبمیوه، قبل از بسته بندی و اعمال فرآیند حرارتی، آزمایشات لازم انجام می گیرد و پس از تأیید واحد کیفیت مجوز تولید صادر می گردد.

 

 

در حالت کلی پس از ورود کنسانتره به تانک و اعمال فرآیند حرارتی و سپری نمودن مراحل میکس شدن، بریکس نهایی محصول تولید شده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار خواهد بود.

میزان ساکارز آبمــــیوه

از ساکارز به منظور طعم دهندگی فرآورده نهایی استفاده می شود که حد مجاز استفاده از آن معمولاً در حد 10-7 درصد بوده و برای آبمـــیوه های مختلف متفاوت است.

از آنجایی که قند موجود در میوه از نوع فروکتوز می باشد افزودن ساکارز بیش از حد مجاز به آب میوه می تواند جزو تقلبات انجام گرفته به شمار رود که علت آن می تواند در ارتباط با پایین بودن نسبی قیمت شکر (ساکارز) در مقایسه با کنسانتره باشد. از آنجایی که این تقلب در آزمایش اندازه گیری Brix قابل تشخیص نمی باشد به منظور پی بردن به آن در هر روند تولید آبمیوه آزمایش اندازه گیری ساکارز انجام می گیرد.

کنسانتره پس از دریافت حرارت مقدماتی در حد  و مخلوط شدن با مواد مورد نیاز جهت تشکیل فرمولاسیون آن، وارد تانکهای اسپتیک (عاری از آلودگی و تحت خلأ) می شود و فرآیند حرارتی مرحله دوم به اندازه  بر روی آن اعمال می شود، آب میوه های تولید شده ابتدا هموژن می شوند و سپس استریل می شوند و سپس جهت بسته بندی وارد تتراپک ها می شوند و در نهایت پس از تأیید آزمایشهای مربوطه ، اجازه ترخیص و عرضه به بازار مصرف برای آنها صادر می گردد.

در مورد آب میوه های تولید شده نیز همانند تمام محصولات دیگر آزمایشهای ارگانولپتیکی، شیمیایی و میکروبی انجام می گیرد که از جمله آزمایش های میکروبی می توان به آزمایشات میکروبی جهت تشخیص وجود یا عدم وجود باکتریهای مقاوم به اسید، باکتریهای اسید لاکتیک، کپک ها و مخمر ها اشاره نمود که نتیجه چنین آزمایش هایی در آبمیوه های سالم باید منفی باشد.

در صورت وجود این میکروارگانیسم ها در آبمیوه مدت ماندگاری محصول کاهش می یابد و در صورت بالا بودن میزان آلودگی میکروبی سلامت مصرف کننده تهدید خواهد شد. در حالت کلی میتوان اینگونه بیان نمود که مدت ماندگاری آبمیوه در بهترین شرایط معمولاً یک سال در نظر گرفته می شود.

 

سالن پاستوریزاتور شیر

کارخانه پگاه آذربایجان غربی مجهز به سه دیزل دریافت شیر خام با ظرفیتهای بیست و سی تنی می باشد، شیر خام دریافت شده از دامدار یا جمع آورنده که دارای دماهای مختلفی می باشد وارد پلیت کولر می شود و عملیات خنک سازی شیر با استفاده از Ice Water و تا دمای  انجام می شود. هدف از این مرحله تعدیل دمای یکنواخت در کل شیر، متوقف کردن رشد میکروارگانیسم ها و انتقال شیر با دمای پائین به تانکها می باشد.

این کارخانه دارای شش تانک صد تنی می باشد که به کمک آن می توان ششصد تن شیر را دریافت کرده و به انواع محصولات مختلف تبدیل نمود. کلیه فرآیندهای سیستم از اتاق کنترل انجام می گیرد و مجهز بودن کارخانه به این امکانات باعث شده که کارخانه پگاه آذربایجان غربی به عنوان مجهزترین کارخانه تولید کننده لبنیات در خاورمیانه مطرح باشد.

در مسیرهای مختلف عبور شیر Valveهای متعددی وجود دارد که نقش آنها بستن مسیرهای خاص برای عبور شیر می باشد.

دو خط پاستوریزاتور با نامهای P₁ و P₂ وجود دارند که هر کدام دارای نقش ها و قابلیت های تعیین شده به شرح زیر می باشند:

P₂ واجد هموژنایزر می باشد و برای تولید انواع محصولات مختلف از جمله ماست، دوغ، فرآورده های استریل و ... بجز پنیر مورد استفاده قرار می گیرد.

P₁ فاقد هموژنایزر بوده و از آن فقط برای تولید پنیر استفاده می شود. در صورتیکه از شیرهای هموژن شده برای تهیه پنیر استفاده شود دلمه تشکیل شده شل خواهد بود از این رو از P₁ که فاقد هموژنایزر است برای این منظور استفاده می شود زیرا پاستوریزاتو پنیر، خود دارای هموژنایزر می باشد. همچنین P₁مجهز به Bacteocatch باکتوکچ MF می باشد که دارای میکروفیلتر بوده و قابلیت از بین بردن 99/99% از باکتری های مقاوم به گرما را دارا می باشد. بطور دقیق تری می توان بیان نمود که 97/99% باکتری ها و 98/99% از اسپور باکتری ها توسط سیستم MF نابوده شده و از بین می روند.

درP₁ و P₂ یک و نیم ساعت قبل از شروع فرآیند باید استریل کردن دستگاه انجام بگیرد و بعد از مراحل نهایی استریل شدن P₂ شروع به پاستوریزه کردن شیر می کند که برای این کار باید تمامی دماها در سیستم PLC یا سیستم اتاق کنترل فراهم شده باشد.

در ابتدا شیر وارد بخش Pre heater شده و دمای  را دریافت می کند و سپس به سمت دستگاه بوگیر انتقال داده می شود.

دستگاه بوگیر Deaerator تحت خلأ و در دمای  با حرکت دورانی بوهای موجود در شیر که ناشی از تغذیه یا علوفه هستند را از شیر خارج می کند. در این دستگاه به دلیل نیروی گریز از مرکز اجسام موجود در شیر بر اساس وزن از یکدیگر جدا می شوند. به این دلیل که علوفه یا سایر مواد موجود در شیر وزن سبک تری دارند در قسمت بالایی دستگاه تجمع می یابند و به وسیله تیغه ای برش داده شده و از سیستم خارج می شوند.

شیر در دمای  پاستوریزه می شود و از دستگاه بوگیر به سمت سپراتور Dairy Centrifuge هدایت می شود که در این مرحله چربی از شیر گرفته می شود، در این مرحله دو محصول به دست می آید: 1. خامه غلیظ    2. شیر پس چرخ

شیر پس چرخ به شیری اطلاق می شود که چربی آن بطور کامل از سایر ترکیبات شیر جدا شده باشد و نهایت چربی باقیمانده در آن 1/0 درصد می باشد. از شیر پس چرخ برای تولید دوغ و استفاده برای استاندارد کردن میزان چربی کل شیر استفاده می شود، به این معنی که شیر پس چرخ را با شیر با درصد چربی مثلاً 3% مخلوط می کنند تا شیر با چربی یکنواخت مثلاً 5/2% حاصل شود.

خامه به دست آمده دارای حدود 30 درصد چربی می باشد که توسط لوله خارجی بالایی از دستگاه خارج می شود.

بخش داخلی دستگاه بصورت کاسه های وارونه روی هم قرار گرفته اند که عمل خامه گیری را انجام می دهند، دمای مورد نیاز برای این کار  می باشد به همین دلیل شیر و خامه خارج شده از سپراتور دمای بالایی خواهد داشت.

تترا الفست Tetra Al fast عمل تنظیم چربی را انجام می دهد و با وجود این دستگاه نیازی به حضور اپراتور جهت ترکیب شیر نمی باشد.

مقداری از خامه اضافی را با شیر پس چرخ مخلوط می کنند و چربی آن را به 5/2% می رسانند و آن را به سمت هموژنایزر ورودی هدایت میکنند تا گلوبولهای چربی شکسته شده و شیر هموژن شود. پس از هموژن شدن شیر آن را به سمت باکتوفیوژ Bactofuge انتقال می دهند، این سیستم قادر است 98/99-97/99% باکتری های مقاوم به حرارت و لاشه میکروارگانیسم ها را  مهار نماید. بخش نهایی شامل ورود به پاستوریزاتور است که در آن شیر با دمای نهایی  پاستویزه می شود و با دمای خروجی  وارد تانکهای پاستوریزه می شود. در دمای  ملکولهای آب مقاومت بیشتری دارند و چون تغییراتی در این دما ایجاد نمی شود، میکروارگانیسم ها نیز معمولاً قادر به فعالیت در این دما نمی باشند به همین دلیل است که معمولاً شیر را در دمای  نگهداری می کنند.

به منظور گرم کردن شیر از بخار استفاده می شود که باید بخار در دسترس باشد و برای سرد کردن آن وجود Ice Water ضروری می باشد.

ویتامین دوزینگ Vitamin Dozing دستگاهی است که برای ارتقاء سطح ویتامین های شیر استفاده می شود. شیر قبل از هموژنایزر داخل بالانس ریخته می شود و وارد مراحل نهایی می شود، کاربرد اساسی این سیستم در تهیه شیرهای غنی شده، شیرهای با میزان لاکتوز کم ویژه افرادی که نسبت به لاکتوز شیر حساسیت دارند، شیرهای غلات و ... می باشد. از این دستگاه باید قبل از هموژنایزر استفاده شود تا در صورت افزودن ویتامین های محلول در چربی امکان حل شدن ویتامین در داخل چربی وجود داشته باشد.

سیستم MF مجهز به میکروفیلترهای بسیار ریزی است که به شیرهای با کیفیت پایین اجازه عبور نمی دهد ولی شیرهایی با کیفیت بالا می توانند از آن عبور کنند. حرارت اعمال شده در این بخش به مدت 20-15 ثانیه می باشد.

اتاق اسلاج واحدی است که شیرهای با کیفیت پایین یا ضایعات گرفته شده از شیر از جمله سلولهای اپیتلیال در این بخش جمع آوری می شوند و پس از تبدیل شدن به کنسانتره جهت مصرف علوفه دام مورد استفاده قرار می گیرند.

در حالت کلی میتوان اینگونه بیان نمود که مقدار گل و لای شیر و سلولهای اپیتلیالی شیر و کرک و موی شیر از خروجی سپراتور به تانک اسلاج پنج تنی انتقال می یابند.

خامه اضافی پس از عبور از پلیت کولر به دمای  رسیده و وارد مخازن خامه می شود و پاستوریزه کردن آن به منظور غیرفعال کردن آنزیم های لیپاز و پراکسیداز در دمای  و به مدت 15ثانیه انجام می گیرد.

