द्रव अन्न प्रक्रियेमध्ये निर्जंतुक टाकी प्रणाली
एसेप्टिक टँक सिस्टीम ही UHT युनिटनंतर आणि एसेप्टिक फिलरच्या आधी बसवली जाते. ती केवळ थोड्या काळासाठी उत्पादन साठवून ठेवण्यापेक्षा अधिक काम करते. ती उत्पादन लाईनला एक स्थिर निर्जंतुक साठवण बिंदू प्रदान करते आणि संपूर्ण प्रक्रिया अधिक सुरळीतपणे चालण्यास मदत करते.
UHT प्रक्रियेनंतर, उत्पादन आधीच निर्जंतुक झालेले असते. तथापि, अंतिम पॅकेजिंग करण्यापूर्वी त्याला बाहेरील सूक्ष्मजंतूंपासून संरक्षणाची आवश्यकता असते. या टप्प्यावर निर्जंतुकीकरण नष्ट झाल्यास प्रक्रियेचे बरेचसे मूल्य कमी होते. म्हणूनच असेप्टिक टँक सिस्टीम ही उत्पादन प्रक्रियेचा एक अत्यंत महत्त्वाचा भाग आहे.
यामुळे उष्णता प्रक्रिया आणि पॅकेजिंग यांच्यामध्ये एक बंद आणि नियंत्रित जागा तयार होते. ही जागा उत्पादन भरेपर्यंत ते सुरक्षित ठेवण्यास मदत करते.
प्रत्यक्ष उत्पादनात, UHT प्रक्रिया आणि भरण्याची प्रक्रिया नेहमी एकाच गतीने चालत नाही. फिलर क्षणभर थांबू शकतो आणि उत्पादनाचा प्रवाह बदलू शकतो. ऑपरेटर पॅकेजचा आकार देखील बदलू शकतात किंवा थोड्या वेळासाठी थांबू शकतात. असेप्टिक टँक हे बदल शोषून घेतो आणि लाइन सुरळीतपणे चालू ठेवण्यास मदत करतो.
ही प्रणाली कडक स्वच्छता आणि सातत्यपूर्ण गुणवत्तेची आवश्यकता असलेल्या द्रव पदार्थांसाठी आदर्श आहे. उदाहरणांमध्ये यूएचटी दूध, गरयुक्त रस, चॉकलेट पेये आणि वनस्पती प्रथिनयुक्त पेये यांचा समावेश आहे. काही उत्पादक याची तुलना पाश्चराइज्ड दुधाच्या लाइन्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या स्वच्छ साठवण प्रणालींशी करतात. तथापि, ज्या लाइन्सना यूएचटी प्रक्रियेनंतर निर्जंतुकीकरण टिकवून ठेवणे आवश्यक आहे, त्यांच्यासाठी खरी निर्जंतुक टाकी प्रणाली (Aseptic Tank System) अत्यावश्यक आहे.
UHT विभाग आणि फिलर यांच्यातील क्षमतेत संतुलन राखणे हे त्याच्या मुख्य कामांपैकी एक आहे. दैनंदिन उत्पादनात, लाइनचे हे दोन भाग अनेकदा वेगवेगळ्या गतीने चालतात. असेप्टिक टँक त्यांना जोडतो आणि अनावश्यक थांबे कमी करतो.
यामुळे उत्पादनाची नासाडी कमी होण्यासही मदत होते. निर्जंतुक बफर टँकशिवाय, फिलर प्रक्रिया थोड्या काळासाठी थांबल्यासदेखील ऑपरेटरना उष्णतेने प्रक्रिया केलेली उत्पादने टाकून द्यावी लागतात. टँक उपलब्ध असल्यास, लाइन काही कालावधीसाठी उत्पादन सुरक्षितपणे साठवून ठेवू शकते आणि उत्पादन अधिक लवचिक ठेवू शकते.
हे निर्जंतुक पॅकेजिंग लाईन्समध्ये सर्वात महत्त्वाचे आहे, जिथे उत्पादन UHT युनिटपासून पॅकेजपर्यंत निर्जंतुक राहणे आवश्यक असते. ही प्रणाली उत्पादन साठवून ठेवताना आणि हस्तांतरित करताना त्याची निर्जंतुकीकरण स्थिती जपते. ती चकचकीत टाकीचा आतील भाग, निर्जंतुक व्हॉल्व्ह, स्टीम बॅरियर्स, निर्जंतुक हवा आणि स्वयंचलित नियंत्रणांवर अवलंबून असते.
एका मानक एसेप्टिक टँक सिस्टीममध्ये सहसा अनेक महत्त्वाचे भाग समाविष्ट असतात. त्यातील प्रत्येक भाग पाईपलाईन स्वच्छ, निर्जंतुक आणि विश्वसनीय ठेवण्यास मदत करतो.
