- مقدمه: ماهیانی که مناسب مصرف انسان نباشد و همچنین آبزیان صید ؟؟؟
برای تولید پودرماهی بکار میرود که دارای بازاری جهانی قابل ملاحظه میباشد.
با اینحال، مداوماً فرآیند و راههای نوینی از مصرف ماهی دریایی، ضایعات ماهی و احشاء ماهی، مورد بررسی و تحقیق قرارمیگیرند.
هدف اصلی از تولید سیلانه ماهی ابداع فرآیندهایی با هزینه سرمایهگذاری پائین بوده بتوان آنها را در کشتیهای ماهیگیری و یا درمکانهای کوچک و دورافتاده که درآنها کارخانههای پودرماهی ازنظراقتصادی نمیتوانند فعالیت نمایند، بکار برد.
یکی از فرآیندهایی که موردتوجه قرارداشتهاند نگهداری حفظ کیفیت شیمیایی به ماهی بوسیله اسید یا بازها، توأم با هیدرولیز و یا بدون آن، میباشد ]آندرسن،آراسون و یونسون[1]، 1981؛ را وگلیدبرگ[2]،1982[.
فرآوردههای حاصل از این فرآیند شیرابه سیلویی ماهی خوانده میشود.
شیرابه سیلویی ماهی را شاید بتوان بصورت فرآوردهای مایع و ساخته شده از ماهی یا اجزایی از ماهی و اسید یا ندرتاً باز (مانند هیدروکسیدسدیم)، توصیف نمود.
مایع شدگی (میعان) براثر عمل آنزیمهایی که بطورطبیعی دربدان ماهی حضور دارند.
ایجاد شده، و بوسیله اسید که شرایط صحیح برای تجزیه بافتها توسط آنزیم و محدود ساختن رشد باکتریهای فاسدکننده را ایجاد میکند، شتاب میگیرد.
اکثراً اسیدهای آلی (ارگانیک) بطورمتداول برای تولید شیرابه سیلویی از ماهی بکار میروند.
شیرابه سیلویی ماهی بصورت تجارتی در اسکاندنیاوی و لهستان مورداستفاده قرارمیگیرد.
تولید سالانه حدود 120000تن فرآورده است که عمدتاً با بکاربردن اسیدفرمیک، اسیداستیک و اسیدهای معدنی تولید میگردد.
این فرآورده عموماً بعنوان غذا برای ماهی، حیوانات خزدار، خوکها و غیره بکار میرود.
2- پس زمینه و سابقه تولید شیرابه سیلویی یک ابداع جدید نیست.
نخستین بار در فنلاند درسال 1920 توسط ای.
آی.
ویرتانن[3]، راوگیلدبرگ[4]، 1982، معرفی گردید.
او علوفه سبز را به کمک آمیزهای از اسیدهای سولفوریک و هیدروکلریک عمل آورد.
این روش درسالهای 1930 توسط ادین[5] برای حفظ و نگهداری و مایعسازی انواع مختلف ماهی و ضایعات ماهی، اتخاذ و اقتباس گردید (ادین، 1940).
تولید شیرابه سیلویی ماهی در مقیاسی صنعتی درسال 1948 در دانمارک آغاز شد و پس از سه سال بالغ بر 15000تن سیلوی ماهی توسط 14شرکت تولید گردید.
پترسن،1951[6] در آغاز شیرابه سیلویی ماهی فقط توسط اسیدهای معدنی و غیرآلی نظیر اسید هیدروکلریک و اسیدسولفوریک استفاده میگردید، با اینحال گرچه این اسیدها نسبتاً ارزان بودند، معذالک بسیار مناسب نبودند زیرا عمل نگهدارنده آنها بدواً هنگامی مؤثر واقع میشود که مقدار PH پائین و تاحد 2میباشد (آنرندسن، آراسون و یونسون، 1981).
بدین ترتیب لازم است که مادهغذایی پیش از آنکه به حیوانات خورانده شود اسیدزدایی گردد (پترسن، 1953).
اثر نگهدارنده و حفاظتی بسیاری از اسیدهای آلی از قبیل اسیدفرمیک درسطح PH بالاتری فعال میگردد (PH=4).
از اینرو در سالهای اخیر اسیدفرمیک بنحو فزایندهای درتولید شیرابه سیلویی بکاربرده شده است.
دریوگسلاوی سابق، آزمونهایی در زمینه اسفاده از انواع مختلف اسیدها و آمیزههای اسید در شیرابه سیلویی و بمنظور نگهداری ضایعات و تفالههای ساردین بعمل آمدند.
نتایج بدست آمده آن بودند که ارزانترنیشان یک آمیزه 3% اسیدسولفوریک و اسیدفرمیک به نسبت بود.
(لیساک[7]، 1961).
دانشمندان نروژی یک برنامه بزرگ مقیاس پژوهشی را درسال 1974 پیرامون تولید شیرابه سیلویی از احشاء و ضایعات و لقالههای ماهی، آغاز نمودند.
آنها دریافتند که ارزش غذایی شیرابه سیلویی ازطریق ذخیرهسازی زوال مییابد، که عمدتاً بسبب تجزیه اسیدآمینه تریپتوفان در شرایط اسیدی میباشد.
هنگامیکه شیرابه سیلویی با علوفه سبز آمیخته میگردد چنین مشکلی معمولاً وجود ندارد زیرا گیاهان معمولاً مقدار تریپتوفان پائینی دارند.
چنانچه شیرابه سیلویی با علوفه سبز خشک نظیر پودرعلف آمیخته گردد و هوا بتواند آزادانه دراطراف این مخلوط جریان داشته باشد، در آن صورت اسید بیشتر و یا حداقل اسیدفرمیک 3% برای پیشگیری از رشد قارچ و کپک لازم است.
با اینحال استفاده از آمیزه 5/1% اسیدفرمیک و پروپیزیک کفایت میکند و این آمیزه نسبت به اسیدفرمیک خالص ارزانتر میباشد(گیلدبرگ ورا، 1977)؛ اشتروم[8]و دیگر تحقیق همراه، 1980؛ یانگارد[9]، 1991.
درسالهای اخیر نروژ دارای تولید سالانه 40000 تا 50000 تن بوده است و درسال 1992 تولید شیرابه سیلویی از ماهی و ضایعات ماهی حدود 60000تن بود.
(یانگاردا، 1991، اشتورمو[10]، 1993).
با افزودن قند یا حبوبات قندی همراه با لاکترباسیلها به ماهی و ضایعات ماهی میتوان شیرابه سیلویی تولید نمود.
لاکتوباسیلها قند را به اسیدلاکتیک تبدیل مینمایند که ماهی را حفظ کرده و شرایط مساعدی برای شیرابه سیلویی ایجاد میکند(پترسن، 1953؛ نیلسون و رایدین[11]، 1968).
برخی از لاکتوباسیلها علاوه براسید عناصر و مواد دیگری نیز (پادزیست(آنتی بیوتیک)) تولید میکنند.
که اثر حفاظتی و نگهدارندهشان را افزایش میدهد.
(لیندگِرِن و کِلِوشتروم[12]، 1978؛ شرودر[13]، 1980).
این باسیلها درعین حال جلوگیری کننده از اکسیداسیون چربیها نیز تلقی میگردند (راوگیلدبرگ، 1982).
شیرابه سیلویی تولید شده با لاکتوباسیلها هنوز به مرحله تولیدرسمی نرسیده است.
تجربیات تغذیهای با جوجهها نشان دادهاند که که شیرابه سیلویی تخمیری درمقام غذا بهیچوجه پائینتر از شیرابه سیلویی تهیه شده بشیوه مرسوم و قراردادی نمیباشد (ویراهادیکوسوما، 1969؛ کومپیانگ، دَروانتو و آریفودین[14]، 1979).
این موضوع نیزقابل استنباط است که شیرابه سیلویی نگهداری شده با بکاربردن لاکتوباسیلها ازنظر تولید ارزانتر از شیرابه سلولی نگهداری شده ازطریق موادآلی است علیالخصوص هنگامیکه ضایعاتی غنی از کربوهیدرات همچون ملاس (شیرما)، آب پنیر(کشک)، و غیره تولید گردند (آرندسن، آراسون و یونسون، 1981).
گرچه شیرابه سیلویی اسیدی متداولترین نوع آنست، معهذا چندین روش شناخته شده دیگر نیز وجود دارند.
درکانادا کوشش بعمل آمد که احشاء را بوسیله نیترات حفظ نمایند، با اینحال اثرات حفاظتی و نگهداریکننده آن کوتاه بوده و از اینرو برای ذخیرهسازی و نگهداری درازمدت بسیارسودمند نبود (فری من و هوگلند[15]، 1956).
درایسلند تجربیات تغذیهای پیرامون پودرتولید شده از شیرابه سیلویی بازی حاصله از احشاء بعمل آمد، که حاکی از آن بودکه ارزش غذایی آن مشابه ارزش غذایی پودرماهی کپلین[16] مرغوب بوده است (داگبیارتسون[17] و دیگر محقیقین همراه، 1976).
ازطرف دیگر، باین موضوع نیز اشاره شده است که در شیرابه سیلویی بازی تاحدودی خطر وارد آمدن صدمه و خسارت به اسیدهای آمینه مهم وجود دارد که میتواند منبع به یک سطح تغذیهای پائینتر و تاحدی مشخص، خطرناشی از شکلگیری لیزینوآلامین گردد – یعنی اسیدآمینهای که میتواند باعث مسمویت درحیوانات شود.
(ناشناس، 1976؛ گیلدبرگ ورا، 1977؛ راوگیلدبرگ، 1982).
درفرانسه و درایالات متحده غذاهای حیوانی از ماهیهای زاید از طریق روشهایی که مشابه تولید شیرابه سیلویی میباشند، تولید میگردند.
دراین مورد، به ماده خام آنزیمهایی افزوده میگردند تا پروتئین ماهی را تجزیه نمایند.
تجزیه پروتئینها در ظرف چندساعت روی میدهد که پس از آن استخوانها، پوست و چربی برداشته میشوند.
پس ازآن محلول پروتئینی بصورت یک کنسانتره (محلول تغلیظی) تقطیر گردیده و یا خشک شده وبصورت پودر در میآید: این فرآورده (فرآورده هیدرولیزی) عمدتاً برای تغذیه حیوانات جوان بعرض شیر یا شیرخشک بکار میرود (تیترسون و ویندسور[18]، 1976؛ ناشناس، 1977).
تولید فرآوردههای هیدرولیزی درمقایسه با تولید شیرابه سیلویی تا حدودی پیچیدهتر بوده و نیاز به تجیهزات گرانقیمت و مهار (کنترل) دقیق دارد.
3- موادخام موادخام لازم برای تولید شیرابه سیلویی را میتوان به مقولههای زیر تقسیم نمود: ماهی دریایی، ماهی پس مانده و زاید، احشاء و فرآوردههای جانبی وسایر موارد.
در فرآوری صنعتی تجاری ماهی برای مصرف انسان، بازدهها برای مصرف مستقیم انسان حدود 50% میباشند.
50% دیگر شامل فرآوردههای جانبی حاصل از فرآیندها مانند: سر، پوست، استخوانها و احشاء میباشند.
در پارهای از کشورها فرآوردههای جانبی فرآوری شده و به پودرماهی تبدیل و برخی از آنها به شیرابه سیلویی تبدیل میگردند، لیکن قسمت بزرگی از آنها هنوز تلف میگردند.
کارخانههای تولید پودر ماهی معمولاً در بنادر ماهیگیری اصلی جای دارند، که دراین مکانها استفاده زا توده حجیم ماده پس مانده و زاید برای پودرماهی مناسب و راحت میباشد.
دربنادر و جوامتع ماهیگیری دورافتاده و کوچک تدارک ضایعات ماهی کمک کم و یا نامنظم باشد.
ازاینرو عموماً تولید پودرماهی از ضایعات دراین مکانها اقتصادی نمیباشد، لیکن تولید شیرابه سیلویی ماهی انتخابی امکانپذیر میباشد.
