Технологическая схема линии по производству газированных напитков

1. Перечень элементов оборудования на схеме

Система подготовки воды

Оборудование водоподготовки:

• емкость исходной воды — используется для накопления воды перед очисткой;
• насос исходной воды — обеспечивает подачу воды в систему водоподготовки;
• мультимедийный фильтр — удаляет механические примеси и взвешенные частицы;
• фильтр с активированным углем — снижает содержание органических примесей, хлора, посторонних запахов и привкусов;
• фильтр тонкой очистки — задерживает мелкодисперсные загрязнения;
• мембранный фильтр с полыми волокнами — обеспечивает дополнительную тонкую очистку воды;
• центробежный насос — обеспечивает перемещение подготовленной воды между технологическими участками;
• накопительная емкость — служит для хранения подготовленной воды;
• насос высокого давления — используется в системе подачи и обработки воды.

Система охлаждения

• градирня — отводит тепло от циркулирующей охлаждающей воды;
• холодильная установка — обеспечивает охлаждение воды или технологического продукта до необходимой температуры;
• система циркуляции охлаждающей жидкости — связывает холодильное оборудование с технологическим участком приготовления напитка.

Система приготовления напитка и сиропа

• сироповарочная емкость — используется для растворения сахара и приготовления сахарного сиропа;
• фильтр сиропа — очищает приготовленный сироп от возможных механических примесей;
• емкость предварительного смешивания — предназначена для предварительного смешивания сиропа, воды, ароматизаторов и других рецептурных компонентов;
• система подачи ароматизаторов — обеспечивает введение вкусовых и ароматических компонентов;
• смеситель напитка — смешивает подготовленную воду с сиропом и другими компонентами в заданных пропорциях;
• баллон с углекислым газом — служит источником CO₂ для насыщения напитка;
• фильтр углекислого газа — обеспечивает очистку CO₂ перед его подачей в продукт;
• система насыщения напитка углекислым газом — обеспечивает карбонизацию приготовленного напитка.

Система безразборной мойки

На схеме отдельно представлена станция безразборной мойки технологического оборудования.

В ее состав входят:

• три технологические емкости для приготовления и хранения моющих и ополаскивающих растворов;
• насосное оборудование;
• трубопроводы подачи и возврата моющих растворов;
• нагреватель моющего раствора;
• система подачи пара;
• система подачи исходной и очищенной воды;
• линия возврата циркулирующего раствора;
• система отвода использованных растворов.

Станция предназначена для автоматизированной санитарной обработки внутренних поверхностей емкостей, трубопроводов и другого технологического оборудования без его разборки.

Оборудование для подачи бутылок

• ленточный конвейер — обеспечивает транспортировку бутылок на начальном участке линии;
• воздушный конвейер — перемещает пустые ПЭТ-бутылки к машине розлива;
• воздушный компрессор и система подачи воздуха — обеспечивают работу пневматического оборудования и воздушного конвейера.

Оборудование для розлива и укупорки

• трехблочная машина ополаскивания, розлива и укупорки — последовательно выполняет:
  • ополаскивание бутылок;
  • наполнение бутылок газированным напитком;
  • герметичную укупорку крышками;
• электрический шкаф управления — предназначен для управления технологическим оборудованием линии;
• элеватор крышек — автоматически подает крышки в укупорочную секцию;
• контрольное световое устройство — используется для визуального контроля наполненных и укупоренных бутылок.

Оборудование для транспортировки и накопления продукции

• буферный конвейер — обеспечивает накопление бутылок между отдельными участками линии и компенсирует различия в скорости работы оборудования;
• транспортные конвейеры — перемещают продукцию между розливочной, этикетировочной и упаковочной машинами.

Оборудование для этикетирования и маркировки

• этикетировочная машина — автоматически наносит этикетки на бутылки;
• струйный принтер-маркиратор — наносит дату производства, срок годности, номер партии и другую необходимую информацию.

Оборудование для групповой упаковки

• термоусадочная упаковочная машина — формирует группы бутылок, оборачивает их пленкой и создает готовую транспортную упаковку;
• вытяжная система — обеспечивает удаление горячего воздуха и паров от упаковочного оборудования;
• участок ручного паллетирования — на схеме предусмотрена возможность ручной укладки готовых групповых упаковок на паллеты.

2. Как работает линия производства газированных напитков

Производственный процесс на представленной схеме начинается с подготовки воды, после чего выполняются приготовление сиропа, смешивание компонентов и насыщение напитка углекислым газом. Далее готовый продукт поступает на розлив, а бутылки проходят укупорку, контроль, этикетирование, маркировку и групповую упаковку.

Этап 1. Подготовка воды

Исходная вода поступает в емкость исходной воды, откуда насосом направляется на последовательную очистку.

Сначала вода проходит через мультимедийный фильтр, где удаляются крупные механические загрязнения и взвешенные частицы.

Затем она поступает в фильтр с активированным углем, который предназначен для удаления остаточного хлора, органических соединений, посторонних запахов и привкусов.

После этого вода проходит фильтр тонкой очистки и мембранный фильтр с полыми волокнами, обеспечивающие более глубокую очистку.

Подготовленная вода с помощью центробежного насоса поступает в накопительную емкость и далее направляется на участок приготовления напитка.

Этап 2. Охлаждение воды

Перед приготовлением и карбонизацией напитка вода проходит через систему охлаждения.

Для этого на схеме предусмотрены градирня и холодильное оборудование, которые обеспечивают отвод тепла и поддержание требуемого температурного режима.

Охлаждение особенно важно при производстве газированных напитков, поскольку при более низкой температуре углекислый газ лучше растворяется в жидкости.

Этап 3. Приготовление сиропа

Отдельно готовится сиропная часть напитка.

В сироповарочной емкости сахар растворяется в воде до получения сиропа необходимой концентрации.

Приготовленный сироп проходит через фильтр сиропа, после чего поступает в емкость предварительного смешивания.

В эту же емкость могут подаваться ароматизаторы, концентраты и другие ингредиенты, предусмотренные рецептурой напитка.

Компоненты тщательно перемешиваются до получения однородной смеси.

Этап 4. Смешивание компонентов

Подготовленная вода и сиропная смесь поступают в смеситель напитка.

Здесь компоненты смешиваются в заданном рецептурой соотношении. Система обеспечивает получение однородного напитка с необходимой концентрацией сахара, вкусовых и ароматических компонентов.

Этап 5. Насыщение напитка углекислым газом

Для производства газированного напитка в технологическую систему подается углекислый газ из соответствующего баллона.

Перед контактом с продуктом CO₂ проходит через фильтр углекислого газа.

После очистки газ подается в систему приготовления напитка, где происходит его растворение в охлажденной жидкой смеси.

В результате формируется готовый газированный напиток, который далее направляется на участок розлива.

Этап 6. Подача и подготовка бутылок

Пустые ПЭТ-бутылки подаются по ленточному, а затем по воздушному конвейеру к трехблочной машине.

Воздушный конвейер транспортирует легкую пустую тару, удерживая бутылки в области горловины.

Работа системы обеспечивается компрессорным и воздуходувным оборудованием.

Этап 7. Ополаскивание бутылок

В первой секции трехблочной машины ополаскивания, розлива и укупорки выполняется обработка пустой тары.

Бутылки ополаскиваются для удаления пыли и возможных загрязнений с внутренних поверхностей.

После завершения обработки тара автоматически передается в разливочную секцию.

Этап 8. Розлив газированного напитка

Подготовленный и насыщенный углекислым газом напиток поступает в разливочную часть трехблочной машины.

Для газированных напитков применяется технология розлива, позволяющая снизить вспенивание и потери растворенного CO₂.

Бутылки автоматически заполняются до установленного уровня, после чего сразу передаются к укупорочной секции.

Этап 9. Укупорка

Крышки загружаются в элеватор крышек, который автоматически подает их к укупорочной машине.

После наполнения на горловину каждой бутылки устанавливается крышка и производится герметичная укупорка.

Объединение операций розлива и укупорки в одном блоке сокращает время контакта напитка с окружающей средой и уменьшает потери углекислого газа.

Этап 10. Контроль продукции

После выхода из трехблочной машины бутылки проходят через контрольное световое устройство.

Оператор или соответствующая система контроля может визуально проверять состояние бутылок, правильность наполнения, наличие посторонних включений и качество укупорки.

После проверки бутылки поступают на буферный конвейер.

Этап 11. Буферное накопление

Буферный конвейер создает промежуточный запас бутылок между розливочной и этикетировочной машинами.

Это позволяет компенсировать небольшие различия в производительности оборудования и уменьшает необходимость остановки всей линии при кратковременной остановке одного из последующих агрегатов.

Этап 12. Этикетирование

Бутылки последовательно поступают в этикетировочную машину.

Здесь на поверхность каждой бутылки автоматически наносится этикетка.

После нанесения этикетки продукция по конвейеру направляется на участок маркировки.

Этап 13. Маркировка

Струйный принтер-маркиратор наносит на бутылку или этикетку переменную производственную информацию, например:

• дату изготовления;
• срок годности;
• номер партии;
• время производства;
• другую предусмотренную маркировку.

Нанесение информации осуществляется непосредственно во время движения бутылок по конвейеру.

Этап 14. Групповая упаковка

Промаркированные бутылки поступают в термоусадочную упаковочную машину.

Автомат формирует из бутылок группы заданного размера и оборачивает их упаковочной пленкой. После нагрева пленка усаживается и плотно фиксирует бутылки в едином транспортном блоке.

На схеме также предусмотрена вытяжная система, обслуживающая участок термоусадочной упаковки.

Готовые групповые упаковки выходят из машины и могут вручную укладываться на паллеты для дальнейшего складирования или отгрузки.

Этап 15. Безразборная мойка оборудования

Отдельной частью технологической схемы является система безразборной мойки.

В ее емкостях подготавливаются моющие и ополаскивающие растворы. При необходимости раствор нагревается, после чего насосами циркулирует по технологическим трубопроводам и оборудованию.

После прохождения моечного контура раствор возвращается в систему или отводится в зависимости от выбранной программы мойки.

Такая система позволяет проводить санитарную обработку оборудования, контактирующего с продуктом, без его ручной разборки.

Общая последовательность работы линии

Подготовка воды → охлаждение воды → приготовление и фильтрация сиропа → предварительное смешивание компонентов → смешивание напитка → насыщение углекислым газом → подача пустых бутылок → ополаскивание → розлив → укупорка → контроль бутылок → буферное накопление → этикетирование → маркировка → групповая термоусадочная упаковка → укладка готовой продукции на паллеты.

Параллельно с основной производственной линией работает система безразборной мойки, предназначенная для санитарной обработки технологических емкостей, трубопроводов и оборудования.