१. असेप्टिक टँक पात्र
उत्पादक सहसा 316L सॅनिटरी स्टेनलेस स्टीलपासून टाकी बनवतात. ते आतील पृष्ठभागाला अत्यंत उच्च दर्जाचे पॉलिश करतात, जे अनेकदा Ra ≤ 0.4 μm असते. या गुळगुळीत पृष्ठभागामुळे उत्पादनाचा थर साचण्याचे प्रमाण कमी होते, स्वच्छता करणे सोपे होते आणि लपलेल्या अवशेषांचा धोका कमी होतो.
पात्राला आव्हानात्मक कार्य परिस्थिती हाताळण्याची देखील आवश्यकता असते. एसआयपी (SIP) दरम्यान, गरम वाफेमुळे टाकीच्या आत उच्च तापमान आणि दाब निर्माण होतो. थंड करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, पात्राला निर्वात स्थितीचा सामना करावा लागू शकतो. त्यामुळे, टाकीला एक मजबूत पात्र, उच्च-गुणवत्तेचे वेल्ड्स आणि अनावश्यक कोपरे काढून टाकणारी आरोग्यदायी रचना आवश्यक असते.
बऱ्याच प्रणालींमध्ये एक बाह्य आवरण देखील समाविष्ट असते. हे आवरण उष्णता टिकवून ठेवण्यास, थंड करण्यास किंवा तापमान नियंत्रित करण्यास मदत करते. इन्सुलेशन आणि स्टेनलेस स्टीलचे बाह्य आवरण प्रणालीला स्थिर आणि स्वच्छ ठेवण्यास मदत करतात.
२. निर्जंतुक व्हॉल्व्ह क्लस्टर आणि पाइपिंग प्रणाली
व्हॉल्व्ह क्लस्टर उत्पादनाचा प्रवाह, सीआयपी स्विचिंग, एसआयपी रूटिंग आणि बाह्य वातावरणापासून विलगीकरण नियंत्रित करतो. हा प्रणालीच्या सर्वात महत्त्वाच्या भागांपैकी एक आहे. ही प्रणाली महत्त्वपूर्ण ठिकाणी निर्जंतुक क्षेत्राचे संरक्षण करण्यासाठी अनेक व्हॉल्व्ह वापरते. यामध्ये असेप्टिक डायफ्राम व्हॉल्व्ह, स्टीम बॅरियर्स असलेले मिक्सप्रूफ व्हॉल्व्ह आणि बेलोज-सील्ड व्हॉल्व्ह यांचा समावेश आहे. हे व्हॉल्व्हचे प्रकार स्टेम, सील किंवा इतर संवेदनशील भागांमधून बाहेरील सूक्ष्मजंतूंना आत प्रवेश करण्यापासून रोखण्यास मदत करतात.
अभियंते योग्य उतार, लहान डेड लेग्ज आणि उच्च-गुणवत्तेच्या वेल्ड्ससह पाइपिंगची रचना करतात. यामुळे विश्वसनीय स्वच्छता आणि वाफेद्वारे निर्जंतुकीकरण सुनिश्चित होते. एसेप्टिक लाइनमध्ये, पाइपिंग केवळ उत्पादन वाहून नेण्यापेक्षा अधिक कार्य करते. ते निर्जंतुक सीमेचे संरक्षण करण्यास देखील मदत करते.
३. निर्जंतुक हवा किंवा वायू प्रणाली
टाकी भरताना किंवा रिकामी होताना, आतील दाब बदलतो. स्टँडबाय स्थितीत असताना सुद्धा दाब नियंत्रण महत्त्वाचे असते. स्वच्छ वायूचा पुरवठा नसल्यास, बाहेरील हवा पात्रात शिरून निर्जंतुक स्थिती भंग करू शकते.
हे टाळण्यासाठी, ही प्रणाली निर्जंतुक हवा किंवा वायू प्रणालीचा वापर करते. ती संकुचित हवा किंवा नायट्रोजनला अनेक टप्प्यांमध्ये गाळते. अंतिम टप्प्यात ०.२२-मायक्रॉनचा निर्जंतुकीकरण-दर्जाचा फिल्टर वापरला जातो.
त्यानंतर ही प्रणाली स्थिर सकारात्मक दाब कायम राखण्यासाठी टाकीमध्ये स्वच्छ वायू सोडते. निर्जंतुक पॅकेजिंग लाईन्समध्ये हे संरक्षण अत्यावश्यक आहे. ते कार्यान्वयनादरम्यान आणि प्रतीक्षा कालावधीत उत्पादनाला सुरक्षित ठेवते.
