Зерттеу бөлімі. Зиянды газды сусындар

Дайын қант шәрбатын фильтр-тұтқыш арқылы  насоспен жылуалмастырғышқа  суытуға жібереді, содан кейін шәрбат қайнататын қазанға  сахарозаның инверсиялануы үшін жібереді. Осы жерде органикалық қышқылдардың берілген мөлшерін қосады. Инверті қант шәрбатын насоспен  жылуалмастырғышқа суытуға жібереді және содан кейін жинақтағышқа береді.

Шырындар мен түнбаларды кеспектен немесе цилиндрдан насос арқылы болаттан жасалған эмальданған жинақтағыштарға  сақтауға айдайды. Қажет болған кезде шырын мен тұнбаларды жинақтағыштан насос  арқылы фильтр-пресске  фильтрлеуге жібереді және содан кейін купаждау алаңында орнатылған жинақтағышқа және  береді.

Композициялар, экстрактілер мен концентраттарды ыдыстан тікелей жинақтағышқа  жібереді.

Лимон қышқылын еріту үшін купаждау алаңында жинақтағыш орнатылады.

Колерді колер қайнататын аппаратта   дайындайды, ол жерден насос арқылы купаждау алаңында орнатылған жинақтағышқа  барады.

Купажды шәрбатты араластырғышы бар тік аппараттарда өндіреді, мұнда купаждау алаңында орнатылған жинақтағыштардағы барлық компоненттер беріледі. Дайын болған купажды шәрбатты насоспен фильтр-пресске береді, содан кейін жинақтағышқа ,содан кейін жылуалмастырғышта  суытады да суытқыш жабындары бар тегеурінді жинақтағыштарға бағыттайды. Тегеурінді жинақтағыштан  купажды шәрбат өздігінен ағу арқылы синхронды-араластырғыш қондырғыға келеді, ол жерже суық сумен араласып, көміртегі диоксидімен қанықтырылып, сосын алынған газдалған сусын құюға жіберіледі.

Синхронды-араластырғыш қондырғы болмаған жағдайда дайын купажды шәрбатты шөлмектерге мөлшерлер ары қарай газдалған су құяды. Ол үшін құю цехында шәрбат мөлшерлегіш және араластырғыш автомат және сатуратор болуы тиіс.

Зауытқа көміртегі диоксидін арнайы автоцистерналармен жеткізеді, стационарлы цистерналарға  құйып алып сақтауға жібереді және өажет болған кезде газификация станциясы  және реттегіш торап  арқылы синхронды-араластырғыш аппаратқа береді.

Шыны ыдыстар салынған пакеттер түптен автотиегішпен  жинағыш рольгангқа  жеткізіледі және ары қарай пакетті қалыпқа келтіргіш автоматқа  бағытталады. Бос шөлмектері бар жәшіктер жәшікті шқлмектен арылтқыш автоматқа  келеді.

Сосын бос шөлмектер транспортер  арқылы шөлмек жуатын автоматқа  барады. Жуылғаннан кейін шөлмектер жарық түсетін экранға тазалықтарын тексеру үшін және шыныдағы ақауды тексеру үшін  қойылады, содан кейін синхронды-араластырғыш қондырғыдан келетін газдалған сусындарды құятын құйғыш автоматқа  беріледі.

Сусын толтырылған шөлмектер тығындағыш автоматқа инспекционды автоматқа, этикеткалайтын автоматқ және шөлмектерді жәшіктерге орналастыратын автоматтарға  барады. Сосын дайын өнім салынған жәшіктер пакет қалыптандырғыш автоматқа барады. Дайын болған өнім жинақ рольгангқа  барады, сол жерден автокөтергішпен түсіріп алады да дайын өнім цехына апарады.

Ақауы бар өнімді инспекционды автоматтан кейін аралық жинақтағышқа  бағыттайды, ол жерден жөнделетін ақау жинақтағышқа  келеді, ал содан кейін колонкаға белсенді көмірмен мөлдірлетіліп және ары қарай насос  арқылы шәрбат қайнататын аппаратқа 6 беріледі.

Қант шәрбатын дайындау

Сусынның, тауарлық шәрбаттың және квасың араласпасын (купажын) алу үшін ақ қантты және ақ инвертті шәрбаттарды пайдаланады. Ақ қант шәрбаты қанттың (сахарозаның) судағы концентрленген ерітіндісі. Инвертті қант шәрбатының құрамында  сахарозадан басқа инвертті қан, яғни глюкоза мен фруктоза болады.

 

Ақ қант шәрбатын дайындау

Ақ қант шәрбатын екі әдіс бойынша дайындайды: ыстық және суық әдіс. Өндірістерде ыстық әдіс кең қолданылады, стерилдеу арқылы дайын қант шәрбатын алуға болады.

Ыстық әдіс арқылы ақ қант шәрбатын дайындаудың схемасы келесідей:

• қантты суда еріту;
• қант ерітіндісін қайнату;
• ыстық шәрбатты фильтрлеу;
• дайын қант шәрбатын суыту.

Ыстық әдіспен қант шәрбатын дайындау үшін алдымен жақсылап жуылып-тазаданған шәрбат қайнататын қазанға судың берілген мөлшерін құйып, оны қайнатады. Содан кейін қанттың өлшеніп алынған мөлшерін үздіксіз салып араластырып отырады. Егер қазанда механикалық қалақ болмаған жағдайда қантты температурасы 40...50 ºС суға салады. Аппаратта қант ерітіндісін ары қарай қыздыру баяу үздіксіз араластырып, қайнау басталғанға дейін қант еруі қажет. Қантты еріту температурасы төмсен болған сайын, шәрбаттың түсі соғұрлым ашық түсті болады. Өте жоғары температурада сахарозаның ерімейтін кристалдарының бір бөлігі қатты қызып тұрған аппараттың қабырғаларына тиісіп, балқып, карамель түзеді, ол шәрбатқа сары рең мен дәміне кішкене қышқылдылық беріп тұрады. Қант еріген соң шәрбатты араластырып отырып 25...30 мин қайнатады, шәрбаттың бетіне қалқып шыққан түзілген көбіктерді және бөгде араласпаларды алып тастайды. Мұндай қайнату бактерияларды жою үшін керек. Егер ұзақ қайната берсе, онда қант ыдырап, карамелизация болады.

30 мин қайнаған соң  дайын шәрбаттың концентрациясын  сахаромер немесе рефрактометр  көмегімен тексереді. Бұдан басқа, қант шәрбатының дайын болғанын  ерітіндідегі қант концентрациясынана  тәуелді қайнау температурасына  қарап айтуға болады (кесте 1).

Кесте 1.  Ерітіндідегі қант концентрациясының қайнау температурасына тәуелділігі

 

Ерітіндідегі қанттың массалық үлесі, %	Қайнау температурасы, ºС		Ерітіндідегі қанттың массалық үлесі, %	Қайнау температурасы, ºС
10	100,1		65	103,9
20	100,3		70	105,3
30	100,4		75	107,4
40		101,1	80		110,3
50		101,9	85		114,5
55		102,4	90		122,5
60		103,1	-		-

 

Қант шәрбатының құрамындағы құрғақ заттардың массалық үлесі 60...65 % болғанда ол дайын шәрбат болып саналады.

Механикалық араласпалардан арылту үшін ыстық дайын шәрбатты торлы немесе рамалы фильтрден өткізеді. Кейбір өндірістерде шәрбатты фильтрлеу үшін қап тәрізді фильтрлеу  пайдаланылады.

Шәрбаттың микроағзалармен зақымдалуынан және ароматты заттардың шығыны болмас үшін соңғы араластыру процесіндегі ыстық фильтрленген шәрбатты 10...20 ºС температураға дейін суытады. Ол үшін конструкциясы әртүрлі жылуалмастырғыштар қолданылады – пластиналы жылуалмастырғыш, тік қаптама құбырлы жылуалмастырғыш, көлденең қаптама құбырлы жылуалмастырғыш.

Суық әдіспен қант шәрбатын қайнатуда қантты 60...70 ºС температурада ерітеді, содан кейін фильтрлейді және суытады. Дайын қант шәрбатын жабық эмальданған немесе алюминийден жасалған жинақтағыштарға бағыттайды.

Алкогольсіз сусындар өндірісінде қарқынды бағыт алған ол сұйық қантты пайдалану болып табылады. Оны қант шәрбаты сияқты пайдаланады, себебі онық құрамындағы құрғақ заттың массалық үлесі 64 % кем емес. Мұндай шәрбат өндіріске цистерналармен тасымалданады, оны фильтр арқылы айдайды және жылуалмастырғыш арқылы өткізіп, дайын шәрбат жинақтағышқа жібереді.

Қант шәрбатын үздіксіз әдіс арқылы да дайындауға болады (2-сурет). Үздіксіз әдісті қолданудың арқасында қант шәрбатын дайындау процесін қарқындатуға болады, қант шығыны азаяды және өндірістік санитарлық жағдай жақсарды.

 

Дайын қант шәрбаты түссіз, мөлдір, бөгде иіссіз және дәмсіз болуы керек. Ондағы құрғақ заттың массалық үлесі 60...65 % болуы қажет.

 

Әлсіз органикалық қышқылдармен қыздырғанда сахарозаның гидролиздену (ыдырау) процесінің нәтижесінде глюкоза мен фруктозаның мөлшері теңдей болатын қоспаны инвертті қант деп атаймыз.

Инвертті қант шәрбатын дайындау: Шәрбат қайнататын қазанға 1 судың берілген мөлшерін құяды, қайнағанша қыздырады және қажетті қант мөлшерін салады. 30 мин қайнағаннан кейін құрамындағы құрғақ заттар 65...70 %  болған қант шәрбатын филтр-тұтқыш 3 арқылы өткізіп, 70 ºС температураға дейін суытады. Сахароза инверсиясын араластырғыш орнатылған және сыртынан жылу оқшаулағышпен (теплоизоляция) қапталған сыйымды ыдыста 6 өндіреді. Егерде мұндай араластырғышы бар сыйымды ыдыс болмаған жағдайда насос арқылы рециркуляциялау әдісімен жүзеге асырылады. Қант шәрбаты суыған соң оған 50 % - қ лимон қышқылының сулы ерітіндісін қосады, алынған қоспаны жақсылап араластырып, 2 сағ ағымында 70 ºС температурада үздіксіз араластырып отырып ұстайды.

