Обоснование пастеризации в бутылках

⇐ ПредыдущаяСтр 117 из 169Следующая ⇒

При пастеризации напитка в бутылках в нем уже не смогут развиваться никакие микроорганизмы, и поэтому пастеризация является наиболее надежным способом обеспечить стойкость напитка, особенно если он содержит сброженные растворенные вещества.

Предпосылкой для успешной пастеризации является непременное соблюдение необходимых пастеризационных единиц (ПЕ, см. раздел 4.6.1.2.2), даже в самой холодной части бутылки. При нагреве полной бутылки нагревающийся вблизи стенок бутылки напиток поднимается вверх, а еще холодный в середине - устремляется вниз (рис. 5.39). Следовательно, самую холодную часть напитка следует искать всегда непосредственно над центром дна бутылки. Смешивание и выравнивание температуры наступает медленно, причем теплопередача тормозится еще и плохой теплопроводимостью стекла.

В ходе пастеризации все содержимое бутылки нагревается до желаемой температуры, которая затем удерживается до тех пор, пока напиток не достигнет необходимых для уничтожения всех микроорганизмов ПЕ. При этом следует помнить следующее:

С повышением температуры жидкости и газы расширяются. Если это происходит в ограниченным объеме, то с повышением температуры при повышении давления растет плотность газа. Жидкости, наоборот, не сжимаются (так как они не сжимаемы), независимо от растущего давления они продолжают расширяться. В отношении содержимого бутылки это означает, что если подлежащая пастеризации бутылка заполнена напитком без воздушной подушки, то содержимое при нагреве все больше расширяется. Возникающее избыточное давление в несколько бар когда-нибудь приведет бутылку к разрыву. Небольшое газовое пространство не предотвратит разрыв стекла, так как крышка тоже может выдержать повышенное давление.

Это означает, что при пастеризации необходимо иметь достаточно большой объем газового пространства, чтобы перекрыть возникновение слишком высокого давления внутри бутылки.

Чтобы не превысить значения внутреннего давления (у пивных бутылок > 10 бар) следует учитывать необходимость наличия газового пространства объемом примерно в 4% объема бутылки (для пол-литровых бутылок это составляет примерно 20 мл). Отмечаемый на каждой бутылке объем налива брутто составляет 520 мл (при пол-литровой бутылке).

Во время пастеризации бутылки на конвейере в вертикальном положении медленно пропускаются через туннель пастеризатора, одновременно нагреваясь путем орошения горячей водой. При этом происходит пастеризация, а затем снова охлаждение. Этот процесс длится примерно 1 ч. Занимаемая площадь составляет 3-3, 5 м²/(1000 бут. • ч), что делает туннельный пастеризатор самой крупногабаритной установкой в цехе розлива, и поэтому крупные туннельные пастеризаторы в целях экономии занимаемой плошали монтируются в двухэтажном варианте.

Важнейшие конструктивные элементы туннельных пастеризаторов

Туннельный пастеризатор состоит из:

· корпуса с приводом;

· шарнирно-пластинчатого конвейера для бутылок;

· оросительного устройства с системой регулирования температуры и подачи воды, системы насосов и трубопроводов;

· системы охлаждения.

Кроме того, туннельные пастеризаторы могут быть оснащены устройством для регулирования ПЕ в период отключения пастеризатора.

Корпус туннельного пастеризатора

Ящичный корпус машины является самонесущей сварной конструкцией длиной до 30 м, в которой имеются отдельные температурные зоны с крышей, боковыми стенками и ваннами для воды. За внутренним пространством можно наблюдать через большие смотровые окна. Водные ванны для обеспечения чистоты снабжены уклоном для стока, а загрязнения, которые могут привести к забиванию разбрызгивающих форсунок, задерживаются на мелкоячеистых вставных ситах. Внутри секций циркуляция воды поддерживается при помощи насосов.

Привод транспортера для бутылок осуществляется посредством электродвигателя с частотным регулированием. Пружинная передача вращательного момента с концевым выключателем защищает электродвигатель от перегрузки. Время прохождения и температура регулируются автоматически в зависимости от выбранной программы.

Конвейер

Бутылки движутся через температурные зоны машины с помощью непрерывно работающего конвейера. В качестве тяговых и несущих элементов нем используются прежде всего:

· цепи из термостойких полимерных материалов, например, цепи из интралокса на направляющих из нержавеющей стали;

· шарнирно-пластинчатые цепи из нержавеющей стали на направляющих из износостойких полимерных материалов.

Цепи с мелкими ячейками обеспечивают надежность, бесперебойную транспортировку и беспрепятственный переход бутылок на участках загрузки и разгрузки.

Поскольку цепи шириной в несколько метров несут очень высокую механическую нагрузку, то иногда на каждом ярусе применяется по две цепи.

Цепи с бутылками движутся внутри машины и, следовательно, нагреваются и остывают вместе с ними, цепи из нержавеющей стали при этом испытывают большее напряжение, чем полимерные цепи, менее чувствительные к температурным колебаниям. Тем не менее потери тепловой энергии существуют. Для экономии энергии был разработав метод поступательно-возвратного движения («шаг пилигрима»).

⇐ Предыдущая 112 113 114 115 116117118 119 120 121 Следующая ⇒