أنواع المعدات المستخدمة في البسترة

مقدمة

البسترة، وهي عملية سميت على اسم العالم الفرنسي لويس باستور، تتضمن تسخين الطعام أو المشروبات إلى درجة حرارة معينة لفترة محددة للقضاء على الكائنات الحية الدقيقة الضارة مع الحفاظ على الجودة. تقلل هذه العملية الحيوية بشكل كبير من خطر الإصابة بالأمراض المنقولة عن طريق الغذاء والتي تسببها البكتيريا والفيروسات والطفيليات مثل السالمونيلا والإشريكية القولونية والليستيريا.

وتتجاوز أهمية البسترة الصحة العامة. فهي تلعب أيضًا دورًا حاسمًا في إطالة العمر الافتراضي للمنتجات مثل الحليب والعصير والبيرة، والحد من هدر الطعام وضمان التوزيع على نطاق أوسع. وتساهم هذه العملية في الاستقرار الاقتصادي داخل صناعة الأغذية والمشروبات من خلال السماح بفترات أطول للنقل والتخزين.

ستتناول هذه التدوينة الأنواع المختلفة من المعدات المستخدمة في البسترة، وتستكشف آلياتها وتطبيقاتها ومزاياها. إن فهم المعدات المختلفة المستخدمة في البسترة أمر بالغ الأهمية بالنسبة لمنتجي الأغذية لضمان سلامة المنتج وجودته.

العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار المعدات المستخدمة للبسترة

يعد اختيار المعدات المناسبة المستخدمة في عملية البسترة قرارًا بالغ الأهمية بالنسبة لمصنعي الأغذية والمشروبات. ويجب مراعاة العديد من العوامل الرئيسية بعناية:

• نوع المنتج: تتطلب المنتجات المختلفة درجات حرارة مختلفة للبسترة وأوقات تخزين مختلفة. على سبيل المثال، تختلف بسترة الحليب عن بسترة العصير. يجب أن تكون المعدات المستخدمة للبسترة متوافقة مع المنتج المحدد.
• حجم الإنتاج: قد يختار المنتجون الصغار أجهزة البسترة على دفعات، في حين تتطلب العمليات واسعة النطاق غالبًا أنظمة مستمرة. يؤدي اختيار المعدات المناسبة المستخدمة في البسترة بناءً على حجم الإنتاج إلى تحسين الكفاءة والفعالية من حيث التكلفة.
• طريقة التسخين: توجد طرق تسخين مختلفة، بما في ذلك الماء الساخن والبخار والتسخين الكهربائي. يؤثر اختيار طريقة التسخين على كفاءة الطاقة وجودة المنتج. يجب أن تستخدم معدات البسترة طريقة تسخين مناسبة للمنتج.
• مستوى الأتمتة: سيؤثر مستوى الأتمتة المطلوب على تعقيد وتكلفة المعدات المستخدمة في البسترة. توفر الأنظمة الآلية دقة وتناسقًا أكبر ولكنها قد تتطلب استثمارًا أوليًا أعلى.
• ميزانية: إن الميزانية المتاحة لشراء وصيانة معدات البسترة تشكل عائقًا كبيرًا. كما أن تحقيق التوازن بين التكلفة والأداء والموثوقية أمر بالغ الأهمية.
• الصيانة والتنظيف: يجب أن تكون المعدات المستخدمة في البسترة سهلة التنظيف والصيانة لضمان التشغيل الصحي ومنع التلوث.

انواع من المعدات المستخدمة في البسترة:أجهزة البسترة الدفعية

تتضمن عملية البسترة على دفعات تسخين كمية محددة من المنتج في خزان أو حوض لفترة زمنية ودرجة حرارة محددتين. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا في أحجام الإنتاج الأصغر والمنتجات المتخصصة.

أجهزة البسترة في الحوض

تتكون أجهزة البسترة في الأحواض، وهي نوع شائع من معدات البسترة، من خزان مغلف مملوء بالمنتج. يتدفق الماء الساخن أو البخار عبر الغلاف لتسخين المنتج إلى درجة الحرارة المطلوبة. بعد الحفاظ على درجة الحرارة للوقت المطلوب، يتم تبريد المنتج.

مميزات وعيوب معدات البسترة الدفعية

مزايا:

• تكلفة أولية أقل مقارنة بالأنظمة المستمرة.
• مناسبة للإنتاج على نطاق صغير والمنتجات المتخصصة.
• المرونة في معالجة المنتجات المختلفة.

العيوب:

• إنتاجية أقل مقارنة بالأنظمة المستمرة.
• ارتفاع تكاليف العمالة بسبب التشغيل اليدوي.
• إمكانية حدوث تباين أكبر في ظروف المعالجة.

انواع من المعدات المستخدمة في البسترة:أجهزة البسترة المستمرة

تتضمن البسترة المستمرة تدفقًا مستمرًا للمنتج عبر نظام تسخين وتبريد. تُفضَّل هذه الطريقة للإنتاج على نطاق واسع نظرًا لكفاءتها وإنتاجيتها العالية.

أجهزة البسترة عالية الحرارة وقصيرة المدة (HTST)

تستخدم أجهزة البسترة عالية الكفاءة HTST في عملية البسترة، حيث تقوم بتسخين المنتج إلى درجة حرارة عالية لفترة قصيرة، وعادة ما تكون 72 درجة مئوية (161 درجة فهرنهايت) لمدة 15 ثانية للحليب. تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع للحليب والعصير والمشروبات الأخرى.

أجهزة البسترة ذات درجات الحرارة العالية جدًا (UHT)

تستخدم أجهزة البسترة UHT، وهي أجهزة متخصصة تستخدم في البسترة، تسخين المنتج إلى درجة حرارة أعلى، عادة ما تتراوح بين 135 و150 درجة مئوية (275 و302 درجة فهرنهايت) لبضع ثوانٍ. تعمل هذه العملية على إطالة العمر الافتراضي للمنتجات لعدة أشهر دون تبريد.

المبادلات الحرارية اللوحية

تُعد المبادلات الحرارية اللوحية مكونًا أساسيًا في العديد من أنواع المعدات المستخدمة في البسترة، وخاصة أنظمة HTST وUHT. وهي تتكون من سلسلة من الصفائح الرقيقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مع قنوات تسمح بنقل الحرارة بكفاءة بين المنتج ووسط التسخين أو التبريد.

المبادلات الحرارية الأنبوبية

المبادلات الحرارية الأنبوبية هي نوع مهم آخر من المعدات المستخدمة في البسترة، وخاصة بالنسبة للمنتجات اللزجة أو المنتجات التي تحتوي على جزيئات. وهي تتكون من أنابيب متحدة المركز تسمح بنقل الحرارة بين المنتج المتدفق عبر الأنبوب الداخلي ووسط التسخين أو التبريد المتدفق عبر الأنبوب الخارجي.

مقارنة بين طرق البسترة والمعدات المرتبطة بها

التقنيات المتقدمة في المعدات المستخدمة في البسترة

لقد أدى التقدم في التكنولوجيا إلى تطوير معدات أكثر تطوراً تستخدم في البسترة.

التدفئة الأومية

تتضمن عملية التسخين الأومي تمرير تيار كهربائي عبر المنتج، مما يؤدي إلى توليد الحرارة داخليًا. توفر هذه الطريقة تسخينًا سريعًا وموحدًا، مما يقلل من الضرر الذي يلحق بالعناصر الغذائية الحساسة للحرارة. هذا نوع مبتكر من المعدات المستخدمة في البسترة.

البسترة بالميكروويف

تستخدم عملية البسترة بالميكروويف طاقة الميكرويف لتسخين المنتج. توفر هذه الطريقة تسخينًا سريعًا ويمكن استخدامها لكل من الأطعمة السائلة والصلبة. هذا نوع آخر من المعدات الفعّالة المستخدمة في عملية البسترة.

البسترة باستخدام المجال الكهربائي النبضي (PEF)

بسترة PEF هي طريقة غير حرارية تستخدم نبضات قصيرة من الكهرباء عالية الجهد لتعطيل الكائنات الحية الدقيقة. تقلل هذه الطريقة من الضرر الحراري لجودة المنتج. هذا هو نوع غير حراري من المعدات المستخدمة للبسترة.

خاتمة

اختيار الصحيح المعدات المستخدمة في البسترة يعد البسترة أمرًا ضروريًا لضمان سلامة الغذاء، وإطالة العمر الافتراضي، والحفاظ على جودة المنتج. يجب على الشركات المصنعة مراعاة عوامل مثل نوع المنتج وحجم الإنتاج والميزانية ومستوى الأتمتة المطلوب. من أجهزة البسترة التقليدية إلى التقنيات المتقدمة مثل التسخين الأومي وPEF، تتوفر مجموعة واسعة من المعدات المستخدمة في البسترة لتلبية الاحتياجات المتنوعة. إن النظر بعناية في هذه الخيارات سيمكن الشركات المصنعة من اختيار المعدات الأكثر ملاءمة المستخدمة في البسترة لتطبيقاتها المحددة.

التعليمات

ما هو الغرض الأساسي من المعدات المستخدمة في البسترة?

الهدف الأساسي من المعدات المستخدمة في البسترة هو القضاء على الكائنات الحية الدقيقة الضارة في الأغذية والمشروبات، مما يجعلها آمنة للاستهلاك وإطالة مدة صلاحيتها.

كيف تعمل معدات البسترة HTST؟

تستخدم معدات HTST للبسترة لتسخين المنتج إلى درجة حرارة عالية (على سبيل المثال، 72 درجة مئوية للحليب) لفترة قصيرة (على سبيل المثال، 15 ثانية) ثم تبريده بسرعة.

ما هي مميزات UHT؟ معدات البسترة?

إن معدات UHT المستخدمة في البسترة تعمل على إطالة العمر الافتراضي للمنتجات بشكل كبير، غالبًا لعدة أشهر دون تبريد.