کارخانه های تولید مواد غذایی- قسمت سوم- کارخانه تولید ماست

کارخانه تولید ماست

8-3-1- تکنولوژی فرآیند

(الف) مواد خام

ماده خام اصلی برای تولید ماست شیر تازه گاو است که معمولا از دامداری­ های نزدیک به کارخانه جمع آوری می­شود. شیر حاوی 13 درصد ماده جامد و 5/3 درصد چربی است. شیر جمع ­آوری شده از دامداری­ها بوسیله کامیون­های یخچال­دار با ظرفیت حدود 30 تن به کارخانه حمل شده و در مخازنی از جنس استیل ضدزنگ با ظرفیت 80 تن ذخیره می­گردد.

برای غنی سازی شیر مایع از شیر خشک بدون چربی (NFDM) یا پروتئین آب پنیر استفاده می­شود. به منظور تلقیح ماست مایه آغازگر مرطوب و یا خشک بکار برده می­شود (تامین و رابینسون 1999).

معمولا برای سفت شدن دلمه­ های ماست از پایدارکننده ­هایی مانند ژلاتین، پکتین، نشاسته اصلاح شده یا مخلوط ژلاتین با صمغ گیاهی استفاده می­شود. برش­های میوه یا پالپ میوه نیز برای تهیه ماست میوه­ای به کار می­رود.

ماده خام (شیر) در این مثال کاربردی شبیه شیر استفاده شده در کارخانه شیر استریلیزاسیون UHT در مثال 7-3 می­باشد.

 

(ب) استاندارد کردن/ مخلوط کردن

در این مثال کاربردی، ماست با چربی متوسط یعنی حاوی 5/1 درصد چربی شیر تولید می­شود. به منظور جدا کردن حدود 2 درصد چربی از شیر ورودی، سپراتورهای سانتریفوژی مورد استفاده قرار می­گیرند.

برای تولید ماست با بافتی سفت، شیر مصرفی با پروتئین­ های شیر غنی می­شود. شیر خشک بدون چربی (NFDM) معمولا به میزان 4 درصد به شیر افزوده می­شود و در پاره ای موارد نیز پودر پروتئین آب پنیر  مورد استفاده قرار می­گیرد. پایدارکننده­ های پروتئین شیر به میزان 3/0 درصد و به منظور جلوگیری از جداشدن آب از ماست (آب اندازی یا سینرسیس[1]) در طول نگهداری افزوده می­شوند.

 (ج) هموژنیزاسیون

مخلوط اجزای شیر در یک هموژنایزر جریان پیوسته با فشار بالا هموژنیزه می­شود. این فرآیند در فشار حدود 1200 بار و دمای^C°55 انجام می­شود. هموژناسیون باعث به تاخیر افتادن جداشدن چربی (تشکیل سرشیر) شده و ویژگی­های حفظ آب در پروتئین­های شیر(کازئین) را بهبود می­بخشد.

 

(د) عملیات حرارتی

شیر هموژن شده در مبدل­های حرارتی صفحه­ای تا دمای حدود^C°90 به مدت 5 دقیقه حرارت می­بیند تا ظرفیت نگهداری آب[2] در پروتئین­های شیر افزایش یافته و وی­پروتئین­های سرم شیر دناتوره شوند. در این حین، شیر نیز پاستوریزه می­شود یعنی همه باکتری­های بیماری­زا و بیشتر باکتری­های عامل فساد غیرفعال می­شوند (رانکن و کیل 1993).

 

(ه) تخمیر

مخلوط شیر حرارت دیده تا دمای حدود^C° 45 سرد شده و سپس توسط پمپ به مخازن تخمیر منتقل می­شود تا با یک ماده آغازگر ماست تلقیح شود. مایه آغازگر ماست (مایه کشت مرطوب) شامل مخلوطی از لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس به میزان 2 درصد مخلوط شیر است. زمان گرمخانه ­گذاری حدود 3 ساعت در دمای^C° 45 است که بعداز آن یک دلمه سفت شکل می­گیرد و از آن برای تولید انواع ماست همزده[3]  نظیر ماست با قطعات میوه، ماست چکیده یا ماست نوشیدنی استفاده می­شود.