شیرابه سیلویی ماهی فرصتی را برای قابل استفاده ساختن فرآورده جانبی صید، احشاء و فرآوردههای جانبی بدست آمده از کشتیهای ماهیگیری و کرجیهای ماهیگیری کارخانه، ارایه میدهد – فرآوردهها و زاویه جانبی صید (صیدهای حاشیهای) غالباً بسبب بهای نازل آن از عرشه بدورانداخته میشوند.
ماهی دریای کمک گهگاه و بطورمتناوب درمقادیری بالغ برفرآوری محلی پودرماهی یا ظرفیتهای انجمادی صید گردد.
حفظ و ذخیرهسازی بصورت شیرابه سیلویی راهی مناسب و معمول برای مصرف این ذخایر میباشد.
4- ترکیب و تغییرات شیمیایی ترکیب شیرابه سیلویی ماهی مشابه ترکیب ماده خام بکار برده شده میباشد.
چنانچه جداسازی روغن باجرا درآید، در آنصورت غلظت سایراجزاء و مؤلفههای ترکیبی در شیرابه سیلویی عاری از روغن شده، نسبت روغن برداشت شده افزایش خواهد یافت.
ترکیب تقریبی موادخاص درجدولهای 1-11 و 2-11 نشان داده میشود (گودموندسون، سیگفوسون و بیارناسون[19]، 1979؟؛ آرندسن، آراسون و یونسون، 1981؛ لال، 1991).
ترکیب شیرابه سیلویی ماهی مشابه ترکیب ماده خام بکار برده شده میباشد.
ترکیب تقریبی موادخاص درجدولهای 1-11 و 2-11 نشان داده میشود (گودموندسون، سیگفوسون و بیارناسون، 1979؟؛ آرندسن، آراسون و یونسون، 1981؛ لال، 1991).
شیرابه سیلویی ماهی فرآوردههای نسبتاً پایدار و با ثبات است، لیکن داشتن دانش و آگاهی راجع به برخی از تغییرات شیمیایی وقوع یابنده درحین ذخیرهسازی، سودمند میباشد.
ازآنجائیکه اسیدمکفی برای متوقف ساختن رشد باکتریایی موجود است، لذا میعان (مایع شدن) تقریباً من حیث المجموع ناشی از پروتئولیز خند تجزیهگر (اتولتیک)، میباشد.
شمیزیستی (شیمیحیاتی) این فرآیند بطورمفصل بررسی نگردیده است، لیکن اندیشیده میشود که تاقسمتی تحت تأثیر مقادیرنسبی عضله، احشاء، پوست و سایر قسمتهای ماهی باشد.
درطی میعان (مایع شدگی) و ذخیرهسازی اولیه، پروتئین به واحدهای کوچکتر یعنی تپیدها و اسیدهای آمینهآزاد، تجزیه میگردد.
هنگامیکه امکان داده میشود تا خود تجزیهگری (اتولیز) ادامه یابد، درآنصورت درصد ازت موجود دراسیدهای آمینه آزاد ضمن آنکه ازت پیوند خورده و محصور در پلیتپیدها کاهش مییابد، افزایش حاصل میکند.
تجزیه و خردشده بیشتر اسیدهای آمینه آزاد ایجاد آمونیاک نموده و باعث فقدانها و نقصانهای اسیدهای آمینه اساسی و بنیادین همچون تریپتوفان میگردد، گرچه سایراسیدهای آمینه در شیرابه سیلویی ماهی نسبتاً پایدار و ثابت میباشند.
یک سنجش تراز نشده و خام از گسترهای که تا آن حد هیدرولیز پروتئین روی داده است را میتوان از نسبت اجزاء محلول پروتئین به ازت تام، بدست آورد.
صرفنظر از نوع شیرابه سیلویی، تاحد 70% از ازت موجود، چنانچه دماهای ذخیرهسازی درمحدودههای صحیح قرارداشته باشند، درظرف یک هفته محلول خواهد بود.
دریافته شده که پیدایش و توسعه ازت محلول وابسته به دما خواهد بود.
(تترسون وویندسور، 1974).
درشکل 1-11 میتوان افزایشهای خصوصاً سریع دردمای بالاتر را درطی چند روز اول ذخیرهسازی برای یک شیرابه سیلویی فراهم آمده از شاه ماهیهای کوچک توأم با اسیدفرمیک، مشاهده نمود (تترسون، 1982).
درشکل 2-11، نرخهای تشکیل ازت غیرپروتئین دردمای 30درجه سانتیگراد برای قسمتهای مختلف ماهی در شیرابه سیلویی ساخته شده بکمک اسیدفرمیک، نشان داده میشوند.
بالاترین نرخ پروتئولیز دراحشاء و سر، ولیکن پائینترینشان در گوشت بدن واقع بود (بکهوف، 1976) درشکل 3-11 شکلگیری ازت غیرپروتئین (NPN) در شیرابه سیلویی تولید شده از ماهی کپلین (capelin) براثر افزودن اسیدفرمیک و اتوکسی کین (ethoxyquin).
شکل 3-11 همچنین اثر گرم کردن و حرارت دادن شیرابه سیلویی را نشان میدهد (اسپد و دیگرمحقیقین همراه، 1992).
افزایش ازت فراّر تام (TVN) عمدتاً بسبب افزایشی در NH3-N صورت میگیرد؛ و آمید- ان (Amide – N) کاهش یافته لیکن تریمتیلامین (TMA) افزایش نمییابد.
از اینرو استفاده نمودن از مقادیر TMA بعنوان یک شاخص کیفیت مادهخام پیش از فرآوری امکانپذیر میباشد.
(یانگارد، 1987).
TNN در شیرابه سیلویی حاصل از ماهی به مقداری درحدود 1100میلیگرم NH3 در 100گرم از نمونه خواهد رسید که عمدتاً بسبب تجزیه و خردشدگی اسیدهای آمینه گلوتامین و آسپاراجین (آسپارژین)، میباشد (آرسون 1986، هارلند و نییا، 1988،1989).
اینکه محتواهای کاهش یافته گلرتامین یا آسپاراجین در فرآوردهنهایی دارای تأثیری برارزش زیست شناختی (بیولوژیک) شیرابه سیلویی بمنزله یک ذخیره غذایی میباشند یا خیر، مبحثی است که لازم است موردآزمایش و بررسی قرارگیرد.
