وبلاگ

پاستوریزاتور پلیتی

پاستوریزاتور پلیتی یا همان پاستوریزاتور صفحه ای دستگاهی است که سیالاتی مانند شیر و محصولات مشابه را پاستوریزه می کند. اما  شیر را چرا باید پاستوریزه کرد در ادامه با هم بررسی می کنیم. شیر و فرآورده های لبنی از اجزای مهم یک رژیم غذایی سالم به شمار می روند زیرا دارای فواید غذایی فراوانی هستند. با این حال ، شیر یا محصولات لبنی غیر پاستوریزه می توانند وسیله ای  برای انتقال میکروارگانیسم های بیماریزا  به بدن باشند .میکروارگانیسم های بیماریزا مختلف مانند (باسیلوس سرئوس (Bacillus cereus) ، سالمونلا (Salmonella spp) ، لیستریا مونوسیتوژنز(Listeria monocytogenes) ، یرسینیا انتروکولیتیکا (Yersinia enterocolitica) ، اشریشیا کلی(Escherichia coli O157:H7) و کمپیلوباکتر ژژونی(Campylobacter jejuni) گاها  در محصولات شیری و دامی  دیده می شود .

دستگاه پاستوریزاتور پلیتی

دستگاه پاستوریزاتور صفحه ای به گرم كردن و خنك كردن مايع به انرژي و هزینه زیادی احتیاج دارد. علاوه بر این ، گرم شدن طولانی مدت تخم مرغ ، شیر و آب میوه ها تأثیر منفی بر ارزش و طعم مواد مغذی دارد. به همین دلیل دستگاه های مدرن برای بهینه سازی فرآیندهای حرارتی به منظور داشتن یک محصول پاستوریزه با کیفیت بالا و کاهش هزینه های عملیاتی تا حد ممکن طراحی شده اند.

کاربرد پاستوریزاتور پلیتی یا پاستوریزاتور صفحه ای

پاستوریزور صفحه ای که به  پاستوریزه کننده (HTST)  یا پاستوریزاسیون با درجه حرارت بالا و زمان کم نیز معروف است ، یکی از تجهیزات از بین بردن  میکروارگانیسم های بیماری زا  است که مخصوص پاستوريزاسيون مواد غذایی بسته بندی نشده با مقياس زياد شامل  آب میوه با ویسکوزیته کم (آب سیب یا آب پرتقال) ، محصولات لبنی ، انواع نوشیدنی ها ، محصولات حاوی تخم مرغ  و … طراحی و ساخته شده است. در برخی از محصولات غذایی مانند آب میوه هایی که ممکن است اکسیداسیون اتفاق بیفتد مانند آب سیب ، قبل از عملیات پاستوریزاسیون  به وسیله پمپ خلاء اکسیژن موجود در آن هواگیری و تخلیه می شود.

نقش پلیت در کار کرد پاستوریزاتور (تبادل گرما)

پاستوریزاسیون با درجه حرارت بالا و زمان کم (HTST) مستلزم گرم شدن و به دنبال آن خنک شدن سریع شیر است .محصولات در یک دما و زمان خاص گرم و نگهداری می شوند و پس از آن خنک سازی سریع انجام می شود تا از بین بردن کامل میکروارگانیسم های  بیماریززا اطمینان حاصل شود.

یکی از مزایای سیستم (HTST) هزینه کم و توان عملیاتی بالای آن است. استفاده از گرمایش و سرمایش مجدد در مبدل های حرارتی می تواند بازده عملیاتی را افزایش دهد.شیر خام و خنک شده با عبور از بین صفحات فولاد ضد زنگ گرم می شود تا زمانی که شیر به 161 درجه فارنهایت برسد. حداقل 15 ثانیه در این دما می ماند تا باکتری ها را از بین ببرد و به سرعت به دمای اولیه (39 درجه فارنهایت)خود برسد.

