استخدام المياه في صناعة الأغذية

معالجة المياه لا غنى عنها في صناعة الأغذية المختلفة لأن الماء مكون أساسي في جميع الصناعات الغذائية. يتم استخدامه على نطاق واسع في معظم مصانع الأغذية كمساعد في المعالجة وفي عمليات التنظيف. عندما يتم استخدام الماء كمكون غذائي، فإن جودته (مثل الشوائب) يمكن أن تؤثر على خصائص الطعام، بما في ذلك الملمس والمظهر والرائحة والنكهة. كمساعد في المعالجة، يمكن استخدام الماء للنقل والتسخين والتبريد والشطف والذوبان والتغطية والتخفيف والفصل وتوليد البخار وغيرها من الأنشطة. في كل حالة، سيؤثر نقاء الماء على أدائه. على سبيل المثال، قد تترسب المعادن في الماء على أسطح المعدات في مبرد تبخيري أو تقلل من قدرة الماء على إذابة وتشتيت مكونات الطعام. تتضمن أنشطة التنظيف في صناعة الأغذية استخدام الماء كعامل حامل ومشتت ومذيب ومخفف. لدى معظم الأفراد خبرة مباشرة مع “المياه العسيرة” (المياه التي تزيد فيها نسبة العسر عن 120 جزء في المليون) والتي تقلل من رغوة الصابون وفعالية الشطف.

لذلك خصصنا هذا المقال لتسليط الضوء على أهمية المياه لصناعة وتجهيز الأغذية، ووصف مصادرها وجودتها، ومناقشة إجراءات المعالجة المناسبة.

مصادر المياه

من أهم العوامل التي تحدد نوع معالجة المياه اللازمة نوع مصدر المياه. المصدران الرئيسيان للمياه العذبة هما المياه السطحية والجوفية. يحصل مصنعو الأغذية عمومًا على المياه من مصادر بلدية أو آبار مملوكة. يساعد معرفة مصدر المياه وكيفية الحصول عليها في الإشارة إلى أي معالجات داخلية مطلوبة. تأتي المياه السطحية من الأنهار والبحيرات والخزانات، وقد تحتوي على مستويات أعلى من المواد المعلقة والعكارة وتقلبات درجات الحرارة ومحتوى المعادن. تميل المياه الجوفية من الينابيع والآبار إلى أن تكون عالية في المعادن المذابة، مع درجة حرارة ثابتة نسبيًا بمرور الوقت.

جودة المياه

ما هي السمات التي تساهم في جودة المياه وما هي حدودها التي يجب أن تكون لمعالجي الأغذية؟ يركز هذا القسم على هذه الأسئلة. يتم تحديد شوائب المياه وقياسها في ثلاث فئات أساسية: النوعية والكمية العامة والخاصة. يتضمن التعريف النوعي العكارة والطعم واللون والرائحة، ويصف الظروف الواضحة للمياه. لا تصف معظم المقاييس النوعية تركيز التلوث ولا تحدد المصدر. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن تقييمات الطعم واللون والرائحة قد تكون قياسات نوعية دقيقة للغاية يمكن إكمالها بسرعة. على سبيل المثال، يمكن للأنف البشري اكتشاف الروائح بتركيزات تصل إلى مستوى أجزاء من المليار. يتمتع التحليل الكمي العام للمياه بدقة أعلى مقارنة بالتحليل النوعي.

معالجة المياه

معالجة المياه هي أي عملية تستخدم لتغيير إمدادات المياه لتلبية الاحتياجات أو اللوائح المطلوبة. الخطوات في تحديد تقنيات معالجة المياه المطلوبة لتطبيق معين هي:

• تحديد مصدر المياه وتحديد الخصائص مثل الشوائب والتغيرات الموسمية والدورية.
• تحديد الاستخدام المقصود للمياه.

غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مجموعات من تقنيات المعالجة لتحقيق النتائج المطلوبة. تشمل الأنواع الأساسية للمعالجات الأولية للمياه الترشيح المتعدد الوسائط والكربون المنشط وتليين المياه والحقن الكيميائي ووحدات الآشعة فوق البنفسجية للتطهير والحقن الكيميائي لضبط درجة الحموضة.

الاستخدامات المقصودة للمياه في أنظمة صناعة الأغذية

تشمل الاستخدامات المقصودة للمياه في أنظمة إنتاج الأغذية (على سبيل المثال لا الحصر) الحالات التالية:

• مكونات الطعام
• المياه المعبأة في زجاجات
• الغسيل والشطف
• البخار المستخدم في الطهي (مياه تغذية الغلايات)

يوصى بالترشيح في جميع الحالات لجميع استخدامات المياه الصالحة للشرب في مصانع تجهيز الأغذية لإزالة المواد الصلبة حتى حوالي 5 ميكرون. يمكن أن تؤدي أحداث هطول الأمطار وأنماط الطقس الموسمية ومشاكل نظام التوزيع والعوامل الأخرى إلى محتوى وتحميل المواد الصلبة المتغيرة. تصف الحالات التالية تقنيات المعالجة الشائعة لاستخدامات المياه الأربعة المقصودة المذكورة أعلاه.