(اِسپد، راونین، 1989؛ اسپد، هالَند و نییا، 1990؛ اسپد و دیگر محقیقین همراه، 1992).
پارهای تغییرات عمده شیمیایی میتوانند در مرحله روغنی درطی ذخیرهسازی شیرابه سیلویی، روی دهند.
سطح بالای اسیدهای چرب غیراشباع واکنش با اکسیژن بمنظور شکل دادن هیدروپروکسیدها و فرآوردههای واکنشی از قبیل اتوکسی کین (ethoxyquin) (P.P.M 200) به شیرابه سیلویی واکنشهای اکسیداسیون را آهسته و کند خواهند کرد: تریگلیسریدها درنتیجه لیپولیز (تجزیه لیپوپروتئین – م.م تجزیه و به اسیدهای چرب آزاد تبدیل خواهند شد.
افزایش اسیدهای چرب آزاد در شیرابه سیلویی شاهماهی کوچک که درچندین دما ذخیره و انبارشده باشد، طبق آنچه که درشکل 4-11 نشان داده شده است، موردسنجش قرارگرفته است.
(تترسون، 1976؛ 1982).
میتوان دید که شکلگیری اسیدچرب آزاد بیشترین سرعت را درطی روزهای نخست ذخیرهسازی و انبار دارد و وابسته به دما میباشد.
دریک روغن با کیفیت و مرغوب و مناسب برای تخلیص و پالایش بمنظور قابل خورن و مأکول شدن، یک محتوای اسیدچرب آزاد حدود 3% یا کمتر مطلوب و دلخواه میباشد.
(تترسون، 1982).
نرخای هیدرولیز روغن در شیرابه سیلویی تولید شده از انواع مختلف ماهی متغیر میباشند، فیالمثل در شیرابه سیلویی مکرل (macherel)، نرخ هیدرولیز روغن بسیار پائینتر از شیرابه سیلویی شاهماهی کوچک (Sprat) بود، و به شکل 5-11 بنگرید.
(ریس،1981).
بمنظور حفاظت از کیفیت روغن، لازم است که پس از تولید پرقدر زودتر امکان داشته باشد، از شیرابه سیلویی مجزا و جدا گردد (ویندسور و بارلو، 1981).
5- روشهای تولید تولید شیرابه سیلویی همانگونه که درشکل 6-11 نشان داده شده، فرآیندی نسبتاً ساده میباشد.
ماده و جنس ماهی خردوریز شده و با نگهدارندهها برحسب جنس ماهی و استفاده موردنظر، آمیخته میگردد (ویندسور و بارلو، 1981؛ آرانسون و هاردارسون، a,b 1982؛ یوناتانسون، 1983؛ آراسون و گودموندسون،1984؛ آراسون، آسگایرسون و هاردارسون،1984؛ آراسون، گودموندسون و رونولفسون، 1984؛ آراسون، تورودسون و والدیمارسون، 1990).
آنزیمهایی که از قبل در ماهی وجود دارند توده جسم ماهی را مایع مینمایند تا نوعی مایع و شیرابه باثبات و پایدار با رایحه و طعم جو خیسانده (مالت)، و خصوصیات بسیارخوب ذخیرهسازی، شکل بگیرد.
کیفیت و مرغوبیت شیرابه سیلویی بستگی به تازگی ماده خام دارد، لیکن سمهایی (توکسینهایی) که ازقبل تشکیل شدهاند درطی فرآیند مفهوم و زایل نمیگردند (راوگیلدبرگ، 1982).
1-5- خردکردن و قیمه سازی نوع تجهیزات لازم برای تولید شیرابه سیلویی از یک ماده خام به ماده دیگر متفاوت است.
ماده خام معمولاً درابتدا خرد و قیمه میگردد و اینکار با آسیابی که حتیالامکان قادر به ایجاد ذرات ریز و لیکن نه بزرگتر از قطر 4-3 میلیمتر میباشد، بهتر بانجام میرسد.
برای توزیع و پخش آنزیمها درسراسر توده و جرم ماهی و همچنین اطمینان از آمیختگی کامل اسید بمنظور اجتناب از ایجاد حبیبها و کیسههایی از ماهی عمل نیامده و پالایش نشده که درآنجا رشد باکتریایی بتواند ادامه پیداکند، خردسازی و قیمهسازی ضروری است (ویندرسور و بارلو، 1981؛ آراسون، ترورودسون و ولادیمارسون،1990).
بهنگام تولید شیرابه سیلویی از احشاء میتوان از آسیابها و خردکنهای دارای سرعت بالا و ظرفیت مقداری کم استفاده کرده و حرت شیرابه سیلویی را با یک تلمبه جریاندهنده دورانی یا سایر تجهیزات ارزانقیمت، حفظ و برقرار نمود.
این تلمبه (پمپ) میتواند هرنوع تلمبه ضداسید، و دارای سرعت پائین با جابجایی وتعویض مثبت باشد.
هنگامیکه شیرابه سیلویی از ضایعات فیلهسازی ایجاد میشود، ماشین و دستگاه کار میباید سختتر و محکمتر بوده و لازم است که پوست و استخوانهای ماهی برآمده و آنرا جابجا نماید و حتی درصورت گیرکردن اشیاء خارجی در درون آن نخواهد شکست.
همچنین تلمبهها (پمپها) نیز بسیارمستحکم و سخت خواهند بود.
دریافت شده است که تلمبههای پیستعونی و یا تلمبههای تک نوع (مونو) تغذیه کنند، از نیروی برق برای این عملیات بهترین مناسبت را دارند و عمل استخراج و اختلاط میباید بوسیله پروانهها انجام گیرد.
بهنگام تولید شیرابه سیلویی از ماهیهای صنعتی از قبیل کپلین (Capelin) خردکننده و آسیاب میتواند دارای سرعت بالا بوده و معمولاً میباید دارای یک برونده (Output) بالا باشد تا بتواند مقادیر بزرگ و بالای ماهی را درزمانی کوتاه عمل آورد.
شیرابه سیلویی میباید توسط مارپیچها در محفظهها (تانکها) مخلوط و آمیخته گردد.