پاستوریزاسیون شیر HTST با بازیابی 90٪ حرارت (بازسازی گرما) (انرژی مجدداً مصرف می شود) این تجهیزات را به یک سیستم دوستدار محیط زیست تبدیل می کند ، به این معنی که شیر گرم برای گرم کردن شیر سرد قبل از ورود به قسمت پاستوریزه استفاده می شود.

متداول ترین نوع پاستوریزاسیون با درجه حرارت بالا با زمان کوتاه (HTST) است که در پاستوریزاتور های صفحه ای قابل اجرا می باشد. عملیات حرارتی با استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای انجام می شود. این قطعه از تجهیزات از دسته صفحات فولاد ضد زنگ موج دار تشکیل شده است که در یک قاب به هم چسبیده اند.. واشرهایی که مقاومت زیادی دربرابر دمای بالا دارند ، بین آنها قرار می گیرند که از اختلاط مایعات موجود در بین صفحات جلوگیری کنند.این صفحات دارای ضخامت 95-125 میلی متر ساخته شده اند.

کیفیت لوله ها در پاستوریزاتور پلیتی چگونه باید باشد

صفحات و قاب مبدل های حرارتی از فولاد ضد زنگ ساخته شده است. شیر و مدار گرمایش مجهز به پمپ های استنلس استیل هستند. شیر با استفاده از آب گرم به آرامی و به طور غیر مستقیم توسط سیستم گرمایش گرم می شود. واحد پاستوریزاسیون شامل کلیه تجهیزات لازم برای پاستوریزاسیون اتوماتیک شیر و همچنین سیستم کنترل خودکار و ضبط کننده دما یکپارچه می باشد.

به دلیل عبور شیر از لوله ها در دستگاه پاستوریزه باید تمامی لوله های دستگاه پاستور از جنس استنلس استیل مرغوب است و همچنین تمامی جوشهای این لوله ها بصورتی انجام شده است که به راحتی قابل شستشو با دستگاه CIP است.

پاستوریزاتور پلیتی از چه اجزایی تشکیل شده است:

قسمتهای مختلف پاستوریزاتور پلیتی

ظروف تراز يا بالانس تانك (Balance Tank)

این دستگاه در واقع رابط مخزن ذخيره شير خام و پاستوريزاتورمی باشد که شير خام وارده شده  به پاستوريزاتور را تنظيم مي نمايند.این مخزن به یک مجموعه شیر شناور مجهز است که سطح مایع را تقریباً ثابت کنترل می کند و از فشار یکنواخت روی محصول خارج شده از مخزن اطمینان حاصل می کند. سطح سرریز همیشه باید زیر سطح کمترین میزان عبور شیر در احیا کننده باشد. بنابراین ، به حفظ فشار بیشتر در سمت پاستوریزه مبدل حرارتی کمک می کند. مخزن تعادل همچنین با قرار دادن قسمت بالای لوله خروجی در پایین تر از پایین ترین نقطه در مخزن و ایجاد شیب های رو به پایین حداقل 2٪ ، از ورود هوا به دستگاه پاستوریزه جلوگیری می کند.

احیا کننده (Regenerator)

با استفاده از احیا کننده شیر خام سرد را از قبل با گرمایی که شیر پاستوریزه گرم در جهت مخالف جریان دارد گرم می کند.در این قسمت  می توانید انرژی گرمایش و سرمایش را ذخیره کنید.

این قسمت محصول  شیر پاستوریزه و خام را با صفحات فولاد ضد زنگ جدا از هم نگه می دارد.

دستگاه تبادل دما  (heat exchanger)

دستگاه مبدل حرارتی در پاستوریزاتور های صفحه ای متشکل از تعدادی از صفحات و روقه های استیل ضد زنگ به شکل مربع یا مستطیل است که به آسانی قابلیت شستشو دارند.از این صفحات به عنوان گرم کننده،سرد کننده ، تبادل گرما و مخزن نگهداری استفاده می شود.

پمپ زمانبندی (timing pump)

این دستگاه میزان جریان را در سیستم (HTST)کنترل می کند و بعد از شیر احیا کننده   خام و قبل از لوله نگهدارنده واقع شده است.شیر خام را از طریق احیا کننده می کشد و آن را به جلو هل می دهد. محصول پاستوریزه همیشه تحت فشار بیشتری نسبت به ماده خام است.

