کارخانه تولید نان- تکنولوژی تولید و مسایل اقتصادی
کارخانه تولید نان
تکنولوژی فرآیند
(الف) مواد اولیه نان
آرد گندم، ماده اولیه اصلی برای تولید نان به شمار می آید.آرد گندم در کارخانه های آسیاب گندم در حجم بالا و عمدتا از گندم سخت تولید می شود.آرد گندم سخت حاوی حدود 12 درصد پروتئین(گلوتن) است که نقشی اساسی در فرآیند تولید نان(ساختار نان) ایفا می کند. راندمان تولید نان از گندم سخت حدود 74 درصد و میزان سبوس حاصله حدود 26 درصد می باشد. آرد اکثر غلات دیگر حاوی مقدار خیلی کمتری پروتئین نسبت به آرد گندم می باشد و به همین دلیل معمولا از آنها برای تهیه نان استفاده نمی شود(Matz,1992).
در این کتاب، تولید نان سفید مسطح مورد نظر است زیرا عمده ترین محصول در صنایع تولید نان می باشد. نان سبوس دار نیز به روش مشابه تولید می شود.
فرمولاسیون نان بر اساس آرد گندم و سایر ترکیبات اولیه است که بر حسب درصد آرد بیان می شوند(Doerry,1995). مواد اولیه اصلی نان علاوه بر آرد عبارتند از:
- آب حدود 57 درصد (بر مبنای آرد)؛
- شکر حدود 6 درصد (بر مبنای آرد) که معمولا به شکل شربت ذرت با فروکتوز بالا [1](HFCS) با بریکس 71 و به میزان 9 درصد (بر مبنای آرد) اضافه می شود؛
- روغن نباتی مانند روغن ذرت، 5/2 درصد (بر مبنای آرد)؛
- پروتئین شیر 5/2 درصد (بر مبنای آرد) که معمولا به شکل شیر خشک بدون چربی [2](NFDM) یا پروتئین آب پنیر مصرف می شود؛
- نمک (کلرید سدیم)، 5/1 درصد (بر مبنای آرد)؛
- مخمر فشرده شده [3] (ساکارومایسز سرویزیه) 5/1 درصد(بر مبنای آرد). در برخی از نان های گندم، ممکن است قسمتی از آرد(مثلا 5 درصد) با گلوتن گندم جایگزین شود.
انواع مواد اولیه کم مصرف نیز جهت بهبود کیفیت نان و عملیات فرآوری به ترکیب خمیر اضافه می شوند. این مواد شامل املاح معدنی مورد نیاز مخمر(نمک های آمونیوم)، عوامل اکسید کننده(اسید آسکوربیک و آزودی کربنامید)، آنزیمها (آمیلازها)، قوامدهنده های خمیر(امولسیفایرها)، نرمکنندههای بافت نان (مونوگلیسریدها) و نگهدارندهها (پروپیوناتها) هستند که به مقدار 15/0 درصد(بر مبنای آرد) به مخلوط خمیر اضافه می شوند. در پاره ای موارد به منظور جلوگیری از رشد کپک در سطح نان در طول عملیات نگهداری، مقدار کمی آسکوربیک اسید به سطح نان تولیدی اضافه می شود.
در کارخانه ها به منظور ذخیره سازی آرد از سیلوهایی با ظرفیت 50 تن استفاده می شود. برای مصرف روزانه(ظرفیت روزانه کارخانه) که 50 تن می باشد، نیاز به دو محموله 25 تنی آرد است. برای یک هفته تولید که شامل 6 روز است، کارخانه به 6 سیلوی آرد با ظرفیت کلی 300 تن نیاز دارد. برای نگهداری شکر مایع(محلول HFCS) نیز به مخازن ذخیره سازی مایعات نیاز می باشد. مثلا برای عملیات 2 هفته ای کارخانه، مخازنی به ظرفیت 50 تن نیاز است. مواد اولیه فرعی دیگر نیز در کیسه یا در کانتینرهای مجهز به سامانه تبرید نگهداری می شوند.
(ب) آماده سازی خمیر
در آمریکا و خیلی از کشورهای دیگر، از فرآیندهای غیرمداوم(یا بچ) به طور گسترده برای تولید نان استفاده میشود.آرد به روش پنوماتیک به سمت مخازن آمادهسازی خمیر با ظرفیت یک تن منتقل می شود. بازده هر فرآیندحدود 1200 قرص نان هریک به وزن یک پوند(معادل 45/0 کیلوگرم) است.
در تهیه خمیر برای تولید تجاری نان عمدتا از فن آوری خمیر اسفنجی به روش دو مرحله ای استفاده می شود. دراین روش حدود 60 درصد از آرد و برخی مواد اولیه شامل مخمر، شکر و شیرخشک در مرحله تخمیر اولیه بکار میرود و بقیه آرد و مواد اولیه باقیمانده نیز در مرحله تخمیر اصلی به خمیر اضافه می شود. مواد اولیه خمیر مانند شربت شکر( NFDM ) و نمک با آرد و آب مخلوط شده و مقدار مخمر لازم به این مخلوط اضافه می شود. در پاره ای موارد می توان به جای مخمر متراکم یا مرطوب از مخمر فعال خشک[4] (ADY) به میزان 7/0 درصد(بر مبنای آرد) استفاده نمود تا فرآیند آماده سازی خمیر راحتتر باشد.
اجزای خمیر با یکدیگر مخلوط شده و تخمیر اولیه خمیر به مدت حدود 30 دقیقه در دمایC° 25 صورت می گیرد به طوریکه هیدراته شدن آرد انجام شده و ساختار مرطوب گلوتنی کامل شود. در اثر این فرآیند، یک خمیر "پلاستیکی" تولید میشود که قادر است گازهای ایجاد شده در حین تخمیر را در توده خمیر نگهدارد.
(ج) تخمیر
سایر مواد اولیه شامل آب باقیمانده، روغن نباتی و غیره در مخازن یک تنی تخمیر که معمولا در اتاق های تخمیر جداگانه ای قرار دارند، مخلوط می شوند. فرآیند تخمیر در دمایC° 25 و رطوبت نسبی 80 درصد به مدت حدود 4 ساعت انجام می شود. به منظور جلوگیری از بالا آمدن بیش از حد خمیر که ناشی از تجمع گازهای تولیدی در حین تخمیر است، از عملیاتی به نام "سوراخ کردن[5] " با سوزن های خاص استفاده می شود.
(د) مخلوط کردن خمیر
پس از افزوده شدن مواد اولیه کم مصرف ...
.
.
.
نیاز های انرژی وماده
در جدول 1، نیازهای ماده و انرژی مورد کارخانه تولید نان ارایه شده است.
داده هاي سالیانه، بنا به برنامه بهره برداری كه در پاراگراف بعدي توضيح داده ميشود، مطابق 3840 ساعت در سال است.
نیروی انسانی فقط به کارگران فصلی غیرماهر اطلاق می شود که به استفاده از روش شمارش فرآیندبه خدمت گرفته می شوند. نيروهاي انساني سرپرستي و پشتیبانی فنی با استفاده از روش فاکتوریل محاسبه شده است.
منظور از مواد بسته بندی،کیسه هاي پلاستیکی ميباشد.
سرمایه گذاری اولیه
ظرفیت و هزینه ماشين آلات و میزان سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز در جدول 2 و 3 ارايه شده است.
جدول 1– نيازهاي ماده و انرژي در يك كارخانه تولید نان
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
به ازای هر محصول |
بر اساس ساعت |
سالانه |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
محصولات |
|
|
|
|
|
|
|
|
نان |
|
kg/kg |
00/1 |
t/h |
00/5 |
t/y |
19200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
مواد خام |
|
|
|
|
|
|
|
|
مواد خام |
Fr. |
kg/kg |
65/0 |
t/h |
2/3 |
t/y |
12430 |
|
مواد بسته بندی |
Fg. |
kg/p |
50/0 |
p/h |
10000 |
p/y |
38400000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
سرویس های جانبی |
|
|
|
|
|
|
|
|
آب فرایند |
Fw. |
kg/kg |
37/0 |
t/h |
84/1 |
t/y |
7080 |
|
برق |
Fe. |
kWh/kg |
08/0 |
MW |
42/0 |
MWh/y |
1590 |
|
بخار |
Fs. |
kWh/kg |
25/0 |
MW |
27/1 |
MWh/y |
4890 |
|
آب سرد |
Fc. |
kWh/kg |
02/0 |
MW |
11/0 |
MWh/y |
410 |
|
سرد کردن |
Fz. |
kWh/kg |
00/0 |
MW |
00/0 |
MWh/y |
0 |
|
سوخت |
Ff. |
kWh/kg |
00/0 |
MW |
00/0 |
MWh/y |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ضایعات |
|
|
|
|
|
|
|
|
تصفیه پساب |
Fj. |
kg/kg |
00/0 |
t/h |
0/0 |
t/y |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
نیروی انسانی |
|
|
|
|
|
|
|
|
نیروی انسانی |
M. |
h/t |
4/6 |
p |
0/32 |
h/y |
122880 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
جدول 2– برآورد هزینه ماشین آلات مربوط به كارخانه تولید نان
|
شماره فرآیند |
تعداد |
واحد های اندازه |
هزینه(دلار) |
|
1- مخزن ذخیره سازی آرد |
6 |
t50 |
300 |
|
2- مخزن نگهداری شربت ذرت |
1 |
t 50 |
50 |
|
3- نگهداری NFDM در بسته |
1 |
t 7 |
10 |
|
4- نگهداری نمک در بسته |
1 |
t 5 |
5 |
|
5- سردخانه برای مخمر |
1 |
t 5 |
15 |
|
6- مخازن مخلوط کردن |
3 |
t 1 |
75 |
|
7- مخازن تخمیر |
5 |
t 1 |
125 |
|
8- مخارن ورز دادن خمیر |
3 |
t 1 |
150 |
|
9- چونه گیر و گرد کننده خمیر |
2 |
t/h 3 |
60 |
|
10- محفظه استراحت مقدماتی |
1 |
t 2 |
30 |
|
11- دستگاه قالب زن/ قرار دهنده خمیر در ظروف پخت |
3 |
t/h 3 |
50 |
|
12- تسمه نقاله استراحت خمیر |
1 |
t/h 6 |
200 |
|
13- فر تونلی تسمه نقاله ای |
1 |
t/h 6 |
300 |
|
14- دستگاه سرد کننده/ برداشت کننده نان از ظروف پخت |
1 |
t/h 6 |
50 |
|
15- دستگاه برش |
2 |
t/h 3 |
40 |
|
16- دستگاه لفاف پیچ |
2 |
t/h 3 |
50 |
|
|
|
|
K$1510 |
جدول 3- برآورد سرمایه گذاری اوليه در يك كارخانه تولید نان
|
|
|
|
|
|
هزینه ماشین آلات خریداری شده |
Ceq |
M$ |
51/1 |
|
|
|
|
|
|
فاکتور LANG |
fL |
- |
00/3 |
|
فاکتور سرمایه در گردش |
fW |
- |
25/0 |
|
|
|
|
|
|
سرمایه گذاری ثابت |
CF |
|
53/4 |
|
سرمایه در گردش |
CW |
|
84/4 |
|
سرمایه گذاری کل |
CT |
M$ |
37/9 |
|
|
|
|
|
برای دریافت متن کامل و منابع بکار رفته در تهیه این مطلب درخواست خود را با ایمیل گروه آریورادمهر به آدرس foodsa.arm@gmail.com یا شماره ی 8229-832-0915 مطرح نمائید. پاسخگویی به ایمیل نهایتا پس از 48 ساعت انجام خواهد شد.
