صفر تا 100 تولید خامه در کارخانه| خامه قنادی

مراحل تولید خامه در کارخانه چیست؟ مراحل خط تولید خامه پاستوریزه چیست؟ روش تولید خامه قنادی به چه صورت است؟ طرز تهیه خامه پرورده چیست؟ طرز تهیه خامه کم چرب به چه صورت است؟ طرز تهیه خامه صبحانه صنعتی چیست؟ هر کیلو شیر چقدر خامه میدهد؟ ترکیبات خامه قنادی (مواد تشکیل دهنده خامه قنادی) چیست؟

خامه یکی از محصولات لبنی است که میتوان گفت طرفداران زیادی دارد. خامه از فراورده های تخمیری شیر است که به عنوان خامه صبحانه، دسر و برای مصارف قنادی کاربرد دارد. در این پست از علم فود قصد داریم درمورد نحوه تولید خامه در کارخانه و انواع خامه شامل خامه کم چرب، خامه قنادی ( خامه زده شده) و خامه پرورده صحبت کنیم. با علم فود همراه باشید.

 

تولید خامه

در اصطلاح فراورده های تجارتی شیر به شیر استرلیزه و پاستوریزه و خامه اطلاق می شود، که به طور مستقیم مصرف می شوند. این گروه فراورده های شیر شامل شیر کامل، شیر بدون چربی، شیر استاندارد شده و انواع خامه است. فراورده های تخمیری شیر را که با استفاده از کشت باکتری های مخصوص تهیه می شوند، به نام فراورده های تخمیری شیر نام گذاری می کنند. کلیه مراحل متداول سالم سازی شیر مانند: خنک کردن، جداسازی ذرات خارجی و چربی، استاندارد کردن چربی، خارج کردن هوا، هموژنیزاسیون و پاستوریزاسیون در مورد این فراورده ها انجام میشود.

در بسیاری از کشورها، خنک کردن، جداسازی ذرات خارجی و پاستوریزاسیون برای فراورده های تجارتی شیر الزامی است. در بعضی کشورها چربی شیر یکنواخت می شود در حالی که در گروهی از ممالک دنیا بر اساس سلیقه و علاقه مصرف کننده این عمل انجام نمی شود.  در بعضی موارد که شیر دارای مقدار زیادی هوا و مواد بدبو و فرار است (برای مثال در مواقعی که حیوان از گیاهان خانواده پیاز تعلیف کرده است به طور حتم باید هوای آن را خارج نمود).برای به دست آوردن یک محصول نهایی با کیفیت بالا در فرایند شیرهای تجارتی نیاز به ماده اولیه با کیفیت بسیار خوب و خط تولید مناسب است.

 

یک نگاه کلی به مراحل تولید خامه در کارخانه

 

مراحل خط تولید خامه (طرز تهیه خامه صبحانه صنعتی)

به طورکلی مراحل تولید خامه در کارخانه به صورت زیر است:

آماده سازی مواد خام اولیه

از آنجایی که خط تولید خامه همان خط تولید شیر پاستوریزه است، بنابراین شیر مورد نیاز برای تولید خامه همان شیر تحویلی برای تولید شیر پاستوریزه است. این شیر باید فاقد آنتی بیوتیک باشد و آب و یا هر نوع افزودنی دیگری به آن اضافه نشده باشد. شیر مورد استفاده برای خط تولید خامه باید دارای کیفیت مطلوب باشد و در شرایط بهداشتی از دام سالم دوشیده، جمع آوری و در کوتاهترین زمان به کارخانه منتقل شود. این شیر همچنین باید فاقد آغوز باشد.

تست الکل، اندازه گیری دانسیته و نقطه انجماد باید بر روی شیر تحویلی انجام شود. اسیدیته این شیر برای تولید خامه باید 0.14 تا 0.16 بر حسب درصد لاکتیک اسید (16ـ14 درجه دورنیک) و pH آن باید بین   6.6 تا 6.8 باشد. چربی شیر تحویلی حداقل 3.2 درصد و ماده خشک آن 8 درصد باشد. ثبات فاز چرب و امولسیونی شیر، از ویژگی های مهم آن برای تولید خامه است؛ زیرا در تولید این محصول، چربی تغلیظ می شود. بنابراین هرگونه آسیب به فاز چرب شیر باعث افت کمی و کیفی محصول نهایی میشود.

