در مطالب قبلی وبلاگ پریسماتک به بررسی اصول کار رفراکتومتر یا بریکس مترهای دیجیتال، انواع رفرکتومتر و نیز کاربرد انواع مختلف رفرکتومتر در حوزه‌های گوناگون پرداختیم. به عنوان مثال، کاربرد رفراکتومتر در صنایع غذایی و صنعت زنبورداری برای اندازه‌گیری میزان رطوبت مطلوب عسل را بیان کردیم. همچنین نحوه کالیبراسیون رفراکتومترها را بررسی کردیم. در این مطلب قصد داریم به رفرکتومتر رب و کاربرد رفراکتومتر اینلاین در فرایند تولید رب و سس گوجه بپردازیم.
رفراکتومتر دیجیتال یا رفرکتومتر دیجیتال یا بریکس متر یک وسیله نوری است که برای سنجش ضریب شکست (refractive index) مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طریق تبدیل این ضریب شکست، می‌توان وزن مخصوص و مقدار محتوای قندی را نیز به دست آورد. زمانی که امواج الکترومغناطیسی (شامل نور مرئی) از میان مرز دو ماده مختلتف می‌گذرند، به دلیل تغییرات سرعت آن‌ها، مسیر امواج با زاویه خاصی تغییر می‌کند. به این پدیده فیزیکی، انکسار یا شکست (Refraction) می‌گویند.
بر اساس قانون اسنل، زمانی که نور از یک محیط با ضریب شکست پایین‌تر مانند هوا به محیطی با ضریب شکست بالاتر مانند آب وارد می‌شود، سرعت آن تغییر می‌یابد. این تغییر سرعت موجب می‌شود که یک پرتو نور هنگام عبور از یک ماده با ضریب شکست n1 به ماده دیگر با ضریب شکست n2، دچار تغییر زاویه شود. نسبت سینوس دو زاویه برابر با معکوس نسبت ضریب شکست‌های مربوط به دو ماده است. به این رابطه ریاضی قانون اسنل می‌گویند.
در رفراکتومتر دیجیتال تصویر زیر، نور (شماره ۱) از یک منشور ( شماره ۲) با ضریب شکست بالا (معمولا شیشه یا یاقوت کبود مصنوعی) به نمونه (شماره ۳) منتقل می‌شود. اگر زاویه برخورد از مقدار مشخصی بیشتر شود، نور از مرز بین منشور و نمونه بازتاب می شود. نور منعکس شده توسط یک سنسور CCD یا CMOS (۴) تشخیص داده می‌شود. هر چقدر ضریب شکست نمونه مورد اندازه‌گیری کوچک‌تر باشد، زاویه بحرانی کوچک‌تر و سطح روشن سنسور بزرگ‌تر خواهد بود. بنابراین ضریب شکست نمونه را می‌توان توسط رفرکتومتر دیجیتال و از طریق نسبت منطقه روشن به منطقه تاریک در CCD محاسبه کرد.
ضریب شکست که توسط رفراکتومتر دیجیتال یا رفرکتومتر دیجیتال اندازه‌گیری می‌شود، کاملا به دمای ماده وابسته است. هر چقدر دمای ماده بالاتر باشد، سرعت حرکت نور در آن ماده نیز بیشتر است و ضریب شکست آن نیز کمتر است. ضریب شکست همیشه باید همراه با طول موج نور مورد استفاده برای اندازه‌گیری و دمای ماده بیان شود. اما معمولا در رفرکتومتر دیجیتال ضریب شکست را در دمای بیست درجه سانتی گراد و با استفاده از نور با طول موج خط D سدیم اندازه می‌گیرند و به همین دلیل با واحد nD20 بیان می‌شود.
يكي از ضروری‌ترين مسائل در فرآيند توليد رب گوجه، اين است كه پروسه به صورت پيوسته با نهايت ظرفيت در حال انجام باشد. كار كردن در شرايط كمتر از ظرفيت، يا كار كردن در شرايطي كه توليد در بازه‌هایی قطع و وصل شود امكان‌پذير نیست. طبق استانداردها هر بار كه پروسه توليد رب گوجه متوقف شود، تمام ماشين آلات باید مجدداً شستشو شوند و اين كار مستلزم صرف زمان زيادی است. همچنین اين كار همچنين باعث هدر رفتن مقدار زيادی آب و نیز اتلاف حجم بالایی از رب گوجه موجود در خطوط توليد خواهد شد.
