Принципиальная схема производства безалкогольных напитков

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов

Газированная вода — питьевая вода, насыщенная диоксидом углерода до содержания 0,4…0,5 % к массе воды, с кисловатым вкусом, своеобразной свежестью и способностью хорошо утолять жажду. Искусственно минерализированные воды представляют собой бесцветные растворы химически чистых солей натрия, кальция и магния в воде, насыщенной диоксидом углерода.

Минеральные воды разделяют на природные столовые (минерализация которых не превышает 1,0 мг/дм3), лечебно-столовые (с минерализацией 1,0… 0,0 мг/дм 3 ) и лечебные (с высокой степенью минерализации 10,0… 15,0 мг/дм 3 и содержанием биологически активных компонентов — йод, мышьяк, бор и др.). В зависимости от химического состава минеральные воды подразделяют на 31 группу (гидрокарбонатную, натриевую, сульфатную, магниево-кальциевую и др.).

Газированные фруктовые воды представлены двумя группами напитков: общего назначения (водные растворы купажных смесей сахарного сиропа, фруктово-ягодных соков и морсов, натуральных экстрактов, пищевых кислот и красителей) и для больных диабетом (сахароза заменена ксилитом, сорбитом или сахарином).

На основе некоторых растений (женьшень, элеутерококк, аралия маньчжурская, чай и др.) собраны тонизирующие напитки. Безалкогольные витаминизированные напитки содержат витамин С в пределах 150… 160 мг/л, а также витамины группы В (В₁ — 1,0… 1,2 мг/л, В₂ — 0,6 … 1,0 мг/л, В₆ — 1,5…2,5 мг/л).

Сухие напитки выпускают в виде шипучих (состоят из смеси сахара, винно-каменной кислоты, пищевых эссенций, плодово-ягодных экстрактов, а также пищевой соды) и нешипучих (не содержат пищевую соду). Освоен выпуск сыпучих напитков в виде таблеток и порошка.

Основным сырьем рассматриваемых напитков являются вода питьевого назначения, сахар и его заменители. В качестве полуфабрикатов используют осветленные плодово-ягодные натуральные соки, спиртованные, сбраженно-спиртованные и концентрированные соки, виноградное вакуум-сусло, натуральные плодово-ягодные сиропы, экстракты, морсы, виноматериалы.

К дополнительным видам сырья относят пищевые кислоты, красители, ароматические вещества в виде настоев, эссенций, эфирных масел, стабилизаторы напитков и диоксид углерода, а также спирт этиловый ректификационный. Для сатурации воды и купажного сиропа применяют пищевой жидкий диоксид углерода с содержанием СО₂ не менее 98,8 %.

Особенности производства и потребления готовой продукции

Если газированные напитки готовят на полуфабрикатах, то все плодово-ягодные соки фильтруют, а концентраты и экстракты разбавляют подработанной питьевой водой в соотношении 1:5, смесь отстаивают в течение 2…5 ч, а затем фильтруют. Ароматные настои и эссенции перед подачей в купаж фильтруют, а колер предварительно растворяют в воде в соотношении 1 : 5. Все кристаллические пищевые кислоты задают в купаж в виде 90 %-ного водного раствора, а молочную кислоту в жидком виде.

Инвертированный белый сахарный сироп перед купажированием фильтруют, осветляют и охлаждают до 20 °С.

Купажные сиропы из полуфабрикатов готовят одним из трех способов — холодным (для приготовления напитков с добавлением цитрусовых настоев, концентратов, композиций и натуральных эссенций), полугорячим (часть сока или вина подают в сироповарочный аппарат для варки с сахаром) и горячим (всю норму плодово-ягодного сока или вина вносят в сироповарочный аппарат). Два последних способа предусматривают совмещение процессов купажирования и инверсии сахарозы, происходящих под действием кислот и соков, добавляемых вместо воды при варке сиропа.

Готовые напитки должны быть прозрачными, без осадка и посторонних взвешенных частиц. Цвет напитков должен соответствовать установленным эталонам цветности для каждого вида напитка. Вкус и аромат должны соответствовать исходному сырью, из которого изготавливают напитки. Насыщенность напитка диоксидом углерода должна быть выражена обильным и продолжительным выделением газа.

Стадии технологического процесса

Приготовление газированных безалкогольных напитков состоит из следующих стадий:

кондиционирование воды;
приготовление сахарного и инвертного сиропов;
получение колера;
приготовление купажных сиропов;
фильтрация и охлаждение купажных сиропов;
насыщение воды или смеси сиропа и воды диоксидом углерода;
фасование и хранение безалкогольных напитков.

Характеристика комплексов оборудования

Линия начинается с комплекса оборудования для обработки воды (дефферезаторы, песочные и керамические фильтры, бактерицидные установки и ультрафильтрационные аппараты).

Следующим идет комплекс оборудования для приготовления сахарного и купажного сиропов, состоящий из системы сироповарочных аппаратов, насосов, теплообменников, сироповарочной станции и колероварочного аппарата.

Далее следует комплекс оборудования для приготовления купажных сиропов, состоящий из купажных аппаратов, фильтр-прессов и теплообменников.