 

پاستوریزاسیون شیر

درجه حرارت و زمان پاستوریزاسیون روی کیفیت محصول اثر به سزایی دارند. برای شیری که چربی آن معمولی و هموژنیزه است، درجه حرارت پاستوریزاسیون “HTST” در حدود ۷۵ تا ۷۲ درجه سانتیگراد به مدت ۲۰-۱۵ ثانیه است (در کشور ما درجه حرارت پاستوریزاسیون HTST اغلب بیشتر است). هدف اصلی با توجه به شرایط هر کشور این است که کلیه میکروارگانیسم های بیماریزا و تاحدودی بسیار زیادی ازمیکروارگانیسم های نامطلوب از بین بروند، بدون این که صدمه ای به ترکیب شیر وارد آید.

پاستوریزاسیون شیر در کارخانه تولید خامه به اشکال زیر انجام می شود:

• پاستوریزاسیون کند (LTLT) به مدت ۳۰ دقیقه شير 60 درجه سانتیگراد حرارت را تحمل می کند. 
• پاستوریزاسیون تند (HTST) به مدت 40-۱۲ ثانیه، شیر حرارت ۷۵-۷۲ درجه سانتیگراد را تحمل می کند.

 

 

جداسازی خامه (چربی) از شیر

 هدف از استاندارد کردن چربی شیر این است که حداقل مقدار مشخصی چربی بسته به مقررات و قانون های مواد غذایی، در شیر وجود داشته باشد. کمترین مقدار درصد چربی و متداول تر از همه 0.5% برای شیر کم چربی و 3% برای شیر معمولی است.

در ایران شیر پاستوریزه با 2.5 درصد چربی تولید می شود. نظر به این که چربی شیر از نظر اقتصادی اهمیت زیادی دارد، بنابراین استاندارد کردن شیر و خامه باید به دقت انجام شود.ردر این مرحله برای تولید خامه از نیروی گریز از مرکز در صنایع شیر استفاده میشود. مقدار چربی ای که میتوان از شیر جدا کرد برحسب نوع جداکننده و میزان جریان شیر متفاوت است.

 

اصول کار دستگاه خامه گیر:

دستگاه خامه گیر براساس نیروی گریز از مرکز کار میکند. هدف از خامه گیری در خط تولید خامه، انتقـال بیشترین مقـدار چـربی شیر بـه بخش خامه و کمترین مقدار آن به شیر پس چرخ است. امروزه در این دستگاه ها به صورت همزمان ذرات خارجی و چربی از شیر جدا میشوند.

دستگاه خامه گیر از تعدادی کاسه تشکیل شده که در سطح آنها سوراخ های جداکننده ای طراحی شده است و این مجموعه روی یک محور عمودی به صورت کاملا فشرده روی هم جداسازی شده اند. شیر از بین ردیف سوراخ های تقسیم کننده عمودی وارد توده صفحات میشود و تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز اجزای آن از هم جدا میشوند.

خامه به علت چگالی کمتر به سمت مرکز سپراتور هدایت شده و از محل های ویژه بالای سپراتور خارج میشود. ناخالصی‌های جامد مثل کاه، مو، سلول‌های پستانی و گویچه های سفید خون، به علت چگالی بالا به سمت بیرونی صفحات متمایل میشود و در محفظه رسوبات جمع آوری میشود.

شیر پس چرخ، به علت دانسیته بالا به اطراف منتقل شده و به سمت بالا حرکت کرده و سپس از طریق مجرای ویژه ای در بالای سپراتور خارج میشود. مقدار گلبول های چربی باقیمانده در شیر پس چرخ، معیاری برای سنجش کارایی خامه گیری است. مقادیر نسبی خامه و شیر پس چرخ را میتوان با تنظیم دریچه های خروجی در مسیرهای مربوطه تنظیم کرد. براساس درخواست مصرف کنندگان میتوان خامه هایی با درصد چربی مختلف تولید کرد.

