تکنولوژی های تولید سرکه
فرایندهای تولید سرکه را به طور کلی می‌توان در دو گروه صنعتی و سنتی تقسیم کرد و روشهای تولید را نیز می‌توان به روشهای کند و سریع تولید سرکه دسته بندی نمود. برای هر کدام از این روش های تکنولوژی خاصی برای تولید سرکه به کار گرفته می‌شود. با توجه به شرایط محیطی و نیاز بازار هدف باید تکنولوژی و روش مناسب را برای کار تولیدتان برگزینید. در ادامه انواع روشهای کشت و تولید سرکه و انواع تکنولوژی مورد استفاده برای تولید سرکه را شرح داده‌ایم.
برای دریافت مشاوره در زمینه شروع کار و طرح توجیهی از مشاوره مرکز مشاوره کسب و کار کاردوک می توانید با شماره 02166418908 تماس بگیرید.
منبع: تکنولوژی تولید سرکه
تکنولوژی تولید سرکه به روش کشت سطحی آرام
در روشهای تولید غیرپیوسته و استاتیک تولید سرکه همانند روش تولید سرکه خانگی و روش فرانسوی مایع الکلی در طول دوره ترش شدن حرکتی نداشته و جابجا نمی‌شود. فرایند ترش شدن عصاره طبیعی میوه‌ها به آرامی و خودبه خودی انجام می‌شود. در این مراحل تخمیر و اکسیداکسیون تحت تاثیر عوامل زیادی از قبیل کیفیت میوه، درجه حرارت، رعایت بهداشت محل و ظروف مورد استفاده، نوع مخمر و یا باکتری‌هایی که برحسب تصادف در ظرف عصاره رشد و نمو می‌یابد قرار دارد.
کیفیت سرکه حاصله را نمی‌توان پیش‌بینی نمود. در روش فرانسوی با تنظیم حرارت محل تولید و امکان اکسیژن دهی بیشتر برای باکتری‌های تخمیر کننده در بشکه چوبی ویژه زمان لازم برای تولید سرکه را کاهش داده‌اند. در تمام روشهای کند که به نام‌های مختلف در منابع مختلف از آن‌ها یاد می‌شود روشهای اصلاح شده اورلئان می‌باشد.
تکنولوژی تولید سرکه به روش سنتی
در روش سنتی تولید سرکه خانگی، ابتدا میوه‌ها را خرد می‌کنند و داخل ظرف می‌ریزند. سپس در ظرف را برای مدتی می‌بندند تا تخمیر الکلی توسط مخمرها انجام بشود. بعد از اینکه مخمرها، کربوهیدرات‌ها را در شرایط بی‌هوازی به الکل تبدیل کردند، باید درِ ظرف را باز کرد تا هوا وارد محیط الکلی میوه‌ها بشود. در این شرایط هوازی، استوباکترها وارد عمل میشوند و با مصرف الکل، سرکه تولید می‌کنند.
معمولاً کسانی که سرکه خانگی تهیه می‌کنند، از روی تجربه می‌دانند که چه زمانی باید درب ظرف را باز کنند؛ اما بهترین زمان برای این کار وقتی است که میوه‌ها جوش آمده و حباب ساز می‌گردند و حالت حباب سازی در سطح ظرف و میان آن‌ها تشکیل شود. در این صورت است که الکل تولید شده است.
این جوش و حباب، ناشی از خارج شدن گازکربنیک از میوه‌هایی است که برای مدتی در شرایط بی‌هوازی باقی مانده‌اند. بعد از باز کردن در ظرف، یک قاشق سرکه به محتویات آن اضافه می‌شود تا شرایط لازم برای تولید سرکه به خوبی فراهم گردد.
روش های سریع
در این روش مایع الکلی دائماً در حرکت و جابجائی است. همانند روشهای چکه‌ای، تعلیقی تولید سرکه در این روش‌ها از مخمر استفاده می‌شود و در طی فرایند ابتدا مواد قندی موجود در میوه‌ها به الکل تبدیل شده و سپس الکل تولید شده به کمک هوادهی و هوادمی به سرکه تبدیل می‌شود.
