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蘇打水灌裝機

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蘇打水設備

2021-07-31

發展趨勢

目前,飲料生產機械的發展趨勢是:

(1)高速度、高質量、高精度,向大型化發展 為了適應飲料工業大生產,以獲取較佳經濟效益的需要,飲料設備越來越趨向于大型化。如碳酸飲料灌裝設備的灌裝速度較高可達2000罐/min,德國H﹠K公司、SEN公司、KRO-NES公司,其灌裝設備的灌裝閥頭數分別達到165頭、144頭、178頭。非碳酸飲料設備的灌裝閥頭數有50-100頭,灌裝速度較高可達1500罐/min。

(2)設備多功能化 一體多用,適應多種液體、多種瓶型的灌裝和封口??蛇M行茶飲料、咖啡飲料、豆乳飲料和果汁飲料等多種飲料的熱灌裝,也可進行玻璃瓶和聚酯瓶的灌裝

(3)機電一體化 這是當前飲料機械設備發展的較重要的趨勢??删幊绦蚩刂破髌毡閼糜陲嬃蠙C械設備的控制系統中,大型設備采用計算機控制,故障自我診斷,有信號顯示,實現了智能化。生產設備的技術含量高、可靠性高,全生產線的自控水平高和全線效率高。在線檢測裝置和計量裝置配套完備,能自動檢測各項參數,計量精確。集機、電、氣、光、磁為一體的高新技術產品不斷涌現。飲料包裝設備的可靠性和包裝線的協調性,直接影響到整條生產線的工作效率、生產成本和產品質量。

種類

不同的飲料生產工藝需要不同的飲料機械設備,下面介紹幾種在蘇打水生產過程中通用的和常用的機械設備。

水處理設備,蘇打水設備等。

水是飲料生產中用料較大的原料,而且水質的優劣對飲料的品質影響較大。因此,必須對水進行處理以滿足工藝要求。通常按其作用把水處理設備分為三類:水的過濾設備、水的軟化設備和水的消毒殺菌設備。

瓶裝水灌裝機

(一)水過濾設備

(1)砂石過濾設備(多介質過濾設備) 砂石過濾器(多介質過濾器)是以成層狀的無煙煤、砂、細碎的石榴石或其他材料為床層的機械過濾設備,其原理為按深度過濾水中不同顆粒度的顆粒,較大的顆粒在頂層被去除,較小的顆粒在過濾器介質的較深處被去除,從而使水質達到粗過濾后的標準,降低水的SDI(污泥密度指數)值,滿足深層凈化的水質要求。

(2)活性炭過濾器 活性炭具有吸附作用,還有一定的除濁作用,活性炭過濾器的主要結構和布置形式與砂石過濾器相似。因此,活性炭吸附也稱為活性炭過濾?;钚蕴窟^濾主要用于水中有機雜質和水中分子狀的膠體微小顆粒雜質,也可用于脫氯等。

(3)砂芯棒過濾器 砂芯棒過濾器亦稱為砂濾棒過濾器,在水處理設備中已有定型產品。主要適用于處理水量較少、水中只含有有機物、細菌及其他雜質的水處理。

(4)微孔過濾器 微孔過濾是新型的膜分離技術。它可濾除濾液、氣體的0.01μm以上微粒和細菌。其特點是高捕捉能力、過濾面積大、使用壽命長、過濾精度高、阻力小、機械強度大、無剝離現象、抗酸堿能力強、使用方便。此濾器能濾除絕大部分微粒,所以廣泛應用于精濾和除菌工藝。

(二)水軟化設備

(1)離子交換器 離子交換器是目前水處理中常用的一種裝置,它可以通過選擇一定的流程,使水軟化或除鹽。其主要是利用一些離子交換劑把原水中不需要的離子暫時固著,使水中這些離子的含量降低到所要求的程度。被交換劑固著的離子,在再生液中被釋放出來,交換劑又可重新使用。也就是說,其實質是不溶性的電解質(樹脂)與溶液中的另一種電解質進行的物理化學反應,亦即樹脂上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應。

(2)電滲析器 電滲析在工業上作為一種分離、濃縮、提純和回收工藝的新技術,廣泛應用于化工、制藥、食品等行業。在食品工業上的應用目前主要集中在汽水用水、啤酒用水的純化處理上,在軟飲料廠用來對水進行軟化(脫鹽)。電滲析技術是通過具有選擇透過性和良好導電性的離子交換膜,在外加直流電場的作用下,根據異性相吸、同性相斥的原理,使原水中陰、陽離子分別通過陰離子交換膜和陽離子交換膜而達到凈化作用的一項技術。

(3)反滲透設備 反滲透是目前應用規模較大、技術相對較成熟的膜技術,其應用在整個膜分離領域中約占一半,是膜技術發展的一個較大的突破。反滲透是通過反滲透膜把溶液中的溶劑分離出來。反滲透的應用從海水淡化、硬水軟化等發展到維生素、抗菌素、激素等的濃縮,細菌、病毒的分離以及果汁、牛乳、咖啡的濃縮等許多方面,應用較廣。反滲透設備優點是連續運行,產品水質穩定;無須用酸堿再生;不會因再生而停機;節省了反沖和清洗用水;以高產率產生超純水(產率可以高達95%);再生污水不需水處理設施;運行及維修成本低;安裝簡單、費用低廉。

反滲透設施生產純水的關鍵有兩個:一是一個有選擇性的膜,我們稱之為半透膜,二是一定的壓力。簡單的說,反滲透半透膜上有眾多的孔,這些孔的大小與水分子的大小相當,由于細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多,因此不能透過反滲透半透膜而與反滲透膜的水相分離。在水中眾多雜質中,溶解性鹽類是較難清除的。因此,經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果,反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前,較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%。

反滲透分離的進行,必須先在膜-溶液界面形成優先吸附層,優先吸附的程度取決于溶液的化學性質和膜表面的化學性質,只要選擇合適的膜材料,并簡單地改變膜表面的微孔結構和操作條件,反滲透技術就可適用于任何分離度的溶質分離。

(4)超濾器

超濾技術雖在我國起步較晚,但發展非常迅速,隨著這項技術的不斷推廣和人們對它認識的不斷提高,飲料生產行業必將從中獲得更多的益處。

超濾膜設備在工業應用上有平板狀、管狀、螺旋板狀和空心纖維狀等幾種不同的形式。目前國內應用的大多數為板狀和管狀,特別是空心纖維膜(中空纖維膜)也已在水處理方面得到廣泛應用。

中空纖維超濾膜是超濾技術中較為成熟與先進的一種形式。這種膜是在平板膜的基礎上開發出的具有空間立體幾何形狀的薄膜,使單位體積的膜設備不依靠較薄的半透膜而有很大的膜滲能力。中空纖維管壁上有布滿微孔,孔徑以能截留物質的相對分子質量表達,截留相對分子質量可達幾千至幾十萬。由于采用了空心圓柱構形,就大大地提高了單位體積膜滲設備的生產能力。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式和內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃度而排除,不致堵塞膜表面,可長期連續運行??梢宰C明,在超濾應用上,采用一個大小合理的小直徑空心纖維膜的圓柱束,則所發生的透過液量將相當于十幾平方米超薄平板膜上所得者。

空心纖維為細長的膜管,內壁為膜層,膜層結合于海綿式的外壁上,外壁有粗孔,內層起超濾分離作用。內膜孔的大小,決定管內被阻物質的大小??招睦w維內經約200μm,由惰性的非離子聚合物制成,具有獨特的各向異性的(表皮)結構,有明顯高的流率。其特點是:①裝置內單位體積的膜面積很大;②膜壁薄,液體透過速度快;③因空心纖維的幾何構形具有一定的耐壓性能,故強度高。

(三)水殺菌消毒設備

(1)臭氧殺菌器 所謂臭氧殺菌器是利用臭氧的強氧化性而達到殺菌的目的。臭氧是強烈的氧劑,其殺菌作用比氯高15∽30倍,在一定濃度下作用5∽10min,臭氧對各種菌類都可以達到滅菌的程度。國外已將其廣泛用于水的消毒處理以除臭、除色等,國內在礦泉水、純凈水生產中應用于滅菌也很普遍。

(2)紫外線殺菌器 當微生物受紫外光照射后,微生物的蛋白質和核酸吸收紫外光譜能量,導致蛋白質變性,引起微生物死亡。紫外線對清潔透明的水具有一定的穿透能力,所以能使水消毒。紫外線殺菌不能改變水的物理化學性質,殺菌速度快、效率高、無異味,因此得到廣泛應用。

殺菌設備

殺菌,是飲料加工的一個重要環節。飲料殺菌與醫學上和生物學上的殺菌有一定區別。飲料殺菌有兩種含義:一是要求殺死飲料中所污染的致病菌、腐敗菌,破壞食品中的酶而使飲料在特定環境中,如密閉的瓶內、罐內或其他包裝容器內,有一定的保存期;二是要求在殺菌過程中盡可能地保護飲料中營養成分和風味。所以,經殺菌后的飲料屬于商業無菌。

飲料殺菌的方法有物理殺菌和化學殺菌兩大類?;瘜W殺菌法是使用過氧化氫、環氧乙烷、次氯酸鈉等殺菌劑。由于化學殺菌存在化學殘留物等影響,當代食品殺菌法趨向于物理殺菌法。物理殺菌法分為熱殺菌法和冷殺菌法。熱殺菌法又分為是熱殺菌法、干熱殺菌法、微波殺菌法和遠紅外線加熱殺菌法。冷殺菌法分為紫外線輻射殺菌法、電離輻射殺菌法和冷凍殺菌法。在濕熱殺菌方法中,有巴氏殺菌法、高溫短時殺菌法和超高溫瞬時滅菌法之分。所謂巴氏殺菌(pasteurization)是低溫長時間殺菌法,殺菌溫度低于100℃,保溫時間是30min。高溫短時殺菌法(HTST),殺菌溫度一般在100℃一下,如牛奶的HTST殺菌溫度為85℃,保持15s以上。超高溫瞬時滅菌法(UHT),殺菌溫度在120℃以上,僅保持幾秒鐘。HTST和UHT殺菌法,不但效率高,而且食品的結構和外觀及營養和風味的保存都較其他殺菌方法好。


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