تولید صنعتی و کارگاهی ماست و سایر محصولات لبنی تنها به داشتن یک مخزن و همزن ساده محدود نمیشود. کیفیت بافت، یکنواختی، قوام، پایداری و حتی ماندگاری محصول، تا حد زیادی به نوع سیستم اختلاط و هموژنایزری که در فرآیند تولید استفاده میشود وابسته است.
اگر قصد تولید محصولاتی مانند ماست، ماست همزده، ماست یونانی، دوغ، خامه، پنیر خامهای، کره، دسرهای لبنی و سایر فرآوردههای لبنی را در مقیاس صنعتی دارید، انتخاب یک میکسر هموژنایزر مناسب یکی از مهمترین تصمیمات شما خواهد بود.
چرا همزن معمولی برای تولید ماست کافی نیست؟
همزنهای پروانهای یا پارویی تنها وظیفه جابهجایی سیال را بر عهده دارند و توانایی ایجاد برش (Shear) بالا را ندارند. در نتیجه در بسیاری از محصولات لبنی مشکلات زیر مشاهده میشود:
- عدم یکنواختی بافت
- تشکیل کلوخه
- پخش نشدن کامل استابیلایزرها
- جدا شدن آب از ماست (Syneresis)
- زمان اختلاط طولانی
- کاهش کیفیت ظاهری محصول
به همین دلیل در خطوط تولید صنعتی، از میکسرهای هموژنایزر روتور-استاتور استفاده میشود که علاوه بر اختلاط، عملیات هموژنیزه کردن را نیز انجام میدهند.
اهمیت استفاده از تجهیزات استنلس استیل در تولید لبنیات
تمام تجهیزات در تماس با شیر و محصولات لبنی باید مطابق استانداردهای صنایع غذایی ساخته شوند.
به همین دلیل بدنه مخازن، شفت، هد هموژنایزر و سایر قطعات در تماس با محصول معمولاً از:
- استنلس استیل 304
- استنلس استیل 316
ساخته میشوند تا علاوه بر مقاومت بالا در برابر خوردگی، امکان شستشوی کامل (CIP) و رعایت الزامات بهداشتی فراهم شود.
چرا میکسر هموژنایزر بچ(سبدی) برای تولید ماست گزینه مناسبی است؟
در بسیاری از فرمولاسیونهای لبنی، هموژنایزر بسکتی یا میکسر بچآپ سبدی عملکرد بسیار مطلوبی دارد.
این نوع هد دارای یک محفظه مشبک است که روتور با سرعت بالا در داخل آن دوران میکند و محصول بارها از میان سوراخهای سبد عبور میکند.
در نتیجه:
- تنش برشی بسیار بالایی ایجاد میشود.
- ذرات به اندازه یکنواختتری میرسند.
- مواد افزودنی بهتر پخش میشوند.
- امولسیون پایدارتر تشکیل میشود.
- در صورت مناسب بودن فرمولاسیون، افزایش ویسکوزیته و قوام محصول نیز حاصل میشود.
این ویژگیها باعث میشود محصول نهایی دارای بافتی نرم، یکنواخت و بدون دانه باشد.
محل قرارگیری تصویر:
تصاویر انواع هدهای هموژنایزر بسکتی در کنار یکدیگر
نقش میکسر هموژنایزر در افزایش کیفیت ماست
در تولید ماست، تنها افزایش سرعت همزدن ملاک نیست؛ بلکه نحوه انتقال انرژی به محصول اهمیت بیشتری دارد.
هموژنایزر با ایجاد نیروی برشی کنترلشده میتواند:
- استابیلایزرها را کاملاً هیدراته کند.
- گلولههای چربی را ریزتر نماید.
- از تشکیل توده جلوگیری کند.
- قوام یکنواخت ایجاد کند.
- زمان فرآیند را کاهش دهد.
- کیفیت نهایی محصول را بهبود دهد.
البته باید توجه داشت که غلظت نهایی ماست تنها به دستگاه وابسته نیست و عواملی مانند نوع شیر، درصد چربی، میزان پروتئین، استابیلایزر، دمای فرآیند، زمان تخمیر و فرمولاسیون نیز نقش بسیار مهمی دارند.
اهمیت اینورتر در تولید محصولات لبنی
یکی از مهمترین تجهیزات جانبی در میکسرهای صنعتی، اینورتر (VFD) است.
استفاده از اینورتر در صنایع غذایی و دارویی تقریباً یک ضرورت محسوب میشود؛ زیرا امکان کنترل دقیق سرعت دوران هموژنایزر را فراهم میکند.
از آنجایی که هر فرمولاسیون رفتار متفاوتی دارد، نمیتوان یک سرعت ثابت را برای تمام محصولات مناسب دانست.
برای مثال:
- ممکن است دو کارخانه برای تولید یک نوع ماست به سرعتهای متفاوتی نیاز داشته باشند.
- حتی در یک کارخانه نیز تولید ماست کمچرب و پرچرب معمولاً با دورهای متفاوت انجام میشود.
- برخی افزودنیها در دور پایین بهتر پخش میشوند و برخی دیگر به برش بیشتری نیاز دارند.
به همین دلیل تنظیم دقیق سرعت توسط اینورتر، کیفیت فرآیند را به شکل قابل توجهی افزایش میدهد.
انتخاب توان مناسب موتور میکسر هموژنایزر
توان موتور به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله:
- حجم مخزن
- ویسکوزیته محصول
- درصد مواد جامد
- نوع هد هموژنایزر
- سرعت مورد نیاز
- نوع فرآیند تولید
به عنوان یک نمونه، برای تولید ماست کمچرب در یک مخزن حدود ۲۰۰ لیتری معمولاً موتوری در محدوده ۵٫۵ کیلووات میتواند گزینه مناسبی باشد.
اما با افزایش حجم مخزن، شرایط کاملاً تغییر میکند.
آیا یک هموژنایزر برای مخازن بزرگ کافی است؟
برای مخازنی با ظرفیت بیش از ۱۰۰۰ لیتر معمولاً استفاده از تنها یک هموژنایزر توصیه نمیشود.
در این شرایط، بهترین راهکار استفاده از ترکیب زیر است:
- یک یا چند میکسر هموژنایزر دور بالا
- یک میکسر دور پایین مرکزی
- ترجیحاً میکسر اسکراپر (دیوارهتراش)
میکسر اسکراپر با جمعآوری محصول از دیواره مخزن، از ایجاد نقاط بدون گردش جلوگیری کرده و باعث میشود کل حجم محصول به صورت یکنواخت تحت فرآیند اختلاط قرار گیرد. این ترکیب علاوه بر بهبود کیفیت، زمان تولید را نیز کاهش میدهد.
هنگام انتخاب میکسر مناسب ماست به چه نکاتی توجه کنیم؟
پیش از خرید هموژنایزر بهتر است موارد زیر بررسی شوند:
- ظرفیت تولید روزانه
- حجم هر بچ تولید
- ویسکوزیته محصول
- نوع محصول لبنی
- نوع هد هموژنایزر
- قابلیت تنظیم دور موتور
- جنس قطعات در تماس با محصول
- امکان شستشوی آسان (CIP)
- قابلیت توسعه خط تولید در آینده
انتخاب صحیح تجهیزات از همان ابتدا، هزینههای تعمیر، مصرف انرژی و توقف خط تولید را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
جمعبندی
در تولید صنعتی ماست و سایر محصولات لبنی، کیفیت نهایی محصول تنها به مواد اولیه وابسته نیست؛ بلکه انتخاب تجهیزات فرآیندی مناسب نیز نقش تعیینکنندهای دارد.
استفاده از هموژنایزر بسکتی در کنار کنترل دقیق سرعت توسط اینورتر و طراحی صحیح سیستم اختلاط، میتواند بافتی یکنواخت، امولسیونی پایدار و فرآیندی قابل تکرار ایجاد کند. همچنین در خطوط تولید با ظرفیت بالا، استفاده همزمان از هموژنایزرهای دور بالا و میکسرهای دور پایین یا اسکراپر، بهترین عملکرد را از نظر کیفیت محصول و راندمان تولید فراهم میکند.