ستجد في هذا المقال المزيد عن الفوائد التي تقدمها محطات معالجة المياه في مصانع الأغذية والمشروبات

الحالة 1 مكونات الطعام

عند استخدام الماء كمكون في الطعام، يجب أن يكون خاليًا من الطعم والرائحة واللون والشوائب غير المرغوب فيها والتي قد تكون ضارة للمستهلكين وجودة المنتج. بشكل عام، قد لا تحقق مياه الصنبور العادية (التي تلبي معيار مياه الشرب الآمنة) هذه المؤهلات. يمكن إزالة الرائحة والطعم غير المرغوبين باستخدام مرشح الكربون المنشط. يحتوي الكربون المنشط على مساحة سطح ضخمة متاحة لامتصاص مواد مثل الكلور والخميرة والرائحة والطعم والمواد غير القطبية مثل الزيت المعدني والهيدروكربونات العطرية المتعددة. يزيل مرشح الكربون المنشط أيضًا المواد التي قد تلوث خطوات المعالجة اللاحقة، مثل تبادل الأيونات والتناضح العكسي.

قد تترسب الصلابة (أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم) في الماء في الأنابيب والصمامات وأسطح معدات المعالجة. قد لا تذوب بعض المنتجات الغذائية جيدًا في الماء العسر. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤثر الصلابة على النكهة والشعور بالفم ورائحة الأطعمة. إن منقي المياه هو نوع معين من المبادلات الأيونية التي تستخدم لإزالة العسر. وإذا كان هناك شك في وجود بكتيريا، فيجب تضمين خطوة تطهير مثل أنظمة الأوزون أو الكلور أو الأشعة فوق البنفسجية. يستخدم جهاز الأوزون لمنع نمو البكتيريا في خزان التخزين.

الحالة 2 المياه المعبأة

الحالة 2 أكثر صرامة من الحالة 1 لأن المياه المعبأة يجب أن تكون خالية من البكتيريا. تستخدم العديد من معالجات المياه المعبأة الأوزون لتطهير المياه، حيث أن تأثيره على الطعم ضئيل. يمكن أيضًا استخدام المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية وغالبًا ما يتم تضمينها كإجراء احتياطي. يزيل التناضح العكسي (RO) 99.9% من جميع الفيروسات والبكتيريا والمواد المسببة للحمى وهو أكثر كفاءة في استخدام الطاقة مقارنة بعمليات التقطير. من المهم وضع مرشح الكربون أمام وحدة التناضح العكسي لتقليل التلوث (عن طريق إزالة المواد العضوية الطبيعية) وإزالة عامل التطهير، الذي يمكن أن يتفاعل كيميائيًا مع الغشاء.

الحالة 3 الغسيل والشطف

يتطلب الغسيل والشطف مياهًا نظيفة وناعمة. ربما لا تكون مشكلات الطعم والرائحة الخفيفة بنفس أهمية الحالتين 1 و2. يجب إزالة محتوى المعادن الذي قد يؤثر على أداء المواد المضافة. سيعمل الصابون والمنظفات والمطهرات بشكل أفضل بكثير في المياه اللينة. غالبًا ما يرى المعالجون انخفاضًا كبيرًا في استخدام المواد الكيميائية مما يدفع ثمن نظام معالجة المياه في وقت قصير. قد تتحول أنظمة المعالجة في الحالة 3 إلى نظام الحالة 1 عندما يستفيد المنعم من الحماية من التلوث التي يوفرها مرشح الكربون المنشط ويتطلب تخزين المياه.

الحالة 4 البخار المستخدم في الطهي

البخار المستخدم في الطهي (أو الصحي) آمن للحقن المباشر في المنتج أو ملامسته للمنتج. قد يكون الماء المستخدم في البخار المستخدم في الطهي أحد أصعب حالات المعالجة في صناعة الأغذية. يجب أن تكون مياه تغذية الغلايات معالجة بشكل شامل لمنع حدوث مشاكل في الغلايات والأنابيب والصمامات ومعدات المعالجة المرتبطة بها. يمكن إزالة المكونات المسببة للتآكل، مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، عن طريق إزالة الهواء. يجب الحفاظ على الرقم الهيدروجيني لمياه الغلاية عند حوالي 8.5 وقد تتطلب إضافة مواد كيميائية.

الخلاصة

المياه مورد بالغ الأهمية لصناعة الأغذية وله العديد من الاستخدامات. غالبًا ما يتم التقليل من جودة المياه وتأثيرها على المنتجات والعمليات في أنظمة إنتاج الأغذية. قد يؤدي التقليل من تأثير جودة المياه إلى سوء إدارة المياه وقضايا تشغيل المعدات وصيانتها وفقدان الدخل وسلامة الغذاء وقضايا جودة المنتج.

اقرأالمزيد عن: لماذا يجب تركيب محطة معالجة المياه في كل المصانع التي ليها علاقة بالأغذية والمشروبات