کاربرد دستگاه UV در صنایع غذایی و نوشیدنی؛ کجا نصب می‌شود و چه محدودیت‌هایی دارد؟

دستگاه یو وی در کارخانه غذایی دقیقاً چه چیزی را گندزدایی می‌کند؟

اول باید مشخص کنیم UV روی چه جریانی نصب شده است.

در یک کارخانه غذایی ممکن است با چند کاربرد کاملاً متفاوت روبه‌رو باشیم:

• آب ورودی کارخانه؛

• آب فرایندی؛

• آبی که وارد فرمول محصول می‌شود؛

• آب شست‌وشوی بطری یا ظروف؛

• آب آبکشی نهایی تجهیزات؛

• آب یک حلقه بازچرخانی؛

• خود محصول غذایی؛

• سطح ظرف، بسته‌بندی یا تجهیزات.

این‌ها یک کاربرد واحد نیستند.

یک دستگاه UV تصفیه آب که برای عبور جریان آب در راکتور طراحی شده، وظیفه گندزدایی همان آب را دارد. اگر بخواهیم مستقیماً سطح بطری، نوار نقاله یا خود نوشیدنی را تحت تابش قرار دهیم، طراحی سیستم باید برای همان کاربرد انجام شود.

دستگاه UV در کدام نقاط کارخانه نصب می‌شود؟

محل مناسب را باید از کاربرد آب و ریسک آلودگی مجدد تعیین کنیم.

پس نمی‌توانیم برای تمام کارخانه‌ها یک آرایش ثابت مثل «RO < UV > مخزن» تجویز کنیم.

UV برای آب ماده اولیه محصول کجا نصب می‌شود؟

در بعضی خطوط نوشیدنی، آب بخشی از خود فرمول محصول است.

در این شرایط فقط مناسب‌بودن آب برای عملکرد UV مطرح نیست؛ کیفیت نهایی آب نیز باید با مشخصات محصول هماهنگ باشد.

اگر آب خام از نظر:

• شوری؛

• سختی؛

• ترکیبات محلول؛

• یا سایر پارامترهای شیمیایی

نیاز به اصلاح داشته باشد، ممکن است ابتدا از آب شیرین کن صنعتی یا فرایند مناسب دیگری استفاده کنیم و سپس UV را به‌عنوان سد میکروبی در پایین‌دست قرار دهیم.

یک آرایش احتمالی می‌تواند چنین باشد:

پیش‌تصفیه > RO > مخزن یا حلقه آب > UV > نقطه مصرف

اما این فقط یک نمونه است. محل دقیق UV را باید با توجه به مخزن، شبکه توزیع و احتمال آلودگی مجدد تعیین کنیم.

چرا نصب دستگاه یووی بعد از فیلتر کربنی مطرح می‌شود؟

در بعضی کارخانه‌های نوشیدنی، فیلتر کربن فعال برای کنترل کلر، بو، رنگ یا بعضی مواد آلی استفاده می‌شود.

خروج آب از مرحله کربنی یکی از نقاطی است که می‌توانیم نیاز به سد میکروبی UV را بررسی کنیم.

اما این نتیجه را نباید به شکل زیر تعمیم دهیم:

هر فیلتر کربنی > حتماً UV

وجود UV باید بر اساس:

• کیفیت آب؛

• شرایط بهره‌برداری؛

• زمان ماند؛

• مخزن پایین‌دست؛

• و هدف میکروبی

تعیین شود.

اگر آب دارای ذرات و کدورت قابل‌توجه باشد، ممکن است قبل از UV به فیلتراسیون مناسب از جمله فیلتر میکرونی نیاز داشته باشیم.

UV برای آب شست‌وشوی بطری و ظروف چه نقشی دارد؟

در این کاربرد باید بین دو موضوع تفاوت بگذاریم.

گندزدایی آب شست‌وشو

آب قبل از رسیدن به نازل یا منیفولد شست‌وشو از راکتور UV عبور می‌کند.

هدف این است که خود آب شست‌وشو بار میکروبی نامطلوبی وارد بطری یا ظرف نکند.

ضدعفونی مستقیم بطری

در این حالت UV مستقیماً به سطح ظرف تابانده می‌شود.

این کاربرد دیگر «راکتور تصفیه آب UV» نیست و باید از نظر:

• هندسه تابش؛

• فاصله؛

• سایه‌اندازی؛

• زمان مواجهه؛

• جنس سطح؛

• و دوز واقعی

جداگانه طراحی و اعتبارسنجی شود.

پس جمله «UV برای ضدعفونی بطری کاربرد دارد» بدون توضیح اینکه درباره آب شست‌وشو یا سطح خود بطری صحبت می‌کنیم، دقیق نیست.

UV قبل یا بعد از مخزن نصب شود؟

پاسخ ثابت نداریم.

UV در زمان عبور آب از راکتور عمل می‌کند و اثر گندزدایی باقی‌مانده در شبکه ایجاد نمی‌کند.

اگر آرایش به شکل زیر باشد:

UV > مخزن > شبکه طولانی > مصرف

ممکن است آلودگی در مخزن یا شبکه پایین‌دست دوباره وارد آب شود.