 

استاندارد کردن خامه

برای تولید فراورده های مختلف، استاندارد کردن چربی شیر و خامه ضروری است. در تولید خامه در کارخانه، بخشی از خامه جدا شده در سپراتور برای استاندارد کردن شیر و بقیه آن برای تولید انواع خامه و یا تولید کره حیوانی به کار میرود. خامه با چربی بالاتر از 30 درصد تولید میشود سپس با افزودن شیر پس چرخ و یا شیر کامل، درصد چربی آن استاندارد میشود. شیر پس چرخ بین 0.05 تا 0.07 درصد چربی دارد.

 

 

انواع خامه صنعتی

خامه براساس درصد چربی موجود در آن به چند دسته تقسیم میشود:

خامه کم چرب: میزان چربی آن بین 18ـ10 درصد وزنی است.

خامه نیم چرب (سبک): میزان چربی آن بین 35ـ 18 درصد وزنی است. این نوع خامه، خامه صبحانه نیز نامیده میشود.

خامه چرب: میزان چربی آن بین 48ـ 35 درصد وزنی است. این نوع خامه، خامه قنادی شیرین نشده هم نامیده میشود.

خامه پرچرب: میزان چربی آن بیش از 48 درصد وزنی است.

 

یکنواخت کردن چربی

در این مرحله از تولید خامه در کارخانه، ممکن است بخشی از محصول و یا تمام آن را هموژنیزه کرد، در صورتی که فقط قسمتی از محصول هموژنیزه شود، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، زیرا دستگاه یکنواخت کننده کوچکتری را می توان استفاده کرد.

این فرایند را می توان برای  تولید خامه ای که حداکثر دارای ۱۳ درصد چربی است، به کار برد، ولی در مورد خامه هایی که چربی آنها زیاد است کاربرد ندارند، چون موجب تجمع خوشه های چربی خواهد شد (کمبود غشای پوششی برای گویچه های ریز و تازه ایجاد شده). حرارت هموژنیزاسیون اغلب 10 تا 70 درجه سانتیگراد و فشار 100 تا 250بار است.

 

فرایند حرارتی خامه

چربی بالای موجود در خامه میکروب ها را در مقابل فرایند حرارتی محافظت میکند. از این رو خامه شرایط پاستوریزاسیون شدیدتری را نسبت به شیر مایع لازم دارد. خامه پس از پاستوریزاسیون باید به سرعت سرد شود. ملاک پاستوریزاسیون خامه غیرفعال شدن آنزیم پراکسیداز است. این آنزیم مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به فسفاتاز قلیایی دارد. بنابراین بدیهی است در صورت غیرفعال شدن پراکسیداز، آنزیم فسفاتاز قلیایی هم نابود شده است. به این ترتیب نتیجه تست فسفاتاز قلیایی و تست پراکسیداز برای خامه منفی است.

در پاستوریزاسیون خامه، از هر دو نوع مبدل حرارتی لوله ای و صفحه ای استفاده میشود. پاستوریزاسیون خامه های معمولی توسط مبدل حرارتی صفحه ای انجام میشود اما خامه های با درصد چربی بالاتر نیاز به مبدل های حرارتی لوله ای یا سطح تراش دارند. در مقادیر کم میتوان پاستوریزاسیون را در مخازن دو جداره به صورت غیر مداوم انجام داد. شرایط پاستوریزاسیون خامه با تغییر درصد چربی آن تغییر میکند:

خامه با 20 ـ 10 درصد چربی: دمای 75 درجه سلسیوس به مدت 20 ـ 15 ثانیه
خامه با بیش از 20 درصد چربی: دمای 80 درجه سلسیوس به مدت 20 ـ 15 ثانیه

 

روش تولید خامه قنادی (خامه زده شده)

خامه قنادی فراورده ای است كه در اثر هوادهی و زدن خامه معمولی ايجاد ميشود. خامه زده شده، يک نوع امولسيون كفی مي باشد و كيفيت آن، به پايداری كف ايجاد شده بستگي دارد. خامه قنادی به عنوان ماده موثر در ساخت محصولات قنادی، دسر ها و كيک ها نقش مهمی در كيفيت و مطلوبيت نهايی اين محصولات دارد.