Завершающим является комплекс оборудования для насыщения воды диоксидом углерода и приготовления газированных напитков (сатураторы, струйные аппараты и синхронно-смесительные установки), а также упаковочное оборудование.

Машинно-аппаратурная схема линии производства газированных безалкогольных напитков представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Машинно-аппаратурная схема линии производства газированных безалкогольных напитков

Устройство и принцип действия линии

Вода, являющаяся основным компонентом газированного напитка, сначала фильтруется в песочном фильтре 9 грубой очистки. Тонкая обеспложивающая фильтрация воды осуществляется в керамическом свечном фильтре 8.

Для тонкой очистки воды используют фильтр-пресс 7, также работающий под давлением. Осветленная вода насосом 6 подается в катионитовый фильтр 5 для умягчения. Регенерация фильтров осуществляется с помощью солерастворителя 3 путем изменения тока воды. Умягченная вода подвергается обеззараживанию ультрафиолетовыми лучами в бактерицидной установке 4. Насосом 1 вода подается в холодильник 2, где охлаждается до температуры 4…7 °С и направляется в производство.

Сахар по мере надобности очищают от посторонних примесей, взвешивают и загружают в сироповарочный аппарат 12. Туда же наливают воду в количестве 40% к массе сахара, подают исправимый брак из цеха и кипятят в течение 20…25 мин. Готовый сахарный сироп насосом 13 подают на охлаждение в теплообменник 14.

В целях предотвращения кристаллизации сахарозы и придания сахарному сиропу мягкого и приятного вкуса его направляют в сироповарочный аппарат 15 для инверсии. Инвертный сахарный сироп после охлаждения в теплообменнике 17 до 25 °С насосом 16 перекачивается в сборник 22.

Соки и настои из сборника 19, отфильтрованные при необходимости в фильтр-прессе 20, насосом 18 подаются в стальной эмалированный сборник 21. Для растворения лимонной кислоты и эссенции, а также для приготовления разных добавок на предкупажной площадке размещены сборники 24 и 25.

Колер, используемый для окраски напитков, готовят путем нагревания сахара до 180…200 °С в колеровочном аппарате 10, куда наливают воду в количестве 1…3 % к массе сахара. Из колеровочного аппарата 10 колер насосом 11 направляется в сборник 23.

Купажный сироп готовится в вертикальных купажных аппаратах 26…28, снабженных мешалками якорного типа. Все компоненты купажа поступают в аппарат самотеком из сборников 21, 23…25, смонтированных на предкупажной площадке.

Готовый купажный сироп фильтруется на фильтре 29, охлаждается до температуры 8…10 °С и насосом 30 подается в напорный сборник 31, откуда самотеком подается на непрерывно действующую установку для смешивания купажа с водой и насыщения напитка диоксидом углерода.

2.1. Классификация безалкогольных напитков.

2.2. Сырье для получения напитков.

2.3. Принципиальная схема производства безалкогольных напитков.

2.4. Приготовление сахарного сиропа.

2.5. Получение купажного сиропа.

2.6. Сатурация воды и напитков.

2.7. Розлив напитков.

Классификация безалкогольных напитков

Безалкогольные напитки классифицируют следующим образом:

- по виду на прозрачные, мутные, сухие, концентраты;

- по типу - сильно-, средне-, слабогазированные и негазированные;

- по группам в зависимости от используемого сырья, технологии производства и назначения - сокосодержащие; напитки на зерновом сырье; на пряно-ароматическом сырье; на ароматизаторах; напитки брожения;

- по стойкости - пастеризованные и непастеризованные; с применением консервантов; напитки холодного розлива и горячего розлива.

Сырье для получения напитков

Для придания напиткам сладкого вкуса используют сахар (в виде сахара-песка, сахара-рафинада, жидкого сахара) и подсластители различной природы (натуральные и синтетические). Натуральные подсластители: сахара (глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза, сахароза - основной сахар); сладкие спирты (сорбит, ксилит - для диабетиков); вещества сложной природы (тауматин, монелин). Синтетические подсластители: сахарин, цикламаты, аспартам.

Пищевые органические кислоты используют для придания кислого или терпкого вкуса, усиления вкуса, жаждоутоляющего действия, для смягчения сладости сахара, для консервирующего действия. Применяют лимонную, молочную (в напитках из хлебного сырья), виннокаменную (в сухих напитках), сорбиновую, аскорбиновую (как консерванты) кислоты.

Красители натуральные (колер, энокраситель, бузиновый, вишневый, черничный, черносмородиновый, черноплоднорябиновый, свекольный) и синте-тические (индигокармин, тартразин) применяют для подкрашивания напитков.

Вкусовые и ароматические вещества. В зависимости от способа получения ароматические вещества подразделяются на настои, экстракты, эссенции из натурального и синтетического сырья и комбинированные смеси натуральных и синтетических душистых веществ.

Принципиальная схема производства безалкогольных напитков

Технологическая схема получения безалкогольных напитков (рис. 26.4) включает следующие основные стадии:

- приготовление сахарного сиропа;

- приготовление купажного сиропа;

- сатурацию воды (напитка);

Приготовление сахарного сиропа

Сахар в производстве безалкогольных напитков используется в виде сахарного сиропа концентрацией сухих веществ 60¸65%. Сахарный сироп можно готовить холодным или горячим способом.

