Технология и оборудование для восстановления коэффициента водостойкости стеклянных бутылок

Специализированный информационный бюллетень «Ликероводочное производство и виноделие», № 3 (87), март 2007 г.

Н. М. Лебедев, Т. И. Жирнова, А. Н. Арефьева, ООО «Александра-Плюс», г. Вологда; В. В. Дроников, ЗАО ЛВЗ «Топаз», г. Пушкино, Московская обл.

Каждый производитель спиртосодержащих напитков стремится красиво, практично, безопасно и выгодно упаковать свою продукцию. Особенно это касается упаковки такого продукта, как водка, поскольку она должна сохранять свою прозрачность длительное время.

При розливе водки в стеклянные бутылки, показатель водостойкости которых превышает допустимый по ГОСТ 10117.1-2001, через некоторое время в ней появляется белый хлопьевидный осадок — результат эффекта выщелачивания, возникающий при взаимодействии молекулярных структур спирта и стекла. Таким образом, требуется тщательный контроль качества стекла бутылок, предназначенных для розлива этого продукта.

Коэффициент водостойкости стеклянных бутылок повышается чаще всего из-за нарушения условий и сроков хранения бутылок заводом-потребителем. Например, при складировании стеклотары в неотапливаемых помещениях или на улице, нарушении целости упаковки и т. п. Что же делать с бутылками, качество которых не соответствует требованиям нормативов? Один из вариантов — принудительное удаление слоя молекул щелочных соединений с внутренней поверхности стеклянной бутылки при погружении бутылок в нагретый раствор соляной кислоты с последующим тщательным ополаскиванием водой. Такое нормативно-концентрированное кислотное воздействие оказывает свой положительный эффект на стекло бутылок. Однако этот способ приносит значительные неудобства персоналу, осуществляющему данный процесс, из-за высокой концентрации кислотного раствора и испарения его вследствие разогрева. Кроме того, возникает вероятность накопления в обработанной таким способом бутылке остатков кислоты, а это уже оказывает влияние на органолептические свойства напитков либо требует внесений корректировок в технологические режимы производства исключительно под данную партию разливаемой продукции.

ООО «Александра-Плюс» (г. Вологда) совместно с ООО «Мценский СВК «Орловская крепость» провели работы по нормализации показателя водостойкости поврежденных бутылок с помощью ультразвуковой обработки.

Ультразвук, благодаря своим свойствам в жидкостях, интенсифицирует воздействие кислоты на стекло при значительно менее концентрированных растворах, что позволяет за короткое время удалить из стекла слабосвязанные молекулы щелочных соединений и получить в итоге бутылки с нормальной водостойкостью без остатков кислотных соединений. Результаты исследований показали, что при начальном показателе водостойкости 0,45—0,5мл 0,01 н HCl эффект выщелачивания в 1,0 %-ном растворе соляной кислоты (показатель водостойкости) уменьшается до 0,17 мл 0,01н HCl при нормативном показателе не более 0,35 мл 0,01 н HCl. Качество (надежность) восстановленной поверхности проверялось путем выдержки стеклотары, заполненной водкой, в течение длительного периода хранения — от одного года до полутора лет в различных климатических условиях: при низких и высоких температурах окружающей среды, при различной освещенности и т. д.

Применение ультразвука для восстановления показателя водостойкости стеклянных бутылок позволяет отказаться от разогрева концентрированного кислотного раствора, что значительно снижает риск вдыхания опасных паров кислоты работниками, занимающимися данным процессом. В итоге снижается вероятность возникновения производственных травм и заболеваний, а также в значительной мере возрастает дополнительная экономическая выгода (за счет снижения доли концентрации раствора) при сохранении неизменными технологических режимов производства. Данная кислотная концентрация легко удаляется с восстановленной поверхности бутылки стандартной процедурой ополаскивания.

