ලංකාවේ කිරිපිටි නිෂ්පාදන යන්ත්‍රාගාර සහ කිරිපිටි නිශ්පාදනයේ වැදගත් අවස්ථා.
By ENG. HASITHA THARINDA JAYAWARDANE
කිරිපිටි නිශ්පාදනයේ සියලුම මූලික සංකල්ප රසායන ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ Unit Operations වල එන මූලික සංකල්ප
කිහිපයක් ලෙස Preheating Heat Exchangers, Multi Effect Falling Film Evaporation, Flash Evaporation, Direct Steam Injection (DSI), Spray Drying, Fluidized Bed Drying & Instant Digestion, Dehumidification, Flash Steam Recovery, Thermal Vapor Recompression (TVR), Mixing, Screening දක්වන්න පුලුවන්. ඉතින් රසායන ඉංජිනේරුවෙක්ට පමණයි මෙහි නිර්මාණය සහ ක්‍රියාකාරීත්වය (Design & Operation) ගැබුරටම වටහා ගන්න පුලුවන් වන්නේ. මෙහිදී මම මේ උපකරණවල ක්‍රියාකාරීත්වය විස්තර කරන්න යන්නේ නැහැ. නමුත් කිරි වල පෝෂණ ගුණය හීන වන අවස්ථා ටිකක් විතර විස්තර කරන්නම්. එතකොට පුලුවන් ඔබට මේ කිරි පිටි වල ගුණාත්මකභාවය පිලිබදව යම් අදහසක් ලබා ගන්න.
ඉතින් කිරි පිටි හදන්නේ එල කිරි වලින්. ඉතින් එල කිරි දොවපු සැනින් කර්මාන්ත ශාලාවට ගේන්න හැකියාවක් නෑ.සාමාන්‍යයෙන් කියන්නේ පැය 8 ක් වගේ ඇතුලත සෙල්සියස් 4 ක උෂ්ණත්වයක් සහිතව ගේන්න ඕනේ කියලා. නමුත් ප්‍රායෝගික නෑ. සමහර වෙලාවට සෙල්සියස් 10 වගේ කිරිත් එන වෙලාවල් තියනවා. ඉතින් මේ කිරි වල ගුණාත්මකබව එතනම පහතට වැටෙනවා. ඒ ගැන අවිවාදයක් නෑ. ඒ වගේම කිරි වලට නොයෙක් දේවල් මේ අතරතුර එකතු කරන්න පුලුවන් බැක්ටීරියා ක්‍රියාකාරීත්වය වගේම පී එච් අගය නියම අගය පරාසයේ තියා ගන්න. ගොඩක් විස්තර දැනගන්න අවශ්‍යනම් Milk Adulteration ගැන සොයලා බලන්න..කිරි එකතු කරන ක්‍රමවේදය සහ එහි ගුණාත්මකභාවය මත තමයි සියල්ල රදා පවතින්නේ. බැක්ටීරියා ක්‍රියාකාරීත්වයට ලක්වූ කිරි වලින් ගුණදායී නිශ්පාදනයක් අපේක්ශා කිරීම හරිම විහිලු සහගත දෙයක්. අපි එලකිරි දොවාගෙන ඒවා පැයගනන් බවුසර් වල පුරවලා කර්මාන්ත ශාලාවල පිටි කරනවා. ඒවා වතුරේ දියකරගෙන අපිම බොනවා.
එතකොට එහෙනම් ඇයි මේ කිරි පිටි මේ තරම් ජනප්‍රිය. මටත් කාලයක් මේ ගැන ප්‍රශ්නයක් තිබුණා. මම වසරකට ආසන්න කාලයක් ආසියාතිකරයේ කිරිපිටි නිශ්පාදනය පිලිබදව විශේෂඥ විදේශීය සමාගමක (SSP India Pvt. Ltd) ජේෂ්ඨ ඉංජිනේරුවන් සමග ව්‍යාපෘතියක එකට වැඩ කලා. ඉතින් ඔවුන්ටත් පුදුමයි අපේ රටේ ඇයි මේ තරම් කිරිපිටි කියන දේ ප්‍රචලිත කියලා. ඔවුන් කියන්නේ ” අපි තමයි ලෝකයේ වැඩිම කිරි නිශ්පාදනය කරන්නේ.. අපි දියර කිරි තමයි පරිභෝජනය කරන්නේ.ඒත් කිරි අතිරික්තය කිරිපිටි බවට පත් කරනවා. එල කිරි සොයාගන්න බැරි ප්‍රදේශයක මිනිස්සු ගොඩක් මේ කිරි පිටි පාවිච්චි කරනවා.ඒත් මේ වාගේ ඇබ්බැහි වෙලා නෑ.ලංකවේ හැම පලාතකම වගේ කිරි හරක් ඉන්නවා..දියරකිරි හොයා ගන්න අපහසුවක් නැහැ. ඉතින් හරි පුදුමයි එහෙමත් රටක ඔයාලා දියර කිරි නැතුව මේ තරමටම කිරිපිටි පාවිච්චි කරන්න එක”….. ඉතින් දැන් ඔයාලට තේරෙනවා ඇති අපේ රටේ මේ කතාව හාත්පසින්ම වෙනස් කියලා.
මුලින්ම මේ කතාවට අවතීරණය වෙන්න කලින් කිරි පිටි නිශ්පාදන යන්ත්‍රාගාර (Milk Powder Manufacturing Process Plant) පිලිබදව තරමක අවබෝධයක් අනිවාර්යයෙන්ම ලබා ගන්න ඕන.. ඒක ඉදිරියේදී විස්තර කරන කරුණු තේරුම් ගන්න ගොඩක් පහසු වෙවි.