2-5- نگهداری بکمک اسید بمنظور نگهداری بکمک اسید گزینش اسیدها بین اسیدهای معدنی، اسیدهای آلی و یا آمیزهای از هردو این صورت میگیرد.
مقدار اسیدمعدنی لازم برای پائین آوردن PH به 2 را شاید بتوان بکمک فرمول تجربی زیر که توسط (ادین، 1940) ابداع گردیده، یافت.
لیترآمیزه اسیدسولفوریک و هیدروکلریک با نرما لیتر که درآن (a) درصد پروتئین خام و عمل نیامده (وزن مطلوب) و (b) درصد خاکستر و بقایا (وزن خشک) میباشد.
این فرمول دلالت برآن دارد که تقریباً برای نگهداری و حفظ 100کیلوگرم ماهی که اکثرش استخوان باشد 9لیتر از یک اسیدمعدنی N 14 لازم است؛ با اینحال برای ماهی روغنی با محتوای خاکستر و بقایای کم بطورتقریبی 4لیتر موردنیاز (راوگلیدبرگ، 1982).
شیرابه سیلویی توأم با اسیدمعدنی توسط کشاورزان و پرورشدهندگان بصورت یک فرآورده پرداخت نشده و تکمیل نشده خریداری میشود و میباید بیش از تغذیه خنثی گردد.
دریافت شده، که معقول آنست که 50-20کیلوگرم گچ بازاء هریک تن از شیرابه سیلویی افزوده گردد.
بهرحال، سطح بالای از ملح که دراثر خنثیسازی حاصل میشود ازنظر غذایی نامطلوب میباشد.
شیرابه سیلویی خنثی شده از یک کیفیت محافظتی حداکثر 48ساعته برخوردار میباشد.
(پیترسن،1953).
یونهای هیدروژن (پروتونها) نمیتواند از درون غشاءهای سلولی انتشار یابند و رخنه کنند، و از اینرو سلولهای زنده قادر به حفظ یک PH خنثی در سیتوپلاسم دربرخی از شیرابههای سیلویی اسیدی میباشند.
با این وجود ممکنست که پروتونها بدرون سلول بصورت یک اسیدآلی غیریونیزه ضعیف حمل گردند، البته با این شرط که محیط اسدی باشد.
اسیدهای آلی ضعیف در PH پائین دارای نوعی یونیزاسیون نسبتاً پائین میباشند و بنابراین میتوانند آزادانه از خلال غشاءهای سلولی عبورکنند.
همین اسیدآلی در درون سلول که درآنجا PH خنثی است.
یونیزه خواهد شد و بتدریج منتهی به PH پائینتر و تجمع آنیونها، خواهد شد.
این عوامل دراثرات ضدمیکربی اسیدهای آلی ضعیف سهیم میباشند (آرنه سن، آراسون و یونسون، 1981؛ راویگلدبرگ، 1982؛ لال، 991).
فعالیت ضدمیکربی اسیدهای آلی بنحو شاخصی بهنگامی که PH شیرابه سیلویی به پائینتر از مقداری معادل با Pka اسیدآلی ضعیف سقوط میکند، افزایش مییابد.
بعنوان مثال برای آنکه اسیدهای فرمیک و پروپیونیک از کمتر از 50% از غلظت آن درشکل تجزیه شده ضدمیکربیشان برخوردار باشند (برای اسیدپرونیونیک 86/4=Pka و برای اسیدفرمیک 75/3=Pka)، PH شیرابه سیلویی بترتیب میباید پائینتر از 75/3 و 86/4 باشد (آرنه سن، آراسون و یونسون، 1981؛ راوگیلدبرگ، 1982؛ لال، 1991).
اسیدهای آلی گرانتر از اسیدهای معدنی متداول میباشند لیکن مصرف آنها نوعی ثابت و پایداری دریک PH بالاتر (حدود 00/4) و بیشتر از ثابت و پایداری ایجاد شده و با اسیدهای معدنی ارائه میدهد.
از اینرو شیرابه سیلویی تولید شده با اسیدهای آلی میتواند بدون خنثیسازی درغذا مورد استفاده قرارگیرد.
(تیترسون و ویندسور، 1973، 1974).
واحد دوزاژاسید شامل یک پمپ اندازهگیری با کمیت قابل تنظیم و یک محفظه (تانک برای اسید میباشد.
بسیار حائز اهمیت است که بهنگام سیلویی کردن از دوزاژ صحیح اسیدنگهدارنده استفاده گردد.
برای آنکه اسید بنحوی مکفی بدون تمامی ماده و جنس موردنظر داخل گردد، پراکندگی و انتشار آن میباید کاملاً همگن (هوموژن) باشد.
بلافاصله پس از آنکه اسید افزوده شد، قرائت PH بسبب این واقعیت که اسید درظرف مدت زمانی کوتاه درسازه سلول داخل میگردد، بطور تصنعی پائین آورده خواهد شد.
همچنین این موضوع بخاطر سپرده خواهد شد که یک محتوای استخوان بالا باعث خنثیسازی اسید خواهد گردید (پترسن، 1953؛ ویکلن، 1987).
3-5- آمیختگی و استخراج بهنگام افزودن اسید قیمهماهی بطور خفیف سخت خواهد شد.
دراین زمان میعان (مایع شدگی) پیش خواهد رفت و نرخی که براساس آن این فرآیند روی میدهد وابستگی به ماهیّت مده خام، آنزیمهای گوارشی، ترکیب (لیپید، پروتئین و رطوبت)، دما و مقدار اسید دارد (ویندرسور و بارلو، 1981؛ آراسون، اَسیگیرسون و هاردارسون، 1984).
شیرابه سیلویی بتدریج بسبب فعالیت آنزیمهای تجزیهکننده یافت که بطورطبیعی درماهی وجود دارند، مایع خواهد شد.
پروتئازهای گوارشی دارای یک طیف PH بهینه 4-2 بوده و فعالیت آنها بتندی و بسرعت به بالای 4=PH کاهش پیدا میکند.
(راوگیلدبرگ، 1976).
یک تانک گوارش – یا تانک روزانه که مقاوم به اسید باشد در مراحل و گامهای نخستین موردنیاز است.
دراین زمان آمیزه بوجود آمده بطور ثابت و مداوم هم زده میشود و برای نرخ و میزان صحیح اتولیز (تجزیه خودانگیز – م.م دمای لازم انتخاب میشود.
پروتئازهای گوارشی حاصله از ماهی در دمای 50-45 درجه سانتیگراد حداکثر فعالیت را دارند (راوگلیدبرگ، 1982).
پس از یکهفته و دردمای بین 23و30درجه سانتیگراد تقریباً 80% از پروتئین موجود در شیرابه سیلویی نگهداری شده با اسیدمحلول میگردد (بکهف، 1986؛ گلیدبرگ و را، 1977؛ راوگیلدبرگ، 1982).
همانگونه که قبلاً توضیح داده شد، نرخ میعان (مایع شدگی) وابته به دما میباشد.
بعنوان مثال شیرابه سیلویی ساخته شده از پسماندهها و تفالههای تازه و سفیدماهی، ممکن برای مایع شدن در دمای 25درجه سانتیگراد حدود 2روز ولیکن در دمای 15درجه سانتیگراد حدود 10-5 روز و در دماهای پائینتر زمانی بسیارطولانیتر وقت لازم داشته باشد (ویندسور و بارلو، 1981).
پس از گام و مرحله میعان (مایع شدگی) میتوان شیرابه سیلویی را دریک بمحفظه (تانک) ذخیره نموده و گهگاه هم زد.
درتانک روزانه ته نشت کمی از ذرات و اجزاء غیرمحلول بافتی، استخوان، شن و سایر ذرات سنگین در ته آن انباشته خواهند شد، به شکل 7-11 بنگرید (آراسون، تورودسون و والدیمارسون، 1990).
4-5- ذخیرهسازی بنابر یافتههای حاصله در آزمونهای قبلی، میتوان شیرابه سیلویی را برای مدتی طولانی بسبب محتواهای اسیدی آن، ذخیره و نگهداری نمود.
چنانچه کارخانهای تقریباً بسیاری از تجهیزات موردنیاز را داشته باشد، درآنصورت تولید شیرابه سیلویی میتواند بسیار اقتصادی باشد.
در مواقعی خاص، مقدار مواد رسیده میتوانند از ظرفیت روشهای مرسوم بکار برده شده تجاوز نمایند و در این صورت شیرابه سیلویی وسیله و طریقی ارزان برای فرآوری ضایعات ماهی بمقادیر زیاد و در زمانی کوتاه میباشد.
به اثبات رسیده است که میتوان شیرابه سیلویی را بمدت حداقل 5/1 تا 2سال ذخیره و انبار نمود، لیکن بمنظور جلوگیری از اکسیداسیون چربی، لازم است که آنتی اکسیدانها اضافه گردند (راوگلیلدبرگ، 1982).
فضاها و فاصلههای ضروری برای کارخانهای نشان داده میشود که درآن ماده خام شیرابه سیلویی بین 192 تا 460تن درماه متغیر میباشد.
دراین مورد خاص دوتانک 115تنی وجود دارند که هرکدام ذخیره 2هفته ماده خام را انبار میکنند با این تمهید که درطی ماههای اوج ذخیره تدارکاتی منظم و مرتب باشد.
اندازه سایر تانکها وابسته به امکانات ترخیص و تخلیه میباشد.
تانکهای ذخیرهسازی ماده خام میتوانند واجد کنشی ثانوی نیز باشند؛ یعنی محفظههایی (تانکهایی) باشند برای شیرابه سیلویی دارای چربی کم (شیرابه سیلویی مجزا شده).
ماده خام سنجیده شده، روغن جدا و مجزا میگردد و شیرابه سیلویی بدرون تانکهای ذخیرهسازی تلمبه میشود که درآنجا ذخیره و انبار میگردد تا زمانیکه بتواند تغلیظ گردد حفظ فضای ذخیرهسازی، برای شیرابه سیلویی غلیظ شده نیز کمچربی (مجزاشده) مورد استفاده قرارگیرند.
با تسهیم و چند کارهسازی تانکها امکانات بسیاری برای ذخیرهسازی درحین مراحل مختلف تولید وجود خواهند داشت (آراسون، اسگیرسون و هاردارسون، 1984؛ تورودسون و والدیمارسون، 1990).
شیرابه سیلویی پیش از فرآوری در تانکهای ذخیرهسازی یا تانکهای گرمکننده خاص که متصل و مرتبط با خط فرآوری میباشند، میباید حرارت داده شده و گرم میشود.
ضرورتهای اصلی برای فضای ذخیرهسازی شیرابه سیلویی در زیر عرضه میگردند (آراسون، اسگیرسون و هاردارسون، 1984).
تانکهای ذخیرهسازی چنانچه حاوی شیرابه سیلویی در دماهای پائین باشند ((دما)) درآن صورت میتوان آنها را از فولاد ساختمانی عادی (نرمال) ساخت (37st).
لازم است که در دماهای بالا 30درجه سانتیگراد تانکها از فولاد ضدزنگ ضدخوردگی و پوسیدگی (نظیر AMSE 318 یا SIS 2343) و یا از پلاستیک مقاوم به حرارت (پلیاستر) ساخته شوند.
تانکهای حرارتی میباید عایقکاری شوند.
میباید نزدیک به کارخانه مکان داده شوند.
آمیختهسازی و استخراج شیرابه سیلویی میباید امکانپذیر باشد.
هیچ زاویه و گوشه و کنار یا نقاط بنبستی نباید وجود داشته باشند که رشد باکتریایی بتواند درآنجا آغاز گردد.
5-5-حمل و نقل واضح است که ضرورت دارد تولید کنسانتره شیرابه سیلویی درمقیاسی بزرگ صورت گیرد تا به سوددهی برسد.
این واقعیت توجه را بسمت حملونقل و ساماندهای حملونقل برای شیرابه سیلویی معطوف میسازد.
همانگونه که قبلاً اشاره شد شیرابه سیلویی میباید کارآمد و ارزانقیمت باشد تا سودآور گردد.
