راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، اولین پرسشی که باید به آن پاسخ داد این است که اساسا خط تولید مورد نظر برای چه هدفی راه‌اندازی می‌شود. اهداف متنوعی را برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی می‌توان متصور بود. اهدافی چون بالا بردن ارزش غذایی، بهبود شکل ظاهری، استفاده راحت‌تر و ماندگاری بیشتری مواد غذایی، تنها بخشی از اهدافی است که یک خط تولید صنایع غذایی می‌تواند بر اساس آن ایجاد شده باشد. به عنوان مثال در یک خط تولید کنسرو تن ماهی، ممکن است اهدافی چون استفاده راحت‌تر از ماهی و افزایش زمان ماندگاری آن، اهداف اصلی راه‌اندازی خط تولید باشند.
راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی با هر هدفی که انجام شود، معمولا شامل ۳ مرحله کلی زیر است:
- عملیات اصلی روی مواد غذایی
- عملیات پردازشی روی مواد غذایی
- بسته بندی
از آنجا که تشریح هر کدام از موارد فوق، مستلزم ارائه اطلاعات در بخش‌های متنوع است، این مقاله در ۳ قسمت مختلف در وبلاگ سیمرکو بارگذاری خواهد شد. مباحث مربوط به عملیات اصلی در قسمت اول، عملیات پردازشی در قسمت دوم و بسته بندی در قسمت سوم ارائه می‌شوند.
عملیات اصلی روی مواد غذایی
راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی برای هر نوع خاصی از مواد غذایی مستلزم انجام مراحلی خاص است، اما مراحل زیر تقریبا در همه انواع خطوط تولید صنایع غذایی به صورت عمومی وجود دارند:
- مدیریت مواد اولیه
- تمیزکردن
- جداسازی
- تجزیه
- شکل‌دهی
- پمپاژ
- اختلاط
هر کدام از موارد فوق در ادامه با جزییات بیشتری تشریح می‌شوند.
مدیریت مواد اولیه
مواد اولیه، نخسیتن نیاز اساسی برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، هستند. به عنوان مثال گوجه فرنگی و ماهی تن به ترتیب مواد اولیه لازم برای راه اندازی خط تولید رب گوجه فرنگی و خط تولید کنسرو تن ماهی هستند. مدیریت صحیح مواد اولیه، نخستین و یکی از مهم‌ترین مراحل راه‌اندازی یک خط تولید صنایع غذایی است. منظور از مدیریت صحیح مواد اولیه، تامین مواد اولیه مورد نیاز با کمترین هزینه، کمترین دورریز و بیشترین ارزش غذایی، برای خط تولید مورد نظر می‌باشد.
مدیریت مواد اولیه در حالت کلی به دو روش تامین مستقیم از کارخانه و تامین از منابع دیگر انجام می‌شود. در روش اول که معمولا به کارخانه‌های بزرگ اختصاص دارد، مواد اولیه موردنیاز تولید از محل خود کارخانه تولید می‌شوند. به عنوان مثال یک کارخانه تولید لبنیات که دامداری اختصاصی دارد و یا یک کارخانه تولید رب گوجه فرنگی که مزرعه مخصوص برای کشت گوجه فرنگی را در اختیار دارد، می‌توانند مواد اولیه مورد نیاز را مستقیما از محل کارخانه تامین نمایند.
در روش دوم، مواد اولیه مورد نیاز به روش حمل تا کارخانه انجام می‌شود. در مواردی که روش حمل به کارخانه انتخاب می‌شود باید تمام نکات ایمنی برای حفظ مواد غذایی رعایت شود تا مواد اولیه با استانداردهای مورد نیاز وارد خط تولید شوند. به عنوان مثال انتقال موادی مثل شکر که قابلیت احتراق بالایی دارند و یا ماهی که به شدت فسادپذیر است، باید با رعایت موارد ایمنی و تحت نظارت افراد کارشناس صورت گیرد.
در مواردی که محدودیت‌های اقلیمی و مالی وجود نداشته باشد، مدیریت مواد اولیه به روش تامین در محل کارخانه ارجحیت دارد. تولید مواد اولیه در محل کارخانه، باعث داشتن کنترل بیشتر روی کیفیت مواد اولیه می‌شود که در نهایت منجر به کنترل بیشتر روی کیفیت محصول نهایی خواهد شد. به عنوان یک کارخانه تولید رب گوجه فرنگی را در نظر بگیرید که می‌خواهد از یک نوع گوجه فرنگی منحصر بفرد برای تولید رب گوجه فرنگی استفاده کند. اگر این کارخانه زمین کشاورزی اختصاصی داشته باشد، به راحتی می‌تواند بذر گوجه فرنگی مورد نظر خود را در زمین اختصاصی کارخانه کشت دهد و محصول رب گوجه فرنگی با کیفیت مورد نظر را تولید نماید.
