КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АСЕПТИЧЕСКОГО РОЗЛИВА ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В СТЕКЛЯННУЮ ТАРУ

Полезная модель относится к оборудованию, используемому в пищевой промышленности и смежных областях при производстве соков, не стойких вин, пива, молока и других жидких пищевых продуктов с длительным сроком хранения и максимальным сохранением биологической ценности исходного продукта.
Известны разработанные на территории России и стран ближнего зарубежья нормативы розлива жидких пищевых продуктов в стеклянную тару с длительным сроком хранения (молока, соков, нестойких вин, пива) предусматривают горячий розлив или пастеризацию в таре в туннельных пастеризаторах, а также в автоклавах. [Виноделие и виноградарство «Пищепромиздат» №4, 2001, 50 с., стр.20]
Такая технология обеспечивает высокую степень стерилизации конечного продукта, но отрицательно сказывается на его качестве из-за длительного пребывания продукта при высокой температуре (невозможно быстро нагреть и охладить продукт в таре) теряются нативные свойства продукта, ухудшается цвет и вкус (появляется вкус уваренности), резко снижается биологическая ценность продукта.
Технология горячего розлива и пастеризация (стерилизация) в таре не соответствует современным требованиям к качеству пищевых продуктов (в части сохранения нативных свойств и биологической ценности продукта). [Виноделие и виноградарство «Пищепромиздат» №4, 2001, 50 с., стр.20]
Известно, что в развитых европейских странах горячий розлив и пастеризация в таре полностью вытеснены асептическим розливом с пастеризацией (стерилизацией) в потоке с помощью паровых пастеризаторов. [А.Н.Самсонова, В.Б.Ушева Фруктовые и овощные соки, Москва, пищевая промышленность, 1976 г., 272 с., стр.227]
Линии по асептическому розливу «Тетра-Пак Асептик», «Сорди-Лорди» и другие предусматривают розлив только в пакеты из многослойного комбинированного материала
на основе бумаги. Получены отличные результаты при производстве соков, молока. [Л.И.Степанова Справочник технолога молочного производства, Санкт-Петербург, ГИОРД, 1999 г., том 1, 378 с., стр.77].
Однако потребительский рынок таких напитков, как пиво и вино (нестойких сортов) отдает предпочтение продуктам, разлитым в стеклянную тару.
Асептический розлив предполагает тщательную санитарную обработку оборудования, трубопроводов, находящихся в контакте с продуктом, бутылок, пробок и обеспечения стерильных условий в зонах доставки бутылок, розлива и укупорки, а также высококачественной мгновенной пастеризации (стерилизации) продукта в потоке без выдержки, чтобы исключить ухудшения вкусовых (органолептических) показателей и снижение биологической ценности готового продукта. Выполнить эти требования возможно только при использовании современных пастеризационных, ополаскивающих, разливочных и укупорочных машин, снабженных устройствами для стерилизации бутылок, розливом и укупоркой в искусственной стерильной среде. Отечественная промышленность такого оборудования не выпускает, а полный комплект импортного оборудования стоит очень дорого. Кроме того, в состав такого оборудования входит традиционный паровой пастеризатор сырья в потоке. Для работы такого пастеризатора требуется промышленная котельная, что резко удорожает создание такой линии. Традиционные пастеризаторы имеют существенный недостаток - для гарантированной пастеризации сырье в них выдерживается некоторое время (100 с) при высокой температуре. [В.А.Панфилов, О.А.Ураков Технологические линии пищевых производств, Москва, Пищевая промышленность 1996 г., 471 с., стр.247].
Такой режим пастеризации ухудшает органолептические показатели (появляется привкус варености) и ухудшается биологическая ценность продукта.
На большинстве ранее созданных винзаводах и пивзаводах, оснащенных как отечественным, так и импортным оборудованием, принятым за прототип, розлив происходит по следующей схеме: [В.А.Панфилов, О.А.Ураков Технологические линии пищевых производств, Москва, Пищевая промышленность 1996 г., 471 с., стр.297] ополаскивающая машина, фасовочное устройство, укупорочное устройство, объединенные в единую технологическую линию транспортером. Машины, устройства могут быть объединены в моноблоки (ополаскивание, розлив и укупорка). Этот комплект оборудования хорошо зарекомендовал при розливе стойких вин, продуктов с высоким уровнем содержания консервантов и продуктов с коротким сроком хранения (живого пива). Однако оно абсолютно не пригодно для розлива нестойких вин, пива, жидких пищевых продуктов, не содержащих консервантов, предназначенных для длительного
хранения.