پاستوریزاتور پنج تنی ماست

کارخانجات تولید کننده ماست از نظر استاندارد مجاز هستند جهت بالا بردن میزان SNF ماست، از مقداری شیر خشک برای این منظور استفاده کنند، SNF اولیه شیر که حداقل برابر 8 می باشد باید در فرآورده نهایی حداقل به 2/9 رسانده شود که دلیل استفاده از شیر خشک نیز در تولید محصولاتی مانند ماست همین می باشد.

در کارخانه پگاه آذربایجان غربی به منظور تولید ماست از اواپراتورهای تغلیظ کننده استفاده می کنند، در بین ترکیبات تشکیل دهنده شیر میزان 87% آن را آب تشکیل می دهد، در این کارخانه در اثر اعمال حرارت مقدار حدود 20% از آب شیر گرفته می شود تا شیر تغلیظ شود. با اینکه استفاده از این روش کاملاً به نفع کارخانه نمی باشد ولی محصول تولید شده با این روش از کیفیت بالایی برخوردار خواهد بود.

در این حالت بطور کلی از هر شش تن شیر می توان پس از تغلیظ پنج تن محصول تولید نمود. به فرض مثال اگر 24تن شیر ورودی داشته باشیم در نهایت 20تن محصول نهایی تولید خواهد شد که در این حالت 4تن از آب شیر تبخیر می شود.

ماست تولید شده به این روش دارای میزان آب کمتری خواهد بود که این امر منجر به کاهش احتمال ترشیدگی محصول و بهبود قوام و کیفیت شیر خواهد شد.

در این حالت شیر در ابتدا حرارت مقدماتی  را دریافت نموده و وارد اواپراتور می شود، عملیات تغلیظ شیر در  انجام می گیرد، طی این عملیات چربی شیر نیز افزایش می یابد به همین دلیل به منظور تولید محصولاتی با چربی معین شیر وارد شده به اواپراتور با میزان چربی کمتری انتخاب می گردد. مثلاً برای تهیه ماستی با چربی 5/2% شیر با چربی 2/2% انتخاب می شود یا مثلاً برای تولید محصولی با چربی 5/1% شیری با چربی 3/1% انتخاب می شود.

شیر پس از هموژن شدن به مدت پنج دقیقه در قسمت Holding توقف می کند تا در دمای  پاستوریزه شود و  سپس وارد مخازن تولید ماست می شود.

بسته های حاوی استارتر پس از ضدعفونی شدن از قسمت تزریق کننده DVS (تزریق مستقیم استارتر) جهت تولید ماست به شیر اضافه می شوند.

Starterها شامل باکتری های استافیلوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس می باشند که جزو باکتریهای مزوفیل هستند و بهترین دمای رشد را در محدوده دمای  دارند و اصلی ترین نقش را در تولید ماست بر عهده دارند. در ماست های پروبیوتیک علاوه بر اینها یکسری باکتری های مفید دیگر از جمله بیفیدیوباکتریوم ها نیز نقش دارند که منجر به هضم سریع غذا، شادابی بدن و اثرات مثبت بر روی روده ها می شوند. نقش استافیلوکوکوس ترموفیلوس تنظیم اسیدیته محصول می باشد و لاکتوباسیلوس بولگاریکوس نقش اصلی در ایجاد بافت محصول را بر عهده دارد.

عملیات استارتر زنی در شب انجام می گیرد و تا زمانی که دما در حد دمای رشد باکتری های مزوفیل رسیده نشود فعالیت آغازگری آنها شروع نخواهد شد.

تولید ماست ست

شیرهایی با دمای  که به آنها استارتر اضافه شده  در ابتدا با عبور از Plate Heater با دمای  داخل لیوان ها پر می شوند، فویل گذاری Silling در دمای  انجام می شود تا فویل به لبه لیوان پرس شود و سپس وارد انکوباتور می شوند و به مدت 4-5/3 ساعت در دمای  در آنجا باقی می مانند. در طی انکوباسیون تشکیل لخته و آنزیم های دی استیل آلدئید در نتیجه رشد میکروارگانیسم ها رخ می دهد.

پس از سپری شدن این مدت زمان یک نمونه از ماستهای تولید شده جهت اندازه گیری اسیدیته به آزمایشگاه ارسال می شود و در صورتیکه اسیدیته آن به 70-65 درجه دورنیک رسیده باشد و PH آن در محدوده 6/4-5/4 قرار گرفته باشد سیستم سرمایشی فعال می شود و لیوان های گرم در اثر شوک سرمایی ایجاد شده خنک می شوند. این عمل به منظور جلوگیری از کاهش بیش از حد PH یا افزایش اسیدیته انجام می شود تا از ترش شدن شیر جلوگیری شود و کیفیت محصول در حد مطلوب باقی بماند.

در صورتیکه مدت زمان انکوبه گذاری بیشتر از زمان تعیین شده طول بکشد باعث آب اندازی، ایجاد بافت شنی و ترشیدگی ماست می شود. انکوبه ها قابلیت سرمایش و گرمایش متغیر دارند که در صورت لزوم تا دمای  خنک کردن محصول انجام می گیرد.

تولید ماست همزده

در مورد ماست های همزده شیر با دمای  وارد مخازن شده و استارتر زنی انجام می شود تا در طی 4-5/3 ساعت شیر به ماست تبدیل شود. دماهای پایین تر از  مانع از فعالیت باکتریهای استارتر می شود.

سپس ماست همزده را خنک می کنیم. جهت جلوگیری از به هم خوردن بافت ماست میزان SNF را در حد 15-14 در نظر می گیرند و میزان چربی آن را نیز افزایش می دهند که این عمل از به هم خوردن بافت ماست جلوگیری می کند.

نحوه تولید ماست میوه ای نیز به همین ترتیب است، در مخازن ویژه کنسانتره قرار داده می شود و ماست با دمایی حدود  وارد شده و در این بخش mix می شوند و نهایتاً وارد بخش بسته بندی می شوند.دلیل تهیه ماست میوه ای از ماست همزده بالا بودن میزان SNF آن است که دارای بافت نهایی بهتری خواهند بود.

تولید دوغ

به منظور تولید دوغ از شیری استفاده می شود که مراحل پاستوریزه ماست را طی کرده باشد و با دمای  وارد تانکها می شود. در مراحل انتهایی یعنی زمانی که پرکنی شیر در داخل مخازن رو به اتمام است starterزنی آغاز می شود که به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم انجام می توان این کار را انجام داد.

پس از 24ساعت  که اسیدیته به 120-140⁰D رسید شیر کاملا به ماست تبدیل شده و ترشیده شده است. در این مرحله اضافه کردن آب انجام می گیرد، پس از افزودن نمک و عرقیات که فرمولاسیون دوغ کامل شد عملیات پاستوریزه کردن آن انجام می گیرد و وارد مخازن دوغ می شود. دوغ به مدت 15 ثانیه دمای  را دریافت می کند و پس از هموژن شدن خنک می شود و وارد بخش پر کنی می شود، پر کنی دوغ داخل بطری ها و کیسه های نایلونی انجام می گیرد.

اوزون ژنراتور آب ورودی را تصفیه میکند، همچنین می توان از آن برای ضدعفونی کردن بطریها نیز استفاده کرد که در این صورت حضور کپک ها و مخمرها خنثی خواهد شد. از سیستم UV برای تصفیه کردن آب استفاده می شود.

اوزون در اثر تجزیه تولید اکسیژن رادیکالی می کند که در نتیجه آن باعث به هم خوردن تعادل اکسید-احیا میکروارگانیسم ها می شود و از این طریق امکان رشد و فعالیت آن ها را از بین می برد چون میکروارگانیسم ها قادر هستند تنها در یک محدوده معینی به فعالیت خود ادامه دهند.

واحد استریل

عملیات استریل کردن شیر به منظور از بین بردن کلیه میکروارگانیسم های بیماریزا و غیر بیماریزا انجام میگیرد که برای این منظور از دو دستگاه Plate و Flaks استفاده می شود.

فلکس لوله ای توانایی استریل کردن 8تن شیر در ساعت را دارا می باشد. مجهز به پیش هموژنایزر است که شیر با دمای  وارد هموژنایزر می شود و سپس به مدت 3-1 ثانیه دمای  را دریافت کرده و استریل می شود.

نحوه اعمال حرارت در فلکس لوله ای استفاده از آب گرم و محصول به صورت یک لوله در میان می باشد که محصول با آب گرم مجاور شده و دمای آن افزایش می یابد. فلکس لوله ای همچنین قادر است در هر ساعت 4تن خامه و خامه شکلاتی را استریل نماید، خامه در مقایسه با شیر دارای ویسکوزیته بالایی می باشد به همین دلیل نیز در ساعت حجم کمتری از آن در مقایسه با شیر استریل می شود.

استرلیزاسیون صفحه ای قادر است در هر ساعت 6تن شیر را استریل نماید. در این حالت محصول با استفاده از بخار مستقیم حرارت مورد نیاز را دریافت می کند. در صورت استفاده از این نوع استرلیزاسیون بالانس دریافت شیر نیز باید استریل شود.

شیر در ابتدا وارد مرحله پیش گرم کن می شود و دمای  را دریافت می کند سپس با دمای  وارد هموژنایزر شده و عملیات هموژن کردن شیر انجام می گیرد. گرم کردن نهایی با دمای  منجر به استریل شدن شیر خواهد شد و در نهایت cooling شیر در اثر مجاور شدن آن با شیر سرد ورودی با دمای  انجام گرفته شیر استریل خنک با دمای حدود  وارد تانکهای اسپتیک می شود.

در حالت اسپتیک کمپرسور هوای فشرده وارد تانک می شود و با ایجاد فشار مثبت باعث می شود که در صورت وجود نشتی، این نشتی به داخل تانک نفوذ نکرده و از آن خارج شود که دلیل آن نیز به این شرح است که کوچکترین نشتی می تواند منجر به آلودگی کل تانک شود.

در صورتیکه هدف، تولید محصول استریل و غنی شده باشد با استفاده از دستگاه ویتامین دوزینگ انواع ویتامین های محلول در آب، محلول در چربی و مقاوم به حرارت را بسته به نوع محصول به آن تزریق نمود.

تولید پنیر

تولید پنیر در کارخانه پگاه آذربایجان غربی به روش Ultra Filtration و بصورت تغلیظ غشایی انجام می گیرد. ظرفیت تولید پنیر در این کارخانه 5/6 تن در ساعت و بر اساس تکنولوژی تتراپک می باشد.

