खवा परिचय
रूपांतरणासाठी उपलब्ध दुधाचे स्थान आणि प्रमाणानुसार खवा वेगवेगळ्या पद्धतींनी तयार केला जातो. खवा खालील चार मूलभूत पद्धतींनी तयार केला जातो उदा. पारंपारिक पद्धत, सुधारित बॅच पद्धत, यांत्रिक पद्धत आणि झिल्ली तंत्रज्ञानाचा वापर.
पारंपारिक पद्धत
खवा तयार करण्यासाठी सामान्यतः म्हशीच्या दुधाला प्राधान्य दिले जाते कारण ते जास्त उत्पादन, गुळगुळीत पोत आणि गोड चव असलेले मऊ शरीर देते. जेथे म्हशीचे दूध उपलब्ध नाही, तेथे गाईचे दूध खवा बनवण्यासाठी वापरले जाते परंतु उत्पादनामध्ये जास्त क्लोराईड्स असल्यामुळे ते पेस्ट शरीर आणि किंचित खारट चवीत परिणाम करते.
4 लिटर म्हशीचे दूध किंवा 5 लिटर गाईचे दूध जे अंदाजे 1 किलो खोवा देते ते प्रत्येक बॅचसाठी वापरले जाते. गाळलेले दूध एका जड तळाच्या रुंद तोंडाच्या लोखंडी कढईत (कराही) घेतले जाते आणि धूर नसलेल्या आगीवर उकळले जाते. लोखंडी स्क्रॅपर (खुंटी) उकळताना दूध ढवळण्यासाठी आणि उकळताना पृष्ठभागावर तयार होणारी दुधाची फिल्म स्क्रॅप करण्यासाठी वापरली जाते. दुधापासून पाण्याचे जलद आणि जलद बाष्पीभवन सुलभ करण्यासाठी आणि पृष्ठभागावर दुधाची फिल्म जळू नये म्हणून उकळत्या माध्यमातून जलद ढवळणे आणि स्क्रॅपिंग केले जाते. पाण्याच्या सततच्या बाष्पीभवनामुळे दूध हळूहळू घट्ट होत जाते. संशोधकांनी असे निरीक्षण केले आहे की गाईच्या दुधाच्या 2.8 पट आणि म्हशीच्या दुधाच्या 2.5 पट एकाग्रतेवर, दुधाच्या प्रथिनांचे उष्णतेचे विकृतीकरण होते आणि प्रथिने पुन्हा द्रावणात जात नाहीत. दूध घट्ट होईपर्यंत गरम करणे चालू ठेवले जाते आणि या टप्प्यावर गरम करणे कमी केले जाते आणि चांगल्या दर्जाचे उत्पादन मिळविण्यासाठी ढवळणे आणि स्क्रॅपिंगचा वेग वाढविला जातो. या टप्प्यावर जर दुधाला कमी ढवळून आणि खरवडून जास्त उष्णता दिली गेली तर त्याचा परिणाम गडद रंगाचा खवा बनतो ज्याला बाजारात चांगली किंमत मिळत नाही कारण मिठाई बनवण्यासाठी पांढरा/मलई रंगाचा खवा पसंत केला जातो.
जसजसे एकाग्रता वाढत आहे, तसतसे उत्पादन हळूहळू पॅनच्या बाजू सोडू लागते आणि तळाशी आणि या टप्प्यावर जमा होऊ लागते; पॅन आगीतून काढून टाकणे आवश्यक आहे. त्यातील सामग्री तयार होते आणि पात्रातील उरलेली उष्णता आर्द्रतेचे आणखी बाष्पीभवन करण्यास मदत करते. सामग्री संक्षारक नसलेल्या धातूच्या साच्यांमध्ये हस्तांतरित केली जाते आणि थंड होऊ दिली जाते.
या पद्धतीच्या अनेक मर्यादा आहेत जसे की:
- वेळ आणि श्रम घेणारे
- गुणवत्तेत मोठी तफावत
- निकृष्ट दर्जा
- लहान प्रमाणात उत्पादन
- धुराचा वास
खवाच्या तीन जातींचे उत्पादन
1. धप
धप प्रकारचा खवा तयार करण्यासाठी, रबरी अवस्थेत (जाड वस्तुमान) गरम करणे थांबवले पाहिजे आणि मऊ धान्य आणि उच्च आर्द्रता असलेल्या उत्पादनाला जास्त काम न करता सोडले पाहिजे.