ماست غیرهمزده[4] از طریق بسته بندی مخلوط شیر تلقیح شده در ظروف مصرفی(لیوان وسطل) و سپس گرمخانه ­گذاری ظروف دربندی شده به صورت اسپتیک در دمای^C° 45 به مدت 3 تا 4 ساعت تولید می­شود.

در کارخانه­ های مدرن تولید ماست از مایه آغازگر لیوفیلیزشده (خشک شده بوسیله انجماد) به جای روش قدیمی (مایه آغازگر مرطوب) استفاده می­شود. این مایه ­ها بوسیله تولیدکنندگان مایه و به شکل پودر عرضه می­شوند. مایه مصرفی با تزریق مستقیم به داخل مخزن تهیه[5]  به میزان 5/0 درصد مخلوط شیر به کار برده می­شوند.

 

(و) مخلوط کردن ماست

ماست فله آماده شده با استفاده از یک مبدل حرارتی صفحه­ ای و از طریق انتقال مکانیکی آرام(توسط پمپ­های جابجایی مثبت) تا دمای^C° 15 خنک می­شود. ماست­ های میوه ­ای بوسیله مخلوط کردن ملایم ماست فله حاصله با میوه تهیه می­شوند. قطعات میوه که حدود 15 درصد ماده جامد دارند به صورت منجمد، کنسرو شده یا خشک شده تامین شده و قبل از مصرف به اندازه­ های مطلوب خرد می­شوند.

ماست چکیده[6] بوسیله جداسازی بخشی از سرم (آب) ماست همزده حاصل می­شود. این فرآیند در کیسه­ های پارچه­ای یا توسط سپراتور سانتریفوژی انجام می­شود.

 

(ز) بسته بندی

معمولا ماست همزده یا مخلوط شیر تلقیح شده در ظروف پلاستیکی(لیوان یا سطل) بسته بندی شده و سپس با یک فویل آلومینیومی دربندی می­شود. این فرآیند بوسیله دستگاه­های بسته­بندی خودکار که تحت شرایط اسپتیک کار می­کنند، صورت می­گیرد. مواد پلاستیکی نیمه سخت مانند پلی­ اتیلن (PE)، پلی ­پروپیلن (PP)، پلی­ استایرن (PS) یا پلی ­وینیل کلراید (PVC) برای بسته ­بندی ماست بکار می­روند.

ممکن است ظروف پلاستیکی بوسیله تولیدکنندگان این ظروف و یا ترجیحا در کارخانه ماست بوسیله دستگاه­های بسته­ بندی ساخته شوند. از سامانه شکل­ دهی- پرکن- بسته بندی[7] (FFS) در دستگاه­های تمام خودکار استفاده می­شود. تمام عملیات بسته­بندی تحت شرایط اسپتیک اجرا شده و در طی عملیات از پراکسید هیدروژن یا اشعه UV جهت استریلیزاسیون استفاده می­شود.

 

(ح) سرد کردن/ انبارداری

در این مرحله، دمای ظروف حاوی  ماست کاهش یافته و در^C°5  نگهداری می­شوند. مدت زمان نگهداری محصول در شرایط سرد، حدود 2 تا 3 هفته است. ماست در فروشگاه­ ها در دمای حدود^C°10 در یخچال­های ویترینی ارایه می­شود. ظروف ماست باید به منظور جلوگیری از آسیب مکانیکی به دلمه ماست، به آرامی حمل و نقل شوند.