حملونقل را میتوان به مراحلی چند تقسیم نمود (آراسون و هاردارسون، a,b1982؛ آراسون، اسگیرسون و هاردارسون،1984): حملونقل از تولیدکنندگان شیرابه سیلویی تا کارخانه فرآوری شیرابه سیلویی: الف) از کشتی؛ ب) از تولیدکننده واقع در کرانه ساحل و خشکی.
حملونقل در درون کارخانه حملونقل فرآوردههای شیرابه سیلویی، از قبیل روغن ماهی و شیرابه سیلویی کمچربی، کنسانتره شیرابه سیلویی و پودرشیرابه سیلویی.
هریک از این نکات اکنون مورد بحث قرارخواهند گرفت.
حملونقل از تولیدکنندگان شیرابه سیلویی تا کارخانه فرآوری شیرابه سیلویی.
دو امکان مورد بحث قرارمیگیرند: حملونقل از کرجی ماهیگیری یا از یک ایستگاه و مقر شیرابه سیلویی درکرانه ساحل.
چنانچه شیرابه سیلویی از یک کرجی ماهیگیری میآید، در آن صورت به ساحل تلمبه شده و درون تانکهایی که مجزا و متحرک هستند قرار میگیرد، یا اینکه مستقیماً به تانکهای تدارکاتی و ذخیرهای کارخانه شیرابه سیلویی تلمبه میشوند.
تانکهای مجزا درون تانکهای تدارکاتی و ذخیرهای نزدیک به کارخانه تخلیه میگردند.
چنانچه تولید شیرابه سیلویی در کرانه ساحلی صورت گیرد، درآنصورت سامانه (سیستم) حملونقل وابسته به شرایط موجود درهرمحل خواهد بود.
چنانچه تولید شیرابه سیلویی در نزدیکی و مجاورت کارخانه صورت پذیرد، در آن صورت طریق منطقی تلمبه کردن آن است.
هنگامی که مسافت و فاصله از کارخانه افزایش مییابد، تلمبه زنی از جذابیت کمتری برخوردار بوده و حملونقل در کامیونهای دارای منبع (کانتینرها) سودآورتر میگردد.
وسرانجام آنکه، به نقطهای میرسیم که حملونقل شیرابه سیلویی بسبب فواصل و مسافتهای زیاد فاقد سوددهی خواهد بود.
حملونقل در درون کارخانه، حملونقل در درون کارخانه فقط از طریق تلمبهزنی صورت میگیرد و لولهها میباید از پلاستیک یا فولاد ضدخوردگی و زنگزدگی ساخته شده باشند.
حملونقل فرآوردههای شیرابه سیلویی.
حملونقل فرآوردههای شیرابه سیلویی ازقبیل روغن ماهی و شیرابه سیلویی کمچربی یا کنسانتره شیرابه سیلویی، با روشهای مرسوم و قراردادی برای حملونقل مایعات یعنی درتانکها انجام میگیرد.
اخیراً، روش نوینی از حملونقل معرفی گردید که شاید در حملونقل این فرآوردهها سودمند باشد.
این روش شامل یک منبع (کانتینر) با یک بالون در درون آن میباشد و مایع بدرون بالون تلمبه میگردد.
بالونهایی با ظرفیت 18مترمکعب هم اکنون دربازار وجود دارند.
فرآوردهها را میتوان بدون نیاز به تعویض تانک یا منبع حملونقل از محل تولید به محل مصرف حملونقل نمود.
6- خواص فیزیکی شیرابه سیلویی دانش نسبت به شیرابه سیلویی و ماده خام امری حائز اهمیت برای آنهایی است که مایلند شیرابه سیلویی تولید کنند.
این دانش و آگاهی تمامی فرآیند را تسهیل نموده و از آن طریق پیش بینی وضع هرماده و عنصر امکانپذیر میباشد.
کارتحقیقی زیر برای ارزیابی پارهای از خواص فیزیکی مهم شیرابه سیلویی ماهی یعنی، ویسکوزیته، ضریبهای انتقال حرارت و خاتمه هیدرولیز، باجرا درآمده است (آراسون، اسگیرسون هاردارسون، 1984).
1-6- ویسکوزیته تمامی مایعات نسبت به تغییر شکل و اندازه مقاومت نشان داده و دربرابر تمامی تغییرات درماده و عنصر مقاومت میکنند.
این خصوصیت ویکسوزیته خوانده میشود و نتیجه و حاصل نیروهای موجود بین ملکولهای در آن ماده و عنصر است که آنها را پیوسته به یکدیگر نگه میدارند.
اگر قرار باشد که بخشهایی از یک ماده و عنصر بین مکانهایی حملونقل گردند در آن صورت نیرویی خاص برای غلبه بر نیرویی که ماده و عنصر را پیوست به یکدیگر نگه میدارد، لازم است (آرسون، اسگیرسون و هاردارسون، 1984).
جریانیابی مایع درلولهها تا حدزیادی وابسته به ویسکوزیته و سرعت و همچنین سطح تماس بین مایع و لولهها، میباشد.
درتعیین ظرفیت حملونقل لولهها، لازم است که به نیروهای مقاومت و ویسکوزیته توجه شود.
نیروهای مقاومت نسبت به رابطه مستقیمی با فشار دینامیکی مایع دارند.
متداولترین واحد برای سنجش ویسکوزیته سانتیپواز (cP) میباشد.
یک پواز معادل یک گرم درهرمتردرثانیه میباشد (lg/ms).
ویسکوزیته آب در20درجه سانتیگراد حدود یک سانتیپواز و ویسکوزیته روغن کبدماهی کُد در20درجه سانتیگراد حدود 60سانتیپواز میباشد.
ویسکوزیته بسیار به دما وابسته است و دانستن دما برای سنجش یک ویسکوزیته مفروض حائز اهمیت میباشد.
ویکسوزیته روغن کبدماهی که دردمای 10درجه سانتیگراد 95سانتیپواز و در دمای 50درجه سانتیگراد 20سانتیپواز است.
ویسکوزیته آب در10درجه سانتیگراد 3/1سانتیپواز (CP) ولی در 50درجه سانتیگراد CP55/0 (55/0 سانتیپواز) میباشد.