४. आंदोलन प्रणाली
काही द्रव पदार्थ साठवून ठेवल्यावर खाली बसतात, वेगळे होतात किंवा त्यांचे थर तयार होतात. गर असलेला रस, चॉकलेट पेये आणि काही वनस्पती-आधारित पेयांमध्ये असे अनेकदा घडते. अशा परिस्थितीत, पदार्थ एकसारखा मिसळलेला राहावा यासाठी निर्जंतुक टाकीमध्ये ढवळण्याची प्रणाली (agitation system) समाविष्ट असू शकते.
सामान्य पर्यायांमध्ये तळाशी बसवलेल्या निर्जंतुक चुंबकीय आंदोलकाचा समावेश होतो. वापरकर्ते वाफेपासून संरक्षित यांत्रिक सील असलेले वरून किंवा बाजूने प्रवेश करणारे आंदोलक देखील निवडू शकतात. या रचना टाकीच्या आतील निर्जंतुक स्थितीचे संरक्षण करत असताना उत्पादनाची सुसंगतता टिकवून ठेवण्यास मदत करतात.
५. सीआयपी आणि एसआयपी प्रणाली
स्थिर दीर्घकालीन कार्यासाठी चांगली स्वच्छता आणि योग्य वाफेची प्रक्रिया आवश्यक आहे. सीआयपी प्रणाली उत्पादनानंतर टाकी, पाईप्स, व्हॉल्व्ह आणि संबंधित भागांच्या आतील पृष्ठभाग स्वच्छ करते. यामध्ये सामान्यतः अल्कली, आम्ल, गरम पाणी किंवा इतर स्वच्छता द्रवांचा वापर केला जातो. टाकीच्या वरच्या भागावर अनेकदा आरोग्यदायी स्प्रे बॉल्स किंवा रोटरी जेट हेड्स बसवलेले असतात, जेणेकरून स्वच्छता द्रव सर्व महत्त्वाच्या भागांवर पसरू शकेल.
SIP प्रणाली उत्पादनापूर्वी लाइन तयार करते. संपूर्ण प्रणाली निर्जंतुक करण्यासाठी ती टाकी, फिल्टर्स, पाईप्स आणि व्हॉल्व्हमधून स्वच्छ औद्योगिक वाफ पाठवते. अनेक प्रणालींमध्ये, प्रक्रियेच्या रचनेनुसार, SIP प्रणाली १२१°C ते १३०°C किंवा त्याहून अधिक तापमानावर चालते. आवश्यक तापमान, दाब आणि होल्डिंग टाइम गाठल्यानंतरच लाइन उत्पादन सुरू करते.
६. सुरक्षा संरक्षण उपकरणे
वाफेच्या प्रक्रियेदरम्यान आणि थंड करण्याच्या प्रक्रियेत निर्जंतुक टाकीमध्ये दाब आणि तापमानात मोठे बदल होतात. यामुळे, प्रणालीला विश्वसनीय सुरक्षा संरक्षणाची आवश्यकता असते.
एका मानक सेटअपमध्ये अनेकदा सॅनिटरी सेफ्टी व्हॉल्व्ह, रप्चर डिस्क आणि प्रेशर प्रोटेक्शन लॉजिक यांचा समावेश असतो. दाब खूप वाढल्यास ही उपकरणे पात्राचे संरक्षण करतात.
थंड करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, टाकीला व्हॅक्यूमचा धोका देखील निर्माण होऊ शकतो. एक विशेष निर्जंतुक अँटी-व्हॅक्यूम व्हॉल्व्ह भांड्याचे तीव्र आतल्या दाबापासून संरक्षण करतो. ही रचना विरूपण आणि संरचनात्मक नुकसान टाळते.
७. सेन्सर्स आणि स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली
आधुनिक एसेप्टिक टँक सिस्टीम अचूक सेन्सर्स आणि विश्वसनीय स्वयंचलित नियंत्रणावर अवलंबून असतात. बहुतेक सिस्टीममध्ये तापमान सेन्सर्स, प्रेशर ट्रान्समीटर्स आणि पातळी निरीक्षण उपकरणांचा समावेश असतो.
अनेक निर्जंतुक प्रणालींमध्ये, अभियंते संपर्क-प्रकारचे पातळी संवेदक (level sensors) वापरणे टाळतात, कारण त्यामुळे निर्जंतुक क्षेत्रात धोका वाढू शकतो. त्याऐवजी, ते अनेकदा संपूर्ण टाकी लोड सेलवर ठेवतात. या पद्धतीमुळे प्रणालीला उत्पादनाशी थेट संपर्क न साधता उत्पादनाचे वजन आणि द्रवाची पातळी अचूकपणे मोजता येते.
नियंत्रण प्रणाली सीआयपी (CIP), एसआयपी (SIP) टायमिंग, स्टराइल स्टँडबाय मोड, पॉझिटिव्ह प्रेशर कंट्रोल, उत्पादन हस्तांतरण, अलार्म आणि सेफ्टी इंटरलॉक्सचे व्यवस्थापन करते. तापमान, दाब किंवा फिल्टरची स्थिती यांसारख्या प्रक्रियेच्या अटी सुरक्षित मर्यादेतच राहिल्या पाहिजेत. अन्यथा, नियंत्रण प्रणाली अलार्म वाजवते आणि प्रक्रिया थांबवते.
