گزارش کارآموزی فرایند تولید شیر پاستوریزه

فرایند تولید شیر پاستوریزه

شیر غذایی کامل

شیر غذای نسبتاً کاملی است و کلیه مواد مغذی را به مقدار کافی و با ترکیبات مناسب برای ادامه حیات خصوصاً رشد کودک در دو سال اول زندگی دارا می باشد .

ساختار اجزای اصلی شیر عبارت است از :

۱ - لیپدها
۲ - پروتئین ها
۳ - ازت غیرپروتئین
۴ - کربوهیدراتها
۵ - املاح
۶ - بعضی فلزات و شبه فلزات ( عناصر نادر )
که مقادیر این اجزا برای گونه های مختلف حیوانی فرق می کند .

عوامل مؤثر بر ترکیبات شیر عبارتند از :

۱- وراثت
۲ - دوره شیردهی
۳ - سن
۴ - تغذیه
۵ - محیط
۶ - روش شیردوشی
۷ - عفونت غدد پستان

مواد مغذی شیر

مواد مهم شیر عبارتند از : پروتئین ، کلسیم ، فسفر ، بعضی از انواع ویتامینهای گروه B و ویتامین A

پروتئین شیر گاو پروتئین با کیفیت بالا محسوب می شود زیرا حاوی اسیدهای آمینه ضروری بوده که بدن ما قادر به ساختن آنها نمی باشد و باید از طریق غذا به بدن ما برسند . پروتئین شیر به دو گروه عمده کازئین و پروتئینهای محلول در سرم شیر طبقه بندی می شوند که هریک به نوع خود متشکل از گروههای کوچکتری هستند . شیر یک منبع مهم کلسیم بوده که اگر به مقدار کافی مصرف شود مقداری از مصرف روزانه کلسیم بدن را تأمین نموده و همچنین سرعت جذب کلسیم بدلیل وجود ویتامین D موجود در شیر افزایش می یابد .شیر دارای ۸ ویتامین محلول در آب و چهار ویتامین محلول در چربی ومنبع بسیار خوبی از ویتامینهای B۲ و B۱۲ می باشد .

عملیات فرآیند شیر

شامل تست های کنترل کیفیت در هنگام دریافت شیر و بررسی تقلبات احتمالی از قبیل تعیین نقطه انجماد جهت تجسس آب اضافی موجود در شیر ، اندازه گیری اسیدیته و انجام تست جوش شیرین ، تعیین شمارش باکتریها جهت درجه بندی شیر از لحاظ بهداشتی ، تصفیه کردن و پاستوریزاسیون و یا استریلیزاسیون و هموژنیزاسیون می باشد .

تولید Process

در دامداری ها مهمترین نکته بعد از دوشیدن شیر خنک کردن و خنک نگهداشتن شیر تا حرارت c 5-2تا با پایین آوردن دما مانع از تشکیل شرایط مناسب برای رشد و ازدیاد میکروبی شویم . در شیری که رعایت اصول بهداشتی در تولید آن شده است بعد از دوشش به دلیل وجود باز دارنده ها و لاکتنین میزان total count میکروبی کاهش می یابد . دمای بالای شیر موجب افزایش فعالیت میکروبی و افزایش تولید اسید لاکتیک و افزایش اسیدیته و کاهش PH می شود که در نتیجه موجب برگشت خوردن شیر می شود.

شیر بعد از رسیدن به کارخانه و قبل از تحویل نمونه برداری می شود و نمونه آزمایش شده و بعد از تأیید ، مجوز تخلیه دریافت می نماید . سپس شیر داخل باسکول تخلیه شده و ابتدا توسط صافی پارچه ای و سپس توسط صافی میکانیکی صاف می شود تا کلیه عوامل خارجی که احتمال ورود آنهابه شیر وجود دارد از آن جدا شوند . سپس وارد صفحات Plate cooler شده و دمای آن تا c4 سرد می شود و سپس شیر خام سرد شده قبل از ورود به فرآیند وارد تانک ذخیره شده و با توجه به ویژگی ها و بار میکروبی شیر بر حسب نیاز وارد فرآیند می شود . شیر خام بسته به شرایط نگهداری حداکثر تا 48 ساعت می تواند ذخیره شود .

