Упаковка и оборудование для фасовки и упаковки соков

IP

Т

[IУПАКОВКА И ЛОГИСТИКА

ТЕМА НОМЕРА

УДК 666.9.059:663.8

Упаковка и оборудование

для фасовки и упаковки соков

В.А. Трунов, канд. техн. наук, доцент

Московский государственный университет технологий и управления

Соки из фруктов и овощей - неотъемлемая часть рациона здорового человека. Сок обладает достоинствами, которые, прежде всего, необходимы потребителю: натуральность, хороший свежий вкус, удобность упаковки, здоровая питательность.

Наибольшую долю по объему продукции, выпущенной в 2008 и 2009 гг., составляют фруктовые соки (70 и 54 %), на втором месте находятся фруктовые и фруктово-овощ-ные нектары (24 и 39 %), далее следует томатный сок (около 5 - 6 %) и другие овощные соки и нектары (около 2 %).

Наибольшую долю соков, выпускающихся в России, составляют восстановленные соки, которые производятся из концентрированного сока. Большая часть соков и нектаров (около 98 %), продающихся в России, отечественного производства.

В России соки пьют 87,2 % потребителей. Этот напиток выбирают практически все москвичи, и в регионе самые высокие показатели -92,6 %. Ненамного отстают от них петербуржцы. Меньше всего сок популярен у жителей Центрально-Черноземного района, где его пьют 83,5 % потребителей. Однако в целом отечественные показатели потребления значительно уступают западноевропейским. В настоящее время среднестатистический россиянин выпивает 16 л сока в год, что на 6 л меньше, чем «средний» житель стран Евросоюза.

В настоящее время лидерами по доле рынка в стоимостном выражении стали ЗАО «Лебедянский», выпускающий соки под маркой «Тонус», «Фруктовый сад» и «Я», «Мул-тон», который предлагает свою продукцию под марками «Nico», «Rich» и «Добрый», «Вимм-Билль-Данн» -производитель соков «J-7», «100 % Gold Premium», «Любимый сад», а также «Нидан» с торговыми марками «Да!», «Моя семья» и «Чемпион» [1, 2].

Среди безалкогольных напитков (ГОСТ 28188 - 89), фасуемых в паке-

Ключевые слова: оборудование; упаковка; соки; полужесткая тара; асептический розлив.

Key words: the equipment; packing; juice; semi-fixed container; aseptic pouring.

ты «Тетра Пак», могут быть соки, нектары, сокосодержащие напитки и морс.

Сок- жидкий пищевой продукт, получаемый из съедобных частей доброкачественных, спелых, свежих или сохраненных свежими, либо высушенных фруктов и (или) овощей путем физического воздействия на эти съедобные части и в котором в соответствии с особенностями способа его получения сохранены характерные для сока из одноименных фруктов и (или) овощей пищевая ценность и физико-химические и органолептические свойства.

Нектар - жидкий пищевой продукт. Во фруктовый и (или) в овощной нектар добавляют фруктовую и (или) овощную мякоть и (или) клетки цитрусовых фруктов; концентрированные натуральные ароматобра-зующие вещества одноименных фруктов и (или) концентрированные натуральные ароматобразующие вещества одноименных овощей.

Сокосодержащий напиток - жидкий пищевой продукт, произведенный путем смешивания сока или соков и (или) фруктового (овощного пюре) либо концентрированного фруктового (овощного пюре) с питьевой водой. Минимальная объемная доля сока и (или) пюре составляет не менее чем 10 % либо не менее чем 5 % при использовании сока лимона или лайма.

Морс- жидкий пищевой продукт из сока и (или) пюре, полученных из ягод путем их механической обработки с добавлением питьевой воды, сахаров и (или) мёда.

Минимальная объемная доля сока и (или) пюре составляет не менее чем 15 % [3].

Ранее для упаковывания соков и напитков основным материалом для изготовления потребительской тары служило стекло. Преимущества стеклянной тары для производства жидких продуктов питания - гигиеничность, надежность и эстетичность. В последние годы все большее развитие получают металлическая и полимерная тара, а также тара из комбинированных упаковочных материалов, представляющих собой многослойные композиции на основе бумаги, картона, алюминиевой фольги, полимеров.

Стеклянная тара. Современные разработки стеклянной тары направлены на преодоление высокой хрупкости и большой массы. Упрочнение производят нанесением на поверхность стеклянных изделий тонких органических или неорганических покрытий (окислов металлов, эпоксидных смол, олеиновой кислоты), что позволяет снизить массу тары на 2550 %, повысить ее экономичность.

Металлическая тара. Совершенствование металлической тары идет по линии повышения экономичности тарного материала за счет снижения расхода дефицитного олова при производстве белой жести, развития производства и применения безоловянных металлических материалов (хромированная жесть, алюминиро-ванная жесть, черная жесть, алюминий и его сплавы), а также путем снижения толщины металлических материалов.

Полимерные бутылки. Расширился ассортимент полимерных материалов, применяемых для изготовления бутылок (полипропилен, полиэти-лентерефталат, поликарбонат); появились высокопроизводительные автоматы для изготовления полимерной тары. Полиэтилентерефта-латные бутылки (ПЭТ-бутылки) легки, прозрачны, хорошо сохраняют углекислоту. Трудозатраты на их производство значительно меньше, чем при использовании стеклянной тары.

Расширяется область применения тары из поливинилхлорида (ПВХ).

PACKAGING AND LOGISTICS Щ

1

Этому способствует постоянное совершенствование технологических способов изготовления тары. Разработанный в последнее время способ экструзионного формования с раздувом и вытяжкой позволил получить из ПВХ высокопрочную бутылку, годную не только для соков, но и для газированных напитков.

Полужесткая тара из комбинированных материалов. К этой группе разнообразной по размерам и форме тары относятся ряд конструкций «Тетра-Пак», «Тетра-Брик», «Тетра-Топ», «Тетра-Рекс», «Тетра-Призма» и др. Основу конструкции составляет плотная бумага или картон в сочетании с алюминиевой фольгой, полиэтиленом и другими полимерами. Системы «Тетра-Пак», «Тетра-Брик» и «Тетра-Призма», созданные в асептическом исполнении, работают с рулонного материала и сочетают в одном процессе стерилизацию упаковочного материала, формирование упаковки, изготовление, наполнение продуктом и герметизацию

[4].

Асептическая технология упаковывания в современных условиях рыночной экономики - один из прогрессивных методов сохранения многих продуктов (главным образом жидких). Кроме того, она позволяет комплексно решать логистические задачи производства, транспортирования и реализации молочной продукции, безалкогольных напитков, соков, морсов, легких вин и т. п.

Герметичность современной асептической картонной упаковки для напитков гарантируется наличием пятислойной структуры - внешнего слоя полиэтилена, слоя картона, среднего слоя полиэтилена, слоя алюминия, и, наконец, еще одного внутреннего слоя полиэтилена. Каждый из этих элементов имеет свою функцию. 75 % конструкции состоит из картона и выполняет роль несущей основы, 21 % в удельном весе упаковки составляет полиэтилен. Его задача - не допустить проникновения кислорода и предотвратить протекание продукта. На алюминий приходится всего 4 % от общей массы упаковки, что достаточно для защиты содержимого от воздействия солнечных лучей и внешних запахов. Высокие барьерные свойства асептического картона для упаковки напитков обеспечивают длительный срок хранения продукта. Кстати, хранить продукцию в такой упаковке можно без холодильника, и достигается это без изменений во вкусовых качествах и добавления консервантов путем розлива и запаивания пакета в специальной асептической

зоне. Преимущества асептического розлива очевидны: продукты в закрытой упаковке могут храниться без охлаждения при комнатной температуре в среднем до 4 мес, причем без применения каких-либо консервантов, сохраняя высокое качество и вкусовые свойства.

