مقاله فرآیند تولید نوشابه های صنعتی
انجمن مهندسی علوم وصنایع غذایی دانشگاه سنا

 

مقدمه:

وقتی حسابی تشنه اید یا زمانی که غذایی میل می کنید تمایل دارید نوشیدنی مصرف کنید ؟ آیا از خواص هر کدام خبر دارید؟
نوشابه یکی از پرطرفدارترین نوشیدنی های دنیاست و مصرف آن هر روز بیشتر می شود. حتی کودکان هم مقدار زیادی نوشابه مصرف می کنند و نوجوانان و جوانان در تمام دنیا، میل و رغبت زیادی به مصرف آن نشان می دهند. ولی آیا این سؤال در ذهنتان پیش آمده است که؛ این نوشیدنی چقدر مفید است یا چقدر ضرر دارد؟ مصرف این میزان قند و کالری موجود در آن ومصرف کافئین، بدون وجود هیچ گونه مواد مغذی در نوشابه چه اثری بر بدن شما دارد؟

 

تاریخچه نوشابه سازی :

تاریخچه نوشابه سازی اساساً به زمانی بر می گردد که بشر علاوه بر مصرف آب آشامیدنی می توانست از افزودن موادی چون طعم دهنده ها و شیرین کننده ها به آب ، شربت های متعددی را تهیه کند. بعدها که مصرف شیرین کننده ها متداول گشت ایرانی ها طعم دهنده هایی نظیر  لیمو ، آلبالو ، زرشک ،آلو ، انجیر و بسیاری از عرقیات نظیر نعناع ، آویشن ، بهار نارنج و غیره را بطور طبیعی در نوشیدنی ها مصرف می نمودند . اما متاسفانه تکنیک استفاده از عرقیات و استخراج اسانس از آن که در حقیقت امولسیون طعم دهنده در آب است ، تا امروز در ایران پیشرفتی نکرده است .

40 تا ۵۰٪ از گردش مالی مربوط به صنایع غذایی در دنیا مربوط به صنایع نوشابه است و در ایران نیز بعد از صنایع لبنی، نوشابه‌ها بیشترین سهم از بازار فروش را به خود اختصاص می‌دهند. سرانه مصرف نوشابه در ایران ۳۰ لیتر گزارش شده است درحالیست که سرانه مصرف این فرآورده در آمریکا ۱۹۸ لیتر اعلام شده است.[1]


بررسی تحولات نوشابه سازی در ایران

سابقه نوشابه سازی در ایران به معنای جدید آن به سال 1331 بر می گردد . در ابتدا عدم تطبیق نوشابه با ذائقه مردم و ماهیت و وابستگی تولید کنندگان و حکم تحریم مصرف نوشابه از گسترش بازار مصرف این کالا جلوگیری کرد . در این سال شرکت زمزم محصول تولیدی خود را با نام پپسی کولا به بازار عرضه کرد . قبل از این تاریخ نوشابه های گازدار سنتی نظیر لیموناد  اغلب بصورت غیر بهداشتی تهیه و به بازار عرضه می شد . اولین کارخانه تولیدکننده ی نوشابه از نوع کولاشرکت زمزم بود که در سال 1334 تأسیس گردید و فعالیت این کارخانه تحت کنترل پپسی کولا بین المللی بوده و نام این نوشابه را در ایران پپسی کولا گذاشته اند. در سال 1336 شرکت ساسان تأسیس شد و امتیاز تولید نوشابه کانادا درای را بخود اختصاص داد. این نوشابه بعلت داشتن طعم پرتقالی بزودی رشد کرده و از بازار خوبی برخوردار شد.

جا افتادن نوشابه به عنوان الگوی مصرف سالها طول کشید اما امروزه نوشابه یک کالای پر مصرف می باشد . در سال 1356 تولید نوشابه در سطح کشور حدود 7/1 میلیارد بود این رقم در سال 1362 به 6/2 میلیارد بطری رسید  و این روند تا به امروز ادامه داشته است .

کارخانجات نوشابه سازی در ایران قبل از انقلاب زیر نظر کمپانی های خارجی (کوکاکولا، پپسی کولا و کانادا درای) بودند و این صنعت از هر جنبه وابسته بود.

شرکت ساسان درسال 1345 امتیاز کولاخرید و به توسعه خود ادامه داد، بصورتیکه در سال های بعد اقدام به تولید نوشابه های سون آپ، سودا، اترتونیک و سوپر کولانمود. البته شایان ذکر است که هم زمان شرکت زمزم نیز به تولید سون آپ بر محصولات خود افزود. با اینکه در طی سال های 56- 1340 نوشابه های مختلفی از قبیل آل پاین، میشل کالیفرنیا ، اسو ، شوئپس ، آلپاین و فانتا به بازار عرضه گردید ولی بعلت رقابت های شدید دو شرکت بزرگ زمزم و ساسان نتوانستند به حیات خود ادامه دهند بعد از مدتی یا تعطیل شدند یا در کارخانه زمزم و ساسان ادغام گردیدند .
بعد از انقلاب و قطع رابطه با آمریکا، عصاره ها از کشورهای اروپایی و ژاپن خریداری می شد.تولیدات در سال های 63- 1360 باموفقیت ادامه یافتند. در شرکت ساسان با عصاره های انگور وسیب نوشابه هایی با نام جرعه و گوارا ساخته می شد اما در سال 1363 بعلت وارد شدن مجدد عصاره ی کولا دچار اندکی رکود شد و کارخانه های مونتاژ شده بکار افتادند و بعلت اینکه مردم سالیان متمادی به مصرف چنین نوشابه هایی عادت داشتند باز آن ها را به آبمیوه ترجیح دادند. از سال 1365 مجدداً مسائل ارزی مطرح شد که در این سال برای دوری از اینگونه رکودها و برای رها کردن صنایع از وابستگی و برای بهبود بخشیدن به وضع اقتصادی این صنعت، تصمیم به تقویت کردن نوشابه های آبمیوه ای گرفتند و این روند توسعه همچنان ادامه دارد ودر چند سال اخیر مخصوصاً در دهه گذشته بسیار این صنعت رشد کرده میتوان آنرا یک رقیب جدی برای رقبای طراز اول جهان نام برد. [2]

به منظور اعمال کنترل دقیق بر فرآیند تولید و کیفیت محصولات تولیدی در هر یک از کارخانجات تولیدی (نوشابه و یا تولید ماءالشعیر و یا دوغ) و در کارخانجات با حجم تولید بالاتر بر سر راه هر یک از خطوط تولید آزمایشگاه کنترل کیفیت وجود دارد که با انجام آزمایشات مختلف و فیزیکی و شیمیائی مطابق استانداردهای بین المللی و استانداردهای اعلام شده از سوی وزارت بهداشت، کیفیت مواد اولیه محصول و در مقاطع زمانی مختلف و در حین فرآیند تولید و همچنین محصول نهائی را کنترل می نماید. شایان ذکر است همچنین کلیه عملیات قسمتهای موثر بر کیفیت محصول شامل: تصفیه خانه، سختی گیر ها، بطری شوی، کارخانه تولید گاز CO2 و ... نیز طبق استانداردها کنترل شده و از صحت عملیات مربوطه اطمینان حاصل می شود.

همچنین به منظور کنترل وجود اجسام خارجی در محصولات تولیدی کلیه نوشابه های شیشه ای با استفاده از دستگاه چشم الکترونیکی کنترل میشوند. شایان ذکر است در حال حاضر اکثر شرکتهای گروه زمزم موفق به اخذ گواهینامه های ISO 9002، HACCP و ISO 14001 گردیده اند. [3 و4]

آب :

       آب جزء اصلی نوشابه های گازدار را تشکیل می دهد . گاهی تا92 % نوشابه های گازدار را آب تشکیل می دهد .آب مصرفی نوشابه های گازدار علاوه بر بهداشتی بودن آن از نظر شیمیایی بایستی کاملاً خالص باشد . در غیر این صورت این ناخالصی ها با اجزای تشکیل دهنده نوشابه واکنش ایجاد می کنند . آب مشروب شهر گرچه از نظر باکتریولوژیکی دارای شرایط کافی است ولی فاقد استاندارد لازم برای نوشابه سازی می باشد.   میزان غلظت آب باید پایین باشد تا اسید موجود در نوشابه خنثی نگردد . اگر اسید خنثی گردد طعم آن تغییر و خواص نگهدارندگی آن پایین می آید . اگر میزان آهن و منگنز زیاد باشد با عوامل رنگ دهنده و طعم دهنده ترکیب می شوند . کلر نیز اگر به صورت آزاد وجود داشته باشد طعم نوشابه را تغییر می دهد . کدورت و رنگ آب مصرفی باید کم باشد تا ظاهر مطلوب شود . اگر مواد آلی و مواد جامد غیر آلی مقدارشان زیاد باشد بصورت هسته برای تجمع گاز کربنیک شده و از محلول شربت جدا می گردد . این حالت باعث می شود که بعد از باز کردن در بطری ، گاز به سرعت به خارج نفوذ کند . [1]

نوشابه (به انگلیسی: Soft drink)، در لغت به معنای هر چیز نوشیدنی می‌باشد. در کاربرد عامیانه نوشابه عبارت است از یک نوشیدنی خنک معمولاً شیرین.