 

8-3-2- برگه­ جریان فرآیند

نمودار موازنه­ ماده و انرژی مربوط به کارخانه تولید ماست در شكل8-2(الف) نشان داده شده است. موازنه­ ها بر اساس هزار کیلوگرم ماده خام می­باشد. در همين شكل، نیازهای مربوط به سرويس­هاي جانبی براساس مگاژول ارائه شده است. یک برگه­ جریان فرآیند بر اساس فن ­آوری ذکر شده در بالا در شكل  8-2-(ب) آمده است.

 

8-3-3- نیاز های انرژی وماده

در جدول 8-2(الف)، نیازهای ماده و انرژی مورد کارخانه تولید ماست بر اساس نمودار موازنه انرژی و ماده شکل 8-2(الف)، ارایه شده است.

داده­ هاي سالیانه، بنا به برنامه بهره ­برداری كه در پاراگراف بعدي توضيح داده مي­شود، مطابق 3840 ساعت در سال است.

نیروی انسانی فقط به کارگران تولید اطلاق می شود که به استفاده از  روش شمارش فرآیند(فصل 6) به خدمت گرفته می شوند. نيروهاي انساني سرپرستي و پشتیبانی فنی با استفاده از روش فاکتوریل(فصل6) محاسبه شده­است.

منظور از مواد بسته ­بندی، ظروف پلاستیکی مي­باشد.

- سرمایه گذاری اولیه

بر اساس روش­های ساده شده ­ی فصل 5، اندازه وهزینه ماشين­ آلات ارايه شده در شكل  8-2(ب)، برآورد شده و نتایج حاصله به صورت خلاصه در جدول 8-2(ب) آمده است.

میزان سرمایه­ گذاری اولیه مورد نیاز، مطابق توضيحات فصل 5 بدست آمده و نتایج به صورت خلاصه به همراه فرضیات مناسب در جدول 8-2(ج) ارايه شده است.      

 

8-3-5- هزینه های بهره برداري

هزینه­ هاي بهره­برداري بر اساس فرضیات ارائه شده در جدول8-2(د)  محاسبه شده و نتایج خلاصه در جدول 8-2(هـ) و شکل 8-2(ج) آورده شده است.

بخش اصلی هزینه محصول مربوط به هزینه مواد خام و نیروی انسانی است.

هزینه نیروی انسانی که بطور متوسط برای کارگران  غیر ماهر خط تولید منظور می­شود، 15 دلار به ازای هر ساعت فرض شده است.

زمان بهره ­برداري سالیانه عبارت است از: 48 هفته در سال، هر هفته 5 روز، هر روز 2 شیفت و هر شیفت برابربا 8 ساعت.

 

جدول 8-2(ب) –  برآورد هزینه ماشین آلات مربوط به كارخانه تولید ماست

 

جدول 8-2(ج)- برآورد سرمایه گذاری اوليه در يك كارخانه تولید ماست

جدول 8-2(د)- فرضيات در نظرگرفته شده براي برآورد هزينه­هاي بهره­برداري

 

در این مثال کاربردی فرض شده است که هزینه مواد خام( شامل هزینه تمام افزودنی­ها) به صورت دلار به ازای هر کیلوگرم شیر بیان شده است. برای انجام محاسبات دقیق­تر هزینه ­ها نیاز به اطلاعات کامل در مورد هزینه هر یک از این مواد می­باشد.

 

جدول 8-2(هـ)- برآورد هزينه­هاي بهره­برداري از يك كارخانه تولید ماست

 

 

برای دریافت متن کامل و منابع بکار رفته در تهیه این مطلب درخواست خود را با ایمیل گروه  به آدرس  [email protected] مطرح نمائید. پاسخگویی به ایمیل نهایتا پس از 48 ساعت انجام خواهد شد.

please visit us at:

linkedin.com/in/ario-radmehr-co-724022141

برچسب‌ها: کارخانه تولید ماست , اقتصاد مهندسی فرایند پروپوزال پایان نامه مقالهISI صنایع غذایی...