شیر وارد شده به سالن تولید پنیر قبلاً توسط پاستوریزاتورI (P₁) پاستوریزه شده است و قبل از ورود به مرحله تغلیظ شیر باید حرارت اولیه با دمای  را دریافت کند. دلیل اعمال این حرارت اولیه کمک به جداسازی پروتئین ها و املاح و یا در حالت کلی ایجاد شرایط بهتر برای انجام غربالگری می باشد، سپس وارد بالانس تانک می شود که به دو نوع است، یکی از آنها ویژه محصول ورودی و دیگری برای پرمییت می باشد.

در مرحله بعدی محصول با فشار معین 1/5bar به سمت Base line پمپ می شود تا در تمامی لوپ ها تزریق شود. سه لوپ تشکیل دهنده آن هر کدام دارای چهار ممبران می باشند که هر یک بصورت مجزا از سه فیلتر سری تشکیل شده اند.

محصول با فشار بالا در حد 5-6bar به داخل ممبران ها پمپ می شود و در داخل ممبران ها، فیلترهای موجود عمل غربالگری آن را انجام می دهند. در این حالت به دلیل حجم زیاد ملکولهای چربی، املاح و پروتئین ها، غشای موجود، اجازه عبور به این ملکولها را نمی دهد ولی ملکولهایی مانند لاکتوز،آب و نمک به دلیل دارا بودن اندازه کوچکتر، از این غشاء عبور می کنند و permeate را تشکیل می دهند. به مواد باقی مانده در پشت فیلتر که به دلیل حجم بالا نمی توانند از غشاء عبور نمایند retentate گفته می شود.

در مرحله تغلیظ عملیات تغلیظ تا جایی تکرار شده و ادامه می یابد که ویسکوزیته یا بریکس در حد مطلوب رسانده شود. Brix و Ts با یکدیگر رابطه مستقیم دارند و با افزایش Brix میزان Ts نیز افزایش می یابد.

میزان Brix مورد نظر در کارخانه پگاه آذربایجان غربی در حد 26-25 می باشد که ماده خشک حدود 35 را ایجاد می نماید.

لازم به ذکر است که شیر استفاده شده برای تولید پنیر هر چه ساختار پروتئینی بالایی داشته باشد، Brix مورد نظر زودتر و بهتر حاصل خواهد شد.

فرآیند تغلیظ با نسبت یک به پنج انجام می گیرد، میزان CF در حد پنج حالت نرمال می باشد ولی هر چه این مقدار کمتر از پنج باشد بیان کننده کیفیت بالای شیر و قدرت بالایی تجهیزات استفاده شده برای این منظور می باشد. کارخانه پگاه آذربایجان غربی قادر است عملیات تغلیظ را تا حد 98/4-80/4 نیز انجام دهد که این امر منجر به افزایش راندمان می شود.

زمانیکه رفراکتومتر دیجیتالی موجود در مسیر، فرمان مطلوب بودن بریکس را به پانل می دهد، PLC دستور باز شدن Valve مورد نظر را می دهد تا محصول از UF به سمت پاستوریزاتور هدایت شود.

Retentate قادر به عبور از فیلتر نمی باشد، به همین دلیل لز جدار آن عبور می کند و Permeate از قسمت میانی یا مرکزی آن می گذرد و وارد بالانس permeate می شود.

به منظور انجام تغلیظ بهتر و ثابت نگه داشتن CF (نسبت ورودی به خروجی) شیر را رقیق تر می کند و مقدار باقی مانده مجدداً وارد بالانس پیش گرم کن می شود و با شیر ورودی تبادل دمایی انجام می دهد که در این حالت در مصرف انرژی به منظور cooling صرفه جویی می شود و permeate تا دمای  خنک شده و از سالن خارج می شود.در صورتی که هوای آب پنیر یا مقداری از خود آن به سالن نفوذ کند یا در سالن ریخته شود موجبات آلودگی را فراهم خواهد نمود به همین دلیل آن را از سالن خارج می کنند.

پس از تغلیظ retentate خام با ویسکوزیته بالا وارد پاستوریزاتور با تکنولوژی تتراپک و ظرفیت 5/1 تن در ساعت می شود تا عملیات پاستوریزه کردن روی آن انجام بگیرد که برای این منظور دمای  را به مدت 30 ثانیه دریافت نموده و پاستوریزه می شود، در صورتی که دما کمتر از این مقدار باشد (حداقل 75 درجه) اجازه خروج به آن داده نمی شود.

سپس با دمای  و فشار 45-50bar وارد هموژنایزر می شود و پس از 30 ثانیه Holding اگر دما همچنان در حد  باشد به معنای کامل و صحیح بودن عمل پاستوریزه کردن می باشد. در نهایت محصول پاستوریزه شده از پلیت کولر عبور داده می شود تا دمای آن در حد  کاهش یابد چرا که بهترین دما برای ادامه فرآیند پنیرسازی همین دما می باشد و نهایتاً به سمت مخازن جمع آوری retentate استحصالی مقداری starter اضافه می شود و پس از افت PH بقیه مراحل در بسته بندی انجام می شود ولی در کارخانه پگاه آذربایجان غربی کلیه مراحل به شرح زیر انجام می شود:

Retentate جهت تولید پنیر وارد سالن بسته بندی پنیر می شود. دو مخزن حاوی رنت و استارتر و دو کپسول حاوی آنتی فوم و آنتی استیک می باشد. ابتدا لیوانها وارد دستگاه شده و آنتی استیک به صورت پاششی و بمنظور جلوگیری از چسبیدن لخته پنیر به لیوان به داخل آنها تزریق می شود. پس از اینکه retentate داخل لیوان ها ریخته شد، استارتر و رنت نیز به آن اضافه می شود و در نهایت آنتی فوم به محتویات آن افزوده می شود. هداف از استفاده از آنتی فوم جلوگیری از تشکیل کف در محصول می باشد، زیرا میکروارگانیسم ها قادرند در پناه کف تشکیل شده به فعالیت خود ادامه دهند. سپس لیوان ها وارد تونل انعقاد می گردند.

تونل انعقاد دارای دمای  می باشند و مدت زمان توقف در آن 25 دقیقه و بمنظور تشکیل لخته می باشد. گاز  به منظور ایجاد اتمسفر کنترل شده جهت جلوگیری از رشد کپک ها و مخمرها به محتویات لیوان تزریق می شود که حالت نگهدارندگی پنیر نیز به دلیل تزریق همین گاز می باشد.

پس از قرار دادن کاغذ پارجمنت بر روی محتویات لیوان، نمک به میزان 3% حجم لیوان تزریق می شود (به ازای لیوان 400گرمی 12% نمک تزریق می شود). نمک استفاده شده دارای خاصیت طعم دهندگی می باشد. در صورتی که قبل از قرار دادن کاغذ پارجمنت افزودن نمک انجام بگیرد به دلیل ویژگی اسمز، آب بخش سطحی پنیر که در تماس با نمک قرار گرفته کاملاً توسط نمک جذب می شود و این بخش دارای بافت سفت و مزه بسیار شوری خواهد بود و بخش های پائینی دارای بافتی شل و بدون طعم و مزه خواهد بود. کاغذ پارجمنت استفاده شده دارای خاصیت موئینگی بوده و به همین دلیل باعث پخش یکنواخت نمک در پنیر می شود.

پس از انجام فویل گذاری در دمای  و تاریخ زنی، بسته بندی پنیر در داخل کارتن ها انجام می گیرد. پنیرهای بسته بندی شده 24 الی 48 ساعت پس از بسته بندی در اصطلاح turn می شوند تا نمک بصورت یکنواخت در کل پنیر تولید شده پخش شود.

 

بسته بندی

آنچه در کارخانه پگاه آذربایجان غربی مورد استفاده قرار می گیرد تکنولوژی Tetra Pak می باشد. تتراپک شرکت سازنده ماشین آلات بسته بندی و فرآورده های لبنی می باشد.

برای بسته بندی محصولات سه گوش و چهار گوش از دستگاه های متفاوتی استفاده می شود. FMA سیستمی است که برای بسته بندی شیرهای سه گوش کاربرد دارد.

رول کاغذی این شیرها پس از قرار گرفتن در داخل دستگاه بوسیله بخارات آب اکسیژنه استریل می شوند.

نوارهای کاغذی استفاده شده به منظور بسته بندی باید مورد آزمایش قرار بگیرند تا عدم وجود مشکل در آن ها مورد تأیید قرار بگیرند چرا که در صورت وجود مشکل و نفوذ هوا به داخل آن، محصول بلافاصله و در طی 3-2روز فاسد خواهد شد. تستهای نوار کاغذی به دو صورت و به شرح زیر انجام می شود:

حالت اول: در این حالت مقداری نمک درون آب مقطر حل نموده و داخل بسته ها ریخته می شود و وجود یا عدم وجود مشکل در آن ها با استفاده از دستگاه الکترومتر آزموده می شود. در صورتیکه عقربه الکترومتر حرکت کند بیان کننده وجود مشکل در آن می باشد.

حالت دوم: این حالت تست جوهر نیز نامیده می شود. نوارهای کاغذی استفاده شده برای بسته بندی دارای نوارهای استریپ می باشند، در صورتیکه جوهر را به قسمت داخلی نوار استریپ تزریق کنند و جوهر از کناره های آن خارج شود نشان دهنده وجود مشکل در نوارها می باشد. برای تهیه جوهر، مقداری از پودرمخصوص را در میزان معینی الکل اتانول 96 درجه بصورت محلول درآورده و آن را از یک توری عبور می دهند تا ناخالصی ها و مواد معلق موجود در آن توسط توری گرفته شوند، پس از تهیه آن، چند روز در محیط آزمایشگاه باقی می مانند و در صورت عدم وجود مشکل مورد استفاده قرار می گیرد.

این تست ها به فاصله هر نیم ساعت باید انجام پذیرد تا در صورت وجود مشکل نوارها از دستگاه خارج شده و نوارهای سالم جایگزین آن شوند.

نوار استریپ باید در جایگاه ویژه خود قرار بگیرد در غیر این صورت شیر پر شده در داخل پاکت بعد از چند روز ماندگاری در قرنطینه  دچار لخته و ترشیدگی خواهد شد، می توان بیان کرد که حدود 90% از مشکلات نیز ناشی از همین پدیده است.

در محصولات استریل تولید شده در صورتیکه پس از 3 روز قرنطینه گذاری در محصول لخته ایجاد شده باشد دلیل بر عدم کفایت حرارتی می باشد ولی بادکردگی بسته بندی پس از 3روز نشان دهنده نفوذ باکتری های هوازی به داخل بسته می باشد که عمده ترین و بزرگترین مشکل در شیرها یا فراورده های استریل در ارتباط با همین باکتریها می باشد.

