الترشيح الفوقيUltrafiltration
هي طريقة من طرق الفصل تحت ضغط بإستخدام أغشية خاصة شبه مُنفذة لا تسمح بنفاذ الجزيئات أو المكونات الأكبر من 30 نانوميتر (ويقع في هذا المدي البروتينات بصفة عامة) عن طريق ضخ السائل خلال غشاء شبه منفذ
نظام Ultrafiltration UF
في هذه الطريقة يتم فصل المكونات الدقيقة والعالقة التي يبلغ وزنها الجزيئي (1000 :1000000دالتون ) وحجمها الجزيئي 0.001 : 0.02 ميكروملليمتر .. وعادة مايدفع السائل إلى سطح الغشاء وتحت ضغط منخفض
أ ــ راشح Permeat
ب ــ المركـز Retentate
والPermeatيحتوي على :water, Lactose , soluble salts, NPN,soluble vitamins
أما الRetentateفيحتوي على : ــ
Protein , fat insoluble salts
أنـــواع الـ UF
=============
ــ يستخدم نظام الـ UF في صناعة الألبان في مصر بصفة خاصة في إنتاج الجبن الدمياطي بنوعيه كامل الدسم Full cream ونصف الدسم Half cream وكذلك جبن الكوارج Quarg وكذلك الجبن الكوخ Cottage cheese .
ــ ويوجد عدة أنواع من نظام الـ UF تستخدم في صناعة الألبـان من أهمها : ــ
1 ــ الأنبوبي Tubular وهو النوع الشائع في مصــر .
- يمتاز النظام الانبوبى برخص أسعار مواد الغسيل الخاصة به وسهولة تنظيفه وطول عمر الموديول الإفتراضي إذ يصل العمر الإفتراضي لأكثر من 5 أعوام.
- لا يحتاج مهارة فنية عالية لمراقبته وذلك لسهولة التعامل معه وإجراء عملية الغسيل به بسهولة.
- يعاب عليه أنه جهاز ذو حجم أكبر من الأجهزة الأخري وإرتفاع سعر الجهاز عند شراؤه, وقلة الناتج منه عن الأنواع الأخري.
- يُستخدم في معظم دول العالم المتقدم في ترشيح مياه المجاري.
2 ــ الحلزوني (اللفائف) spiral wound وهو مستخدم في معظم أنحاء العالم في صناعة الأغذية والألبان .
***النظام الحصيري أو اللفائفي أو الحلزوني أو الورقي
- عبارة عن طبقات من أغشية السليلوز يتم تحضيرها من خلات السليلوز.
- يكون كشكل الكراسة الملفوفة.
- يمتاز بصغر حجمه عن النوع السابق وسرعة فائقة في الترشيح ورخص سعر الجهاز.
- يعاب عليه إحتياجه لعمالة ماهرة جداً ومواد غسيل باهظة الثمن وتعرضه لمهاجة الكائنات الدقيقة وقصر عمر الموديول وعدم تحمل تغير درجات الحرارة (حتي 50 ْم فقط ولا يتحمل أكثر )
- يُستخدم في أغلب دول العالم .
3 ــ نظام السيراميك Ceramic:
- عبارة عن أغشية محضرة من أكاسيد معدنية.
- نظام وسط بين السابقين.
- عيبه الرئيسي هو عدم التحمل لتغيرات درجات الحرارة.
... أكثر الأنواع المنتشرة في مصر في المصانع الصغيرة هو النظام الأنبوبي أما المصانع الكبيرة فتتجه إلي النظام الحصيري.
إستخداماته في الصناعات اللبنية
الجبن الذي أمكن إنتاجها بطريقة الترشيح الفوقي مثل الكوخ والكوارك والشيدر والموزاريلا والريكفور وكذلك اللبن المُركز المُجففوالزبادى.
اولاً: صناعة الجبن الأبيض:
يُمكن تصنيع الجبن الدمياطي من اللبن الكامل "بقري – جاموسي" أو من لبن فرز معاد تركيبه ولكن كل المصانع بلا إستثناء تعتمد حالياً علي لبن فرز خام أو لبن فرز مجفف وزيت النخيل غير المُهدرج (المُهدرج يُستخدم فقط في صناعة الجبن الفيتا(
• المنفحة المستخدمة ميكروبية.
• يبستر اللبن الفرز بإستثناء الدُهن ويتم الترشيح علي 50 ْم وهي الدرجة المناسبة للترشيح الجيد ويضبط معامل الترشيح علي حسب نوع الجبن المراد إنتاجه.
