کار آموزی صنایع شیمیایی كارخانه نوشابه‌ سازي زمزم گرگان

مقدمه:

آشاميدني‌ها به طور كلي مواد غذايي هستند كه برطرف كننده نيازهاي غذايي نيستند، بلكه از آنها براي رفع عطش و مقداري هم محرك هستند، مثل چاي و قهوه در يك دسته‌بندي كلي نوشابه‌ها به سه دسته تقسيم مي‌شوند:

1. آشاميدني‌هاي غيرگازدار محرك
2. نوشابه‌هاي غيرالكلي
3. نوشابه‌هاي الكلي

دسته اول شامل: قهوه، چاي، آشاميدني‌هاي كاكائويي و شكلاتي

دسته دوم: آب‌هاي معدني و چشمه، آب ميوه، شربت و ليمونادها

دسته سوم: آب جو و شراب

آشاميدني‌ها از اهميت زيادي در صنعت برخوردار هستند، چون حاوي بسياري از مواد مغذي مثل ويتامين‌ها هستند كه  تابع قوانين مربوط به مواد غذايي هستند و از سوي ديگر اين فرآيندها در حجم زيادي به مصرف مي‌رسند. يك نوشتابه سبك عمدتاً شامل آب، شكر، تركيبات طعم دهنده يا آب ميوه و سايرا فزودني‌هاست. طعم و مزه محصول نهايي يكي از فاكتورهاي بسيار مهم در توليد اينگونه نوشابه‌هاسا كه توسط تعادل بين اسيديته، شيريني، شفافيت، وجود طعم دهنده، عطر كوورت Tarbidity‌ و تازگي محصول مشخص مي‌شود.

كيفيت محصول نهايي به عوامل زير بستگي دارد:

1. آب مصرفي: كه حضو املاح در طعم نوشابه اثر مي‌گذارد. به همين دليل آب مورد نياز در صنعت نوشابه‌سازي مي‌بايست تصفيه شده و املاح مضر و غيرضروري آن حذف شود.
2. كيفيت قند: يك نوشابه معمولي شامل 11-9درصد قند است كه به صورت ساكاروز و قند اينورست Inversugar، گلوكز، فروكتوزات به نوشابه‌هاي رژيمي قند مصنوعي مي‌زنند.
3. افزودن اسيدهاي خوراكي: ‌اسيد سيتريك و تارتاريك، اسانس‌ها و عطرها.
4. مقدار CO₂: اكثر ليمونات‌ها حاوي 8-4 گرم CO₂ در ليتر هستند. وجود CO₂ در محصول نهايي باعث تازگي نوشابه مي‌شود و به علت خاصيت Buctriocide باعث افزايش مدت زمان نگهداري نوشابه مي‌شود.
5. استفاده از ساير افزودني‌ها: مثل افزودن عوامل ايجاد كوورت.

تاريخچه و معرفي شركت:

شركت زمزم گرگان در سال 1352 با سرمايه بخش خصوصي در داخل شهر گرگان تاسيس شد. در ابتدا محصولاتش را با نام پپسي به بازار عرضه كرد. با شروع انقلاب، مديريت مجموعه تغيير يافته و در حال حاضر وابسته به بنياد جانبازان مي‌باشد.

قرار گرفتن شركت در داخل شهر گرگان و عدم وجود سيستم تصفيه فاضلاب مناسب، باعث شد كه  سازمان حفاظت از محيط زيست پساب خروجي شركت را به عنوان يكي از آلوده ‌كننده‌هاي آب درياي خزر به حساب آورد تا اينكه  در سال 1377 مطالعات مقدماتي براي انتقال كارخانه از داخل شهر به مكان فعلي، يعني در كيلومتر 8 جاده گرگان ـ گنبد، ابتداي روستاي اصفهانكلاته آغاز گرديد و به تدريج با انتقال دستگاه‌ها از سال 1378 به بعد و نهايتاً در ارديبهشت 1379، عمليات انتقال به اتمام رسيد و كارخانه در مكان ذكر شده شروع بكار نمود.

محصولات اين شركت عبارتند از:

انواع نوشابه‌هاي گازدارد با طعم پرتقالي، كولا، لمون لايم، آب آشاميدني، انواع نوشابه‌هاي رژيمي (با طعم پرتقالي و كولا)، دوغ گازدار و بدون گاز.

موفقيت‌هاي كسب شده در زمينه نشان‌هاي استاندارد:

اين شركت تا كنون داراي 5 نشان استاندارد ملي براي محصولات توليدي خود مي‌باشد.

