Четыре сложных ингредиента в безалкогольных напитках и их смешивание

Из сотен ингредиентов, используемых в современных безалкогольных напитках, мы выделяем те, которые труднее всего выгружать, растворять или диспергировать.

Комковатые порошки

Возможно, вы удивитесь, узнав, сколько физической энергии тратится на изготовление энергетических напитков! Одним из ключевых ингредиентов таких напитков является таурин, который обычно расфасовывается в мешках по 25 кг. Таурин печально известен тем, что образует комки, особенно если складывать мешки друг на друга. На предприятии по производству безалкогольных напитков можно увидеть, как сотрудники закидывают эти мешки на плечи и кидают их в стену или на пол, чтобы разбить образовавшиеся комки. Разбивать комки — крайне изнурительный труд.

Другой способ, который не рекомендуется использовать, — это разбивать комки молотком после того, как они попали в бункер, чтобы предотвратить засорение системы подачи. Излишне говорить, что такие действия могут повредить оборудование из нержавеющей стали и занимают у операторов слишком много времени.

Существует один смеситель, который является отличным решением проблемы комковатых порошков: большой бункер с большим люком размером 50 на 40 см Tetra Pak® Смесителя RJCI 4X позволяет легко растворить все комки. Бункер можно переключить между режимами сухой и влажной подачи, при которой он автоматически наполняется жидкостью, поступающей из бака смесителя. Когда комки попадают в жидкость, они сразу начинают растворяться и не засоряют систему; ручное вмешательство, сопряженное с риском для здоровья и безопасности, не требуется. А в конце цикла необходимо просто опорожнить бункер и переключиться в режим сухой подачи.

Порошки-пудры

По нашим расчетам, около 1% порошков, добавляемых в безалкогольные напитки, так и не попадает в конечный напиток. Этот процент теряется в воздухе, улетучиваясь в виде пыли во время выгрузки порошка в бункер. Часть этой пыли обычно улетучивается в воздух и засасывается вытяжным вентилятором, после чего оседает в фильтре.

Например, если 0,8% порошка попадает в воздух, а за час выгружается 100 кг порошка, то при условии 8 рабочих часов в день и 330 рабочих дней в году потери составят 21 530 евро при цене 10 евро за килограмм порошка. Это средняя цена за порошки, однако очень мелкие порошковые ингредиенты, такие как витамины, ароматизаторы и красители, с повышенным содержанием пыли в составе, могут быть намного дороже.

Чтобы решить проблему пыли, мы разработали инновационную систему извлечения и восстановления (Extraction and Recovery System, ERS), на которую подана заявка на патент. Система ERS позволяет избежать выбрасывания пыли, потерь ингредиентов и засорения фильтров. Фактически вся пыль собирается и возвращается в смеситель. Эта дополнительная система всасывает порошковую пыль из загрузочного бункера и смывает ее небольшим количеством воды (18–25 литров) в резервуар. Оттуда сырье может быть возвращено в рециркуляционный поток в виде смеси воды и растворенной порошковой пыли.

Вся система заливается водой и очищается во время безразборной мойки с целью соблюдения строгих гигиенических требований и обеспечения безопасности пищевых продуктов. Таким образом производитель может поддерживать чистоту и гигиену линии смешивания, одновременно уменьшая потери порошковых ингредиентов и сохраняя рабочую среду свободной от пыли.

Ни один конкурент не предлагает смесители, способные улавливать и возвращать в производство взвешенную в воздухе пыль. Эта уникальная возможность предлагается нашим новым Tetra Pak Смесителем RJCI 4X.

Липкие камеди

Камеди действуют как стабилизаторы и придают безалкогольным напиткам необходимую консистенцию. В качестве примера можно привести пектин, который превращает фруктовый джем в желе. Другие аналогичные ингредиенты — это CMC, ксантановая камедь и гуаровая камедь. Превращение этих порошкообразных ингредиентов из твердой формы в жидкую может быть проблематичным, поскольку они сопротивляются смачиванию. 

В течение примерно 10 секунд после контакта с жидкостью большинство камедей начинают густеть. В худшем случае они могут образовывать скопления, называемые «рыбий глаз», с плотным жидким слоем камеди снаружи и сухим порошком камеди внутри. Такие скопления трудно размешивать после их образования.