• بعد تمام التركيز يضاف الدهن وقد تضاف مثبتات وتتم البسترة والتجنيس للمركز.
• يضاف كلوريد الكالسيوم بنسبة لا تزيد عن 0.02 %.
• يضاف الملح بنسبة 2 – 4 % حسب نوع الجبن المطلوب (ثلاجة – فيتا وخلافه)
• في حالة الجبن الفيتا والإسطامبولي تتم عملية التحميض المباشر للمركز بحامض الستريك أو جلوكونو دلتا لاكتون GDL.
• تتم إضافة المنفحة والتقليب والتعبئة في صواني صلب غير قابل للصدأ مفروشة بمناديل بلاستيكية معقمة.
• تتم عملية الصب للمُركز في الصواني في الحضان وهو عبارة عن غرفة درجة حرارتها (40 : 45 ُم) لحين تمام التجبن.
• تتم عملية التجبن في فترة لا تزيد عن 15 – 30 دقيقة حسب نوع الجبن.
• بعد تمام التجبن (2 – 4 ساعات) تنقل الصواني إلي الثلاجة لليوم التالي.
تُعبأ الجبن في اليوم التالي بعد لف قطع الجبن بمناديل بلاستيكية في عبوات بلاستيكية بداخلها أكياس لعدم تلامس الجبن لجدار العبوات البلاستيك.
• يتم تحضير محلول التشريش وغالباً ما يكون عبارة عن ماء مُسخن ويُضاف له الملح ويضاف كلوريد كالسيوم وسوربات بوتاسيوم ونترات بوتاسيوم وتُغطي به الجبن ويُغلق جيداً ويتم الحفظ في الثلاجة لحين التداول.
بعض مميزات إستخدام الترشح الفوقي في صناعة الجبن الأبيض:
• لا يحدث فقد في الدهن .
• حجم الأجهزة محدود .
• إمكانية إنتاج جُبن مُوحد الصفات والتركيب الكيماوي علي مدار العام.
• لا تؤثر علي الكازين.
• القيمة الغذائية العالية للجبن .
• التوفير الكبير في المنفحة والملح والبادئ .
• توفير الوقت والعمالة.
• إمكانية الحصول علي جبن به نسبة ملح 2 – 3 %.
• سهولة إجراء عملية التحميض المباشر
لم تفلح التجارب حتى الآن لإنتاج الجبن الجاف بالترشيح الفائق للأسباب التالية:
• بطء التسوية ويرجع ذلك للأثر المُبطئ لبروتين الشرش للإنزيمات.
• قوام الجبن يختلف تماماً عن القوام المعهود والمُعتاد عليه المستهلك.
• صعوبة التوصل لمُعامل التركيز المطلوب حيث أنه كلما زاد معامل التركيز أدي إلي صعوبة في عمليات السمط والتمليح وسريان الحموضة وغيرها.
ثانياً: إنتاج الكوارك Quark المستخدم في صناعة الجبن المطبوخ :
وتتم عملية الإنتاج كالتالي:
1 - تعديل اللبن الخام وبسترته ثم التركيز وإضافة الماء مرة أخري وإعادة الترشيح حتى الوصول لأقل نسبة سكر لاكتوز في الناتج النهائي وتصل نسبة المادة الصلبة الكلية إلي35 : 40 % علي الأقل.
2 - يبستر المركز ويضاف كلوريد الكالسيوم بنسبة 0.02 % ويضاف البادئ ويعبئ في أحواض أو صواني والتحضين علي درجة 45 ْ مئوية حتى وصول الـpH إلي 5 : 5.2.
3 - يكون مذاقه حامضياً وصفاته البكتيريولوجية جيدة
ثالثاً: اللبن المُركز المُجفف :
بواسطة الـDiafiltration للبن الفرز ثم تجفيف مُركز اللبن بطريقة الرزاز
ويمكن تحضير مُنتجات مُجففة مثل:
• المركز المجفف العادي.
• المركز المجفف المضاف له مالتوز.
• المركز المجفف غير المحتوي علي لاكتوز.
رابعاً: إنتاج الزبادي :
أمكن إستخدام الترشيح الفائق في صناعة الزبادي بنجاح حيث تم الإعتماد علي تركيز اللبن مع التخلص من جزء كبير من اللاكتوز وبالتالي تم التخلص من الحُموضة الزائدة التي تحدث نتيجة زيادة سكر اللاكتوز.
مواضيع مشابهة:
اقتباس