Технология за производство на газирани безалкохолни напитки

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 ÷ 5 ºC. 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.
Увеличаването на налягането в затворената система води до повишаване на концентрацията на газа над течната фаза. В резултат се ускорява и повишава разтворимостта на CO₂ в течността.
Тенденцията в конструктивните решения на съвременните технологични линии - сатуратори, пълначни машини и други е да се работи при по-ниски налягания и температури, което води до значителни технически и технологични предимства.
Насищането на водата и напитките с CO₂ може да се осъществи по различни начини: самонасищане, директно, разделно, полупремиксово и премиксово. Сравнително модерен принцип е полупремиксовото насищане. То се изразява в насищане на деаерирана и охладена вода, смесване в поток в определено съотношение с купажния сироп, получаване на готова напитка, успокояване и пълнене в бутилки.
Насищането на водата с CO₂ е един от основните процеси при производството на напитки. При полупремиксовото насищане на напитките с CO2 става смесване в поток на предварително дозирани купажен сироп и газирана вода. За тази цел се използват двойнодействащи помпи, които могат да осигурят безстепенно изменение в съотношението на двата компонента от 1:2,5 до 1:8.

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. Бутилката след дехерметизация и освобождаване от пълначния вентил, се подава към затварачната машина. Пълненето на бутилките се извършва при изобарни условия. Същността му се изразява в уеднаквяването на налягането между бутилката и резервоара на пълначната машина. За създаване на необходимото налягане в пълначната машина и в бутилките, се използва CO₂, намиращ се над готовата напитка в резервоара на пълначната машина. Не е желателно да се използва въздух, за да не се дестабилизира газирането и да не се допуснат някои окислителни процеси. Разстоянието от пълначната до затварачната машина трябва да бъде минимално. Ето защо, двете машини най-често се монтират на една обща рама и са известни като пълначно-затварачен блок. В зависимост от конструкцията и начина на работа, пълначните машини биват ръчни, полуавтоматични и автоматични. Автоматичните пълначни машини най-често се обединяват със затварачната машина в моноблок.
Последователността на технологичните операции при автоматичните пълначни машини е следната: синхронно подаване на бутилките към пълначния вентил - херметизиране, изравняване на налягането, изместване на въздуха с CO₂, напълване, оттичане, затваряне на крана или клапана, освобождаване - дехерметизиране на бутилките и подаване към затварачната машина. В зависимост от конструкцията на пълначния вентил, пълначните машини биват кранови и клапанни. Съществен недостатък на пълначните машини с краново изпълнение, е възможността за получаване на значителни пропуски от сложните многоходови отвори, водещи до дехерметизация, дегазиране, запенване и др. Ето защо в съвременните пълначни машини се предпочита клапанното изпълнение, което няма посочените недостатъци.
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 (0,3 – 0,6 MPa, в зависимост от температурата). За тази цел е необходимо да се използват качествени материали за затваряне на бутилките и добро затваряне.