دانستن ویکسوزیته مایعی که قرار است ازطریق لولههای خاصی جریان یابد بسیارمهم میباشد.
مایع رقیق یعنی دارای ویکسوزیته پائین بسیار بهتر از مایع دارای ویکسوزیته بالا جریان مییابد.
مایعات به دو گروه نیوتونی (Neutonian) و غیرنیوتونی تقسیم میشوند، و این ردهبندی وابسته به سنجشهای ویکسوزیته میباشد.
ویکسوزیته مایعات نیوتنی به دما وابستگی داشته لیکن به نرخ گسل (گستگی) (Shearrate) وابسته نمیباشند.
2-6- ویکسوزیته احشاء و شیرابه سیلویی ویسکوزیته مایعات با حرکتها و جنبشهای مایعات تغییر میکند بنحوی که ویسکوزیته با میزان و نرخ جریانیابی درلولهها متغیر میگردد.
احشاء بتازگی قیمه شده دارای خصوصیات جریانیابی مایعات پلاستیک کاذب (Pseudo – Plastic) میباشد که به معنای آنست که با یک نرخ جریانیابی بالاتر سطح ویسکوزیته پائینتر میباشد.
نتیجه آنکه فشار مقاومت افزایشی باندازه نرخ افزایش یافته جریانیابی آنگونه که بعنوان نمونه در موردی که آب تلمبه میشود، ندارد (آراسون، اسگیرسون و هاردارسون، 1984).
ویکسوزیته به ترکیب مایع حملونقل شده وابستگی دارد.
ویسکوزیته شیرابه سیلویی چرب (پرچربی) بسیار بالاتر از شیرابه سیلویی کمچربی میباشد.
همچنین تجزیه مواد درمایع نیز برسطح ویکسوزیته موجود درمواد و عناصر تأثیر میگذارد.
ویسکوزیته شیرابه سیلویی درشکل 9-11 نشان داده میشود (آراسون، اسگیرسون و هاردارسون، 19849.
شیرابه سیلویی بطورعادی و نرمال بحدکافی مایع هستند که درظرف چندروز بتوانند تحویل گردند و سنجشهای ویکسوزیته خام به عمل آیند.
این روش در برگیرنده سنجش طول زمان صرف شده برای جریانیابی یک حجم ثابت از شیرابه سیلویی از درون یک قیف با سوراخی بقطر 13میلیمتر میباشد.
شکل 10-11 نتایج حاصله برای شیره سیلویی شاهماهی کوچک (Spart) را نشان میدهد و دیده میشود که کاهش ویسکوزیته رابطه و نسبت تنگاتنگی با افزایش قابلیت انحلال ازت دارد (تترسون و وینه سور، 1974).
3-6- انتقال حرارت انتقال حرارت در درون شیرابه سیلویی و از آن به بیرون از آن به ترکیب، دما و نرخ جریانیابی شیرابه سیلویی بستگی دارد.
ضریب انتقال حرارت برای انتقال حرارت از بخاری و گرمکننده واقع در تبخیرکنندههای آب چسبناک به شیرابه سیلویی، با تجهیزات کارخانه تجربی آزمایشگاههای شیلات ایسلند سنجش و اندازهگیری شد.
این سنجشها و اندازهگیریها درجدول 3-11 نشان داده میشوند.
4-6- خاتمه هیدرولیز در تولید شیرابه سیلویی لازم است که قادر باشیم خاتمه هیدرولیز یعنی هنگامی که قسمت اعظم ماده موردنظر حل گردیده است را پیش بینی نمائیم.
یک روش ساده تعقیب و پیگیری قابلیت انحلال مواد و عناصر استفاده از یک مجزاکننده (جداساز) شیشهای و از آن طریق تولید ته نشت (و رسوب) می باشد.
مجزاکنندهها و تفکیککنندههای شیشهای دربسیاری از کارخانههای پودرماهی در دسترس میباشند و برای استفاده جهت این سنجشها مناسب و درخور میباشند.
ماده خامی که برای این بخشها مورداستفاده قرارگرفت احشاء ماهی کُد بود.
به این احشاء 75%، اسیدفرمیک 85% و 75% اسیدپروپیونیک افزوده شدند و این احشاء درطی تمامی دوره فرآوری گهگاه تکان داده میشدند.
دمای هیدرولیز درحوالی 27درجه سانتیگراد بمنظور شتاب بخشیدن به فرآیند نگهداشته شد (گیلدبرگ ورا، 1977؛ آراسون، آسگیرسون و هاردارسون، 1984) یافتههای حاصل ازاین آزمونها درشکل 11-11 نشان داده میشوند.
7- خوردگی و پوسیدگی فلز درتولید شیرابه سیلویی شیرابه سیلویی احشاء بدون کبد و با 3% اسیدفرمیک تولید گردید و سطح PH آن 8/3-5/3 بود.
شیرابه سیلویی درون چهارلیوان (گیلاس) جای داده شده و از پروانههای (Propeller) مغناطیسی بنحوی استفاده گردید که درطی این فرآیند احشاء حرکتی مداوم و ثابت داشتند.
دما 235درجه سانتیگراد نگهداری شود، حدود 7/0میلیمتر درسال خوردگی و پوسیدگی پیدا میکند.
چنین حرارت دادنی در تولید شیرابه سیلویی روی نمیدهد، و با این وجود معقول آنست که از تانکهای ساخته شده ازفولاد تجاری برای شیرابه سیلویی داغ اجتناب گردد.
تانک ساخته شده از فولاد ضدزنگ فقط 004/0 میلیمتر درهرسال خوردگی و پوسیدگی پیدا کرد، که میتوان نتیجه گرفت که چنین تانکهایی ازطول عمری بسیارطولانی برخوردار می باشند: کمی بعد شیرابه سیلویی با بهمزدنی ثابت و مداوم تا 100-95 درجه سانتیگراد حرارت داده شد.
دراین دما شیرابه سیلویی تقطیرگردیده و مدت حدود 8ساعت وقت صرف شد تا شیرابه سیلویی تاحدی متراکم و غلیظ شود که دیگر نمیشد آنرا بوسیله پروانه مغناطیسی هم زد.