Холодный способ: сахар растворяют в подготовленной воде с темпе-ратурой 20¸25ºС при перемешивании.

Горячий способ: расчетное количество умягченной воды подогревают в сироповарочном котле до 50¸60ºС, вносят необходимое количество сахара, доводят до кипения и кипятят 30 минут для уничтожения слизеобразующих бактерий. Готовый сироп фильтруют и охлаждают до 15¸20ºС.

В производстве безалкогольных напитков сахарный сироп готовят только горячим способом во избежание инфицирования готовой продукции.

Наряду с белым сахарным сиропом применяют инвертированный сахар-ный сироп. В нем часть сахарозы в процессе варки гидролизуется до фруктозы и глюкозы под действием добавленных в сироп органических кислот (чаще лимонной). Инверсия приводит к более сладкому и мягкому вкусу сиропа, к большему выходу сухих веществ, что позволяет уменьшить расход сахара.

Колер, используемый для подкрашивания напитков, готовят так же, как в производстве ликеро-водочных изделий.

Рис. 26.4. Технологическая схема получения газированных напитков.

Получение купажного сиропа

Купажный сироп готовят холодным, полугорячим и горячим способом.

Холодный способ используют в тех случаях, когда в рецептуру напитков входят настои, эссенции, композиции и другое ароматсодержащее сырье.

Компоненты купажного сиропа задают в аппарат последовательно при тщательном перемешивании от менее ароматичного к более ароматичному: сахарный сироп, сок или экстракт, вино, кислота, красители, настои, эссенции. При таком способе купажирования лучше сохраняются ароматические вещества, витамины и другие биологически активные соединения.

Горячий и полугорячий способы купажирования применяют тогда, когда необходимо сократить объем купажного сиропа, уменьшить дозу его расхода на бутылку, обеспечить стерильность сырья (при использовании натуральных соков, экстрактов), удаление спирта (если применяют спиртованные соки, морсы, вина). Используют для изготовления напитков, в рецептуру которых входят соки, морсы, экстракты, вина.

Горячий способ: сахарный сироп варят не на воде, а на всем количестве (100%) сока (морса, вина), заложенного в рецептуру. Полугорячий способ: сахарный сироп варят на 50% от рецептурного сока (морса, вина), остальную часть (50%) вносят при купажировании.

В готовом купажном сиропе, полученном любым способом, проверяют содержание сухих веществ, сироп фильтруют через фильтр-картон, охлаждают до температуры не выше 8ºС и передают на розлив.

Сатурация воды и напитков

Искусственное насыщение воды диоксидом углерода называется сату-рацией. В основе сатурации лежит способность СО₂ при взаимодействии с водой образовывать водный раствор. На растворимость газа в жидкости влияет ряд факторов: природа газа и жидкости, парциальное давление газа над жидкостью, примеси воздуха в СО₂ и воде, температура раствора, содержание в воде электролитов и коллоидов.

Исходя из этого, перед сатурацией воду умягчают, охлаждают до 2¸4 ºС, деаэрируют (освобождают от воздуха). Насыщение идет под давлением 0,5¸1,2 МПа до содержания СО₂ не менее 0,6% мас.

Процесс сатурации осуществляется в специальных аппаратах – сатурато-рах. Современным способом насыщения диоксидом углерода является синхронно-смесительный. В установках, работающих по этому способу, насыщению СО₂ подвергается либо готовый напиток (смесь деаэрированной воды и купажного сиропа), либо предварительно деаэрированную воду газируют и смешивают с купажным сиропом. Синхронно-смесительный способ позволяет повысить качест-во напитков, снизить потери диоксида углерода, отказаться от использования ряда автоматов (дозировочного и для перемешивания напитков) на линии розлива.

Розлив напитков

Розлив безалкогольных газированных напитков осуществляется в изоба-рических условиях для предотвращения потерь диоксида углерода. Напитки разливают в стеклянные или ПЭТ-бутылки, жестяные банки.

Классическим, но уже устаревшим способом является розлив напитков с дозированием купажного сиропа в бутылку с последующим доливом газирован-ной водой. Современный способ - розлив готового, насыщенного СО₂ напитка.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Производство газированных безалкогольных напитков включает в себя следующие основные стадии:

· приготовление сахарного сиропа;
· приготовление колера;
· приготовление купажного сиропа;
· насыщение воды или напитка диоксидом углерода;
· розлив в бутылки;
· бракераж;
· наклеивание этикеток и передача готовой продукции на склад;
· хранение и транспортировка продукции.

Организация производства газированных безалкогольных напитков осуществляется в соответствии с принципиальной технологической схемой, приведенной на рис. 1.

Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема производства газированных безалкогольных напитков

ассортимент качество безалкогольный напиток

При использовании на заводе жидкого сахара последний специализированным автотранспортом 1 доставляют на завод. С помощью гибкого шланга цистерну с сахаром подсоединяют к насосу 2 и жидкий сахар через теплообменник 3 и мерник 4 перекачивают в сборник 6 для хранения. Сборник желательно оборудовать бактерицидными лампами 5. При использовании сахара-песка мешки с сахаром 7 на поддонах 8 доставляют автотранспортом на завод. Пакеты мешков автопогрузчиком 9 снимают с автомашин и доставляют к месту складирования. По мере надобности мешки с сахаром доставляют на поддонах в производственный склад сироповарочного отделения, где после взвешивания на весах 10 сахар ссыпают в приемный бункер ковшового подъемника 11. Далее сахар поступает в промежуточный бункер 12 для хранения, а из него -- в сироповарочный котел 13, куда одновременно задают расчетное количество поды. Готовый сахарный сироп направляют на фильтр-ловушку 14, а затем в случае проведения инверсии шестеренным насосом 15 через теплообменник 16 перекачивают в сборник 17 для инверсии сахарозы. В указанный сборник уносят расчетное количество кислоты. Готовый сахарный сироп насосом 15 подают на теплообменник 16, откуда инвертированный сахарный сироп поступает в сборник 18 для хранения.

Бочки 19, 20, 21, 22, 27 соответственно с настоями, экстрактами, концентратами напитков, соками, композициями напитков, ящики 28 с кислотами и другими составляющими напитков поступают па склад для хранения. Соки хранят в стекло-эмалевых или изготовленных из нержавеющей стали сборниках 24, куда их перекачивают насосом 23 из бочек.

После соответствующей подработки (детерпенизации настоев, предварительного растворения концентратов в горячей воде, фильтрования соков на фильтре 26 и т. д.) насосом 25 (или непосредственно из тары) составляющие купажного сиропа задают в сборники-мерники 29--34, установленные на предкупажной площадке.

По мере надобности расчетное количество сырья и сахарный сироп из сборника 18 задают в купажный чан 36, откуда после тщательного перемешивания готовый купажный сироп, пройдя фильтр 38 и теплообменник 39, поступает в сборник-мерник 40 купажного сиропа, откуда затем он поступает на синхронно-смесительную установку 41. При приготовлении замутненных напитков купажный сироп не фильтруют. Если напитки готовят методом дозирования сиропа в бутылки с последующим заливом газированной водой, схема дополнительно комплектуется сатуратором, сироподозировочным и смесительным автоматами.

Пустую стеклотару 42 на завод доставляют автотранспортом 43. С помощью автопогрузчика 9 штабеля ящиков с бутылками, установленные на поддоне 8, снимают с автомашин и доставляют их в склад посуды. По мере надобности ящики подают на ленточный транспортер 44, который доставляет их к автоматам 45 для выемки бутылок из ящиков. Пустые ящики ленточным транспортером перемещают к автомату для укладки бутылок в ящики 58, а порожние бутылки пластинчатым транспортером 46 перемещают к бутылкомоечной машине 47. Рабочий раствор щелочи в ванны машины поступает из напорного сборника 48.

Чистые бутылки, вышедшие из бутылкомоечной машины, пластинчатым транспортером последовательно перемещают к световому экрану 49, разливочному автомату 51, укупорочному автомату 52, бракеражному автомату 53, эти котировочному автомату 56 и автомату 58 для укладки бутылок. Отбраковку нечисто вымытых бутылок и некачественных напитков производят визуально перед смотровым экраном.

Брак напитков сливают в воронке 54, откуда он, пройдя промежуточный сборник 55, насосом 57 перекачивается в сборник 59 для рекомендуемой обработки брака напитков активным углем.

Готовую продукцию, упакованную в ящики, сформированные в пакеты, установленные на поддонах, автопогрузчиком 9 доставляют в склад готовой продукции или грузят в автомобили.

Брак напитков целесообразно после удаления аромата насосом 60 передать в колонки 61, заполненные костяной крупкой, для снятия цветности, откуда осветленный брак напитков насосом 62 после фильтрования на фильтр-прессе 63 передают в вакуум-аппарат 64 для уваривания. Затем уваренный брак насосом 65 перекачивают в сироповарочные котлы для окончательного уваривания и кипячения. Отработанную щелочь из бутылкомоечных машин на ряде заводов в целях экономии сливают в сборник 50 для отстоя. Затем отстоявшийся отработанный раствор щелочи насосом 50а передают на фильтр 73, а из него насосом 12 осветленный раствор щелочи перекачивают в сборник 71 для приготовления рабочего раствора щелочи.

Концентрированную щелочь на завод доставляют в специализированных цистернах 66, откуда ее насосом 67 перекачивают в сборник 68 для хранения. Из этого сборника по мере надобности концентрированную щелочь насосом 67 перекачивают в напорный сборник-мерник 69, из которого она поступает в сборник 71 для приготовления рабочего раствора щелочи. Готовый рабочий раствор щелочи насосом 70 передают в напорный сборник 68 рабочего раствора щелочи.

Диоксид углерода доставляют на завод в жидком виде в специализированных автоцистернах 74, из которых его сливают в стационарные цистерны 75, предназначенные для хранения. По мере надобности диоксид углерода передают на станцию газификации 76, из которой газообразный диоксид углерода через гребенку 77 поступает на синхронно-смесительную установку 41, а из нее газированный напиток направляют на разливочный автомат 57.