روش چکه ای
در این روش جهت افزایش سطح تماس استوباکتر با هوا، فضای میانی مولد با ذرات ریز همانند کک و یا تراشه‌های چوب پرمی‌گردد و با عبور دادن مایع سرکه قوی غیر پاستوریزه از لابه لای آن‌ها موجب نشستن استوباکترها بر روی سطح تراشه‌ها میشوند. حال اگر مایع الکلی به صورت ملایم روی تراشه‌ها چکه کند (ژنراتور چکه‌ای) الکل اتیلیک توسط استوباکتر به اسید استیک اکسید شده و مایع خروجی در کف ژنراتور سرکه ضعیفی است که می‌توان آن را پس از خنک کردن مجدداً به قسمت ورودی ژنراتور پمپاژ وارد نمود.
امروزه در تجارت از این روش بخصوص با مولدهای مجهز به مکانیسم پخش کننده، سیستم هوادهی و خنک کننده استفاده فراوان می‌گردد.
تکنولوژی تولید سرکه به روش تعلیقی (کشت غوطه وری)
در این پروسه حباب‌های کوچک هوا در میان مایع الکلی که توسط همزن پروانه‌ای درحالی بهم می‌خورد که با مش خالص استوباکتر تلقیح شده اضافه می‌گردد. حباب‌های ریز هوا در این روش امکان اکسیده شدن و تبدیل اتانول به اسید استیک را توسط استوباکتر فراهم می‌کنند.
دستگاه‌های طراحی شده غوطه وری تولید سرکه در این روش نام‌های مختلفی دارند که معروف‌تر از همه استاتور، کاویتاتور و اسپیراتور هستند که در آن‌ها شیوه ورود حباب‌های هوا و چگونگی پخش شدن آن‌ها در دستگاه تفاوت دارد.
امروزه از استاتور مجهز به الکل گراف، الکترود اتوماتیک تنظیم PH، فیلتر هوا، فلومتر جهت تنظیم هوای ورودی، نازل پاشش، ترمومتر، ضد کف و بالاخره تنظیم مبدل حرارتی اتومات در واحدهای بزرگ جهت تهیه انواع سرکه استفاده می‌گردد.
روش های صنعتی تولید سرکه
تولید سرکه از میوه
در این روش سرکه را با استفاده از خود میوه‌ها تهیه می‌کنند. میوه‌هایی که برای تولید سرکه به کار برده میشوند، باید دارای کربوهیدرات بالایی باشند، یعنی یا میزان نشاسته آن‌ها زیاد باشد یا به اندازه کافی، شیرین باشند. به همین دلیل برای تهیه سرکه‌های صنعتی بیشتر از میوه‌هایی مانند انگور، سیب و خرما استفاده می‌کنند.
تولید سرکه از اتانول
در این روش که کاربرد بیشتری در صنایع تولید سرکه دارد، کارخانه‌ها برای تولید سرکه، در زنجیره تامین مواد اولیه از الکل استفاده می‌کنند. در روش تولید سرکه تقطیری، از قبل آبمیوه‌ها یا ضایعات آبمیوه‌های کارخانه‌های تولید را که دارای کربوهیدرات بالایی هستند، صاف و از آن‌ها برای تهیه سرکه استفاده کرده و تبدیل به الکل می‌کنند و محصول آن‌ها به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
گاهی هم کارخانه‌های تولید سرکه، محصول خود را با استفاده از الکل تهیه شده از ملاس چغندر، درست می‌کنند. به طور کلی، تولید سرکه از الکل در صنایع، بسیار سهل‌تر از تولید مستقبم آن از خود میوه‌ها است.
روش های تخمیر سرکه
سرکه محصولی از تخمیر دو مرحله‌ای است. در مرحله اول، مخمر قندها را به صورت بی هوازی به اتانول تبدیل می‌کند. در مرحله بعد اتانول توسط باکتری‌هایی از جنس استوباکتر و گلوکونوباکتر به صورت هوازی به اسید استیک اکسید می‌شود. سه روش تخمیر اورلئان، ژنراتور و غوطه وری برای تولید سرکه بکار گرفته می‌شود.
روش اورلئان
یکی از روشهای زودرس و کندتر ایجاد سرکه با کیفیت بالا است. در این روش مواد اولیه تخمیر سرکه درون بشکه‌ای قرار می‌گیرد. بشکه‌های چوبی در کنار هم گذاشته شده. بشکه‌ها در سمت بالا و انتهایی سوراخ میشوند و قسمت بالایی آن با درپوش مسدود می‌شود.