2. पिंडी
पिंडी जातीच्या खोव्याच्या उत्पादनासाठी, रबरी अवस्थेनंतर गरम करणे सुरू ठेवले जाते आणि लाकडी लाकडाच्या साहाय्याने मऊ दाणे ठेचले जातात आणि एक गुळगुळीत पोताच्या उत्पादनापर्यंत वस्तुमान तयार केले जाते. खोआला आकार देण्यासाठी अर्धगोलाकार साच्यात तयार केले जाते आणि थंड होऊ दिले जाते.
3. दानेदार
साधारणपणे दिवसभरात इतर प्रकारचे खवा तयार केल्यानंतर उरलेल्या दुधात आम्लता निर्माण होते आणि त्याचे दानेदार खोव्यात रूपांतर होते. दाणेदार पोत मिळविण्यासाठी कधीकधी सायट्रिक ऍसिड (0.05 ते 0.1%) किंवा आंबट मठ्ठा उकळत्या अवस्थेत दुधात मिसळला जातो.
सुधारित बॅच पद्धत
स्टेनलेस स्टीलचे डबल जॅकेट केलेले, वाफेवर गरम केलेले पॅन किंवा केटलचा वापर हीटिंग प्रक्रियेवर अधिक नियंत्रण प्रदान करण्यासाठी आणि धुम्रपान नसलेले गरम सुनिश्चित करण्यासाठी केला जातो. 4.5% फॅट असलेले पाच लिटर प्रमाणित गायीचे दूध किंवा 5.5% फॅट असलेले चार लिटर प्रमाणित म्हशीचे दूध प्रति बॅच घेतले जाते आणि दूध केटलमध्ये उकळण्यासाठी आणले जाते. उकळताना, किटलीचा तळ आणि पृष्ठभाग खरवडले जातात आणि दुधाचे घन पदार्थ जाळू नयेत म्हणून स्टेनलेस स्टीलच्या ढवळण्याने दूध जोमाने ढवळले जाते. दूध उकळण्यासाठी सुमारे 2 kg/cm2 दाब वापरला जातो. जेव्हा दूध रबरी अवस्थेत पोहोचते, तेव्हा पृष्ठभागावरील घन पदार्थ जाळणे, उत्पादनाचा रंग मंदावणे, जळलेली चव आणि कडक शरीर आणि खडबडीत पोत यांचा विकास टाळण्यासाठी या टप्प्यावर मंद गरम करणे आवश्यक असते. चांगल्या दर्जाचे उत्पादन मिळविण्यासाठी शेवटच्या टप्प्यात ढवळण्याचे प्रमाण वाढवावे. जेव्हा उत्पादन केटलच्या बाजू सोडण्याची चिन्हे दर्शवते आणि पॅटच्या स्वरूपात मध्यभागी जमा होते तेव्हा गरम करणे थांबवले जाते. या पद्धतीने खोव्याचा एक तुकडा (अंदाजे 1 किलो) तयार करण्यासाठी सुमारे 15-20 मिनिटे लागतात.
गावपातळीवर वाफेची उपलब्धता नसल्यामुळे वरील पद्धतीचा उपयोग फक्त वाफेचे उत्पादन करणाऱ्या डेअरींमध्येच होतो. तथापि वरील समस्येवर मात करण्यासाठी गावपातळीवर खोआ पॅन विकसित करण्यात आले. सेटअपमध्ये अर्धगोलाकार सौम्य स्टीलचा पॅन एका दंडगोलाकार जाकीटला जोडलेला असतो. बाहेरच्या जाकीटमध्ये पाणी घेतले जाते आणि संपूर्ण युनिट चुल्लावर ठेवून गरम केले जाते. जॅकेटमध्ये वाफ तयार होते आणि दाब गेजद्वारे दर्शविला जातो. दूध स्टीलच्या पॅनमध्ये घेतले जाते आणि वाफेने गरम केले जाते आणि सुप्त उष्णता सोडल्यानंतर, पाण्याच्या टप्प्यावर परत येते. बंद प्रणालीमुळे समायोजित दाबाने फेज समतोल मध्ये द्रव आणि वाफ स्वरूपात पाणी अस्तित्वात आहे. पॅनमध्ये 2.5 लिटर दुधापासून 8 मिनिटांत चांगल्या दर्जाचा खवा तयार करता येतो.
