آلـــــة جدیــــــدة لإنتـــــاج الزبـــــــد تلائـــــــم المشاریــــــع الصغیـــــرة

یعتبر اللبن من أکثر المنتجات الحیوانیة أهمیة - نظراً لترکیبه الفرید حیث یحتوى على معظم المکونات الغذائیة اللازمة للإنسان ومن بین المکونات التی یحتویها الدهن، ودهن اللبن. وتختلف نسبة الدهن فی اللبن باختلاف الحیوان المفرز للبن. یعتبر دهن اللبن مصدراً غنیاً بالطاقة إذا ما قورن بالسکریات أو البروتین، کما أن دهن اللبن یحتوى على الفیتامینات الذائبة ذات الأهمیة البیولوجیة للإنسان. ونظراً للأهمیة الاقتصادیة الکبیرة التی یتمتع بها دهن اللبن من الناحیة الغذائیة والحسیة وفى عملیات الطهی فقد تمکن الإنسان عبر تاریخه من إنتاج هذا الدهن على صور متعددة یختلف کل منها فی خواصه الکیمیائیة والفیزیائیة والغذائیة والحسیة. فالقشدة هی إحدى المنتجات اللبنیة الهامة والتی تکون طبقة واضحة على السطح متى ترک اللبن ساکناً أو هی الجزء من اللبن الذی یمکن فصله عند تعریضه لقوة الطرد المرکزی والذی یترکز به الدهن. القشدة بها نسبة مرتفعة من الدهن وتحتوى على کل مرکبات اللبن إلا أنها بنسبة أقل مما توجد باللبن وتقسم القشدة حسب نسبة الدهن بها وذلک تبعاً للمواصفات المصریة إلى قشدة خفیفة تتراوح نسبة الدهن بها من 15% إلى أقل من 25% وقشدة متوسطة تتراوح نسبة الدهن بها بین 25% إلى أقل من 35% وقشدة ثقیلة لا تقل نسبة

الدهن بها عن 35%. الزبد هو المنتج الدهنی الناتج من معاملة اللبن أو القشدة بالطرق الیدویة أو المیکانیکیة بشرط أن یحتفظ المنتج بخواصه الطبیعیة وأن یکون خالیاً من الشوائب والمواد المالئة وخالیاً من التزنخ ومتجانس القوام.

یهدف هذا البحث إلى تصنیع وتقییم أداء آلة جدیدة لإنتاج الزبد من قشدة متوسطة القوام ذات نسبة دهن 32% متخمرة ومبردة إلى درجة حرارة من (4- 8) درجة مئویة. هذه الآلة صغیرة الحجم، بسیطة الترکیب وسهلة التشغیل والصیانة کما أنها مناسبة للمشاریع الصغیرة، ومن ناحیة أخرى فهی تساعد على التغلب على مشکلة الخض الیدوی التی مازالت موجود فی معظم قری الریف المصری مما یؤدی إلى توفیر النفقات وتجنب التکالیف العالیة.
تم تصنیع أجزاء آلة خض وإنتاج الزبد فی ورشة خاصة بمدینة الزقازیق وتم اختبار وتقییم أدائها بقسم الهندسة الزراعیة ومعمل الألبان بقسم علوم الأغذیة - کلیة الزراعة - جامعة الزقازیق. تتکون الآلة المصنعة من وحدتین رئیسیتین هما:
أ‌.     وحدة الخض المیکانیکی: وهی تتکون من الأجزاء الآتیة:
1. مصدر القدرة: تستمد وحدة الخض حرکتها الدورانیة أثناء خض القشدة من موتور کهربی قدرته 0.245 کیلووات (0.33 حصان میکانیکی) وذلک من خلال طارتین وسیر ناقل على شکل حرف (V).
2. جهاز نقل القدرة: تنقل القدرة من الموتور الکهربی إلى مروحة الخض بالسرعة المناسبة وذلک عبر طارتین وسیر ناقل على شکل حرف (V). الطارة الأولى بقطر 5.5 سم مرکبة على محور عمود الموتور الکهربی، والطارة الثانیة بقطر 11.0 سم مرکبة على محور عمود المروحة.
3. وعاء الخض: عبارة عن وعاء من الإستانلس إستیل اسطوانی الشکل بقطر 35 سم وارتفاع    21 سم محاط جسمها الخارجی بمبخر وحدة التبرید والذی یحافظ على درجة الحرارة المناسبة لعملیة الخض، هذا الوعاء مخصص لاستقبال کمیة القشدة المطلوب خضها حسب معدل الملأ بالتجربة. یوجد فی أسفل هذا الوعاء صمام للتحکم فی کمیة خروج لبن الخض.
ب‌.   وحـــــــدة التبریـــــــد: وهی تتکون من الأجزاء الآتیة:
الضاغط – المکثف – صمام التمدد – المبخر.
تم دراسة عدد من المتغیرات لتقییم آلة خض القشدة وإنتاج الزبد بعد التصنیع والترکیب والتی تشمل استخدام معدلات مختلفة لتغذیة آلة الخض بنظام الدفعات وهی: 25 ، 35 ، 45 و55 % من حجم وعاء الخض؛ درجات حرارة مختلفة لتبرید القشدة هی: 4 ، 6 ، 8 و10  درجة مئویة وأزمنة خض مختلفة هی: 5 ، 10 ، 15 و20 دقیقة. وقد تم تقییم أداء هذه الآلة من خلال القیاسات التالیـة: کمیة الزبد ولبن الخض، نسبة الدهن فی الزبد واللبن الخض، کفاءة الخض، الطاقة النوعیة المستهلکة وتکالیف التشغیل اللازمة لعملیة الخض وإنتاج الزبد.
وقد أظهرت النتائج المتحصل علیها ما یلی:
-   أعلى کمیة زبد کانت 20.63 کجم/س عند درجة حرارة للقشدة أثناء عملیة الخض 6°م وزمن خض قدره 15 دقیقة ومعدل إضافة قشدة لآلة الخض 45% من حجم وعاء الخض بنظام الدفعات.
-   أعلى کفاءة للآلة أثناء خض القشدة وإنتاج الزبد کانت 99.31% عند درجة حرارة للقشدة أثناء عملیة الخض 6° م وزمن خض قدره 15 دقیقة ومعدل إضافة قشدة لآلة الخض 45% من حجم وعاء الخض بنظام الدفعات.
-   أقل قیمة للطاقة المستهلکة وأقل قیمة لتکالیف تشغیل الآلة المصنعة کانت 23.75 کیلوات.س/میجاجرام و193.41 جنیه/میجاجرام، على الترتیب عند درجة حرارة للقشدة أثناء عملیة الخض 6°م وزمن خض قدره 15 دقیقة ومعدل إضافة قشدة لآلة الخض 45% من حجم وعاء الخض بنظام الدفعات.
-   وبالتالی یوصى باستخدام آلة الخض المصنعة محلیاً لإنتاج الزبد والحصول على أعلى کمیة منه بأقل طاقة مستهلکة وأقل تکالیف تشغیل عند الظروف التالیة:
-   معدل إضافة قشدة متخمرة ومبردة إلى الآلة بنظام الدفعات عند 45% من حجم وعاء الخض.
-   زمن خض قدره 15 دقیقة لإنتاج الزبد بالواصفات القیاسیة.
-   درجة حرارة للقشدة أثناء الخض قدرها 6°م.