الکل از طریق قیف‌های بلند که در سوراخ‌ها قرار داده شده به داخل بشکه ریخته می‌شود. مادر و مایع سرکه در این مرحله اضافه می‌شود (سرکه مادر یک عامل فراوری مهم است که سبب تبدیل الکل تولید شده به سرکه شده و حاوی مقدار زیاد و غلظت بالایی از استوباکتورها است). این ماده از قسمت فوقانی به بشکه‌های بعدی الکل نیز اضافه می‌شود تا تشکیل سرکه گسترده شود.
بشکه‌ها تا سطح زیر سوراخ‌های انتهایی آن پر می‌شود و تورها یا صفحه‌ها خاصی روی سوراخ‌ها را می‌پوشانند تا از ورود حشرات به داخل بشکه جلوگیری نمایند. بشکه‌ها برای چند ماه در دمای حدود 29 درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شود. نمونه‌گیری از محصول با قرار دادن یک خروجی در سوراخ‌های کناری و کشیدن مایع جمع شونده انجام می‌شود. هنگامی که الکل به سرکه تبدیل شد آن را از طریق مجرا تخلیه خارج می‌کنند و حدود 15درصد از مایع سرکه تولیدشده را نیز برای اختلاط در تولید مرحله بعد نگهداری می‌کنند.
روش ژنراتور
سرکه نقطیری و صنعتی را می‌توان با این روش تولید کرد. در این روش بشکه‌های بلند بلوط با تراشه‌های چوبی مرطوب شده و زغال چوب یا تفاله پر میشوند. مواد اولیه در قسمت بالایی ظرف ریخته می‌شود و به آرامی با عبور از مسیرهای تعبیه شده به پایین می‌ریزد. هوادهی نیز بصورت همزمان از دو طرف ظرف مولد وارد می‌شود.
یک مسیر از طریق سوراخ تعبیه شده در دو طرف بشکه و مسیر سوراخی در ته مولد قرار دارد. کمپرسور واقع در این سیستم با فشار، هوا را از سوراخ‌ها خارج می‌کند تا فرآورده دارای الکل به ته مولد برسد. این فرایند طی چند روز تا تبدیل محصول به سرکه ادامه می‌یابد و در انتها سرکه تولید شده از ته دیگ مولد به مخازن ذخیره سازی منتقل می‌گردد
سرکه تولید شده در این روش غالباً تا 14درصد اسیدی است و باید با آب رقیق شود تا سطح اسیدی محلول به حداکثر 5 تا 6درصد برسد. در ادامه برای تولید سرکه مقطر، مایع رقیق شده را در دیگ ریخته و آن را به نقطه جوش می‌رسانند. بخار خارج شده از مایع در کندانسور جمع و سپس سرد می‌شود و دوباره مایع می‌شود، سپس این مایع را به صورت سرکه مقطر در شیشه قرار می‌دهند.
روش غوطه وری
این روش ویژه تولیدصنعتی تولید سرکه از الکل است. در فرآیند تولید انبوه و پیوسته سرکه از روش تخمیر غوطه ور استفاده می‌کند. در این روش باکتری‌های اسید استیک (سرکه) به طور همگن در مش تخمیر پراکنده میشوند و هیچ ماده حاملی دیگری استفاده نمی‌شود.
برای رشد بهینه باکتری‌ها، مواد مغذی خاص به مش اضافه می‌شود و یک توربین خود آغازگر اکسیژن لازم را برای تخمیر هوازی تأمین می‌کند. در روند تولید سرکه، الکل تولید شده به تدریج تبدیل به سرکه می‌شود. میوه‌ها برای سرکه شدن، ابتدا تبدیل به الکل و سپس سرکه میشوند.
یعنی زمانی میوه‌ها را برای تهیه سرکه در ظرف می‌ریزند یا از الکل برای این کار کمک می‌گیرند، میکروارگانیسم‌های تولیدکننده سرکه که همان باکتری‌های اسید استیک یا استوباکترها هستند، پس از مدتی که از تولید الکل گذشت، آن را مصرف و تبدیل به اسید یا همان سرکه می‌کنند. در صنعت هم باکتری‌های اسید استیک را برای تولید سرکه به الکل اضافه می‌کنند و با پمپ، هوایی به داخل محصول می‌دمند تا تمام الکل تبدیل به سرکه بشود.
