Produkcja sera jest znana od tysięcy lat i prosta, prawda? Potwierdzi to każda porządna gospodyni: doi się krowę, mleko nastawia na kilka dni na zsiadłe albo dodaje trochę podpuszczki, odsącza się powstały skrzep i prasuje. Potem można go zjeść na miejscu albo zakonserwować solą, uwędzić czy zostawić na później, żeby dojrzał.

Jednak, gdy chce się nie raz na jakiś czas zrobić gomółkę sera na kolację, ale produkować od kilkuset kilogramów, do – jak w przypadku dużej mleczarni przemysłowej – nawet 100 ton sera na dobę, o powtarzalnym, zawsze tym samym smaku i wyglądzie, którego szukają klienci, sprawa staje się bardziej skomplikowana. A że do otrzymania każdego kilograma sera potrzeba 10l surowego mleka, mówimy o setkach tysięcy do milionów litrów surowca i adekwatnych ilości pozostałych składników. Przy takiej skali nie wystarczy umyć naczynia we wrzątku czy nawet je wygotować, mleko zakwasić tym, co wiatr z łąki przywieje, a praskę spłukać pod kranem. Potrzebna jest bowiem absolutna sterylność każdego urządzenia, starannie wyselekcjonowane szczepy bakterii, precyzyjne i powtarzalne procesy oraz niezawodne procedury czyszczenia. A wszystko to możliwie tanie i wydajne, ponieważ każdy niepotrzebnie wydany grosz przekłada się na wyższą cenę sera w sklepie i niższą marżę producenta.

Pierwszym etapem produkcji sera jest odpowiednie przygotowanie mleka: pasteryzacja, standaryzacja i filtracja, które mają na celu przygotowanie surowca o stałych parametrach, zawartości tłuszczu i innych składników (np. 2,8%-3% tłuszczu i 3,6% białka w przypadku serów typu ementaler) za to wolnego od niepożądanych bakterii i zanieczyszczeń. Następnie, w zależności od rodzaju produkowanego sera, do mleka dodaje się starterowe kultury bakterii, podpuszczkę, kwas cytrynowy lub inne składniki. Proces musi być prowadzony bardzo precyzyjnie, żeby w całej objętości mleko miało jednolity skład i zawartość dodawanych składników. Należy też zadbać o to, żeby podczas zaszczepiania mleka nie zostały uszkodzone delikatne komórki bakteryjne w kulturach starterowych – zarówno ze względu na wydajność procesu, ale też w celu uniknięcia niepożądanych reakcji wywołanych przez rozlaną zawartość komórek.

Do tego celu najlepiej stosować specjalne, precyzyjne pompy dozujące o niskiej pulsacji, które nie tylko same dokładnie odmierzają ilość składnika, ale też podczas pompowania nie powodują nadmiernych naprężeń ścinających w pompowanym płynie. W tej roli dobrze sprawdzają się sinusoidalne pompy procesowe MasoSine Certa 800 oraz perystaltyczne pompy procesowe Watson-Marlow firmy Watson-Marlow Fluid Technology Group, które bardzo delikatnie przemieszczają płyn, jednostajnie i z niską pulsacją. Mają też one stabilną i powtarzalną wydajność, bez względu na skład i lepkość pompowanego płynu, co pozwala mieszać przepływające mleko i kultury starterowe w stałych proporcjach już na etapie napełniania kadzi. Dzięki temu nie tylko składniki są bardzo precyzyjnie dozowane, ale też zapobiega się degradacji delikatnych substancji, co jest nieuniknione w przypadku wielu innych typów pomp przemysłowych ze względu na ich sposób działania. Obydwa typy pomp są przy tym bardzo trwałe, a podczas normalnej eksploatacji wymagają wymiany tylko jednego elementu, który ulega naturalnemu zużyciu i który może zostać szybko i tanio wymieniony na miejscu, bez konieczności demontowania pompy. W przypadku pomp perystaltycznych jest to wąż roboczy, który można wymienić w ciągu minuty, natomiast w przypadku pomp sinusoidalnych mamy do czynienia tylko z jednym wałem – czyli jednocześnie z jednym systemem uszczelnień – nie występuje też konieczność montowania i synchronizowania dwóch rotorów bądź krzywek, jak w przypadku pomp dwuśrubowych bądź krzywkowych.

