عملیات واحد در کارخانجات لبنی

عملیات واحد (Unit Operation)

بهتر است به جای تعریف این مفهوم در قالب یک جمله با ذکر مثال هایی از انواع عملیات واحدان رامعرفی کنم.چون صحبت در مورد هر یک ازعملیات واحدان رابه شما می شناساند و نیازی به یک تعریف کلی نخواهد بود.

(انتقال حرارت) (Heat Transfer) یکی از عملیات واحد محسوب می شود. هر نوع عملیات گرم کردن و یا سرد کردن و اصولا تغییر دما با هر نامی که در صنایع غذایی داشته باشد بر اساس انتقال حرارت یا بهتر بگوییم انتقال انرژی گرمایی انجام می شود.

مراحلی در تولید موادغذایی مانند گرم کردن, پختن, پاستوریزاسیون (البته در این فرایند زمان هم تقش دارد) و یاخنک کردن, یخ زدن (انجماد) وجود داردکه هر کدام ممکن اسن یک مرحله از فرایند (Process) یک محصول باشند اما همه براساس یک واقعیت یاپدیده فیزیکی تحت عنوان انتقال حرارت انجام می شوند.

یکی دیگر از عملیات واحد مهم در صنایع غذایی و خصوصا صنایع لبنی (انتقال سیال) یا به عبارت بهتر (جریان سیال) (Fluid Flow) است. در صنایع لبنی که  در اغلب موارد با یک مایع (مانند شیر) و یا یک ماده غلیظ یا ویسکوز (مانند خامه) سرو کار داریم این جریان یافتن از اهمیت خاصی برخوردار است. پمپ کردن مواد و همچنین جابه جاشدن ان در لوله های استیل درصنعت لبنیات بر پایه عملیات انتقال سیار استوار است.

از دیگر عملیات واحد مهم صنایع لبنی کاهش انداره ذرات (Size Reduction) است. در صنعت لبنیات دستگاه هوموژنایزر بر این اساس کار می کند و گلبول های چربی موجود در شیر را با اعمال فشارهای بالاشکسته و ریز می کند تا از به هم چسبیدن سریع انها و ایجاد لایه چربی درشیر ممانعت شود.

عملیات واحد مهم دیگر عملیات (اختلاط مواد) یا (Mixing) است که به عنوان مثال در هنگام فرموله کردن هرماده غذایی استفاده می شود و بطور ساده به معنای مخلوط کردن مواد اولیه سازنده یک ماده غذایی با یکدیگر است. مانند اختلاط اب با نمک یاشیر با کاکائو یا خامه.

پنجمین عملیات واحدمهم صنایع لبنی عملیات جداسازی (Separation) است که به معنای جداسازی اجزا از یکدیگر است. مثال مهم و اشنای ان در صنایع لبنیات جداکردن خامه از شیر می باشد. در این صنعت برای جدا کردن خامه از بقیه شیر از جدا کننده های سانتریفیوژی استفاده می کنند که به نام سپراتور معروف است و به نوع ابتدایی و قدیمی و کارگاهی ان (چرخ) می گفته اند و اصطلاح فارسی (شیرپس چرخ) که به عنوان معادل فارسی برای اصطلاح انگلیسی ُ(Skim) به معنای شیر بدون چربی بکار می رود از این کلمه گرفته شده است.

تصور می شود که با توضیحات فوق مفهوم اصطلاح (عملیات واحد) (Unit Operation) روشن گردید. یک پدیده یا اصل فیزیکی که عملیات صنعتی بران استوار است.

برای اجرای هرمرحله ای ازتولید که خود بر اساس یک عملیات واحد خاص استوار است به ابزار یا وسیله یا ماشین الات خاصی نیازاست که انجام ان مرحله را امکانپذیر نماید و یا در اجرای ان به ما کمک نماید.

به مثالی کاربردی دراین زمینه اشاره می شود:

پاستوریزاسیون یکی از مهمترین مراحل تولیدشیر نوشیدنی است.درپاستوریزاسیون بایدمحصول رابه دمای مشخصی رسانید وبرای مدت زمان مشخصی در ان دما نگهداری کرد.(این ترکیب زمان ودماپنانکه میدانید براساس مقاومت حرارتی مقاومترین موجودمیکروسکوپی عامل فساد یابیماریزایی که احتمال وجود ورشد وتکثیرش در ان ماده غذایی هست انتخاب می شود)

برای اجرای پاستوریزاسیون به گرم کردن احتیاج است وبایدابزاری برای حصول به این هدف داشته باشیم که براساس عملیات واحدانتقال حرارت عمل مینماید.

این وسیله ممکن است یک ظرف یادیگ باشدکه زیران شعله مستقیم روشن است(ابتدایی ترین حالت)ویایک تانک فرایند(Process Tank)باشد که در بین دوجداره ان ماده گرم کننده(مانندبخار)جریان می یابدویااینکه یک دستگاه مبدل حرارت مداوم باشد.

دیگ یاتانک عملیات انتقال حرارت رابه صورت متناوب(Batch)انجام می دهند ودرهرنوبت فقط مقدارمعینی ماده رابرحسب گنجایش خودحرارت می دهند.اماعملکرددستگاه مداوم به اینصورت است که موادبه طور دائم به ان واردشده وگرم شده وخارج میشوند.

در واقع مبدل حرارتی یک دستگاه است که عملی مانندپاستوریزه کردن را بر اساس اصل فیزیکی انتقال حرارت انجام می دهد.

این مثال به خوبی اهمیت اشنایی با (عملیات واحد) را در طراحی, ساخت, انتخاب, به کارگیری و حتی شناخت ماشین الات مورد استفاده در صنایع غذایی نشان می دهد.

توجه به نکته دیگری نیز لازم است و ان اینست که همانطور که در مثال ذکر شده مشاهده گردید تانک دوجداره و یا مبدل حرارتی مداوم از بخار جهت گرم کردن ماده غذایی- مثلا شیر- استفاده می کنند. در واقع مبدل حرارتی انرژی بخار را به شیر منتفل می کند.

پس در کارخانه وجود دستگاهی نیز لازم است که بخار تولید نماید. چنین دستگاهی که دیگ بخار یا بویلر (Boiler) نام دارد اب را به بخار تبدیل می کند و در واقع به نوبه خود یک مبدل حرارتی است که با انتقال انرژی موجود در سوخت های فسیلی و یا گاز طبیعی به اب انرا به بخار تبدیل می کند.

این وسیله اما بطور مستقیم با محصول تماس و سرو کار ندارد و لذا از ان به عنوان یک ماشین پشتیبان برای تولید نام می برند.

پس ماشین الات موجود در یک کارخانه یا تولیدی اند که بامحصول تماس مستقیم و یا سرو کاردارند و یا پاینکه پشتیبان هستند. به ماشین های دسته اول اغلب (تجهیزات تولید) یا Machinary و به ماشین های گروه دوم (که اغلب چند تا از انها با هم به صورت یک سیستم پشتیبان درمی ایند) (تاسیسات) ویا Utility می گویند.

نوشته شده توسط علیرضا سوندرومی

بازدیدها: 10