فرآیند تولید پودر خون

خون دام های کشتاری که در کشتارگاه ها ذبح می شود پس ازجمع آوری و خشک کردن به عنوان آرد خون مصرف می شود. خون، در بین مواد مازاد حاصله از کشتارگاه منبع خوبی از پروتئین می باشد.آنچه که تولید آرد خون مهم است و کیفیت آن را بشدت تحت تاثیر قرار می دهد،جمع آوری خون و روش تهیه آرد خون است که مستلزم وسائل و تجهیزات کافی بوده و بایستی در شرایط کاملا بهداشتی انجام پذیرد و بعبارت دیگر تنها در کشتارگاه های مجهز می شود چنین عملیاتی را انجام داد. از همه حیوانات خون گرم، می توان پودرخون تهیه کرد ولی معمولا خونی که در ایران از کشتارگاه های دام جمع آوری میشود،از گاو و گوسفند و احیانا بز و شتر می باشد که البته در کشور های دیگر، دام های همچون خوک، شترمرغ و دیگر حیوانات پرورشی نیز به آنها افزوده می گردند.رنگ پودر خون از قرمز تیره تا قهوه ای تیره متغیر است. این محصول دارای بوی مخصوص بخود میباشد و باید عاری از بوهای غیر عادی فساد و گندیدگی باشد. اندازه ذرات این محصول طبق استاندارد ملی ایران باید بگونه ای باشند که از الک ۸/۲ میلیمتر عبور کنند. این محصول برای حیوانات چندان دلچسب نیست و باید طی دوره چند ماهه ای دام را نسبت به آن عادت داد. این محصول نسبت به بقیه منابع پروتئین های حیوانی ازسطح اسیدآمینه پایینتری برخوردار است. پودر خون به دو نوع دامی و طیوری تقسیم بندی می شود.

گرچه گاهی به این محصول آرد خون یا حتی پفک خون نیز گفته می شود ولی عنوان تجاری اصلی این محصول در ایران همان پودر خون است و در دنیا این محصول را با نام Blood meal ( خوراک خون ) می شناسند، گفتنی است به این محصولBlood flour (آردخون) یا حتی Blood Powder نیز گفته می شود ولی تقریبا درتمامی دنیا با همان عنوان Blood meal مبادله می شود .
 

کاربرد پودر خون

از آنجائیکه مصرف پروتئینهای نباتی در جیره غذائی دام و طیور به تنهائی از لحاظ تعادل اسیدهای آمینه گاهی با اشکالاتی مواجه می شود بنابراین باید از منابع پروتئین حیوانی مختلف از جمله آرد گوشت در جیره غذائی دام و طیور استفاده نمود. تجربه ثابت کرده است که استفاده از این گونه منابع از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است. البته این محصول بعد از پودر ماهی از اولیت دوم برخوردار است چرا که از سطح اسید آمینه پایینتری نسبت به بقیه منابع پروتئین حیوانی در تغذیه دام و طیور دارد و باید برای جبران این موضوع، پودر خون را با مواد مغذی دیگری ترکیب کرد.
در حال حاضر این محصول در صنعت مرغداری که دومین صنعت کشور می باشد، مصرف دارد و میتواند تا ٢ درصد از ماده تشکیل دهنده دانه مرغ گوشتی را در برگیرد. البته استفاده از این ماده به ۵-۶ درصد محدود است چرا که برای دام رغبتی به خوردن آن نشان نخواهد داد. به همین منظور گفته میشود استفاده از پودر خون در غذای دام عموما نیاز به یک دوره چند ماهه دارد که بتوان در آن دوره دام را نسبت به طعم آن عادت داد.
همواره باید خون را قبل از آنکه به استفاده موجودات زنده برسد حرارت داد تا از انتقال بیماری بین حیوانات جلوگیری شود. خون خام (خون تازه) نباید قبل از آنکه به مدت ١۵ دقیقه در دمای ١٠٠ درجه حرارت ببیند مورد استفاده قرار گیرد. البته استفاده از این محصول برای تغذیه خاک در صنعت کشاورزی نیز کمابیش رواج دارد. به طور کلی به کود هایی که از بقایای موجودات زنده بوجود آمده اند،Organic Fertilizer گفته میشود. پودر خون نیز به عنوان کود ارگانیک با سطح نیتروژن بالا کاربرد دارد. البته در صورتی که از آن بیشتر از میزان مصرف گردد باعث سوختن گیاهان در اثر مجاورت با آمونیاک بالا میشود. این محصول به طور کامل درآب حل میشود و میتواند به عنوان کود مایع نیز مورد استفاده قرارگیرد.
یکی از مزایای پودر خون این است که این محصول باعث انتقال بیماری جنون گاوی نمی شود، لذا با داشتن پروتئین بالا در زمان بحران BSE پودر خون به همراه دیگرمکمل ها، جایگزین مناسبی برای پودر گوشت محسوب می شود.

بررسی مقدماتی تکنولوژی تولید

به دلیل قابلیت فساد بسیار بالای خون، در کشتارگاه بهتر است از سیستم هایی برای خارج کردن خون از دام استفاده شود که کاملا بسته و استریل باشند. ابتدا پس از خون گیری از دام و انتقال آن به کارخانه تولید پودر خون و پس از انجام تست های کنترل کیفی لازم جهت اطمینان از کیفیت و تازگی خون، آن را در سردخانه نگه داری میکنند. سپس آن را وارد مرحله خشک کردن می کنند. در این مرحله میتوان مستقیما از خشک کن های پیوسته استفاده کرد یا در صورتی که مایل به استفاده از سیستم تولید غیر پیوسته باشیم، میتوانیم شرایطی را مهیا سازیم که خون تازه بواسطه آن بسته شود (دلمه ببندد ) تا بخشی از آب آن جدا شود. این کار باساکن نگهداشتن خون امکان پذیر است ولی برای افزایش سرعت دلمه بستن بعضا به آن حرارت کمی میدهند. سپس با روش های فیزیکی از جمله سانتریفوژ کردن ( دیکانتر) %۷۵ آب را از خون جدا میکنند. در نتیجه این عمل ماده حاصل که نصف آب و نصف مواد جامد است را تغلیظ میکنند تا خشک شود. این عمل نیز در دیگهای حرارتی غیر مستقیم (حرارت این سیستم اساسا با بخار آب تامین میشود ) انجام می شود.
اما در نهایت از آنجا که محصول این روش فلس و پولک خون (و نه پودر خون ) است باید در نهایت محصول را با همزن های مناسب به پودر تبدیل کرد.
در حالت کلی برای تولید پودر خون نمودار زیر گویای مراحل اصلی میباشد.
 بررسی اجمالی تکنولوژی و روش های تولید
پودر خون معمولا با یکی از روش های Spray یا Flash خشک می شود. روش Flash خود به دو روش Ring Drying و Drum Drying تقسیم بندی می شود. انتخاب روش خشک کردن خون، تاثیر مستقیمی بر میزان هضم “پروتئین خام” پودر خون دارد زیرا که بین میزان حرارتی که به خون می دهیم و پروتئین خام ارتباط مستقیم وجود دارد.
درواقع هرچه حرارت بیشتری به پودر خون بدهیم، میزان جذب پروتئین خام آن در دام وهمچنین قابلیت انحلال پروتئین خام آن در آب پایین می آید. سابقاً خون کامل را بعد از منعقد کردن، در اتوکلاو تا حرارت۱۴۰ درجه سانتیگراد حرارت داده و سپس تحت فشار در دیگ هاى چرخان خشک مى نمودند. در حال حاضر از دستگاه هائى استفاده مى کنند که در آن خون کامل به صورت پودر پاشیده و به طریقه اسپرى خشک مى گردد.
از آنجا که پودر خون ماده ای هیدروفیل (آب دوست) میباشد رطوبت آن را به میزان فقط ١٠ تا ١٢ درصدکاهش می دهند و سپس در جایی خشک نگهداری می کنند تا فاسد نشود.
پودر خون را می توان در مقیاس پایین نیز تولید کرد. پس از جمع آوری خون مورد نیاز، آن را به آرامی در حالی که مدام در حال هم زدن می باشد حرارت داده سپس بعد از آنکه اکثر آب موجود در خون تبخیر شد، آن را در مجاورت نور خورشید یا منبع حرارت مصنوعی خشک می کنند. میتوان خون پخته شده را قبل از خشک کردن با مواد دیگر از جمله سبوس برنج یا گندم مخلوط کرد. این کار خشک کردن آن را تسهیل میکند و ارزش غذایی آن را بالا می برد.
پایین نگه داشتن درجه حرارت پودر خون در خلال فرایند های پختن و خشک کردن تا جای ممکن، کیفیت بالای آن را تضمین خواهد کرد.
البته برای کمک کردن به استخراج آب، میتوان ابتدا به خون اجازه داد دلمه ببندد سپس آن را جوشاند ولی در این حالت سطح ایزولئوسین (یک اسید آمینه) آن کاهش میابد. برای اینکار ١ درصد آهک زنده یا ٣ درصد آهک مرده به خون اضافه میکنند. با این روش، از تلفات ماده خشک که شامل بسیاری از مواد معدنی می باشد، نیز به میزان ١٠ الی ١۵ درصد کاسته می شود. همچنین خون خام را میتوان با افزودن مقداری اندک ( ٠,٧ درصد) اسید سولفوریک یا مقداری همسان از اسیدی دیگر به مدت یک هفته نگهداری کرد.
از آنجا که تا حد ممکن بهتر است حرارت کمتری به پودر خون بدهیم، بهترین روش برای خشک کردن پودر خون، خشک کردن آن به روش Flash و Spray می باشد چرا که کمترین دمای ممکن را به خون می دهند و سطح اسیدهای آمینه آنها بالاتر خواهد بود.
از طرفی دیگر دام تمایل بیشتری به خوردن آن نشان میدهد. البته همچنان کمبود ایزولئوسین آن به عنوان محدودیت باقی خواهد ماند.

مقایسه پودر خون تولید شده توسط روش Flash و Spray

روش Drum Drying

در این روش مایعی که میخواهد خشک شود را روی سطح دوار داغی میریزند. در نتیجه تماس با این غلطک داغ (Drum) آب موجود در مایع تبخیر شده و با چرخش ان پودر حاصله در قسمتی که باید از سطح آن جدا شده و جمع می گردد. حرارت این غلطک دوار را عموما با بخار آب تامین میکنند. نوعا Drum Dryer ها را به انواع تک یا دو غلطکه تقسیم بندی می کنند. با این روش محصول بسیار سریع (در حد چند ثانیه) خشک می شود ولی معمولا این تکنولوژی با محدودیت ظرفیت مواجه است.
 

روش Ring Drying

اساس این روش، گذر مایعی که قرار است خشک شود از محفظه ای با هوای گرم بوسیله خطوط نقاله است. ضمن آنکه بوسیله یک دستگاه سانتریفوژ مدام قسمت های خشک شده محصول را از مابقی جدا میکنند تا از چرخه خشک کن خارج شود. این فرایند نسبتا سریع، ناگهانی و ملایم است.
با این روش، رطوبت سطحی و درونی ماده یکنواخت گرفته میشود.
همانطور که قبلا گفته شد، به دو روش مذکور Flash Drying گفته میشود. چرا که در آنها خشک کردن محصول به سرعت انجام میگیرد.
 

روش Spray Drying

روش خشک کن اسپری، روشی است که در بیشتر کارخانجات مدرن از آن استفاده می شود. اساس روش ساده است. ابتدا مایعی که قرار است خشک شود به ذرات بسیار ریز تقسیم بندی شده سپس این قطرات بسیار ریز با در معرض هوای گرم قرار خواهند گرفت. با این روش میتوان بوسیله دو عامل دمای هوای محفظه و سرعت جریان آن، میزان تبخیر از قطرات ریز را تغیر داد و به رطوبت مورد نظر رسید.
همانطور که ملاحظه می شود در شکل A هوای گرم از بالا وارد محفظه می شود و ذران ریز خون از پایین در جهت مخالف به محفظه پرتاب می شود و در نتیجه جریان هوای گرم در نهایت از پایین محفظه به طور خشک شده خارج می شود ولی در شکل B ذرات معلق خون و هوای گرم به طور همزمان از بالای مخزن وارد شده و درپایین محصولات را جمع آوری می کنند.
گرچه این روش در صنایع غذایی استفاده های بسیار زیادی دارد و در ظرفیت عملا محدودیت های بسیار کمی دارد ولی در عین حال میزان اجرای آن نسبتا بالاتر است. البته قیمت تمام شده محصول در آن پایین تر از تکنولوژی های دیگر می باشد. کما اینکه این موضوع باعث شده است که استقبال از روش Drum Drying کمتر شود و کارخانجات مایل به تغیر تکنولوژی به روش Spray می باشند.
اما با چشم پوشی از بخشی از پروتئین موجود در خون می توان هزینه های تولید (خصوصا هزینه های انرژی) را به میزان چشم گیری کاهش داد. همانگونه که قبلا اشاره شد، خون از دو بخشِ اصلی تشکیل شده، پلاسما و خون چگال. بیشترین میزان پروتئین نیز در خون چگال است.
در نتیجه درصورتی که از دیکانتر (به معنای جداساز دو فاز از یک دیگر و نوع ساده ای از سانتریفوژ ها است) استفاده کنیم و خون را به دو بخش پلاسما و خون چگال تقسیم بندی کنیم. با از دست دادن فقط ٨% از پروتئین موجود در خون، می توان حجم آبی که باید در حین خشک کردن تبخیر شود را ۴۵ % کاهش داد.

مسائل زیست محیطی مرتبط با تولید محصول

بحث در خصوص مسائل زیست محیطی هر صنعت از آن جهت مهم و ضروریست که حفظ و نگهداری از منابع طبیعی و زیستی موجود به عنوان یک هدف تلقی شده و این موضوع در ارتباط مستقیم با سلامت همه افراد بشر است. به همین منظور در این بخش به ذکر مسائل زیست محیطی مرتبط با محصول طرح می پردازیم .
مسائل زیست محیطی که می تواند جزء آلاینده های محیط زیست در تولید دوغ بوجود آید شامل : فاضلاب انسانی است که برای پساب صنعتی سیستم سپتیک می بایست در طرح پیش بینی شود و علاوه بر آن در جهت بالا بردن و بهبود دادن عوامل مؤثر در محیط زیست ، فضای سبز متناسب با مساحت زمین در واحد تولیدی در نظر گرفته می شود. پساب صنعتی خاصی این خط تولید ندارد و همان سیستم سپتیک فاضلاب برای فرآیند تولید کافیست.
 

کشور های تولید کننده ماشین آلات

بسیاری از دستگاه های مورد نیاز این صنعت، می تواند ساخت داخل باشد چرا که از تکنولوژی خاصی برخوردار نیستند. عملا بین ماشین آلات مورد نیاز این صنعت بهتر است Dicanter از خارج از کشور تهیه شوند گرچه هرچقدر از کیفیت مورد نظر بکاهیم، تغیر و تصرف در دستگاه ها مجاز خواهد بود. به هرحال برای تهیه ماشین آلات خارجی باید تحقیقات مناسبی برای انتخاب کشور مبدا صورت گیرد ولی کشورهای آلمان و دانمارک و ایتالیا به عنوان تولید کننده ماشین آلات صنعتی با کیفیت پیشنهاد می گردد.
برای خرید تری کانتر یا دی کانتر شرکت Flottweg آلمان با شهرت جهانی برای جداسازی مواد مختلف از یکدیگر و یا رقبای آن شرکت می تواند گزینه مناسبی باشد. شرکت Meccar Impianti از تولید کنندگان ماشین آلات پودر خون تا ظرفیت ۱۰۰۰ کیلوگرم بر ساعت می باشد.
از طرفی دیگر کشور های آسیایی نیز به قیمت کمتر مشهور هستند، در این بین شرکت A&S Thai Works Co تایلندی نیز به طور تخصصی تولید کننده کارخانجات پودر خون در کشور های منطقه هستند.