Вода, используемая для приготовления напитков, из напорного сборника 78 поступает на фильтр-песочник 79, а из него через промежуточный сборник 80 насосом 81 ее передают на свечной керамический фильтр 82. Затем осветленная вода, пройдя сборник 83 и теплообменник 84, поступает на синхронно-смесительную установку 41.

Используемый дня безалкогольных напитков колер приготавливают в колероварном котле 85, куда загружают сахар после взвешивания его на весах 10. Готовый колер сливают в сборник 86, откуда его по мере необходимости насосом 87 перекачивают в сборник-мерник 35, установленный на предкупажной площадке.

Бутылки из ПЭТФ, сразу же переданные от бутылковыдувной машины на налив напитков, мойке не подвергают. Бутылки из ПЭТФ, поступающие от других предприятий или из промежуточных складских помещений, рекомендуется перед наливом напитков ополаскивать исправленной питьевой водой. Необходимость такой обработки устанавливается представителями органов Госсанэпиднадзора РФ и предприятия-производителя напитков.

Бутылки из ПЭТФ с напитком укупоривают завинчивающимися полиэтиленовыми пробками и пластинчатым транспортером передают к бракеражному и этикетировочному автоматам, упаковывают в пакеты и укладывают в потребительскую тару.

Производство напитков из зернового сырья организуют в соответствии с технологической схемой, представленной на рис. 2, включающей следующие технологические стадии:

· приготовление сахарного сиропа;
· приготовление сахарного колера;
· подработка ККС;
· приготовление купажного сиропа;
· насыщение воды или напитков диоксидом углерода;
· розлив напитка в бутылки;
· бракераж;
· пастеризация напитков в бутылках;
· наклейка этикеток;
· хранение и транспортировка готовой продукции.

Рис. 2. Аппаратурно-технологичсская схема производства напитков из зернового сырья

Сахар-песок, доставляемый на завод в мешках автомашинами 1 на поддонах 2, снимают с автомашин и автопогрузчиком 3 доставляют на склад, где хранят мешки с сахаром 4 в штабелях на поддонах. По мере надобности сахар-песок взвешивают на весах 7 и засыпают в приемный бункер нории 10, посредством которой его доставляют в накопительный бункер 11. Для варки сахарного сиропа расчетное количество сахара задают в сироповарочный котел 14, который прежде заполняют расчетным количеством воды. Используемую для технологических нужд воду фильтруют. Вода от источника водоснабжения поступает в сборник 5, откуда ее направляют на фильтр-песочник 6. Из фильтра вода поступает в промежуточный сборник 8, а из него насосом 9 подается на керамический свечной фильтр 12 для обеспложивающего фильтрования. Обработанная указанным выше способом вода поступает в сборник-мерник 13. Для варки колера сахар-песок из бункера 11 засыпают в колероварочный котел 17, куда прежде задают расчетное количество воды.

Сваренный колер сливают в промежуточный сборник 18, подают в него оставшееся относительно рецептурных нормативов количество воды и насосом 19 перекачивают в установленный на предкупажной площадке сборник-мерник 43, где разводят водой перед подачей в купажный чан.

По окончании варки сахарный сироп насосом 15 через теплообменник 16 перекачивают в сборник 20 для инверсии сахарозы. Одновременно с этим в сборник задают расчетное количество кислоты. Смесь тщательно перемешивают, выдерживают, после чего насосом 15 перекачивают в сборник 21 для хранения. Из него сахарный сироп поступает в сборник-мерник 40, установленный на предкупажной площадке. Концентрат квасного сусла (ККС) может доставляться на завод в бочках 22 в специализированных автоцистернах, из которых его сливают и сборники 26, оснащенные устройством для подогрева, или насосом 25 может перекачиваться непосредственно в сборник-мерник 27, а оттуда насосом 28 он поступает на растворение в сборник 31. Перед перекачкой ККС из бочек последние орошают горячей водой из оросительного корыта 24. Охлажденную воду собирают в поддоне 23, а из него сбрасывают в канализацию.

Готовый купажный сироп после выдержки в течение 2 - 4 ч для удаления пузырьков с воздухом поступает на синхронно-смесительную установку 48, куда одновременно поступает отфильтрованная, охлажденная и насыщенная диоксидом углерода вода в отношении 1:5. Температура купажного сиропа не должна превышать 10°С, а воды -- 4°С. Готовый напиток из синхронно-смесительной установки передают на разливочный автомат 65, куда одновременно подаются пластинчатым транспортером 70 прошедшие световой экран 66 чистые, вымытые на бутылкомоечной машине 69 стеклянные бутылки.

На завод пустые бутылки доставляют автомашинами 81 в ящиках, уложенных штабелями 77 на поддоны 2. По мере надобности ящики из штабелей устанавливают на ленточный транспортер 73, по которому они перемешаются к автомату 74 для выемки бутылок из ящиков. Извлеченные из ящиков бутылки пластинчатым транспортером 70 доставляются к бутылкомоечной машине 69, где они подвергаются мойке.

