فرز الحليب

إن الغرض من إجراء عملية الفرز هو الحصول على جزء من الحليب يحتوي على نسبة عالية من الدهن (القشطة) للاستفادة منها في صناعة الزبد وصناعات أخرى، ويبقى الجزء الاخر من الحليب تقريباً خاليا من الدهن ويسمى بحليب الفرز الذي قد يستعمل في صناعة اللبن والجبن أو صناعة الحليب المجفف وغيره من المنتجات.

فوائد عملية الفرز

1- تعديل نسبة الدهن في الحليب.

2- الحصول على مادة تحتوي على نسبة عالية من الدهن (القشطة).

3- الحصول على حليب الفرز.

4- لتقليل حجم الحليب.

نظرية فرز الحليب باستعمال الفراز

ان فرز الحليب بواسطة الفراز يعتمد الاختلاف بين كثافة المادة الدهنية وبين كثافة الجزء غير الدهني. ومن المعلوم أنه عند تسليط قوة طاردة مركزية تعادل 1000 مرة بقدر قوة الجاذبية الارضية على مادتين مختلفتين في الوزن النوعي نرى أن هذه القوة تطرد المادة الثقيلة الى الخارج. ونظرا لوجود الفرق بين كثافة الحليب الفرز التي هي 036 .1 غم / سم3 وكثافة الدهن التي هي 9 .0 غم /سم3 نرى أن قوة الفراز تطرد الحليب الفرز الى الخارج (وزنه النوعي عالي) بينما يتركز الدهن (وزنه النوعي واطئ) الى الداخل بالقرب من المحور الداخلي للفراز (اي الحليب الفرز الى الخارج والقشطة الى الداخل) وبذلك يمكن عزلهما بفتحتين الاولى مرتبطة بالجزء القريب من المحور يخرج الدهن عن طريق فتحة القشطة، والاخرى بالأجزاء البعيدة عن المحور حيث يجمع الحليب الفرز ويسمى بميزاب الحليب الفرز كما هو موضح بالشكل التالي.

شكل يبين مخطط عملية الفرز

تعديل نسبة الدهن في الحليب

ويقصد بهذه العملية تغيير نسبة الدهن في الحليب أو القشطة بحيث يحتوي الحليب الجديد على نسبة معينة من المواد الدهنية. ان عمليه تعديل تركيب الحليب تعد من الامور الهامة لدى المهتمين بتصنيع الالبان ففي بعض مصانع الالبان تجرى عملية فرز الحليب لتعديل تركيبة ولغرض الحصول على قشده وحليب فرز يستعمل في صناعة بعض انواع الجبن والالبان المتخمرة وفي بعض فصول السنة يفرز الزائد من الحليب لتصنيعه الى منتجات لبنية اخرى مثل الزبد – الجبن – البان مكثفه ومجففه لغرض تخزينها وتسويقها في فصول السنة التي تقل فيها كميه الحليب.

 ويجرى تعديل تركيب الحليب لكي يكون مطابق للوائح والقوانين التي تنص عليها بعض البلدان على ان يحتوي الحليب المبستر على نسبه دهن معينه وغالبا ما تكون 3% كما يجب الا تقل المواد الصلبة اللادهنيه عن 5 .8 % في حالة حليب البقر و 75 .8 % في حالة حليب الجاموس.

تجرى هذه العملية قبل عملية البسترة أو قبل عملية التجنيس في حالة انتاج حليب مبستر مجنس أما بإزالة قشطة واضافة حليب فرز وفي حالة المصانع الكبيرة تستعمل فرازات قياسيه يمرر فيها الحليب لإنتاج قشده وحليب فيها نسبه الدهن المرغوبة وذلك عن طريق التحكم في سرعته باستعمال جداول قياسيه خاصة بهذه الفرازات، وقد تسبب عملية الفرز رج للحليب بدرجه كافيه لحدوث التزنخ في القشطة أو الحليب وذلك عند فرز الحليب الخام الذي لم يسبق معاملته حراريا لذلك يجب بسترة الحليب والقشطة الناتجة من عملية الفرز مباشرة عقب الفرز لمنع حدوث التزنخ.

تعديل نسبة الدهن باستخدام مربع بيرسون

في المعامل الصغيرة تجرى عملية التعديل قبل البسترة أما بنزع قشطة او اضافه حليب فرز أو قشده وذلك باستعمال مربع بيرسون لمعرفه كمية كل من الحليب والقشطة الواجب خلطهما لإنتاج حليب يحتوي على نسبة الدهن المرغوبة.

وعند استعمال مربع بيرسون في هذه الطريقة

1- يرسم مربع وتوضع نسبة الدهن المرغوب وجودها في الحليب الناتج وسط المربع.

2- توضع نسبة الدهن في القشطة المستعملة في التعديل في أحد أركان المربع وتوضع نسبة الدهن في الحليب الفرز على الركن الأخر من المربع وعلى نفس الجانب.

3- ثم تطرح نسبة الدهن الموجودة في مركز المربع من كل من النسب الموجودة في أركان المربع ويوضع الناتج على الركن المقابل وبذلك تنتج عدد أجزاء القشطة بالوزن الواجب خلطهما بالحليب الفرز لإنتاج حليب يحتوي على نسبه الدهن المرغوبة.

ملاحظة: عند تعديل نسبة الدهن بواسطة مربع بيرسون يجب الانتباه الى نقطتين هامة:

1- إذا كان لديك وزن معين من حليب ويراد تعديل نسبة الدهن فيها الى أكثر او أقل من النسب الموجودة بها، وبعدها يطلب منك حساب وزن الحليب الناتج فان النسب لا تجمع.

2- أما إذا اردت تحضير وزن معين من حليب ذو نسبة دهن معينة من خلط قشطة مع حليب فرز أو حليب ذو نسبة دهن معلومة فأنه يجب جمع النسب الناتجة بعد الطرح كما في الامثلة التالية.

أمثلة على تعديل نسبة الدهن:

مثال 1: لو كان لديك حليب فرز بنسبة دهن صفر وقشطة بنسبة دهن 30 %، ما الكميات الواجب خلطها من المنتوجين للحصول على طن (1000كغم) حليب معدل بنسبة دهن 3 %

ملاحظة:

يرسم مربع بيرسون ويثبت في أركانه المعلومات أعلاه لإنتاج 1000كغم حليب معدل.

ملحوظة: أما إذا اردت تحضير وزن معين من حليب ذو نسبة دهن معينة من خلط قشطة مع حليب فرز أو حليب ذو نسبة دهن معلومة فأنه يجب جمع النسب الناتجة بعد الطرح كما في المثال.

وهذا يعني انه يتوجب خلط 3 أجزاء من القشطة 30% لكل 30 جزء من الحليب المعدل 3%:

مثال2:

لديك 300 كغم حليب نسبة الدهن به 5 % المراد تعديل تركيبه بحيث يكون نسبه الدهن في الحليب الناتج 3 % فما كمية الحليب الفرز الواجب اضافتها مع ملاحظة ان الحليب الفرز خالي من الدهن.

يعمل مربع بيرسون ووضع (3) في منتصف المربع ومن أسفل المربع جهة اليسار صفر والتي تعبر عن نسبه الدهن بالحليب الفرز واعلى منها 5 والتي تعبر عن نسبه الدهن بالحليب الكامل ونطرح الطرفين من الوسطين ويتضح ان:

ملاحظة:

إذا كان لديك وزن معين من حليب ويراد تعديل نسبة الدهن بها الى أكثر او أقل من نسب الدهن الموجودة اصلا فيه وبعدها يطلب منك حساب وزن الحليب الناتج فان النسب لا تجمع.

وهذا يعني يجب اضافة 2 كغم حليب فرز الى كل 3 كغم حليب 5 % دهن للحصول على حليب نسبة الدهن به 3 %.

حليب 5%          حليب فرز

ــــــــــــــــ      ـــــــــــــــــــ

      3                       2

    300                    س

اذن 300 كغم حليب 5 % دهن يضاف اليها س حليب فرز

س = 300×2 /3 = 200 كغم حليب فرز

مثال3:

ماهي عدد كيلوغرامات القشطة التي نسبة الدهن بها 50 % اللازم اضافتها الى 240 كيلوغرام من حليب يحتوي على 3 % من الدهن للحصول على حليب يحتوي على 4 % من الدهن وماهي كمية الحليب الناتجة.

وهذا يعني اننا نحتاج 1 كغم من قشطة 50 % دهن لكل 46 كغم من حليب 3 % دهن للحصول على حليب 4 % دهن:

قشطة 50%             حليب 3%

ــــــــــــــــــــ          ــــــــــــــــــ

      1                           46

      س                       240

س = 1×240 /46 = 21 .5 كغم قشطة 50% يجب خلطها مع 240 كغم حليب 3 %دهن للحصول على حليب 4% دهن.

240 + 5.21 =245.21 كغم حليب 4% (كمية الحليب لناتجة)

وتتبع هذه الطريقة في تعديل أي مكون اخر غير الدهن مثل المادة الصلبة الغير دهنيه وغيرها.

مثال 4:

احسب وزن الحليب الفرز الواجب إضافته الى 70 كغم حليب 5 .4 % دهن لتصبح نسبة الدهن فيه 5 .3 % وما كمية الحليب الناتجة.

وهذا يعني خلط 5 .3 جزء من حليب 5 .4 مع جزء واحد من الحليب الفرز:

حليب فرز               حليب 4.5

ــــــــــــــــ             ـــــــــــــــــ

     1                           3.5

    س                         70

س= 1×70/3.5 = 20 كغم حليب فرز

20 + 70 = 90 كغم كمية الحليب الناتجة

التركيب الكيمائي للحليب الفرز واستخداماته:

يشبه الحليب الفرز في تركيبه الكيمائي الحليب الكامل فيما عدا نسبة الدهن اذ لا تزيد نسبة الدهن في الحليب الفرز الناتج من الفرازات الجيدة عن 5.0 %، بينما تصل نسبة الدهن في الحليب الراقد أو اللبن الرائب الناتج من الأواني المفرطحة إلى 7 .0%، وفي اللبن الرائب الناتج من الأواني العميقة إلى 35 .0 %.

يستخدم الحليب الفرز في أغراض كثيره سواء أكان ناتجاً من المزارع أو المصانع وفيما يلي أهم استخداماته:

1. يستخدم في صناعة بعض أصناف الجبن مثل الجبن القريش وجبن الكوخ.

2. يستخدم في المزارع في تغذية العجول والدواجن.

3. يستخدم في صناعة الخبز والبسكويت والحلوى والفطائر.

4. يستخدم في صناعة الأيس كريم (المثلجات القشطية) وهو على حالته السائلة أو بعد تكثيفه أو تجفيفه.

5. يستخدم في تحضير بعض الألبان المتخمرة كما يستعمل بيئة لحفظ بعض المزارع البكتيرية.

6. يستخدم في صناعة الزبد الصناعية والقشدة الصناعية.

7. يستخدم في تحضير الكازين الذي له فوائد كثيرة منها استخدامه في صناعة المواد الشبيهة بالعاج والمواد العازلة للكهرباء والمواد المقاومة للأحماض والرطوبة، كما يدخل في تركيب بعض المبيدات الحشرية والفطرية كمادة لاصقة.