- مراحل تولید شیر پاستوریزه:

هنگام تولید شیر پاستوریزه ، شیر خام همزمان با پاستوریزه شدن ، هموژن و خامه گیری نیز می شود . برای پاستوریزه کردن شیر ، شیر خام از تانک ذخیره وارد بالانس تانکBalance Tanke شده و با استفاده از پمپ به قسمت بازیافت Regeneration می شود در این قسمت با شیر پاستوریزه در یک مبدل حرارتی در مجاورت هم قرار می گیرند و دمای شیر پاستوریزه به شیر خام منتقل می شود و دمای شیر خام کمی افزایش می یابد سپس شیر خام پاستوریزاتور منتقل شده ، پاستوریزاتور ما دارای سه صفحه و چهار زمانه می باشد که شیر در صفحه اول تا 0c45گرم می شود سپس وارد سپراتور یا خامه گیر می شود و چربی آن تا میزان 5/2گرفته می شود سپس وارد صفحه دوم پاستوریزاتور شده و دمای آن به 0c65-60می رسد و آنگاه وارد دستگاه هموژن می شود وبعد از هموژنیزه شدن به صفحه سوم پاستوریزاتور منتقل وبه دمای 0c72می رسد سپس وارد لوله های نگهداری یا  Holding Tiupeمی شود و زمان لازم برای پاستوریزاسیون در آنجا سپری شده و در نهایت از شیر کنترل عبور می کند در این قسمت چنانچه شیر پاستوریزه نشده باشد توسط سنسورهای بالای دستگاه دوباره به داخل Tanke balanceبرگشت داده می شود و چنانچه به دمای پاستوریزاسیون رسیده باشد بعد از عبور از شیر کنترل وارد قسمت بازیافت می گردد و درآنجا دمای خود را به شیر خام جدید منتقل نموده سپس وارد سرکن و خنک کن شده تا دمای آن به 0c4-2برسد آنگاه توسط دستگاه های پر کن یا Fillerپر و بسته بندی شده سپس داخل جعبه های 18 تایی گذاشته و آماده تحویل به بازار می شود .

پاستوریزاسیون :

پاستوریزاسیون عبارت است از فرآیند حرارتی که طی آن کلیه میکروارگاتسیم های پاتوژن و برخی از میکروبهای غیر پاتوژن از بین می روند . پاستوریزاسیون شیر به روش مداوم ، High tempratu time short CONTINOUS HTST   و دمای 0c72 به مدت 15 ثانیه انجام می شود . شاخص شیمیایی کفایت پاستوریزاسیون شیراز بین رفتن آنزیم فسفاتاز قلیایی و شاخص میکروبی آن از بین رفتن میکروب کوکسیلا برنتی Coxilla burnetti می باشد که این دو عامل در دمای 0c72 و مدت 15 ثانیه از بین می روند و همان طور که گفته شد شیر بعد از رسیدن به دمای 0c72 توسط صفحات Plate Cooler تا 0c4-2 خنک می شود این عامل باعث ایجاد شوک حرارتی و ازبین رفتن میکروبهای نیمه جان می شود و راندمان کار را بالا می برد .

هموژنیزاسیون:

هموژنیزاسیون عبارت است از خرد کردن گلبولها چربی به ذرات ریزتر و پخش آن به صورت یکنواخت درمحیط که این عمل مانع از تشکیل سر شیر creaming Phenomenon و چسبیدن گلبولهای چربی به هم می شود .

مراحل تولید دوغ :

برای تهیه دوغ ماست و آب به نسبت 55% ماست به 45% آب داخل میکسر مخلوط کرده و به میزان 1% نمک و مقداری عرق کاکاتی یا عرق نعنا برای عطر و طعم به آن اضافه می نمایند آنگاه دوغ را در فشار bar100 بار هموژن کرده و سپس دوغ را در دمای0c 72 به مدت چند ( 5-4 ) ثانیه پاستوریزه می نمایند آنگاه دوغ را تا دمای 0c 6-4 سرد می نمایند تا با یاجاد شوک حرارتی کلیه میکروبهای پاتوژن و مقداری از غیر پاتوژن ها از بین بروند و سپس آن را بسته بندی می نمایند . اسیدیته ماست مورد استفاده برای تهیه ماست حداقل باید0D 80 باشد و دوغ تولیدی باید حداقل 5/3% ماده خشک داشته باشد حداکثر مقدار نمک آن باید 1% باشد . دوغ ها در سه نوع پالشتی 1 لیتری per پت و دوغ های پت cc300و 5/1 لیتری تولید می شوند . برای بسته بندی شیرهای استریل از بسته بندی های هفت لایه پلی پروپیلن (pp) استفاده می شود که شامل دو لایه نایلون و یک لایه آلومینیوم است که نقش محافظتی از شیر در برابر عوامل خارجی را دارا می باشد . برای بسته بندی شیرهای پاستوریزه دوغ پری پت از بسته بندی های بالشتی از جنس پلی پروپیلن (pp) استفاده می شود که شامل سه لایه است .

بسته بندی دوغ ها ی cc300 و 5/1 لیتری از نوع پت است که جنس آن پلی اتلین ترفتات (PET) می باشد . سپس این دوغ ها به صورت 12 تایی داخل دستگاه شیلینگ شده و بسته بندس می شوند .

شستشوی دستگاه ها و بهداشت کارخانه :

شستشوی دستگاه ها و بهداشت در کاخانه شیر بسیار مهم است زیرا شیر بسیار حساس بوده و کوچکترین آلودگی موجب افزایش بار میکروبی شیر و سایر فرآورده های آن خواهد شد بنابراین باید نقاط کنترل بحرانی به خوبی کنترل شود . یکی از اصول کار و محور بهداشت در صنعت شیر CIP است .

شستشوی تانکها و دستگاه ها را با سود و اسد نیتریک را CIP: Cleaning in place گویند . تانکها و دستگاه ها را با غلظت سود 2-5/1 % در حرارت 0c 75-70 و اسید نیتریک با در صد غلظت 1-8/0 درصد در دمای 0c 65-60 می شوند . سپس با آب داغ تا زمانی که اسید و سود کاملاً از سیستم زدوده و پاک شود و اثری از آن نباشد می شویند .CIP بسیار مهم است و هر گاه یک دستگاه شروع به کار می کند و متوقف می شود و یا یک تانک خالی می شود باید CIP شود تا دوباره مورد استفاده قرار گیرد به عنوان مثال یک تانک ممکن است در روز چندین بار CIP شود . در پایان کار نیز کلیه دستگاه ها باید CIP شوند و صبح روز بهد قبل از استفاده کلیه دستگاه ها باید استریل شوند نحوه استریل کردن دستگاه ها به این صورت است که ابتدا به مدت 20 دقیقه آب داغ در داخل دستگاه می چرخانند و سپس بار بخار خشک می کنند تا دستگاه کاملاً استریل شود . کف لوله نیز باید کاملاً تمیز باشد در مواقعی که کثیف و چرب می شود از تاید برای شستن کف آن استفاده می شود .

در CIP سود NaoH برای از بین رفتن چربی شیر و اسید نیتریک باعث از بین رفتن سایر املاح غیر چربی و رسوبات از دستگاه می شوند .

  سرد کردن شیر     

با توجه به بالا بودن دمای شیر ( 37 در جه ) پس از دوشش باید دما هر چه سریعتر کاهش یابد . از دستگاه شیر سردکن و پلیت کولر به منظور کاهش سریع دمای شیر در فاصله 30 دقیقه پس از دوشش استفاده می شود که این عمل تعداد میکروبهای شیر خام را در دامداری کاهش می دهد . لازم به ذکر است که دمای شیر در طی سرد کردن نباید به زیر صفر درجه برسد . زیرا این عمل سبب دو فاز شدن شیر و کاهش کیفیت آن می شود . تاخیر در سرد کردن شیر و عدم شستشوی مناسب شیر سرد کن ها باعث بالا رفتن بار میکروبی شیر می گردد . نگهداری شیر سرد شده به مدت زیاد و تاخیر در ارسال آن به کارخانه ( حداکثر 24 ساعت ) سبب رشد میکروب های سرما دوست در شیر می شود . که این باکتری ها باعث ترشح آنزیمهای مقاوم به حرارت در شیر می گردند و قادر به فساد محصولات پاستوریزه و استرلیزه می باشند .