ලෝකයේ කිරි පිටි නිෂ්පාදනය කිරීමේ යන්ත්‍රාගාර ප්‍රධාන වශයෙන් කොටස් 4 කට බෙදා දක්වන්න පුලුවන්. එනම් Large Scale, Upper Medium Scale, Medium Scale,සහ Small යනුවෙන්.කිරි වල ජලය ඉවත් කිරීමේ සීඝ්‍රතාවය (Evaporation Rate) මත මෙසේ යන්ත්‍රාගාර වර්ග කිරීම සිදු කරනවා.වැඩිපුර කිරි, නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියට යොදා ගන්නවා කියන්නේ වැඩිපුර ජලය ඉවත් කරන්න ඕන කියන එක.මේ ජලය ඉවත් කිරීම අතිශයම සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක්.මොකද කිරි කියන්නේ තාපයට සංවේදී ද්‍රව්‍යක්. මේ නිසා කිරි වල ගුණාත්මකභාවයට හානි නොවී එහි ජලය ඉවත් කර ගන්න ඕන.මේ සදහා Falling Film Evaporators නැමති අති දැවැන්ත අටලු භාවිතා කරනවා.. සාමාන්‍යයෙන් මීටර් 20 ක් විතර උස මීටරයක් විතර පළල සිලින්ඩරාකාර අටලු.මේ පොඩි ඇනිමේශන් එක බැලුවම Falling Film Evaporator ක්‍රියාකාරීත්වය සරලව ඔලුවට දා ගන්න පුලුවන් වේවි කියල හිතනවා.
පැල්වත්ත ආයතනයේ පිහිටා ඇති යන්ත්‍රාගාර Medium Scale ගණයට වර්ගීකරණය කරන්න පුලුවන්.මෙහි පැය 20 කදී කිරිපිටි 10 MT නිශ්පාදනය කරන්න පුලුවන්. එහෙම නැත්නම් කිරි ලීටර් 4200 කට ආසන්න ප්‍රමාණයක් පැයකට නිශ්පාදන ක්‍රියාවලිය සදහා යොදා ගන්න පුලුවන්. Evaporation Rate එක විදියට සැලකුවොත් මේ යන්ත්‍රාගාරයේ පැයකට කිරි වල ඇති ජලය කිලෝග්‍රෑම් 3225 ක් ඉවත් කරන්න පුලුවන්...මෙය Four Effect Falling Film Evaporators + Two Stage Spray Drying කියන ලොව වඩාත්ම ප්‍රචලිත ඩිසයින් එකක්..නිශ්පාදන යන්ත්‍රාගාර වල ධාරිතාවය අනුව Seven Effect Evaporators + Three Stage Drying වැනි තත්වයක් දක්වා උවත් මේ යන්ත්‍රාගාර විවිධාකාර වෙනවා..මාතෘකාවෙන් ටිකක් එලියට යන්නම්. මොකක්ද මේ Fluidized Bed Dryer කියන්නේ..ඇත්තටම මේක තමයි කිරි පිටි නිශ්පාදනයේ හදවත..මොකද මෙතන තමයි අපි කිරි පිටි වල උණු ජලයේ ද්‍රාව්‍යතාවය සකසා ගන්නේ. (Reduction of Insolubility Index, Wet ability Characteristics, Air Entrapment Reduction etc.) රසායන ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ එන Fluidization, Hot Air Drying, Dehumidification, Screening යන මූලධර්ම (Unit Operations) තමයි මෙහි භාවිතා වෙන්නේ. මේක Instant Digestion Process එක කියලත් හදුන්වනවා.ගොඩක් අය අහනවා හයිලන්ඩ් , පැල්වත්ත උණු ජලයේ (95-100 Celsius) දියවෙන්නේ නැහැ නේද, මද රස්නයේ නේද දියවෙන්නේ කියලා.. ඔව් ඒ තමයි ඩිසයින් එක. මෙකෙදි අපි කිරිපිටි වල Particle Size එක 250-300 μm සිට 650-700 μm දක්වා පමණයි Natural Fluidization වලින් වර්ධනය කරන්නේ..පිටින් කිසිම දෙයක් එකතු කරන්නේ නැහැ. ඒක නිසා ගොඩක් දියවෙන්නේ නැති ප්‍රශ්නය ගෙන නම් හිතන්න එපා.මාතෘකාවෙන් පිට ගියත් යම් දෙයක් ඔබ දැන ගන්න ඇති..මොකක්ද එහෙනම් මේ Two Stage, Three Stage කියල කියන්නේ..ඇත්තටම Spray Drying කියන්නේ පලමු Stage එක. අනිත් එක Fluidized Bed Drying කියන Stage එක. Three Stage Drying වල Fluidized Bed Drying Units දෙකක් තියනවා. මේ නිසා Particle Size එක ගොඩක් වැඩිකරගෙන Insolubility Index අඩු කරගන්නත් Air Entrapment අඩු කරගන්නත් පුලුවන්. මේ නිසා හොද ද්‍රාව්‍යතාවයක් ලැබෙනවා. ඇත්තටම විශාල ධාරිතාවයකින් යුත් යන්ත්‍රාගාර වල තමයි මේ Three Stage Drying ආකාරය දකින්න ලැබෙන්නේ.මේක එතරම්ම ජනප්‍රිය ඩිසයින් එකක් නෙමෙයි.
දැන් අපි බලමු වඩාත්ම ජනප්‍රිය Four Effect Evaporator + Two Stage Drying කියන ආකාරය.පැල්වත්තේ තියෙන්නේ මේ ආකාරයයි
උදාහරණයක් විදියට ලොව ප්‍රමුඛ පෙලේ Dairy Engineering Design ආයතනයක් වන European Spray Dry Technologies විසින් මේ ආකාරයේ යන්ත්‍රාගාර බහුලව ලෝකය පුරා පිහිටුවා තිබෙනවා. ලෝකයේ ඉහල පෙලේ කිරිපිටි නිශ්පාදන ආයතන වල DAL Group සමූහයේ ලොව පුරා විසිරී ඇති කර්මාන්ත ශාලා බොහෝමයක් මේ ගණයට වැටෙනවා.ආසියාතිකරයේ කිරිපිටි නිශ්පාදන යන්ත්‍රාගාර නිර්මාණය කරන විශේෂඥයන් වන ඉන්දියානු SSP සමාගමත් බහුල ලෙස ස්ථාපිත කරන්නේ මේ ඩිසයින් එක.දිනකට කිරි ලීටර් 80 000 ත් 100,000 ක් අතර එකතු කර ගනු ලබන කිරි ආයතනයකට මේ යන්ත්‍රාගාර විශේෂය වඩාත් උචිතයි. මොකද එතකොට මේ විශේෂය වඩාත් ප්‍රචලිත වන්නේ.ඇත්තටම කිරි ලීටර් 80,000 ක් Process කරනවා කියන්නේ එතරම් හිතට බරක් නෙමෙයි.අපි කිරි යන්ත්‍රාගාරයට ගන්නවිට වඩාත්ම උසස් Quality එකේ කිරි තමයි මුලින්ම ගන්නේ.(Milk with Highest KQ- Keeping Quality).මොකද මුලින් ගන්න කිරි වලින් ප්ලාන්ට් එක හරියටම Steady State Condition එකට ගේන්න ඕන.මේ අතරතුර ඇතිවන Process Disturbances පසුව Long Run එකකදී දරුණු ලෙස බලපානවා. මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ යන්ත්‍රාගාර හැසිරවීම සාපේක්ශව පහසු වෙන්නේ මේ කියන Disturbances වල බලපෑම එතරම් Long Run එකකට බලපාන්නේ නැති නිසා.සරලවම කියනවනම් මොනවහරි ප්‍රශ්නයක් නිශ්පාදන ක්‍රියාවලිය අතරතුර ඇතිවුවහොත් ඉක්මනටම Shout Down කරලා ආයෙත් අඩු කාලයකදී පටන් ගන්න පුලුවන්.මම හිතන විදියට යන්ත්‍රාගාර දැන් ඔබට තරමක සරල අවබෝධයක් ලැබෙන්න ඇති..
මෑතක් වන තුරුම හයිලන්ඩ් ආයතන සතුව පැවති පැරණි යන්ත්‍රාගාරය Upper Medium Scale ලෙස වර්ගීකරණය කල හැකි යන්ත්‍රාගාරයක්.ඇත්තටම මෑතක් වන තුරුම එතරම් ඉල්ලුමක් නොතිබූ හයිලන්ඩ් කිරි පිටි අවශ්‍යතාවය සපුරාලනු ලැබුවේ මේ කර්මාන්ත ශාලාවෙන්..පැයකට කිරි ලීටර් 6000 ක් නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියට යොදා ගත හැකි මෙමගින් දිනකට කිරි පිටි මෙට්‍රික් ටොන් 14 ක් විතර හදන්න පුලුවන් කමක් තිබුනා. නව කර්මාන්ත ශාලාව ඇරඹීමට ප්‍රථම හයිලන්ඩ් ආයතනයට දිනකට කිරි ලීටර් ලක්ශ දෙකකට ආසන්නව ලැබුනු කාලවලුත් තිබුනා. අධික දේශීය කිරිපිටි මානසිකත්වය සහ ඉල්ලුම නිසා ඔවුනට තවත් යන්ත්‍රාගාරයකට යන්න සිදුවීම පුදුමයට කරුණක් නෙමෙයි. මොකද මෙවැනි යන්ත්‍රාගාරයකින් ඒ තරම් කිරි ප්‍රමාණයක් හසුරවන්න කොහොමත් බැහැ.. අනිත් කාරණාව 1974 දී වැඩ ආරම්භ කල මේ ඉපැරණි යන්ත්‍රාගාරය පිලිබදව තව දුරටත් දිගුකාලීන බලාපොරොත්තු තබා ගත නොහැකි වීම.හයිලන්ඩ් ආයතනයට වසර පුරා මේ කිරි ලීටර් ලක්ෂ දෙකක් ලැබෙන්නේ නැහැ. මැයි ජුනි මාස වල තමයි කිරි වැඩි වෙන්නේ. වැස්ස නිසා තණකොල හැදෙනවා.. සතුන්ට කෑම වැඩියි. ඉතින් කිරි වැඩියි. මේ අමාරු කාලය සාමාන්‍යයෙන් තියෙන්නේ වැසි කාලෙට විතරයි. අනිත් කාල වල දිනකට ලක්ෂයකට ආසන්න කිරි ප්‍රමාණයක් තමයි ලැබෙන්නේ. ඇත්තටම මේ කිරි ප්‍රමාණය කලමණාකරණය කරන්න වසරේ වැඩි කාලයක් තුල මේ මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ කිරි පිටි නිශ්පාදන යන්ත්‍රාගාරයට පුලුවන්.ඉතින් දැන් ඔවුනට කිරි යන්ත්‍රාගාරයක අවශ්‍යතාව තදින්ම දැනෙන්නේ මේ වැසි කාල වලදී.
ඉතින් ඔවුන් තෝරා ගනු ලැබුවේ ලොව විශාලතම කිරි යන්ත්‍රාගාර ගණයට (Large Scale) සැලකිය හැකි පැයට කිරි ලීටර් 16,000 ක් නිශ්පාදනයට යොදා ගත හැකි ඩෙන්මාක් තාක්ෂණයෙන් යුත් උසස්ම යන්ත්‍රාගාරයක්.ඇත්තටම මෙය ලොව පවතින ඉස්තරම් වර්ගයේ යන්ත්‍රාගාරයක් ලෙස සැලකිය හැකියි. ඇත්තටම මෙවැනි යන්ත්‍රාගාරයක් ක්‍රියා කරන්න දිනකට කිරි ලීටර් 320,000 ක් වත් අවශ්‍ය වෙනවා. මේ අති දැවැන්ත යන්ත්‍රාගාරයට අවශ්‍ය කිරි ගබඩා කරන්න කිරි ලීටර් 10,200 මිල්ක් සයිලෝ නම් 32 ක් වත් ඕන. මෙව නිකන් ටැංකි නෙමෙයි SS 304 හෝ ඉස්තරම්ම SS 316 ටැංකි වෙන්නත් ඕනේ.ඇත්තටම මෙවැනි යන්ත්‍රාගාරයක් උපරිම ධාරිතාවයෙන් දුවනව කියන්නේ ලේසි පහසු කටයුත්තක් නෙමෙයි.