Pod wpływem kwasu wytwarzanego przez bakterie mlekowe i podpuszczki białko mleka ulega koagulacji. Powstaje skrzep, który w trakcie procesu jest krojony na drobne kawałki, dogrzewany do temperatury 35-50°C i mieszany aż do otrzymania odpowiedniej konsystencji. Powstała w ten sposób mieszanina jest następnie przepompowywana do odsączenia twarogu od serwatki. Skrzep jest jednak bardzo delikatny i na skutek kontaktu z urządzeniami mechanicznymi rozpada się na drobne cząstki, które podczas odsączania i prasowania zostaną wypłukane wraz z serwatką prowadząc do strat i obniżenia wydajności produkcji. Dlatego pompa używana do pompowania tej mieszaniny musi łączyć wysoką wydajność z bardzo łagodnym przemieszczaniem płynu, w miarę możliwości bez żadnych naprężeń, które rozrywałyby delikatne cząstki skrzepu.

Dzięki brakowi pulsacji oraz zasadzie działania eliminującej powstawanie naprężeń ścinających w płynie idealne w tych zastosowaniach są pompy sinusoidalne Certa 800. Ich wyjątkowa konstrukcja, stała objętość tłoczona oraz delikatny proces przesuwania produktu powodują, że w płynie praktycznie nie powstają naprężenia ścinające. Dzięki temu pompy Certa ograniczają wytwarzanie drobin nawet o 25% w porównaniu do stosowanych zwykle do tego celu pomp krzywkowych, nie mówiąc już o pompach odśrodkowych. Jeden ze skandynawskich producentów stwierdził, że zmiana pompy krzywkowej na pompę MasoSine pozwoliła obniżyć zawartość drobin w serwatce z 3,48 do 2,55 kg na tonę produktu. Przy skali produkcji na poziomie 85 tys. ton sera rocznie oznaczało to dodatkowe 80 ton finalnego wyrobu, co pozwoliło uzyskać dodatkowy zysk w wysokości 129 tys. euro rocznie – wyłącznie dzięki ograniczeniu strat. Podobne wyniki uzyskano też w innych zakładach.

Po odsączeniu serwatki w przypadku niektórych typów sera – np. w typie włoskiej mozzarelli czy serów topionych – stosowane są dodatkowe procesy, jak zagniatanie czy roztapianie aż do uzyskania konsystencji jednolitej, półpłynnej pasty. Także na tych etapach produkcji pompy Certa znakomicie zdają egzamin pozwalając na wydajne, lecz łagodne przemieszczanie produktu, bez naruszania jego struktury i unikając kawitacji nawet w przypadku płynu o bardzo wysokiej lepkości. Na przykład firma produkująca rocznie blisko 100,000 ton sera, specjalizująca się w produkcji włoskich serów śmietankowych, jak. ricotta czy mascarpone stwierdziła, że zmiana pomp krzywkowych, stosowanych wcześniej do transportu lepkich lecz bardzo delikatnych serów śmietankowych, na pompy MasoSine Certa pozwoliła na podniesienie jakości końcowego produktu, ograniczenie strat oraz zmniejszenie kosztów energii elektrycznej, ponieważ pompy Certa wymagają do pracy znacznie mniej energii niż inne typy pomp stosowane w tych warunkach.

