کاله - رضا قربانی
ghorbani1359@yahoo.com
کلمات کلیدی مطالب
نویسنده: رضا قربانی - ۱۳٩۱/٥/٢۱


تبادل گرهای حرارتی صفحه ای:
از این نوع سیستم ها در حد گسترده ای برای پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون شیر استفاده می گردد. سیستم تبادل حرارت صفحه ای متشکل از تعداد زیادی صفحه با ضخامت کم است که به شکل عمودی در کنار یکدیگر قرار گرفته و فضاهایی بین آن ها به وجود آمده است. در اینجا به طور یک در میان، بخار و شیر از میان صفحات عبور داده می شوند و عامل حرارت دهنده (بخار) حرارت خود را به مادة غذایی (شیر) منتقل می کند. وجود برجستگی هایی در سطوح این صفحات به ایجاد نوعی حالت به هم خوردن در مادة غذایی و انتقال بهتر حرارت و عدم چسبندگی مواد به این سطوح کمک می کند. نوار لاستیک مانندی (gasket) بین این صفحات وجود دارد. این نوار به منزلة یک واشر هنگام قرار گرفتن صفحات – به طور محکم و فشرده- در کنار یکدیگر عمل کرده و از نفوذ مادة اولیة آلوده به قسمتی که مادة فرآوری شده قرار دارد، جلوگیری می کند


در بخشی از این دستگاه ها (که به شکل لوله یا صفحه است) ماده برای مدت کوتاهی در حرارت بالا نگهداشته شده و سپس سرد می گردد.
در صورت استفاده برای استریلیزاسیون، محصول تولید شده دارای حرارت زیادی است و چنانچه به سرعت سرد نشود در معرض صدمات حرارتی قرار گرفته و از کیفیت آن کاسته می شود. برای سرد کردن می توان از خود همین دستگاه ها استفاده کرد، با این تفاوت که به جای بخار باید از آب سرد استفاده شود. امروزه موضوع صرفه جویی در مصرف انرژی از اهمیت خاصی برخوردار است. به همین دلیل برای سرد کردن شیر پاستوریزه یا استریلیزه، از همین ماده که به صورت غیر استریلیزه و سرد است استفاده می شود تا به این وسیله هم شیر گرم سرد شده و هم شیر خام سرد اولیه گرم و به درجة حرارت استریلیزاسیون نزدیک گردد. در سیستم های تبادل حرارت صفحه ای، می توان حتی تا بیش از 90% حرارت به کار رفته را بازیابی و در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. بازیابی زیاد حرارت با اضافه کردن تعداد صفحات که افزایش سطح تبادل حرارت را به همراه دارد حاصل می شود. البته در مواردی که به دلیل نقص یا نارسایی در سیستم احتمال نفوذ مادة اولیه به قسمت حاوی مادة استریل یا پاستوریزه شده و آلوده کردن آن وجود دارد (عمدتا به دلیل نقص در gasket)، ممکن است از آب برای گرفتن حرارت مادة حرارت دیده و انتقال آن به مادة سرد اولیه استفاده می شود.
از مزایای این سیستم این است که فضای کمی را اشغال کرده، بازرسی و نظافت آن آسان است و با تغییر تعداد صفحات می توان وضعیت تولید را تغییر داد و در حد مورد نظر تنظیم کرد. در همین رابطه در صورت ایجاد آسیب در بعضی صفحات می توان آن ها را از سیستم خارج نمود و به تولید ادامه داد. یک عیب مشخص این سیستم این است که به دلیل پایین بودن فشار یا سرعت حرکت از میان صفحات (حدود 2 متر در ثانیه) اساسا برای موادی با ویسکوزیتة کم مناسب است و در عین حال خطر چسبیدن ماد یا جرم گرفتگی در آن زیاد است.




