مقدمه
تجهیزات صنایع غذایی ستون فقرات هر کارخانه تولید مواد غذایی به شمار می‌آیند.کیفیت، دوام و بهداشت این تجهیزات به‌صورت مستقیم بر سلامت محصول نهایی و ایمنی مصرف‌کننده تأثیر می‌گذارد. در طراحی خطوط تولید، انتخاب صحیح ماشین‌آلات، نوع استیل، نحوه اتصال، قابلیت شست‌وشو و رعایت اصول استانداردهای Food Grade از مهم‌ترین عوامل موفقیت در فرآیندهای تولیدی است.
در ادامه، به بررسی مهم‌ترین تجهیزات فرآوری و انتقال مواد در صنعت غذا می‌پردازیم.
مخازن (Tanks) در صنایع غذایی
جنس و ساختار مخازن در صنایع غذایی
مخازن صنایع غذایی معمولاً از فولاد زنگ‌نزن (استنلس استیل) ساخته می‌شوند تا در برابر خوردگی، زنگ‌زدگی و آلودگی مقاوم باشند. استفاده از استیل 304 و 316 به دلیل مقاومت بالا در برابر مواد اسیدی و شوینده‌های قوی رایج است.
سطوح داخلی مخزن باید کاملاً صیقلی، صاف و بدون زاویه تند باشند تا هیچ‌گونه تجمع مواد غذایی یا میکروارگانیسم رخ ندهد. درزهای جوش باید به‌صورت کامل صیقل داده شده و گوشه‌ها با شعاع‌های نرم طراحی شوند.
طراحی فنی و عملکردی مخازن در صنایع غذایی
دریچه بازرسی و شست‌وشو: هر مخزن باید دریچه‌ای برای تمیزکاری، نصب سنسور و کنترل دما داشته باشد.
زهکشی کامل: ته مخزن باید شیب‌دار طراحی شود تا هیچ مایع یا باقی‌مانده‌ای در آن جمع نشود.
سیستم تهویه و بخار: برای جلوگیری از فشار اضافی یا کندانس بخار، وجود لوله‌های تهویه الزامی است.
نصب ترمومتر و فشارسنج: کنترل دمای دقیق و فشار داخلی برای جلوگیری از فساد محصول ضروری است.
سیستم CIP (Cleaning In Place): شست‌وشوی خودکار با آب گرم و مواد ضدعفونی‌کننده که مانع آلودگی متقاطع می‌شود.
انواع مخازن بر اساس کاربری مخازن در صنایع غذایی
مخازن ذخیره مواد اولیه: این نوع مخازن معمولاً برای نگهداری مایعاتی مانند شیر خام، آب آشامیدنی یا روغن‌های خوراکی استفاده می‌شوند. در طراحی این مخازن باید به مواردی مانند مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت زهکشی کامل، درپوش بهداشتی و سیستم تهویه مناسب توجه شود. همچنین جداره داخلی باید از استیل 304 یا 316 ساخته شود تا از آلودگی میکروبی جلوگیری شود.
مخازن اختلاط (Mixing Tanks): این مخازن دارای همزن مکانیکی یا مغناطیسی برای ترکیب یکنواخت مواد هستند. طراحی همزن باید متناسب با ویسکوزیته ماده باشد و موتور همزن در محفظه ضدآب قرار گیرد. وجود بفل‌ها (Baffles) برای جلوگیری از چرخش گردابی و تضمین اختلاط یکنواخت ضروری است. سطح داخلی باید صیقلی و قابل شست‌وشو باشد تا مانع از تجمع مواد شود.
مخازن دو جداره (Jacketed Tanks): این نوع مخازن دارای پوشش بیرونی (جکت) هستند که امکان عبور بخار یا آب سرد را فراهم می‌کند تا عملیات حرارت‌دهی یا خنک‌سازی انجام شود. طراحی سیستم حرارتی باید دارای کنترل دما و فشار ایمن باشد. ضخامت جداره‌ها، عایق‌کاری مناسب و وجود سوپاپ اطمینان از نکات مهم طراحی است. معمولاً در صنایع لبنی، مربا و سس استفاده می‌شوند.