खवा उत्पादनासाठी यांत्रिक प्रक्रिया
1. पहिले सतत खवा बनवण्याचे यंत्र
एक सतत खोवा बनवणारे मशीन विकसित केले गेले ज्यामध्ये प्रीहीटिंग सिलिंडर आणि दोन कॅस्केडिंग पॅन असतात. प्रीहीटर हे स्टीम जॅकेट केलेले सिलेंडर आहे ज्यामध्ये रोटरी स्क्रॅपर्स असतात जे 120 rpm वर फिरतात. कॅस्केडिंग पॅन हे झाकलेले स्टीम जॅकेट केलेले पॅन असतात ज्यात खुल्या छिद्रांसह स्प्रिंग लोडेड रेसिप्रोकेटिंग प्रकारचे स्क्रॅपर चाकू 30 स्ट्रोक प्रति मिनिट चालतात. दूध प्रीहीटरमध्ये घेतले जाते आणि 3 किलो/सेमी 2 दाबाने वाफेने गरम केले जाते. येथे 10 ते 12 मिनिटांच्या आत दूध एकूण घन पदार्थांपैकी 30 ते 35 टक्के इतके केंद्रित होते. प्रीहीटरमधून, दूध पहिल्या कॅस्केडिंग पॅनमध्ये प्रवेश करते. येथे 7 ते 8 मिनिटांत दूध 50 ते 55 टक्के एकूण घन पदार्थांवर केंद्रित होते. उत्पादन नंतर दुसऱ्या कॅस्केडिंग पॅनवर हलवले जाते जिथे त्याची एकाग्रता इच्छित पातळीपर्यंत वाढवली जाते, म्हणजे 6 ते 7 मिनिटांत 65-70 टक्के. या यंत्रात दोन कढईत वाफेचे दाब 2 किग्रॅ. वाफेची आवश्यकता 50kg/cm2 आहे आणि विद्युत उर्जेची आवश्यकता 4 KW प्रति तास आहे.
2. रोलर ड्रायरचा वापर
खवा तयार करताना रोलर कोरडे करण्याची प्रक्रिया अवलंबली गेली. वाफेचा दाब, प्रवाह दर आणि रोलर्स आणि स्क्रॅपर्समधील अंतर यासारखे प्रक्रिया व्हेरिएबल्स इष्ट उत्पादन मिळविण्यासाठी समायोजित केले गेले. 50% T.S सह व्हॅक्यूम केंद्रित दूध खवामध्ये शिजवलेल्या चव वाढवण्यासाठी 10 मिनिटांसाठी 74ºC वर गरम केले जाते. 25 -30 psi च्या दाबाने वाफ आणि 17-19 rpm च्या रोलर गतीने चांगले परिणाम मिळतात. ड्रम ड्रायरवर 50% T.S वापरून समाधानकारक खवा तयार केला जाऊ शकतो असा निष्कर्ष काढण्यात आला. व्हॅक्यूम केंद्रित दूध. 0.7 ते 1 kg/cm2 वाफेचा दाब आणि 10 rpm च्या रोलर गतीसह ड्रमवर शिजवलेला वाद विकसित करण्यासाठी 101 ते 103ºC वर 10-12 मिनिटांसाठी कॉन्सन्ट्रेट प्रीहीट केले जाते.
मर्यादा
- सुरुवातीला नुकसान जास्त आहे.
- असमान उत्पादन.
- दाणेदार पोत नसणे.
- काम करताना काळजीपूर्वक निरीक्षण करणे आवश्यक आहे.
- सतत वाफेचा दाब राखणे कठीण
(जास्त वाफेवर वाळवलेले पदार्थ येतील आणि कमी वाफेवरचे द्रव उत्पादन असेल तर) - स्क्रॅप केलेल्या पृष्ठभागाच्या शंकूच्या आकाराच्या व्हॅटचा वापर.
खवा तयार करताना स्क्रॅप केलेल्या पृष्ठभागावरील उष्णता एक्सचेंजर्सचा वापर करण्याचा प्रयत्न केला गेला आहे. खोआच्या उत्पादनासाठी शंकूच्या आकाराचे व्हॅट प्रक्रिया असलेले यांत्रिक स्क्रॅप केलेले पृष्ठभाग हीट एक्सचेंजर विकसित केले आहे. प्रति बॅच चाळीस किलो केंद्रित किंवा 80 किलो संपूर्ण दूध घेतले जाऊ शकते ज्यासाठी अनुक्रमे 14 मिनिटे आणि 50 मिनिटे लागतात. वाफेचा दाब 1.5 kg/cm2 आहे. या मशीनमध्ये उत्पादनाचे नुकसान जास्त आहे.
