Толтырғыш пен қаптама арасында газдалған сусындардың жазылуын қалай тоқтатуға болады
Газдалған ішімдіктер — бұл газдалған су, сода, энергетикалық ішімдіктер мен газдалған шырындарды қамтитын карбонатты ішімдіктердің ўзбек тіліндегі атауы — CO₂ сұйықтан шыққан кезде өзіне тән негізгі қасиетін жоғалтады. Тұтынушы қатты, қысылған көмірқышқыл газының сезімін күтіп, ыдысты ашады, бірақ орнына дәмсіз, тәтті және газсыз сұйықты алады, ол сатып алынған өнімге ешқандай ұқсамайды. Бұл газдану жоғалтуы тұтынушының үстелінде емес, толтыру клапаны жабылғаннан кейін және қаптама басы ыдысты жабатын уақыт аралығында — яғни 0,8–1,5 секунд ішінде — болады; бұл уақыт өте қысқа, сондықтан көптеген ыдысқа толтыру зауыттарының операторлары оған ешқашан ойланбайды, бірақ қате басқарылатын толтыру жүйесінде еріген CO₂-нің 10–15%-ын жоғалтуға жеткілікті.
Kömірқышқыл газының (CO₂) gazlangan ішімдіктерде ұсталуының физикасы Генри заңына бағынады: сұйыққа еріген газ мөлшері сол газдың сұйық үстіндегі жарым қысымына тура пропорционал және температураға кері пропорционал. 4°C температурада және CO₂-нің 3,5 көлемінде (колалар үшін типтік карбонаттау деңгейінде) герметикаланған шыны аяқтың ішіндегі тепе-теңдік қысымы шамамен 2,8 бар болады. Егер толтыру жүйесі толтыру мен қаптау арасындағы кез келген уақытта шыны аяқтың қысымын 2,8 бардан төмендетсе — секундтың бөлшегінше болса да — CO₂ көпіршіктерге айналады, сұйық көпіршіктеледі және көпіршіктер сұйықтан көлемі бойынша көп болғандықтан, толтыру деңгейі мақсатты деңгейден төмендейді. Қаптауға келетін шыны аяқ қазір толтырылмаған және карбонатталмаған болады, ал жолдың қабылдамау датчиғы қалдық циклын іске қосады. Чжанцзяган Синьмао Ішімдік Жабдықтары (Синьмао Машиналары) DCGF-сериялы карбонатталған ішімдіктерді толтыратын машиналарында изобарлы толтыру технологиясын қолданып, осы проблеманы шешеді: толтыру клапаны ашылмас бұрын шыны аяқ CO₂-мен толтырылып, толтыру ыдысының қысымымен теңестіріледі; сұйық қысым тепе-теңдігінде (қысым төмендеуі жоқ, CO₂ бөлінуі жоқ) беріледі; толтырудан кейін «снифт» клапаны көпіршіктердің үстіне шашырауын тудыратын қатты қысым төмендеуін болдырмау үшін бос кеңістіктегі қысымды жайлап шығарады. Толтыру-қаптау тізбегінің барлығы клапан ашылғаннан бастап қап қысылғанға дейін CO₂ тепе-теңдігін сақтайды.
Көмірқышқылдылықты сақтауды анықтайтын үш айнымалы
Температура: Неге 4°C — бұл сиқырлы сан?
Суға еріген CO₂-нің ерігіштігі 20°C пен 4°C арасында екі есе артады — яғни, толтыруға дейін 2–4°C-қа салқындатылған газдалған сусындар өнімі бірдей қысымда ауасыз ортада толтырылған өнімге қарағанда екі есе көп еріген CO₂-ні ұстай алады. Сондықтан көмірқышқылды сусындарды өндіретін жолдарда толтырғыштың біршама жоғары жағында (әдетте этиленгликольді орта ретінде қолданатын пластинкалық жылу алмастырғыш) сусынды салқындататын құрылғы орналастырылады — өнім толтырғыш ыдысына 2–4°C температурада келеді, изобарлық толтыру жүйесі толтыру циклы бойынша қысым мен температураны сақтайды, ал шыны ыдыс қаптамаға өте аз CO₂ жоғалтумен өтеді. Xinmao Machinery компаниясының көмірқышқылды сусындарды өндіретін жолдарында бұл салқындату сатысы стандартты түрде қолданылады, ал салқындатқыштың қуаты жолдың жылдамдығына сәйкес келеді, сондықтан толтырғышқа тым ыстық өнім түспейді, өйткені ол бақыланбайтын көпіршіктерді тудырады.
Шынайы қолданыс: Орталық Азиядағы газды су өндірушісінің CO₂ мәселесі
Oʻzbekistondagi газды су өндірушісі 500 мл PET шишelerге gazlangan ichimliklar толтырып келеді. Бұл өндіруші изобарлы емес толтырғыш машина қолданып келеді — яғни, басында шишені алдын ала қысымдау сатысы жоқ, бірақ қысымды ыдыстағы гравитациялық толтырғыш. Нәтижесінде толтыру кезінде CO₂ босап шығып, 8% шишелердің төбесінен көпіршік тасып, қаптамаға дейін қолмен әрбір шишені сүртіп, толық толтырылмаған шишелерді жою керек болды. Өндіруші айына шамамен 12 000 литр өнімді көпіршік тасу нәтижесінде жоғалтып отырды, сонымен қатар әрбір шишеге еріген CO₂-нің шамамен 15%-ын жоғалтып отырды (бақыланбайтын дегустациялық сынақтарда өнім қарсылас брендтерге қарағанда айқын түрде дәмсіз болып шықты).