تمیزکردن
همه ما قبل از خوردن هلو، آن را با آب بهداشتی شستشو می‌دهیم، و یا گل ولای سبزیجات را قبل از خوردن به دقت پاک می‌کنیم. اگر از افرادی با وسواس شدید و یا بسیار بی‌تفاوت نسبت به بهداشت صرف‌نظر کنیم، تقریبا همه ما درک یکسانی از تمیزکردن مواد غذایی داریم. البته بسیار واضح است که نحوه شستشوی مواد غذایی در آشپرخانه بسیار متفاوت با کارخانه است، چرا که شما در آشپزخانه باید یک هلو را شستشو دهید، درحالیکه در یک کارخانه با هزاران هزار هلو طرف هستید. بنابراین اگرچه مفهوم تمیزکردن برای بیشتر ما کاملا روشن است اما نوع پیاده‌سازی آن در کارخانه نیاز به دانسن اطلاعاتی بیشتر دارد.
فرآیند تمیز کردن مواد غذایی، فرآیندی بسیار مهم و عضو جدایی ناپذیر در همه انواع خطوط تولید صنایع غذایی است. بنابراین برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی همواره باید پیش‌بینی‌های لازم برای انجام عملیات تمیزکردن مواد اولیه، صورت گرفته باشد.
با توجه به نوع و ماهیت محصول، برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، باید بخش‌های جداگانه‌ای را برای انجام یکی از عملیات زیر و یا ترکیبی از آن‌ها اختصاص داد:
- تولید جریان هوا (با سرعت بالا)
- تولید بخار آب
- تولید جریان آب (با فشار بالا)
- برس زدن به منظور ساییدن مواد اضافی
- ایجاد میدان مغناطیسی با آهن‌ربا
- ایجاد خلاء
- ایجاد اشعه ماوراء بنفش
- ایجاد اصوات اولترا سونیک
انتخاب روش مناسب برای تمیزکردن مواد غذایی، بستگی به نوع مواد اولیه و همچنین سیاست‌های مدیران کارخانه دارد. استفاده از روش‌های مدرن‌تر، نیاز به صرف هزینه‌های بیشتر دارد. در حال حاضر، استفاده از جریان آب، رایج‌ترین روش تمیزکردن در همه انواع خطوط تولید صنایع غذایی می‌باشد.
جداسازی
فرآیند جداسازی، یکی از مهم‌ترین فرآیندهایی است که تقریبا در همه کارخانه‌جات صنایع غذایی انجام می‌شود. اختصاص دادن بخشی برای جداسازی مواد، از ضرویات راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی است. فرآیند جداسازی در یک خط تولید صنایع غذایی معمولا به اشکال زیر انجام می‌شود:
- جداسازی جامد از جامد، مثل جدا کردن پوست سیب‌زمینی از گوشت آن
- جداسازی جامد از مایع، مثل تصفیه شیر
- جداسازی مایع از جامد، مثل آب‌میوه از میوه
- جداسازی مایع از مایع، مثل عملیات سانتریفیوژ و جداسازی روغن از آب
- جداسازی گاز از مایع یا جامد، مثل عملیات ایجاد خلاء در کارخانجات کنسروسازی
یکی از روش‌های جداسازی مواد، در همه جای دنیا، روش دستی است. روش دستی در جداسازی مواد غذایی روشی زمان‌بر است، با این حال هنوز هم به علت هزینه کم، در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله رایج‌ترین روش‌های دستی، می‌توان به جداسازی میوه‌ها در خطوط تولید کمپوت و مربا و یا جداسازی گوجه‌فرنگی در خط تولید رب گوجه فرنگی اشاره کرد. اگر از هزینه پایین جداسازی دستی صرف نظر کنیم، در سایر موارد جداسازی ماشینی برتری محسوسی دارد. امروزه با گسترش علوم کامپیوتر و به خصوص شبکه‌های عصبی، جداسازی ماشینی به کمک چشم‌های الکترونیکی حساس به اندازه، بافت و رنگ، میسر شده است.