Рабочий раствор щелочи в бутылкомоечную машину поступает из сборника 68. Для приготовления рабочего раствора щелочи концентрированную щелочь доставляют на завод в специализированных цистернах и сливают в сборники 80 для хранения. По мере надобности концентрированную щелочь насосом 79 перекачивают через мерник 78 в сборник 76 для приготовления рабочего раствора щелочи. В этот же сборник перекачивают насосом 72 из фильтра 71 отстоявшийся в сборнике 67 раствор отработанной щелочи. Из фильтра 71 отстоявшийся раствор щелочи перекачивают насосом 67а.

При розливе напитков из зернового сырья в бутылки из ПЭТФ, изготовленные на месте на бутылковыдувных машинах, мойку бутылок не производят.

Заполненные напитками бутылки поступают последовательно на автомат 64 для укупорки бутылок, бракеражный автомат 63, этикетировочный автомат 60 и автомат для укладки бутылок в ящики 58. Ящики с готовой продукцией укладывают на поддоны в штабеля 54, которые автопогрузчиком отвозят в склад готовой продукции или к автомашинам 53 для перевозки в торговую сеть.

Брак напитка сливают через сливную воронку 62 в промежуточный сборник 61, откуда брак поступает в сборник 59 для кипячения. Далее брак насосом 57 через фильтр 56 передают в сборник 55, а из него обработанный брак поступает в купажное отделение, где используется при изготовлении купажного сиропа для напитков на хлебном сырье.

Диоксид углерода доставляют на завод в специализированных цистернах 49, откуда его сливают в стационарную цистерну 50. Из этой цистерны диоксид углерода поступает на станцию газификации 52, где из жидкого состояния превращается в газообразное, а со станции через коллектор 51 газообразный диоксид углерода передается к местам потребления.

При приготовлении пастеризованного кваса после укупорки бутылки с ним направляются на пастеризаторы. Если напитки готовят методом дозирования купажного сиропа в бутылки с последующим заливом газированной водой, то в схему вместо синхронно-смесительной установки вводится сатуратор, сиропо-дозировочный и смесительный автоматы.

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Безалкогольный напиток – питьевая вода, не содержащая алкоголя. В зависимости от назначения, используемого сырья и технологии производятся природные минеральные воды (столовые и лечебные); фруктовые воды, содержащие соки и экстракты растительного сырья; напитки на ароматизаторах, витаминизованные и тонизирующие; искусственно минерализованные воды, а также сухие шипучие и нешипучие напитки.

По степени насыщения диоксидом углерода, характеризуемой его массовой долей в %, напитки подразделяются на типы: сильно газированные – более 0,4; средне газированные – 0,3…0,4; слабо газированные – 0,2…0,1 и негазированные. По способу обработки различают напитки непастеризованные или пастеризованные, с добавлением консервантов или без них, холодного и горячего фасования.

Минеральные разделяются на природные столовые (минерализация которых не превышает 1,0 мг/дм 3 ), лечебно-столовые (с минерализацией 1,0…10,0 мг/дм 3 ) и лечебные (с высокой степенью минерализации 10,0…15,0 мг/дм 3 и содержанием биологически активных компонентов – йод, мышьяк, бор и др.). В зависимости от химического состава минеральные воды подразделяют на 31 группу (гидрокарбонатную, натриевую, сульфитную, магниево-кальциевую и др.).

Газированная вода – питьевая вода, насыщенная диоксидом углерода, с кисловатым вкусом, своеобразной свежестью и способностью хорошо утолять жажду.

Газированные фруктовые воды представлены двумя группами напитков; общего назначения (водные растворы купажных смесей сахарного сиропа, фруктово-ягодных соков и морсов, натуральных экстрактов, пищевых кислот и красителей) и для больных диабетом (сахароза заменена ксилитом, сорбитом или сахарином).

На основе некоторых растений (женьшень, элеутерококк, аралия маньчжурская, чай и др.) выпускают тонизирующие напитки. Безалкогольные витаминизированные напитки содержат витамин С в пределах 150…160 мг/л, а также витамины группы В (В₁ – 1,0…1,2 мг/л, В₂ – 0,6…1,0 мг/л, В₆ – 1,5…2,5 мг/л).

Готовые напитки должны быть прозрачными, без осадка и посторонних взвешенных частиц. Цвет напитков должен соответствовать установленным эталоном цветности для каждого вида напитка. Вкус и аромат должны соответствовать исходному сырью, из которого изготавливают напитки. Насыщенность напитка диоксидом углерода должна быть выражена обильным и продолжительным выделением газа.

Основным сырьем рассматриваемых напитков являются вода питьевого назначения, сахар и его заменители. В качестве полуфабрикатов используют осветленные плодово-ягодные натуральные соки, спиртовые, сбраженно-спиртованные и концентрированные соки, виноградное вакуум-сусло, натуральные плодово-ягодные сиропы, экстракты, морсы, виноматериалы.

Искусственно минерализированные воды представляют собой бесцветные растворы химически чистых солей натрия, кальция и магния в воде, насыщенной диоксидом углерода.

Сухие напитки выпускаются в виде шипучих (состоят из смеси сахара, виннокаменной кислоты, пищевых эссенций, плодово-ягодный экстрактов, а также пищевой соды) и нешипучих (не содержат пищевую соду). Освоен выпуск шипучих напитков в виде таблеток и порошков.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Основные процессы производства газированных фруктовых вод связан с подготовкой воды, получением купажного сиропа и насыщением продукта диоксидом углерода.