කිරි පිටි නිශ්පාදනය කරනු ලබන යන්ත්‍රාගාරයක් Design කරන්නේ පැය 20 ක continuous run එකකට විතරයි. ඉන් පස්සේ පැය 4ක් Full CIP (Clean In Place) කරන්න ඕන මුලු ප්ලාන්ට් එකම. මේ සදහා අධික වියදමක් යනවා. පැය 10 ක් 12 ක් ක්‍රියා කරල ප්ලාන්ට් එක නවත්තනව නම් සෑහෙන්නම පාඩුයි. ඇත්තටම පොතේ විදියටම දුවන්න බැහැ. සාමාන්‍යයෙන් කිරි වල Quality (KQ- Keeping Quality 5 or 6) ගොඩාක් වැඩි නම් පැය 24 ක් විතර වෙනකම් උනත් දුවන්න පුලුවන්. ඒක තීරණය කරන්නේ Evaporators වල උශ්ණත්ව අනුක්‍රමණ මගින් සහ Direct Steam Injection Temperature වැනි දේවල් වලින්. ඒව ඇත්තටම ගොඩක් සංකීර්ණ කරුණු. මෙතන විස්තර කරන්න අවශ්‍ය නෑ.ඒක එහෙම දුවන්න පුලුවන් අත්දැකීම් වලින් සහ රසායන ඉංජිනේරුවා කොයි තරම් දුරට Process Disturbances වලට සාර්ථකව ප්‍රතිචාර දෙන විදිය අනුව..
දැන් මම කියන්නේ එහෙනම් මේ ප්ලාන්ට් එක ගැලපෙන්නෙ දිනකට කිරි ලීටර් 320,000- 350,000 වැනි කිරි ප්‍රමාණයක් දිනකට සොයා ගන්න පුලුවන් ආයතනයකට.තව දෙයක් මේ නිශ්පාදන ක්‍රියාවලිය අතිශය සංකීරණ සහ සංවේදියි. නොයෙක් අවස්ථා වල ප්‍රශ්න එන්න පුලුවන්. Evaporator Calendria හිර වෙන්න පුලුවන්. මෙහෙම උනාම පැය ගානකටවත් ආයෙත් යන්ත්‍රාගාරය පටන් ගන්නව කියන්නේ ලේසි පහසු දෙයක් නෙමෙයි. එතකොට මේ කාලය තුල අති විශාල කිරි පරිමාවක් යන්ත්‍රාගාරයට ගන්න නොහැකිව ටැංකි තුල ගබඩා කරගෙන බලා සිටිය යුතුයි.ඇත්තටම දැන් හයිලන්ඩ් ආයතනයට දිනකට ලැබෙන්නේ කිරි ලක්ෂ දෙකකටත් වඩා අඩුවෙන්..ඇත්තටම මේ ප්‍රමාණය Large Scale ප්ලාන්ට් එකකින් ප්‍රොසෙස් කරනවනම් ඉතාමත්ම පාඩුයි ආයතනයට. මම දකින හොදම විසදුම අපිට Upper Medium Scale ප්ලාන්ට් එකකට යන්න තිබුනා.මෙවැනි යන්ත්‍රාගාරයක් පිහිටුවීමට ප්‍රථම අපි දෙවරක් තුන් වරක් නෙමෙයි සිය දහස් ගුණයක් හිතන්න ඕන.මම හිතන්නේ අපිට එතන වැරදුනා. මොකද අපේ Livestock පැත්ත දියුණු වෙලා නෑ.අපි උසස් තත්වයේ කිරි ගවයන්ගෙන් යුත් Farm ඇතිකරගත යුතුමයි.
අපිට මේ වගේ Large Scale Plant එකක් ගැලපෙනවද කියල කෙනෙක් අහන්න පුලුවන්..ඒ වගේම උසස් තත්වයේ කිරි ගවයන් මේ වගේ රටවලට ගැලපෙනවද කියලත් ප්‍රශ්න අහන්න පුලුවන්.. මගේ මතය නම් ඇත්තටම නැහැ. අපි කිරි නිශ්පාදනය අතින් බොහොම ප්‍රාථමික මට්ටමක ඉන්න රටක්.. ඒත් අපිට ගොඩක් දියුණු වෙන්න හැකියාව තියෙනවා.. තවමත් උතුරු ප්‍රදේශයේ නිශ්පාදනය වෙන කිරි නියමාකාරයෙන් එකතු කරගන්න වැඩපිලිවෙලක් මම දන්න විදියට අදටත් අපිට නැහැ. අපේ රටේ කිරි ගවයන් ලක්ශ 15 ක් ඉන්නලු.. උන්ගෙන් ලක්ශ 7 කගෙ විතරයි කිරි දොවන්නේ. ඉතින් අපිට පුලුවන් ග්‍රාමීය වශයෙන් මේ නිශ්පාදනය වැඩි කරන්න. උසස් තත්වයේ ගවයන් අත්‍යවශ්‍ය නෑ.අපිට තිබුණා මේ Medium Scale යන්ත්‍රාගාර උතුරු ප්‍රශෙදයේ සහ කන්තලේ වැනි ප්‍රදේශ වල පිහිටුවන්න.අපේ රටේ මිනිස්සුන්ට ඕන කිරි පිටි නම් ඒ ඒ ප්‍රදේශ වල එකතුවන දෙනික කිරි එදාම කිරිපිටි කරන්න පුලුවන්..මේ වගේ මොඩල් එකකට උසස් තත්වයේ ගවයන් අත්‍යාවශ්‍ය නැහැ..ඇත්තටම සාමාන්‍ය කිරි ගවයන්ගෙන් කිරි දොවමින් එක ස්ථානයකට ලීටර් ලක්ෂ තුනක් හතරක් එකතු කරනව කියන්නේ අපි වගේ රටක අපහසු දෙයක්.