انواع محصولات تولید شده در این کارخانه پس از بسته بندی در سردخانه با دمای  نگهداری می شوند.

 

تصفیه فاضلاب

با افزایش روزافزون آلاینده های زیست محیطی و عدم پاسخگویی سیستم های متعارف تصفیه فاضلاب های شهری و صنعتی، ضرورت دستیابی به فرآیندهای مناسب و توانمند که در جهت حذف انواع آلاینده های سنتتیک و غیر قابل تجزیه بیولوژیکی از کارایی مناسب برخوردار باشد به شدت احساس می شود.

اغلب فاضلاب ها حاوی مواد قابل تجزیه بیولوژیکی می باشند که می توانند توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شده و به مواد پایدار تبدیل شوند. فرآیند تصفیه یکی از مهمترین و اساسی ترین بخش تصفیه فاضلاب را به خود اختصاص می دهد. تصفیه بیولوژیکی توسط انواع مختلفی از میکروارگانیسم ها انجام می شود.

هدف کلی از انجام تصفیه فاضلاب خام، پایین آوردن بار میکروبی-آلی و مواد معلق موجود در فاضلاب در حد استانداردهای سازمان محیط زیست می باشد.

بارگذاری واحدهای تصفیه بیولوژیکی معمولاً بر حسب کیلوگرم COD و BOD در هر متر مکعب از مخزن در روز بیان می شود. BOD و COD از جمله پارامترهای حجم سنجش آلودگی فاضلاب ها بوده و از لحاظ نحوه اندازه گیری دارای تفاوت هایی می باشند. BOD بر پایه مصرف اکسیژن محلول توسط اکسیژن محلول توسط ارگانیسم های سازش یافته در طی مصرف کربن آلی در فاضلاب می باشد. COD عبارت است از اکسیداسیون شیمیایی کربن آلی توسط دی کرومات در محیط اسیدی یا در برخی موارد اکسیداسیون مواد آلی توسط پرمنگنات. مواد غیرآلی خاص مانند سولفیدها، سولفیت ها، تیوسولفیت ها، نیترات ها و یونهای آهن توسط دی کرومات اکسید می شوند و CODغیرآلی را ایجاد می کنند که باعث محاسبه اشتباه محتوای مواد آلی مانند فاضلاب شهری می شوند.

در حالت کلی COD میزان اکسیژن لازم برای میکروارگانیسم به منظور شکستن پیوندهای شیمیایی می باشد و منظور از BOD میزان اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم برای شکستن پیوندهای کربنی-آلی در فاضلاب می باشد.

COD آب خروجی پایین تر از 200 و BOD5 کمتر از 100 و PH نیز ما بین  می باشد.

سیستم تصفیه خانه فاضلاب کارخانه پگاه آذربایجان غربی از نوع بی هوازی UABR و  هوازی IFAS می باشد. متوسط میزان COD ورودی 3870 میلی گرم در لیتر می باشد که این میزان در خروجی باید به کمتر از 200 میلی گرم در لیتر رسانده شود. این میزان برای BOD در زمان ورود 2760 میلی گرم در لیتر می باشد که در خروجی باید به کمتر از 100میلی گرم در لیتر کاهش داده شود.

فاضلاب در بدو ورود به سیستم تصفیه خانه وارد لیفت جمع آوری فاضلاب شده و از آنجا توسط پمپ ها که به صورت اتوماتیک تنظیم شده اند از طریق لوله انتقال وارد سیستم می شود.

فاضلاب خام ابتدا وارد واحد آشغالگیر می شود که واحد آشغالگیر از دو واحد دهانه درشت و دهانه ریز از جنس استیل که در برابر شرایط قلیایی و اسیدی عمر زیادی دارد ساخته شده است. هدف از بکار گیری این واحد جلوگیری از ورود ذرات درشت به تصفیه خانه، حفاظت پمپ ها و سایر دستگاه ها و جلوگیری از کاهش حجم مفید مخازن می باشد.

مرحله بعدی واحد دانه گیری می باشد که اهداف بکارگیری آن جلوگیری از ورود دانه ای به تصفیه خانه، حفاظت از پمپ ها و دستگاه ها، جلوگیری از کاهش حجم مفید مخازن، جلوگیری از حجم مفید لجن برگشتی و جلوگیری از کاهش فعالیت بی هوازی در داخل مخزن بی هوازی می باشد. واحد دانه گیری دارای شیب معکوس  می باشد که دلیل وجود آن کاهش سرعت جریان ورودی به منظور افزایش کارایی این واحد می باشد. این واحد قادر است مواد دانه ای، شن و مواد با دانسیته 1026/1 را ته نشین نماید. دو دریچه قرار گرفته در بخش ورودی این واحد وظیفه تنظیم سرعت جریان را بر عهده دارند، باید دقت نمود که هر چه سرعت جریان کمتر باشد عمل ته نشین کردن دانه ها بهتر و دقیق تر انجام خواهد گرفت.

بعد از دانه گیری وارد واحد مخزن انعقاد یا مرحله اختلاط مواد شیمیایی یا اختلاط سریع می شود. در این مخزن از مواد منعقد کننده مانند پلی آلومنیوم کلرایت (PAC) که توسط یک الکتروگیربکس با دور تند و به کمک هوادهی باعث اختلاط آن می گردد و پلی آلومنیوم با دز 4میلی گرم در لیتر به فاضلاب تزریق می گردد. PAC استفاده شده در این مرحله دارای دو نقش عمده می باشد:

1. تقلیل یا نرمال سازی PH از حالت اسیدی و قلیایی به محدوده 9-8
2. به عنوان ماده منعقد کننده باعث ایجاد چسبندگی و تشکیل لخته در قسمت ورودی می شود تا مواد جدا از هم به هم متصل شده و منجر به تشکیل لخته و رسوب گذاری شوند تا جداسازی مواد بهتر و راحت تر انجام گیرد.

در واحد های جداسازی و لخته سازی هدف چسباندن ذرات معلق موجود در فاضلاب به یکدیگر می باشد. در واحد متعادل سازی هوادهی بصورت بسیار اندک و خفیف صورت می گیرد که حالت همزن دارد که به تشکیل لخته و رسوب گذاری بهتر کمک می کند.

مرحله بعدی حوضچه چربیگیری یا شناورسازی است که به آن DAF  نیز گفته می شود. در این واحد به وسیله هوادهی از کف و با استفاده از پاروهای موجود در سطح بالای آن چربی ها جمع آوری می گردند و وارد مخزن انتقال می گردند. عمل هوادهی با استفاده از بوئلرها و دیفیوزرها انجام می گیرد.

دیفیوزرها صفحه های پلیتی هستند که دارای منافذ بسیار ریزی به منظور هوادهی همراه با فشار هستند. واحدهای چربی به دلیل دارا بودن وزن کمتر، سبک بوده و همواره به صورت معلق هستند و به همین دلیل به سختی به سطح حرکت می کنند، هوادهی انجام شده در این مرحله باعث محبوس شدن چربی در داخل حبابهای هوا می شود و به این صورت منجر به تجمع چربی در سطح می گردد و به کمک پاروهای موجود، لای روبی می شود و از آنجا به مخزن انتقال هدایت شده و وارد هاضم هوازی می شود.

چربی دارای بافتی سفت است که دیر هضم بوده و پیوندهای آن به راحتی شکسته نمی شود در صورتیکه بطور مستقیم وارد هاضم بی هوازی شود باعث ایجاد اختلال در این سیستم می گردد به همین دلیل بصورت جداگانه وارد سیستم هوازی می شود و به مدت 20-10 روز هوادهی بر روی آن انجام می گیرد تا پیوندهای چربی شکسته شود و به صورت اجزای ریز تبدیل شود، چون مدت ماند، 24ساعت است و انجام این کار ضروری می باشد.

نحوه حرکت سیستم در تمامی قسمت ها بصورت مارپیچ می باشد، تغییر مکانی و انتقال صحیح مواد و لخته های تشکیل شده در حرکت مارپیچی به بهترین نحو انجام می گیرد که دلیل آن نیز جلوگیری از تشکیل رسوب می باشد. در صورتیکه لخته های تشکیل شده فقط از قسمت کف حرکت کنند رسوب تشکیل خواهد شد ولی وجود مسیر مارپیچ (حرکت آب فلوری) منجر به حرکت الزامی رو به بالا برای لخته های تشکیل شده و ممانعت از رسوب گذاری و بهبود عملکرد سیستم خواهد شد.

در قسمت پمپاژ سه پمپ تعبیه شده اند که معمولاً به صورت تک پمپی عمل می کند که پس از جداسازی چربی بقیه مواد وارد این قسمت می شود، طی حرکت زیر به بالا مواد به دو مسیر جداگانه بی هوازی پمپ می شود.

در سیستم بی هوازی که هر مسیر شامل 4سلول مرتبط به هم می باشد که در هر سلول به ترتیب عملیات هیدرولیز، اسید سازی، استات سازی و متان سازی انجام می گیرد.

سیستم حرکت آب فلور تا انتهای مرحله بی هوازی ادامه می یابد و پس از ورود به مرحله هوازی حرکت به صورت خطی انجام می گیرد. در مرحله بی هوازی 40% از بار آلودگی باید کاهش یابد و 60% باقی مانده در بخش هوادهی گرفته می شود.

اهداف راکتور بی هوازی در حالت کلی تصفیه بی هوازی، کاهش بار ورودی به راکتور هوازی و کاهش اکسیژن مصرفی (COD) می باشد.

در ابتدا پیوندهای هیدروژنی شروع به شکسته شدن می کند، سیستم بی هوازی یا هوازی سیستم مواد آلی کربن دار است، با شکسته شدن مواد کربن دار در ابتدا کربن ها از بین می روند و شاخه های هیدروژنی آنها از هم گسسته می شود و سپس شاخه های اکسیژنی از هم جدا می گردند و به این ترتیب مواد از بین می روند.

در مرحله متان سازی مسئله اصلی نیترات زدایی و فسفر سازی است، به این معنی که در این مرحله پیوندهای فسفری و پیوندهای نیتروژنی باقی می ماند که در سیستم هوازی تمامی آنها حذف می گردند چرا که بخش بی هوازی قادر به شکستن پیوندهای نیتروژنی  و فسفری نمی باشد. از مرحله متان سازی همواره بوی تخم مرغ گندیده به مشام می رسد، کلیه این مواد توسط میکروارگانیسم های بی هوازی بوجود می آیند.

در مرحله هوازی ابعاد هر سلول 6متر در 4 متر به عمق 6متر می باشد(پس از مرحله انعقاد عمق تمام مراحل 6متر می باشد).

در مرحله راکتور هوازی لجن فعال با رشد تلفیقی IFAS به منظور هوادهی جهت هیدرولیز فاضلاب توسط میکروارگانیسم های هوازی و ساخت لجن فعال مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش به دلیل سطح تماس بیشتر مدیای معلق با فاضلاب خروجی بی هوازی بیوفیلمها به راحتی بر روی مدیاها تشکیل شده و بعد از رسیدن به وزن مخصوص خود به راحتی از آن جدا می شود و بستر برای تشکیل بیوفیلم های جدید آماده می شود. در این سیتم هوادهی به وسیله بوئلرها و از کف انجام می گیرد که دارای دو ردیف و هر ردیف دارای 4 حوضچه و هر حوضچه دارای 64 دیفیوزر می باشد که در این حالت هوادهی بصورت ریز و یکنواخت با تعداد مدیاهای بالا انجام می شود که منجر به تصفیه و لجن سازی می شود.

در حالت همزنی یکنواختی هوادهی وجود ندارد و نیز باعث شکسته شدن پیوند لخته ای می شود. در این حالت به دلیل استفاده از روش مدیای معلق هوادهی به نحوی است که دائماً در حال قلیان در داخل سیستم است و بصورت راکد نمی باشد.

در انتهای هر حوضچه یک اسکرین به منظور جلوگیری از خروج مدیاهای موجود در حوضچه ها نصب شده است. مدیاهای موجود از دو نوع  و  می باشد که محل رشد میکروارگانیسم ها در روی آنها نیز می باشد.

مدیاهای کالدنس نوع یک ()

این مدیا که در آب با اعمال کمی نیرو بصورت غوطه ور در می آید سطح ویژه بسیار بالایی داشته و مناسب برای تصفیه فاضلاب های بهداشتی و صنعتی به منظور حذف مواد آلی کربنی، آمونیاک، نیتریت، نیترات و فسفر می باشد از مزایای کاربرد این مدیا می توان به کاهش قابل توجه سطح زمین مورد نیاز برای احداث سیستم تصفیه و همچنین راندمان بالا در کاهش آمونیاک، نیتریت و ... اشاره نمود. جنس پلی اتیلنی و پلی پروپیلنی این مدیا با دانسیته زیاد سبب تجمع گونه های مختلف هتروتروف (باکتریهای کاهش دهنده BOD کربنی) و اتوتروف (باکتری های نیترات زا) می گردد. توانایی بالا در افزایش غلظت زیست توده از مزایای مهم این نوع مدیا می باشد.

 

 

مدیای کالدنس نوع سه ()

این مدیا دارای سطح ویژه ای برابر با 584 متر مربع بر متر مکعب می باشد. اندازه تقریبی آن کمی بزرگتر از مدیای  می باشد. طرح خاص این نوع مدیا سبب تشکیل لایه های مناسبی از بیوفیلم بر روی این مدیا برای بیشتر از 20سال است که در تصفیه خانه های فاضلاب به منظور تصفیه فاضلاب های بهداشتی و صنعتی بکار گرفته می شود. نیروی اعمال شده از اطراف هوای ورودی به سیستم سبب حرکت آرام این مدیا و در نتیجه ایجاد جریان چرخشی می گردد. در این جریان چرخشی تماس مناسبی بین بیوفیلم تشکیل شده بر روی سطح مدیا و آلاینده های موجود در محیط آبی (COD، BOD، آمونیاک و نیترات) ایجاد می گردد.

آب و لجن تولیدی در این قسمت به خاطر هوادهی انجام گرفته بصورت ترکیب با هم می باشند، آب لجن وارد بخش استخرهای ته نشینی می شود، قسمت اولیه کاملاً راکد بوده و باعث ته نشین شدن آب لجن به مرور زمان می گردد. قسمت اولیه دارای حالت قیفی شکل می باشد که پمپ در داخل آن قرار گرفته است و در حقیقت حالت زلال ساز اولیه است که باعث ته نشین شدن لجن و پیش رفتن آن در بستر به مرور زمان می شود، به منظور جلوگیری از ایجاد حالت رکود از پاروهایی با مسیر حرکتی از بالا به کف استفاده می شود و وارد ایستگاه برگشت لجن می شود. پمپ بعدی به جداساز چربی وارد می شود.

در حقیقت استخرهای ته نشین به منظور ته نشین شدن لجن و مواد معلق موجود در آن می باشد که در انتهای آن آب تصفیه شده از طریق سرریزهای V شکل (ویناچها) به داخل حوض فیلتر شنی ریخته می شود. منظور از طراحی V-nach پایین آوردن سرعت و همچنین یک دست خارج کردن آب استخرها می باشد

آب سرریز شده از ویناچها وارد مخزن فیلتر شنی شده و از طریق پمپهای فیلتر شنی کشیده شده و به مسیر مارپیچ کلرزنی ریخته می شود که در این محل توسط منو پمپ، کلر به مسیر تزریق می شود و هدف از مارپیچ ساختن این ناحیه پایین آوردن سرعت حرکت آب برای ته نشین کردن باقی مانده مواد معلق در آب است و بعد از عبور از مسیر مارپیچ به داخل حوضچه خروجی آب تصفیه شده نهایی ریخته و از آنجا به بیرون انتقال می یابد. از آب خروجی تصفیه خانه کارخانه پگاه آذربایجان غربی جهت آبیاری 16هکتار فضای سبز کارخانه استفاده می شود.

لجن های مازاد، خراب و مرده که حاوی میکروارگانیسم های رشته ای زیادی می باشد وارد هاضم لجن می شود و هوادهی بر روی آنها انجام می گیرد، پس از اینکه هوادهی بصورت کامل انجام شد وارد واحد تغلیظ لجن می شود که هیچگونه هوادهی در این بخش انجام نمی گیرد و راکد می ماند تا به مرور زمان آب خود را از دست دهد و غلظت آن افزایش یابد و با استفاده از دستگاه فیلتر پرس کاملاً آبگیری شده و زمانیکه بصورت کاملاً بی آب در آمد بصورت کیک لجن از سیستم دفع می گردد و به واحد آزمایشگاه ارسال می گردد، در صورتیکه بار میکروبی بالایی نداشته باشد به عنوان کود در زمین های کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد.

در صورت غیر منطبق بودن COD، BOD و PH با مقادیر نرمال و استاندارد های محیط زیست، پمپ خروجی زهکش را خاموش کرده و پمپ مسیر بای پس به سمت Lift Station ورودی را خاموش می کنیم تا پساب خروجی غیر منطبق به صورت چرخه ای مجددا وارد سیستم تصفیه خانه گردد.

در صورت بالا بودن یا پایین بودن PH و بار آلی ورودی (مرحله اول) آب خروجی تصفیه شده را از طریق مسیر بای پس به Lift Station برگشت داده تا از حجم PH و بار آلی ورودی کاهش داده شود و از ایجاد شوک در سیستم بی هوازی و هوازی جلوگیری شود. در شرایطی که PH به صورت شدیداً قلیایی باشد از اسید سولفوریک جهت پایین آوردن PH در حد نرمال استفاده می کنیم و بالعکس، درصورت اسیدی بودن PHوردی از آهک استفاده می کنیم.

توالی کنترل برای COD هر روز، PH هر دو ساعت یکبار و BOD هر دو هفته یکبار می باشد. از دیگر آزمایشاتی که در این واحد انجام می شود اندازه گیری میزان مواد جامد معلق TDS می باشد که میزان ورودی آن دارای معیاراستانداردی نمی باشد ولی میزان خروجی آن باید کمتر از 600میلی گرم در لیتر باشد. میزان شوری SAL در حد کمتر از 1 یا 5/1 حد استاندارد می باشد.

DO میزان اکسیژن محلول در آب می باشد که همانند TDS میزان ورودی معیار معینی را دارا نمی باشد ولی میزان خروجی آن در بخشهای مختلف متفاوت است، در خروجی هوازی بالای یک، در پساب خروجی ما بین یک تا یک و نیم و در خروجی بی هوازی مقدار آن کمتر از نیم بیانگر حد استاندارد می باشد. میزان PH ورودی نیز در حالت نرمال باید 9-7 باشد ولی در کارخانه پگاه آذربایجان غربی 12-9 میزان نرمال در نظر گرفته می شود که این مقدار در پساب خروجی باید مابین 5/8-5/6 باشد تا بتوان از آن جهت مصارف کشاورزی استفاده نمود.

هدایت الکتریکی، کدورت سنجی و آزمایش کلیفرم در پساب خروجی از دیگر آزمایشهای انجام گرفته در این واحد می باشد.

ویال ابزاری است که به منظور اندازه گیری میزان COD مورد استفاده قرار میگیرد و دارای سه رنج های معین با مقدار های 150-0 ، 1500-0 و 15.000-0 می باشد که از زنگ زرد روشن تا نارنجی تیره می باشند. همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد میزان COD پساب خروجی باید کمتر از 200 باشد به همین دلیل برای اندازه گیری میزان COD پساب خروجی معمولاً از ویال با محدوده مقدار 150-0 استفاده می شود، در صورتیکه عملیات تصفیه به خوبی انجام گرفته باشد میزان CODپساب خروجی کارخانه پگاه آذربایجان غربی به کمتر از 4 نیز کاهش داده می شود.

نحوه انجام آزمایش به این شرح است که:

ابتدا برای هر رنج از ویال های موجود یک نمونه شاهد یا Blank تهیه می گردد که به عنوان ویال مرجع و به منظور کالیبره کردن دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد. برای این منظور مقدار 2ccآب مقطر بر روی هر ویال با محدوده رنج مشخص ریخته می شود، تهیه نمونه شاهد معمولاً هر چند ماه یکبار انجام می گیرد و آماده کردن آن بصورت روزانه ضرورتی نخواهد داشت.

برای اندازه گیری میزان COD ورودی، پمپاژ بی هوازی، هوازی و پساب خروجی از ویال با رنج مشخص استفاده می شود، در صورتیکه از ویال 150-0 و 1500-0 برای این منظور استفاده شود مقدار 2ml از نمونه به داخل ویالها ریخته می شود ولی در صورت استفاده از ویال 15.000-0 مقدار 0/2ml نمونه به داخل ویال ریخته می شود چون از این ویال معمولاً برای اندازه گیری میزان COD نمونه ورودی استفاده می شود و میزان COD در نمونه های ورودی بسیار بالاست از این رو جهت جلوگیری از ایجاد اختلال در خواندن میزان COD در دستگاه از مقدار نمونه کمتری در مقایسه با رنج های دیگر استفاده می شود و نتیجه نهایی در مقدار رقت انجام یافته ضرب می شود تا عدد حاصل میزان COD شمارش شده را حاصل نماید.

در صورتیکه میزان COD نمونه مورد آزمایش بیشتر از محدوده ویال استفاده شده باشد منجر به ایجاد تغییر رنگ در ویال می گردد که تغییر رنگ ایجاد شده به منزله عدم صحت آزمایش می باشد که در این صورت آزمایش باید مجدداً به وسیله ویال با رنج بیشتر تکرار پذیرد. باید دقت شود که انتقال نمونه به داخل ویال با استفاده از پیپت و با زاویه  و با احتیاط و به آرامی انجام شود. ویال ها حاوی اسید سولفوریک هستند که در اثر افزودن آب واکنشی گرماده ما بین آنها انجام می شودو منجر به ایجاد مشکلاتی در مراحل بعدی می شود. در صورتی که انتقال نمونه به داخل ویال بصورت سریع و مستقیم انجام گیرد ویال خراب شده و رسوب تشکیل می شود.

ویال حاوی نمونه به دستگاه COD Trak انتقال می یابد و به مدت دو ساعت در دمای در داخل آن قرار می گیرد، پس از پایان این مدت زمان به منظور جلوگیری از کاهش ناگهانی دما، دستگاه شروع به سرد کردن نمونه تا حد می کند و پس از خنک شدن تا این دما میتوان نمونه را از دستگاه خارج کرد، و اجازه داد که نمونه در محیط آزمایشگاه تا دمای  خنک شود.

به منظور اندازه گیری میزان COD از دستگاه اسپکتروفتومتر استفاده می شود که اساس کار آن طیف سنجی می باشد. ویال حاوی نمونه پس از  خروج از دستگاه COD Trak با استفاده از دستمال تمیزی پاک می شود تا اثر انگشت یا هر لکه دیگری بر روی آن باقی نماند، چرا که دستگاه اسپکتروفتومتر از حساسیت بسیار بالایی برخوردار می باشد و در اثر وجود هرگونه لکه بر بدنه ویال قادر به اندازه گیری صحیح میزان COD نمی باشد و منجر به ایجاد خطا در نتیجه آزمایش خواهد شد.

دستگاه اسپکتروفتومتر در ابتدا با قرار دادن Blank کالیبره می شود و سپس می توان ویال حاوی نمونه را در آن قرار داد و به راحتی میزان COD موجود در نمونه را از روی دستگاه خواند، با ضرب کردن این عدد در 10 می توان میزان CODموجود در نمونه را گزارش نمود.

برای انجام آزمایش تعیین میزان BODموجود در نمونه از سیستم BOD Trak استفاده می شود. جهت انجام این آزمایش ابتدا انکوباتور را در دمای  تنظیم می کنیم و مقدار زیادی از نمونه (حدود 500-800ml) را در این دما در داخل انکوباتور قرار می دهیم و پس از خروج از انکوباتور بسته به تخمین میزان BOD موجود در نمونه حجم مشخصی از آن را داخل استوانه مدرج می ریزیم. مثلاً برای رنج 350-0 میلی گرم در لیتر BOD مقدار 160 میلی گرم نمونه برداشته می شود.

پودر لیتیم هیدروکساید را با استفاده از یک قیف به داخل درپوش پلاستیکی انتقال می دهیم، باید دقت شود که از این پودر حتی ذره ای به درون نمونه ریخته نشود، اگر چنین شود باید نمونه دور ریخته شود و تمامی مراحل از ابتدا انجام گیرد. در داخل جهت انجام همزنی از یک مگنت استفاده می شود و نمونه به میزان 160میلی گرم به داخل بطری انتقال داده می شود. مواد مغذی جهت فراهم نمودن شرایط رشد باکتری ها به داخل محتویات بطری انتقال داده می شود.

مهمترین بخش کار زمانی است که باید با استفاده از گریس عملیات مهر و موم سازی درب بطری انجام گیرد تا نسبت به نفوذ هوا عایق شود. گریس کاری در  تمامی قسمت های درب بطری انجام می گیرد، مقداری از گریس به لبه درب بطری نیز مالیده می شود تا هنگام قرار دادن درپوش پلاستیکی حاوی لیتیم هیدروکساید، درپوش کاملاً در محل خود ثابت قرار بگیرد، پس از بستن درب بطری بهتر است بار دیگر گریس کاری انجام بگیرد تا از غیرقابل نفوذ بودن بطریها نسبت به هوا اطمینان حاصل شود. پس از قرار دادن درپوش، و پس از اینکه دمای انکوباتور به  افزایش داده شد دستگاه BOD Trak به داخل انکوباتور انتقال داده می شود تا فعالیت میکروارگانیسم ها آغاز گردد. پس از اینکه سیستم به برق اتصال داده شد همواره باید بصورت مرتب در طی مدت 5روزی که مدت زمان لازم برای انجام این آزمایش است کنترل روند آزمایش انجام گیرد و باید دقت شود که همزنی در داخل بطری با استفاده از مگنت کاملاً بصورت پیوسته در تمام 5 روز انجام گیرد.

پس از اتمام 5 روز احتمال خطا در نتیجه آزمایش بسیار بالا می باشد که ناشی از دلایل متعددی می باشد من جمله عدم تنظیم صحیح دما یا عدم انجام صحیح هوادهی، که معمولاً نتیجه آزمایش بنا به این دلایل احتمال خطای بالایی خواهد داشت.

 

تحقیقات جنبی

مختصري در مورد آب پنير

آب پنير از لحاظ كيفيت پروتئين (دارا بودن اسيدهاي آمينه ضروري) ، قند (لاكتوز)، مواد معدني، ويتامين ها و قابليت هضم فرآوردهاي فرعي داراي ارزش غذايي بسيار بالايي مي باشد، اما به علت هزينه بالا در تغذيه حيوانات به صورت محدود استفاده مي شود. آب پنير تنها فرآورده فرعي لبني ويژه تغذيه دام است كه در ايران توليد مي شود و حاوي ميزان بالايي از پروتيئن هاي سرمي يا پروتئين هاي محلول در آب، مواد معدني، لاكتوز و ويتامين ها مي باشد.

آب پنير فاز محلول Soluble phaseشير است كه بعد از انعقاد كازئين  Caseinدر اثرعمل مايه پنير ( Rennet ) يا باكتر يهاي لاكتيكي ( Lactic bacteria ) از لخته جدا مي شود. لخته شامل كازئينها، چربيها، برخي مواد معدني و بعضي ويتامينها است، اما آب پنير حاوي لاكتوز، پروتئنهاي محلول يا پروتئينهاي آب پنير Soluble protein=whey   protein مواد معدني محلول، اسيدهاي آلي،ويتامينها و آنزيمها مي باشد.

ميزان مواد معدني آب پنير تابع نوع لخته توليدي و اسيديته شير و فرآيند است. در واقع بيش از 50 درصد ماده خشك شير اوليه وارد آب پنير مي شود و نصف كمتر وارد پنير مي گردد. عدم استفاده از اين زيرفرآورده به معني هدر رفتن كليه هزينه هايي است كه براي توليد بيش از نيمي ازتركيبات شير مصرف ميشود.

با توجه به غناي اين ماده از نظر دارا بودن تركيبات آلي، قدرت آلوده كنندگي آن بسيار شديد بوده و داراي Biological Oxygen Demand (B.O.D) يا نياز بيولوژيكي اكسيژن برابر 35  تا 45 هزار ميلي گرم اكسيژن براي هر ليتر است. اگر آب پنير به داخل رودخانه تخليه شود با جذب اكسيژن محلول آب، حيات آبزيان را نابود مي كند و اگر بدون خنثي سازي دفع شود، هر 3 كيلوگرم آن معادل فاضلاب ناشي از زندگي دو نفر با معيارهاي زندگي متوسط شهري، محيط را آلوده م يكند. يعني آب پنير روزانه هر يك از كارخانجات بزرگ احداث شده ميتواند معادل فاضلاب يك شهر 80 هزار نفري محيط زيست اطراف كارخانه را آلوده نمايد.

آب پنير را نمي توان به داخل چاه تخليه كرد زيرا بعد از مدت كوتاهي، Pr ها و چربيهاي آب پنير خلل و فرج خاك را بسته و چاه را تقريبا غيرقابل نفوذ مي سازند. ضمنا از طريق نفوذ به آبهاي زيرزميني باعث آلودگي شديد ميكروبي منابع زيرزميني مي شوند و چون كارخانه ناچار به كندن چا ههاي تازه است تا شعاع بسيار بزرگي اين انتقال آلودگي تعميم مي يابد. قدرت آلوده كنندگي آب پنير اولين محرك انجام تحقيقات فرآيند آن در قرن حاضر بوده است.

اثر آب پنير در درمان بيماري ها

 مطالعات متعدد حاکي از تأثير لاکتوفرين و بتالاکتوگلوبين بر تقويت سيستم ايمني و اثرات ضدسرطاني مي باشد. کمبود گلوتاتيون از مشکلات معمول افراد مبتلا به بيماري ايدز است. جهت افزايش اسيدآمينه سيستئين و در نتيجه گلوتاتيون در اين موارد، تحقيقاتي در زمينه استفاده از پروتئين آب پنير صورت گرفت و نشان داده شد که کيفيت زندگي در بيماراني که از آب پنير استفاده مي کنند، بهبود يافته است. لازم به توضيح است که نخستين عملکرد آب پنير در داخل سلول، تبديل اسيدآمينه سيستئين به گلوتاتيون مي باشد. لاکتوفرين پلاسما در عفونت ها، التهاب ها، ابتلا به تومورها و بالا بودن سطح آهن افزايش مي يابد. مطالعات متعدد نشان مي دهند که لاکتوفرين نقش مهمي در دفاع از بدن در برابر پاتوژن ها دارد. رژيم هاي غذايي پرچرب سبب افزايش خطر ابتلا به بيماري هاي قلبي ـ عروقي مي شوند و از آنجا که ابتلا به اين بيماري ها با عواملي مثل سن، ژنتيک، چاقي و کم تحرکي ارتباط دارد، کيفيت چربي موجود در رژيم غذايي بايد مد نظر قرار گيرد. به عبارت ديگر، در کنار ورزش به عنوان مقابله با کم تحرکي، تنظيم رژيم غذايي عامل مهمي است که ساده تر از ديگر عوامل مؤثردر بروز بيماري هاي قلبي ـ عروقي قابل کنترل مي باشد. بيش از 12 نوع چربي مختلف شامل اسفنگوليپيدها، استرول ها، کلسترول و اسيداولئيک در شير وجود دارد. مطالعات نشان مي دهد که مصرف شير و لبنيات در کاهش فشارخون و کاهش خطر ابتلا به بيماري پرفشاري خون مؤثر اس. همچنين، مصرف پروتئين آب پنير در افزايش قدرت عضلاني و نيز کاهش چاقي تأثير بسزايي دارد.

توليد يک جايگزين براي شير مادر بسيار بحث برانگيز است. نوزادان روزانه سه گرم لاکتوفرين درهفته اول زندگي مصرف مي کنند. نوزادي که از شير مادر تغذيه مي کند، نسبت به نوزادي که شير خشک مي خورد، ميکروفلور روده اي غني تري دارد و بيفيدوباکتريا و لاکتوباسيل موجود در روده اين نوزادان به خوبي از کلونيزه شدن ميکروب هاي بيماري زا جلوگيري مي کند. مطالعات نشان مي هد که افزودن لاکتوفرين به تغذيه نوزاداني که از شيرخشک تغذيه مي کنند، سبب افزايش ميزان باکتري هاي مفيد در روده و اثراتي مشابه روده نوزاداني مي شود که شير مادر مي نوشند؛ گرچه ميزان اين باکتري ها به حد نوزاداني که از شير مادر تغذيه مي کنند نمي رسد. همچنين، تقريباً سه ماه طول مي کشد تا اين باکتري ها درروده اين نوزادان ظهور يابند. پروتئين هاي آب پنير بر روي موکوس دستگاه گوارش اثر محافظتي دارند. اين اثر به دليل وجود اجزاي سولفيدريل، خصوصاً سيستيئن، و ارتباط آن با اسيدگلوتاميک در توليد گلوتاتيون مي باشد. وجود اسيدهاي آمينه متنوع و حياتي در پروتئين آب پنير براي ترميم زخم هاي پس از جراحي مفيد است. همچنين، مصرف اين پروتئين ها در موقعيت هاي پراسترس از جمله جراحي که استرس زيادي به بدن وارد مي کند، مناسب و مفيد مي باشد.

ورود آب پنير به فاضلاب مشكلات زيادي را در آلودگي محيط زيست ايجاد خواهد نمود. احداث سيستم تصفيه فاضلاب براي آب پنير علاوه بر اين كه هزينه زيادي دارد با وارد كردن آب پنير به محيط زيست علاوه بر آلودگي شديد آن، هزاران تن پروتئين با ارزش بيولوژيكي بالا و لاكتوز و مقادير قابل توجهي ويتامين و مواد معدني از دست مي رود. در سال هاي اخير تلاش هايي در جهت يافتن موارد استفاده بيشتر از اين فرآورده كه همواره به عنوان ضايعات تلقي و به همان شكل با آن برخورد مي شد، صورت گرفته است. بعضي كارخانجات لبني به جاي پاكسازي آب پنير در تاسيسات پاكسازي ويژه، اقدام به اسپري آن روي مزارع كرده اند كه روش موثر و پر سودي براي كارخانه دار و دامدار محسوب مي شود. 

از آب پنير فرآورده هاي مختلفي از قبيل پودر آب پنير، پروتئين تغليظ شده آب پنير (WPC)، لاكتوز، پروتئين تك ياخته، انواع نوشابه، خوراك دام و غيره مي توان به دست آورد. ولي يكي از روش هاي عملي با توجه به ظرفيت هاي پايين واحدهاي پنيرسازي در ايران، استفاده ار آن براي خوراك دام مي باشد. آب پنير را مي توان به صورت آزاد در اختيار گاوهاي گوشتي قرار داد اما مصرف مقدار زياد آب پنير در گاوهاي شيري باعث كاهش توليد شير و درصد چربي مي شود.

توسط اولترافیلتراسیون پروتیین آب پنیر را جدا نموده و در تغذیه انسان مورد استفاده قرار می دهند. مایع باقی مانده را نغلیظ نموده و با افزودن آمونیاک به آن، بعنوان منبع انرژی و پروتیین در تغذیه دام استفاده می نمایند. تخمیر آب پنیر به منظور تولید پروتیین تک یاخته ای (SCP) انواع الکل ها، اسید لاکتیک، اسید سیتریک، اسید آسکوربیک (ویتامین C)،اسید استیک، اسید پروپیونیک، بعضی پلی ساکاریدها بعضی آنزیم ها، لایزین، ویتامین ، گلیسرول و ...نیز صورت می گیرد.

توليد SCP از آب پنير از دهه ي 60 ميلادي رايج بوده است و جنبه صنعتي پيدا كرده است و بازار اصلي مصرف آن تغذيه دام و طيور بوده ولي بعدا در تكميل برخي غذاهاي انسان نيز مورد استفاده قرار گرفته است. به طور كلي، اگر بهره هاي به دست آمده از آب پنير به عنوان پروتئين را در كشورهاي ديگر در مورد يكي از كارخانجات بزرگ كشورمان به عنوان مبناي محاسبه قرار دهيم، به اين نتيجه مي رسيم كه هر كارخانه قادر است روزانه 500 كيلوگرم پروتئين خالص طبيعي و 3 تن پروتئين مخمر توليد نمايد. اين ملاحظات نشان  می دهد كه براي كشوري مانند ايران كه واردكننده ي انواع پروتئين است، تا چه حد استفاده از اين منبع مي تواند ميزان وابستگي را كاهش دهد. در اين مختصر، ابتدا در مورد آب پنير و خصوصيات آن و سپس در مورد SCP بحث شده و در انتها خلاصه خط توليد SCP از آب پنير گنجانده شده است. اميد است كه ايران ما روزي در تهيه مواد مصرفي براي تغذيه دا مها و طيور به خود كفايي برسد.

ميكروارگانيسمها به عنوان غذا )پروتئين تك ياخته(

اگرچه ميكروارگانيسم هاي مختلفي مانند مخمرها، كپكها و جلبكها براي مصرف انسان توصيه شده اند، اما تاكنون فقط مخمرها به عنوان غذا استفاده شده اند استفاده از آنها در شرايط غيرمعمولي و به مقدار زياد بوده است. در طول جنگ جهاني دوم، زماني كه در رژيم غذايي كمبود پروتئنها و ويتامينها وجود داشت، مردم آلمان مخمرها و يك كپك )ژئوتريكوم كانديدوم( را به عنوان غذا در حجم زيادي توليد كردند. بعد از جنگ، انگلستان براي توليد مخمر غذايي كارخانه اي را در جامائيكا تاسيس كرد. وجود كارخانجات فعال توليدكننده مخمرهاي مورد استفاده در غذاي انسان و دام در كشورهاي آلمان، سوئد، فنلاند، آفريقاي جنوبي، جاميكا، فورموسا و آمريكا گزارش شده است. توليد اين ميكروارگانيسمها مختص مناطقي است كه منابع كربوهيدراتي ارزان قيمت به وفور يافت مي شود و كمبود پروتئينها و ويتامينها وجود دارد.

پروتئين تك ياخته عبارتي است كه به طور كلي براي «سلو لهاي ميكروبي رشديافته و تهيه شده به عنوان منبع غذايي انسان و حيوان» به كار ميرود. بعضي از متخصصان معتقدند زماني كه پروتئين توليدشده به دست آمده از كشاورزي و شيلات كافي نباشد، استفاده از توليد SCP از آب پنير از دهه ي 60 ميلادي رايج بوده است و جنبه صنعتي پيدا كرده است و بازار اصلي مصرف آن تغذيه دام و طيور بوده ولي بعدا در تكميل برخي غذاهاي انسان نيز مورد استفاده قرار گرفته است.

به طور كلي، اگر بهره هاي به دست آمده از آب پنير به عنوان پروتئين را در كشورهاي ديگر در مورد يكي از كارخانجات بزرگ كشورمان به عنوان مبناي محاسبه قرار دهيم، به اين نتيجه مي رسيم كه هر كارخانه قادر است روزانه 500 كيلوگرم پروتئين خالص طبيعي و 3 تن پروتئين مخمر توليد نمايد. اين ملاحظات نشان مي دهد كه براي كشوري مانند ايران كه واردكننده ي انواع پروتئين است، تا چه حد استفاده از اين منبع مي تواند ميزان وابستگي را كاهش دهد.

در اين مختصر، ابتدا در مورد آب پنير و خصوصيات آن و سپس در مورد SCP بحث شده و در انتها خلاصه خط توليد SCP از آب پنير گنجانده شده است. اميد است كه ايران ما روزي در تهيه مواد مصرفي براي تغذيه دا مها و طيور به خود كفايي برسد.

تخميرهاي ميكروبي و گسترش صنعتي توليد و تهيه SCP راه حلهاي احتمالي جبران كمبود پروتئين خواهند بود.

مزاياي استفاده از SCP عبارتند از:

-1 امكان استفاده از مواد غذايي كه براي انسان قابل استفاده نيستند و به عنوان سوبسترا براي توليد SCP به كار مي روند.

-2 توليد ميكروارگانيسم هايي كه پروتئين زيادي)براساس وزن خشك( دارند. مقدار پروتئين ممكن است نزديك 70 - 60 درصد وزن سلول را تشكيل دهد.

-3 افزايش سريع سلو لها )پروتئين( كه علت آن كوتاه بودن فوق العاده زمان تقسيم است.

-4 فرآيند توليد به شرايط اقليمي بستگي ندارد.

خلاصه ي خط توليد SCP از آب پنير

ابتدا جداسازي چربي از آب پنير صورت مي گيرد كه هم زمينه ي فعاليت ميكروب آماده تر ميشود وهم با جداسازي چربي، ارزش اقتصادي عمليات بالا مي رود. بعد از اين كار پروتئينهاي اصلي آب پنير جدا ميشوند. در صنعت ميتوان اين جداسازي را به كمك رو شهاي غشايي و يا اسيد و حرارت انجام داد. البته در دو مورد، كيفيت آب پنير پروتئين زدايي شده متفاوت خواهد بود. به اين ترتيب مايعي باقي مي ماند كه بعد از جداسازي چربي و پروتئين ها عمدتا شامل لاكتوز است كه بخش اعظم ماده خشك آن را تشكيل ميدهد و در كنار آن تركيبات ديگري بخصوص مواد معدني وجود دارند. اين ماده از نظر ماده خشك فقير است. بنابراين بهتر است به صورت نسبي غليظ شود و به آن مخمري اضافه شود كه قادر باشد لاكتوز را مصرف نمايد. اين چنين آب پنيري داراي كليه مواد مورد نياز رشد ميكروبها نيست و بنابراين لازم است به آن افزودنيهاي خاصي اضافه شوند كه مورد استفاده غذايي مخمرها واقع شده، رشد آنها را تسريع نمايند.

بعد از تنظيم تركيبات غذايي محيط، به آن كشت حاوي مخمر خالص )مخمري كه بتواند لاكتوز را تبديل به پروتئين سلولي كند، مهمترين مخمري كه در مقياس صنعتي از آن استفاده ميشود Kluyveromyces, Fragilis مي باشد اضافه ميشود. بايد شرايط رشد مخمر از هر حيث فراهم شود.