انواع متداول پمپ های تایمینگ عبارتند از:

پمپ جابجایی مثبت دنده ای (Gear-driven positive displacement pump)

در این نوع پمپ ها ، دو روتور یا چرخ دنده  درون یک حالت بیضی می چرخند تا مایع را به اطراف محیط بدنه پمپ منتقل کنند. دما و نوع مایع پمپ شده ممکن است تا حد زیادی بر کارایی پمپ جابجایی مثبت چرخ دنده تأثیر بگذارد.

پمپ از نوع پیستونی ، مانند هموژنایزر ( Piston-type pump, such as a homogenizer)

این یک پمپ جابجایی مثبت بسیار کارآمد است و معمولاً به عنوان پمپ زمان سنج در پاستوریزه کننده های (HTST) استفاده می شود. هموژنایزر به یک حلقه چرخش مجدد مجهز است ، بنابراین اگر پمپ زمان بندی کار نکند محصول به لوله نگهدارنده انتقال  نمی یابد.

پمپ مبتنی بر جریان سنج مغناطیسی (Magnetic flow meter-based pump)

این پمپ همراه با روش های کنترل جریان از پمپ گریز از مرکز استفاده می کند.

قسمت نگهداري (Holding tube)

مواد غذایی در دستگاه پاستور صفحه ای که به دمای پاستوریزاسیون رسیده برای مدت محدودی در این مخزن نگهداری می شود. در روش( (H.T.S.T مواد غذایی که به دمای پاستوریزاسیون رسیده باشد  در همان دما در طی یک  زمان نگهداری می شود.به عنوان مثال شیری که به دمای 72 درجه  سانتی گراد رسیده برای مدت زمان 16 ثانیه نگهداری می شود.

دستگاه كنترل درجه دما  (Recorder-controller (STLR)

دماسنج نشان دهنده دقیق ترین اندازه گیری دما شير گرم ، شير خنك شده و كنترل درجه دما در نظر گرفته شده است.این دمای رسمی است که ضبط کننده حرارتی ایمنی (safety thermal limit recorder)  آن تنظیم می شود. (STLR)دمای شیر و زمان  و روز را ثبت می کند. موقعیت دستگاه انحراف جریان شیر (Flow Diversion Device) را کنترل ، کنترل و ضبط می کند . کنترل کننده ها از نوع پنوماتیک و الکترونیکی هستند. این دستگاه در صورتی که دمای مواد غذایی را بیشتر یا کمتر از حد معمول نشان بدهد به میزان بخار ورودی  دما را تنظیم میکند.

دريچه ي انحراف جريان شير

سوپاپ انحراف جریان (FDD) نیز نامیده می شود ، در انتهای پایین لوله نگهدارنده شیب دار به سمت بالا قرار دارد. این یک سوپاپ 3 طرفه است که در دمای بیش از 72 درجه سانتیگراد ، برای جریان جلو باز می شود. مواد غذایی که در دمای کمتر از 72 درجه سانتیگراد قرار بگیرند  و به دمای پاستوریزاسیون نرسیده باشد ،دریچه خروجی به صورت خودکار مسدود شده و شیر دوباره به حالت طبیعی نزدیک می شود و از مسير سوم به ظرف تراز  یا همان سمت مخزن تعادل (Regeneration) هدایت می کند.

انواع پاستوریزاتور پلیتی و کاربرد آنها

پاستوریزاتور پلیتی یکی از دستگاههای پاستوریزاتوری است می تواند روش (HTST) را اجرا کند دستگاه پاستوریزاتورصفحه ای چهارمرحله ای است که شامل 4 مبدل صفحه ای بهم چسبیده هستند. پاستوريزاتورهاي صفحه اي از 4 قسمت  بازيافت گرما ، بخش پاستوريزاسيون ، بخش خنك كردن و بخش سرد كردن تشکیل شده است.

