دستگاه های غذایی
اطلاعات دستگاه های غذاییدستگاه های غذایی
اطلاعات دستگاه های غذاییطراحی خط فرآیند (لبنیات)- قسمت دوم
تجهیزات زیر برای یک فرآیند کنترل از راه دور مورد نیاز است:
مخازن سیلو(silo) برای نگهداری شیر خام.
مبدل حرارتی صفحه ای برای گرمایش و سرمایش، یک لوله نگهدارنده و یک واحد آب گرم.
شفاف کننده گریز از مرکز (از آنجایی که فقط شیر کامل باید تصفیه شود، در این مثال به جداکننده گریز از مرکز نیاز نیست).
مخزن ذخیره متوسط برای نگهداری موقت شیر فرآوری شده. لوله‌ها و اتصالات برای اتصال اجزای اصلی و دریچه‌های پنوماتیک برای کنترل و توزیع جریان محصول و مایعات تمیزکننده.
پمپ هایی برای انتقال شیر از طریق کل تصفیه خانه شیر.
تجهیزات کنترلی برای کنترل ظرفیت، دمای پاستوریزاسیون و موقعیت دریچه.
انواع سیستم های خدماتی:
– -تامین آب
– -تولید بخار
- یخچال برای خنک کننده
- هوای فشرده برای واحدهایی که با پنوماتیک کار می کنند
- نیروی برق
- تخلیه و هدر دادن آب
بنابراین، برنامه دمای پاستوریزاسیون و همچنین مشخصات سایر مناطقی که گرمایش و سرمایش مورد نیاز است (ذخیره سرد، سیستم های نظافتی و غیره)، قبل از تعداد و توان ماشین های برقی، تعداد پنوماتیک باید مشخص باشد. واحدهای بهره برداری شده، ساعات کار کارخانه و غیره را می توان تعیین کرد.
انتخاب مخازن سیلو تجهیزات
تعداد و اندازه مخازن سیلو بر اساس برنامه های تحویل شیر خام و حجم هر تحویل تعیین می شود. برای بهره برداری مداوم از کارخانه بدون توقف به دلیل کمبود مواد اولیه، باید شیر خام کافی در دسترس باشد.
ترجیحاً شیر باید حداقل یک ساعت قبل از فرآوری نگهداری شود، زیرا گاز زدایی طبیعی شیر در این مدت زمان انجام می شود. دوره های کوتاه هم زدن قابل قبول است، اما تا حدود 5 تا 10 دقیقه قبل از تخلیه سیلو، برای یکسان کردن کیفیت کلی، نیازی به هم زدن نیست. این امر از تداخل با فرآیند گاز زدایی طبیعی جلوگیری می کند.
مبدل حرارتی
هدف اصلی پاستوریزه کردن شیر از بین بردن میکروارگانیسم های بیماری زا است. برای رسیدن به این هدف، شیر معمولاً حداقل به مدت 15 ثانیه در دمای حداقل 72 درجه سانتیگراد گرم می شود و سپس به سرعت خنک می شود. این پارامترها توسط قانون در بسیاری از کشورها تصریح شده است. مبدل حرارتی صفحه ای بیشتر برای مقاصد پاستوریزاسیون شیر در بازار رایج است. در مواقعی که زمان کار طولانی ضروری است می توان از مبدل های حرارتی لوله ای استفاده کرد. مبدل های حرارتی سطح خراشیده برای محصولات چسبناک استفاده می شود.
زمانی که پارامترهای مربوطه مشخص باشد، می توان اندازه (ابعاد) مبدل حرارتی را محاسبه کرد. در مثال حاضر، پارامترها عبارتند از:
ظرفیت کارخانه، لیتر در ساعت 20000
برنامه دما، درجه سانتیگراد 4 - 72 - 4
اثر احیا کننده، %90-94
دمای محیط گرمایش 74-75 درجه سانتیگراد
دمای مایع خنک کننده، درجه سانتیگراد +2
تقاضا برای سرویس (بخار، آب و آب یخ) نیز محاسبه می شود، زیرا این امر به طور قابل توجهی بر انتخاب دریچه ها برای تنظیم بخار و تغذیه آب یخ تأثیر می گذارد.
در مبدل های حرارتی صفحه ای، صفحات اتصال بین مقاطع دارای ورودی و خروجی برای رسانه های محصول و خدمات هستند. اتصالات ورودی و خروجی را می توان به صورت عمودی یا افقی جهت داد. انتهای مبدل حرارتی صفحه (قاب و صفحه فشار) نیز می تواند دارای ورودی و خروجی باشد.
ادامه دارد...