به دليل درصد چربی بالای خامه قنادی، اين ماده بيشترين تاثير را بر روی مقدار چربی نهايی محصولات مذكور دارد. خامه قنادی بايد در طی مراحل مختلف توليد و مصرف پايداری خود را حفظ كرده و ساختار مناسبی داشته باشد. علاوه بر مزه مطبوع و قابلیت نگهداری بالا، خامه قنادی باید قابلیت زدن خوبی هم داشته باشد، یعنی عمل زدن به سهولت انجام شده و افزایش حجم مناسب باشد.

حالت پف کردگی چنین خامه ای باید بادوام باشد و نباید فاز آب از آن جدا شود. خامه ای که برای زدن به کار میرود، اغلب حدود 40 درصد چربی دارد. همچنین می توان با افزودن موادی مثل پودر لسیتین و غیره به خامه ای که حاوی ۲۵ درصد چربی است، قابلیت زدن آن را افزایش داده و خامه زده شده یا خامه قنادی تهیه کرد.

با داخل شدن هوا به وسیله عمل زدن در تولید خامه زده شده، افزایش حجم، ایجاد کف همراه ذرات ریز هوا وجود می آید. گویچه های چربی بر روی دیواره حباب های هوا جمع شده و به هم زدن مکانیکی موجب از بین بردن غشای بسیاری از آنها و آزاد شدن مقداری چربی مایع میشود. چربی خارج شده موجب چسبیدن بیشتر گویچه ها به یکدیگر می شود. 

اگر خامه گرم باشد، حاوی مقداری چربی مایع است که عمل زدن را مشکل می کند. بنابراین خامه باید زمان به نسبت طولانی در 4 تا 6 درجه سانتیگراد نگهداری شود. این زمان را دوره رسیدن خامه میگویند. در طی این دوره خامه به آهستگی زده و خنک می شود. در تابستان حرارت را میتوان کمی پایین آورد (به دلیل این که چربی در فصل تابستان نرم تر از زمستان است). برای تولید خامه زده شده یا خامه قنادی دما باید 8 درجه سانتیگراد باشد و عمل به سرعت انجام شود تا درجه حرارت بالا نرود در غیر این صورت امکان پاره شدن گویچه های چربی و ایجاد کره وجود دارد.

ترکیبات خامه قنادی (مواد تشکیل دهنده خامه قنادی) چیست؟

ترکیبات خامه قنادی یا همان مواد تشکیل دهنده خامه قنادی صنعتی به شرح زیر است:

همانطور که در بالا نیز گفته در در تولید خامه قنادی صنعتی، از همان خامه با درصد چربی بالا استفاده میکنند که دو نکته در تولید آن اهمیت زیادی دارد :

1. دمای خامه
2. میزان هوای وارد شده و طرز زدن خامه

 

طرز تهیه خامه کم چرب صنعتی

در فرایند تولید خامه کم چرب، ابتدا شیر خام گرم شده و در حرارت 62 تا 63 درجه سانتیگراد چربی آن جدا می شود. تمام مراحل تولید خامه در کارخانه به جز مخلوط کردن شیر بدون چربی با خامه (جهت به دست آوردن مقدار چربی مورد نظر) مانند خامه زده شده است. خامه کم چرب هموژنیزه میشود شده و سپس در حرارت ۹۰-۸۵ درجه سانتیگراد به مدت ۲۰-۱۵ ثانیه پاستوریزه و در 5درجه سانتیگراد خنک و بسته بندی می شود.

 دو اصل کلی برای  تولید خامه کم چرب باید در نظر گرفته شود:

•  ویسکوزیته خوب و ظاهر اشتها آور 
• عدم انعقاد خامه که به قهوه داغ اضافه می شود.

 ویسکوزیته و غلظت خامه به حرارت و فشار هموژنیزاسیون بستگی دارد. ویسکوزیته خامه با افزایش فشار یکنواخت کردن چربی افزایش یافته و در صورت بالا رفتن درجه حرارت کاهش پیدا می کند. با افزودن مقدار حداکثر 0.02 درصد بی کربنات سدیم به خامه می توان استقامت آن را درمقابل حرارت بالا برد.

طرز تهیه خامه پرورده

از زمان های قدیم از خامه پرورده در غذاهای مختلف استفاده می شده و همانند ماست، امروزه نیز در بسیاری از کشورها این فراورده مصرف زیادی دارد. این نوع خامه اغلب دارای 10 تا 12 و یا  20 تا 30 درصد چربی است. مایه مورد استفاده حاوی استرپتوکوکوس لاکتیس و کرموریس بود استرپتوکوکوس دی استی لاکتیس و لوكو نستوک سیترووروم به منظور ایجاد بو و طعم ویژه به آن اضان می شوند.

ظاهر خامه پرورده یکنواخت و قوام آن به نسبت غلیظ است. مزه این محصول ملایم و کمی اسیدی است. قابلیت نگهداری این فراورده محدود بوده و رعایت شرایط دقیق بهداشتی در تولید آن از اهمیت زیادی برخوردار است

اگر بسته بندی خامه نسبت به هوا نفوذپذیر باشد، مخمرها و کپک ها می توانند از این راه وارد شده و در روی سطح آن رشد کنند. اگر زمان نگهداری محصول طولانی شود، آنزیم های حاصل از باکتری های مولد اسید لاکتیک که سبب تجزیه آلبومین می شوند فعال شده و موجب ایجاد طعم تلخ در فرآورده خواهند شد. در صورتی که دی اکسید کربن و مواد بودار از طریق بسته بندی به داخل خامه نفوذ کنند طعم آن را تغییر می دهند.

تولید خامه پرورده

خط تولید خامه پرورده  مشتمل بر تجهیزات استاندارد کردن چربی، هموژنیزاسیون، سالم سازی حرارتی وسایل مخصوص تلقيح خامه و بسته بندی آن است.

 

هموژنیزاسیون

خامه قبل از افزودن مایه به آن هموژنیزه می شود، این عمل سبب بهبود قوام محصول نهایی خواهد شد. خامه ای که حاوی 10 تا 20 درصد چربی است در فشار 150 تا 200 بار و حرارت 60 سانتی گراد هموژنیزه می شود. افزایش حرارت و فشار هموژنیزاسیون تا حد معینی ویسکوزيته خامه پرورده را بهتر می کند. خامه پرورده حاوی ۳۰-۲۰ درصد چربی، در فشار کم هموژنیزه می شود.

 

حرارت سالم سازی

خامه هموژنیزه اغلب به مدت ۵ دقیقه در حرارت ۹۰ درجه سانتی گراد سالم سازی می شود. اگر به دقت روش هموزنیزاسیون با حرارت سالم سازی هماهنگ شود، می توان از ترکیب زمان و درجه حرارت های مختلف استفاده کرد. به هر حال مزه و قوام خامه پرورده ارتباط زیادی به تعادل صحیح درجه حرارت سالم سازی دارد.

 

تلقيح مایه و بسته بندی خامه

خامه بعد از حرارت دیدن تا حرارت ۲۱-۸ درجه سانتی گراد خنک شده و حدود ۲-۱ درصد مایه به آن می شود. تلقيح مایه در ظرف تولید خامه یا در بسته بندی انجام می شود. طول زمان تخمیر 18 تا 20 ساعت بوده و پس از کامل شدن تخمير خامه به سرعت سرد می شود، تا از افت بیشتر pH جلوگیری شود. ویسکویته خامه تخمیر شده ممکن است خیلی بالا باشد، که در این صورت بسته بندی آن را مشکل می کند.

بعضی از تولید کنندگان، خامه را بعد از بسته بندی تلقیح می کنند تا این مشکل به وجود نیاید، بعد از اضافه کردن، مایه، خامه در ۲۰ درجه سانتی گراد نگهداری می شود، تا اسيديته لازم را پیدا کند. در آخرین مرحله تولید خامه در کارخانه، خامه بسته بندی شده به آرامی به سردخانه منتقل و حداقل ۲ساعت قبل از توزیع در حرارت 6 درجه سانتی گراد قرار می گیرد.

خامه فرادما

خامه فرادما چگونه تولید میشود؟ در واقع فرایند تولید خامه فرادما نیز تا حدودی مشابه خامه پاستوریزه می باشد. اما در ابتدا باید بدانیم وقتی گفته میشد شیر یا خامه فرادما یعنی چه؟ فرادما بودن محصول به چه فرایندی اشاره دارد؟ در چند سال اخیر، چند مورد از کارخانه های لبنی، خامه فرادما را به روش تزریق بخار در فراورده تولید میکردند. اما به دلیل مشکلات کنترل فرایند و آلودگی با بخار تزریقی، امروز از مبدل های حرارتی لوله ای برای استریلیزاسیون و تولید خامه فرادما استفاده میشود.

تولید خامه فرادما با این روش دارای مزیت های زیر است:

• ایجاد جریان متلاطم
• تبادل حرارتی بالا و در نتیجه صرفه جویی در مصرف انرژی
• جلوگیری از آلودگی خامه با آب مصرفی

اما تولید خامه فرادما با این روش معایب زیر را هم دارد:

• کاهش ویسکوزیته
• تسریع و افزایش آب انداختگی در زمان ماندگاری
• کاهش مقبولیت توسط مصرف کننده

با ترکیبات زیر میتوان آب اندازی خامه فرادما و خامه قنادی را کاهش داد:

• مخلوط صمغ کاراگینان و صمغ دانه خرنوب و سیترات سدیم به میزان 0.25% برای خامه قنادی با 36% چربی
• مخلوط صمغ دانه خرنوب و کاراگینان تا 0.15% برای خامه قنادی با 38% چربی
• افزودن تری سدیم سیترات به خامه فرادما با 18% و 35% چربی

 

مراحل تولید خامه فرادما

مراحل تولید خامه فرادما به صورت زیر است:

مرحله اول

تهیه خامه اولیه با 35% چربی و اسیدیته 0.14 درصد بر حسب اسیدلاکتیک

مرحله دوم

مخلوط کردن پایدارکننده ها با شیر بدون چربی و حرارت دادن تا دمای 80 درجه

مرحله سوم

افزودن مخلوط شیر و پایدارکننده به خامه اولیه (تنظیم چربی خامه تا 30%)

مرحله چهارم

وارد شدن خامه به دستگاه UHT و سپس هموژنیزاسیون در دو مرحله

مرحله پنجم

استریلیزاسون خامه در دمای 140 درجه به مدت 4 ثانیه

مرحله ششم

خنک کردن خامه استریل شده تا دمای 10 تا 12 درجه و سپس بسته بندی خامه

 

هر کیلو شیر چقدر خامه میدهد؟

در جواب به این سوال که هر کیلو شیر چقدر خامه میدهد باید گفت تقریبا هر 8 تا 10 لیتر شیر تازه و با کیفیت، یک کیلوگرم خامه میدهد.

 

دوره بدو استخدام مسئولین فنی صنایع غذایی

این دوره با سرفصل ها و گواهی مورد تایید غذا و دارو با 5 امتیاز در بستر اپلیکیشن و به صورت ویدیویی در سایت علم فود ارائه میشود. برای آشنایی و ثبت نام در دوره بر روی عکس زیر کلیک کنید:

 

دوست عزیز علم فودی اگر می خوای از دوره های تخصصی که علم فود برگزار میکنه باخبر بشی و کلی مطلب علمی در زمینه صنایع غذایی یاد بگیری علم فود رو در اینستاگرام هم دنبال کن (کافیه روی عکس زیر کلیک کنی تا وارد پیج علم فود بشی):

علم فود

کتاب فناوری شیر دکتر گیتی کریم از دانشگاه تهران

مقاله علمی از سیویلیکا (مروری بر كاربرد صمغ های مختلف در پايدار سازی خامه قنادی)