پنیر اولترافیلتراسیون (  UF)

        مختصری دربارة  فرایند  تولید پنیر به روش  UF

    سیستمهای غشایی  

 مراحل تولید پنیر سفید UF به ترتیب شامل :

1.      آزمایش سلامت شیر

2.      دریافت شیر

3.      خنک سازی ( این مرحله می تواند در حین دریافت یا بعد از آن انجام شود )

4.      ذخیره سازی  

5.      میکروفیلتراسیون شیر خام  

6.      استاندارد سازی چربی شیر ( این عمل توسط دستگاه هموژن انجام می شود )

7.      پاستوریزاسیون حرارتی شیر

8.      فرآیند اولترافیلتراسیون شیر (این عمل توسط دستگاهUF   انجام می شود )

9.      تولید پیش پنیر

10. افزودن استارتر به ریتنتیت

11. انتقال ریتنتیت استارتر زنی شده جهت بسته بندی

12. فرآیند مایه زنی ( آنزیم لخته کننده کنستانتره )

13. بسته بندی ریتنتیت در لیوان های مخصوص در دستگاه پرکن

14. طی زمان انعقاد در تونل انعقاد جهت تشکیل لخته

15. کاغذ گذاری ، نمک زنی و درب بندی لیوان های پنیر در دستگاه روتاری

16. کارتن گذاری لیوان ها در دستگاه بسته بندی در کارتن که در بعضی از کارخانه ها دستی انجام  می شود

17. گرمخانه گذاری پنیر  ( جهت رسیدن پنیر )

18. نگهداری پنیر ها در سردخانه

 پنیر اولترافیلتراسیون (  UF)

تولید پنیر سفید با استفاده از تکنولوژی پیشرفته اولترافیلتراسیون از سال 1976 در دانمارک آغاز و عمده محصولات تولیدی به کشورهای خاورمیانه صادر گردیده است و در ایران به‌کارگیری آن از سال 1376 شروع شده است . کاربرد صافی‌های غشایی اولترافیلتراسیون در صنایع شیر را می‌توان پس از دستگاه خامه‌گیر سپراتور و پاستوریزاتور صفحه‌ای مبدا تحولی بزرگ در تکنولوژی شیر دانست . برای شناخت مزایای این تکنولوژی لازم است اشاره‌ای کوتاه به اساس کار ساخت پنیر به صورت متداول و تولید پنیر با استفاده از صافی‌های غشایی داشته باشیم . اساس کار در ساخت پنیر به روش معمول ، به انعقاد شیر به وسیله مایه پنیر و آبگیری از لخته ، استوار است.   تولید پنیر سفید با استفاده از تکنولوژی پیشرفته اولترافیلتراسیون از سال 1976 در دانمارک آغاز و عمده محصولات تولیدی به کشورهای خاورمیانه صادر گردیده است و در ایران به‌کارگیری آن از سال 1376 شروع شده است .    کاربرد صافی‌های غشایی اولترافیلتراسیون در صنایع شیر را می‌توان پس از دستگاه خامه‌گیر سپراتور و پاستوریزاتور صفحه‌ای مبدا تحولی بزرگ در تکنولوژی شیر دانست . برای شناخت مزایای این تکنولوژی لازم است اشاره‌ای کوتاه به اساس کار ساخت پنیر به صورت متداول و تولید پنیر با استفاده از صافی‌های غشایی داشته باشیم. اساس کار در ساخت پنیر به روش معمول ، به انعقاد شیر به وسیله مایه پنیر و آبگیری از لخته ، استوار است. در این روش بخش عمده‌ای از پروتئین شیر به نام کازئین توسط آنزیم مایه پنیر منعقد شده و بخش دیگری از پروتئین‌های شیر به نام پروتئین‌های سرم شیر ، که حدود یک چهارم کل پروتئین شیر است و ارزش بسیاری در تغذیه انسان دارد ، منعقد نشده و همراه مقداری چربی با آب پنیر خارج می‌گردد . به عبارت دیگر مقداری از مواد غذایی با ارزش شیر ضایع و دور ریخته می‌شود . دفع آب پنیر نیز بار آلودگی فاضلاب را می‌افزاید و نهایتا آلودگی محیط زیست را فراهم می‌آورد .

اساس تولید پنیر به کمک تکنولوژی اولترافیلتراسیون با استفاده از صافی‌هایی است که بتواند آب و ملکول‌های کوچک را از خود عبور داده و مانع عبور ملکول‌های بزرگتر گردد . در این روش شیر تحت فشار و حررات مشخص از صافی عبور داده می‌شود . آب و لاکتوز و املاح که از ملکول‌های کوچک تشکیل شده‌اند از صافی عبور کرده ولی چربی و پروتئین که عموماً از ملکول‌های بزرگتر تشکیل یافته‌اند نمی‌توانند از آن عبور نمایند . به عبارت دیگر شیر پس از عبور از صافی‌ها به دو فاز نفوذپذیر ( شامل آب و لاکتوز و املاح ) و فاز تغلیظ شده ( شامل آب ، چربی ، پروتئین ، لاکتوز و املاح ) تقسیم می‌شود . با به کارگیری این سیستم در تولید پنیر ، به دلیل باقی ماندن همه پروتئین‌ها و چربی شیر در پنیر ، بازدهی و ارزش غذایی پنیر افزایش می‌یابد . در یک جمع‌بندی ساده می‌توان گفت استفاده از سیستم اولترافیلتراسیون در تولید پنیر ، مزیت‌های زیر را به همراه دارد :

1-    کیفیت بهداشتی بسیار مطلوب به دلیل تکنولوژی خاص تولید  

2-    امکان تولید پنیر با ویژگی‌های یکنواخت و مطلوب

3-    افزایش 20 درصدی بازدهی تبدیل شیر به پنیر

4-    جلوگیری از ضایع شدن مقادیری از مواد غذایی با ارزش شیر

5-    صرفه جویی در مصرف مایه پنیر

6-    تولید گونه‌ای از پنیر سفید که به واسطه طعم و بافت ویژه طرفداران زیادی دارد .

مختصری دربارة  فرایند  تولید پنیر به روش  UF

دامداران صنعتی ، تامین کنندگان عمده شیر مصرفی جهت تولید پنیر سفید UF هستند که تحت شرایط کاملا بهداشتی و به روش صنعتی ، شیر تولیدی خود را پس از اقدامات اولیه به کارخانجات تولید فراورده‌های شیری ارسال می‌دارند و کارخانجات تولید پنیر طی مراحل زیر شیر دریافتی را به پنیر تبدیل می‌نمایند :

1- دریافت :

 با ورود تانکرهای حمل شیر ، واحد کنترل کیفیت اقدام به نمونه‌برداری و انجام آزمایش‌های کیفی شیر می‌نماید و در صورت تایید ، شیر ضمن ارسال به مخازن ذخیره ، توسط آب یخ در دستگاه مبـدل حـرارتی ( پلیت کولر) تا زیر 4 درجه سانتیگراد خنک می‌گردد تا در مدت ماند در مخازن ذخیره ، از رشد باکتری‌های موجود در شیر جلوگیری شود .

2-   پاستوریزاسیون :

ضمن عملیات  پاستوریزاسیون شیر ، برای بهینه‌سازی کیفیت ، شیر را از سانتریفوژهای مختلف شامل کلاریفایر ، سپراتور و باکتریفوژ عبور می‌دهند تا اجرام زاید و باکتری‌ها جداسازی شوند و در نهایت شیر را در دما و زمان مناسب پاستوریزه نموده و پس از خنک‌سازی در مخازن مخصوص شیر پاستوریزه ذخیره می‌نمایند .

3- تغلیظ شیر :

اقدام بعدی تغلیظ انتخابی شیر به وسیله صافی‌های غشایی ( UF ) است . این عمل در واحد UF با استفاده از ماشین آلات بسیار پیشرفته ، تحت دما و فشار معین در غشاهای مخصوص انجام می‌گیرد . شیر در حدود پنج به یک تغلیظ شده ، به واحد پاستوریزاتور نهایی هدایت و بعد از هموژنیزاسیون و پاستوریزاسیون و متعادل‌سازی دمای آن به مخازن ویژه محصول نهایی به نام مخازن تخمیر اولیه ارسال می‌گردد . در این مخازن برای تأمین مزه پنیر به آن استارتر کالچر اضافه می‌شود.

4-  پرکردن و بسته بندی :

چهارمین مرحله از فرایند تولید پرکردن لیوان‌ها از شیر غلیظ حاوی استارتر است . تمامی لیوان‌ها در اندازه‌های مورد نظر ( 200 و 450 و 500 گرمی ) قبل از پر شدن با اشعه UV ضدعفونی می‌گردند و سپس مقدار مشخصی از شیر غلیظ ، با توجه به حجم لیوان ، با نسبت معینی از محلول مایه پنیر مخلوط شده و به صورت اتوماتیک در لیوان ریخته می‌شود . محتوی لیوان‌ها ضمن گذر از تونل انعقاد ، منعقد شده و سپس به دستگاه بسته‌بندی هدایت می‌گردد . در این دستگاه ، ابتدا به طور اتوماتیک در هر لیوان یک برگ کاغذ مخصوص به نام پارچمنت گذاشته شده و بعد با توجه به حجم محتوی لیوان ، ( حدود 2 تا 3 درصد=  13 گرم ) نمک به نسبت معینی ریخته می‌شود . ضمن خروج هر لیوان از دستگاه ، ورقـه آلومینیومی روی آن نهـاده شده و  " سیل" می‌گردد و  اطلاعاتی شامل تاریخ تولید ، سری تولید ، بهترین تاریخ مصرف ، قیمت و ... به وسیله دستگاه چاپگر ، روی لیوان نوشته می‌شود . در پایان لیوان‌ها با توجه به حجمشان در کارتن‌های مخصوص بسته‌بندی می‌شوند .

5- نگه‌داری در اتاق تخمیر ( گرمخانه گذاری ) :

 جهت تکمیل فرایند تولید ، پنیرهای تولیدی به مدت زمان لازم در اتاق تخمیر نگه‌داری می‌شود .  محصولات تولیدی نهایی ، پس از نمونه‌برداری توسط واحد کنترل کیفیت و کنترل‌های شیمیایی و فیزیکی و میکروبی به سردخانه منتقل می‌شود .   واحد کنترل کیفیت در تمام مراحل نگه‌داری در سردخانه ، بارگیری ، حمل و توزیع ، یعنی تا رسیدن محصول به‌ دست مصرف‌کننده نیز نظارت مستمر دارد . بنابراین هیچ محصولی بدون داشتن مشخصات لازم به مصرف‌کننده عرضه نمی‌شود .

مخزن دریافت و ذخیره سازی شیرخام ( 4 درجه سانتی گراد )

پاستوریزاسیون

سپراتور ، باکتریوفوژ ، کلاریفایر

خنک‌سازی در مخازن مخصوص شیر پاستوریزه

تغلیظ شیر پاستوریزه توسط دستگاه اولترافیلتراسیون

هموژنیزاسیون و پاستوریزاسیون نهایی

ذخیره در مخازن تخمیر اولیه

پرکنی و بسته بندی

 سیستمهای غشایی  

تکنولوژی غشایی یک روش ارتقاء یافته برای جداسازی مواد در سطح مولکولی و یونی می‌باشد. این روش بر اساس عبور مواد از میان صافی‌ها صورت می‌گیرد. مراحل جداسازی از قبیل UF و RO درحال حاضر به عنوان مراحل جدید در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

این مراحل به عنوان مراحل جدید با روش‌های قدیمی و سنتی از قبیل تبخیر، تقطیر و جذب مورد استفاده واقع می‌شوند. در حقیقت صافی کردن قدیمی و مرسومی که با صافی‌های معمولی انجام می‌شود،‌ معمولا برای جداسازی ذرات معلق بزرگتر از 10میکرون قابل استفاده می‌باشند.

 در حالیکه صافی‌های غشایی می‌توانند مواد را با اندازه مولکولی بسیار کمتر جدا نمایند. بطور کلی محلو‌هایی که در پشت غشاها جریان می‌یابند، مواد برگشتی یا " فاز ماندگار (Retentate)" نامیده می‌شوند. آنچه از آن عبور می‌نماید پساب یا " فازعبوری(Permeate)  " محسوب می‌گردد. یکی از کاربردهای رایج فراپالایش(UF)، استفاده از آن برای تغلیظ شیر به منظور تولید پنیر می‌باشد.

در این زمینه جنبه‌های اقتصادی فرآیند (افزایش راندمان)، عامل اصلی بکارگیری این سیستم بوده است ولی به هر حال ارزش تغذیه‌ای محصول نیز با استفاده از این روش بهبود می‌یابد، زیرا پروتئین‌های آب پنیر درون بافت پنیر حفظ می‌شوند. پروتئین تغلیظ شده آب پنیر که با استفاده از فرآیند فراپالایش از آب پنیر (Whey) تولید می‌شوند با درصدهای مختلف پروتئین  دارای خواص کاربردی زیادی می‌باشند.