Технология за производство на трапезна газирана вода

Основни процеси

Основните процеси осигуряват получаването на готовата напитка, насищане с СО2  пълнене в опаковки и затваряне. Правилното провеждане на тези технологични операции има решаващо значение за качеството на получените готови продукти.

Насищане на водата с СО₂

При насищането с СО₂ се достигат необходимите органолептични и физико-химични показатели на напитката. СО₂ е основен компонент за газираните напитки. На него се дължи тяхната пенливост, игривост, ряз и свежест, катализира процесите на съзряване на напитката. СО₂ се използва за насищане в количества до 10 g/dm³ (най-често от 3 до 6 g/dm³).

Начини за насищане на водата и напитките с СО₂

Насищането на водата и напитките с СО₂ може да се проведе по различни технологични схеми в зависимост от наличните апарати и тяхното разположение:

Самонасищане - характерно е за слабо алкохолни напитки и естествено газираните минерални води. В слабо алкохолните напитки (пиво, боза, квасови напитки) се образува и натрупва СО₂ в резултат на алкохолната ферментация. При минералните води протича реакция между киселини и карбонати: СаСО₃ + 2Н⁺ → Са²⁺ + Н₂СО₃ (Н₂О + СО₂) Отделеният СО₂ се разтваря във водата вследствие на високото налягане в дълбочината на земните недра.

Директно насищане – за питейни и минерални води. Директно се смесват водата и СО2, за да реагират до получаване на газирана вода;

Разделно насищане – първият начин за получаване на подсладени газирани напитки. Насища се деаерирана и охладена вода. Следва успокояване и подаване към бутилките за смесване, където предварително е дозиран купажен сироп. Сиропите се дозират по обем, а водата по ниво. Готовата напитка се получава в самата опаковка;

Полупремиксово насищане – деаерираната охладена вода се насища с СО₂ и се смесва в поток в определено съотношение с купажен сироп. За целта се използват двойнодействащи бутални помпи или ежекторни устройства.  Готовата напитка се успокоява и се пълни в бутилки при изобарни условия;

Премиксово насищане – в поток се смесват в определено съотношение деаерирана вода и купажен сироп. Готовата напитка се охлажда, насища се с СО₂ успокоява и пълни в бутилки.

Процесът на отстраняване на разтворените газове от течността се нарича деаерация (обезвъздушаване). Използват се специални апарати деаератори. Най-широко приложение намират вакумните деаератори. В апарата се създава вакуум, водата се пулверизира, газовете се отделят и с помощта на вакуум помпа се изхвърлят. Друг вид деаератори са газовите, при които обезвъздушаването става чрез продухване с СО₂. Това е първият етап на насищането с СО₂. Двата флуида обикновено се подават в противоток. Въглеродният диоксид се разтваря във водата, измества въздухът от нея и като по-лек се събира в горната част на апарата, от където се изхвърля в атмосферата.

Двата вида деаератори работят на принципа на създаване на условия за свръхналягане на газовете, съдържащи се във водата. Апаратите в които се осъществява насищането с СО₂ се наричат сатуратори. Според принципа на действие те биват: смесителни, разпръсквателни и комбинирани.

При смесителните сатуратори насищането се извършва чрез свободно или механично смесване на предварително дозирани количества вода и СО₂ поставени в херметична смесителна камера. Контактната повърхност е много малака, процесът е бавен, а газировката е нетрайна. Работят периодично.

При разпръсквателните сатуратори контактната повърхност между двете фази се увеличава чрез разпрашаване на водата. Обикновено водата и СО₂ се подават в противоток , но има и правотокови (ежекторни). Работят непрекъснато.

При комбинираните сатуратори се съчетават предимствата на предните два типа. Осигурява се бързо насищане при голяма контактна повърхност, както при разпръсквателните. След това, за да се стабилизира газировката, се използват успокоители (подобни на смесителните сатуратори), които работят при по-високо налягане на СО₂ спрямо налягането на насищане. Комбинираните апарати работят напълно автоматично.

Пълнене на готовата напитка в бутилки

При бутилирането трябва да се осигури запазване на всички придобити физико-химични и органолептични показатели на готовата напитка. Газираната напитка е термодинамически нестабилна и трябва да се осигурят специални условия при пълненето: постоянно и изравнено налягане в пълначната машина и в бутилката, отстраняване на въздуха от бутилката, минимално дроселиране и ниска скорост на придвижване на газираните напитки и други.

Директно пълнене - прилага се само за еднокомпонентни напитки - натурални и газирани води). Наливат се при изобарни условия, дозират се по ниво.

Разделно пълнене - използва се за подсладени газирани напитки. Охладеният купажен сироп се подава с дозираща машина, която отмерва определен обем, във всяка бутилка.
Бутилките постъпват в пълначната машина където се допълват с охладена газирана вода до определено ниво при изобарни условия. Този начин на пълнене изисква машина за смесване и хомогенизиране на двете съставки, тъй като следващите транспортни манипулации не допринасят съществено за това.
Купажният сироп при разделното пълнене се дозира непосредствено до пълначната машина или самостоятелно. Дозирането при автоматично работещите апарати става най-често с помощта на дозиращи цилиндри и гравитационно подаван купажен сироп.