Общество «Александра-Плюс» уже несколько лет серийно выпускает ультразвуковые установки модели ДЛК-3, предназначенные для обработки стеклянных бутылок ультразвуком в растворе соляной кислоты в целях нормализации показателя водостойкости. Ультразвуковая ванна установки ДЛК-3 изготавливается из пищевой нержавеющей стали. Бутылки загружаются в сменные кассеты, закрепленные на поворотном механизме, и затем погружаются в раствор соляной кислоты, где дополнительно обрабатываются ультразвуком. Указанная установка успешно работает на нескольких предприятиях, в том числе на ОАО «Омсквинпром», где выполняет функцию восстановления поврежденной поверхности стеклянных бутылок. Здесь, при исходном показателе водостойкости 0,38—0,42 мл 0,01н HCl, после обработки в ультразвуковой ванне значение показателя снижается до 0,14—0,22 мл 0,01н HCl. При этом концентрация раствора соляной кислоты составляет 0,6—0,85 %, время обработки бутылок 3—5 мин, температура раствора 18—20 °C. После обработки в ультразвуковой ванне бутылки подвергаются мойке в стандартной бутылкомоечной машине. Информация о работе установки ДЛК-3 опубликована в специализированных изданиях: «Ликероводочное производство и виноделие» № 2 (50), 2004, № 6 (66), 2005, «Индустрия напитков» № 1 (31), 2004.

Недостатком установки модели ДЛК-3 для крупного производителя водочной продукции является низкая производительность — 240 бут/ч (стандартных бутылок вместимостью 0,5 л). Эта проблема решена обществом «Александра-Плюс». В 2006 г. по заказу ЛВЗ ОАО «Топаз» (г. Пушкино, Московская обл.) разработано, произведено, поставлено и введено в эксплуатацию оборудование для нормализации коэффициента водостойкости стеклянных бутылок модели МО-7 производительностью 1500 бут/ч, причем вместимость обрабатываемой посуды была в пределах 0,5—1 л. Техническая особенность машины заключается в том, что ее производительность в основном зависит от времени воздействия на поверхность бутылки (имеет регулируемый диапазон) и лишь частично от формата обрабатываемой посуды. Оборудование модели МО-7 отличается от установок модели ДЛК-3 не только большей производительностью, но и автоматизацией процесса — механизированным перемещением барабана с кассетами (в которые загружаются обрабатываемые бутылки), наличием подводящего и принимающего транспортеров. Ультразвуковая ванна оборудования модели МО-7, также, как и установки модели ДЛК-3, изготовлена из пищевой нержавеющей стали. Особенностью обеих установок являются легкосборные и легкозаменяемые сменные кассеты, которые изготавливаются под заказ для промывки бутылок разного размера и вместимости, в том числе сувенирных форматов (сложных поверхностей). В настоящее время подана заявка на патентование способа и устройства восстановления показателя стеклянных бутылок.

Производители ликероводочной продукции могут использовать вышеназванные установки для быстрой и качественной доочистки стеклянных бутылок (оборотной тары) различной вместимости и формы от разного рода загрязнений, в том числе от солей жесткости (так называемых «бодяжных колец»), с применением моющего раствора, разрешенного для пищевой промышленности. С ультразвуковой обработкой можно забыть о процессе очистки бутылок вручную с помощью ерша.

«Александра-Плюс» также предлагает для ликеро-водочной промышленности следующее оборудование: аппликаторы для наклеивания марки и различных этикеток на самоклеящейся основе на бутылки, проходящие мимо автомата в виде ротора или конвейера; погружные модули для встраивания в имеющееся оборудование или для обработки малого количества бутылок (успешно используются Мценским СВК «Орловская крепость»); транспортеры; ультразвуковые экстракторы для ускорения протекания процесса экстрагирования, увеличения выхода экстрагируемых веществ, а также для перемешивания жидкостей, растворения твердых тел, получения тонкодисперсных суспензий, осветления спиртованных плодово-ягодных соков.

Общество «Александра-Плюс» всегда готово идти навстречу потребностям каждого предприятия и приглашает к совместным разработкам всех заинтересованных лиц.