Технологическая линия производства газированных 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/дм ), 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, 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, виннокаменной 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 си-роповарочный 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 рис.
Рис. 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.