مخازن ذخیره نهایی: این مخازن برای نگهداری محصولات نهایی قبل از بسته‌بندی طراحی می‌شوند. در ساخت آن‌ها باید از استیل بهداشتی با سطح پرداخت بالا استفاده شود تا از آلودگی متقاطع جلوگیری گردد. وجود سیستم تهویه بهداشتی، درب قفل‌دار، نشانگر سطح و امکان اتصال به سیستم CIP از ویژگی‌های ضروری آن‌هاست. همچنین طراحی خروجی باید به گونه‌ای باشد که تخلیه کامل انجام شود و هیچ ماده‌ای در داخل باقی نماند.
پمپ‌های بهداشتی صنایع غذایی
الزامات بهداشتی پمپ های صنایع غذایی
پمپ‌ها از جمله تجهیزات حیاتی در خطوط تولید هستند که وظیفه انتقال مایعات و محلول‌های غذایی را برعهده دارند.جنس قسمت‌های در تماس با محصول باید از استیل ضدزنگ یا پلاستیک Food Grade باشد.
ویژگی‌های مهم یک پمپ بهداشتی:
قابلیت باز و تمیز شدن آسان (Cleanable Design)
مقاومت در برابر خوردگی و دما
نداشتن نقاط مرده برای تجمع آلودگی
اتصالات بهداشتی Tri-Clamp
قابلیت ضدعفونی در سیستم CIP
انواع پمپ‌ها در صنایع غذایی
پمپ سانتریفیوژ (Centrifugal Pump): برای مایعات با ویسکوزیته پایین مانند شیر، آب و آب‌میوه استفاده می‌شود. در طراحی این پمپ‌ها، پروانه باید از استیل 316 ساخته شود تا در برابر خوردگی مقاوم باشد. مهم‌ترین نکات در تأمین این نوع پمپ شامل انتخاب الکتروموتور با راندمان بالا، سیستم آب‌بندی مکانیکی بهداشتی (Mechanical Seal) و قابلیت شست‌وشو در سیستم CIP است. پمپ سانتریفیوژ نباید برای مواد غلیظ استفاده شود چون فشار خروجی آن در برابر مقاومت جریان کاهش می‌یابد.
پمپ جابجایی مثبت (Positive Displacement): این نوع پمپ برای مواد غلیظ‌تر مانند خامه، خمیر یا سس‌ها مناسب است. عملکرد آن بر پایه جابه‌جایی حجمی است و می‌تواند دبی ثابت را حتی در فشار بالا حفظ کند. در طراحی باید به انتخاب واشرهای سیلیکونی بهداشتی، تنظیم خلاصی بین روتورها و استفاده از قطعات قابل باز شدن سریع برای نظافت توجه شود. این پمپ‌ها نباید خشک کار کنند چون ممکن است به روتورها آسیب برسد.
پمپ پریستالتیک: در این پمپ، انتقال مایع از طریق فشردن و آزاد کردن شیلنگ انجام می‌شود و هیچ تماس مستقیمی بین قطعات فلزی و محصول وجود ندارد. برای مواد حساس مانند عصاره‌ها یا محصولات استریل بسیار مناسب است. در طراحی باید از شیلنگ‌های با گواهی Food Grade و مقاومت در برابر فشار و حرارت استفاده شود. نکته مهم در تأمین این نوع پمپ، دسترسی به قطعات یدکی شیلنگ و کالیبراسیون دقیق جریان است.