Понимая, что время имеет решающее значение, мы разработали систему смешивания камедей, которая работает настолько быстро, что камеди рассеиваются и растворяются прежде, чем они успевают сформировать «рыбий глаз». Решение называется автоматическим перемешивающим устройством (Auto Mixing Device, AMD) и доступно в качестве дополнительного оборудования с нашим новым Tetra Pak Смесителем RJCI 4X. В течение нескольких секунд после того, как сухие камеди смешиваются с водой, они всасываются инжектором и пропускаются через AMD рециркуляционным насосом, в котором применяется большое усилие сдвига. Благодаря этому решению нет необходимости устанавливать насос с высоким усилием сдвига, что обошлось бы примерно в пять раз дороже, чем дополнительное устройство AMD. Наше устройство AMD может обрабатывать концентрации камедей, составляющие до 1% в готовом напитке при температуре 20°C, что находится в пределах обычного диапазона концентраций камедей, равного 0,2–0,4% от готового напитка. Таким образом, нет необходимости дополнять смеситель встраиваемым насосом с высоким усилием сдвига, если выбрать автоматическое перемешивающее устройство в качестве зоны с высоким усилием сдвига. Оно выполняет ту же функцию, но при меньшей стоимости, и потребляет намного меньше энергии.

Липкий мед и густые концентраты

Некоторые производители безалкогольных напитков премиум-класса используют мед в качестве натурального подсластителя. Мед, состоящий из фруктозы (38%), глюкозы (31%) и сахарозы (1%), а также других сахаров (9%), является единственным натуральным подсластителем, который не требует дополнительной очистки или обработки. Мед — это золотой подарок пчел, но из-за его консистенции его нелегко добавить в рецепт, если у вас нет подходящего типа смесителя и насадки. Так как же выгружать такие вязкие ингредиенты из барабана с помощью насадки для жидкостей?

Наш ответ — использовать технологию впрыска воды, доступную благодаря большой насадке для жидкостей Tetra Pak Смесителя RJCI 4X. Вода разжижает вязкие ингредиенты около всасывающей головки этой насадки, поэтому они текут быстрее. Впрыскивается лишь небольшое количество воды, которое контролируется счетчиками, поэтому это количество учитывается в соответствии с рецептурой.

Вязкость жидкого (не закристаллизовавшегося) меда составляет около 10 000 сП при комнатной температуре (около 21°C). Некоторые фруктовые концентраты, такие как паста из манго, также имеют консистенцию, похожую на мед. В испытаниях концентрат с вязкостью 5000 сП тек со скоростью 1500 л/ч, если вода не впрыскивалась в головку насадки. Однако при впрыскивании 5% воды, скорость потока увеличилась до 2200 л/ч, то есть почти на 50%. Эта технология впрыска воды является эффективным способом выгрузки даже самых густых паст с вязкостью до 10 000 сП.

Работайте с этими и многими другими ингредиентами

Тип
ингредиента

Растворимый в обычных рабочих условиях

Растворимый при повышенной температуре растворения
и уменьшенной скорости дозирования

Мальтодекстрин

X

 

Сахар

X

 

Декстроза (глюкоза)

X

 

Жидкий мед

X

 

Лимонная кислота

X

 

Цитрат натрия

X

 

Бензоат

X

 

Кофеин

X

 

Чайный порошок

X

 

Таурин

X

 

Аспартам

X

 

Пектин

XX

X

Казеинат

 

X

Крахмал

 

X

Ксантановая камедь

XX

X

CMC

XX

X

Какао

 

X

Фруктовые концентраты

XXX

 

X — возможно  

XX — возможно для концентрации 1% и температуры растворения 20°C   

XXX — возможно для волокна длиной до 10 мм

В таблице приведены основные примеры ингредиентов, с которыми может работать наш новый Tetra Pak Смеситель RJCI 4X. Этот список можно было бы продолжить, но он и так показывает разнообразие ингредиентов, которые может выгружать и смешивать наш новый радиальный смеситель. Важно отметить, что вязкость партии (не вязкость ингредиента) должна быть ниже 200 сП, что не является ограничением при производстве безалкогольных напитков.