Технология на безалкохолните напитки

Технология за производство на газирани безалкохолни напитки

Газирани безалкохолни напиткиТрадиционните асортименти безалкохолни напитки, от тяхното възникване, са били ароматизираните лимонади и газираните води. Ароматизираните напитки все още играят определена роля в асортиментната структура безалкохолните напитки. Непрекъснатото нарастване на значението на безалкохолните напитки, развитието на техниката и технологията за тяхното производство и разнообразяването на основните суровини, създадоха благоприятни условия за разработване и утвърждаване на широка гама от тях. Произвеждат се ароматизирани, плодови, билкови, смесени, тонизиращи и други напитки.
Развитието на производството и разнообразяването на асортимента на безалкохолни напитки е тясно свързано със значителното подобряване на тяхното качество. Тези резултати се постигат чрез умелото съчетаване на отделните суровини и осигуряване на постоянство във физико-химичните и органолептичните показатели на напитките. Съвременните технически и технологични средства дават възможност да се гарантира една много добра физико-химична и биологична стабилност на произвежданите асортименти.

Регистрирайте се и научете много повече по темата! Направете своята регистрация ТУК

Изхождайки от специфичните и индивидуални потребителски изисквания на всеки консуматор, определяни от различни фактори, газираните безалкохолни напитки трябва да обхващат широк диапазон по отношение на състава, свойства, предназначение, вкусово-ароматичен букет и други, за да могат да задоволят всички потребности.
Технологичният процес при производството на газирани безалкохолни напитки обхваща значителен брой операции. Всяка от тях има специфична роля и значение, за да осигури необходимото трансформиране на използваните суровини и материали, докато се получи готовия продукт.
В зависимост от своята роля и значение спрямо крайния готов продукт, многобройните технологични процеси при производството на напитки, биват подготвителни, основни и заключителни.

Подготвителни процеси

При подготвителните процеси, всички основни и спомагателни материали се довеждат до състояние, подходящо за непосредственото им включване в производствения процес. Разнообразието на подготвителните процеси във всяко предприятие за бутилиране, е тясно свързано с неговата асортиментна структура и с необходимите основни материали за производство. Важна роля изпълнява и възможността за осигуряване на някои основни материали от други предприятия или отрасли на хранителната промишленост.

Подготовка на водата

Водата за технологични цели се включва непосредствено в състава на готовата напитка. Тя трябва да отговаря на определени изисквания както по отношение на количествения и качествения състав на примесите в нея, така и по отношение на биологичната й чистота. За тази цел водата, която се използва за производство на газирани безалкохолни напитки и не отговаря на необходимите изисквания, се подлага на различни обработки. С тях се цели да се постигне пречистване, омекотяване и обеззаразяване на водата.
Солите, обуславящи твърдостта на водата, реагират предимно с органичните киселини и с другите примеси на напитката. Това повишава рН на средата и предава неспецифични вкусове. В това отношение най – активни са солите на калция и магнезия, които обуславят временната твърдост на водата. Нежелани примеси са и желязото, кислородът, който спомага за окислителните процеси и други газове, които придават мирис и пречат на насищането с СО2 и протичането на другите технологични операции.

Обработка на водата

В зависимост от състава и размера на примесите във водата, пречистването може да се извърши по механични, химични, физични и комбинирани методи. Основни процеси тук са: утаяване, коагулиране, отстраняване на желязото, омекотяване, обеззаразяване, подобряване на вкусовите качества и филтриране.

Омекотяване на водата

С омекотяването на водата се цели да се коригира нейният минерален състав, като се отделят солите на калция и магнезия. Това се постига чрез превръщането на солите в неразтворими или чрез адсорбирането им върху йонообменители. Прилагат се термични, химични, физични (йонообменни), мембранни и комбинирани методи.
Термичните се характеризират с ниска ефективност и висока цена, затова не намират широко приложение.
При химичните методи се стремим да доведем разтворимите соли до трудно разтворими, които да се утаят. Най-популярен е варо – содовият метод, при който се използват разтвори на хидратна вар и калцинирана сода. Отделят се солите, обуславящи карбонатната и некарбонатната твърдост на водата, както и съдържащата се въглена киселина.
Обратната осмоза е процес от групата на мембранните, в който движеща сила е разликата в налягането на двата разтвора от двете страни на селективно пропускливата мембрана. Тук е необходимо прилагането на свръхналягане.
В конкретния случай водата се омекотява чрез йонообменни смоли. Доста години йонитите са се използвали само за вода, предназначена за технически нужди, заради това че при тяхната синтеза те отделят примеси, които дават определен вкус и аромат на водата. Днес отстраняването на йоните, които обуславят твърдостта на водата, намира своето най-ефективно и едновременно с това технически най-просто решение в този процес.
Йонообменните смоли най-често са синтетични високомолекулни съединения. Смолите са твърди, неразтворими, механично много здрави, химично устойчиви вещества, притежаващи йонообменна способност.

Обеззаразяване на водата

Биологичната стабилност на водата се постига чрез нейното хлориране, озониране, обработка със сребърни йони, ултравиолетови лъчи, керамични филтри и други.
Озонирането е много ефективен, но скъп съвременен метод, който обикновено се прилага за биологично стабилизиране на натурални минерални води.
Хлорирането е най-разпространения начин за биологично стабилизиране на водата чрез използване на газообразен хлор или хипохлориди. Дозата на хлора може да бъде завишена, ако трябва да протекат някои други процеси, като окисляване на железния сулфат, на органичните примеси и други.


Подобряване на вкусовите качества на водата

Във водата, предназначена за производството на напитки, задължително трябва да отсъстват странични вкус и мирис. Прилагат се обработки като окисление - с кислород, хлор или озон или филтриране - през активен въглен, шихти, кварцов пясък, керамичен филтър, при което се разрушават, адсорбират и отделят примесите. Водата преди да бъде подадена към производството на самата напитка, трябва да бъде напълно освободена от хлора. За тази цел тя се филтрира през активни въглища, които го адсорбират. След въглищния филтър е предвиден полиращ филтър, чиято задача е окончателно пречистване на водата от примеси.

Получаване на захарен сироп

Това е основна технологична операция, като класическият вариант е с използването на кристална захар. Чрез нея обаче се внася и известно количество примеси, които могат да провокират отделянето на утайки. Затова захарният сироп, приготвен от кристална захар, задължително се пречиства.
Съществуват три традиционни метода – студен, топъл и горещ.
Освен кристална захар, напоследък масово се използва течна захар – ГФС – глюкозо-фруктозен сироп, която е по-чиста от примеси от минерално и органично естество и е биологично стерилна. Това позволява използването и за захарен сироп без предварителна подготовка, което веднага изразява безспорните приоритети на течната захар при облекчаване на производството.
Приготвянето на сироп за диетични, нискокалорични или безкалорични напитки може да се извърши по студения метод, което позволява по-лесно и бързо подготвяне.

Получаване на купажен сироп

Безалкохолните напиткиКупажният сироп е междинен продукт при производството на безалкохолни напитки. Неговото получаване се налага от възприетия и наложил се начин за производство на напитки, при който водата се насища с CO2 и се смесва с останалите съставки, предварително подготвени като купажен сироп. Той се получава предимно по студения метод и много по-рядко по горещия или комбинирания метод. Горещият метод може да се използва за асортименти от специфични суровини, изискващ концентриране и термообработка. Обикновено се прилага при плодови сокове и билкови препарати с ниска концентрация, при което се концентрират до необходимия % плодова част.
Съществуват различни варианти за осъществяване на комбинирания метод, който съчетава някои предимства на останалите. Обикновено купажния сироп се получава по студения метод, но се подлага на допълнителна пастьоризация. Възможно е и концентрирането на част от плодовия сок или екстракт, а останалата част да се добави към сиропа след охлаждане. Така се запазват по-добре някои вкусови и ароматични качества на суровината.
В настоящият случай се използва студения метод, който е класически. Растителните продукти обикновено се подлагат на предварителна обработка, тъй като по време на съхранението им в тях настъпват промени. Бистрите плодови концентрати се разреждат с вода и се филтрират преди да се вложат в захарния сироп. Мътните плодови концентрати тип комюнитед и плодово ароматичните бази с месеста част, съдържащи частици с размери в порядъка 1 ÷ 2 mm, които могат да задръстят отворите на пълначните вентили, се подлагат на сепариране или допълнително смилане.
Органичните киселини се влагат директно или се приготвя 50%-ен разтвор, който след това се филтрира през шихтов филтър.
Карамела и кольора, ако са доброкачествени, могат да се прибавят направо в купажния сироп. При наличие на примеси или утайки, карамела и кольора се разреждат и се филтрират.
Изкуствените подсладители, оцветители, консерванти и други, се разтварят във вода в отношение 1:5 до 1:10, филтрират се и се влагат в купажния сироп.
Важно изискване при прибавянето на отделните съставки към купажния сироп е те предварително да бъдат окачествени органолептично. Смесването на всички основни суровини се извършва в резервоари за купажен сироп, снабдени с нивомерни приспособления и механични бъркачки.
Купажния сироп не се филтрира. Той може да се филтрира само по изключение при някои бистри напитки, ако са се получили утайки при получаването му. Така подготвения купажен сироп се подава към охладителя, съда за постоянно ниво и дозиращата машина.

Подготовка на бутилките

При производството на безалкохолни напитки се използват както стъклени оборотни бутилки, така и такива за еднократна употреба, произведени от РЕТ или друг полимер.
При оборотните бутилки е задължително осъществяването на основно измиване, при което да се отстранят напълно замърсяванията, които са с различен характер. Изискванията към амбалажа за еднократна употреба са за по-леко, но задължително изплакване с чиста омекотена вода.
Добре изплакнатите бутилки са изключително важен фактор за добро качество и биологична стабилност на готовите газирани безалкохолни напитки.

Основни процеси

Характерните и важни процеси при производството на газирани безалкохолни напитки са насищането на водата с CO2, смесването й с купажен сироп, пълнене на газираната напитка в опаковките и затваряне. По време на тези технологични операции се формират специфичните органолептични и физико-химични показатели на този вид напитки, т.е. тяхната газировка и концентрацията на сухите вещества. Основната технологична операция газиране дава наименованието на тези напитки, т.е. газирани безалкохолни напитки.

Насищане на водата и напитките с CO2

Насищането на водата с CO2 се прехожда от операцията деаерация - процес на отстраняване на разтворените газове от течността. За тази цел се използват апарати, наречени деаератори, които могат да работят чрез създаване на вакуум или чрез продухване на СО2, който да отстрани въздуха от водата. Деаерираната вода се подава за охлаждане и насищане с CO2.
Насищането на водата с CO2 е един от основните процеси при производството на напитки. Апаратите, в които се провежда този процес, се наричат сатуратори. Те от своя страна могат да са различни конструкции-смесителни, разпръсквателни и комбинирани. Смесителните вече не се употребяват, а разпръсквателните обикновено се използват при бутилиране на сода. Затова най-широко приложение намират сатураторите от комбиниран тип, при които се получава по-стабилна газировка на продукта.


Насищане с въглероден диоксидНасищането на водата и напитките с CO2 е известно като сатурация или карбонизация. Характерно за този процес е, че CO2 доведен в съприкосновение с водата и водните разтвори в затворено пространство, се разтваря в тях. Механизма на това разтваряне на газа се характеризира с факта, че CO2 дифундира през граничен газообразен и течен слой, отделящ течността от газа и се абсорбира от течността, т.е. разтваря се в нея.
При дифузията на газа в течната фаза, част от него се връща обратно в газовата среда, т.е. протича процес на десорбция. В резултат на това, след време, при дадени условия, се установява определено равновесие между газа, разтворен в течността и газа над нея. При достигане на това равновесие, за единица време се разтваря толкова газ, колкото се отделя от течната фаза. Количеството на газа в двете фази (течна и газообразна) се намира в зависимост най-вече от налягането и температурата в системата.
В практиката насищането на водата и напитките с CO2 се провежда най-добре при температура 3 ÷ 5ºC. Повишаването на температурата на водата води към увеличаване на налягането в системата, за да се осигури насищането й с CO2. В резултат на това се увеличава нестабилността на тази динамична система, което води до запенване при пълнене.

Разливане на напитките в бутилки

Успешното провеждане на пълненето осигурява запазването на придобитите органолептични и физико-химични показатели на напитките. Проблемите, които възникват тук са: правилно и точно разливане, запазване на разтворения CO2, недопускане на запенване и други. За решаването на тези проблеми е необходимо да се осигурят някои специфични условия, а именно: постоянно и изравнено налягане в пълначната машина и в бутилката, отстраняване на въздуха от бутилката и други.
В зависимост от произвежданите напитки, разливането им в бутилки може да се провежда по различни технологични схеми, основни от които са: директно, разделно, премиксово пълнене. В конкретния случай ще се прилага премиксово пълнене на напитката в бутилката. При него, охладения до температура 3 ÷ 5ºC купажен сироп и газираната вода (охладена преди газиране) се смесват в определено съотношение в поток с помощта на двойно действаща бутална дозираща помпа. Получената готова напитка се подава към успокоителя, а от него към пълначната машина.
Важни показатели при оценка на работата са: стабилност при газирането, намалени пенливост и изтичане, минимално количество O2, постоянно ниво на напълване, минимални загуби на CO2 и други.

Затваряне на бутилките

Затварянето на бутилките е важна технологична операция, тъй като трябва да осигури добра херметичност на опаковките. Тя е необходима, за да гарантира запазване на нейните качествени показатели след производството по време на съхраняването й до нейната употреба.
Добрата херметичност произтича от факта, че напитката се намира непрекъснато под вътрешно налягане от разтворения CO2. За тази цел е необходимо да се използват качествени материали за затваряне на бутилките и добро затваряне.

Заключителни процеси

Заключителните процеси са неразделна част от цялостната технологична линия за производство на безалкохолни напитки. Чрез тях се осигурява окончателното оформяне на готовата продукция.

Първичен контрол на качеството

Включва визуална оценка на бутилираната и затворена готова напитка. Контролира се състоянието на следните основни показатели: ниво на напълване, бистрота или мътнота, наличие на чужди примеси, качество на затваряне и други. Осъществява се на светлинен екран. Опаковките с отклонения от стандартните изисквания се отстраняват от линията.

Етикетиране

Етикетирането е задължителна технологична операция. Има за задача да предаде завършен вид на готовата продукция и да я оформи като търговска стока. В етикетир машините може да си използват обикновени етикети със залепване с лепило или самозалепващи етикети. По време на етикетирането се следи за правилното поставяне и доброто залепване на етикетите. Етикетираните бутилки се подават към машината за обвиване в стекове с термосвиваемо фолио - за пластмасовите или поставяне в каси - за стъклените.

Опаковане на стекове с термосвиваемо фолио

Етикетираните бутилки се подреждат върху картонена подложка и се транспортират до машината за опаковане. При оформянето на стековете необходимият брой бутилки за един стек се поставят върху картонена подложка и се придвижват с нея. С помощни палци последната се нагъва и формира дъното на стека. За да се гарантира компактността и стабилността на получения комплект бутилки те се обвиват в с термо-свиваемо фолио и се подават в тунел с висока температура където фолиото се свива и плътно обхваща опаковката.Оттам готовите стекове постъпват на депо за готова продукция, откъдето се палетизират.

Палетизиране на готовата продукция

Касите или стековете се подреждат на палети. Това създава възможност за пълно механизиране на всички товаро-разтоварни процеси. Тази операция също може да се извършва ръчно, механизирано или автоматично.
Автоматичните палетизатори осъществяват следните операции: поемат касите (стекове) с пълни бутилки, подреждат ги върху палета вертикално и хоризонтално, подават готовия палет за експедиция и поемат празен палет за зареждане.
За по-голяма стабилност палетите със стекове се увиват със самозалепващо фолио. Това може да бъде извършено ръчно или машинно.

Регистрирайте се и научете много повече по темата! Направете своята регистрация ТУК