ඒක නිසා අපි මේ වගේ Large Scale, ඉතා විශාල Process Plant එකකට යනවනම් අපි කිරි එකතු කිරීමෙන් වගේම Livestock Farm Development වලින් කිරි සපයා ගැනීම අත්‍යවශ්‍යයෙන් කල යුතුයි. ඇත්තටම දිනකට කිරි ලීටර් 8 ක් විතර දෙන බටු හරක්ගෙන් ලන්කාව වටේම තියන කිරි එකතු කරගෙන ඇවිත් මේ වගේ දැවැන්ත ප්ලාන්ට් එකක් දුවන්න පුලුවන් නම් ඒක හරිම ආශ්චර්යමත් දෙයක්.ලංකාවේ කිරි ගොවීන් ආයතන පස් හයකටම කිරි ලබා දෙනවා.. ගොඩක් ආයතන වල අරමුණ යෝගට්, අයිස්ක්‍රීම්, සහ යෝගට් පානය වගේ සරල ප්‍රචලිත නිශ්පාදන ප්‍රභේද. ඉතින් හයිලන්ඩ් ආයතනය විතරක් ලක්ශ 4 ක් විතර දිනකට කිරි හොයා ගන්නව කියන්නේ ඒක දැවැන්ත අභියෝගයක්. ඇත්තටම මිල්කෝ සමාගම අද ඉන්නේ කිරි සොයා ගැනිමේ දැවැන්ත අර්බුධයක.මම දකින විදියට අපිට Medium Scale යන්ත්‍රාගාර (85,000 litres /day Processing Capasity) දෙකක් හෝ තුනක් රටේ විවිධ ස්ථාන වල පිහිටුවන්න තිබුණා..විශේෂයෙන් උතුර සහ උතුරු මැද පලාත්වල.ඉන්පසුව මේ යන්ත්‍රාගාර වටා බැදුනු Milk Collection Model එකක් Develop කරන්න තිබුණා.ඇත්තටම අපි ආඩම්බර වෙන්න ඕන හයිලන්ඩ් යන්ත්‍රාගාරය ගැන.. නමුත් කිරි නැත්නම් ඒ ආඩම්බරකමින් පලක් නෑ..
දැන් මම හිතන විදියට අපේ ලංකාවේ යන්ත්‍රාගාර ගැන ඔබට ඕනෑවටත් වඩා හොද දැනුමක් ලැබෙන්න ඇති කියලා හිතනවා. ඉතින් අපි නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියට යමු.
ඉතින් එලකිරි කර්මාන්ත ශාලාවට ගේනකොටම බැක්ටීරියා ක්‍රියාකාරීත්වය නිසා පෝෂණ ගුණය සහ ගුණාත්මකබව අඩු වෙලා. අපි කියනවා කිරිවල KQ (Keeping Quality) අගය කියලා. මේ අගය 6 ත් 1 ත් අතර වෙන්න පුලුවන්.6 කියන්නේ නැවුම් එලකිරි. නැවුම්ම එලකිරි කර්මාන්ත ශාලාවට එන්නේ ඉතා කලාතුරකින්. මොකද කාලයත් සමග බැක්ටීරියා වර්ධනය සිදු වන නිසා.
කිරි පිටි නිශ්පාදන්යේදී කිරි යන්ත්‍රාගාරයට (Milk Powder Manufacturing Plant) ගැනීමට ප්‍රථම ඒවා ප්‍රමිති කරණය කල යුතුයි. මොකක්ද මේ ප්‍රමිති කරණය. ඔබ භාවිතා කරනු ලබන සම්පුර්ණ යොදය සහිත කිරි පැකට්ටුවක් අරගෙන බලන්න. එහි මේදය උපරිමය බර අනුව 26% -28%ත් අතර අගයක පැවතිය යුතුයි. ඒ වගේම මේදය නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය 71% ක් සහ උපරිමය තෙතමනය 3% ක් පවතින්න පුලුවන්. තෙතමනය වැඩි තරමට නිශ්පාදකයාට වාසි සහගතයි. නමුත් 3% ඉක්මවූ විට කිරි පිටි කෙටි කලක් තුල ගල් වීමට පුලුවන්. මේ නිසා ඔවුන් 3% තෙතමනය කිරි පිටි වල පවත්වා ගන්නවා.. එතකොට කොහොමද මේ මේදය පාලනය කරන්නේ.නිශ්පාදකයා කවදාවත් 28% මේද ප්‍රමාණයක් කිරි පිටි වල තබා ගන්නේ නෑ. එහෙම උනොත් ඔහුට බටර් නිශ්පාදනයට යොදා ගත හැකි මේද 2% කින් අඩු වීමෙන් ඔහුට ලැබෙන ලාභය අවම වෙනවා. කිරි පිටි වල තිබිය යුතු මේද නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය සහ මේදය අතර අනුපාතය 71/26 = 2.73 අගයක් ගන්නවා.. මේ අනුපාතය අපි එල කිරි වලත් සකසා ගන්න ඕනේ.මොකද නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී අපි කිසිවක් බාහිරෙන් එකතු කරන්නේ නැහැ.. ජලය පමණයි ඉවත් වන්නේ. මේ නිසා මේ අනුපාතයට සකසා ගන්න වැඩිපුර මේදය ඉවත් කරන්න අපි කිරි කෙන්ද්‍රාපසාරී උපකරණ තුලින් යැවීමෙන් ක්‍රීම් ලෙස ඉවත් කරනවා..
