Jak obniżyć koszty dzięki pompom sinusoidalnym MasoSine?

Nowoczesne serowarstwo

Produkcja sera jest znana od tysięcy lat i może wydawać się prosta. Wiejska gospodyni doiła krowę albo kozę, pozostawiała mleko na kilka dni na zsiadłe lub dodawała podpuszczkę, potem odsączała powstały skrzep i prasowała wyciskając nadmiar serwatki. Taki wyrób jest od razu gotowy do spożycia, ale można go również zakonserwować solą, uwędzić lub pozostawić w chłodzie, żeby dojrzał.

Sprawa nie jest już taka prosta w przypadku produkcji masowej – tak, jak w przypadku dużych mleczarni, które dziennie produkują nawet 100 ton sera o jednakowym smaku i strukturze. A ponieważ do otrzymania każdego kilograma sera potrzeba 10l surowego mleka, mowa o setkach tysięcy głównego surowca i adekwatnych ilościach pozostałych składników. W takiej skali proces się znacznie komplikuje. Aby utrzymać niezbędną czystość każdego urządzenia i precyzję realizacji procesu produkcji potrzebne są dokładnie zaplanowane, powtarzalne procesy, które zapewnią sterylność, bezpieczeństwo i jakość końcowego wyrobu, a przy tym pozwolą na optymalizację kosztów, ponieważ każda wydana złotówka ma wpływ na cenę sera w sklepie i marżę producenta.

W warunkach przemysłowych produkcja sera składa się z kilku głównych etapów. Pierwszy – to odpowiednie przygotowanie mleka: pasteryzacja, standaryzacja i filtracja, które mają na celu utrzymanie stałego składu surowca, w tym zawartości tłuszczu, białka i innych składników (np. 2,8%-3% tłuszczu i 3,6% białka w przypadku serów typu ementaler) oraz oczyszczenie z niepożądanych bakterii i zanieczyszczeń. Następnie, w zależności od rodzaju produkowanego sera, do mleka dodaje się pozostałe składniki, takie jak starterowe kultury wyselekcjonowanych szczepów bakterii, podpuszczkę czy kwas cytrynowy. Proces musi być prowadzony bardzo precyzyjnie, żeby cała partia mleka miała jednolity skład i stężenie dodawanych składników. Szczególnie należy zadbać o to, żeby podczas zaszczepiania mleka nie zostały uszkodzone delikatne komórki bakteryjne w kulturach starterowych – zarówno ze względu na wydajność procesu, ale też w celu uniknięcia niepożądanych reakcji wywołanych przez rozlaną zawartość komórek.

 

 

Do tego celu najlepiej stosować specjalne: pompy dozujące o niskiej pulsacji i o niskim ścinaniu, które precyzyjnie odmierzają ilość składnika nie uszkadzając pompowanej zawartości, takie jak pompy sinusoidalne MasoSine Certa 800 oraz perystaltyczne pompy procesowe Watson-Marlow 600. Urządzenia te przemieszczają płyn bardzo łagodnie i jednostajnie, z niską pulsacją. Mają też stabilną i powtarzalną wydajność, co pozwala mieszać przepływające mleko i kultury starterowe w stałych proporcjach już na etapie napełniania kadzi. Dzięki temu składniki są bardzo precyzyjnie dozowane oraz zapobiega się degradacji delikatnych substancji, co jest nieuniknione w przypadku wielu innych typów pomp przemysłowych ze względu na ich sposób działania. Obydwa te typy pomp są przy tym bardzo trwałe oraz pozwalają na zaoszczędzenie kosztów utrzymania, ponieważ podczas normalnej eksploatacji wymagają wymiany tylko jednego elementu, który ulega naturalnemu zużyciu. W przypadku pomp perystaltycznych elementem wymagającym wymiany jest wąż roboczy, który można wymienić w ciągu minuty, natomiast w przypadku pomp sinusoidalnych mamy do czynienia tylko z jednym wałem – a więc i z jednym systemem uszczelnień – nie występuje też konieczność montowania i synchronizowania dwóch rotorów bądź krzywek, jak w przypadku pomp dwuśrubowych bądź krzywkowych.

Pod wpływem kwasu wytwarzanego przez bakterie mlekowe i enzymy podpuszczki białko mleka ulega koagulacji. Powstaje skrzep, który w trakcie procesu jest krojony na drobne kawałki, dogrzewany do temperatury 35-50°C i mieszany aż do otrzymania odpowiedniej konsystencji. Powstała w ten sposób mieszanina jest następnie przepompowywana do odsączenia twarogu od serwatki. Skrzep na tym etapie jest przy tym bardzo wrażliwy i na skutek kontaktu z urządzeniami mechanicznymi rozpada się na drobne cząstki, które podczas odsączania i prasowania zostaną wypłukane wraz z serwatką prowadząc do strat i obniżenia wydajności produkcji. Dlatego pompa wykorzystywana na tym etapie musi łączyć wysoką wydajność z bardzo łagodnym przemieszczaniem płynu, w miarę możliwości bez żadnych naprężeń, które rozrywałyby delikatne cząstki skrzepu.