این دستگاه درسه مرحله شیرراگرم کرده و به دمای پاستوریزاسیون می رساند و در  سه مرحله سرد می نماید.

دستگاه پاستوريزاتور صفحه اي از سه قسمت تشكيل شده اند :

– قسمت اول و اصلي دستگاه پاستوريزاتور كه در آن آب گرم جريان دارد .

– قسمت  دوم  که خنك كردن شيركه درآن  با آب سرد صفر درجه انجام می شود.

– قسمت سوم  شير خام ، فقط با شير پاستوريزه و يا با آب و شيرپاستوريزه هم دما می شود.

قسمت اول و اصلي دستگاه پاستوريزاتور كه در آن آب گرم جريان دارد

در بخش اول محصول مایع (شیر) تا دمای پاستوریزاسیون گرم می شود. سپس شیر گرم شده از طریق بخشی  از لوله ها عبور می کند تا درجه حرارت فرآوری را حفظ کند و  زمان لازم را  برای پاستوریزه شدن بدست آورد.

قسمت  دوم  که خنك كردن شيركه درآن  با آب سرد صفر درجه انجام می شود

در بخش دیگر شیر از قسمت خنک کننده عبور کرده و تا +4 سانتی گراد خنک می شود. شیرخام وارد شده به دستگاه که دمای آن معمولا کمتر از 10 درجه سانتی گراد است  در حین عبور از اولین قسمت (تبادل اول)به محض  عبور در کنار لوله های شیر گرم خروجی از دستگاه  بدون مختلط شدن این دو سیر با همدیگر دمای آن به 40 الی 50 درجه سانتی گراد میرسد.

در این قسمت شیر در دمای مناسب جهت کنترل چربی و خامه گیری است به دستگاه سپراتور هدایت می شود.

در این قسمت خامه از  شیر جدا شده و برای فرآیند بعدی  نگهداری میشود.

شیری که چربی آن گرفته شده مجددا  وارد دستگاه پاستوریزاسیون می شود  و در حین عبور از قسمت دوم (تبادل دوم)به علت تبادل گرمایی صفحات مجاور دمای حدودی آن به 60 درجه سانتی گراد می رسد و به سمت دستگاه هموژنایزر جرکت می کند.

بهترین دما برای خامه گیری و کنترل چربی شیر 60 درجه سانتی گراد است . در قسمت بعد شیر هموژنیزه به دستگاه پاستوریزاسیون برگشت داده می شود  و به سمت قسمت سوم دستگاه(سکشن) وارد می شود.

قسمت سوم  شير خام ، فقط با شير پاستوريزه و يا با آب و شيرپاستوريزه هم دما می شود

در این قسمت شیر به دمای پاستوریزاسیون که 72 درجه سانتی گراد است می رسد. بعد از دمای پاستوریزاسیون شیر در امتداد لوله هایی که به  لوله هاي نگهداري معروف هستند    (Holding Tiupe) به حرکت در می آید.

طول این خطوط لوله ای طوری تنظیم شده که شیر 15 الی 16 ثانیه طول می کشد تا به انتهای لوله برسد و در این مسیر عملیات پاستوریزاسیون به خوبی انجام می شود و زمان لازم براي پاستوريزاسيون در آنجا سپري شده و در نهايت از شير كنترل عبور مي كند.

شیردرپایان این مسیر پاستوریزه شده است و باید خنک شود . شیر در مسیر حرکت در تبادل دوم نیمی از حرارت خود را از دست داده  و در طی عبور از تبادل اول  در مجاورت با شیر سرد ورودی  دما  خود را از دست داده است.

در طی عبور از تبادل دوم و اول دمای شیر به 20 الی 30 درجه سانتی گراد است. در قسمت چهارم دستگاه پاستوریزاتور پلیتی یا همان سکشن  قسمت سرمایش وجود دارد و مجاورت با دستگاهی که به Ice Bank معروفند  با تبادل گرما با آب بسیار سردی که درجه آن نزدیک به صفر می باشد شیر دمای خود را از دست داده و به 4 درجه سانتی گراد می رسد