මේ ක්‍රීම් වල 40% ක් බර අනුව මේදය පවතිනවා. ඉතුරු සියල්ලම වාගේ මේද නොවන ඝණ ද්‍රවය සහ ජලය අඩු ප්‍රමාණයකුත් තිබෙනවා. මෙසේ කේන්ද්‍රාපසාරී උපකරණ තුලින් යවා ප්‍රමිතිගත කල කිරි තමයි සම්පූර්ණ යොදය සහිත කිරි පිටි වලය යොදා ගන්නේ. මෙහි මේදය සහ මේද නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය එකතුව බර අනුව 11.5% ක් වැනි අගයක් ගන්නවා. ඉතිරි 88.5% ම ජලය. මේ ප්‍රමිතිගත කිරි වල ඇති මුලු ඝන ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය 11.5 wt.% min (මේදය සහ මේද නොවන දෙකෙහි එකතුව )නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියට සෘජුවම බලපැවැත්වෙනවා. කර්මාන්ත ශාලාවට ලබා ගන්නා නැවුම් එලකිරි වල මේදය 4% ක් සහ මේද නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය 8% ක අවමයක් වත් පැවතිය යුතුයි.(12 wt% Total Solids) එවිටයි බටර් නිශ්පාදනයට අවශ්‍ය මේද කොටසුත් වෙන් කරගනිමින් ඉහත කී මුලු ඝන ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය 11.5 wt.% ක් වන ප්‍රමිතිගත කිරි (Standardized Milk) කිරි පිටි (Full Cream Milk Powder) නිශ්පාදනයට යොදා ගත හැක්කේ.. එසේ නොවුනහොත් ජලය ඉවත් කිරීමට අධික පිරිවැයක් යොදන්න වෙනවා. ජලය ඉවත් කිරීමට Falling Film Evaporators නැමති දැවැත්ත Chemical Process Equipment භාවිතා කරනවා.. මේ උපකරණ මීටර් 20 ක් පමණ උසින් සහ මීටරයක් පමණ පලලකින් යුතුයි. ඇත්තටම මේ ක්‍රියාවලිය ඉතාමත් සංකීර්ණයි.
අපේ රටේ මේ ක්‍රීම් වලින් බටර් නිපද වෙනවා. ක්‍රීම් වල 40% ක් ඇති මේදය 82% ක් පමණ වන තුරු බටර් චර්නර් තුල භ්‍රමණය කිරීමෙන් සාන්ද්‍ර (Agglomerate) කරනවා.මෙහිදී මේදය එකට එකතු වීමත්, මේද නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය දියරයක් ලෙස වෙනමත් වෙන් කර ගන්නවා. මෙම විශේෂ දියරය බටර් මිල්ක් ලෙස හදුන්වනවා. මෙය ඇත්තටම අධි පෝශණ ගුණයෙත් යුත් කිරි පිටි නිශ්පාදනයට යොදා ගන්නවා. මේවා මිලෙන් ඉතාම අධිකයි. මේ රටේ අපි මේ කිරිපිටි නිශ්පාදනය කරන්නේ නැහැ..
දැන් ඔබට තේරෙනවා ඇති මොනවද අපි කිරි පිටි නිශ්පාදනයට යොදා ගන්නේ කියලා.. සරලවම කියනවානම් මුලු ඝන ද්‍රව්‍ය 11.5% වන 88.5% ජලය ඇති ප්‍රමිතිගත කල කිරි. ක්‍රීම් ලෙස ඉවත් කරගන්නා දෑහි මේදය සහ මේද නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය ප්‍රතිශතය ඉතා ඉහලයි. නමුත් මේ ප්‍රමිතිගත කල කිරි වල එසේ වන්නේ නෑ..දැන් අපිට අවශ්‍ය වන්නේ මේ දියර කිරි පිටි කරන්න. සරලවම කියනවානම් මේ 88.5% ජලය ප්‍රතිශතය 3% කට අඩු කරන්න. මෙය ඉතාම සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක්. ඉතින් මේ ජලය ඉවත් කරනකොට ප්‍රමිතිගත කල කිරි වල ඇති මේදය සහ මේද නොවන ඝන ද්‍රව්‍ය (11.5%) හි ගුණාත්මකභාවය රැකගත යුතුමයි. එහි පෝෂණ ගුණයට හානි වෙනවා නම් මේ කිරිපිරි නිශ්පාදනය කරලා තේරුමක් නෑ.
කලින් විස්තර කලා වගේ කිරි පිටි නිශ්පාදන කරන යන්ත්‍රාගාරය කොටස් දෙකකට බෙදන්න පුලුවන්. ඒ තමයි Multi Effect Falling Film Evaporator Plant සහ Multi Stage Drying Plant. මුලින්ම මම කතා කරන්නේ Multi Effect Falling Film Evaporator යන්ත්‍රාගාරයේ සිදුවන ක්‍රියාවලිය ගැන.