Целью полезной модели является создание комплекта оборудования для обеспечения асептического розлива в стеклянную тару нестойких вин, пива, соков и других жидких пищевых продуктов длительного срока хранения с высокими органолептическими показателями, максимальное сохранении нативных свойств (цвет, вкус, запах), а также сохранение биологической ценности обрабатываемого продукта.
Технический результат от использования предлагаемого комплекта оборудования заключается в том, что он позволяет обеспечить:
- обеззараживание стенок, горлышка и воздуха стеклянных бутылок;
- заполнение бутылок инертным газом;
- высококачественную мгновенную СВЧ пастеризацию продукта с полным сохранением нативных свойств и биологической ценности исходного продукта и длительным сроком хранения его без использования консервантов;
- розлив и укупорку в искусственной стерильной газовой среде;
2
- обеззараживание центрирующих колпачков фасовочного устройства. Поставленная цель достигается тем, что комплект оборудования для асептического розлива жидких пищевых продуктов в стеклянную тару содержащий ополаскивающую машину и моноблок фасования (розлива) и укупорки, состоящий из фасовочного устройства с приемным баком фасовочного устройства и укупорочного устройства, объединенных транспортером в единую систему, дополнительно вводятся бак для дезраствора, насос и фильтр, закольцованные трубопроводом с ополаскивающей машиной, над транспортером между ополаскивающей машиной и фасовочным устройством установлены воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха и воздуховод с крестообразными щелями для инертного газа (например CO), воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха соединен трубопроводом с электрокалорифером горячего воздуха с воздушным фильтром, выход газового фильтра для инертного газа соединен с первым входом приемного бака фасовочного устройства и через газовый фильтр для инертного газа и газовый клапан - с воздуховодом с крестообразными щелями для инертного газа, второй вход приемного бака фасовочного устройства через счетчик расхода продукта и бак асептический, подключенный первым входом к фильтру бактерицидному, а вторым входом соединен с выходом СВЧ пастеризатора, вход которого является входом продукта, выход приемного бака фасовочного устройства соединен с фасовочным устройством, на котором установлена спиртовая форсунка для омывания центрирующего колпачка фасовочного устройства.
Сущность полезной модели заключается в том, что путем введения в известный комплект дополнительных устройств и оборудования, обеспечивается высококачественная пастеризация и асептический розлив без замены всего комплекта оборудования на более дорогое.
Комплект оборудования для обеспечения асептического розлива в стеклянную тару, представленный на фиг. содержит: ополаскивающую машину 1, бак для дезраствора 2, насос 3, фильтр 4, моноблок фасования (розлива) и укупорки 5, воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха 6, электрокалорифер горячего воздуха 7, воздушный фильтр 8, газовый клапан 9, приемный бак фасовочного устройства 10, центрирующий колпачок фасовочного устройства 11, транспортер 12, бутылки 13, бак асептический 14, фильтр бактерицидный 15, СВЧ пастеризатор 16, счетчик расхода продукта 17, спиртовая форсунка 18, газовый фильтр для инертного газа 19, укупорочное устройство 20, воздуховод с крестообразньми щелями для инертного газа 21, фасовочное устройство 22.
2
Ополаскивающая машина 1 и моноблок фасования (розлива) и укупорки 5, состоящий из фасовочного устройства 22 с приемным баком фасовочного устройства 10 и укупорочного устройства 20, объединены транспортером 12 в единую систему. Бак для дезраствора 2, насос 3 и фильтр 4 закольцованы трубопроводом с ополаскивающей машиной 1, которая отсоединена от водопровода. Над транспортером 12 между ополаскивающей машиной 1 и фасовочным устройством 22 установлены воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха 6 и воздуховод с крестообразными щелями для инертного газа 21 (например СО), воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха 6 соединен трубопроводом с электрокалорифером горячего воздуха 7 с воздушным фильтром 8, выход газового фильтра для инертного газа 19 соединен с первым входом приемного бака фасовочного устройства 10 и через газовый клапан 9 - с воздуховодом с крестообразными щелями для инертного газа 21, второй вход приемного бака фасовочного устройства 10 через счетчик расхода продукта 17 и бак асептический 14, подключенный первым входом к фильтру бактерицидному 15, а вторым входом соединен с выходом СВЧ пастеризатора 16, вход которого является входом продукта, выход приемного бака фасовочного устройства 10 соединен с фасовочным устройством 22, на котором установлена спиртовая форсунка 11 для омывния центрирующего колпачка фасовочного устройства 11.
Комплект оборудования для обеспечения асептического розлива в стеклянную тару работает следующим образом.
2
2
2
2
Бутылки 13 с помощью транспортера 12 подаются в ополаскивающую машину 1, в которую из бака для дезраствора 2 с помощью насоса 3 через фильтр 4 подается дезраствор SO или 10% раствор перекиси водорода. После ополаскивания бутылок 13 дезраствор стекает в бак для дезраствора 2 обратно, а бутылки 13 транспортером 12 подаются в моноблок фасования (розлива) и укупорки 5. Над транспортером 12 установлен воздуховод с крестообразными щелями 6 со стороны горлышек бутылок 13. В воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха 6 подается под давлением отфильтрованный воздушным фильтром 8 и нагретый до 160-240°С электрокалорифером горячего воздуха 7 воздух, который обжигает (дезинфицирует) горлышко бутылки и. попадая в бутылку испаряет капли дезраствора. Пары сернистого ангидрида (при ополаскивании SО) или пары перекиси водорода (при ополаскивании НО) мгновенно обеззараживают воздух в бутылке.
2
2
Чтобы при остывании в бутылку 13 не зашел нестерильный воздух, сразу за воздуховодом с крестообразными щелями для горячего воздуха 6 устанавливается воздуховод с крестообразными щелями для инертного газа 21, в который подается сжатый стерильный балонный инертный газ (например, СО) с выхода газового фильтра для инертного газа 19 через газовый клапан 9. Тяжелый СО охлаждает бутылку и вытесняет воздух и пары дезраствора, как бы закупоривая бутылку.
2
2
Воздуховоды с крестообразными щелями для горячего воздуха 6 и для инертного газа 21 установлены внутри плексигласового защитного корпуса моноблока фасования (розлива) и укупорки 5, Стерильный воздух, пары дезраствора и CO создают избыточное давление в зоне фасования (розлива) и укупорки, которое препятствует поступлению нестерильного цехового воздуха. Часть СО после розлива остается в верхней части горлышка бутылки 13 над продуктом. Это позволяет резко уменьшить окислительные процессы в продукте при длительном хранении.
2
2
С выхода газового фильтра для инертного газа 19, инертный газ (СО) подается также в приемный бак фасовочного устройства 10 на его первый вход для создания избыточного давления. Ополоснутые, продутые горячим воздухом и СО, бутылки 13 поступают на фасовочное устройство 22 и, далее, на укупорочное устройство 20.
Перед розливом нестойкие вина, пиво, соки и другие напитки пастеризуются с помощью СВЧ пастеризатора 16. Жидкий пищевой продукт поступает в СВЧ пастеризатор 16, где происходит мгновенная пастеризация в СВЧ поле и охлаждение. Стерильный продукт накапливается в промежуточном баке асептическом 14, который имеет сообщение с цеховым воздухом только через фильтр бактерицидный 15. Бак асептический 14 установлен над моноблоком фасования (розлива) и укупорки 5.
Стерильный продукт самотеком через счетчик расхода продукта 17 поступает в приемный бак фасовочного устройства 10. В фасовочном устройстве 22 моноблока фасования (розлива) и укупорки 5 происходит заполнение (розлив) бутылок 13 продуктом, а в укупорочном устройстве 20 бутылка укупоривается и транспортером 12 подается на окончательную обработку.
Для обеззараживания и исключения вторичного заражения центрирующий колпачок фасовочного устройства 11 фасовочного устройства 22 периодически через 2-3 часа работы омывается спиртом с помощью спиртовой форсунки 18.
Геометрические размеры воздуховодов 6 и 21 выбраны так, чтобы они полностью перекрывали пространство над транспортером 12 от ополаскивающей машины 1 до фасовочного устройства 22. Причем 2/3 пространства занимает воздуховод с крестообразными щелями для горячего воздуха 6 и 1/3 - воздуховод с крестообразными щелями для инертного газа 21. Длина каждой крестообразной щели воздуховодов 6 и 21 равна 1,2-1,4 диаметра горлышка бутылки.
Введение в прототип предлагаемых устройств и СВЧ пастеризатора позволит без замены существующего оборудования на дорогостоящее импортное выполнять высококачественную пастеризацию и асептический розлив в искусственной газовой среде нестойких вин, пива, соков и других жидких пищевых продуктов с максимальным сохранением нативных свойств и обеспечением длительного хранения готового продукта до 2-3 лет при полном сохранении его нативных свойств.
Практическая промышленная применяемость комплекта для доработки не вызывает затруднений. Все элементы и устройства легко крепятся на уже действующем оборудовании. Серийно выпускаемый ФГУП "ТНИИС" СВЧ пастеризатор выполнен на единой платформе размером 2 м на 1,6 м, легко размещается рядом с линией розлива. Газовые клапаны, насосы, фильтры, калориферы серийно выпускаются промышленностью. Воздуховоды выполняются из нержавеющей трубы диаметром 35-50 мм, в которых прорезаются крестообразные щели длиной равной 1,2-1,4 диаметра горлышка бутылки.