खवा बनवण्यासाठी शंकूच्या आकाराचा व्हॅट
Contherm-Convap प्रणाली
अल्फा-लावलने विकसित केलेल्या कॉन्थर्म-कॉन्व्हॅप प्रणालीवर खोआ तयार करण्याचा प्रयत्न करण्यात आला. या युनिटमध्ये दोन भाग असतात, एक फीड सुमारे 95ºC पर्यंत गरम करण्यासाठी कॉन्थर्म आणि दुधाला इच्छित दुधाच्या घन पातळीपर्यंत केंद्रित करण्यासाठी कॉन्व्हॅप. 35-40% T.S सह केंद्रित दूध 300-350 किलो प्रति तास दराने मशीनला दिले जाऊ शकते. वाफेचे दाब कंथर्ममध्ये 3 kg/cm2 आणि Convap मध्ये 4 kg/cm2 आहेत.
कॉन्थर्म-कॉन्व्हॅप सिस्टम ( अल्फा लावल)
मर्यादा
- ठराविक खवा चव नसतो.
- चिकट, पेस्टी आणि जळलेले कण.
- दाणेदार पोत आणि असमान रंगाचा अभाव.
- विसंगत उत्पादन गुणवत्ता.
- सुरुवातीच्या काळात दुधाच्या घनतेचे उच्च नुकसान (ऑपरेशनच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात बरेच समायोजन आवश्यक असल्यामुळे).
पातळ फिल्म स्क्रॅप्ड पृष्ठभाग हीट एक्सचेंजर ( झिल्ली तंत्रज्ञानाचा वापर)
खोवा बनवण्यासाठी क्षैतिज उष्मा एक्सचेंजर विकसित करण्यात आला ज्यामध्ये फोम सामावून घेण्यासाठी आणि वातावरणाच्या दाबाखाली दूध एकाग्रता प्रदान करण्यासाठी हॉपरचा समावेश आहे. या मॉडेलमध्ये, स्टीम जॅकेट तीन भागांमध्ये विभागले गेले आहे जेणेकरुन उत्पादनाची हालचाल कमी होते. स्क्रॅपरचा वेग 40 rpm आहे आणि पहिल्या डब्यात वाफेचा दाब 3 kg/cm2 आहे जो शेवटच्या डब्यात 1.5 kg/cm2 पर्यंत कमी केला जातो. मशीन प्रति तास प्रति बॅच 50 किलो दूध खवामध्ये बदलू शकते. तीन टप्प्यातील एकाग्रतेसह सतत खवा बनवण्याचे यंत्र विकसित केले आहे. मशीनमध्ये तीन जॅकेट केलेले सिलिंडर कॅस्केड व्यवस्थेमध्ये ठेवलेले आहेत. हे एका सिलिंडरमधून दुसऱ्या सिलिंडरमध्ये दुधाचे सहज हस्तांतरण सुलभ करते. पहिल्या, दुसऱ्या आणि तिसऱ्या टप्प्यासाठी स्क्रॅपरचा वेग अनुक्रमे 40, 55 आणि 69 rpm आहे. 2.0 आणि 1.7 आणि 1.5 kg/cm2 हे संबंधित टप्प्यात वापरलेले ऑपरेटिंग स्टीम प्रेशर आहेत. शेवटच्या टप्प्यात स्क्रॅपर ब्लेडच्या जागी एक रोलर वापरला जातो जो खवा मळून त्याचे शरीर आणि पोत सुधारतो. पहिल्या टप्प्यात दुधाच्या घनतेची पातळी सुरुवातीच्या 15 ते 25 टक्के, दुसऱ्या टप्प्यात 50 टक्के आणि तिसऱ्या टप्प्यात 65-70 टक्क्यांपर्यंत वाढते. मशीन निर्दिष्ट केलेल्या ऑपरेटिंग प्रेशरवर 50 किलो दूध प्रति तास खोव्यात रूपांतरित करते. तथापि, क्षमता दुधाचा प्रवाह दर, वाफेचा दाब, खाद्याची एकूण घनता आणि उत्पादनामध्ये आवश्यक अंतिम ओलावा यावर अवलंबून असते. एकाग्र दुधाच्या वापरामुळे यंत्राची क्षमता सुधारते असा दावा केला जातो.