Самый сложный и многокомпонентный - материал для упаковки «Тетра-Брик Асептик». Он состоит из одного слоя бумаги, одного слоя фольги и четырех слоев полиэтилена. При этом один слой полиэтилена внешний, второй - между бумагой и фольгой и два внутренних.

Размеры упаковки могут быть самыми разными - от порционных пакетов в форме тетраэдра (Tetra Classic) объемом 20 - 65 мл, пакетов с квадратным и прямоугольным сечением объемом 0,2; 0,3; 0,5; 1,0 л до пакетов объемом 1,5-2 л. Среди возможных конструкций такой упаковки доминируют пакеты прямоугольного сечения с крыше-образным верхом, однако выпускаются упаковки и другой формы: шестиугольные, четырехгранные, клинообразные пакеты, пакеты типа «подушка», пакеты квадратного сечения со скругленными углами...Основная область инноваций - это системы облегчения вскрытия упаковки, возможность многократной укупорки и контроль несанкционированного вскрытия. Уже вполне привычными стали разнообразные приспособления: это и соломинки со скошенным концом для протыкания герметизирующей мембраны, и пластмассовые завинчивающиеся колпачки с индикацией несанкционированного вскрытия, и отслаиваемые язычки из фольги, и пластмассовые крышки для повторной укупорки, и многое другое [6].

На рис. 1 представлена линия фасования соков и вин в упаковку «Тет-

ра-Брик Асептик» вместимостью 1000 мл.

Линия состоит из фасовочной машины ТВА/8, блока мойки машины SCU - 4, конвейера пакетов ТРС 21, аппликатора крышек ТСАР 88, упаковщика в гофротару ТСВР 70 МиШ, подъемного стола, шкафа электрооборудования.

Пакеты формируются в фасовоч-но-упаковочной машине (1) из рулона упаковочного материала. Сформированные пакеты по конвейеру пакетов (3) поступают к аппликатору крышек (4), где к пакету приваривается крышка и после проставления даты каплеструйным принтером и приклеивания аппликатором федеральной специальной марки пакеты транспортируются к упаковщику пакетов в гофротару (5). Транспортировка продукции производится на поддонах после укладки коробов в стопки на подъемном столе (6).

Для асептического розлива и упаковывания соков и вин применяют автоматы марки ТБА фирмы «Тетра-Пак» (рис. 2).

Пакеты формируются из рулона упаковочного материала. Вначале упаковочный материал проходит через ванну с нагретым пероксидом водорода, который затем удаляют при помощи валиков. Далее материал обсушивается горячим стерильным воздухом. После обсушки упаковочный материал формируется в трубу, проходя систему валиков. Запаивание продольного шва трубы из упаковочного материала осуществляется узлом, состоящим из прижимов и кулачков.

Продукт подается в бумажную трубу через трубку. Уровень продукта контролируется поплавком, регулирующим подачу продукта. Боковые швы пакетов склеиваются ниже уровня продукта, обеспечивая тем самым полное заполнение пакетов.

Рис. 1. Линия асептической упаковки соков и вина в пакеты вместимостью 1000 мл: 1 - фасовочная машина; 2 - блок мойки; 3 - конвейер пакетов; 4 - аппликатор крышек; 5 - упаковщик пакетов в гофротару; 6 - подъемный стол; 7 - шкаф электрооборудования; 8 - тележка для подвозки больших рулонов

IP

Т

[IУПАКОВКА И ЛОГИСТИКА

ТЕМА НОМЕРА

Рис. 2. Общий вид фасовочно-укупорочного автомата ТБА фирмы «Тетра-Пак»

42

Технические характеристики

автомата ТБА/8

Производительность, упаковок в час 6000

Расход:

электроэнергии, кВт^ч

при:

подогреве 39 - 41

стерилизации 23 - 25

производстве 25 - 27

мойке 5

воздуха, м3/мин 0,45

воды,л/мин 1 3

пара при температуре 133±4°C, кг/ч 2,4

Габаритные размеры, мм 8275x2718x5299

После склеивания швов пакеты отрезают. Выступающие концы заворачиваются и приклеиваются к пакету [6].

Готовые пакеты по конвейеру выходят из автомата и направляются на складирование.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зелинкова, Ю. Современное состояние и тенденции развития российского рынка соков. Санкт-Петер-бург/Ю. Зелинкова//Индустрия напитков. - № 3. - 2007. - С. 12-14.

2. Позняковский, В.М. Рынок соков: современное состояние, тенденции развития/В.М.Позняковс-кий, Т.Ф. Киселева, Д.С. Сяглов// Пиво и напитки. - № 6.- 2009.-С. 4-5.

3. ГОСТ Р 51398-99. Соки, нектары и сокосодержащие напитки. Термины и определения. Введ. 01.01.2001. - М.: Госстандарт России, 2000.

4. Упаковка и тара. Проектирование, технологии, применение/Дж.Ф. Ханлон, Р.Дж. Келси, Х.Е. Форсино

(ред.); пер. с англ. 3-го изд. (2002 г., Handbook of Package Engineering), под общ. ред. В.Л. Жавнера. - СПб.: Профессия, 2007. - 630 с.

5. Упаковка пищевых продуктов/Р. Коулз, Д. МакДауэл, М.Дж. Кирван: пер. с англ., под науч. ред. Л.Г. Ма-хоткиной. - СПб.: Профессия, 2008. - 416 с.

6. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока/С.А. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин. - М.: Колос, 2003.400 с.

Универсальная этикетировочная машина К KR0NES

Используя машину ЭеаоБОа фирмы «Кронес» из Нойтраублинга, в будущем можно будет объединить в единый блок модульную этикетировочную машину с карусельной машиной Sleevematiа, термоусадочной туннельной печью Shrinkmаt и сушилкой Ипадгу для предварительной сушки бутылок.

С помощью данного блочного агрегата пользователь сможет осуществлять все распространенные технологии этикетирования. Это обеспечит дополнительную гибкость производства. Будь то этикетки холодной

или горячей клейки, самоклеящиеся, термоусадочные или рукавные этикетки - машина DecoBloc фирмы «Кронес» без проблем выполнит все данные способы этикетирования.

Станции стыковки оборудованы механическим устройством регулировки по высоте, что позволяет независимо от уровня пола быстро, одним нажатием кнопки, подготовить станции этикетирования к смене продукта. Машины различных типоразмеров обеспечивают при этом производительность до 72 тыс. единиц тары в час. Высокая точность

оборудования достигается за счет серводвигателей. Применительно к рукавным этикеткам можно выбрать термоусадочные этикетки с последующей обработкой в термоусадочной туннельной печи 5Иппкта1 или рукавные стретч-этикетки. Кроме того, с помощью камеры возможна настройка на рельеф или контур бутылок, что обеспечивает оптимальную ориентацию отдельных или рукавных этикеток относительно бутылки. Машина предоставит вам неограниченные возможности.

Новый дизайн упаковки

С 12.05.2011 по 18.05.2011 в Дюссельдорфе состоялась одна из самых значительных выставок упаковки, где АО «Кронес» из Нойтраублинга представила совершенно новый дизайн упаковки.

Разработанный вне зависимости от усадочных упаковок, новый дизайн подхватывает актуальный тренд рынка вторичной упаковки тары ПЭТ: экологичность, экономия ресурсов и

энергии. Для пользователей это ведет к существенной экономии затрат по сравнению с усадочной пленкой.

При выборе вторичной упаковки тары ПЭТ решение обычно принимается в пользу усадочной упаковки. На сегодня ее доля на рынке превышает 30 % с тенденцией дальнейшего роста. Однако для производства усадочной пленки требуется ископаемое сырье. Кроме того, на усадку в

усадочном туннеле затрачивается относительно много энергии. Поэтому целью разработки «Кронес» было создание ресурсосберегающей альтернативы упаковке в усадочной пленке - комплексной системы паковки с собственно упаковкой и используемым для этого оборудованием. Демонстрируемая на interpack 2011 система может стать концепцией упаковки будущего.