  عوامل موثر در بهداشت شیر در سالن های تولید 
الف : تنظیم دما و مدت زمان مناسب جهت عمل پاستوریزاسیون شیر ضروری است . در صورت بالا بردن دما یا طولانی کردن زمان ، بار میکروبی شیر کم می شود ولی کیفیت شیر به مراتب پایین تر خواهد آمد.

ب : شستشوی خطوط ، مسیرها ، تانکهای ذخیره شیر و سایر دستگاههای موجود در سالن تولید نیز نکته ای قابل توجه می باشد چرا که عدم شستشوی به موقع باعث بالا رفتن سریع بار میکروبی و در پی آن افزایش اسیدیته شیر می شود .

  سالن بسته بندی  
الف : بررسی وضعیت بهداشتی کارکنان در سالن از نظر آلوده بودن به بیماری های عفونی نظیر   حصبه ، وبا ، سل ، طبق بررسیهای انجام شده 45 تا 60% افراد بطور طبیعی باکتری استافیلوکوک را در بینی و روی پوست خود دارند که بایستی کلیه کارکنان این بخش از ماسک و دستکش استفاده نمایند .

ب : ظروف مورد استفاده جهت بسته بندی ( پلی اتیلن و پلی استئارین و ...) باید مناسب و دارای کیفیت لازم ( از نظر بار میکروبی ) باشند . در صورت استفاده از شیشه جهت بسته بندی ، شیشه باید کاملا با مواد ضد عفونی کننده نظیر محلول سود و آب گرم تمیز شده باشد .

ج : تهویه مناسب و شستشوی سالن های بسته بندی با محلولهای قارچ کش نظیر هالامید می تواند تا اندازه زیادی از ورود میکروبها به داخل شیر و سایر محصولات ممانعت نماید به خصوص آلودگی کپک ها در کارخانجات .

آزمایش های انجام شده بر روی شیر خام

تست الکل : ( الکل سفید )

تست الکل برای ارزیابی کیفیت بافت پروتئین شیر انجام می شود . در صورتی که بافت پروتئین شیر سالم باشد و صدمه ندیده باشد هیچ گونه تغییر ایجاد نمی شود در غیر این صورت شیر می برد و منعقد می شود . الکل بر روی بافت پروتئینی شیر اثر گذاشته و آن را سست ، گسسته و غیر متراکم می کند .

نحوه آزمایش به این صورت است که بر روی پیلت تمیز و خشک ابتدا cc1 شیر و سپس cc2 الکل می ریزیم و سپس آنها را مخلوط می کنیم در صورتی که بافت شیر تغییر پیدا نکند نتیجه آزمایش منفی و در صورت تغییر بافت شیر و منعقد شدن آن نتیجه آزمایش مثبت خواهد بود . و اگر تغییر بافت کم باشد نتیجه آزمایش ضعیف خواهد بود . تست الکل با دو نوع الکل 72% و 68% انجام می شود ابتدا شیر با الکل 72% تست می شود در صورت منفی بودن آزمایش شیر دارای بافتی عالی بوده و ماندگاری طولانی دارد و بهترین مصرف آن برای شیر نوشیدنی و برخی از فرآورده های لبنی مثل ماست است . در صورتی که تست الکل 72% ضعیف یا مثبت باشد تست الکل 68% استفاده می شود این نوع شیر دارای بافتی خوب است و معمولاً از آن برای شیر نوشیدنی ( پاستوریزه ؛) استفاده می شود .

نکته : اگر تست 68% در صد منفی باشد شیر برگشت خواهد خورد .

اسیدیته :

اسیدیته شیر بر حسب میزان اسید لاکتیک سنجیده می شود . میزان اسید لاکتیک شیر سالم و طبیعی 16%-13% در صد است و به روش دورنیک 0D 16-13 درجه دورنیک است اگر بالاتر از این مقدار باشد شیر غیر طبیعی ترش و ناسالم خواهد بود .

عوامل موثر در اسیدیته شیر :

شمار کلی میکروبی شیر total count :

هرچه میزان میکروبهای موجود در شیر بیشتر باشد تولید اسید لاکتیک نیز بیشتر خواهد شد