Шәрбат инверсиясының аяқталуына 10 мин қалғанда белсенді көмір (0,1 % қант массасынан) қосылады. Қоспаны 10 мин ұстайды, одан кейін фильтрлейді, 20 ºС температураға дейін суытып жинақтағышқа 9 сақтауға жібереді. Дайын болған қант шәрбатының құрамындағы инвертті қант пен құрғақ заттың мөлшерін, сонымен қатар органолептикалық көрсеткіштерін бақылайды.

Инвертті қант шәрбатының құрамында инвертті қанттың мөлшері ондағы қанттың жалпы мөлшерінің 55 %  құрауы керек.

Өндірістерде, сонымен қатар, қант алмастырғыштар және синтетикалық тәттілендіргіштер пайдаланылады.

 

Колер дайындау

Колер – сахарозаны термиялық өңдегеннен кейінгі пайда болатын өнім. Оны алкогольсіз сусындарды және тауарлық шәрбаттарды бояу үшін пайдаланады.

Колер қайнатқыш электрлі қыздырғыш құрылғымен жабдықталады, сонымен қатар сорғыш шатыры болады.қазан металдан жасалады, түбі жалпақ бір-бірінің үсітне орналасқан екі цилиндрден тұрады, ішінде тигель орналасқан. Тигельмен арасындағы кеңістікте қыздырғыш элемент орнатылған. Аппараттан бу мен газды шығару үшін сорғышы бар қаңылтырдан жасалған шатыр орнатылған.

Колер қайнататын қазанды жеке жерде орнатады. Ыстық колер шашырағанда бет пен денеңді сақтау үшін арнайы қолғап, шалғыш және қорғағыш көзілдірік кию қажет.

 

Карамелизация реакциясының маңызы мынада: сахарозаның гидратациялануының және конденсациялануының нәтижесінде ангидридтер, оксиметил-фурфурол, гуминді заттар, органикалық қышқылдар түзіледі.

Сахароза карамелизациясымен бірге бір уақытта тотығу процесі жүреді де органикалық қышқылдардың тотыққан өнімдері түзіледі.

Колерді қайнатқан уақытта негізінен сахарозаның дегидратациясы жүреді, яғни оның молекуласынан бірнеше судың молекуласы түзіледі де, ангидрид – карамелан, карамелен және карамелин түзіледі.

Сахароза дегидратациясы үш кезеңде өтеді:

І  кезең – сахарозаның молекуласымен судың екі молекуласы (10,5 %) шығындалса, карамелан (С12Н18О9) түзіледі, суда ериді.

ІІ кезең – сахарозаның үш молекуласымен судың сегіз молекуласы (14%) шығындалса,  карамелен (С36Н50О25) түзіледі, суда ериді.

ІІІ кезең  - сахарозаның үш молекуласымен судың жеті молекуласы (18,4 %) шығындалса, карамелин (С24Н30О15) түзіледі, суда ерімейді.

Карамелан мен карамелен колердің қасиетін анықтайды, сондықтан кармелин түзілгенше кармелизация процесін жүргізу қажет емес.

Кармелизацияның аяқталғанын келесі белгілер бойынша анықтайды: колердің ыстық тамшысы шыны пластинкаға жаққанда ақпайды; колердің ыстық тамшысы суық суға салғанда қатайып бетіне шығады; ағаш қасықпен алынған колердің ыстық тамшысы жіп тәрізді болып қатып қалады.

Қайнату аяқталған соң массаны 60 ºС температураға дейін суытады, содан кейін араластырғаннан кейін салыстырмалы тығыздығы 1,35 (20 ºС температурада) колер алынатындай ыстық су беріледі, яғни құрғақ заттың массалық үлесі (70 ± 2) % төмен бомауы керек. Колер алудың бір циклінің ұзақтығы 3...5 сағ.

Колерді жабық эмаль, алюминий немесе тот баспайтын болаттан жасалған жинақтағыштарда сақтайды.

Өндірісте қантты сульфитті-аммиакты колер, сонымен қатар табиғи және жасанды бояғыштар кеңінен қолданылады.

 

Купажды (араласқан) шәрбат дайындау

Сусынның жеке құрамдық бөлшектерінен қоспа дайындау процесі купаждау (купажирования – араластыру) деп аталады, ал алынған қоспаны – купажды шәрбат деп атайды. Купажды шәрбат – алкогольсіз өндірістердің жартылай фабрикаты, барлық құрамдық бөлшектері толық сусын (газдалған суды санамағанда). Купаждау үшін жабық эмаль, алюминий немесе тот баспайтын болаттан жасалған қалақтары немесе араластырғыштары бар аппараттар қолданылады.

Купаждау – бұл өндірістің ең негізгі және жауапты кезеңі болып табылады, дайын өнімнің барлық сапалық көрсеткіштері купаждауға тәуелді.