Xinmao DCGF-seriyaly isobaraly gazlangan ichimliktar toltyru zhatyrysyna otkizu, sondai-ak koldanylyp suyqtyqty suyqtyqta soyltyru, qoparylghanda koptyrktyng zhogaluyyn tolukhten jok etti — shaybany aqshylyp ashkan sana bastsynan bashtap tamaqtyq tygyshtyrghyshyn qoparylghanda deyin CO₂ eritindede qalydy. Xinmao zhatyrysynda toltyrylgan onym menen qoly menen toltyrylgan usterlerdi salystyrghanda, tukyndylyqtyq syryptyq synaglarynda tukyndylyqtar «gazdanyng kushtygyn zhane taze turyndagylygyn» boiynsha 8:2 oranynda mashynamen toltyrylgan onymdy tandyrdy. Onymdy dyrystyryshylyqnyng aylyq zhogy 12 000 litrden 500 litrghe (zhatyrysynyn basynda zhane otkizilerdegi normal zhogy) tuseydi, natiyjedynde zhatyrylgan onymdyng qaytarylyp alynghan bolygy arqyly jyldyq shygyn 18 000 AQSH dollaryna ten.
Жиі қойылатын сұрақтар
Erteki gazlangan ichimliktar qanday CO₂ kolumyndy talap etedi?
Kola: 3,5–4,0 kөлем. Limon-laym soda: 3,0–3,5 kөлем. Gazdy su: 2,5–3,0 kөлем. Energiyalыq ichimlikter: 2,0–2,5 kөлем. Jemisli gazdy ichimlikter: 2,0–3,0 kөлем. Bir "kөlem" CO₂ — бұл стандартты температура мен қысымда бір литр сұйыққа еріген бір литр CO₂ газы. Xinmao-nyń gazdyq жүйелері кез келген мақсатты CO₂ көлемі үшін калибрленеді.
Isobaralyq толтыру CO₂ жоғалысын қалай болдырмаған?
Толтыру клапаны ашылмас бұрын шишенің ішіне толтыру ыдысының қысымына (әдетте 2,5–4,0 bar) сәйкес CO₂ беріледі. Сұйық қысым теңдігінде шишекке ағады — қысым төмендеуі болмайды, сондықтан CO₂ көпіршіктерге айналмайды. Толтырудан кейін снифт клапаны шишек ішіндегі қысымды 0,3–0,5 секунд ішінде бавалық қысымға дейін баяу түрде түсіреді — бұл уақыт еріген CO₂ ерітіндіде қалуы үшін жеткілікті.
Gazdyq ichimlikter үшін қандай шише материалдары ең жақсы жұмыс істейді?
CO₂ барьерлі қабықшамен немесе көп қабатты құрылыммен жабылған PET шынылары. Тәж тапсырмалары немесе ашылатын қақпақтары бар шынылар. 202/206 аяғының диаметрі бар алюминий банкалары. Әрбір пішін үшін арнайы толтыру клапаны мен қақпақтау басы конфигурациялары қажет. Xinmao-дың DCGF-сериясы көмірқышқылды сусындар үшін PET, шыны және банка пішіндерін қолдайды.
Аяқталған өнімдерде көмірқышқыл деңгейін қалай тексеруге болады?
Zahm & Nagel CO₂ көлемі өлшеушісін немесе Anton Paar CarboQC-ны қолданыңыз. Жабық шыныға тесіп, тепе-теңдік қысымы мен температурасын өлшеңіз және CO₂ көлемін құралдың түрлендіру кестесінен оқыңыз. Құралдың әрбір толтыру клапанына бір шыныны өндіріс кезінде әр екі сағат сайын тексеріңіз, сонда клапанға тән көмірқышқылдың ауытқуын анықтауға болады.
Шынылар арасында көмірқышқылдың тұрақсыздығына не себепші болады?
Толтырғышқа кіретін өнімнің температурасының өзгеруі (суытқыштың ақаулығы), толтырғыш ыдысындағы қысымның тербелісі (CO₂ беру реттегішінің ауытқуы), толтырғыш клапанының салонының тозуы (толтыру кезінде қысымның түсуіне әкелетін клапанға тән сорылу), немесе қаптама басының айналу моментінің өзгеруі (толтырудан кейінгі CO₂ сорылуына мүмкіндік беретін жеткіліксіз қаптама салоны). Синмаоның PLC-басқарылатын жүйелері осы параметрлерді бақылайды және трендтік талдау үшін жазып алады.
Мен шырын өнімдерін газдандыра аламын ба?
Иә — газдандырылған шырын ішімдіктері (жарқылдаған алма шырыны, газдандырылған апельсин ішімдігі) орныққан өнім санаты болып табылады. Шырынды газдандыру үшін коладан гөрі төмен CO₂ көлемі (1,5–2,5) қажет, себебі шырындағы заттар судан гөрі CO₂ көпіршіктерін тезірек пайда етеді. Газдандыру алдында шырыннан еріген ауаны алып тастау керек, өйткені ол көпіршіктердің пайда болуына әкеледі. Синмаоның газдандырылған ішімдіктер өндіріс сызығында шырын негізіндегі газдандырылған ішімдіктер үшін дегазация модульдері бар.