ينشر موقع" اجري نيوز "الإخباري معلومات هامة ومفيدة لأصحاب المشاريع والمهتمين بالقطاع الزراعي ويقدم دراسة مفصلة لمشروع معمل تصنيع الألبان ومشتقاتها بطرق عصرية حيث أصبحت النتائج طويلة المدى لهذا التحول في عادات الشراء ليست معروفة بعد، ولكن في هذه الأثناء، نشهد اتجاهًا استهلاكيًا منفصلاً في عروض حليب الألبان ذات القيمة المضافة - مثل تلك التي تروج لفوائد غذائية أو أداء إضافية (مثل البروبيوتيك أو البروتين المضاف). 







يتجه حليب الشوكولاتة كمشروب للتعافي بعد التمرين. كما تعمل النكهات المتخصصة والمنتجات المبتكرة القابلة للحفظ على الرفوف على تشجيع المستهلكين على تخزين منتجات الألبان.




خلف الكواليس، صناعة الألبان تتحسن باستمرار. يؤدي التقدم في طرق المعالجة إلى إنتاج منتجات ذات جودة أعلى. يمكن أن تساعد طرق المعالجة الجديدة في تقليل الهدر وزيادة إنتاج الحليب وكفاءة المعالجة. على سبيل المثال، يؤدي تنفيذ الصمامات المحسنة المقاومة للخلط إلى دعم الأتمتة الموسعة وزيادة المرونة وزيادة الكفاءة. تساعد الأساليب الجديدة والمتقدمة للترشيح الشركات المصنعة على زيادة محتواها من البروتين وتؤدي إلى تحسين التحكم في المواد الصلبة.



بشكل عام، تشهد صناعة الألبان فترة من النمو والابتكار. ومن أجل الاستفادة من هذه التحولات في سوق تنافسية ومتنوعة بشكل متزايد، تحتاج شركات تصنيع الألبان إلى نهج مرن ومبتكر لتخطيط المرافق وتشغيلها.

منتجات الألبان

يحتوي الحليب على أنواع متعددة من المنتجات، إلى جانب منتجات الألبان الأخرى التي لا تقل أهمية:

منتجات الحليب السائلة
الحليب المنكه وشراب البيض
الزبادي التقليدي واليوناني
الزبدة والألبان القابلة للدهن
الأجبان ومنتجات الأجبان ذات الصلة
القشدة الحامضة، والجبن الكريمي، والجبن القريش
مسحوق الحليب ومصل اللبن
بوظة
معالجة مصل اللبن
لبن مكثف



تبدأ كل هذه المنتجات بمكون واحد: حليب المزرعة الطازج. قبل أن يتحول إلى أي من المنتجات المذكورة أعلاه، فإنه يمر عبر عدة خطوات من المعالجة لتلبية متطلبات الجودة والمتطلبات التنظيمية.

خطوات إنتاج الحليب وتصنيع الألبان

 

تلقي الخام

يتلقى المعالجون الحليب الخام في صهاريج الطرق المعزولة. بمجرد وصول منتج الألبان إلى مصنع الألبان، يقوم فريق الجودة بإجراء اختبارات للتأكد من أنه يلبي المعايير المناسبة. تشمل الاختبارات الشائعة الرائحة ودرجة الحرارة والاختبارات المعملية المختلفة.

 

تخزين خام

تقوم صهاريج الصومعة العمودية الكبيرة بتخزين الحليب الخام غير المعالج. في هذه المرحلة، يجب على المشغلين مراقبة متغيرين رئيسيين بعناية: درجة الحرارة داخل الصومعة والوقت الموجود في الخزان. إن الجمع الأمثل بين عدد وحجم الخزانات سيساعد المعالجات في الحفاظ على معدلات الإنتاج وتقليل النفايات


 

عمليات الخلط

الخلط هو عملية سريعة تجمع بين المكونات السائلة والجافة بنسب مناسبة لتلبية متطلبات الوصفة وحجم الدفعة. يتم استخدامه في العديد من المنتجات مثل الآيس كريم وحليب الشوكولاتة والزبادي وشراب البيض. تندرج عمليات التجميع عادةً في أنظمة خلايا التحميل المتسلسلة أو الأنظمة المتزامنة المعتمدة على العدادات.

 

بسترة

البسترة هي عملية استخدام الحرارة لتدمير مسببات الأمراض لتحسين سلامة الأغذية. والأهم من ذلك أن البسترة تشكل الحدود المنظمة بين الجوانب الخام والمبسترة للعملية. الطريقة الأكثر شيوعًا لبسترة الألبان في الولايات المتحدة هي ارتفاع درجة الحرارة لفترة قصيرة (HTST)، وهي عملية مستمرة تعالج الحليب بكفاءة.

دليل تقنيات تصنيع الألبان

فصل وتوضيح

يعد فصل الحليب الخالي من الدسم عن الكريمة عملية أساسية في دورة حياة الألبان. تستخدم عملية الفصل قوى الطرد المركزي لفصل الكريمة عن القشدة بحيث يمكن استخدامها في منتجات أخرى. تقوم أجهزة التنقية برمي جزيئات مثل الرواسب والخلايا الجسدية وبعض البكتيريا إلى الخارج للتخلص منها.

التوحيد القياسي

التوحيد هو عملية ضبط محتوى الدهون في الحليب إلى قيمة محددة. إنها آلية مهمة لتوصيل منتج موحد للمستهلكين وتساعد على ضمان اقتصاديات الإنتاج. يتم التقييس عادةً عبر إحدى هاتين الطريقتين:



التوحيد المستمر - يمزج الكريمة والخالية من الدسم من خلال مراقبة خصائص المكونات والمنتج وضبط التدفقات حسب الحاجة لتلبية متطلبات العملية.





توحيد الدفعة – بعد الانفصال، قم بدمج الكميات المحسوبة من الكريمة والقشدة في خزانات الدفعة تحت التحريك المستمر. يؤكد المشغلون على خصائص المنتج من خلال الاختبارات المعملية ويقومون بضبطها حسب الحاجة. هذه الطريقة غير شائعة في مصانع الألبان الحديثة إلا إذا كان المنتج يتطلب مكونات إضافية.

التجانس

تعمل عملية التجانس على تكسير الكريات الدهنية لمنع تكوين طبقة الكريمة. يقوم جهاز المجانسة بدفع الحليب الساخن تحت ضغط مرتفع من خلال شق ضيق، مما يؤدي إلى تفتيت كريات الدهون حتى لا تتمكن من إعادة تجميعها لاحقًا.

 

عمليات الزراعة والتخمير

يعتمد منتجو منتجات الألبان، مثل الزبادي والجبن، على مزارع البكتيريا (المعروفة أيضًا باسم "البادئات") للتحكم في حموضة المنتج واتساقه ونكهته ورائحته. في الوقت الحاضر، تقوم العديد من مصانع الألبان بشراء المستنبتات الجاهزة مباشرة من المعامل التي تقدم مستنبتات خاصة لمنتجات معينة. تتوفر هذه الثقافات التجارية في أشكال سائلة ومجمدة ومجففة بالتجميد. يعد تصنيع البادئ أحد أهم الخطوات في عملية تصنيع الألبان، كما أن سلامة ونظافة هذه العملية أمر في غاية الأهمية.

ويمكن تقسيم العملية إلى الخطوات التالية:

إعداد الزراعة وتخزينها – الخطوة الأولى في تصنيع البادئ هي معالجة الوسط. يتم تسخين الوسط وحفظه عند درجة حرارة، ثم تبريده إلى درجة حرارة التلقيح المطلوبة. تختلف درجة الحرارة المستهدفة وفقًا للمنتج. بمجرد وصول الوسط إلى درجة الحرارة الصحيحة، يمكن أن يبدأ التلقيح.


تلقيح الزراعة – أثناء التلقيح، يتم نقل كمية من البكتيريا المحددة إلى الوسط، إما يدويًا أو تلقائيًا.




عملية التخمير – بعد الانتهاء من عملية التلقيح، ينتقل المنتج إلى مرحلة التخمير. عندما تصل البكتيريا إلى درجة الحرارة المستهدفة، فإنها تبدأ في التكاثر بسرعة كبيرة وتتخمر إلى المنتج النهائي. بعد تحقيق النكهة والرائحة المرغوبة، يجب تبريد الحليب المزروع بسرعة لإيقاف عملية التخمير. ستبدأ معظم عمليات التخمير أيضًا في تحريك المنتج المستنبت في خطوة المعالجة هذه.

تخزين مبستر

في حين أن البسترة تقتل البكتيريا المسببة للأمراض وتطيل مدة الصلاحية، فحتى الحليب المبستر يمكن أن يفسد بسرعة ويسبب الأمراض المنقولة بالغذاء إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح. يعد التبريد عاملاً حاسماً في ضمان سلامة الحليب: كلما كان الحليب أكثر دفئًا، زادت سرعة نمو البكتيريا وتكاثرها. درجات حرارة التخزين الشائعة هي 36 درجة فهرنهايت إلى 38 درجة فهرنهايت (2 درجة مئوية إلى 3 درجات مئوية).




 

التعبئة والتغليف

التعبئة – بمجرد وصول الحليب إلى خط المعالجة، يمكن نقله إلى العديد من أنواع العبوات المختلفة بما في ذلك الصناديق الكرتونية والزجاجية والأكياس والزجاجات وغيرها.


التعبئة والتغليف – تنظم أنظمة التغليف حاويات المنتجات في علب وصناديق ولوحات يمكن تخزينها ونقلها بسهولة.


يتزايد الطلب على المعالجة والتعبئة المعقمة في صناعة الألبان. تتطلب هذه العملية البسترة UHT وظروف معقمة طوال العملية برمتها. يتم استخدامه لإنتاج منتجات قابلة للتخزين على المدى الطويل (مثل الحليب السائل المستقر أو الإمدادات الغذائية العسكرية).


إحدى الفوائد الرئيسية هي تمديد فترة الصلاحية وتقليل تكاليف النقل لأن العديد من المنتجات ذات العبوات المعقمة لا تتطلب التبريد. تلعب الأتمتة في مصانع الألبان دورًا مهمًا في سلامة الأغذية، وسلامة المعدات، وسلامة الموظفين، كل ذلك مع دعم العمليات القوية والمتكررة خلال عملية الخلط، أو البسترة، أو التنظيف والتنظيف المكاني - وهي نتيجة تكاد تكون مستحيلة في العمليات اليدوية.



يمكن للمعدات الآلية مراقبة الخزانات والأنظمة للمساعدة في ضمان التنظيف، وإطلاق إنذارات متطورة للتنبيه إذا كان المنتج خارج منطقة درجة الحرارة الآمنة، والتأكد من عدم تعرض الأنظمة لضغط زائد أو عرضة لخطر التمزق. وهذا أمر مهم لسلامة الأغذية، ويساعد على ضمان سلامة المعدات والأفراد أيضًا. يمكن للأجيال الجديدة/الحديثة من معدات معالجة الألبان الآلية أن تمنع المكونات الخاطئة. يمكن أن تحدث الأتمتة على مستوى بروتوكول اختبار واحد أو قطعة من المعدات، أو يمكن أن تشمل منشأة بأكملها، بدءًا من الاستلام وحتى التعبئة. قد تتطلب المرافق المؤتمتة بالكامل اثنين أو ثلاثة مشغلين فقط في القسم لكل وردية، والذين يشرفون على العملية من غرفة التحكم المركزية. كلما زاد تطبيق مصنع معالجة الألبان للأتمتة، زاد احتمال توفيره بمرور الوقت، بما في ذلك:

 أساسيات تصنيع الألبان المركزة : اللبن المبخر - اللبن المكثف

انخفاض تكاليف العمالة - انخفاض عدد المشغلين يعني انخفاض تكاليف الموظفين.
تحسين الإنتاجية - كلما قل "التفاعل البشري" في المعالجة، قل عدد عمليات إيقاف التشغيل نتيجة لحدوث خطأ.


الصيانة الاستباقية – تعتبر المحطة الآلية المعتمدة على البيانات في وضع أفضل للتنبؤ بمشكلات أداء المعدات ومنع حدوثها، مما يؤدي إلى تقليل حالات الانقطاع غير المتوقعة.
سلامة المنتج - يمكن لعملية تلقائية قابلة للتكرار مع الحد الأدنى من "التفاعل البشري" أن تحسن جودة المنتج.

المرونة

على نحو متزايد، نرى منتجي الألبان يبحثون عن تصميمات مرنة ومتعددة المنتجات. ويتطلب ذلك الجمع الصحيح بين الأنشطة المتوازية والمتزامنة لتلبية متطلبات المعالجة المرنة من خلال المعالجة الخام؛ بسترة؛ الثقافة والتخمير، كما هو مطلوب؛ تخزين مبستر والتعبئة والتغليف. على سبيل المثال، قد يكون لدى منشأة كبيرة أنظمة معالجة متعددة تغذي عشرات من صهاريج التخزين المبسترة والتي بدورها تغذي عشرات خطوط التعبئة والتغليف، بينما تدعم أيضًا عمليات التنظيف والتنظيف المكاني المتزامنة، مما يؤدي إلى العديد من المجموعات المحتملة. وبطبيعة الحال، يجب أن تكون المرونة متوازنة مع الربحية. لن يقوم المثبتون الكبار بإيقاف تشغيل منتج مربح للغاية مؤقتًا لمنتج أقل ربحية على نفس الخط. وبالمثل، فمن المرجح ألا يكونوا حريصين على استثمار مبلغ كبير من رأس المال لبناء خط جديد لا يؤدي إلى تعظيم.