«

»

Окт 02

Технологическая линия производства безалкогольных напитков

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/дм3), лечебно-столовые (с минерализацией 1,0…10,0 мг/дм3) и лечебные (с высокой степенью минерализации 10,0…15,0 мг/дм3 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.

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 %.

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:

– 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 безалкогольных напитков.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для обработки воды: 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 колеровочного аппарата.

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 %.

1

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.

Добавить комментарий