कलते स्क्रॅप्ड पृष्ठभाग हीट एक्सचेंजर
सतत खवा बनवण्यासाठी कलते स्क्रॅप केलेल्या पृष्ठभागाची उष्णता विनिमय विकसित करण्यात आली. स्क्रॅपर असेंब्ली स्क्रॅपिंग आणि कन्व्हेयिंगची कार्ये एकत्रित करण्यासाठी तयार केली जाते. दूध पूर्वी 40 – 55% T.S पर्यंत निर्वात पूर्व-केंद्रित केले जाते आणि 60-80 लिटर/तास दराने दिले जाते. फीड तापमान 10 – 80 डिग्री सेल्सिअस दरम्यान वापरले जाऊ शकते. वापरलेली रोटर गती 40 ते 80 rpm आहे. या युनिटद्वारे दावा केलेले फायदे आहेत.
खाद्यामध्ये घन पदार्थांचे प्रमाण वाढल्याने खोव्याचा रंग सुधारतो कारण निवासाचा वेळ कमी होतो. यामुळे यंत्राची क्षमताही सुधारते.
खाद्य तापमानात वाढ झाल्याने झाडाची उत्पादन क्षमता वाढते.
रोटर गती वाढवून, उष्णता हस्तांतरण दरात लक्षणीय वाढ होईल.
स्टीम जॅकेटच्या वेगळ्या विभागांमध्ये वाफेच्या दाबात फरक केल्याने खवा बनवण्याच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांवर दूध घटक असलेल्या तापमानात बदल झाल्यामुळे खोव्याचा उष्णता हस्तांतरण दर, रंग आणि पोत बदलतो.
मनुष्यबळाची गरज कमी झाली आहे.
कलते स्क्रॅप्ड पृष्ठभाग हीट एक्सचेंजर (ISSHE) चे फायदे
1) खवा बनवणे ही निरंतर प्रक्रिया असल्याने संपूर्ण उत्पादनादरम्यान खव्याची गुणवत्ता एकसमान राखणे शक्य आहे.
2) कमीत कमी ऑपरेशनल नुकसान आहेत.
३) उपकरणे उत्पादनाच्या फॉर्म्युलेशनच्या आवश्यकतेनुसार खोआची वैशिष्ट्ये बदलण्यास लवचिकता देतात.
4) ऑटोमेशनमध्ये जाणे सोपे आहे जेणेकरून संपूर्ण खवा बनवण्याच्या प्रक्रियेचे मायक्रोप्रोसेसरद्वारे निरीक्षण केले जाऊ शकते.
5) वनस्पती ‘जागेच्या स्वच्छतेसाठी’ योग्य आहे.
6) बॅच पद्धतीच्या तुलनेत मनुष्यबळाची आवश्यकता कमी आहे.
७) प्लांटमधील कच्चा माल कोणत्याही वेळी लहान ठेवल्यामुळे संपूर्ण बॅच खराब होण्याची शक्यता नसते.
8) झटपट सुरू आणि बंद करण्याची परवानगी देते.
9) दूध बंदिस्त प्रणालीमध्ये वाहते, त्यामुळे पर्यावरणाच्या दूषिततेपासून मुक्तता मिळते.
त्याला खाद्य म्हणून एकाग्र दुधाची आवश्यकता असते जे फक्त संघटित दुग्धशाळेत उपलब्ध असते. त्यामुळे एकाग्र दूध उपलब्ध नसलेल्या परिस्थितीत युनिट योग्य नाही.
खोव्याची रासायनिक गुणवत्ता
गाय आणि म्हशीच्या दुधाच्या खोव्याच्या रासायनिक गुणवत्तेत मोठ्या प्रमाणात तफावत आढळते.
खवाचे बाजारातील नमुने रासायनिक रचनेत व्यापक फरक दाखवतात. काही वेळा, बाजारातील नमुने किमान कायदेशीर मानकांची पूर्तता करण्यात अयशस्वी ठरतात. खवामध्ये किमान कायदेशीर मानके प्रदान करण्यासाठी, गाईच्या दुधात किमान 4.4% आणि म्हशीच्या दुधात 5.5% फॅटचे प्रमाण राखले पाहिजे.