گزارش کارآموزی کارخانه نوشابه‌ سازی زمزم گرگان در 34 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه:

آشامیدنی‌ها به طور کلی مواد غذایی هستند که برطرف کننده نیازهای غذایی نیستند، بلکه از آنها برای رفع عطش و مقداری هم محرک هستند، مثل چای و قهوه در یک دسته‌بندی کلی نوشابه‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

1. آشامیدنی‌های غیرگازدار محرک
2. نوشابه‌های غیرالکلی
3. نوشابه‌های الکلی

دسته اول شامل: قهوه، چای، آشامیدنی‌های کاکائویی و شکلاتی

دسته دوم: آب‌های معدنی و چشمه، آب میوه، شربت و لیمونادها

دسته سوم: آب جو و شراب

آشامیدنی‌ها از اهمیت زیادی در صنعت برخوردار هستند، چون حاوی بسیاری از مواد مغذی مثل ویتامین‌ها هستند که تابع قوانین مربوط به مواد غذایی هستند و از سوی دیگر این فرآیندها در حجم زیادی به مصرف می‌رسند. یک نوشتابه سبک عمدتاً شامل آب، شکر، ترکیبات طعم دهنده یا آب میوه و سایرا فزودنی‌هاست. طعم و مزه محصول نهایی یکی از فاکتورهای بسیار مهم در تولید اینگونه نوشابه‌هاسا که توسط تعادل بین اسیدیته، شیرینی، شفافیت، وجود طعم دهنده، عطر کوورت Tarbidity‌ و تازگی محصول مشخص می‌شود.





کیفیت محصول نهایی به عوامل زیر بستگی دارد:

1. آب مصرفی: که حضو املاح در طعم نوشابه اثر می‌گذارد. به همین دلیل آب مورد نیاز در صنعت نوشابه‌سازی می‌بایست تصفیه شده و املاح مضر و غیرضروری آن حذف شود.
2. کیفیت قند: یک نوشابه معمولی شامل 11-9درصد قند است که به صورت ساکاروز و قند اینورست Inversugar، گلوکز، فروکتوزات به نوشابه‌های رژیمی قند مصنوعی می‌زنند.
3. افزودن اسیدهای خوراکی: ‌اسید سیتریک و تارتاریک، اسانس‌ها و عطرها.
4. مقدار CO2: اکثر لیمونات‌ها حاوی 8-4 گرم CO2 در لیتر هستند. وجود CO2 در محصول نهایی باعث تازگی نوشابه می‌شود و به علت خاصیت Buctriocide باعث افزایش مدت زمان نگهداری نوشابه می‌شود.
5. استفاده از سایر افزودنی‌ها: مثل افزودن عوامل ایجاد کوورت.


تاریخچه و معرفی شرکت:

شرکت زمزم گرگان در سال 1352 با سرمایه بخش خصوصی در داخل شهر گرگان تاسیس شد. در ابتدا محصولاتش را با نام پپسی به بازار عرضه کرد. با شروع انقلاب، مدیریت مجموعه تغییر یافته و در حال حاضر وابسته به بنیاد جانبازان می‌باشد.

قرار گرفتن شرکت در داخل شهر گرگان و عدم وجود سیستم تصفیه فاضلاب مناسب، باعث شد که سازمان حفاظت از محیط زیست پساب خروجی شرکت را به عنوان یکی از آلوده ‌کننده‌های آب دریای خزر به حساب آورد تا اینکه در سال 1377 مطالعات مقدماتی برای انتقال کارخانه از داخل شهر به مکان فعلی، یعنی در کیلومتر 8 جاده گرگان ـ گنبد، ابتدای روستای اصفهانکلاته آغاز گردید و به تدریج با انتقال دستگاه‌ها از سال 1378 به بعد و نهایتاً در اردیبهشت 1379، عملیات انتقال به اتمام رسید و کارخانه در مکان ذکر شده شروع بکار نمود.

محصولات این شرکت عبارتند از:

انواع نوشابه‌های گازدارد با طعم پرتقالی، کولا، لمون لایم، آب آشامیدنی، انواع نوشابه‌های رژیمی (با طعم پرتقالی و کولا)، دوغ گازدار و بدون گاز.

موفقیت‌های کسب شده در زمینه نشان‌های استاندارد:

این شرکت تا کنون دارای 5 نشان استاندارد ملی برای محصولات تولیدی خود می‌باشد.

در زمینه کسب استانداردهای بین‌المللی، این شرکت در سال 1380، ‌استاندارد بین‌المللی HACCP را از شرکت توف رانیلند آلمان کسب نمود. این استاندارد مربوط به بهداشت و ایمنی مواد غذایی بوده و تاکید ‌آن بر ایجاد شرایط مناسب تولید مواد غذایی (GMP) می‌باشد.

این شرکت همچنین در سال 1381 موفق گردید استاندارد مدیریت زیست‌محیطی (ISO-14001) را از شرکت URS انگلستان اخذ نماید. گام اول جهت برقراری سیستم ISO-14001 ایجاد یک سیستم تصفیه فاضلاب مناسب بوده است که اختصاراً UASB نامیده می‌شود که در آن تصفیه پساب خروجی کارخانه به کمک لجن فعال و باکتری‌های بی‌هوازی و هوازی انجام می‌گیرد.

در زمینه مدیریت کیفیت نیز در سال 1382 با استقرار سیستم مدیریت کیفیت در این شرکت گواهینامه ISO9001-2000 توسط شرکت URS انگلستان اخذ گردیده است.

شرح فعالیت‌های شرکت:

محصولات این شرکت در 3 استان گلستان، مازندران و سمنان توزیع می‌گردد. همچنین دارای صادرات محدودی به کشورهای همجوار می‌باشد.

پرسنل شرکت در 6 ماهه اول سال که بیشترین میزان تولید محصولات را دربر می‌گیرد، در 2 شیفت کاری معادل با 350 تا 400 نفر می‌باشد و معمولاً در 6 ماهه دوم سال تولید در یک شیفت کاری و با وجود 180 نفر پرسنل صورت می‌گیرد.

مساحت زمین کارخانه حدود 4 هکتار می‌باشد و دارای بخش‌های مختلفی از جمله سالن تولید، ساختمان اداری، رستوران، انبار محصول، فاز 1.2، تصفیه‌خانه فاضلاب، تاسیسات و .... می‌باشد. در حال حاضر شرکت علاوه بر تولید محصولات مختلف در ظروف 284 سی‌سی و همچنین ظروف PET (یک بار مصرف) با سایزهای 300.500 سی‌سی، توزیع کننده محصولات شرکت بهنوش از جمله ماءالشعیر و دلستر نیز می‌باشد.

در خصوص نحوه نظارت بر فعالیت‌های تولیدی این مجموعه از سوی مراجع قانونی ذیربط معمولاً هر ماه یکبار نمونه‌برداری توسط ادارات نظارت بر مواد غذایی دانشگاه علوم پزشکی گرگان و نیز اداره کل استاندارد گلستان به صورت جداگانه انجام می‌گیرد. ضمناً بازرسان اداره کل محیط زیست نیز از پساب خروجی کارخانه جهت کنترل مقادیر DO, COD, BOD به صورت ادواری نمونه‌برداری انجام می‌دهند.
آب:

آبی که از چاه استخراج می‌شود، دارای سختی بالایی است که با این درجه سختی برای صنعت نوشابه‌سازی مناسب نمی‌باشد، بنابراین باید یک سری عملیات تصفیه آب بر روی آن انجام شود تا از لحاظ صنعتی بتوان از آن استفاده کرد.

ابتدا آب از چاه توسط یک پمپ تایمردار از اعماق زمین پمپ شده و در دو مخزن بتونی با ظرفیت 600مترمکعب ذخیره می‌شود و در این مخازن پیوسته مقداری کلر جهت ضدعفونی کردن آب به آن اضافه می‌شود. ضمن عمل ذخیره‌سازی آب مقداری از املاح آب و رسوبات آن ته‌نشین شده که این امر خود موجب کاهش مقداری از سختی آب می‌شود.

(طی آزمایشی که انجام شد ، سختی آب خامی که در این مخزن ذخیره می‌شود، حدود 284ppm بود که برای نوشابه‌سازی مفید نیست). سپس توسط پمپی که به صورت دائم فعال است، آب از این منابع بتونی پمپ شده و به سه قسمت می‌رود:



1. گچ‌ گیرها
2. محوطه ـ خط تولید (دستشویی، حمام و ...)
3. تصفیه‌خانه آب

که در تصفیه‌خانه آب عملیات تصفیه فیزیکی و شیمیایی بر روی آب انجام می‌شود تا بتوان از آن در امر نوشابه‌سازی استفاده نمود.


تصفیه‌خانه آب:

در اینجا آبی که از مخازن بتونی استخراج شده، ابتدا وارد تانک واکنش شیمیایی می‌شود. در این تانک آهک هیدراته، سولفات آهن و پرکلرین که به طور جداگانه تهیه شده‌اند، به آب اضافه می‌شوند. تانک واکنش شیمیایی دوجداره است که آب در حد فاصل دو جداره آن قرار می‌گیرد. آهک هیدراته، سولفات آهن و پرکلرین توسط مخزنی که در بالای تانک وجود دارد، به صورت همگن به آب اضافه می‌شود تا واکنش شیمیایی در تمام نقاط تانک به صورت یکنواخت انجام شود. پرکلرین به عنوان ماده ضدعفونی کننده به آب اضافه می‌شود و به آهک کمک می‌کند تا عمل انعقاد بهتر صورت گیرد (جهت حذف بی‌کربنات‌ها).

آهک هیدراته نیز با املاح واکنش می‌دهد. آهک محیط را قلیایی می‌کند و کمک می‌کند به حذف بی‌کربنات‌ها و محصول کربنات است که می‌تواند Ca, Mg بیشتری را رسوب دهد.

واکنش آهک هیدراته بدین 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 این ترتیب بخش عمده‌ای از سختی کربناتی Carbonate hardness که مربوط به املاح کربنات و بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است، حذف می‌گردد. توسط آهک هیدراته حذف و کاهش فلزات سنگین و ترکیبات دیگر فلزی و ترکیبات آلی انجام می‌گیرد. همچنین کاهش موثری در باکتری‌ها و ویروس‌ها و جلبگ‌ها ماده دیگری که به تانک واکنش شیمیایی افزوده می‌شود، سولفات آهن است (سولفات فرو با نام تجاری زاج سبز) که جزو مواد منعقد کننده یا کواگولانت می‌باشد که به پدیده ته‌نشینی یا کواگولاسیون کمک می‌کند. سولفات آهن همراه با آهک مصرف می‌شود و توسط آهک هیدراته طی واکنش‌های زیر ایجاد هیدروکسید آهن می‌نماید که رشته‌های زنجیری ایجاد کرده و کلوئیدها به آن می‌چسبند و لخته‌های بزرگ ایجاد می‌نماید و تولید رسوب می‌کنند و به این ترتیب در امر تصفیه آب توسط واکنش‌های شیمیایی زیر موثر واقع می‌شود. سولفات آهن همچنین به عنوان یک جاذب که تولید یون می‌کند، می‌تواند عمل کند.

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$

لخته‌های بزرگی که توسط سولفات آهن ایجاد می‌شوند، نهایتاً در کف تانک واکنش شیمیایی رسوب کرده و طی عمل برگشتی بعد از مدتی که از فعالیت تانک گذشت، این رسوبات از تانک خارج شده تا تانک همچنان بتواند به فعالیت خود با راندمان بالا ادامه دهد. ظرفیت تانک واکنش شیمیایی 25000 لیتر دبی ورودی آن 500 لیتر و دبی خروجی 300 لیتر در دقیقه می‌باشد. بر روی تانک 3 شیر نصب شده است که شیر اول تصفیه شده و شیر دوم آب نیمه تصفیه و شیر سوم آب تصفیه شده آهک داراست.

شیرها برای این منظور نصب شده است که مقدار سولفات آهن و آب آهک و پرکلرین تانک را بسنجند تا همواره غلظت آنها مشخص باشد.
آزمایشات شیمیایی:

1. آزمایش شکر وارد شده به کارخانه:

هنگامی که شکر تازه وارد کارخانه شود، یک سری آزمایش بر روی آن انجام می‌دهند که مشخص شود آیا شکر قابل مصرف است یا نه؟

آزمایش بدین صورت است که ابتدا حدود 104گرم شکر را وزن کرده، سپس درون بشری می‌‌ریزند و آن را به حجم 100سی‌سی می‌رسانند و بعد آن را روی هم‌زن مکانیکی قرار می‌دهند تا آب مقطر و شکر به طور کامل با هم مخلوط شوند. سپس آن را درون استوانه مدرج 250 سی‌سی می‌ریزند و توسط هیدرومتر بریکس، شکر را می‌گیرند. بعد بریکس آن را با استاندارد شکر مقایسه می‌کنند و می‌سنجند که آیا شکر قابل استفاده است یا خیر؟

و باید تقریباً در دمای (oc)20 در حدود 10 بریکس داشته باشد، در غیر این صورت شکر آلوده است و از کیفیت پایینی برخوردار می‌باشد و نیز قابل مصرف است.

2. آزمایش تعیین pH نوشابه:

برای گرفتن pH نوشابه‌ها،‌ دستگاهی به نام pH متر در آزمایشگاه وجود دارد که یک نوع الکترودی دارد بسیار حساس و توسط pH~4, pH~7 کالیبره شده است و الکترود آن را درون آب مقطر نگه می‌دارند. سپس هرگاه خواستند که pH نوشابه را بگیرند، درون یک بشر کوچک مقدار کمی نوشابه بدون گاز (که گاز آن را خالی کرده‌اند) می‌ریزند و نوک pHمتر را درون نوشابه قرار می‌دهند و دستگاه pH متر بر حسب درجه حرارت و دمای نوشابه یک pH مشخص را نشان می‌دهد که برای نوع کولا به دلیل وجود اسید فسفریک pH پایین دارد که pH آن در حدود 2/0±5/2 و نوشابه‌های نوع پرتقالیpH در حدود 2/0±3 می‌باشد، زیرا اسید فسفریک اسید قوی‌ترین نسبت به اسیدسیتریک موجود در نوشابه‌های پرتقالی است و pH نوشابه‌های لمون لایم نیز در حدو 2/0±3 است.





3. آزمایش تعیین بریکس نوشابه:

در کارخانه نوشابه، رمز اصلی یک نوشابه خوب، در بریکس آن می‌باشد. بنابراین بریکس نوشابه را هر نیم ساعت یک بار می‌گیرند تا با مواد جامد محلول در نوشابه غلظت و دیگر عوامل موثر در طعم نوشابه مطلع شوند که اگر بریکس نوشابه کم یا زیا بود، با شیر، میزان حجم ورودی آب به فلومیکس بریکس نوشابه را تغییر دهند. برای گرفتن بریکس، اولین کاری که می‌کنند، این است که 2 بطر نوشابه را از خط تولید برداشته و گاز آن را خالی می‌کنند تا نوشابه کاملاً بدون گاز شود، سپس آن را درون استوانه 250 سی‌سی می‌ریزند و هیدرومتر یا بریکس‌سنج را درون آن معلق معلق می‌کنند و می‌گذارند تا بر روی سطح معینی از نوشابه بایستد. آن وقت عددی را که هیدرومتر به ما نشان می‌دهد (عدد مربوط به سطح نوشابه در استوانه) را می‌خوانیم و بعد آن را از درون استوانه خارج می‌کنیم و دمای آن را می‌خوانیم و با توجه به دما بریکس‌سنج و از روی جدول مربوط به تصحیحات دمایی اصلاحات لازم را انجام داده و به این ترتیب بریکس واقعی نوشابه را بدست می‌آوریم. بریکس نوشابه‌های نوع پرتقالی در حدود حداقل 11 و بریکس نوشابه‌های نوع کولا حداقل 10 می‌باشد. اگر بریکس بیشتر یا کمتر از این مقدار باشد، با تنظیم فلومیکس بریکس نوشابه را تنظیم می‌کنند.

4. آزمایش اسیدیته نوشابه:

برای انجام تمام آزمایشات نوشابه باید گاز نوشابه از آن خارج شود. بعد از خارج شدن گاز، 25 سی‌سی نوشابه را برمی‌داریم و 250 سی‌سی آب مقطر نیز جدا می‌کنیم. سپس آب مقطر را بر روی شعله گاز می‌گذاریم تا بجوشد. بعد از یک یا دو قل خوردن (حدود 30 ثانیه)، 25 سی‌سی نوشابه را درون آن می‌ریزیم و می‌گذاریم تا یک جوش دیگر بخورد. سپس شعله را خاموش کرده و می‌گذاریم تا خنک شود و در آخر به محلول چند قطره فنل فتالئین اضافه کرده و با سود 1/0 تیتر می‌کنیم تا به رنگ پوست پیازی تغییر رنگ دهد. در این هنگام مقدار سود مصرفی را در فرمول قرار می‌دهیم و اسیدیته نوشابه را بدست می‌آوریم:

= اسیدیته بر حسب اسیدسیتریک

5. آزمایش اسیدیته مربوط به ماست یا دوغ:

10 گرم از ماست یا دوغ را می‌گیریم و به همان مقدار آب اضافه می‌کنیم. چند قطره فنل فتالین اضافه کرده و با سود 1/0 تیتر می‌کنیم (تغییر رنگ سفید به ارغوانی). عدد بدست آمده را در فرمول قرار می‌دهیم:

= اسیدیته بر حسب اسیدلاکتیک

6. اندازه‌گیری چربی مربوط به دوغ به روش ژربر:

ابتدا 10 سی‌سی از اسید سولفوریک را به نسبت 9% رقیق کرده و داخل بوتریمتر می‌ریزیم. سپس با پیپت مخصوص مخصوص شیر، 11 میلی‌لیتری از نمونه که گاز آن خارج شده است را در داخل بوتیریمتر به آرامی اضافه می‌کنیم. سپس 1 میلی‌لیتر از الکل آسیلیک اضافه کرده و درب آن را با آچار مخصوص بسته و کاملاً هم می‌زنیم. لازم به ذکر است قبل از ریختن کلیه مواد، نباید عمل اختلاط صورت گیرد. سپس بوتریمترها را به حالت بالانس به مدت 5 دقیقه در دور 1100 سانتریفوژ می‌کنیم. بعد از این مدت نتیجه را قرائت می‌کنیم. محدوده قابل قبول میزان چربی ماست جهت دوغ، نباید از 25/1 درصد بیشتر باشد.





7. آزمایش دانسیته ماست:

ابتدا یک بالن ژوژه 1000 سی‌سی را که کاملاً تمیز و خشک است، برداشته و وزن آن را با ترازو صفر می‌کنیم. سپس تا خط نشانه در آن ماست ریخته و جرم آن را با ترازو اندازه می‌گیریم و با توجه به فرمول زیر، دانسیته ماست را گزارش می‌کنیم:

که دانسیته ماست باید حدود 0025/0 گزارش شود.

8. آزمایش قند کل:

نوشابه‌ای که گاز از آن خارج شده را برای انجام آزمایش احتیاج داریم. 25 سی‌سی از نوشابه را برمی‌داشته، درون ارلنی می‌ریزیم. سپس مقداری کربن اکتیو و استات سرب درون آن می‌ریزیم. با هم مخلوط کرده و بعد آن را صاف کرده و از کاغذ صافی عبور می‌دهیم. بعد از صاف شدن دوباره مقداری اگزالات پتاسیم اضافه می‌کنیم و رنگ آن شیری می‌شود. سپس دوباره محلول را صاف می‌کنیم. بعد از صاف کردن مقداری دیگر اگزالات پتاسیم اضافه می‌کنیم و خواهیم دید که تغییر رنگ نمی‌دهد. ولی اگر تغییر رنگ دهد، آزمایش ما اشتباه می‌باشد، بعد به حجم 1000 سی‌سی می‌رسانیم. سپس 25 نمونه از آن را برداشته و 10 سی‌سی HCl (1:3) به آن اضافه می‌کنیم و به حجم 1000 سی‌سی می‌رسانیم و در بن‌ماری 70 درجه به مدت 5 دقیقه بماند. سپس بعد از سرد شدن با فنل فتالین و سود نرمال تیتر می‌کنیم. بعد این ماده ت تیتر شده را که رنگ ارغوانی دارد را درون بورت می‌رسانیم. سپس 5 سی‌سی فهلینگ A‌ و 5 سی‌سی فهلینگ B و چند قطره متیلن بلو را درون ارلنی می‌ریزیم و در مجاورت شعله و حرارت آن را تیتر می‌کنیم و بعد از تیتر کردن خواهیم دید که یک رسوب قرمز آجری در محلول ایجاد شده است و عدد تیتر شده را در فرمول قرار می‌دهیم و قند کل آن را بدست می‌آوریم. فرمول آن به این صورت است:

= قند کل

9. آزمایش عصاره خشک:

ابتدا بوته‌چینی را کاملا‌ً شسته و تمیز می‌کنیم. بعد در آون 100 درجه سانتیگراد به مدت 5 دقیقه قرار می‌دهیم تا کاملاً خشک شود. سپس درون دیسکاتور قرار می‌د‌هیم تا اگر احیاناً رطوبتی دارد، گرفته شود. بعد آنرا توسط ترازوی آنالیک وزن می‌کنیم و وزن آن را یادداشت می‌کنیم. سپس 10 سی‌سی نمونه بدون گاز را درون آن می‌ریزیم و به مدت 4 ساعت درون آون 100 درجه قرار می‌دهیم تا مواد آلی آن از محیط خارج شود (مواد آلی منظور گاز CO2‌ و H2O) و بعد از 4 ساعت بوته را از آون درمی‌آوریم و داخل دیسکاتور قرار می‌دهیم تا سرد شود و مجدداً بوته را وزن می‌کنیم و وزن آن را از وزن بوته خالی کم می‌کنیم تا وزن عصاره خشک بدست آید و عدد بدست آمده را در 10 ضرب می‌کنیم و این عدد برابر با عصاره خشک است.

عصاره خشک = 10 × (وزن بوته خالی – وزن نمونه با عصاره).

10. آزمایش خاکستر:

بوته‌ای که داخل آن عصاره خشک است را به مدت 4 ساعت داخل کوره الکتریکی با دمای (oc)500 قرار می‌دهیم. بعد از 4 ساعت آنرا درون دیسکاتور قرار می‌دهیم و بعد بوته را وزن می‌کنیم و وزن حاصله را از بوته خالی کم می‌کنیم و عدد بدست آمده نشان دهنده خاکستر است.

خاکستر = (وزن بوته خالی – وزن بوته با نمونه)





11. تعیین چگالی:

برای تعیین چگالی یک نوشابه، ابتدا گاز نوشابه را کاملاً خالی کرده، بعد آن را درون استوانه 250 سی‌سی می‌ریزیم و چگالی‌سنج را درون آن به حالت شناور معلق می‌کنیم. وقتی که چگالی‌سنج بر روی سطح نوشابه ثابت ماند، عددی را که نشان می‌دهد، می‌خوانیم و آن نشاندهنده چگالی است. چگالی نوشابه‌های نوع کالا در حدود 005/0±035/1 و چگالی نوشابه‌های نوع پرتقالی 005/0±045/1 است.

12. تعیین میزان گاز CO2:

برای اندازه‌گیری گاز فوق، دستگاه فشارسنج وجود دارد که نوشابه را بر روی آن می‌گذاریم. سپس با فشار دستی اطراف آن در نوشابه را سوراخ می‌کنیم و نوشابه را تکان می‌دهیم تا گاز آن به طور کامل خارج شود. البته خارج از مایع نوشابه، نه خارج از بطری نوشابه. سپس درجه‌ای که فشارسنج نشان می‌دهد را می‌خوانیم که نشان دهنده گاز حل شده درون نوشابه است. بعد از روی جدول مربوط و با توجه به دما و فشار که دما باید بر حسب فارنهایت باشد و از طریق درون‌یابی عدد مربوطه را بدست آورده، گزارش می‌کنیم. هرچه قدر که نوشابه‌ای بیشتر در کربوکولر بماند، گاز فوری آن بیشتر خواهد شد.