طراحی خط فرآیند (لبنیات)
در کارخانه لبنیات، شیر خام از چندین مرحله تصفیه در انواع تجهیزات فرآوری عبور می کند و قبل از اینکه به صورت یک محصول تمام شده و تصفیه شده به دست مصرف کننده برسد. تولید معمولاً به طور مداوم در یک فرآیند بسته انجام می شود که در آن اجزای اصلی توسط یک سیستم لوله به هم متصل می شوند. نوع رفتار و طراحی فرآیند به محصول نهایی بستگی دارد.
فرآیند توضیح داده شده در این فصل، پاستوریزاسیون عمومی شیر است. این فرآیند عملیات اساسی در فرآوری شیر در بازار است و همچنین یک مرحله پیش تصفیه مهم در زنجیره ای از فرآیندهای لبنی مانند پنیرسازی و تولید شیر را تشکیل می دهد. هدف ارائه برخی از ملاحظاتی است که طراح کارخانه هنگام برنامه ریزی یک کارخانه پاستوریزاسیون شیر کامل باید با آنها روبرو شود.
ملاحظات طراحی فرآیند
هنگام طراحی یک خط فرآیند، جنبه های زیادی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. آنها می توانند متفاوت باشند و بسیار پیچیده باشند، که مطالبات قابل توجهی را برای مسئولین برنامه ریزی اولیه ایجاد می کند. مهندسی پروژه همیشه شامل سازش بین الزامات مختلف مانند:
- · مربوط به محصولات – در مورد مواد خام، عملکرد آن و کیفیت محصول نهایی
- · مربوط به فرآیند - مربوط به ظرفیت کارخانه، انتخاب اجزا و سازگاری آنها، درجه کنترل فرآیند، در دسترس بودن رسانه گرمایش و سرمایش، تمیز کردن تجهیزات پردازش و غیره.
- · اقتصادی - اینکه هزینه کل تولید برای مطابقت با استانداردهای کیفی تعیین شده تا حد امکان پایین باشد
- · حقوقی - قانونی که پارامترهای فرآیند و همچنین انتخاب اجزا و راه حل های سیستم را مشخص می کند
فرآیند نشان داده شده در شکل 1 به عملیات حرارتی – پاستوریزه کردن – شیر کامل می پردازد، به عنوان مثال. شیر بازار برای فروش به مصرف کنندگان
برخی از الزامات قانونی
در اکثر کشورهایی که شیر به محصولات
مختلف تبدیل می شود، الزامات خاصی توسط قانون برای محافظت از مصرف کنندگان در
برابر عفونت توسط میکروارگانیسم های بیماری زا تعیین می شود. جمله بندی و توصیه ها
ممکن است متفاوت باشد، اما ترکیب زیر متداول ترین الزامات بیان شده را پوشش می
دهد:
- · عملکرد حرارتی
شیر باید به گونه‌ای عملیات حرارتی شود که همه میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا از بین بروند. حداقل دما/زمان نگهداری 72 درجه سانتیگراد به مدت 15 ثانیه باید بدست آید.
- · ذخیره سازی
دمای گرمایش باید به طور خودکار ثبت شود و رونوشت برای مدت زمان تعیین شده ذخیره شود.
- شفاف سازی قبل از عملیات حرارتی
از آنجایی که شیر اغلب حاوی مواد جامد مانند ذرات خاک، لکوسیت‌ها (گلبول‌های سفید خون) و سلول‌های سوماتیک (بافت پستان) است، باید شفاف‌سازی شود. از آنجایی که اگر باکتری‌ها در توده‌ها و ذرات شیر پنهان شده باشند، پاستوریزاسیون کمتر مؤثر است، باید قبل از گرم کردن، شفاف‌سازی انجام شود. شیر را می توان در یک فیلتر یا به طور موثرتر در یک زلال کننده گریز از مرکز زلال کرد.
- · جلوگیری از جوشیدن
مبدل های حرارتی به گونه ای محاسبه می شوند که فشار بیشتری در جریان شیر پاستوریزه در مقایسه با شیر غیر پاستوریزه و محیط های سرویس حفظ شود. اگر نشتی در مبدل حرارتی رخ دهد، شیر پاستوریزه باید در شیر غیر پاستوریزه یا محیط خنک کننده جریان یابد، نه در جهت مخالف. برای اطمینان از این امر، یک بوستر پمپ برای ایجاد اختلاف فشار اغلب مورد نیاز است و در برخی کشورها اجباری است.
در صورت افت دما در محصول پاستوریزه به دلیل کمبود موقت محیط گرمایشی، کارخانه باید دارای یک شیر انحراف جریان باشد تا شیری که به اندازه کافی گرم نشده است به مخزن تعادل منحرف شود.
شکل1- نمودار بلوک تعمیم یافته فرآیند پاستوریزاسیون شیر.