توليد مخمر غذايي از آب پنير

توليد پروتئين سلولي از آب پنير يكي از رو شهاي مهم بهينه سازي آن است. اصولا تبديل مواد قندي كم ارزش به مواد پروتئيني يكي از متحول ترين زمينه هاي تحقيقي و صنعتي دهه هاي گذشته بوده و اينك نيز از بخشهاي مهم بيوتكنولوژي مي باشد. توليد چنين پروتئيني حتي از فاضلاب بسياري از كارخانجات در صنعت رايج مي باشد.

اين نوع پروتئين بيشتر به عنوان جايگزين پروتئين سويا در تغذيه دام ها و ساير كاربردها و يا پودر ماهي در تغذيه طيور به كار ميرود.

كشور ما از نظر اين دو منبع وابسته به واردات بوده و به همين دليل دامدار يهاي صنعتي و مرغداري ها از اين نظر وابسته به منابع خارجي ميباشند، نوسانات قيمت ارز موجب ميشود كه يا قيمت گوشت مرغ و تخم مرغ و مواد دامي افزايش يابد و يا گاهي به علت عدم واردات اين مواد راندمان توليد گوشت و تخم مرغ در حد جالبي نباشد. تاكنون به علت پراكندگي واحدهاي توليد پنير و نازل بودن ميزان توليد اين واحدها،توليد پروتئين تك سلولي نمي توانسته است مطرح باشد. مخارج سرد كردن، نگهداري وحمل مقادير كم آب پنير آن قدر زياد است كه توجيه اقتصادي چنين توليدي را زير سوال برده و كل صنعت را مواجه با شكست مي نمايد. اما با فعال شدن واحدهاي بزرگ با ظرفيتهاي زياد، امكان توليد مقادير قابل توجه پروتئين سلولي از نظر اقتصادي قابل بررسي است. يكي از توجيهات مهم توليد پروتئين سلولي از آب پنير اين است كه اين فرآيند به شدت قدرت آلوده سازي زير فرآورده، را كاهش ميدهد.

به نياز شديد مخمر به اكسيژن جهت رشد و تكثير ميبايستي به حد كافي اكسيژن در اختيارميكروب قرار گيرد، بعد از اينكه تمام لاكتوز تبديل شد، مخمرها با نيروي گريز از مركز جدا شده و شستشو ميشوند و بعد از خشك كردن در شرايط معين بسته بندي مي گردند.

 

 

 

پیشنهادات دانشجو

 

پوکی استخوان

پوکی استخوان یا استئوپورز یک اختلال اسکلتی است که ویژگی بارز آن کاهش استحکام استخوان بوده و فرد را در معرض خطر شکستگی قرار می‌دهد.

دو سوم بافت استخوان از كلسیم و مواد معدنی تشكیل شده است. در اوایل زندگی (نوزادی، كودكی و جوانی) چون استخوان‏ها به سرعت در حال رشد می‏باشند نیاز به كلسیم زیادی دارند، همچنین در دوران میانسالی و سالمندی دریافت كلسیم كافی اهمیت دارد چون از برداشت ذخیره آن از استخوان‏ها، جلوگیری می‏شود. مقدار نیاز كلسیم بستگی به سن دارد. كلسیم باعث سختی و استحكام استخوان‏ها می‏گردد به همین دلیل باید از غذاهایی كه سرشار از كلسیم هستند زیاد استفاده كرد.

علل بیماری

این بیماری در دوران یائسگی زنان بسیار شایع است زیرا در این دوران استروژن بسیار در بدن زنان کم می‌شود.همچنین کمبود مواد معدنی مانند کلسیم ٬ پروتئین و ویتامین دی و مصرف بیش از اندازه کافئین و استعمال دخانیات مانند سیگار باعث پوکی استخوان می‌شود.در شرایط کمبود مواد معدنی در رژیم غذایی، بدن این کمبود را از بافت‌های استخوانی می‌گیرد و این کار در طول زمان باعث فقر استخوان‌ها از لحاظ مواد معدنی و در نتیجه پوکی استخوان می‌گردد. همچنین با بالا رفتن سن تخریب بافت استخوانی بیش از ساخت آن می‌شود و با گذشت زمان و در دوران کهنسالی این عارضه بروز می‌کند هر چند که امروزه این بیماری به دلیل عدم استفاده کافی از مواد غذایی کلسیم دار مانند شیر و فراورده های لبنی در جوانان نیز بسیار شایع می باشد.

 

 

علایم

برخلاف بسیاری از بیماری‌های مزمن دیگر که علائم و نشانه‌های متعددی دارند، استئوپروز یک بیماری خاموش و بدون علامت است تا زمانی که یک شکستگی ایجاد شود. که هفتصدهزار مورد آن در مهره‌ها، دویست و پنجاه هزار مورد در استخوان رادیوس، دویست و پنجاه هزار مورد در لگن و سیصدهزار مورد در سایر استخوان‎ها رخ می‎دهند شکستگی‌های لگن وخیم‌ترین عارضه استئوپروز بوده و میزان مرگ ومیر آن در سال اول بیش از ۲۰٪ است

نوجوانان و بزرگسالان تا 24 سال و زنان شیرده باید روزانه 4-3 وعده (هر وعده معادل یك لیوان) در روز شیر بخورند. در صورت عدم تحمل شیر، ماست، پنیر و كشك جایگزین‏های خوبی هستند.

در افرادی كه نمی‏توانند از مواد حاوی كلسیم استفاده كنند یا غذاهای كلسیم دار به مقدار كافی نمی‏خورند باید قرص كلسیم تجویز شود.

 ویتامین D باعث جذب كلسیم از روده و باز جذب مجدد آن توسط كلیه‏ها می‏شود. ویتامین D در افراد سالم چندین ماه در كبد ذخیره می‏شود. ویتامین D مورد نیاز بدن از دو منبع تأمین می‏شود، منبع غذایی و تابش آفتاب به پوست.  غذاهای حاوی ویتامین D، ماهی‏های چرب (ساردین، تون و..)، جگر و تخم مرغ می‏باشد. قرص‏های ویتامین D برای افرادی كه به آفتاب دسترسی ندارند یا اختلال تغذیه‏ای دارند یا افرادی كه بعلت بیماری كلیه‏هایشان قادر به جذب مجدد ویتامین D نیست، همچنین برای افراد مسن نیز تجویز می‏شود.

کمبود مصرف مواد لنبی در سنین کودکی و نوجوانی باعث شده که سن ابتلا به پوکی استخوان در ایران به مرز 35 سال برسد. هزینه های درمان این بیماری به مراتب سنگین تر از تامین شیر، ماست و... برای خانواده های کم درآمد است.

 

 

تولید شیرهای غنی شده با ویتامین D ویژه مبتلایان به پوکی استخوان

از آنجایی که شیر منبعی غنی از مواد معدنی بویژه کلسیم و فسفر میباشد و عامل اساسی در جذب کلسیم توسط بدن تا حد بسیار زیادی در ارتباط با ویتامین D و فسفر می باشد تولید شیرهای غنی شده با ویتامین D می تواند منجر به افزایش جذب کلسیم در بدن شود و جایگزین کردن این شیرها با شیرهای معمولی با میزان ویتامین D اندک در مصرف روزانه در طول زمان منجر به جبران کمبود کلسیم در این افراد خواهد شد.

همانگونه که اشاره شد یکی از روشهای جبران کمبود ویتامین D بدن که توسط پزشکان نیز توصیه می شود قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم نور خورشید به مدت حداقل 20 دقیقه می باشد ولی از آنجایی که در هر فصلی از سال و نیز در هر منطقه از جهان، دسترسی به نور آفتاب امکان پذیر نمی باشد استفاده از این روش همیشه عملی نخواهد بود.

در صورت تولید چنین شیرهایی توصیه می شود قبل از تولید به منظور اطمینان از مشتری پسندی آن به مدت معینی آمارگیری انجام گیرد تا میزان استقبال مبتلایان به پوکی استخوان از این محصول مورد ارزیابی قرار گیرد. امروزه افراد مبتلا به این بیماری روزانه ملزم به مصرف قرص های کلسیم و ویتامین D جهت جبران کمبود کلسیم بدن می باشند، این داروهای شیمیایی در کنار تمام ویژگی های مثبتی که دارند صرف نظر از هزینه های آن  در طولانی مدت منجر به تشکیل رسوب در کلیه فرد مصرف کننده می شوند که به مرور زمان می توانند باعث ایجاد نارسایی ها و اختلالات کلیوی در فرد مصرف کننده شوند. جایگزین نمودن این محصول با داروهای شیمیایی می تواند گامی بزرگ در راستای کمک به بهبود مشکل این بیماران و جامعه پزشکی باشد و محصول تولید شده تلفیقی از صنایع غذایی و علم پزشکی به شمار رود.

عیب عمده تولید چنین محصولی در نگاه اول هزینه احتمالی بالا بمنظور تزریق ویتامین D به شیر می باشد که امید است در آینده ای بسیار نزدیک پژوهشگران کشور عزیزمان ایران بتوانند راه حل مناسب و مقرون به صرفه ای را در راستای عملی نمودن این طرح ارائه نمایند.

همچنین میتوان در صورت استقبال از این طرح، با انجام تحقیق پیرامون بیماری های خاصی که ناشی از کمبود ویتامین ها می باشند محصولاتی را تولید نمود که غنی شده با ویتامین ها یا املاح خاصی هستند و میتوانند در بهبود بیماریها به افراد مبتلا کمک نمایند.

حذف مرحله هموژن کردن در پروسه تولید آبمیوه

در طی پروسه تولید آبمیوه در کارخانه پگاه آذربایجان غربی و به منظور همگن نمودن محصول تولید شده مرحله هموژن کردن آبمیوه انجام می گیرد که طی بررسی های انجام گرفته در این زمینه در صورت حذف این مرحله از پروسه تولید آبمیوه مشکلی در محصول تولیدی ایجاد نخواهد شد. در صورتیکه استفاده از هموژنایزر برای این منظور منجر به مصرف انرژی بالایی خواهد شد که هزینه نسبی بالایی را نیز برای کارخانه در بر خواهد داشت. توصیه می شود پس از انجام بررسی های دقیق در این زمینه و حصول اطمینان از عدم ایجاد مشکل اساسی پس از حذف این مرحله در پروسه تولید آبمیوه در صورت امکان این مرحله از خط تولید آبمیوه بطور کامل حذف گردد تا مصرف انرژی و تولید هزینه مازاد برای کارخانه را در پی نداشته باشد.                                                      منبع:وب سایت تخصصی صنایع غذایی ایران