پمپ دنده‌ای و لوب پمپ (Lobe Pump): این پمپ‌ها جریان یکنواختی ایجاد کرده و کمترین آسیب را به ساختار مواد غذایی وارد می‌کنند. دنده‌ها یا لوب‌ها از استیل صیقلی ساخته می‌شوند تا چسبندگی مواد کاهش یابد. در طراحی باید فاصله دقیق بین لوب‌ها رعایت شود تا تماس مکانیکی ایجاد نشود. این نوع پمپ‌ها معمولاً برای انتقال کرم، عسل یا ماست به کار می‌روند و در تأمین آن باید به گواهی‌های بهداشتی، نوع درایو و تحمل فشار دمایی توجه شود.
نکات نصب و نگهداری پمپ‌ها
فضای اطراف پمپ باید برای تعمیر و نظافت آزاد باشد.
اتصالات باید بدون نشتی و با واشرهای سیلیکونی بهداشتی باشند.
در زمان توقف طولانی، باید سیستم خشک‌کن یا آب‌گیری فعال شود تا از زنگ‌زدگی جلوگیری شود.
نوار نقاله‌ها در خطوط تولید
انواع نقاله‌ها در صنایع غذایی
نقاله‌ها ابزار اصلی انتقال مواد و محصولات بین مراحل مختلف تولید هستند.در صنایع غذایی سه نوع اصلی وجود دارد:
نوار نقاله تسمه‌ای (Belt Conveyor): این نوع نقاله برای انتقال بسته‌ها و محصولات جامد مانند بیسکویت، نان یا بسته‌های مواد غذایی خشک استفاده می‌شود. در طراحی آن باید از تسمه‌هایی با گواهی Food Grade و مقاوم در برابر دما و رطوبت استفاده شود. تسمه‌ها معمولاً از پلی‌یورتان (PU) یا PVC بهداشتی ساخته می‌شوند. سرعت نقاله باید قابل تنظیم باشد تا از آسیب به محصول جلوگیری شود. در طراحی قاب نقاله، استفاده از استیل 304 و اتصالات بدون درز برای سهولت در نظافت توصیه می‌شود. وجود سیستم تمیزکننده خودکار (Scraper) نیز برای جلوگیری از چسبندگی مواد الزامی است.
نقاله مارپیچ (Spiral Conveyor): این نقاله‌ها برای انتقال عمودی محصولات یا خنک‌سازی تدریجی مواد داغ مانند نان یا شکلات کاربرد دارند. طراحی باید به‌گونه‌ای باشد که جریان هوا در اطراف محصول به‌صورت یکنواخت توزیع شود. در انتخاب این نقاله‌ها، قطر مارپیچ و سرعت چرخش باید بر اساس وزن و اندازه محصول تعیین شود. استفاده از موتورهای با کنترل فرکانس (VFD) برای کنترل سرعت و کاهش مصرف انرژی توصیه می‌شود. مواد سازنده مسیر مارپیچ باید ضدزنگ و قابل شست‌وشو باشند.
نقاله زنجیری (Chain Conveyor): این نوع نقاله برای حمل بارهای سنگین‌تر مانند بطری‌ها، قوطی‌ها یا جعبه‌های بسته‌بندی به کار می‌رود. طراحی زنجیر باید به‌گونه‌ای باشد که در برابر خوردگی مقاوم و از استیل ضدزنگ یا پلاستیک تقویت‌شده ساخته شده باشد. سیستم کشش زنجیر باید قابلیت تنظیم داشته باشد تا از لغزش یا شکستگی جلوگیری شود. در تأمین این نقاله‌ها، توجه به نوع بلبرینگ‌های ضدآب، روانکارهای بهداشتی و طراحی حفاظ ایمنی برای جلوگیری از گیر کردن دست یا لباس اپراتور اهمیت ویژه دارد. (Belt Conveyor):** برای بسته‌ها و مواد جامد.
نقاله مارپیچ (Spiral Conveyor): برای انتقال عمودی یا خنک‌سازی پیوسته محصولات.
نقاله زنجیری (Chain Conveyor): برای خطوط سنگین و حمل ظروف یا جعبه‌ها.
الزامات طراحی بهداشتی نقاله‌ها در صنایع غذایی
تمام اجزاء در تماس با مواد باید از استیل یا پلی‌اتیلن با گواهی Food Grade ساخته شوند.
سطوح باید بدون درز و قابل شست‌وشو باشند.
موتور و اجزای مکانیکی باید در محفظه‌های ضدآب و جدا از مسیر مواد قرار گیرند.
در نقاله‌های مارپیچی، روکش باید در برابر خوردگی مقاوم باشد تا از آلودگی متقاطع جلوگیری شود.
برای جلوگیری از تجمع باکتری، تمیزکاری دوره‌ای (مثلاً هر ۸ ساعت) الزامی است.
سیستم‌های شست‌وشو و ضدعفونی (CIP / COP) تجهیزات صنایع غذایی
تعریف سیستم CIP
CIP یا Cleaning In Place یک روش اتوماتیک شست‌وشو و ضدعفونی تجهیزات بدون نیاز به باز کردن آن‌هاست.در این سیستم، آب گرم، بخار و محلول‌های قلیایی یا اسیدی در مدار بسته گردش داده می‌شوند تا کلیه سطوح داخلی مخازن و لوله‌ها تمیز شوند.
اجزاء اصلی سیستم CIP در صنایع غذایی
مخزن محلول قلیایی و اسیدی
پمپ سیرکولاسیون
سیستم گرمایش و کنترل دما
تایمرهای خودکار برای کنترل مدت شست‌وشو
واحد آبکشی نهایی با آب آشامیدنی
مزایای سیستم CIP در صنایع غذایی
کاهش نیروی انسانی و زمان توقف خط تولید
بهداشت بالاتر و کاهش خطر آلودگی متقاطع
کاهش مصرف آب و مواد شوینده
افزایش عمر مفید تجهیزات
اصول فنی ایمنی تجهیزات صنایع غذایی
طراحی و ساخت تمامی دستگاه‌ها باید مطابق آیین‌نامه‌های حفاظت فنی و بهداشت کار (شماره 3515) باشد.
قسمت‌های خطرناک و چرخ‌دنده‌ها باید دارای پوشش حفاظتی باشند.
سیم‌کشی برق باید ایمن و ضد رطوبت باشد.
در صورت تماس انسان با مواد داغ یا بخار، سیستم قطع اضطراری (Emergency Stop) پیش‌بینی شود.
برچسب‌های هشدار و علائم خطر در نقاط حساس نصب گردند.
الزامات نگهداری و PM تجهیزات صنایع غذایی
نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance)
برای افزایش طول عمر تجهیزات و جلوگیری از توقف تولید، برنامه PM باید به‌صورت دوره‌ای اجرا شود:
تمیزکاری منظم سطح و اتصالات
بررسی لرزش، صدا و دمای پمپ‌ها
کنترل سلامت واشرها و آب‌بندی‌ها
تعویض به‌موقع فیلترها و روانکارهای بهداشتی
مستندسازی نگهداری
تمام اقدامات نگهداری باید در فرم‌های کنترل کیفیت ثبت شود تا در ممیزی‌های بهداشتی و فنی قابل پیگیری باشد.
جمع‌بندی
انتخاب و نگهداری صحیح تجهیزات صنایع غذایی، کلید موفقیت در تولید ایمن، پایدار و اقتصادی است.استفاده از استیل‌های ضدزنگ استاندارد، طراحی بهداشتی، قابلیت شست‌وشوی خودکار، پمپ‌های Food Grade و نقاله‌های مقاوم به خوردگی از الزامات اساسی هر کارخانه مدرن است.
رعایت این اصول نه‌تنها موجب افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌ها می‌شود، بلکه باعث می‌گردد محصولات نهایی از نظر کیفیت، ماندگاری و سلامت مصرف‌کننده در سطح بالاتری قرار گیرند.
بدون دیدگاه