Подготовка воды должна обеспечить нормативные требования по органолептическим (чистота, прозрачность, бесцветность, приятный вкус, отсутствие запаха); физико-химическим (допустимые значения сухого остатка, жесткости, щелочности и др.) и бактериологическим (допустимое общее количество бактерий, отсутствие бактерий кишечной группы) показателям. Подготовка воды предусматривает ее очистку и обезвреживание следующими способами:

– отстаиванием и коагуляцией в резервуарах для осветления с последующим удалением из воды осадка;

– фильтрование через угольные, песочные, силуминовые фильтр-прессы и керамические фильтры, обработка в бактерицидных установках для достижения прозрачности воды и ее обеспложивания;

– умягчение известковыми или катионитовыми и мембранными фильтрами;

– хлорирование с последующим дехлорированием и фильтрацией.

Купажные сиропы представляют собой полуфабрикат, получаемый при смешивании всех компонентов напитка, за исключением воды. Купажные сиропы из полуфабрикатов готовят одним из трех способов – холодным (для приготовления напитков с добавлением цитрусовых настоев, концентратов, композиций и натуральный эссенций), полугорячим (часть сока или вина дозируют в сироповарочный аппарат для варки с сахаром) и горячим (всю дозу плодово-ягодного сока или вина загружают в сироповарочный аппарат). Два последних способа предусматривают совмещение процессов купажирования и инверсии сахарозы, происходящей под действием кислот и соков при варке сиропа.

Сатурацией или карбонизацией называется процесс насыщения воды или смеси воды с купажным сиропом диоксидом углерода. Вводить диоксид углерода в напитки можно двумя способами: насыщением охлажденной и деаэрированной воды с последующим введением ее в бутылки, залитые определенной дозой купажного сиропа, либо насыщение смеси деаэрированной воды и купажного сиропа с последующим фасованием уже газированного напитка.

При потреблении готовой продукции важным показателем качества напитков является их стойкость. В зависимости от вида и способа обработки стойкость напитков должна быть (сут, не менее): газированных, непастеризованных и без консервантов – 10, пастеризованных – 30, с консервантами – 20, негазированных – 5, вод искусственно минерализованных – 60.

Стадии технологического процесса. Приготовление газированных безалкогольных напитков состоит из следующих стадий и основных операций:

– приготовление сахарного и инвертного сиропов;

– приготовление купажных сиропов;

– фильтрация и охлаждение купажных сиропов;

– насыщение воды или смеси сиропа и воды диоксидом углерода;

– фасование безалкогольных напитков.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для обработки воды: песочные и керамические фильтры, бактерицидные установки и ультрафильтрационные аппараты.

Далее следует комплекс оборудования для приготовления купажных сиропов, состоящий из купажных аппаратов, фильтров-прессов и теплообменников.

Завершающим является комплекс оборудования для насыщения воды диоксида углерода, приготовления газированных напитков и их фасования: сатураторы, струйные аппараты, синхронно-смесительные установки и фасовочные машины.

Машинно-аппаратурная схема линии производства безалкогольных напитков представлена на рис 3.10.

Устройство и принцип действия линии. Очистку и умягчение воды проводят в водоподготовительном комплексе оборудования. Воду предварительно отстаивают в течение суток и более, а затем подают в песочный фильтр 1 грубой очистки. Тонкая обеспложивающая фильтрация воды осуществляется в керамическом свечном фильтре 2. Для тонкой очистки воды используют фильтр-пресс 3, также работающий под давлением.

Осветленная вода насосом 4 подается в катионитовый фильтр 5 для умягчения. Обычно применяют Н-катионирование воды, при котором происходит значительное снижение величины рН. Регенерация фильтров 5 осуществляется с помощью солерастворителя 6 путем изменения тока воды. Умягченная вода подвергается обеззараживанию ультрафиолетовыми лучами в бактерицидной установке 7.

Из установки 7 заданное количество подготовленной воды перекачивают насосом 8 для приготовления купажного сиропа. Большую часть подготовленной воды охлаждают до 4…7 °С в холодильнике 9 и направляют насосом 10 на сатурацию.

Купажированию предшествует подготовка компонентов, входящих в купаж. Плодовые соки и морсы фильтруют через тканевые или пластинчатые фильтры. Плодово-ягодные экстракты разбавляют водой в соотношении 1 : 5 и после двухчасового отстаивания фильтруют через тканевые или пластинчатые фильтры. Плодово-ягодные экстракты разбавляют водой в соотношении 1 : 5 и после двух-, трехчасового отстаивания фильтруют. Ароматные настои и эссенции, содержащие осадок или мутные, должны быть отфильтрованы. При использовании цитрусовых настоев с повышенным содержанием терпенов их разбавляют водой в соотношении 1 : 5,отстаивают не менее 12 ч, после чего раствор фильтруют. Красители, применяемые для подкраски напитков, предварительно растворяют в воде в соотношении 1 : 5…1 : 10. Кислоты добавляют в виде водных растворов. При получении напитков из концентратов последние перед внесением в купажные чаны предварительно разбавляют горячей водой температурой 40…60 °С до массовой доли сухих веществ 30…35 %.