مقایسه روش غوطه ور با سایر روش ها
این روش از روشهای جدید، سریع و کارآمدتر برای تولید سرکه است. در این روش مخازن بزرگ استیل ضدزنگ بنام استاتور از مواد اولیه پر میشوند. این مخازن مجهز به پمپ‌های گریز از مرکز در پایین هستند که می‌توانند در حین فرایند حباب‌های هوا را به مخزن وارد می‌کند، دقیقاً به همان روشی که پمپ آکواریوم کار می‌کند، همزمان با تحریک الکل توسط هوای پمپ شده، مواد مغذی استوزیم نیز به درون مخزن وارد شده و این مواد مغذی باعث رشد استوباکتورها روی حباب‌های اکسیژن در شرایط گرمایی ایجادشده توسط بخار در مخزن در دمای26 الی 38درجه سانتی گراد میشوند.
این فرایند در عرض چند ساعت قادر است محصول الکلی را به سرکه تبدیل نماید. سرکه تولید شده از دستگاه‌های مولد به دستگاه فیلتراسیون صفحه‌ای منتقل و صفحات فولاد ضد زنگ برای جداسازی رسوبات، معمولاً حدود 3درصد از کل محصول را از طریق فیلتر لولهای به صورت فشرده شده جدا می‌کنند. سرکه پس از شفاف سازی و فیلتر شدن به سمت ایستگاه رقیق سازی حرکت می‌کند و همزمان رسوبات فرایند نیز به داخل یک منبع هدایت می‌گردد.
تکنولوژی تولید سرکه | مواد اولیه فرایند تولید سرکه تقطیری
اساس کار سرکه سازی تبدیل الکل به سرکه از طریـق فعالیـت باکتری‌های اسـید سـاز از جملـه استوباکتر است. برای تهیه سرکه ابتدا مش تهیه می‌گردد که شامل الکل 96 درصـد بـه مقـدار 11 درصد و سرکه 11درصد به مقدار 4/1درصد و استئوزوم D به مقدار 1/0درصد و اسـتئوزوم GZ بـه مقـدار 08/0 درصد و آب بدون کلر است.
عواملی که در رشد و تکثیر باکتری‌های اسـیدسـاز موثرند، عبارتند از: هوادهی پیوسته، ثابت بودن درجه حـرارت (30 درجـه سـانتیگراد ) کنتـرل درصـد اسید و الکل، بدین طریق که همیشه 60 درصد سرکه داخل استاتور باقی بماند.
استاتور طوری طراحی شده که قسمت ته آن محدب است و انتهای لوله ورود هـوا و ورود مش مجاور یکدیگر قرار دارند. هوادهی توام با فشار موجب ایجاد حباب هوا در تـه اسـتاتور شـده و در این قسمت باکتری‌ها تکثیر می‌یابند و به تدریج شروع بـه تولیـد سـرکه می‌کنند.
بـه مـوازات افـزایش اسیدیته، درصد الکل کاهش می‌یابد تا درانتها به 5/0درصد می‌رسد، دراین مرحله دستگاه تخلیه می‌گردد. سرکه به دست آمده به دلیل وجود پیکره باکتری‌ها دارای کدورت می‌باشد کـه ابتدا بـه آن خـاک بنتونیت زده و سپس عمل صاف کردن انجام می‌گیرد. در مرحله بعـد جهـت تهیـه سـرکه رنگـی از رنـگ طبیعی کارامل به میزان 04/0 گرم درصد استفاده می‌شود. سرکه بدسـت آمـده دارای اسـیدیته 11 الی 15 است که برای مصارف خانگی سرکه با مقدار لازم آب تا حد اسیدیته 5 رقیق گردد.
تکنولوژی تولید سرکه | تجهیزات خط تولید سرکه تقطیری
تجهیزات خط تولید محصول تولید شده مطابق بـا تکنولوژی‌های روز دنیـا، باید بتواند همواره کلیـه خـصوصیات محصول نهایی ذکر شده در استانداردهای معتبر و یا ضوابط اعلام شده از سوی اداره کل غذا و دارو را تامین نماید.
تجهیزات مورد نیاز برای تولید سرکه تقطیری عبارتند از:
- مخزن ذخیره الکل از جنس مناسب برای صنایع غذایی استیل و مناسب با ظرفیت تولیـد و نگهـداری الکل
- مخزن تهیه مش از جنس مناسب برای صنایع غذایی استیل با توجه به ظرفیت مخازن استاتور
- دستگاه استاتور (محلول 12درصد الکل و آب با مواد مغذی مورد نیاز و همچنین شرایط خـاص خـود، الکل را به سرکه مبدل می‌سازد)
- کمپرسور هوا جهت هم زدن (مجهز به زغال اکتیو جهـت جلـوگیری از آلـودگی هـوا) بـه همـراه پمـپ حلزونی جهت سیر کوله کردن بیشتر هوا در داخل استاتور
- مخزن متناسب باظرفیت تولید برای مرحله رقیق کردن
- مخزن ذخیره و بسته بندی متناسب با ظرفیت تولید
- سیستم صافی (تانک ته نشینی خاک بنتونیت)
- پرکن و بسته بندی سرکه به صورت خودکار
- دستگاه چت پرینت تاریخ زن و برچسب زن
این تجهیزات مربوط به واحدهای تولیدکننـده سرکه تقطیری است، آب مورد استفاده جهت استفاده درخط تولیـد منحـصراً بایـد آب آشـامیدنی باشد. آب مصرفی برای این منظور نباید دارای کلر باشد و بایستی قبل از ورود به سیستم کلر گیری شود.
الزامات فرایند کشت و تخمیر صنعتی
مقدار و وضعیت فیزیولوزیکی محیط کشت ارگانیسم انتخاب شده باید درست و دقیق انتخاب شده و محیط استرلیزه باشد. دستگاه فرمانتور تخمیر اولیه برای رشد و شروع فرایند در اندازه کوچک و محصول پس از آن به فرمانتوز بزرگ انتقال می‌یابد که بتوانند حجم‌های وسیعی از ارگانیسم مورد نظر را درخود جای دهد.
پایداری وضعیت محیط کشت برای جداسازی سلول‌ها، جمع‌آوری مواد شناور و تخلیص محصول لازم است.
همچنین فرمانتورها و بیوراکتورها با یک دمنده هوا برای تامین اکسیژن مورد نیاز فرایندهای هوازی و نیز یک سیستم حرکت دهنده برای یکنواخت ساختن غلظت محیط کشت و ترموستات برای تنظیم دما و دتکتور pH و ابزارهای کنترلی مجهز شده‌اند. امروزه این سیستم‌ها بوسیله سیستم‌های کامپیوتر کنترل میشوند که شرایط مناسب را برای رشد ارگانیسم‌ها به لحاظ ترکیبات شیمیایی خاص به عنوان ماده غذایی یا واسط رشدی، pH، دما، خلوص ارگانیسم کشت، رشد و تکثیر و در نتیجه تولید بیو مس و نیز ترکیبات مختلف تاثیرگذار است را فراهم می‌نمایند.
جهت اخذ مجوزهای تولید این محصول و تامین زیرساخت براساس پلان‌های مهندسی تولید استاندارد و صادرات محور می‌توانید در تمامی مراحل انجام کار از زمان بررسی ایده تا پیاده سازی و زمان بهره‌برداری از مشاوران و کارشناسان خیره و با تجربه کاردوک کمک بگیرید.
خدمات قابل ارایه کاردوک به طرح‌ها و واحدهای صنعتی
- تهیه طرح توجیهی و امکان سنجی طرح توسط متخصصین کارآمد مهندسی
- ارائه خدمات در انتخاب ماشین آلات، تاسیسات عمومی و طراحی سایت پلان
- ارائه خدمات مدیریت پیمان راه اندازی طرح
- مشاوره بازاریابی و صادرات محصول به کشورهای دیگر
- مشاوره اصلاح تکنولوژی، نوسازی و بازسازی واحدهای قدیمی
- مشاوره ارتقا بهروری بنگاه
- اخذ مجوزهای راه اندازی پروژه
برای دریافت مشاوره کسب و کار در ایران و تکنولوژی تولید سرکه می‌توانید با کارشناسان مرکز کاردوک از طریق شماره 02166418908 تماس بگیرید.
منبع: تکنولوژی تولید سرکه