 

 

Dzięki zasadzie działania praktycznie wykluczającej powstawanie pulsacji i naprężeń pompy sinusoidalne Certa 800 ograniczają wytwarzanie drobin sera nawet o 25% w porównaniu do stosowanych zwykle do tego celu pomp krzywkowych, nie mówiąc już o pompach odśrodkowych. Efekt ten uzyskuje się dzięki stałej objętości tłoczenia oraz delikatnemu przepychaniu produktu przez mechanizm pompy. Co ciekawe, jeden ze skandynawskich producentów stwierdził, iż zmiana pompy krzywkowej na pompę MasoSine Certa 800 pozwoliła obniżyć zawartość drobin w serwatce z 3,48 do 2,55 kg na tonę produktu. Przy skali produkcji na poziomie 85 tys. ton sera rocznie oznacza to dodatkowe 80 ton finalnego wyrobu, co pozwala uzyskać dodatkowy zysk w wysokości 129 tys. euro rocznie – wyłącznie dzięki ograniczeniu strat. Podobne wyniki uzyskano też w innych zakładach.

Pompy Certa przydają się również do tłoczenia wyrobów półpłynnych czy jednolitych past (np. mozzarella, ser topiony). Pozwalają one na wydajne i łagodne przemieszczanie produktu, bez naruszania jego struktury i unikając zjawiska kawitacji nawet w przypadku płynu o bardzo wysokiej lepkości. Jedna z dużych firm, specjalizująca się w produkcji włoskich serów śmietankowych, typu ricotta czy mascarpone stwierdziła,, że zmiana pomp krzywkowych, stosowanych wcześniej do transportu lepkich lecz bardzo delikatnych serów śmietankowych, na pompy MasoSine Certa pozwoliła na podniesienie jakości końcowego produktu, ograniczenie strat a także na zmniejszenie kosztów energii elektrycznej, ponieważ w takich warunkach pompy Certa zużywają nawet o połowę mniej energii niż inne typy pomp.

 

 

Kolejny etap to przenoszenie sera do form, prasowanie, ewentualnie przesyłanie do dojrzewania i pakowanie. Jest to też czas na staranne umycie i sterylizację instalacji produkcyjnej. Pomaga w tym gładka powierzchnia wszystkich urządzeń, zbiorników, rur, a także samych pomp, zapobiegająca osadzaniu na nich resztek substancji, w których mogłyby rozwijać się bakterie, dzięki czemu można zmniejszyć koszty chemikaliów stosowanych do czyszczenia. Konstrukcja zarówno pomp sinusoidalnych Certa, jak i węży stosowanych w pompach perystaltycznych Watson-Marlow także zapobiega osadzaniu się resztek, dzięki czemu ryzyko zanieczyszczenia kolejnych partii jest bardzo niskie. Ponadto, w przypadku mniejszych zakładów pozwala to na przenoszenie pomp i wykorzystywanie tych samych urządzeń na różnych etapach procesu produkcyjnego. Obydwa typy pomp są też przystosowane do czyszczenia i sterylizowania parą na miejscu, bez wymontowywania ich z instalacji. Dzięki temu czyszczenie instalacji trwa krócej i wymaga mniejszych ilości pracy i środków czyszczących, niż w przypadku pomp membranowych, krzywkowych czy odśrodkowych – jest więc też bardziej ekonomiczne i bardziej przyjazne dla środowiska.

Chemikalia używane podczas czyszczenia instalacji (min. wodorotlenek sodu, kwas nadoctowy czy węglan sodu) są szkodliwe dla zdrowia, wymagają więc precyzyjnego dozowania oraz zapewnienia warunków pracy bezpiecznych dla pracowników i zapobiegających zanieczyszczeniu środowiska. Wspomóc mogą w tym perystaltyczne pompy procesowe Qdos, które pozwalają precyzyjnie i w powtarzalny sposób dozować środki czyszczące, a zarazem minimalizować ryzyko ekspozycji pracowników. Są one też wyposażone w zabezpieczenia automatyczne zatrzymujące pracę pompy w przypadku wycieku, co ogranicza ryzyka z tym związane do minimum. Ponadto, dzięki właściwości samozasysania pompa wznawia pracę samoczynnie, bez konieczności wcześniejszego zalewania, co również zwiększa bezpieczeństwo obsługi.

 

Pompy firmy Watson Marlow Fluid Technology Group – pompy perystaltyczne Watson Marlow i pompy sinusoidalne Certa – znakomicie sprawdzają się w wymagających środowiskach, jakim są zakłady produkcyjne zajmujące się wyrobem serów i innych produktów mlecznych. Pozwalają one na bardzo łagodne przemieszczanie płynów, bez uszkadzania wrażliwych składników stałych. Ułatwiają proces czyszczenia oraz pozwalają obniżyć zużycie wody, środków czyszczących i energii, co ogranicza zbędne koszty oraz przyczynia się do produkcji proekologicznej. Pompy Qdos wykorzystywane do precyzyjnego i bezpiecznego dozowania środków czyszczących pozwalają także zwiększyć bezpieczeństwo pracy dzięki ograniczeniu kontaktu pracowników ze szkodliwymi substancjami, przy pełnym zachowaniu wymaganego reżimu technologicznego.

 

Odnośniki:

Authors
Góra
English