W następnym etapie produkcji ser jest kierowany do form, prasowany, ewentualnie przesyłany do dojrzewania i pakowany, natomiast całą instalację produkcyjną należy bardzo starannie umyć i wysterylizować. Procesy te mają dwa zasadnicze aspekty. Z jednej strony, sama konstrukcja zarówno pomp sinusoidalnych Certa, jak i pomp perystaltycznych Watson-Marlow zapobiega osadzaniu się drobin przemieszczanych substancji, dzięki czemu ryzyko zanieczyszczenia kolejnych partii jest bardzo niskie. W przypadku mniejszych zakładów pozwala to na wykorzystywanie tych samych pomp na różnych etapach procesu produkcyjnego. Ponadto, obydwa typy pomp są przystosowane do czyszczenia i sterylizowania parą na miejscu, bez wymontowywania ich z instalacji. Dzięki temu czyszczenie instalacji trwa krócej i wymaga mniejszych ilości wody, środków chemicznych i energii, niż w przypadku pomp membranowych, krzywkowych czy odśrodkowych, jest więc też bardziej ekonomiczne i bardziej przyjazne dla środowiska. Z drugiej strony, środki czyszczące – takie, jak wodorotlenek sodu, kwas nadoctowy czy węglan sodu są szkodliwe dla zdrowia, wymagają więc precyzyjnego dozowania i zapewnienia warunków eksploatacji bezpiecznych dla pracowników i zapobiegających zanieczyszczeniu środowiska.

W obydwu tych aspektach pomóc mogą perystaltyczne pompy dozujące Qdos, które pozwalają precyzyjnie i w powtarzalny sposób dozować środki czyszczące, a zarazem minimalizować ryzyko ekspozycji pracowników. Pompy Qdos mają też wbudowane zabezpieczenia powodujące automatyczne zatrzymanie pracy pompy w przypadku wycieku. Także w przypadku konieczności wymiany węża roboczego można go całkowicie opróżnić i wymienić bez stosowania specjalnych narzędzi. Także głowicę roboczą pompy można w razie potrzeby wymienić w ciągu kilku minut, bez rozszczelniania instalacji – dlatego pompy te są bardzo ekonomiczne i bezpieczne. Ponadto, dzięki właściwości samozasysania pompa wznawia pracę samoczynnie, bez konieczności wcześniejszego zalewania.

Produkcja serów i innych produktów mlecznych wymaga spełniania bardzo wysokich norm czystości. Ich utrzymanie jest niezbędne do uzyskania wysokiej jakości produktów, ponieważ zarówno samo mleko, jak i produkty mleczne są bardzo wrażliwe na działanie bakterii i pleśni, które w tym środowisku łatwo się namnażają. Ponadto niektóre półprodukty i składniki – jak skrzep serowy czy bakterie tworzące starter – są niezmiernie wrażliwe na działania mechaniczne, które w przypadku wielu typów pomp mogą prowadzić do degradacji jakości lub obniżenia wydajności produkcji. W tym bardzo trudnym i wymagającym środowisku znakomicie sobie dają sobie radę pompy firmy Watson Marlow Fluid Technology Group – pompy perystaltyczne Watson Marlow i pompy sinusoidalne Certa – które pozwalają na bardzo łagodne przemieszczanie płynów, bez uszkadzania wrażliwych składników stałych. Dzięki łatwości czyszczenia i sterylizacji pompy te pozwalają też obniżyć zużycie wody, środków czyszczących i energii, co ogranicza zbędne koszty oraz ilości odprowadzanych ścieków. Z kolei pompy Qdos wykorzystywane do precyzyjnego i bezpiecznego dozowania środków czyszczących pozwalają obniżyć ich zużycie oraz zwiększyć bezpieczeństwo pracy dzięki ograniczeniu kontaktu pracowników ze szkodliwymi substancjami, przy pełnym zachowaniu wymaganego reżimu technologicznego.

Odnośniki:

• Watson Marlow Fluid Technology Group
• sinusoidalne pompy procesowe MasoSine Certa 800
• perystaltyczne pompy procesowe Watson-Marlow serii 600
• perystaltyczne pompy dozujące Qdos