تبادل گرهای حرارتی لوله ای:
در این سیستم ها مادة غذایی درون لوله ایی حرکت می کند که در اطراف آن ها بخار یا آب داغ جریان دارد و حرارت خود را به طور غیر مستقیم به مادة غذایی منتقل می کنند. فشار بالا باعث می شود که سرعت حرکت مادة غذایی در لوله زیاد بوده (حدود 6 متر در ثانیه) و نوعی به هم خوردگی در سیستم به وجود آید که توزیع بهتر حرارت و عدم رسوب ماده در جدار لوله را به همراه دارد. وجود محل های اتصالی کم در این سیستم به سهولت انجام نظافت و حفظ شرایط بهداشتی در آن کمک می کند. اما در صورت بروز نقصی در سیستم، باید به طور کامل کار آن متوقف شود و در عین حال قابلیت انعطاف با تغییر میزان تولید در واحد تولیدی را ندارد. این سیستم ها قابلیت دستیابی به در جه حرارت های بسیار بالا (حدود 150درجه سانتی گراد) را فراهم می آورند، در نتیجه برای فرآیند UHT بسیار مناسب هستند.

سیستم تماس مستقیم با بخار:
برای تولید شیر UHT ممکن است از تماس مستقیم شیر با بخار نیز استفاده شود. این حالت می تواند به دو صورت انجام گیرد. یکی تزریق بخار به درون مادة غذایی است که به آن اوپریزاسیون (uperization) نیز گفته می شود. در اینجا بخاری با فشار حدود kPa1000 به صورت ذراتی ریز به درون مایعی که قبلا تا حدود 75 درجه سانتی گراد گرم شده تزریق می گردد و سریعا حرارت آن را به 150 درجه سانتی گراد می رساند. بعد از نگهداری مادة مزبور برای مدتی حدود 3 ثانیه، این ماده از طریق پاشش به درون محفظه ای تحت خلاء تا حدود 70 درجه سانتی گراد سرد شده و بخار کندانسه و ترکیبات فرار از آن جدا می شوند از این نظر غلظت مادة اولیه چندان تغییری نمی کند. مزیت اصلی این روش سرعت عمل آن است که از این جهت روش مطلوبی برای ترکیبات حساس در برابر حرارت محسوب می شود. حذف مواد فرار با بوی نامطلوب از شیر مزیت دیگر این روش می باشد. اما کنترل فرآیند در این روش به خوبی عملی نبوده و بازیابی مجدد حرارتی نیز از 50% تجاوز نمی کند.
در روش دیگر، جریانی از مادة موردنظر در حال ریزش، از درون بخاری که تحت فشار است عبور داده می شود. در این روش که پالاریزاسیون (palarization) نیز نامیده می شود، حرارت ماده در زمان بسیار کوتاهی که جزئی از ثانیه است به بیش از 140 درجه سانتی گراد افزایش می یابد. پس از نگهداری این ماده برای چند ثانیه در این حرارت، عمل سرد کردن نظیر مورد قبل صورت می گیرد.

منابع

فاطمی ، ح. (1385). اصول تکنولوژی نگهداری مواد غذایی. شرکت سهامی انتشار.

Bylund, G. (1995). Dairy processing handbook. tetrapak processing systems. Available Online at: http://afns.ualberta.ca/courses/Nufs403.
Walstra, P., Guerts, T.J., Noomen, A., Jemella, A., Van Boekel, M.A. (1999). Dairy technology, Principles of milk properties and processes. Marcel Dekker, Inc

رضا قربانی
فرشی از گل به پاس قدوم شما دوست عزیز . رضا قربانی لیسانس صنایع غذایی و کارشناسی ارشد مهندسی صنایع هستم از سال 1381 در صنعت غذا( نوشیدنی و امولسیون سازی) و در حال حاضر در شرکت لبنی کاله امل مشغول به فعالیت می باشم. امیدوارم مطالب موجود که بخشی از سایت های مختلف غذایی و برخی نوشته اینجانب می باشد برای شما دوستان مفید واقع شود .سوالات یا هر گونه نظرات خود را می توانید به ادرس ایمیلم ارسال نمائید . از همراهی با شما بسیار سپاسگذارم.
کدهای اضافی کاربر :