उत्पादनादरम्यान, उत्पादन प्रथम UHT प्रणालीमधून जाते. अति-उच्च-तापमान प्रक्रियेनंतर, ते निर्जंतुक पाइपिंगद्वारे निर्जंतुक टाकीमध्ये जाते. या टप्प्यापूर्वी, टाकीने तिचे SIP चक्र आधीच पूर्ण केलेले असते आणि ती निर्जंतुक प्रक्रियेसाठी तयार असते.
टाकीच्या आत, फिलरला गरज लागेपर्यंत उत्पादन निर्जंतुक सकारात्मक दाबाखाली राहते. जर असेप्टिक फिलरचा वेग मंदावला किंवा तो क्षणभर थांबला, तरीही टाकी UHT विभागाकडून उत्पादन स्वीकारू शकते. जर UHT प्रवाहात बदल झाला, तरीही टाकी फिलरला अधिक स्थिर गतीने उत्पादनाचा पुरवठा करू शकते.
हे कार्यतत्त्व विशेषतः UHT दूध, फ्लेवर्ड मिल्क ड्रिंक्स, फळांचा रस, चहाची पेये आणि वनस्पती-आधारित पेयांसाठी उपयुक्त आहे. या उत्पादनांना निर्जंतुक पॅकेजिंगपूर्वी अनेकदा स्थिर स्वच्छता नियंत्रण, सौम्य हाताळणी आणि विश्वसनीय बफरिंगची आवश्यकता असते.
एक सु-रचित निर्जंतुक टाकी प्रणाली (Aseptic Tank System) उत्पादनाचे आयुष्य, चवीची स्थिरता आणि सुरक्षितता सुधारते. तसेच, ती पेय उत्पादनासाठी एकूण उत्पादन प्रक्रियेची कार्यक्षमता वाढवते. निर्जंतुक पॅकेजिंगसाठी यूएचटी दूध (UHT milk) आणि इतर दीर्घकाळ टिकणारी पेये बनवणाऱ्या उत्पादकांसाठी हे विशेषतः खरे आहे.
सामान्य पाश्चराइज्ड दुधाच्या लाइन्स सहसा शीत साठवणूक आणि विविध स्वच्छता नियंत्रणांवर अवलंबून असतात. तथापि, संपूर्ण निर्जंतुक बफरिंगसाठी असेप्टिक टँक सिस्टीम हा सर्वोत्तम पर्याय आहे. ही प्रणाली अति-उच्च तापमानातील प्रक्रियेला निर्जंतुक भरणीशी सुरक्षितपणे जोडते. इथेच या प्रणालीचे सर्वात मोठे मूल्य दिसून येते.
असेप्टिक टँक सिस्टीमचा प्रत्येक भाग तीन मुख्य उद्दिष्टांना समर्थन देतो. त्याने सिस्टीम स्वच्छ करणे, निर्जंतुक करणे आणि उत्पादनादरम्यान एक विश्वसनीय निर्जंतुक अडथळा टिकवून ठेवणे आवश्यक आहे. टँक हा UHT सिस्टीम आणि फिलर यांच्यामधील केवळ एक अतिरिक्त घटक नाही. अंतिम पॅकेजिंगपर्यंत उत्पादनाची गुणवत्ता जपण्यात तो एक मध्यवर्ती भूमिका बजावतो.
असेप्टिक टँक प्रणाली अति-उच्च-तापमान प्रक्रियेला असेप्टिक पॅकेजिंगशी जोडते. यामुळे भरण्यापूर्वी एक स्थिर आणि निर्जंतुक बफर तयार होतो. या रचनेचा UHT दूध, दुग्धजन्य पेये, फळांचे रस आणि वनस्पती-आधारित पेयांना खूप फायदा होतो. या उत्पादनांना कडक स्वच्छता नियंत्रण आणि स्थिर भरणीची आवश्यकता असते.
उच्च दर्जाची द्रव खाद्य उत्पादन लाइन तयार करणाऱ्या उत्पादकांसाठी, योग्य निर्जंतुक टाकी प्रणाली निवडणे हे एक महत्त्वाचे पाऊल आहे. योग्य प्रणालीमुळे स्वच्छता, उत्पादन लाइनची स्थिरता आणि उत्पादनातील सुसंगतता सुधारते. ही प्रणाली दुग्धजन्य पदार्थ, रस, वनस्पती प्रथिनयुक्त पेये आणि इतर द्रव खाद्यपदार्थांसाठी उत्तम प्रकारे काम करते.
