Како да спречите газирани напојки да загубат газ помеѓу полнителот и капачето
Газирани напитки — узбекскиот поим за газирани напитки, што вклучува газирана вода, сода, енергетски напитки и газирани безалкохолни напитки — губат својство на газирање веднаш кога CO₂ ќе излезе од течноста. Потрошувачот отвора флаша очекувајќи оштар, сврбежен осет на растворен јаглерод диоксид, а наместо тоа добива рамна, сладока течност која не вкусува како производот за кој платил. Губитокот на газирање се случува не на масата на потрошувачот, туку во периодот од 0,8–1,5 секунди помеѓу моментот кога клапата за полнење ќе се затвори и моментот кога главата за запечатување ќе стави капачето — временски интервал толку краток што повеќето оператори на боцкалници никогаш не размислуваат за него, но доволно долг за да излезе 10–15% од растворениот CO₂ од неправилно управуван систем за полнење.
Физиката на задржувањето на CO₂ во газирани напитоци следи Хенриев закон: количината на гас растворена во течност е пропорционална на парцијалниот притисок на тој гас над течноста и обратно пропорционална на температурата. На 4°C и 3,5 волумена CO₂ (типично ниво на карбонизација за кола), рамнотежниот притисок внатре во запечатена боца изнесува приближно 2,8 бар. Ако системот за пълнење дозволи притисокот во боцата да падне под 2,8 бар во кој било момент помеѓу пълнењето и запечатувањето — дури и за дел од секундата — CO₂ се нуклеира во мехурчиња, течноста пенеше и нивото на пълнење пада под целта, бидејќи пената зазема повеќе волумен од течноста. Боцата што стигнува до запечатувачот е сега недоволно наполнета и недоволно карбонизирана, а сензорот за отфрлање на линијата активира циклус на отфрлање. Чангџиаганг Синмао Дринк Машинери (Синмао Машинери) го решава овој проблем со технологијата за изобарично пълнење на нејзините машини за пълнење на газирани напитоци од серијата DCGF: боцата се притиска со CO₂ за да се совпадне со притисокот во резервоарот пред отворање на вентилот за пълнење, течноста се пренесува под услови на рамнотежа на притисокот (без пад на притисок, без излез на CO₂), а вентилот за „снифт“ благо ослободува притисокот во просторот над течноста по пълнењето за да се спречи внезапното депресирање што предизвикува пенесто преливање. Целиот процес на пълнење и запечатување го одржува рамнотежата на CO₂ од отворање на вентилот до запечатување на капачето.
Трите променливи што го определуваат задржувањето на карбонизацијата
Температурата: Зошто 4°C е магичниот број
Растворливоста на CO₂ во вода се удвојува помеѓу 20°C и 4°C — што значи дека производот на газирани напитоци, охладен на 2–4°C пред пълнењето, може да задржи двојно повеќе растворен CO₂ при ист притисок отколку производот пълнет на собна температура. Затоа линиите за производство на газирани напитоци вклучуваат охладувач за напитоци (обично плочест топлински разменувач со гликол како средство за ладење) веднаш пред пълнителот — производот влегува во пълнителската чаша на 2–4°C, изобарскиот систем за пълнење го одржува притисокот и температурата низ циклусот на пълнење, а флашата продолжува кон запечатување со минимална загуба на CO₂. Линиите за производство на газирани напитоци на Xinmao Machinery го интегрираат овој чекор на ладење како стандард, каде капацитетот на охладувачот е усогласен со брзината на линијата, така што пълнителот никогаш не прима топол производ кој би пенел неконтролирано.
Примена во реални услови: Проблемот со CO₂ кај производител на газирани води од Централна Азија
Производител на газирани води во Узбекистан, кој флашира gazlangan ichimliklar во PET-флаши од 500 мл, користел неизобарична флаширачка машина — всушност, гравитациона флаширачка машина со притисната посуда, но без чекор на предпритиснување на флашите. Резултатот бил излез на CO₂ во текот на флаширањето, што предизвикало пена која преливала 8% од флашите пред запечатувањето, па било потребно рачно вмешување на оператор за бришење на секоја флаша и одбивање на недоволно наполнетите. Производителот губел приближно 12.000 литри производ месечно поради отпадок од преливање на пена и проценети 15% растворен CO₂ по флаша (производот имал забележливо помалку карбонизиран вкус од брендовите на конкурентите според слепи дегустации).
Преобразувањето во изобарна линија за флаширање на газирани напитоци од серијата Xinmao DCGF со интегрирано ладење на напитоците целосно елиминираше отпадот од преливање на пена — изобарното флаширање со претходно подигање на притисокот во боцките го задржува CO₂ во раствор од моментот на отворање на вентилот до затворањето со капаче. Слепи дегустации со споредба на производот флаширан со Xinmao и производот флаширан рачно покажаа дека потрошувачите го предпочитаат машински флашираниот производ во сооднос 8:2 по критериумот „интензитет на карбонизација и свежина“. Месечниот отпад на производот кај производителот се намалил од 12.000 литри на помалку од 500 литри (нормални загуби при стартување и промена на линијата), што резултира со годишна штедња од околу 18.000 американски долари од опоравен производ.
Често поставувани прашања
Колку волумен CO₂ бараат различните газирани напитоци?
Кола: 3,54,0 тома. Сода од лимон-лима: 3,03,5 обеми. Сметана вода: 2,53,0 обеми. Енергетски пијалаци: 2,02,5 обеми. Газирани пијалаци со аромат на овошје: 2,03,0 обеми. Еден "област" на CO2 значи еден литар гас CO2 растворен во еден литар течност при стандардна температура и притисок. Системките за гасирање на Синмао можат да се калибрираат за било која цел на обем на CO2.
Како изобарското полнење го спречува губењето на CO2?
Флашето е под притисок со CO2 за да одговара на притисокот на мија за полнање (обично 2,54,0 бар) пред да се отвори вентил за полнање. Течноста тече во шишето под рамнотежа на притисок не се случува пад на притисокот, па така не се создаваат јадра на CO2 во меури. По пополнување, штифтерскиот вентил постепено го продува притисокот на главниот простор до атмосферски за 0,30,5 секунди доволно бавно за растворенот CO2 да остане во растворот.
Кои материјали за шишиња најдобро одговараат за газланинските ичимлици?
ПЕТ-флаши со CO₂ бариерно премаз или мулти-слојна конструкција. Стаклени флаши со крунски капачиња или капачиња за отворање со лост. Алуминиумски конзерви со дијаметар на капачињата 202/206. Секој формат бара специфични конфигурации на влезни клапани и капачиња. DCGF-серијата на Xinmao поддржува ПЕТ, стаклени и конзервирани формати за карбонизирани напојки.
Како да ги тестирам нивоата на карбонизација во готовите производи?
Користете мерач на CO₂ волумен од Zahm & Nagel или Anton Paar CarboQC. Прободете запечатена флаша, измерете ја рамнотежната притиска и температурата, а потоа прочитајте го волуменот на CO₂ според конверзиската табела на уредот. Тестирајте една флаша по влезна клапа секои 2 часа во текот на производството за да го откриете одстапувањето во карбонизацијата што е специфично за клапата.
Што предизвикува непоследовителна карбонизација помеѓу флашите?
Промена на температурата на производот што влегува во наполнувачот (неисправност на ладилникот), флуктуација на притисокот во чинијата на наполнувачот (одстапување на регулаторот за CO₂), износување на запечатувачките на вентилите за наполнување (вентил-специфична цедења предизвикани од пад на притисокот во текот на наполнувањето) или варијација на моментот на затворање на капачките (недоволно запечатување на капачките кое овозможува цедење на CO₂ по наполнувањето). PLC-контролираните системи на Xinmao ги следат и бележат овие параметри за анализа на трендовите.
Дали можам да карбонизирам сокови?
Да — карбонизираните сокови (искрени јаболкови сокови, карбонизирани портокалови напитоци) се установена категорија производи. Карбонизацијата на сокови бара помала количина CO₂ (1,5–2,5) отколку колата, бидејќи тврдите состојки во соковите полесно ги нуклеираат мехурчињата CO₂ отколку водата. Соковите мора да се дегазираат пред карбонизацијата за да се отстранат растворените воздухови мехурчиња кои би предизвикале пенестост. Производствените линии за карбонизирани напитоци на Xinmao вклучуваат модули за дегазификација за напитоците засновани на сок.