Колер, используемый для окраски напитков, готовят в колеварочном аппарате 11, куда наливают воду в количестве 1…3 % к массе сахара. Аппарат 11 представляет собой варочный котел с электрическим обогревом и обеспечивает нагревание продукта до 160…180 °С. При этой температуре происходит интенсивная карамелизация. Ее проводят при непрерывном перемешивании. Как только колер будет готов, нагревание прекращают и колер разбавляют водой температурой 60 °С до концентрации сухих веществ 70 %. После охлаждения колера до 60…65 °С перемешивание прекращают и с помощью насоса 12 направляют в сборник 24.

Для получения купажного сиропа холодным способом сахар очищают от посторонних примесей, взвешивают и загружают в сироповарочный аппарат 13 . Туда же наливают воду в количестве 40 % к массе сахара, подают исправимый брак из цеха и кипятят в течение 20…25 мин. Готовый сахарный сироп насосом 14 подают на охлаждение в теплообменник 15 .

В целях предотвращения кристаллизации сахарозы и придания сахарному сироп мягкого и приятного вкуса его направляют в варочный аппарат 16 для инверсии. В процессе уваривания в сиропе дозируют лимонную кислоту в виде 50 %-го раствора из расчета 750 г кислоты на 100 кг сахара при температуре 70 °С. В течение 2 ч около 50 % сахарозы разлагаются на глюкозу и фруктозу. Одновременно образуются редуцирующие вещества, повышающие вязкость сиропа и препятствующие выпадению кристаллов сахарозы при его охлаждении. Готовый инвертированный сахарный сироп с помощью насоса 17 пропускают через теплообменник 18 для охлаждения до 20 °С и загружают в сборник 23.

Соки и настои из сборника 19 насосом 20 подаются на очистку в фильтр-пресс 21, а затем в стальной эмалированный сборник 22. Для растворения лимонной кислоты и эссенции, а также для приготовления разных добавок на предкупажной площадке размещены сборники 25 и 26.

Купажный сироп готовится в вертикальных купажных аппаратах 27, 28, 29, снабженных мешалками якорного типа. Все компоненты купажа дозируют и подают в аппарат самотеком из сборников 22, 23, 24, 25, 26, смонтированных на предкупажной площадке. Готовый купажный сироп фильтруется на фильтре 30, охлаждается до температуры 8…10 °С и насосом 31 подается в напорный сборник 32. Из последнего купажный сироп могут подавать в фасовочную машину для дозирования непосредственно в бутылки либо купажный сироп подают на сатурацию в месте с водой.

Сатурацию смеси воды с купажным сиропом целесообразно производить в синхронно-смесительной установке непрерывного действия 33. В ней обеспечивается почти полное удаление воздуха из воды перед ее насыщением, а также мельчайшее распыление воды в карбонизаторах, что способствует гомогенизации смеси купажного сиропа, воды и диоксида углерода. Все это приводит к экономии сырья, повышению качества напитков и постоянству физико-химических показателей напитка в каждой бутылке. Кроме того, применение синхронно-смесительного способа насыщения напитков позволяет отказаться от использования ряда машин – дозатора сиропа, устройства для перемешивания и сатуратора, что значительно сокращает количество обслуживающего персонала и упрощает технологический процесс и фасование напитков.

Диоксид углерода подается в установку 33 из цистерны с жидким диоксидом углерода 36, через станцию газификации 35 и коллектор для понижения давления 34. Температура поступающей воды должна быть не выше 6 °С, а купажного сиропа – не выше 8 °С. В установке вода насыщается под давлением 0,6…0,8 МПа, а на выходе напиток содержит массовую долю диоксида углерода равную 0,7 %.

Рис. 3.10. Машинно-аппаратурная схема линии производства безалкогольных напитков

Для упаковывания продукции в потребительскую и транспотную тару линия снабжена пакеторасформировывающей машиной для пустых бутылок 37, машиной для выемки пустых бутылок из ящиков 38, бутылкомоечной машиной 39, световым экраном для инспекции пустых бутылок 40, фасовочной машиной 41, укупорочной машиной 42, инспекционной машиной для заполненных бутылок 43, этикетировочной машиной 44, машиной для укладки заполненных бутылок в ящики 45, пакетоформирующей машиной 46, а также системой транспортирующих и накопительных конвейеров для пустых и заполненных бутылок.

Во избежание потерь диоксида углерода, растворенного в газированных безалкогольных напитках, наполнение бутылок ведут под избыточным давлением, без перепадов, изобарически (после выравнивания давления в бутылке и газовой зоне резервуара фасовочной машины). При заполнении бутылок напиток вытесняет из нее газовоздушную смесь в газовое пространство резервуара фасовочной машины.

Для улучшения качества напитков противодавление в бутылке рекомендуется создавать не воздухом, а диоксидом углерода. В целях снижения потерь диоксида углерода при фасовании не должно быть резкого перепада между давлением в синхронно-смесительной установке и рабочим давлением фасовочной машины.

Читайте также: