گزارش کارآموزی كارخانه نوشابه سازي زمزم گرگان
دسته بندي :
فنی و مهندسی »
صنایع غذایی
گزارش کارآموزي كارخانه نوشابه سازي زمزم گرگان در 34 صفحه ورد قابل ويرايش
مقدمه:
آشاميدنيها به طور كلي مواد غذايي هستند كه برطرف كننده نيازهاي غذايي نيستند، بلكه از آنها براي رفع عطش و مقداري هم محرك هستند، مثل چاي و قهوه در يك دستهبندي كلي نوشابهها به سه دسته تقسيم ميشوند:
1. آشاميدنيهاي غيرگازدار محرك
2. نوشابههاي غيرالكلي
3. نوشابههاي الكلي
دسته اول شامل: قهوه، چاي، آشاميدنيهاي كاكائويي و شكلاتي
دسته دوم: آبهاي معدني و چشمه، آب ميوه، شربت و ليمونادها
دسته سوم: آب جو و شراب
آشاميدنيها از اهميت زيادي در صنعت برخوردار هستند، چون حاوي بسياري از مواد مغذي مثل ويتامينها هستند كه تابع قوانين مربوط به مواد غذايي هستند و از سوي ديگر اين فرآيندها در حجم زيادي به مصرف ميرسند. يك نوشتابه سبك عمدتاً شامل آب، شكر، تركيبات طعم دهنده يا آب ميوه و سايرا فزودنيهاست. طعم و مزه محصول نهايي يكي از فاكتورهاي بسيار مهم در توليد اينگونه نوشابههاسا كه توسط تعادل بين اسيديته، شيريني، شفافيت، وجود طعم دهنده، عطر كوورت Tarbidity و تازگي محصول مشخص ميشود.
كيفيت محصول نهايي به عوامل زير بستگي دارد:
1. آب مصرفي: كه حضو املاح در طعم نوشابه اثر ميگذارد. به همين دليل آب مورد نياز در صنعت نوشابهسازي ميبايست تصفيه شده و املاح مضر و غيرضروري آن حذف شود.
2. كيفيت قند: يك نوشابه معمولي شامل 11-9درصد قند است كه به صورت ساكاروز و قند اينورست Inversugar، گلوكز، فروكتوزات به نوشابههاي رژيمي قند مصنوعي ميزنند.
3. افزودن اسيدهاي خوراكي: اسيد سيتريك و تارتاريك، اسانسها و عطرها.
4. مقدار CO2: اكثر ليموناتها حاوي 8-4 گرم CO2 در ليتر هستند. وجود CO2 در محصول نهايي باعث تازگي نوشابه ميشود و به علت خاصيت Buctriocide باعث افزايش مدت زمان نگهداري نوشابه ميشود.
5. استفاده از ساير افزودنيها: مثل افزودن عوامل ايجاد كوورت.
تاريخچه و معرفي شركت:
شركت زمزم گرگان در سال 1352 با سرمايه بخش خصوصي در داخل شهر گرگان تاسيس شد. در ابتدا محصولاتش را با نام پپسي به بازار عرضه كرد. با شروع انقلاب، مديريت مجموعه تغيير يافته و در حال حاضر وابسته به بنياد جانبازان ميباشد.
قرار گرفتن شركت در داخل شهر گرگان و عدم وجود سيستم تصفيه فاضلاب مناسب، باعث شد كه سازمان حفاظت از محيط زيست پساب خروجي شركت را به عنوان يكي از آلوده كنندههاي آب درياي خزر به حساب آورد تا اينكه در سال 1377 مطالعات مقدماتي براي انتقال كارخانه از داخل شهر به مكان فعلي، يعني در كيلومتر 8 جاده گرگان ـ گنبد، ابتداي روستاي اصفهانكلاته آغاز گرديد و به تدريج با انتقال دستگاهها از سال 1378 به بعد و نهايتاً در ارديبهشت 1379، عمليات انتقال به اتمام رسيد و كارخانه در مكان ذكر شده شروع بكار نمود.
محصولات اين شركت عبارتند از:
انواع نوشابههاي گازدارد با طعم پرتقالي، كولا، لمون لايم، آب آشاميدني، انواع نوشابههاي رژيمي (با طعم پرتقالي و كولا)، دوغ گازدار و بدون گاز.
موفقيتهاي كسب شده در زمينه نشانهاي استاندارد:
اين شركت تا كنون داراي 5 نشان استاندارد ملي براي محصولات توليدي خود ميباشد.
در زمينه كسب استانداردهاي بينالمللي، اين شركت در سال 1380، استاندارد بينالمللي HACCP را از شركت توف رانيلند آلمان كسب نمود. اين استاندارد مربوط به بهداشت و ايمني مواد غذايي بوده و تاكيد آن بر ايجاد شرايط مناسب توليد مواد غذايي (GMP) ميباشد.
اين شركت همچنين در سال 1381 موفق گرديد استاندارد مديريت زيستمحيطي (ISO-14001) را از شركت URS انگلستان اخذ نمايد. گام اول جهت برقراري سيستم ISO-14001 ايجاد يك سيستم تصفيه فاضلاب مناسب بوده است كه اختصاراً UASB ناميده ميشود كه در آن تصفيه پساب خروجي كارخانه به كمك لجن فعال و باكتريهاي بيهوازي و هوازي انجام ميگيرد.
در زمينه مديريت كيفيت نيز در سال 1382 با استقرار سيستم مديريت كيفيت در اين شركت گواهينامه ISO9001-2000 توسط شركت URS انگلستان اخذ گرديده است.
شرح فعاليتهاي شركت:
محصولات اين شركت در 3 استان گلستان، مازندران و سمنان توزيع ميگردد. همچنين داراي صادرات محدودي به كشورهاي همجوار ميباشد.
پرسنل شركت در 6 ماهه اول سال كه بيشترين ميزان توليد محصولات را دربر ميگيرد، در 2 شيفت كاري معادل با 350 تا 400 نفر ميباشد و معمولاً در 6 ماهه دوم سال توليد در يك شيفت كاري و با وجود 180 نفر پرسنل صورت ميگيرد.
مساحت زمين كارخانه حدود 4 هكتار ميباشد و داراي بخشهاي مختلفي از جمله سالن توليد، ساختمان اداري، رستوران، انبار محصول، فاز 1.2، تصفيهخانه فاضلاب، تاسيسات و .... ميباشد. در حال حاضر شركت علاوه بر توليد محصولات مختلف در ظروف 284 سيسي و همچنين ظروف PET (يك بار مصرف) با سايزهاي 300.500 سيسي، توزيع كننده محصولات شركت بهنوش از جمله ماءالشعير و دلستر نيز ميباشد.
در خصوص نحوه نظارت بر فعاليتهاي توليدي اين مجموعه از سوي مراجع قانوني ذيربط معمولاً هر ماه يكبار نمونهبرداري توسط ادارات نظارت بر مواد غذايي دانشگاه علوم پزشكي گرگان و نيز اداره كل استاندارد گلستان به صورت جداگانه انجام ميگيرد. ضمناً بازرسان اداره كل محيط زيست نيز از پساب خروجي كارخانه جهت كنترل مقادير DO, COD, BOD به صورت ادواري نمونهبرداري انجام ميدهند.
آب:
آبي كه از چاه استخراج ميشود، داراي سختي بالايي است كه با اين درجه سختي براي صنعت نوشابهسازي مناسب نميباشد، بنابراين بايد يك سري عمليات تصفيه آب بر روي آن انجام شود تا از لحاظ صنعتي بتوان از آن استفاده كرد.
ابتدا آب از چاه توسط يك پمپ تايمردار از اعماق زمين پمپ شده و در دو مخزن بتوني با ظرفيت 600مترمكعب ذخيره ميشود و در اين مخازن پيوسته مقداري كلر جهت ضدعفوني كردن آب به آن اضافه ميشود. ضمن عمل ذخيرهسازي آب مقداري از املاح آب و رسوبات آن تهنشين شده كه اين امر خود موجب كاهش مقداري از سختي آب ميشود.
(طي آزمايشي كه انجام شد ، سختي آب خامي كه در اين مخزن ذخيره ميشود، حدود 284ppm بود كه براي نوشابهسازي مفيد نيست). سپس توسط پمپي كه به صورت دائم فعال است، آب از اين منابع بتوني پمپ شده و به سه قسمت ميرود:
1. گچ گيرها
2. محوطه ـ خط توليد (دستشويي، حمام و ...)
3. تصفيهخانه آب
كه در تصفيهخانه آب عمليات تصفيه فيزيكي و شيميايي بر روي آب انجام ميشود تا بتوان از آن در امر نوشابهسازي استفاده نمود.
تصفيهخانه آب:
در اينجا آبي كه از مخازن بتوني استخراج شده، ابتدا وارد تانك واكنش شيميايي ميشود. در اين تانك آهك هيدراته، سولفات آهن و پركلرين كه به طور جداگانه تهيه شدهاند، به آب اضافه ميشوند. تانك واكنش شيميايي دوجداره است كه آب در حد فاصل دو جداره آن قرار ميگيرد. آهك هيدراته، سولفات آهن و پركلرين توسط مخزني كه در بالاي تانك وجود دارد، به صورت همگن به آب اضافه ميشود تا واكنش شيميايي در تمام نقاط تانك به صورت يكنواخت انجام شود. پركلرين به عنوان ماده ضدعفوني كننده به آب اضافه ميشود و به آهك كمك ميكند تا عمل انعقاد بهتر صورت گيرد (جهت حذف بيكربناتها).
آهك هيدراته نيز با املاح واكنش ميدهد. آهك محيط را قليايي ميكند و كمك ميكند به حذف بيكربناتها و محصول كربنات است كه ميتواند Ca, Mg بيشتري را رسوب دهد.
واكنش آهك هيدراته بدين صورت است:
1. Ca(OH)2 ? Ca2+ + 2OH-
2. 2HCo-3 + 2OH- ? 2Co2-3 + 2H2O
3. Ca2+ + Co2-3 ? CaCO3
Ca(OH)2 + 2HCo-3 ? CaCo3$ + Co2-3 + 2H2O
و به اين ترتيب بخش عمدهاي از سختي كربناتي Carbonate hardness كه مربوط به املاح كربنات و بيكربنات كلسيم و منيزيم است، حذف ميگردد. توسط آهك هيدراته حذف و كاهش فلزات سنگين و تركيبات ديگر فلزي و تركيبات آلي انجام ميگيرد. همچنين كاهش موثري در باكتريها و ويروسها و جلبگها ماده ديگري كه به تانك واكنش شيميايي افزوده ميشود، سولفات آهن است (سولفات فرو با نام تجاري زاج سبز) كه جزو مواد منعقد كننده يا كواگولانت ميباشد كه به پديده تهنشيني يا كواگولاسيون كمك ميكند. سولفات آهن همراه با آهك مصرف ميشود و توسط آهك هيدراته طي واكنشهاي زير ايجاد هيدروكسيد آهن مينمايد كه رشتههاي زنجيري ايجاد كرده و كلوئيدها به آن ميچسبند و لختههاي بزرگ ايجاد مينمايد و توليد رسوب ميكنند و به اين ترتيب در امر تصفيه آب توسط واكنشهاي شيميايي زير موثر واقع ميشود. سولفات آهن همچنين به عنوان يك جاذب كه توليد يون ميكند، ميتواند عمل كند.
1. FeSo4 + Ca(HCo3)2 ? Fe(HCo3)2 + CaSo4
2. Fe(Heo3)2 + 2Ca(OH)2 ? Fe(OH)2$ + 2CaCo3
3. FeSo4 + Ca(OH)2 ? Fe(OH)2$ + CaSo4
4. 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 ? 4Fe(OH)3$
لختههاي بزرگي كه توسط سولفات آهن ايجاد ميشوند، نهايتاً در كف تانك واكنش شيميايي رسوب كرده و طي عمل برگشتي بعد از مدتي كه از فعاليت تانك گذشت، اين رسوبات از تانك خارج شده تا تانك همچنان بتواند به فعاليت خود با راندمان بالا ادامه دهد. ظرفيت تانك واكنش شيميايي 25000 ليتر دبي ورودي آن 500 ليتر و دبي خروجي 300 ليتر در دقيقه ميباشد. بر روي تانك 3 شير نصب شده است كه شير اول تصفيه شده و شير دوم آب نيمه تصفيه و شير سوم آب تصفيه شده آهك داراست.
شيرها براي اين منظور نصب شده است كه مقدار سولفات آهن و آب آهك و پركلرين تانك را بسنجند تا همواره غلظت آنها مشخص باشد.
آزمايشات شيميايي:
1. آزمايش شكر وارد شده به كارخانه:
هنگامي كه شكر تازه وارد كارخانه شود، يك سري آزمايش بر روي آن انجام ميدهند كه مشخص شود آيا شكر قابل مصرف است يا نه؟
آزمايش بدين صورت است كه ابتدا حدود 104گرم شكر را وزن كرده، سپس درون بشري ميريزند و آن را به حجم 100سيسي ميرسانند و بعد آن را روي همزن مكانيكي قرار ميدهند تا آب مقطر و شكر به طور كامل با هم مخلوط شوند. سپس آن را درون استوانه مدرج 250 سيسي ميريزند و توسط هيدرومتر بريكس، شكر را ميگيرند. بعد بريكس آن را با استاندارد شكر مقايسه ميكنند و ميسنجند كه آيا شكر قابل استفاده است يا خير؟
و بايد تقريباً در دماي (oc)20 در حدود 10 بريكس داشته باشد، در غير اين صورت شكر آلوده است و از كيفيت پاييني برخوردار ميباشد و نيز قابل مصرف است.
2. آزمايش تعيين pH نوشابه:
براي گرفتن pH نوشابهها، دستگاهي به نام pH متر در آزمايشگاه وجود دارد كه يك نوع الكترودي دارد بسيار حساس و توسط pH~4, pH~7 كاليبره شده است و الكترود آن را درون آب مقطر نگه ميدارند. سپس هرگاه خواستند كه pH نوشابه را بگيرند، درون يك بشر كوچك مقدار كمي نوشابه بدون گاز (كه گاز آن را خالي كردهاند) ميريزند و نوك pHمتر را درون نوشابه قرار ميدهند و دستگاه pH متر بر حسب درجه حرارت و دماي نوشابه يك pH مشخص را نشان ميدهد كه براي نوع كولا به دليل وجود اسيد فسفريك pH پايين دارد كه pH آن در حدود 2/0±5/2 و نوشابههاي نوع پرتقاليpH در حدود 2/0±3 ميباشد، زيرا اسيد فسفريك اسيد قويترين نسبت به اسيدسيتريك موجود در نوشابههاي پرتقالي است و pH نوشابههاي لمون لايم نيز در حدو 2/0±3 است.
3. آزمايش تعيين بريكس نوشابه:
در كارخانه نوشابه، رمز اصلي يك نوشابه خوب، در بريكس آن ميباشد. بنابراين بريكس نوشابه را هر نيم ساعت يك بار ميگيرند تا با مواد جامد محلول در نوشابه غلظت و ديگر عوامل موثر در طعم نوشابه مطلع شوند كه اگر بريكس نوشابه كم يا زيا بود، با شير، ميزان حجم ورودي آب به فلوميكس بريكس نوشابه را تغيير دهند. براي گرفتن بريكس، اولين كاري كه ميكنند، اين است كه 2 بطر نوشابه را از خط توليد برداشته و گاز آن را خالي ميكنند تا نوشابه كاملاً بدون گاز شود، سپس آن را درون استوانه 250 سيسي ميريزند و هيدرومتر يا بريكسسنج را درون آن معلق معلق ميكنند و ميگذارند تا بر روي سطح معيني از نوشابه بايستد. آن وقت عددي را كه هيدرومتر به ما نشان ميدهد (عدد مربوط به سطح نوشابه در استوانه) را ميخوانيم و بعد آن را از درون استوانه خارج ميكنيم و دماي آن را ميخوانيم و با توجه به دما بريكسسنج و از روي جدول مربوط به تصحيحات دمايي اصلاحات لازم را انجام داده و به اين ترتيب بريكس واقعي نوشابه را بدست ميآوريم. بريكس نوشابههاي نوع پرتقالي در حدود حداقل 11 و بريكس نوشابههاي نوع كولا حداقل 10 ميباشد. اگر بريكس بيشتر يا كمتر از اين مقدار باشد، با تنظيم فلوميكس بريكس نوشابه را تنظيم ميكنند.
4. آزمايش اسيديته نوشابه:
براي انجام تمام آزمايشات نوشابه بايد گاز نوشابه از آن خارج شود. بعد از خارج شدن گاز، 25 سيسي نوشابه را برميداريم و 250 سيسي آب مقطر نيز جدا ميكنيم. سپس آب مقطر را بر روي شعله گاز ميگذاريم تا بجوشد. بعد از يك يا دو قل خوردن (حدود 30 ثانيه)، 25 سيسي نوشابه را درون آن ميريزيم و ميگذاريم تا يك جوش ديگر بخورد. سپس شعله را خاموش كرده و ميگذاريم تا خنك شود و در آخر به محلول چند قطره فنل فتالئين اضافه كرده و با سود 1/0 تيتر ميكنيم تا به رنگ پوست پيازي تغيير رنگ دهد. در اين هنگام مقدار سود مصرفي را در فرمول قرار ميدهيم و اسيديته نوشابه را بدست ميآوريم:
= اسيديته بر حسب اسيدسيتريك
5. آزمايش اسيديته مربوط به ماست يا دوغ:
10 گرم از ماست يا دوغ را ميگيريم و به همان مقدار آب اضافه ميكنيم. چند قطره فنل فتالين اضافه كرده و با سود 1/0 تيتر ميكنيم (تغيير رنگ سفيد به ارغواني). عدد بدست آمده را در فرمول قرار ميدهيم:
= اسيديته بر حسب اسيدلاكتيك
6. اندازهگيري چربي مربوط به دوغ به روش ژربر:
ابتدا 10 سيسي از اسيد سولفوريك را به نسبت 9% رقيق كرده و داخل بوتريمتر ميريزيم. سپس با پيپت مخصوص مخصوص شير، 11 ميليليتري از نمونه كه گاز آن خارج شده است را در داخل بوتيريمتر به آرامي اضافه ميكنيم. سپس 1 ميليليتر از الكل آسيليك اضافه كرده و درب آن را با آچار مخصوص بسته و كاملاً هم ميزنيم. لازم به ذكر است قبل از ريختن كليه مواد، نبايد عمل اختلاط صورت گيرد. سپس بوتريمترها را به حالت بالانس به مدت 5 دقيقه در دور 1100 سانتريفوژ ميكنيم. بعد از اين مدت نتيجه را قرائت ميكنيم. محدوده قابل قبول ميزان چربي ماست جهت دوغ، نبايد از 25/1 درصد بيشتر باشد.
7. آزمايش دانسيته ماست:
ابتدا يك بالن ژوژه 1000 سيسي را كه كاملاً تميز و خشك است، برداشته و وزن آن را با ترازو صفر ميكنيم. سپس تا خط نشانه در آن ماست ريخته و جرم آن را با ترازو اندازه ميگيريم و با توجه به فرمول زير، دانسيته ماست را گزارش ميكنيم:
كه دانسيته ماست بايد حدود 0025/0 گزارش شود.
8. آزمايش قند كل:
نوشابهاي كه گاز از آن خارج شده را براي انجام آزمايش احتياج داريم. 25 سيسي از نوشابه را برميداشته، درون ارلني ميريزيم. سپس مقداري كربن اكتيو و استات سرب درون آن ميريزيم. با هم مخلوط كرده و بعد آن را صاف كرده و از كاغذ صافي عبور ميدهيم. بعد از صاف شدن دوباره مقداري اگزالات پتاسيم اضافه ميكنيم و رنگ آن شيري ميشود. سپس دوباره محلول را صاف ميكنيم. بعد از صاف كردن مقداري ديگر اگزالات پتاسيم اضافه ميكنيم و خواهيم ديد كه تغيير رنگ نميدهد. ولي اگر تغيير رنگ دهد، آزمايش ما اشتباه ميباشد، بعد به حجم 1000 سيسي ميرسانيم. سپس 25 نمونه از آن را برداشته و 10 سيسي HCl (1:3) به آن اضافه ميكنيم و به حجم 1000 سيسي ميرسانيم و در بنماري 70 درجه به مدت 5 دقيقه بماند. سپس بعد از سرد شدن با فنل فتالين و سود نرمال تيتر ميكنيم. بعد اين ماده ت تيتر شده را كه رنگ ارغواني دارد را درون بورت ميرسانيم. سپس 5 سيسي فهلينگ A و 5 سيسي فهلينگ B و چند قطره متيلن بلو را درون ارلني ميريزيم و در مجاورت شعله و حرارت آن را تيتر ميكنيم و بعد از تيتر كردن خواهيم ديد كه يك رسوب قرمز آجري در محلول ايجاد شده است و عدد تيتر شده را در فرمول قرار ميدهيم و قند كل آن را بدست ميآوريم. فرمول آن به اين صورت است:
= قند كل
9. آزمايش عصاره خشك:
ابتدا بوتهچيني را كاملاً شسته و تميز ميكنيم. بعد در آون 100 درجه سانتيگراد به مدت 5 دقيقه قرار ميدهيم تا كاملاً خشك شود. سپس درون ديسكاتور قرار ميدهيم تا اگر احياناً رطوبتي دارد، گرفته شود. بعد آنرا توسط ترازوي آناليك وزن ميكنيم و وزن آن را يادداشت ميكنيم. سپس 10 سيسي نمونه بدون گاز را درون آن ميريزيم و به مدت 4 ساعت درون آون 100 درجه قرار ميدهيم تا مواد آلي آن از محيط خارج شود (مواد آلي منظور گاز CO2 و H2O) و بعد از 4 ساعت بوته را از آون درميآوريم و داخل ديسكاتور قرار ميدهيم تا سرد شود و مجدداً بوته را وزن ميكنيم و وزن آن را از وزن بوته خالي كم ميكنيم تا وزن عصاره خشك بدست آيد و عدد بدست آمده را در 10 ضرب ميكنيم و اين عدد برابر با عصاره خشك است.
عصاره خشك = 10 × (وزن بوته خالي – وزن نمونه با عصاره).
10. آزمايش خاكستر:
بوتهاي كه داخل آن عصاره خشك است را به مدت 4 ساعت داخل كوره الكتريكي با دماي (oc)500 قرار ميدهيم. بعد از 4 ساعت آنرا درون ديسكاتور قرار ميدهيم و بعد بوته را وزن ميكنيم و وزن حاصله را از بوته خالي كم ميكنيم و عدد بدست آمده نشان دهنده خاكستر است.
خاكستر = (وزن بوته خالي – وزن بوته با نمونه)
11. تعيين چگالي:
براي تعيين چگالي يك نوشابه، ابتدا گاز نوشابه را كاملاً خالي كرده، بعد آن را درون استوانه 250 سيسي ميريزيم و چگاليسنج را درون آن به حالت شناور معلق ميكنيم. وقتي كه چگاليسنج بر روي سطح نوشابه ثابت ماند، عددي را كه نشان ميدهد، ميخوانيم و آن نشاندهنده چگالي است. چگالي نوشابههاي نوع كالا در حدود 005/0±035/1 و چگالي نوشابههاي نوع پرتقالي 005/0±045/1 است.
12. تعيين ميزان گاز CO2:
براي اندازهگيري گاز فوق، دستگاه فشارسنج وجود دارد كه نوشابه را بر روي آن ميگذاريم. سپس با فشار دستي اطراف آن در نوشابه را سوراخ ميكنيم و نوشابه را تكان ميدهيم تا گاز آن به طور كامل خارج شود. البته خارج از مايع نوشابه، نه خارج از بطري نوشابه. سپس درجهاي كه فشارسنج نشان ميدهد را ميخوانيم كه نشان دهنده گاز حل شده درون نوشابه است. بعد از روي جدول مربوط و با توجه به دما و فشار كه دما بايد بر حسب فارنهايت باشد و از طريق درونيابي عدد مربوطه را بدست آورده، گزارش ميكنيم. هرچه قدر كه نوشابهاي بيشتر در كربوكولر بماند، گاز فوري آن بيشتر خواهد شد.