บทนำเกี่ยวกับกระบวนการผลิตเนย

บทนำเกี่ยวกับกระบวนการผลิตเนย

สายการผลิตเนยเป็นระบบอัตโนมัติที่ผสานรวมเทคโนโลยีทางกล ทางเคมี และวิทยาศาสตร์การอาหาร โดยมีเป้าหมายเพื่อแปรรูปนมดิบ (โดยปกติคือครีม) ให้เป็นเนยเชิงพาณิชย์อย่างมีประสิทธิภาพและถูกสุขอนามัย

เราจะนำเสนอข้อมูลเบื้องต้นโดยละเอียดจากสองแง่มุม ได้แก่ กระบวนการผลิตและอุปกรณ์หลัก

I. กระบวนการผลิตเนย

โดยพื้นฐานแล้วเนยคือไขมันนม กระบวนการผลิตหลักคือการสลายเม็ดไขมันในครีม ทำให้ไขมันจับตัวกันและแยกออกจากน้ำ (บัตเตอร์มิลค์) การผลิตในระดับอุตสาหกรรมสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้วิธีการกวนอย่างต่อเนื่อง และกระบวนการมีดังนี้:

1. การเตรียมวัตถุดิบและการเตรียมครีม

• การรับและการตรวจสอบน้ำนมดิบ: น้ำนมสดที่ซื้อมาจะต้องผ่านการตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดก่อน ซึ่งรวมถึงปริมาณไขมัน โปรตีน ความเป็นกรด สารตกค้างจากยาปฏิชีวนะ เป็นต้น

• การทำให้บริสุทธิ์และการแยกส่วนของนม: นมจะผ่านเครื่องกรองนมแบบแรงเหวี่ยงเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน จากนั้นจึงเข้าสู่เครื่องแยกครีม เครื่องแยกจะหมุนด้วยความเร็วสูง โดยใช้แรงเหวี่ยงในการแยกนมที่มีไขมันเต็มส่วนออกเป็นนมพร่องมันเนยและครีมชนิดเบา ซึ่งโดยทั่วไปแล้วปริมาณไขมันในครีมชนิดเบาจะอยู่ที่ 35%-40%

• การพาสเจอร์ไรซ์ครีม: ครีมส่วนที่แยกออกมาจะถูกปั๊มเข้าไปในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเพื่อทำการพาสเจอร์ไรซ์ (โดยทั่วไปที่อุณหภูมิ 85-95°C เป็นเวลาหลายวินาที) ขั้นตอนนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดแบคทีเรียก่อโรคทั้งหมดและแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการเน่าเสียส่วนใหญ่ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์และยืดอายุการเก็บรักษา

• การกำจัดกลิ่นด้วยระบบสุญญากาศ (ไม่จำเป็น): ในการผลิตเนยที่มีรสชาติบริสุทธิ์ บางครั้งครีมสีอ่อนจะถูกส่งผ่านถังสุญญากาศ ซึ่งกลิ่นวัตถุดิบหรือรสชาติที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ จะถูกกำจัดออกไปภายใต้ความดันที่ลดลง

• การหมัก (สำหรับเนยหมัก):

o หากเป็นการผลิตเนยหมัก (ซึ่งเป็นรสชาติที่นิยมในยุโรป): ครีมเบาที่ผ่านการพาสเจอร์ไรส์แล้วจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิการหมัก (ประมาณ 20°C) จากนั้นจึงฉีดเข้าไปในหัวเชื้อแบคทีเรียกรดแลคติกชนิดเฉพาะ (เช่น Lactococcus lactis) ทำการหมักในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง ทำให้เกิดสารต่างๆ เช่น ไดอะเซทิล ซึ่งเป็นสารที่ให้กลิ่นหอมและรสเปรี้ยวที่เป็นเอกลักษณ์ของเนย

o หากผลิตเนยหวาน: ขั้นตอนนี้ไม่ต้องทำตาม

2. การสุกงอมทางกายภาพและการกวน

นี่คือขั้นตอนสำคัญในการเกิดเนย

• การทำให้เย็นและการบ่มทางกายภาพ: ครีมไขมันต่ำที่ผ่านการพาสเจอร์ไรส์หรือไม่ผ่านการพาสเจอร์ไรส์จะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 4-8 องศาเซลเซียส และคงอุณหภูมินี้ไว้เป็นเวลาหลายชั่วโมง กระบวนการนี้เรียกว่า "การบ่มทางกายภาพ" อุณหภูมิต่ำจะทำให้ไตรกลีเซอไรด์บางส่วนในไขมันนมตกผลึก ทำให้เม็ดไขมันอ่อนตัวลง เตรียมพร้อมสำหรับการตีครีม

• การกวนอย่างต่อเนื่อง: ครีมที่ได้ที่แล้วจะถูกปั๊มเข้าไปในอุปกรณ์หลักอย่างต่อเนื่อง ซึ่งก็คือเครื่องผลิตเนยแบบต่อเนื่อง

ขั้นตอนแรก: การผสมและการก่อตัวของอนุภาคไขมัน: ในส่วนหน้าของเครื่องจักรผลิต อุปกรณ์กวนที่หมุนด้วยความเร็วสูงหลายตัวจะกวนครีมอย่างรุนแรง ทำให้เยื่อหุ้มไขมันแตกตัวและทำให้ไขมันรวมตัวกันเป็นอนุภาคไขมันขนาดเล็ก

ขั้นตอนที่สอง: การระบายและการแยก: ส่วนผสมของอนุภาคไขมันและนมเปรี้ยวเหลวจะถูกส่งไปยังส่วนการอัดรีด นมเปรี้ยวส่วนใหญ่จะถูกระบายออกผ่านตะแกรงหรือการอัดรีดแบบเกลียว นมเปรี้ยวที่ระบายออกมาสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

3. การอัดขึ้นรูปและบรรจุภัณฑ์

• การบีบอัด: อนุภาคไขมันที่แยกออกจากบัตเตอร์มิลค์จะถูกส่งไปยังส่วนการบีบอัดของเครื่องจักรผลิต สายพานลำเลียงแบบเกลียวหรือกลุ่มลูกกลิ้งบีบอัดที่ทำงานร่วมกันจะนวดและบีบอัดอนุภาคไขมันซ้ำๆ

o วัตถุประสงค์ที่ 1: ปรับปริมาณความชื้นของเนยเพื่อให้กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในเนื้อไขมัน

o วัตถุประสงค์ที่ 2: ทำลายเม็ดไขมันที่เหลืออยู่เพื่อให้ไขมันรวมตัวกันเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ ก่อให้เกิดเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนและสม่ำเสมอ

o วัตถุประสงค์ที่ 3: ในขั้นตอนนี้ สามารถเติมเกลือ (เพื่อทำเนยเค็ม) สีผสมอาหาร (เช่น เบต้าแคโรทีน) หรือวิตามินได้ตามความต้องการของผลิตภัณฑ์

• การขึ้นรูปและการตัด: เนยที่ถูกบีบอัดจะกลายเป็นแถบที่ต่อเนื่องและยืดหยุ่นได้ จากนั้นจะถูกส่งไปยังเครื่องขึ้นรูป ซึ่งจะทำการอัดขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ (เช่น บล็อก แท่ง) และตัดตามน้ำหนักที่ต้องการด้วยมีดลวดเหล็กความเร็วสูง • การบรรจุ: ชิ้นเนยที่ตัดแล้วจะถูกบรรจุโดยเครื่องบรรจุอัตโนมัติ โดยใช้ฟอยล์อลูมิเนียม กระดาษไข หรือฟิล์มพลาสติกเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการปนเปื้อน จากนั้นเนยที่บรรจุแล้วจะถูกใส่ลงในกล่องด้านนอก

4. การเก็บรักษาในตู้เย็น

เนยที่บรรจุห่อแล้วจะถูกส่งไปยังห้องเย็นทันที (โดยปกติอุณหภูมิจะอยู่ระหว่าง -18°C ถึง 4°C ขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดอายุการเก็บรักษา) เพื่อรอจำหน่ายหลังจากออกจากโรงงาน

II. อุปกรณ์หลักของสายการผลิตเนย

สายการผลิตเนยอัตโนมัติแบบครบวงจรส่วนใหญ่ประกอบด้วยอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

1. เครื่องแยกครีม: ใช้สำหรับแยกครีมออกจากนม

2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น: ใช้สำหรับการพาสเจอร์ไรซ์เนยและกระบวนการทำความเย็นและให้ความร้อนในภายหลัง

3. ถังหมัก (ไม่จำเป็น): มีระบบควบคุมอุณหภูมิและระบบกวน ใช้สำหรับผลิตเนยหมัก

4. ถังบ่ม: มีฉนวนสองชั้น ใช้สำหรับทำความเย็นและบ่มเนยด้วยกระบวนการทางกายภาพ

5. เครื่องจักรผลิตเนยแบบต่อเนื่อง: หัวใจสำคัญของสายการผลิต รวมกระบวนการตี การปั่นนม การบีบอัด และการปรุงรสเข้าไว้ด้วยกัน แบรนด์ที่รู้จักกันดี ได้แก่ SPX FLOW (ภายใต้บริษัท Gerstenberg Schröder) และ GEA เป็นต้น

6. ระบบหมุนเวียนนม: ทำหน้าที่รวบรวมและแปรรูปนมที่แยกชั้นแล้ว

7. เครื่องขึ้นรูปและตัด: ใช้สำหรับขึ้นรูปและตัดเนย

8. เครื่องบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติ: ทำหน้าที่บรรจุภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์

9. ระบบทำความสะอาด CIP แบบติดตั้งในตัว: สำคัญมาก มีหน้าที่ทำความสะอาดและฆ่าเชื้อท่อ ถัง และอุปกรณ์อื่นๆ โดยอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจในสุขอนามัยและความปลอดภัยของอาหาร

10. ระบบควบคุม PLC: ห้องควบคุมส่วนกลาง ทำหน้าที่ตรวจสอบและปรับค่าพารามิเตอร์ (อุณหภูมิ ความดัน การไหล ความเร็ว ฯลฯ) ของกระบวนการผลิตทั้งหมดผ่านหน้าจอสัมผัสของคอมพิวเตอร์ สรุป

สายการผลิตเนยสมัยใหม่เป็นกระบวนการผลิตแบบต่อเนื่องที่มีระบบอัตโนมัติสูง ปิดสนิท และถูกสุขอนามัย โดยเปลี่ยนนมดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์เนยที่คงตัว ปลอดภัย และถูกสุขอนามัยอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการควบคุมสภาวะทางกายภาพและชีวเคมีอย่างแม่นยำ จากวิธีการผสมนมแบบดั้งเดิมในถังไม้ จนถึงการผลิตแบบต่อเนื่องในปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้เพิ่มผลผลิต คุณภาพ และความสม่ำเสมอของเนยอย่างมีนัยสำคัญ