علاوه بر اين، گوجه‌های تازه و رسيده را نم‌يتوان قبل از فرآيند توليد براي مدت زمان بيش از ۲۴ تا ۴۸ ساعت در انبار با دماي بالاتر از 30 درجه سانتی گراد نگهداری کرد. همين امر باعث افت محسوس كيفيت و كاهش بريكس ورودی در پروسه توليد می‌شود. در پروسه توليد رب گوجه، تمام چرخه توليد باید مطابق با استانداردهای بهداشتی بسیار سختگیرانه انجام شود.
می‌توان از سس و كچاپ گوجه به عنوان يكی از متداول‌ترين چاشنی‌ها ياد كرد. نحوه توليد، ويسكوزيته و محتويات جامد موجود در سس و كچاپ داراي تنوع گسترده‌ای است. سس و كچاپ گوجه می‌تواند مستقيماً از گوجه پوست‌كنده توليد شود. ولی معمولاً در بسياری از كارخانجات و روش‌های توليد، از رب گوجه برای اين كار استفاده مي‌شود. سس و كچاپ همچنين شامل مقاديری آب، شكر، سركه، نمک و ادويه هستند. همچنين با اضافه كردن يک قوام‌دهنده پايه نشاسته به اين محصول مي‌توان به ويسكوزيته مطلوب دست يافت.
معمولا كارخانجات توليد کننده كچاپ و سس، پوره و يا رب گوجه را از تغليظ‌كننده‌های گوجه دريافت می‌کنند. سپس اين محصول در مخازن ميكس، تا بريكس مورد نظر با آب رقيق می‌شود. در مرحله بعد، مقداری شكر يا شيرين‌كننده، نمک و نگهدارنده، مطابق با دستورالعمل مشخص، به اين مخلوط اضافه می‌شود. پس از اينكه رب گوجه رقيق شد و با تركيبات ديگر مخلوط شد، به سمت فرآيند استريل كردن و هواگيری هدايت می‌شود.
به منظور جلوگيری از تغيير رنگ و رشد باكتريايي باید سس كچاپ هواگيری شود. هوای اضافی همچنين ممكن است باعث ايجاد حفره‌های نامطلوب در محصول شود. مشکل دیگر وجود هوا در محصول این است که از بسته شدن درب بطری حاوی محصول در مرحله بسته‌بندی جلوگيري می‌کند. به منظور بدست آمدن پايداری مناسب، باید محصول پس از فرآيند ميكس كردن از يك هموژنايزر پر فشار و يا آسياب كلوئيدی عبور كند. كچاپ مورد نظر پس از اين مرحله در مخازن نگهداری ذخيره می‌شود تا در آينده در بسته‌بندی مناسب به بازار عرضه شود.
در ادامه به بررسی رفرکتومتر رب و کاربرد رفراکتومتر اینلاین در فرایند تولید رب گوجه می‌پردازیم. عمليات تبديل گوجه به كنستانتره گوجه يا رب گوجه نيازمند كاهش محتويات آب در محصول ورودی است. این کار باید به نحوی انجام شود كه تمام مواد خشك موجود در ورودی سيستم در خروجي پروسه و در محصول نهايی باقي بمانند.
به طور متداول از يك فرآيند تبخیر (Evaporation) يک يا چند مرحله‌ای برای توليد رب گوجه استفاده می‌شود. آب گوجه موجود در داخل اواپراتور، از چندين مرحله مختلف عبور داده می‌شود. در اين مراحل غلظت آن به تدريج افزايش می‌يابد تا اينكه در مرحله نهايی دانسيته مورد نظر حاصل می‌گردد. در اين مرحله رب گوجه توليدشده در آخرين مرحله تغليظ از خروجی سیستم خارج می‌شود. این خروجی توسط یک شير يا پمپ کنترل می‌شود كه این شیر نیز خود توسط رفركتومتر اينلاين پريسماتک كنترل می‌شود. همچنين از رفركتومتر اينلاين پريسماتك جهت پايش استاندارد بودن پالپ گوجه استفاده می‌شود. در اين فرآيند محدوده متداول برای بريكس 4 تا 7% Brix و دمای آن حدود 20 درجه سانتی‌گراد است.
