تصفیه آب در کارخانجات صنایع غذایی
در کارخانه‌های صنایع غذایی، از آب در فعالیت‌های مربوط به بهبود شرایط مواد اولیه نظیر خیساندن، تمیز کردن، بلانچینگ و خنک‌سازی، فعالیت‌هایی نظیر ضدعفونی کردن و تولید بخار برای استرلیزاسیون و گرمایش در فرآیند و درنهایت به‌صورت مستقیم در فرآیند تولید مواد غذایی استفاده می‌شود؛ بنابراین آب موردنیاز برای صنایع غذایی و نوشیدنی می‌تواند به آب مورداستفاده در کاربردهای عمومی، آب مورداستفاده در فرآیند تولید مواد غذایی و نوشیدنی و آب به‌عنوان خوراک سیستم‌های خنک‌کننده و دیگ‌های بخار کارخانجات صنایع غذایی دسته‌بندی شود.
شرایط ضدعفونی کردن مواد خام برای تولید محصولات خوراکی همواره از اهمیت زیادی در فرآیندهای تولیدی برخوردار بوده است. گندزدایی با کلرزنی به‌عنوان ساده‌ترین روش گندزدایی پساب موردتوجه بوده که به دلیل ایجاد محصولات جانبی طی فرآیند کلرزنی و خطرناک بودن کلر باقی‌مانده به‌خصوص برای محیط‌های آبی همیشه با انتقاداتی همراه بوده است. دو روش مهم دیگر در گندزدایی پساب عبارت‌اند از ازون زنی و استفاده از اشعه فرابنفش (UV). فرآیند ازون زنی بر مبنای اصول کلرزنی عمل کرده با این تفاوت که منجر به تولید محصولات جانبی زیادی نشده و مقادیر اضافی از آن باقی نمی‌ماند.
آب مورداستفاده در کاربردهای عمومی صنایع غذایی و نوشیدنی
این دسته شامل تمام آب‌های مورداستفاده در شست‌وشو و ضدعفونی کردن مواد خام، تجهیزات فرآیند و تجهیزات کمکی می‌شود. حجم استفاده از این آب بسیار زیاد بوده و بایستی به‌گونه‌ای تصفیه شود که قابل شرب، پاک، بی‌رنگ و فاقد اجزایی باشد که بر روی مزه و یا بوی آن تأثیر می‌گذارند.
مزیت اصلی کلرزنی در خود واحد تولید ماده غذایی، کاهش سطح میکروبی مواد خام است. برای کارخانجات صنایع غذایی و نوشیدنی، هیچ فعالیتی مهم‌تر از کنترل میکرو ارگانیزم‌ها نیست.
آب مورداستفاده در فرآیند تولید مواد غذایی
آبی که برای پخت‌وپز استفاده می‌شود و یا به‌صورت مستقیم به محصولات غذایی افزوده می‌شود باید قابل شرب بوده و از کیفیت مناسبی برخوردار باشد تا موجب کاهش کیفیت مواد غذایی نشود؛ بنابراین تصفیه آب برای این کاربرد باید به‌گونه‌ای صورت گیرد که آب تصفیه‌شده درنهایت فاقد مواد معدنی محلول بوده تا بر روی مزه مواد غذایی اثرگذار نباشد.
بسیاری از محصولات در صنایع تولید مواد نوشیدنی از آب به‌صورت مستقیم در فرآیند تولید خود استفاده می‌کنند؛ بنابراین اهداف موردنظر در تصفیه آب این حوزه برای دست‌یابی به مزه موردنظر، بایستی عملیاتی شود. همچنین تصفیه آب در این بخش باید ضامن رعایت استانداردهای لازم برای آب شرب به‌صورت پایدار باشد.
فرآیندهای تصفیه آب مورداستفاده در تولید آب‌های معدنی و آب‌های فراوری‌شده معمولاً شامل مراحل سختی گیری، فیلتر اسمز معکوس (RO) و یون‌زدایی می‌باشند. تولید سایر نوشیدنی‌ها نیز معمولاً به چنین مراحل تصفیه‌ای نیازمند است.
آب سخت شامل مواد معدنی است که می‌تواند بر روی بافت مواد خام اثرگذار بوده و تصفیه آن بایستی موردتوجه قرار گیرد. مثلاً آهن، منگنز و یا سولفات می‌توانند اثرات مخربی بر روی مزه سبزی‌ها و یا سایر محصولات غذایی ایجاد کنند.
روش‌هایی که برای تصفیه آب در مراحل نهایی صنایع غذایی و گندزدایی از آن استفاده می‌شوند عموماً روش‌های شیمیایی، حرارتی، تابش و اولتراسونیک و یا شکست سلولی می‌باشند.
آب مورداستفاده جهت خنک‌سازی در صنایع غذایی
آب خنک‌کننده در تماس مستقیم با محصولات غذایی و یا ظروف بسته‌بندی نیست و لازم نیست که حتماً قابل شرب بوده و یا کیفیت موردنیاز آب استفاده‌شده در فرآیند را داشته باشد که موجب می‌شود نیاز به حذف مواد معدنی و بو از آن کاهش یابد. گرچه جلوگیری از تجمع رسوبات در لوله‌ها و تجهیزات بسیار مهم است؛ به‌خصوص زمانی که این آب بازیابی شده و مجدداً مورداستفاده قرار گیرد.
کارآمدترین سیستم‌های فرآیندی در صنایع غذایی و نوشیدنی حاوی تجهیزاتی برای تصفیه آب خنک‌کننده هستند تا با استفاده مجدد از آن، پساب کاهش یافته و از ایجاد رسوب که بر روی فرآیند خنک‌سازی اثرگذار است تا حدود زیادی جلوگیری شود؛ بنابراین استفاده از سیستم‌های سختی گیر در تصفیه آب این بخش از کارخانه‌های صنایع غذایی و نوشیدنی بسیار رایج است.
آب مورداستفاده در دیگ‌های بخار کارخانجات صنایع غذایی
تصفیه آب دیگ‌های بخار کارخانجات صنایع غذایی بایستی به‌گونه‌ای صورت گیرد تا سختی آب حذف شود. این کار به‌نوعی تنها نیاز بخش دیگ‌های بخار صنایع غذایی و نوشیدنی به تصفیه آب است. آبی که به‌عنوان خوراک دیگ‌های بخار مورداستفاده قرار می‌گیرد بایستی یون‌زدایی شود تا تمام مواد معدنی محلول در آن از آب جدا شود؛ بنابراین تقریباً تمام آب‌های قابل شربی که به‌عنوان خوراک دیگ‌های بخار مورداستفاده قرار می‌گیرند بایستی پیش از استفاده، این‌گونه تصفیه شوند. میکرو ارگانیزم‌ها نه‌تنها می‌توانند موجب ایجاد رنگ و بو در آب شوند؛ بلکه در صورت ورود آنها به بخش اصلی فرآیند تولید مواد غذایی، می‌توانند تجهیزات را آلوده کرده و تولید محصولات غذایی را متوقف سازند. آلودگی فرآیند موجب نابودی و فساد محصولات غذایی شده و در صورت وجود باکتری‌های پاتوژنی در میکرو ارگانیزم‌های آلاینده، مسمومیت‌های غذایی در محصولات خوراکی و نوشیدنی ایجاد خواهد شد.
پساب کارخانجات صنایع غذایی
پساب کارخانه‌های صنایع غذایی حاوی زوائدی است که موجب مصرف اکسیژن موجود در جریان آن می‌شوند.
اکسیژن موردنیاز شیمیایی (COD) و اکسیژن موردنیاز بیوشیمیایی (BOD5) دو کمیت قابل‌اندازه‌گیری معمول برای بیان کیفیت آب و پساب هستند. این دو کمیت قدرت جریان پساب را با توجه به اکسیژن موردنیاز آن برای تثبیت، نشان می‌دهند. COD و BOD5 برای فرآیندهای تولید مواد غذایی بسیار مهم هستند چراکه می‌توانند محصولات دورریز و بی‌فایده را نشان دهند. سطح بالای COD و BOD5 نشان‌دهنده مقادیر زیادی از هدر رفت محصولات است که وارد جریان پساب می‌شود. اندازه‌گیری این دو کمیت در نقاط مختلف فرآیند می‌تواند محل ایجاد اختلال در فرآیند تولید مواد غذایی را روشن سازد.
در هر نقطه‌ای از فرآیند تولید مواد غذایی، رابطه میان مقدار BOD5 و COD نسبتاً ثابت است؛ گرچه نسبت این دو کمیت بسیار وابسته به نوع ماده غذایی تولیدی است.
راهکار
بهتا از نیازهای اختصاصی کارخانجات صنایع غذایی و نوشیدنی به تصفیه آب آگاه است و با ارائه محصولات و خدمات کارآمد و خلاقانه تصفیه آب به مشتریان، کمک می‌کند تا به اهداف خود دست یابند.
تصفیه آب صنایع غذایی و نوشیدنی به سیستم‌ها و فناوری‌هایی نیاز دارد که بتوانند پیچیده‌ترین عملیات گندزدایی و همچنین خالص‌سازی آب را انجام دهند. سیستم‌های صنعتی تصفیه آب بهتا می‌تواند در موارد زیر به صنایع و کارخانجات مواد غذایی و نوشیدنی کمک کند:
- تأمین آب تجدید پذیر که موجب کاهش کلی آب مصرفی می‌شود.
- دست‌یابی به صفر تخلیه مایع (ZLD) برای کمک به حفظ محیط‌زیست
- تأمین آب آشامیدنی باکیفیت که می‌تواند منجر به تولید محصولات غذایی بهتر شود.
- کاهش هزینه‌های تولید با مدیریت صحیح آب و پساب صنایع غذایی
برخی فناوری‌های مورداستفاده بهتا برای تصفیه آب در کارخانجات صنایع غذایی عبارت‌اند از:
- فیلتراسیون غشایی نظیر اولترافیلتراسیون (UF)، نانو فیلتراسیون (NF) و اسمز معکوس (RO)
- سختی گیری
- یون‌زدایی
- گندزدایی با مواد شیمیایی و اشعه فرابنفش (UV)
- تصفیه بیولوژیکی