මුලින්ම මේ ප්‍රමිතිගත කිරි ක්‍රමානුකූලව සෙල්සියස් 63 ක් විතර වෙනකම් රත් කර ගන්න ඕන. ඉතින් මේ සදහා අපි Vertical Type Condensation Shell and Tube Milk Preheating Heat Exchangers භාවිතා කරනවා. කිරි ක්‍රමානුකූලව රත් කර ගන්න අවශ්‍ය වන්නේ Protein Denaturation හැකිතාක් අවම කරන්න. ඉතින් මේ සදහා රසායන ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ එන සංකල්ප අති විශාල ප්‍රමාණයක් මේ උපකරණ නිර්මාණය සදහා යොදාගෙන තියනවා. මේ Pre Heating Heat Exchangers, Steam Condensation in Shell Side ලෙස නිර්මාණයෙන් එහි Effectiveness අගය ඉතාමත්ම වැඩි කරගන්න පුලුවන්.. ඉතින් මේ විදියට සෙල්සියස් 4-10 තියෙන කිරි වල උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් 63 ක් විතර වෙනකන් ක්‍රමානුකූලව වැඩි කරනවා. ජලය ඉවත් කරන්න කලින් කිරි වල උශ්ණත්වය ක්‍රමානුකූලව තමයි වැඩි කරගන්න ඕන. මෙහිදී Protein Denaturation වීම ගොඩක් අඩු උනත් බැක්ටීරියා වර්ධනය ඉතාමත් වැඩි අවදියක්. මොකද 30-50 Celsius කියන්නේ සාමාන්‍යයෙන් බැක්ටීරියා වර්ධනය හොදින්ම සිදුවන උෂ්ණත්ව පරාසයක්. ඉතින් දැන් ජලය ඉවත් කරන්න කලින් මේ වර්ධනය උන බැක්ටීරියා වලට යම් පිලියමක් යොදන්න ඕන. මේ සදහා අපි Direct Steam Injection (DSI) සහ Holding Tube යන සංකල්පය භාවිතා කරනවා. ඇත්තටම මේක පැස්ටරීකරණය හා සමාන ක්‍රියාවලියක්. සෙල්සියස් 85 හි කිරි තත්පර 15 ක් මේ හෝල්ඩින්ග් ටියුබ් තුල රදවා ගන්නවා.Milk Preheaters වලින් සෙල්සියස් 63 ට රත්වෙච්ච කිරි DSI තුලින් තමයි සෙල්සියස් 85 ට වැඩි කරන්නේ.මේ සදහා හුමාලය (Culinary Steam), inject කරනවා. ඇත්තටම මේක කිරි පිටි නිෂ්පාදනයේ එන CCP (Critical Control Point) එකක්. දැන් අපි කිරි වල වතුර අයින් කරන්න සූදානම්. නමුත් උෂ්ණත්වය වැඩියි. ඒක නිසා අපි කිරි වලට ලබා දුන් තාපය යලි ඉවත් කරගන්න ඕන. මේ නිසා අපි කිරි Falling Film Evaporators වලට කලින් Flash Evaporator වෙත යොමු කරනවා. මෙහිදී Flash Steam ඉවත් වීම තුල කිරි වල උෂ්ණත්වය යලිත් සෙල්සියස් 63 කට අඩු කර ගන්නවා. දැන් මේ ඔයාලට තෙරෙනවා ඇති Preheaters වලින් පස්සේ ජලය ඉවත් කරන්න පටන් ගන්න තෙක් ඔක්කොම සෙල්ලම් දාන්නේ බැක්ටීරියා කවුන්ට් එක අඩු කර ගන්න ඕන නිසා කියලා. මොකද Preheaters වලින් පස්සේ කෙලින්ම Evaporators වලට කිරි යොමු කලොත් Evaporator Tube හි Fouling වෙලා සම්පූර්ණයෙන්ම Production ක්‍රියාවලිය ඇනහිටිනවා. ඉතින් දැන් අපි Evaporators වලට කිරි යොමු කරන්නේ ජලය ඉවත් කර ගන්න වගේම කිරි සාන්ද්‍ර කර ගන්න.
නිශ්පාදන යන්ත්‍රාගාරයේ විශාලත්වය අනුව මේ Evaporators ගනන 4,5,7,9 වගේ අගයන් වෙන්න පුලුවන්. ඉතින් අපි ජලය ඉවත් කර ගන්නවා කිරි වලින්. 88.5% තිබුණු ජලය ප්‍රමාණය 45-48% දක්වා මේ Falling Film Evaporator වලින් ඉවත් කරගන්නවා.දැන් තරමක් උකු Milkmaid වැනි ද්‍රාවණයක් තමයි ඔබට ලැබිලා තියෙන්නේ.
දැන් ඉතින් මේ කිරි Spray Dry කරන්න ඕන. ඒසදහා කිරි අධික පීඩනයෙන් මීටර 40 ක් විතර ඉහලට Pump කරන්න ඕන. මේ සදහා කිරි වල උශ්ණත්වය සාමාන්‍යෙන් ආයෙමත් වැඩි කර ගන්න ඕන දුස්‍රාවිතාවය අඩු කර ගන්න. ඉතින් මේ කිරි 170-190 Celsius වාත ධාරාවකට නිරාවරණය වෙලා සැනෙකින් කුඩක් බවට පත් වෙලා ගුරුත්වය යටතේ වැටෙනවා මීටර 30 ක් විතර. මේ අවධිය තුල සෑහෙන්න කිරි වල පෝශණ ගුණය විනාශ වීමකට ලක් වෙනවා. Spray Drying කියන්නේ First Stage Drying වලට. After Spay Drying තෙතමනය 5% ක් විතර තියනවා. ඉතින් මේ තෙතමනය 3% වෙනකන් අඩු කර ගන්න ඕන. දැන් තමයි අපහසුම ක්‍රියාවලිය.මේක අපි Fluidized Bed Drying ලෙස හදුන්වනවා.
කිරි පිටි වල Particle Size එක වැඩි කර ගැනීමත් ද්‍රාව්‍යතාවය සකසා ගැනීමත් (Reduction of Insolubility Index), ඉතිරි තෙතමනය ඉවත් කර ගැනීමත් මෙහිදී සිදු කරනු ලබනවා. මෙය අතිශය සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක් සහ බොහෝ සේ අවධානයට ලක් විය යුතු ක්‍රියාවලියක්. මේ ක්‍රියාවලියේ Hot Air Fluidization සහ Cold Dehumidified Air Fluidization යනුවෙන් කොටස් දෙකකට භෞතිකව බෙදා වෙන් කර නොතිබුනත් ඒ ඒ කලාප වලට Hot air සහ Dehumidified Cold Air සැපයීම තුල Instant Digestion and Instant Milk Powder Particle Development ක්‍රියාවලිය නිවැරදිම ආකාරයට සිදු කරගන්න ඕන. මා විසින් ලෝකයේ අධ්‍යයනය කල සමහර නිශ්පාදනාගාර තුල මේ Instant qualities වැඩි කර ගැනීමටත් ඒ තුලින් Insolubility Index අඩු කර ගැනීමටත් විවිධ රසායන ද්‍රව්‍ය ක්‍රියාවලියට එකතු කරනවා. නමුත් දේශීය කිරිපිටි නිශ්පාදනයේදී අපි කිසිම රසායනයක් බාහිරින් එකතු කරන්නේ නෑ. ඒක මම වගකීමෙන් කියනවා. දේශීය නිශ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී එකම වාසිය බාහිරින් කිසිම ද්‍රව‍යක් එකතු නොකිරීම. නමුත් Protein Denaturation වීම කිසිවෙකුට කිසිවිටෙක වලක්වන්නට නම් බැහැ. ඒක පොදු සංසිද්ධියක්.