حال می‌خواهیم کاربرد رفرکتومتر رب اینلاین در فرایند تولید سس را بیان کنیم. در طول فرآيند توليد و آماده‌سازی كچاپ، مانيتور كردن و كنترل ميزان غلظت محصول از اهميت بسيار بالایی برخوردار است. زیرا این امر تاثير مستقيم بر هزينه تمام شده، ثبات و قوام محصول نهايی دارد. در فرآيند توليد سس گوجه و كچاپ، استفاده از رفركتومتر اينلاين پريسماتك در سه محل ضروری است.
رفركتومتر باعث ثبات در غلظت مورد نظر براي محلول ميكس شده نهایی سس می‌شود. زیرا رب گوجه دريافتی از كشورها و كارخانجات مختلف ممكن است دارای غلظت‌های متفاوتی باشند. لذا نمی‌توان غلظت نهايی محلول ميكس شده را به صورت تناسبی با ميكس كردن درصد ثابتی از آب و رب گوجه بدست آورد.
پس از فرآيند هواگيری و استريل كردن، ممكن است در غلظت كنستانتره گوجه ناپايداری‌هایی وجود داشته باشد. رفركتومتر اينلاين پريسماتك در اين مرحله كنترل نهايی را روي كيفيت و غلظت محصول قبل از ذخيره‌سازی در مخازن هولدينگ انجام می‌دهد.
رفركتومتر اينلاين پريسماتک ميزان غلظت محصول را قبل از پركردن در بسته‌بندی نهايی اندازه‌گيری می‌کند. رفركتومتر اينلاين پريسماتک علاوه بر اندازه‌گيری غلظت، امكان كنترل كيفيت ثابت را در كل فرآيند فراهم می‌آورد. بنابراين كيفيت بالای محصول نهايی تضمين می‌شود.
به دليل اينكه منشور رفركتومتر اينلاين پريسماتك از جنس Sapphire یا یاقوت کبود است، در فرآيندهای شستشوی CIP و SIP هيچگونه مشكلی برای سنسور اين دستگاه بوجود نمی‌آيد. در هنگام انجام اين عمليات نيازي نيست سنسور از خط خارج شود. زیرا Sapphire در برابر مواد خورنده مقاومت بسيار بالايی دارد و در طولانی مدت، صافی سطح منشور دستگاه ثابت باقی می‌ماند.
در حال حاضر، رفركتومترهاي اينلاين پريسماتک در بسياری از صنايع مختلف بر روی خطوط توليد كارخانجات در حال استفاده هستند. از اين بين می‌توان به شركت زمزم تهران، شركت بهنوش تهران، پگاه گيلان، شركت لبنيات مانيماس، شركت لبنيات كومه، شركت زرين ترنج سپهر، شركت پاكبان و … اشاره كرد. همچنين در بين توليدكنندگان رب، سس و كچاپ گوجه شركت‌هايی مانند ماشين‌سازی نگار تايماز، رب گوجه شيلتون، شركت اتكا قائم شهر، شركت شيلانه، گروه توليدی مهرام و … را می‌توان به عنوان استفاده كنندگان اين محصول نام برد.
شرکت پریسماتک تولید کننده انواع رفرکتومترهای اینلاین و پرتابل است. برای مشاهده کاتالوگ و جزئیات بیشتر، به لینک‌های زیر مراجع کنید و یا با شماره‌های شرکت پریسماتک تماس بگیرید تا مشاوران ما به شما در انتخاب رفرکتومتر مناسب کمک کنند:
اگر این مطلب برای شما مفید بود، شاید به مطالب زیر نیز علاقه‌مند باشید:
فلومتر الکترومغناطیسی ــ از صفر تا صد
کنداکتیویتی‌متر ــ به زبان ساده
فلومتر کوریولیس ــ از صفر تا صد
پریسماتک اولین تولیدکننده رفرکتومتر، فلومتر و کنداکتیویتی‌مترهای صنعتی در انواع مختلف است. برای راهنمایی در انتخاب این ابزارها با شماره های شرکت تماس بگیرید.
محصولات پریسماتک:
