Способ впрыска воды под высоким давлением

Остающийся в горлышке бутылки воздух очень вреден для пива. Из-за него:

· в пиве может стимулироваться рост аэробных микроорганизмов и прежде всего

· будет ускорен процесс старения пива.

В пиве имеется целый ряд легко окисляемых соединений. Возникающие «карбонилы старения» имеют такой низкий пороговый показатель вкуса, что почти на молекулярном уровне они становятся заметны по запаху, который, постоянно усиливаясь, ухудшает вкус и аромат пива. Этот процесс можно лишь сдерживать, но совсем его остановить не удается. Поэтому производители пива заинтересованы в том, чтобы довести свою продукцию до потребителя в как можно более свежем состоянии. Основная масса «карбонилов старения» и их предшественников возникает из-за окисления ненасыщенных жирных кислот вследствие реакций Майяра, окисления высших спиртов и других процессов окисления (см. разд. 5.6.4.1).

Чем больше кислорода содержится в пиве и чем большее его количество попадает в бутылку в процессе розлива или остается в горлышке бутылки, тем быстрее происходит ухудшение вкуса и старение пива. Поэтому следует стремиться по возможности вытеснить кислород из горлышка бутылки, что осуществляется при помощи впрыска воды под высоким давлением.

При впрыске воды под высоким давлением постоянно производится впрыск тончайшей струи воды с давлением до 40 бар. Таким образом, каждая наполненная бутылка, проходя под этой струей, получает несколько сотых миллилитра горячей воды с температурой 80°С, что моментально вызывает вспенивание в горлышке бутылки, и пена вытесняет оставшийся в горлышке воздух. При этом, однако, необходимо следить, чтобы:

· впрыскиваемая вода была абсолютно деаэрированной, так как в противном случае впрыск внесет в бутылку воздух, а значит и кислород, и

· не образовывалось избыточное вспенивание в бутылке, так как с обильной пеной теряется пиво.

Для оптимизации этого процесса у современных разливочных автоматов струя воды регулируется посредством поддерживаемой вычислительным устройством системой пропорционального впрыска. При этом необходимое давление впрыска и частично точка впрыска регулируется в зависимости от производительности наполнительного устройства, а технологические показатели в горлышке бутылки остаются неизменными как на замедленном, так и на ускоренной фазах наполнения. Обычно необходимое давление впрыска растет вместе с повышением объемного расхода, но после достижения максимума объемного расхода оно снижается. Соответствующие характеристики давления впрыска устанавливаются в зависимости от производительности наполнительных устройств, эти характеристики, однако, могут быть скорректированы исходя из конкретных производственных условий. Наполненная бутылка в любом случае поступает в укупорочный автомат.

Укупоривание бутылок

Бутылки, как правило, укупоривают кронен-пробками, но иногда для пивных бутылок применяется и укупоривание с помощью пружинных хомутов.

Пивные бутылки могут быть закрыты также пробкой с проволочной уздечкой (как у шампанского, это относится прежде всего к бельгийским и французским особым сортам пива), но этот вид укупоривания применяется в небольших количествах и только для особых целей.

Чем чувствительнее напиток к кислороду, тем быстрее бутылка должна быть укупорена.

Если напиток не подвергается последующей пастеризации, то следует воспрепятствовать тому, чтобы на пути к укупорочному автомату или с самой пробкой в напиток могли попадать микроорганизмы, ухудшающие его биологическую стойкость.

Укупоривание бутылок кронен-пробками

Кронен-пробки

Корончатая жестяная пробка (кронен-пробка) (рис. 5.30) - наиболее распространенный вид пробок. Они изготовлены из тонкого покрытого лаком металла со стандартной толщиной 0,235 мм ± 0,020 мм и уплотняющей прокладки.

Внутренний диаметр этих пробок (d₁) -26,75 мм, у них 21 зубец. Обозначаются они как 26-миллиметровые,наружный диаметр (d₂) составляет у них 32,1 мм ± 0,2 мм, высота (h) равна 6,00 ±0.15 мм.

Кронен-пробки для шампанского и подобных шипучих напитков имеют внутренний диаметр 29 мм и высоту 6,80 ± 0,15 мм.

В качестве наиболее тонкого материала для кронен-пробок используются:

· электролитически луженая тончайшая жесть (белая жесть) с содержанием 2,8 г Sn/м²;

· электролитически хромированная тончайшая жесть (ECCS) с содержанием минимум 60 мг Сг/м² на каждой стороне;

· нержавеющая тончайшая жесть (IMOX).

Кронен-пробки снаружи и внутри покрыты лаком.

Наружная лакировка наносится согласно пожеланию заказчика на базе литографической печати цифровыми компьютерными системами и в настоящее время гарантирует применение высококачественных лаков и широкую палитру красок печати. Кроме того, наружная лакировка защищает от коррозии и механического износа.

Для внутренней лакировки применяют различные застывающие лаки, используемые для образования уплотнительной прокладки на основе ПВХ или на свободной от ПВХ основе.

Иногда применяются кронен-пробки, уплотняющие вкладыши которых можно вынуть. На этих вкладышах имеется место для нанесения рекламной печати. Для этого используются особые лаки.

В качестве уплотняющего материала применяют

· напыленные прокладки на основе ПВХ;

· холодно штампованные прокладки на свободной от ПВХ основе;

· прессованные пробковые прокладки, с пленочным покрытием из алюминиевой фольги или виниловой пленки.

Большинство прокладок изготовляют из полимерных компаундов на основе ПВХ, которые впрыскиваются в кронен-пробку и обрабатываются методом горячей чеканки. Такие вкладыши нейтральны по вкусу и подходят также для горячего розлива, пастеризации и стерилизации. Их герметизирующая способность очень велика, и поэтому многие производители предпочитают именно их, несмотря на проблемы с утилизацией ПВХ.

Прокладки без ПВХ прессуются из гранулята на основе, не содержащей ПВХ, и штампуются в различных формах (для различных горлышек бутылок). Они также нейтральны по вкусу и также годятся для горячего розлива и пастеризации. Кронен-пробки из белой или хромированной жести с прессованными вкладышами и пленочным покрытием применяются для укупоривания алкогольных аперитивов или стерилизованного молока.

Откручиваемые кронен-пробки типа «твист-офф» (twist-off)

Под twist -off-укупориванием понимается такой способ укупоривания, когда поворот крышки на четверть оборота плотно соединяет ее с емкостью, а такое же вращение против часовой стрелки - открывает. Такой способ укупоривания применяется обычно для бутылок и банок с более широким горлышком.

Появившийся в Северной Америке, этот способ быстро распространился для укупоривания пивных бутылок. Для этого бутылки разового использования должны иметь так называемую «псевдорезьбу», которая позволит укупоривать их кронен-пробкой типа «твист-офф». Это упрощает потребителю процесс открывания, но поскольку кронен-пробки имеют очень острые края, то во избежание повреждения пальцев потребитель зачастую использует носовой платок или салфетку. Некоторые все равно пользуются обычным ключом для открывания бутылок с кронен-пробками, однако он иногда повреждает псевдорезьбу.

Сортировка и ориентация кронен-пробок во избежание проблем при укупоривании бутылок все кронен-пробки должны находиться в одинаковом положении - так, чтобы они могли быть посажены на горлышко бутылки компаундом вниз.

Ориентация кронен-пробок происходит в сортировочном устройстве и в поворотных трубах(рис. 5.31). Приэтом используется то обстоятельство, что «открытая», зубчатая сторона крышки значительно шире, чем «закрытая» тыльная сторона.

Если кронен-пробка заходит в поворотную трубу открытой стороной к смотрящему на рисунок (рис. 5.31, справа), то встроенными в трубу направляющими она будет на четверть оборота повернута влево и выйдет из трубы уже открытой стороной (вправо).

На левой части рисунка показано, что кронен-пробка, наоборот, входит в поворотную трубу закрытой стороной (рис. 5.31, слева). Направляющие в трубе вынуждают ее сделать поворот вправо, что, в конечном счете, приведет ее в такое же положение, что и у ее «правой» соседки - открытой стороной вправо.

Таким образом, все пробки (независимо от того, как они поступают) приводятся в одинаковое положение. Затем пробки одним плотным рядом скользят по желобчатому пробко-проводу к передающему механизму и затем надеваются на бутылку.