تجزیه
منظور از تجزیه، انجام هر عملی است که منجر به خرد شدن یک ماده غذایی به اجزای کوچکتر شود. تجزیه مواد غذایی بزرگتر به مواد غذایی کوچکتر، عملی است که تقریبا در همه کارخانجات صنایع غذایی صورت می‌گیرد، و بنابراین برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، باید اقدامات لازم برای این بخش انجام شود. تجزیه مواد غذایی معمولا شامل اعمال زیر است:
- برش دادن، مثل برش گوشت و تبدیل آن به قطعات کوچکتر برای عرضه به بازار
- خرد کردن، مثل خرد کردن سبزیجات
- له کردن یا پالپینگ، مثل له کردن گوجه فرنگی برای تولید رب گوجه فرنگی
برای تجزیه مواد غذایی از ماشین‌آلات مختلفی استفاده می‌شود که نوع این ماشین‌آلات بر حسب نوع خط تولید تعیین می‌شود. به عنوان مثال در خط تولید مربای سیب از دستگاه قاچ کن و در خط تولید مربای هویج از دستگاه رنده کن استفاده می‌شود.
شکل‌دهی
شکل‌دهی یا فرم‌دهی به عملیاتی گفته می‌شود که طی آن مواد غذایی کوچکتر با هم ترکیب و به شکل یک ماده غذایی بزرگتر درآورده می‌شوند. فرم‌دهی در بعضی از انواع کارخانجات صنایع غذایی یافت می‌شود. عملیات شکل‌دهی باید در راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی زیر لحاظ شود:
- خط تولید سوسیس و کالباس
- خط توید شکلات، آب‌نبات و ژل‌های میوه‌ای
- خط تولید ماکارونی
- خط تولید پنیر موزارلا و بعضی از انواع چیپس
پمپاژ
پمپاژ مواد غذایی، فرآیندی است که مواد غذایی را به صورت جامد، نیمه جامد و یا مایع از یک مرحله به مرحله دیگر در خط تولید منتقل می‌کند. برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، باید تدابیر لازم برای بخش‌های مربوط به پمپاز مواد غذایی اندیشیده شود. انواع مختلفی از پمپ‌ها در کارخانجات صنایع غذایی وجود دارند که بعضی از آن‌ها استفاده عمومی دارند و بعضی دیگر در کاربردهای خاصی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال پمپ‌های استفاده شده در خط تولید رب گوجه فرنگی باید از نوعی خاصی باشند که بتوانند رب گوجه فرنگی با غلظت بالا را پمپاژ کنند.
اختلاط
اختلاط یا هم زدن، فرآیندی که طی آن، مواد مختلف با یکدیگر ترکیب و ماده جدیدی حاصل می شود. عملیات اختلاط در انواع مختلف خط تولید صنایع غذایی به روش‌های متنوع و با ماشین‌آلات گوناگونی انجام می‌شود. پیش از راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، باید در مورد نوع روش‌های اختلاط و ماشین‌آلات مربوط به آن تصمیم‌گیری شود. فرآیند اختلاط در کارخانه‌جات صنایع غذایی معمولا شامل عملیات زیر است:
- همگن‌سازی یا هموژنیزاسیون، مثلا همگن‌سازی شیر به منظور جلوگیری از جدا شدن چربی آن
- ورز دادن، مثل ورز دادن خمیر نان
- مخلوط مواد خشک، مانند مخلوط مواد لازم برای تهیه یک کیک
در کارخانجات صنایع غذایی، برای اختلاط مواد از میکسر استفاده می‌شود. دو نوع میکسری که در خطوط تولید صنایع غذایی رواج بیشتری دارند عبارتند از:
- میکسر مخلوط کننده مواد جامد با جامد، که معمولا در خط تولید کیک و برای مخلوط کردن شکر و آرد استفاده می‌شود.
- میکسر مخلوط کننده مواد توام با ضربه هوا، که معمولا در خط تولید بستنی استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
برای راه‌اندازی خطوط تولید صنایع غذایی، باید بخش‌هایی را برای انجام مراحل مختلف پیش‌بینی کرد. اگرچه در خطوط تولید صنایع غذایی مختلف فرآیندهای مختلفی انجام می‌شود، اما تمام فرآیندهای را می‌توان در قالب ۳ دسته عملیات اصلی، عملیات پردازشی و عملیات بسته بندی جای داد. عملیات اصلی که شامل مدیریت مواد اولیه، تمیزکردن، جداسازی، تجزیه، شکل‌دهی، پمپاژ و اختلاط می‌باشند، موضوع مورد بحث در این مقاله بودند. عملیات پردازشی و بسته‌بندی را در مقالات آینده مورد بحث قرار خواهیم داد.