به همین دلیل برای آب‌های حساس، گاهی نصب آخرین سد UV نزدیک‌تر به نقطه مصرف مزیت دارد.

اما اگر هدف UV کاهش بار میکروبی ورودی مخزن یا حفاظت از یک تجهیز پایین‌دست باشد، نقطه دیگری می‌تواند مناسب‌تر باشد.

بنابراین باید آرایش مخزن و شبکه را همراه دبی، کیفیت آب و هدف گندزدایی در اصول طراحی سیستم UV تصفیه آب صنعتی بررسی کنیم.

آیا می‌توان آبمیوه، شیر یا شربت را با همان UV آب تصفیه کرد؟

خیر؛ حداقل نه بدون بررسی و اعتبارسنجی اختصاصی.

این یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های کاربرد UV در صنایع غذایی است.

مایعات غذایی می‌توانند نسبت به آب:

• رنگ بیشتری داشته باشند؛

• مواد جامد محلول بیشتری داشته باشند؛

• ذرات معلق داشته باشند؛

• نور UV را شدیدتر جذب کنند؛

• یا آن را پراکنده کنند.

برای مثال آبمیوه تیره، شیر یا شربت غلیظ از نظر انتقال تابش رفتار آب شفاف را ندارند.

در این شرایط پارامترهایی مثل:

• عبوردهی نور فرابنفش (UVT)؛

• ویسکوزیته؛

• رنگ؛

• کدورت؛

• مواد جامد؛

• دبی؛

• هندسه راکتور

می‌توانند روی دوز واقعی اثر زیادی داشته باشند.

بنابراین:

راکتور UV آب را بدون Validation نباید برای پردازش مستقیم نوشیدنی یا محصول غذایی به کار ببریم.

اعتبارسنجی نیز باید برای همان محصول و شرایط واقعی فرایند انجام شود؛ اعتبار یک نتیجه برای آب شفاف را نمی‌توان مستقیماً به آبمیوه، شیر یا شربت تعمیم داد.

چه زمانی UV به‌تنهایی کافی نیست؟

UV یک مرحله گندزدایی است، نه راه‌حل همه مشکلات آب کارخانه.

بنابراین در یک کارخانه غذایی ممکن است UV فقط یکی از چند مرحله باشد.

برای مثال:

فیلتراسیون > RO < UV

یا:

فیلتر کربنی > فیلتراسیون نهایی > UV

یا حتی ترکیبی متفاوت بر اساس کیفیت آب و هدف خط.

دبی متوسط کافی است یا باید دبی پیک را بدانیم؟

برای انتخاب UV باید حداکثر دبی واقعی عبوری را بررسی کنیم.

در کارخانه غذایی مصرف آب همیشه یکنواخت نیست.

ممکن است چند مصرف‌کننده هم‌زمان فعال شوند:

• نازل‌های شست‌وشو؛

• پرکن؛

• آبکشی تجهیزات؛

• خطوط فرمولاسیون.

اگر دستگاه فقط با متوسط مصرف روزانه انتخاب شود، در زمان پیک ممکن است دبی واقعی از محدوده طراحی عبور کند.

پس یکی از مهم‌ترین اطلاعاتی که قبل از انتخاب UV می‌خواهیم، دبی پیک لحظه‌ای است.

برای انتخاب UV در کارخانه غذایی چه اطلاعاتی لازم داریم؟

حداقل این داده‌ها را باید مشخص کنیم:

در مرحله اولیه، انتخاب روش گندزدایی آب نیز می‌تواند برای مقایسه UV با روش‌های دیگر بر اساس شرایط آب، مخزن و شبکه استفاده شود.

جمع‌بندی

سیستم یو وی در صنایع غذایی و نوشیدنی می‌تواند در نقاط مختلفی از سیستم آب نصب شود، از جمله:

• آب فرایندی؛

• بعد از فیلتر کربنی؛

• بعد از RO؛

• نزدیک نقطه مصرف آب ماده اولیه؛

• آب شست‌وشوی ظروف؛

• آب آبکشی نهایی؛

• بعضی مدارهای بازچرخانی.

اما محل نصب را نباید فقط از روی نام صنعت انتخاب کنیم.

باید بدانیم آب برای چه کاری استفاده می‌شود، چه کیفیتی دارد، حداکثر دبی چقدر است و بعد از UV چه تجهیز یا شبکه‌ای قرار دارد.

همچنین راکتور UV آب را نباید بدون بررسی برای ضدعفونی مستقیم سطح یا پردازش آبمیوه، شیر و سایر محصولات غذایی استفاده کنیم. در چنین کاربردهایی طراحی و اعتبارسنجی مستقل لازم است.

اگر نقشه جریان آب، کاربرد هر خط، حداکثر دبی، آنالیز آب و در صورت امکان UVT را در اختیار واحد فنی ما قرار دهید، می‌توانیم محل نصب و ظرفیت مناسب UV را برای خط تولید بررسی کنیم.

سوالات پرتکرار