در زمينه كسب استانداردهاي بين‌المللي، اين شركت در سال 1380، ‌استاندارد بين‌المللي HACCP را از شركت توف رانيلند آلمان كسب نمود. اين استاندارد مربوط به بهداشت و ايمني مواد غذايي بوده  و تاكيد ‌آن بر ايجاد شرايط مناسب توليد مواد غذايي (GMP) مي‌باشد.

اين شركت همچنين در سال 1381 موفق گرديد استاندارد  مديريت زيست‌محيطي (ISO-14001) را از شركت URS انگلستان اخذ نمايد. گام اول جهت برقراري سيستم ISO-14001 ايجاد يك سيستم تصفيه فاضلاب مناسب بوده است كه اختصاراً UASB ناميده مي‌شود كه در آن تصفيه پساب خروجي كارخانه به كمك لجن فعال و باكتري‌هاي بي‌هوازي و هوازي انجام مي‌گيرد.

در زمينه مديريت كيفيت نيز در سال 1382 با استقرار سيستم مديريت كيفيت در اين شركت گواهينامه ISO9001-2000 توسط شركت URS انگلستان اخذ گرديده است.

شرح فعاليت‌هاي شركت:

محصولات اين شركت در 3 استان گلستان، مازندران و سمنان توزيع مي‌گردد. همچنين داراي صادرات محدودي به كشورهاي همجوار مي‌باشد.

پرسنل شركت در 6 ماهه اول سال كه بيشترين ميزان توليد محصولات را دربر مي‌گيرد، در 2 شيفت كاري معادل با 350 تا 400 نفر مي‌باشد و معمولاً در 6 ماهه دوم سال توليد در يك شيفت كاري و با وجود 180 نفر پرسنل صورت مي‌گيرد.

مساحت زمين كارخانه حدود 4 هكتار مي‌باشد و داراي بخش‌هاي مختلفي از جمله سالن توليد، ساختمان اداري، رستوران، انبار محصول، فاز 1.2، تصفيه‌خانه فاضلاب، تاسيسات و …. مي‌باشد. در حال حاضر شركت علاوه بر توليد محصولات مختلف در ظروف 284 سي‌سي و همچنين ظروف PET (يك بار مصرف) با سايزهاي 300.500 سي‌سي، توزيع كننده محصولات شركت بهنوش از جمله ماءالشعير و دلستر نيز مي‌باشد.

در خصوص نحوه نظارت بر فعاليت‌هاي توليدي اين مجموعه از سوي مراجع قانوني ذيربط معمولاً هر ماه يكبار نمونه‌برداري توسط ادارات نظارت بر مواد غذايي دانشگاه علوم پزشكي گرگان و نيز اداره كل استاندارد گلستان به صورت جداگانه انجام مي‌گيرد. ضمناً بازرسان اداره كل محيط زيست نيز از پساب خروجي كارخانه جهت كنترل مقادير DO, COD, BOD به صورت ادواري نمونه‌برداري انجام مي‌دهند.

آب:

آبي كه از چاه استخراج مي‌شود، داراي سختي بالايي است كه با اين درجه سختي براي صنعت نوشابه‌سازي مناسب نمي‌باشد، بنابراين بايد يك سري عمليات تصفيه آب بر روي آن انجام شود تا از لحاظ صنعتي بتوان از آن استفاده كرد.

ابتدا آب از چاه توسط يك پمپ تايمردار از اعماق زمين پمپ شده و در دو مخزن بتوني با ظرفيت 600مترمكعب ذخيره مي‌شود و در اين مخازن پيوسته مقداري كلر جهت ضدعفوني كردن آب به آن اضافه مي‌شود. ضمن عمل ذخيره‌سازي آب مقداري از املاح آب و رسوبات آن ته‌نشين شده كه اين امر خود موجب كاهش مقداري از سختي آب مي‌شود.

(طي آزمايشي كه انجام شد ، سختي آب خامي كه در اين مخزن ذخيره مي‌شود، حدود 284ppm بود كه براي نوشابه‌سازي مفيد نيست). سپس توسط پمپي كه به صورت دائم فعال است، آب از اين منابع بتوني پمپ شده و به سه قسمت مي‌رود:

1. گچ‌ گيرها
2. محوطه ـ خط توليد (دستشويي، حمام و …)
3. تصفيه‌خانه آب

كه در تصفيه‌خانه آب عمليات تصفيه فيزيكي و شيميايي بر روي آب انجام مي‌شود تا بتوان از آن در امر نوشابه‌سازي استفاده نمود.

تصفيه‌خانه آب:

در اينجا آبي كه از مخازن بتوني استخراج شده، ابتدا وارد تانك واكنش شيميايي مي‌شود. در اين تانك آهك هيدراته، سولفات آهن و پركلرين كه به طور جداگانه تهيه شده‌اند، به آب اضافه مي‌شوند. تانك واكنش شيميايي دوجداره است كه آب در حد  فاصل دو جداره آن قرار مي‌گيرد. آهك هيدراته، سولفات آهن و پركلرين توسط مخزني كه در بالاي تانك وجود دارد، به صورت همگن به آب اضافه مي‌شود تا واكنش شيميايي در تمام نقاط تانك به صورت يكنواخت انجام شود. پركلرين به عنوان ماده ضدعفوني كننده به آب اضافه مي‌شود و به آهك كمك مي‌كند تا عمل انعقاد بهتر صورت گيرد (جهت حذف بي‌كربنات‌ها).

آهك هيدراته نيز با املاح واكنش مي‌دهد. آهك محيط را قليايي مي‌كند و كمك مي‌كند به حذف بي‌كربنات‌ها و محصول كربنات است كه مي‌تواند Ca, Mg بيشتري را رسوب دهد.

واكنش آهك هيدراته بدين صورت است:

1. Ca(OH)₂ ð  Ca²⁺ + 2OH^–
2. 2HCo^–₃ + 2OH^–  ð   2Co^2-₃ + 2H₂O
3. Ca²⁺ + Co^2-₃ ð CaCO₃

Ca(OH)₂ + 2HCo^–₃  ð  CaCo₃$ + Co^2-₃ + 2H₂O

و به اين ترتيب بخش عمده‌اي از سختي كربناتي Carbonate hardness كه مربوط به املاح كربنات و بي‌كربنات كلسيم و منيزيم است، حذف مي‌گردد. توسط آهك هيدراته حذف و كاهش فلزات سنگين و تركيبات ديگر فلزي و تركيبات آلي انجام مي‌گيرد. همچنين كاهش موثري در باكتري‌ها و ويروس‌ها و جلبگ‌ها ماده ديگري كه به تانك واكنش شيميايي افزوده مي‌شود، سولفات آهن است (سولفات فرو با نام تجاري زاج سبز) كه جزو مواد منعقد كننده يا كواگولانت مي‌باشد كه به پديده ته‌نشيني يا كواگولاسيون كمك مي‌كند. سولفات آهن همراه با آهك مصرف مي‌شود و توسط آهك هيدراته طي واكنش‌هاي زير ايجاد هيدروكسيد آهن مي‌نمايد كه رشته‌هاي زنجيري ايجاد كرده و كلوئيدها به آن مي‌چسبند و لخته‌هاي بزرگ ايجاد مي‌نمايد و توليد رسوب مي‌كنند و به اين ترتيب در امر تصفيه آب توسط واكنش‌هاي شيميايي زير موثر واقع مي‌شود. سولفات آهن همچنين  به عنوان يك جاذب كه توليد يون مي‌كند، مي‌تواند عمل كند.

1. FeSo₄ + Ca(HCo₃)₂ ð Fe(HCo₃)₂ + CaSo₄
2. Fe(Heo₃)₂ + 2Ca(OH)₂ ð Fe(OH)₂$ + 2CaCo₃
3. FeSo₄ + Ca(OH)₂ ð Fe(OH)₂$ + CaSo₄
4. 4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ ð 4Fe(OH)₃$

لخته‌هاي بزرگي كه توسط سولفات آهن ايجاد مي‌شوند، نهايتاً در كف تانك واكنش شيميايي رسوب كرده و طي عمل برگشتي بعد از مدتي كه از فعاليت تانك گذشت، اين رسوبات از تانك خارج شده تا تانك همچنان بتواند به فعاليت خود با راندمان بالا ادامه دهد. ظرفيت تانك واكنش شيميايي 25000 ليتر دبي ورودي آن 500 ليتر و دبي خروجي 300 ليتر در دقيقه مي‌باشد. بر روي تانك 3 شير نصب شده است كه شير اول تصفيه شده و شير دوم آب نيمه تصفيه و شير سوم آب تصفيه شده آهك داراست.

شيرها براي اين منظور نصب شده است كه مقدار سولفات آهن و آب آهك و پركلرين تانك را بسنجند تا همواره غلظت آنها مشخص باشد

کار آموزی صنایع شیمیایی كارخانه نوشابه‌ سازي زمزم گرگان