දැන් ඔබට තේරෙනවා ඇති අපි නැවුම් එලකිරි පැය ගනන් බවුසර් වල පටවලා ගෙනවිත් ප්‍රමිතිගත කරගෙන, රත්කරගෙන, ආයෙත් බැක්ටීරියා මරන්න රත්කරගෙන, ඊට පස්සේ වැඩිපුර තාපය අයින් කරලා වාෂ්පීකරණ අටලු වල ජලය ඉවත් කරගෙන ආයෙත් දුස්‍රාවීතාව අඩු කරන්න රත් කරලා, ඊලගට සෙල්සියස් 190 වගේ ඉහල උශ්ණත්ව වලට නිරාවරණය කරලා, ආයෙත් උණුසුම් වාතයෙන් ෆ්ලුයිඩයිසේශන් කරලා මේ එල කිරි පිටි කරනවා. ඉතින් මේ උෂ්ණත්වය වැඩි කරන වාරයක් පාසා වෙන්නේ පෝෂණ ගුනය හීන වෙන එක සහ ගුණාත්මක බව අඩු වෙන එක.
ලෝකයේ කොහේ කිරි පිටි හැදුවත් මේ සියල්ල පොදු ධර්මතාවයන්..ඒක නිසා දියර කිරි සහ මේ සාදාගත්ත කිරිපිටි ජලයේ දියකලාම ලැබෙන කිරි ද්‍රාවණය එකිනෙකට හාත්පසින්ම වෙනස්. ඉතින් අපේ මිනිස්සු තේරුම් ගන්න ඕන මේ කාරණය හරි හැටි.
මේ විෂය ලංකාවේ අපිට බොහෝ අලුත් විශයක්. අපි 1974 දී අබේවෙල විසිර වියලන කර්මාන්ත ශාලාව පටන් ගත්තත් අපේ පෙල පොතකවත්, උපාධියකවත් මේ තාක්ෂණය උගන්වන්නේ නෑ. මේ පිලිබදව අපේ උපාධි පාඨමාලාවලට කරුණු ඇතුලත් වෙන්න ඕන. අපේ රටේ මේ ගැන කරන පර්යෙෂණ 0 මට්ටමේ තියෙන්නේ. ඉතින් අපි හැමදාම අදුරේ අතපත ගාන ජාතියක්. මේ තාක්ෂණය මට ඉගෙනගන්න ලැබුනේ ඉතාම අහබු ලෙස. අදටත් මම ඉගෙනගන්නවා. මේ තාක්ෂණය අපේ රටේ තියෙනවා.අපේ රටේ තියන නිශ්පාදන තාක්ෂණය තමයි ඉන්දියාවේ, ඩෙන්මාකයේ තියෙන්නේ.. ඒ වගේම ඕස්ටේලියාව සහ නවසීලන්තයේ.European Spray Dry Technologies UK වගේ ලෝකයේ අති දැවැන්ත සමාගම් විසින් නිර්මාණය කල යන්ත්‍රාගාර වලට අතිශය සමාන යන්ත්‍රාගාර තමයි අපේ මේ පුංචි ලංකාවේ තියෙන්නේ. නමුත් අපේ දැනුම පද්ධතියට මේවා තාමත් එකතු වෙලා නෑ.. අපිට මේ තාක්ෂණය 1974 ඉදලා තියනවා.
ඉතින් දැන් ඔයාලට තේරෙනවා ඇති මේ කිරි පිටි නිශ්පාදනය කියන්නේ ප්‍රධාන වශයෙන්ම අතිරික්ත කිරි කල් තබා ගැනීමේ ක්‍රමවේදයක් සහ දියර කිරි ලබා ගැනීමට අපොහොසත්, අපහසු අයට අවශ්‍යතාව අනුව පරිබෝජනයට නිර්මාණය කල Food Preservation Technique එකක්. අපේ රටේ මොකද වෙන්නේ. අපේ රටේ යන්ත්‍රාගාර වලට පුලුවන් තවත් දිනකට කිරි ලීටර් ලක්ශ 4 ක් විතර පිටි බවට පත් කරන්න. ඉතින් අපේ දේශීය යන්ත්‍රාගාර නැවුම් එල කිරි පිටි කරන්න සූදානමින් ඉන්නවා.අපි මේ දේශීය මිල්ක් මොඩලය Effective කරන්න නම් දියර කිරි භාවිතය 100% කරලා අපි කිරි ලීටර් ලක්ශ 7 ක අතිරික්තයක් හදන්න ඕන. ඒකට අපි දිනකට කිරි ලීටර් ලක්ශ 12 ක් වත් හොයා ගන්න ඕන. ඉතින් මට හිතෙන්නේ අපිට යන්න තියන දුර බොහෝයි. දියර කිරි ප්‍රචලිත උනොත් මේ දේශීය කිරිපිටි සමාගම් වලට කිරි නැති වෙනවා. ඉතින් මේවා දුවන්න නම් අපි කිරි දියර කිරි භාවිතයෙන් පස්සෙත් දිනකට කිරි ලක්ශ 7 ක වත් අතිරික්තයක් හදන්න ඕන. අනික තව දෙයක්. මේ කිරි පිටි නිශ්පාදනයේදී අපි වැයකරන ශක්තිය අපමණයි.
මම හිතන්නේ ඔබට හොද දැනුමක් ලැබෙන්න ඇති මේ ක්‍රියාවලිය ගැන. කිරි පිටි පාවිච්චි කරනවාද නැත්ද යන්න ඔබම තීරණය කරන්න.
Eng. Hasitha Tharinda Jayawardane
B.Sc Engineering(First Class Hons, University of Moratuwa), M.Sc( UoM, Reading), AMIESL, F(AKOFE)
Chemical Engineer-(Full Cream Milk Powder Operations) 2017-2018
Project Engineer For Sri Lanka-10 MT/day Full Cream Milk Powder/Skim Milk Powder Plant Design & Construction Project with SSP India Pvt.Ltd. 2017
Four Effect Falling Film Evaporator and Two Stage Drying Plant Installation and Commissioning Project.