В течение года через сортировочное устройство, поворотные трубы и пробко-провод проходят многие миллионы кронен-пробок. Из-за острых краев крышек все эти места со временем расширяются, что в конце концов приводит к застреванию пробок и заклиниванию механизмов. Во избежание этого за этими устройствами необходимо тщательно ухаживать, своевременно подгонять или, при необходимости, заменять их.

Передача кронен-пробок происходит либо

· пневматически (то есть посредством сжатого воздуха или СО₂) либо

· механическим или магнитным способом.

При пневматическом способе подвода и передачи (рис. 5.32а) кронен-пробка выдувается сжатым воздухом на конус укупорочного патрона, при механическом или магнитном способе подвода (рис. 5.32b) используется передающая звездочка (5), которая подводит кронен-пробку к держателю-выталкивателю, захватывающему ее своими магнитами.

Укупорочные механизмы вращаются синхронно с разливочными механизмами и могут перемещаться в вертикальном направлении, Для этого на верхнем конце они оснащены одним или двумя упорными роликами, которые движутся по копиру (рис. 5.33). Шаровая запирающая щеколда служит для того чтобы после укупоривания на бутылку не воздействовали какие-либо усилия.

Процесс укупоривания

В ходе процесса укупоривания кронен-пробка должна быть прочно соединена с горлышком бутылки таким образом, чтобы получилось абсолютно газонепроницаемое соединение, но так, чтобы пробку, однако, можно было бы без труда открыть.

Собственно процесс укупоривания относительно прост, но он срабатывает лишь в том случае, если все участвующие в нем элементы строго выдержаны по размерам и согласованы между собой. Сюда относятся:

· горлышко бутылки;

· кронен-пробка;

· обжимной конус.

Если один из этих элементов поврежден или не соответствует по размерам, система работать не может.

В процессе укупоривания укупорочный патрон посредством копира будет опускаться вниз на бутылку до тех пор, пока кронен-пробка не ляжет на горлышко бутылки (рис. 5.34). .Затем пружина прижимает кронен-пробку к бутылке, и обжимной конус опускается вниз. При этом зубчики кронен-пробки (их 21) загибаются вниз, тогда как закругленные промежутки между ними обжимаются вокруг верхнего края горлышка, герметично его закрывая (рис. 5.35).

Сразу после этого обжимной конус снова идет вверх, а бутылка еще удерживается пуансоном выталкивателя. Специально для облечения извлечения бутылки предусмотрено исполнение обжимного конуса из нескольких частей.

В завершение процесса укупоривания проверяется уровень налива, и чтобы смыть удержанные на внешней поверхности остатки напитка (для предотвращения опасности коррозии, а также развития микрофлоры), бутылка ополаскивается водой. Вода из форсунок с малым диаметром отверстий должна при этом попадать на участок между кронен-пробкой и горлышком бутылки.

После укупоривания острые стальные края кронен-пробки остаются незащищенными. В соединении с остающейся между зубцами водой вследствие электрохимической реакции между цинком или хромом с железом возникает ржавчина, которая в ходе длительного влажного хранения образует ржавое кольцо чуть ниже пробки. Поэтому необходимо:

· участок ниже зубчатого края кронен-пробки прошприцевать водой и сразу же после этого обдуть воздухом и

· избегать образования конденсата на укупоренных бутылках путем организации хорошей вентиляции складских помещений.

Правильность прижатия кронен-пробки к бутылке проверяется шаблоном с рядом отверстии, через которые кронен-пробки могут проходить нормально, не проходить совсем, или проходить слишком свободно. Такую проверку следует производить для всех патронов на укупорочной карусели. Когда отверстие, принимающее диаметр кронен-пробки,

· слишком мало, то могут возникнуть трудности с открыванием бутылки,

· слишком велико, то это может привести к негерметичности или даже к произвольному соскакиванию кронен-пробки.

Только что насаженную кронен-пробку можно при некотором усилии повернуть. Как показывают исследования, эта подвижность не имеет ничего общего с плотностью посадки кронен-пробки, которая «закрепляется» только со временем.