شرکت‌های نوشابه‌سازی در کشورهای گوناگون

 

در ایران:خوشگوار، زمزم، رودان، نوشابه‌سازی ساسان و اشی مشی و...

در اروپا و آمریکا:کوکاکولا، پپسی‌کولا ، رد بول و....

 

گونه‌های نوشابه

امروزه تعداد نوشابه های غیر الکلی که در دنیا تهیه میشوند اعم از قنددار و بدون قند- گازدار و بدون گاز والکلی و غیر الکلی زیادند.

چهار نوع نوشابه غیر الکلی و گازدار را که کم و بیش معروفیت زیاد ومصرف جهانی دارند و عبارتند:از کانادادرای- کوکاکولا- پپسی کولا و اسو

بر پایه دارندگی الکل

نوشابه‌های بدون الکل

مست کننده نیستند و استفاده از آنها در تمام جهان آزاد است. بیشتر این گونه نوشابه‌ها حاوی شکر زیاد هستند.

نوشابه‌های دارای الکل

این گونه نوشابه‌ها دارای موادی هستند که مست کننده است و استفاده آن در بیشتر کشورها برای زیر ۱۸ ساله‌ها ممنوع است از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان به این موارد اشاره کرد: ویسکی، وودکا، بئوجولا

نوشابه‌های انرژی‌زا

نوشابه‌های انرژی‌زا نوشیدنی‌هایی ملایم هستند که به عنوان زیادکننده انرژی بدن بیش از بقیه نوشیدنی‌های رایج به فروش می‌رسند. این نوع نوشابه‌ها دارای عوارض جانبی هستند.

بر پایهٔ طعم

پرتقالی (هر۱۰۰ گرم ۴۸ کیلوکالری)

کولا (هر ۱۰۰ گرم ۴۶ کیلوکالری)

سون آپ (هر ۱۰۰ گرم ۴۱ کیلوکالری) [5]

 

نوشابه های رژیمی و کم کالری

نوشابه های رژیمی و کم کالری نوشابه هایی هستند که در آنها از شیرین کننده های مصنوعی استفاده می شود. شیرین کننده های مصنوعی جزء شیرین کننده های قوی بوده و چندین برابر ساکارز شیرینی دارند برخی از آنها عبارتند از آسپارتام ، ساخارین ، توماتین. یک فنجان نوشابه رژیمی نسبت به همان مقدار نوشابه کلاسیک حدود 150 کالری را حذف مینماید درنتیجه حذف یا کاهش (انرژی) سبب کاهش وزن در افراد میگردد.در بین شیرین کننده های مصنوعی تنها عدم سرطان زایی آلیتام به اثبات نرسیده است.

 

مزایای استفاده از شیرین کننده های مصنوعی:
- پوسیدگی دندان راتشدید نمی کند  .
- برای مصرف افراد دیابتی قابل قبول است. (این فرآورده نه تنها به افراد دیابتی اجازه می دهد که از فرآورده های غذائی شیرین استفاده کنند بعلاوه مصرف این فرآورده های کم کالری به افراد دیابتی کمک می کند وزن خود را کنترل کنند .(
- برای کنترل وزن مناسب است.
طعم شیرین آسپارتام، به طور تصادفی در سال 1965، به وسیله جیمزشلاتر ، شناخته شد و در سال 1981 مجوز مصرف FDA را کسب کرد.از دو اسید آمینه ی آسپارتیک اسید و فنیل آلانین تهیه شده و 180 بار شیرین تر از شکر است و در 600 ماده غذایی استفاده می شود. این ماده برای افرادی که مبتلا به فنیل کتونوریا هستند مضر می باشد. آسپارتام را حتی اگر تنها به کار ببرند شیرین کننده خوبی است. آسپارتام در بین شیرین کنندهای کم کالری تنها شیرین کننده ایی است که دارای مقادیر اندکی انرژی زایی می باشد(به دلیل وجود اسید های آمینه اش). مقادیر حاصل از آسپارتام در مقایسه با مقادیر حاصل از منابع غذایی دیگر بسیار کم می باشد . میزان مجاز مصرفی روزانه  آسپارتام حداکثر ppm 700 و آسه سولفام حداکثر ppm 500 میباشد. بنابر گزارش FDA (سازمان غذا و داروی آمریکا ) میزان جذب قابل قبول روزانه آسپارتام ر ا mg 50 درهر kg وزن بیان می کند. این ماده در عین حال به صورت مخلوط با شیرین کننده های دیگر نیز استفاده می شود. در صورت ذخیره شدن در انبار به مدت بسیار طولانی تجزیه می شود و در دمای بسیار بالا به مدت زیاد مقاومت نمی کند. تحت نام e951 عرضه می شود. این ماده در صنایع نانوایی، غلات، پرکننده های کیک ها، محصولات قنادی و کیک های پنیر فریز شده استفاده می شود و به خصوص طعم های میوه ای را تشدید می کند.ساخارین قدیمی ترین شیرین کننده مصنوعی است. در سال 1878 کشف شد. این ماده عمدتا به صورت نمک سدیم محلول و ساخارین آزاد کم محلول وجود دارد. پایدار بوده و محلول های غلیظ آن دارای ته مزه تلخی است. مصرف آن در سال 1977 به علت احتمال سرطان زا بودن کاهش یافت. امروزه بر این باورند که نتایج مطالعات بر مبنای سرطان زا بودن ساخارین در مورد موش ها صدق کرده و نباید آن ها را به نوع بشر تعمیم داد.سوکرالوزشیرین کننده ای بسیار قوی است و تقریبا 600 برابر شکر شیرینی دارد. شیرینی آن تاخیری است و پایداری و طعم و مزه آن سبب شده تا مصرف این ماده در صنایع غذایی و نوشابه ها گسترش یابد. سوکرالوز به صورت تک یا مخلوط با سایر شیرین کننده ها مصرف می شود. با نام تجاری splenda به فروش می رسد. آلیتام مانند آسپارتام از آمینواسیدها تشکیل شده و 2000 بار شیرین تر از شکر است.سیکلامات در سال 1937 کشف شد. این ماده پایدار است ولی شیرین آن زیاد نیست و در محصولاتی به مصرف می رسد که نباید شیرینی چندانی داشته باشند، معمولا در ترکیب با ساخارین مصرف می شود.

نکات: ساخارین، آسپارتام، سوکرالوز و آسه سولفام طول عمر نگهداری بالایی دارند و باید در بسته بندی اصلی در جای خشک و هوای اتاق نگهداری شوند.

 شیرین کننده های مصنوعی به جای شکر برای شیرین کردن نوشیدنی های سرد و گرم استفاده می شوند ولی به دلیل آن که شیرینی آن ها از شکر بالاتر است باید به میزان کمی جایگزین این ماده شوند و در صورت اضافه کردن موادی نظیر ساخارین، سوکرالوز و آسه سولفام باید کمی در دستور ماده غذایی تغییر ایجاد کرد.

 باید توجه داشت در محصولاتی که شکر نقش مهمی در آن ها ایفا می کند نمی توان از شیرین کننده های قوی استفاده کرد، چرا که شکر علاوه بر شیرین کردن، در ایجاد حجم و تشکیل ژل کمک کرده، فعالیت آبی را تنظیم می نماید و در قهوه ای شدن محصول نیز موثر است.

شیرین کننده های مصنوعی بهتر است در ترکیب با الکل های قندی مصرف شوند. [6]

بررسی اثر استفاده از مخلوط دو شیرین کننده آسه سولفام K و آسپارتام بر مقاومت دمایی

مثل بسیاری از واکنشهای شیمیایی، هیدرولیز و حلقه سازی آسپارتام در دمای بالاتر سریعتر انجام می شود. از آنجایی که دو شیرین کننده آسپارتام و آسه سولفام k دارای سینرژی در طعم هستند و در عین حال آسه سولفام k دارای مقاومت دمایی مطلوبی است در این بررسی اثر استفاده از مخلوط دو شیرین کننده بر مقاومت دمایی آسپارتام در نوشابه رژیمی نوع کولا مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور نوشابه کولای حاوی دو شیرین کننده با نسبت وزنی 1:1 فرموله شده و پس از انجام آزمونهای کنترل کیفی به همراه نوشابه حاوی آسپارتام به تنهایی، به مدت 6 ماه در سه دمای یخچال (4 درجه سانتی گراد)، محیط (25 درجه سانتی گراد) و آون (40 درجه سانتی گراد) قرار داده شدند. غلظت آسپارتام هر 15 روز یک بار با استفاده از دستگاه HPLC    (کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا) اندازه گیری شد. بررسی نمودار اثر متقابل دما و نوع نمونه بر غلظت آسپارتام، کاهش سریعتر آسپارتام در نوشابه فاقد آسه سولفام k را نشان داد. مقادیر انرژی اکتیواسیون نیز در نوشابه فاقد آسه سولفام k بیشتر بود و تأثیر شدیدتر دما بر واکنش تجزیه آسپارتام را نشان داد. دستگاه HPLC شامل پمپ، دتکتور uv visible تنظیم شده برای طول موج nm 210-200 و ستون با ابعاد 250×6/4 میلی متر، از نوع vertex column[with integrated pre-column] و شامل ماده پر کننده Nucleosil-120c 18, 10 µm بود. آسپارتام و آسه سولفام K از کمپانی نوتراسوئیت، و سایر مواد شامل بنزوات سدیم، فسفات دی هیدروژن مونو پتاسیم، هیدروکسید پتاسیم، هیدروکسید سدیم، استونیتریل و اسید فسفریک از کمپانی Merck تهیه شدند. آب مورد استفاده، آب بدون یون تولید شده توسط دستگاه تولید آّب بدون یون متعلق به کمپانی Bibby sterling LTD بود. مرحله اول آزمون شامل تعیین غلظت استانداردها برای هر یک از دو نمونه مطابق روش استاندارد 4390 ایران بود. پس از تعیین غلظت استانداردها نمونه ها مطابق روش استاندارد 4390 آماده سازی شده و به دستگاه تزریق شدند. مدت زمان تنظیم شده برای عبور نمونه از ستون 20 دقیقه بود. نوشابه ها پیش از آماده سازی به دقت گاز گیری شدند. پس از تعیین سطح زیر منحنی استاندارد ها و نمونه ها مقدار میلی گرم آسپارتام موجود در یک لیتر نمونه از فرمول مقابل محاسبه شد: S2×Cst / S1

برخی محدودیت های پایداری آسپارتام از ماهیت شیمیایی آن به عنوان متیل استواسپارتیل فنیل آلانین دی پیتید ناشی می شود (9). پایداری آسپارتام در صورت حل شدن تابعی از سه فاکتور اولیه یعنی زمان،‌ دما و PH می باشد. استفاده از مخلوط آسپارتام با سایر شیرین کننده ها به جای مصرف آن به تنهایی، باعث اصلاح فرآیند و پایداری آن، و همچنین ایجاد تعادل در طعم می گردد.

آسه سولفام K یک نمک پتاسیم است که از اسید استواستیک مشتق شده است. آسه سولفام k، به علت قابلیت انحلال و پایداری مناسب در محیط های آبی، شیرین کننده بسبار مطلوبی برای نوشابه های غیر الکلی است. شدت شیرینی آن در نوشیدنی های گرم، کاهش نمی یابد .

مواد و روشها: با توجه به اینکه دو شیرین کننده آسپارتام و آسه سولفام K در نسبت 1 دارای حداکثر برهمکنش های مولکولی هستند ، این نسبت برای فرموله کردن نوشابه های حاوی دو شیرین کننده مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین با توجه به وزن مولکولی نوشابه ها با نسبت وزنی 60:40، آسپارتام: آسه سولفام K فرموله شدند.  [7]

رنگ در نوشابه:    

 استفاده از رنگ در نوشابه برای زیبا نمودن ظاهر نوشابه و جلب توجه مشتری از اهمیت زیادی برخوردار است. بطور کلی رنگها چاشنی‏ها و اسیدهائی که در این قبیل موارد بکار می‏روند بر حسب ممالک و گاهی کارخانجات تهیه کننده متغیر است.

در صنعت نوشابه سازی از رنگ های طبیعی و سنتتیک استفاده میشود.در انتخاب رنگ برای نوشابه پایداری آن در مقابل نور و اسیدها حایز اهمیت است.تفاوت رنگ های طبیعی و سنتتیک این است که اولی از مواد طبیعی بدست می آید مثل تهیه رنگ کارامل از شکر و رنگ کروسین زعفران یا رنگ آنتوسیانین میوه ها و گیاهان اما رنگ های سنتتیک سنتزی هستند مثل رنگ حاصل از زغال سنگ یا مواد نفتی و رنگهای سنتزی خوراکی مانند زرد کینولین-قرمز پونسپوچار آر-آبی ایدیگوتین که در نوشابه سازی بیشتر از رنگهای سنتزی استفاده میشود که دلیلش پایدارتر بودن آنها بوده همچنین کمتر در معرض فساد قرار میگیرند و در وزن یکسان قدرت رنگ دهی بیشتری دارند بطوری که 1گرم از آنها برای رنگ کردن 32لیتر نوشابه کافی میباشد و برخی از آنها در غلظت 1پی پی ام استفاده میشود.

برخی از این رنگها به صورت شیمیایی و مشابه رنگهای طبیعی ساخته میشود.در ایران از دو رنگ سنتزی مجاز دیگر به نامهای زردسان ست و کینولین استفاده می شود و رنگهای سنتزی مجاز دیگر مانند آبی برلین کاموازین و یا اریتروزین کاربرد چندانی ندارد.اما در امریکا و انگلیس استفاده میشود.

در نوشابه های سیاه از کارامل نوع 4 استفاده میشود.کارامل به دلیل خواص امولسیون کنندگی بالا فواید زیادی دارد.

اما کیفیت رنگ علاوه بر این به فاکتورهایی مثل درصد عصاره،میکروارگانیسمها، فلزات و حضور سایر مواد شیمیایی نیز بستگی دارد.

همانطور که گفته شد رنگ ها باید به نور یا اسید میوه و طعم دهنده ها مقاوم باشد امروزه رنگ مصنوعی آزو به دلیل پایداری بالا و قدرت رنگ زدایی مطلوب به طور گسترده استفاده میشود البته امروزه دانشمندان به دنبال جایگزین کردن رنگ های طبیعی نظیر کلروفیل و کاروتنوییدها به جای رنگ های سنتزی هستند که در این بین کاروتنوییدها پایداری بیشتری دارند مانند بتاکاروتن که رنگ زرد آن پایدارتر است.[8]

 

گزارشی از خط تولید نوشابه

مرحله اول شیشه ها وارد دستگاه انکستر میشوند و بوسیله کف و صابون شسته میشوند. سپس شیشه ها وارد دستگاه شستشو میشوند.

تصفیه آب

اولین اقدام انجام گرفته روی آب بعد از استخراج ،ضدعفونی کردن آن است. روش های متعددی برای این کار وجود دارد.اما متداول ترین روش استفاده از موادی است که تولید کلر آزاد می کنند.هیپو کلریت کلسیم یا سدیم مواد شیمیایی متداولی هستند که در تجارت به اشکال متفاوتی وجود دارند.به عنوان مثال آهک کلر زده یا پرکلرین با60% کلر آزاد.

منبع آب کارخانه آب چاهی است به عمق بیش از 150متر وقدمت 50 ساله که روی این آب عملیات تصفیه انجام گرفته و در نهایت آب مورد استفاده برای تمام مصارف از آن تامین می گردد.برای تصفیه آب 2 مسیر وجود دارد:1)صنعتی :روی این آب فقط تصفیه فیزیکی صورت می گیرد و این آب برای دیگ بخار،سردکننده  وبطری شور و... استفاده می شود چون برای این مصارف باید سختی آب صفر باشد.2) آب آشامیدنی : برای مصرف خط تولید  و آشامیدن و... استفاده می شود ،تصفیه توسط اسمز معکوس در این قسمت استفاده می شود.

آب استخراج شده در یک آب انبار ذخیره می شود که یک پیش مخزن است. مخزن از طریق یک لوله به یک کلریناتور متصل است. کلر مورد نیاز را در یک مخزن ساخته و با میکسر مخلوط کرده و به آب می رسانند.کلر به صورت ضربانی به آب مخزن تزریق می شود که معمولا کلر ppm1  است.

تصفیه فیزیکی

برای انجام تصفیه فیزیکی از تانک های گچی استفاده می شود. در داخل تانک سختی گیر (گچ گیر) دانه های رزین را زئولیت سدیم وجود دارند که این رزین ها بر روی بستری از شن قرار دارند.عمده سختی آب مربوط است به یون های کلسیم ومنیزیم.یک قسمت از آب چاه وارد تانک گچ گیر شده وآب از لابه لای رزین ها عبور می نماید در این هنگام واکنش شیمیایی بین رزین و یون ها صورت می گیرد، در این تبادل یونی، یون های کلسیم و منیزیم جایگزین یون های سدیم رزین می شود وبه این ترتیب سختی آب گرفته می شود و آب خروجی از این تانک بدون سختی می باشد.بعد از مدتی که از تانک های گچ گیر استفاده می شود به علت تبادلات یونی صورت گرفته شده رزین ها از کلسیم و منیزیم اشباع شده و گچ گیر ها کارایی خود را از دست می دهند ، این تانک های گچ گیر باید جهت استفاده مجددا احیا گردند.در هنگام عمل احیا در تانک کناری فیلتر ها که مخصوص تهیه آب نمک است، کلرور سدیم با غلظت 300-250 گرم برلیتر تهیه نموده و از طریق پمپ، آن را از بالای ستون تزریق کرده آب نمک از بالا به پایین حرکت کرده و در اثر عبور آن از لابه لای رزین ها،سدیم جانشین کلسیم و منیزیم  رزین شده وعمل احیا انجام می گیرد در پایان تزریق آب نمک از بالا به داخل تانک آب گرفته تا جایی که آب، خروجی به فاضلاب، نمک نداشته باشد.زمان احیای رزین ها ، آزمایش اندازه گیری سختی آب گچ گیرها انجام می شود،این سختی باید صفر باشد.

تصفیه توسط اسمز معکوس

ابتدا آب از تانک وارد یک فیلترشنی می شود که در آن لایه های شن روی هم قرار گرفته اند و عمل فیلتراسیون را انجام می دهند. سپس توسط پمپ، آبرا به تانک دومی می فرستد که علاوه بر لایه های شن حاوی یک رزین به نام منگنز رزین اسن. کار منگنز این است که آهن را از آب ورودی جدا می کند. چون آهن یک اکسید کننده است و در صورتی که وارد سیستم RO شود به ممبران آسیب می رساند. در نهایت آب وارد واحدهای RO می شود.

به آب پیش از ورود به ROدو ماده تزریق می شود.1)آنتی اسکیل یا ماده ضد رسوب. این ماده به این منظور اضافه می شود که سطح خارجی ممبران لغزنده شود و رسوبات روی آن ننشیند و این رسوبات وارد دورریز شود.2) متا بی سولفیت سدیم: این ماده برای حذف کلر آب ورودی اضافه می شود. کلر به هیچ وجه نباید به ممبران ها برسد چون یک ماده خورنده است وباعث آسیب رسیدن به ممبران ها می شود. مواد اکسید کننده مثل آهن یا کلر نباید به غشای دستگاهRO برسند.

سیستم اسمز معکوس شامل چندین لوله تو خالی دو جداره ای است که سر وانتهای آن درپوش دارد و دو جدار توسط یک غشای نیمه تراوا از جنس استات سلولز و پلی آمید از یکدیگر جدا شده  جدار خارجی آن ها استیل زنگ نزن است و در جدار داخلی آن ها که همان ممبران می باشد آب تصفیه شده جریان دارد این فیلتر ها براساس  خاصیت اسمز معکوس عمل تصفیه را انجام می دهند. عبور آب از یک محیط رقیق تر به یک محیط غلیظ تر از خلال یک غشای نیمه تراوا را اسمز می گویند وبرای انجام اسمز معکوس یعنی ورود آب از یک محیط غلیظ به محیط رقیق تر، بایستی انرژی مصرف کرد که آب از محیط باTDS بیشتر به محیطی باTDS کمتر برود و تصفیه شود. این انرژی توسط پمپ RO تامین می شود. که با نیروی گریز از مرکز فشاری معادل10 bar ایجاد می کند.بنابراین آب تصفیه شده در لوله داخلی جریان می یابد و آب تصفیه نشده با TDS بالا توسط یک لوله دیگر جمع آوری شده و وارد فاضلاب می شود.راندمان این دستگاه پایین است.آب ورودی بهRO  دارای TDS حدود 425 است در حالی که TDSآب خروجیRO به حدود 26-18 می رسد.پس TDS تا200 برابر کم می شود و بسته به ممبران استفاده شده می تواند تا 200-100 برابر مقدار TDS را کاهش دهد و راندمان را افزایش دهد.

هر واحد ROدارای 2 فیلتر اسمز معکوس است که آب ابتدا از فیلتر اولی با مش حدود 10 میکرون عبور می کند وسپس از فیلتر دومی با مش 5 میکرون عبور کرده و کوچکترین ناخالصی ها جدا می شود. اگر به صفحه قرائت دستگاه اسمز معکوس نگاه کنیم، ملاحظه می شود که دستگاه خود ، فاکتورهایی در مورد آب اندازه می گیرد مانند TDS و ORP. مقدار TDS را حدود 18-17 و ORP کمتر از 200 است. ORP مقدار مواد اکسید کننده را در آب نشان می دهد. همان طور که ذکر شد ، این فاکتور باید کمتر از 200 باشد.آب خروجی ازRO توسط پمپ ها و لوله هایی در تانک 60000 لیتری که در خارج از سالن تصفیه قرار دارد و در واقع دپوی آب کارخانه است، ذخیره می شود و در هنگام نیاز توسط پمپ دوباره به همین سالن بازگشته تا از لامپ UV عبور کند و بسته به خط مورد نیاز از لوله مربوطه به آن بخش برود.

آب پس از کلر زنی در مخزنی واقع در بخش بیرونی سالن تصفیه آب به ظرفیت40000 لیتر  ذخیره می شود و از این مخزن توسط پمپ هایی به تصفیه آب می رود. در کنار این مخزن، مخزن دیگری به ظرفیت 60000 لیتر قرار گرفته که آب آشامیدنی در آن ذخیره می شود.برای فرستادن آب از این مخزن به خط تولید به عنوان آب مصرفی نوشابه، از پمپ های استیل استفاده می شود. در حالی که برای استفاده هایی غیر از آشامیدن از پمپ های چدنی استفاده می کنیم.

 نحوه شستشوی بطری ها در دستگاه شستشو

به منظور داشتن ظرف های پاک تمیز بطری ها را به مدت پنج دقیقه در یک محلول شستشو که حاوی 8/1 تا 3 درصد سود محرق در یک درجه حرارتی که پایین تر از 130 فارنهایت نباشد قرار می دهند. در بعضی موارد مشاهده شده بطری هایی که بطور رضایت بخشی شسته شده اند دوباره با آبی که برای آب کشیدن آنها به کار می برند آلوده شده اند. آزمایش نشان داده که این آب، آبکشی شامل مقادیر زیادی از میکرو ارگانیسم ها بوده است و لذا برای جلوگیری از آلودگی بطوریکه در کارخانه های نوشابه سازی ایران خصوصاً کانادا درای ملاحظه گردید ابتدا بطری ها را در مخزن شماره 1 با آب معمولی و آب گرم که حاوی 3 درصد سود محرق میباشد شست و شو میدهند و بعد شیشه هارا بطور اتوماتیک وارد مخزن شماره 3 مینمایند و با آب گرمی که حاوی یک درصد سود محرق است میشویند و برای بار چهارم بطریها را وارد مخزن شماره 4 نموده و فقط با آب نیم گرم شستشو  می نمایند و بالاخره با فرچه های مخصوص به طور اتوماتیک داخل بطریها را می شویند و پس از چهار مرتبه با فشار 20 پوند شیشه ها را با آب سرد آب می کشند و پس از این مرحله برای شفاف نمودن شیشه ها از پود میرکس استفاده میشود و در این موقع شیشه ها آماده پر شدن میباشد.

 در کارخانه زمزم مرحله شست وشو  هفت حوضچه دارد و هر شیشه هفت بار شسته میشود و درآخر آب با فشار وارد شیشه میشود و با وارونه کردن شیشه ها آب های داخل شیشه به بیرون شیشه رانده میشوند. از مرحله اول تا مرحله بیرون آمدن شیشه از دستگاه حدود چهل دقیقه طول میکشد. قبل از اینکه شیشه وارد دستگاه فیلر شود از یک مرحله به نام آینه خوانی اول میگذرد که دراین مرحله بوسیله نور و شیشه و آینه داخل شیشه ها دیده میشوند تا جسم خارجی داخل شیشه ها نباشند. بعد از این مرحله شیشه ها وارد دستگاه فلومیکس میشوند که کار این دستگاه تنظیم آب و عصاره داخل شیشه است که این عصاره توسط تکنسین های آزمایشگاه بدست می آید. بدین صورت که آب تصفیه شده با شکر به نسبت 1:1 مخلوط شده یعنی یک گالن آب و یک گالن شکر را با هم در تانک ریخته، نگهدارنده بنزوات سدیم رانیز برطبق فرمولاسیون به مقدار مشخصی اضافه کرده و مخلوط می کنند که کریستال های شکر کاملا در آب حل شوند.در صورتی که بخواهیم شربت را برای تولید عصاره نوشابه پرتقالی یا لمون لایم تهیه کنیم، در همین تانک به آن اسید سیتریک نیز به مقدار ذکر شده در فرمولاسیون اضافه می کنیم ،شربت تهیه شده به خاطر حضور ناخالصی ها کدر است و ممکن است علاوه بر رنگ و بوی نامطلوب، آلودگی میکربی نیز داشته باشند بنابراین می بایست آن را تصفیه نمود. اولین مرحله تصفیه شامل عبور شربت از فیلتر های مشبک استیل است که ناخالصی های آن تا حدودی گرفته شود. در مرحله دوم تصفیه شربت، آن را از فیلترهایی به نام فیلتر لنزا عبور می دهند. البته پیش از آن، در تانک مجاور، آب و سوپرسل یا خاک دیاتومه مخلوط شده و وارد فیلتر لنزا می شود. فیلتر لنزا نیز یک تانک است که داخل آن لوله های عمودی وجود دارند و روی لوله ها شیارهایی وجود دارند. خاک دیاتومه روی جداره لوله می نشیند در همین زمان شربت را به فیلتر لنزا سرکوله می کنند،شربت از جداره لوله ها وارد خود لوله شده و از لایه خاک دیاتومه out  شده روی جداره داخلی لوله عبور می کند. این لایه مانن

نظرات شما عزیزان:

مح
ساعت17:16---11 ارديبهشت 1393
سلام دوست خوبم

دنباله این مقاله چرا وجود نداره و برای دستیابی به ادامه اون باید چه کرد؟

از وبلاگ خوبتم ممنونم

با تشکر
پاسخ: بله حق با شماست ان شاالله اصلاح خواهد شد. با تشکر از شما


مهسا خلیلی
ساعت15:24---27 اسفند 1392
خیلی ممنون مفید بود

mahdi
ساعت6:13---29 بهمن 1392
سلام.وبلاگ خوبي دارين.اگه مايليد با هم تبادل لينک کنيم.لطفا وبلاگ ما رو با عنوان"سوالات و جزوه هاي رشته هاي فني" و آدرس"http://fanni.rzb.ir/" لينک کنيد.خبر بديد تا شما رو لينک کنيم.

نام :
آدرس ایمیل:
وب سایت/بلاگ :
متن پیام:
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه:





ارسال توسط انجمن علمی صنایع غذایی