3. Герметизация тары

Банки с фасованным в них продуктом герметизируются на закаточных или укупорочных машинах разнообразной конструкции.

Ж естяные банки герметизируют на закаточных машинах. Присоединение концов к корпусу банки производится с образованием двойного закаточного шва (рисунок 68). Из-за сложности формы шва закатывание проводят в два приема или в две операции. Рабочими органами закаточной машины являются ролики первой и второй операции.

Ролики первой операции предварительно подгибают края крышки под отогнутый фланец корпуса банки. Ролики второй операции окончательно оформляют шов, плотно сжимая, и прокатывая, все пять слоев жести, и прикатывают шов к корпусу банки.

Герметизация закаточного шва достигается применением уплотнительных пленок, получаемых из полимерных материалов. С этой целью используют водно-аммиачную пасту. Она представляет собой раствор натурального или синтетического каучука в воде с аммиаком. Для улучшения механических свойств в состав пасты вводят наполнители (до 50 %): каолин (белая глина), мел, серу, оксид цинка, титана и др. Загущение смеси достигается путем добавления синтетических смол. Во избежание коагуляции пасты в ее состав вводят казеин, полиакриламид, вазелиновое масло, канифоль. Диоксид титана и сера являются вулканизаторами, они повышают водостойкость пасты.

После нанесения и высушивания водно-аммиачная паста образует сплошную однородную пленку, которая заполняет все неровности закаточного шва и обладает высокой эластичностью.

Герметизация стеклянной тары производится металлическими крышками, которые имеют уплотняющие прокладки (кольца), не содержащие вредных примесей (свинца, мышьяка и др.).

Кольца должны свободно входить в завиток фланца крышек и располагаться в них без складок и выпучивания.

Банки и бутылки герметизируются различными способами. При любом способе крышки с прокладкой должны быть прочно и герметично зафиксированы на венчике горла тары и оставаться в таком положении на всех последующих процессах консервирования, транспортирования и хранения. Способ герметизации определяется типом стеклянной тары.

Ч аше всего в консервной промышленности используется банка СКО - стеклянная консервная обкатная. Наиболее надежная герметичность укупорки достигается, когда уплотняющая прокладка находится на боковой поверхности венчика горла. Это достигается при укупоривании тары СКО (способ 1, рисунок 69). Такие банки укупориваются на закаточных машинах, рабочим органом которых является ролик. В отличие от металлической тары, укупорка стеклянных банок производится только роликом одной операции. В процессе обкатывания крышки роликом резиновое кольцо плотно прижимается к горлу банки. За счет трения и упора в венчике горла создается прочное и герметичное присоединение крышки к банке.

Ролики закаточных машин, используемых для данного способа укупорки, регулируют на определенную прочность. Ее устанавливают путем определения критического давления, необходимого для срыва крышек. Банка считается нормально укупоренной, если критическое давление составляет 0,15-0,17 МПа. Основным недостатком этого способа герметизации является большое усилие для открывания такой тары, при этом возможно разрушение венчика горла.

Герметизация стеклянных банок по способам П и Ш производится на укупорочных машинах. Уплотняющая прокладка в этих случаях располагается в дне крышки и на торце венчика горла. При этом условия герметизации худшие, чем в способе 1.

Консервная тара П типа («Еврокап») включает металлическую крышку и уплотняющую прокладку, которая наносится на периферийную часть дна крышки с внутренней стороны. Борт крышки имеет форму усеченного конуса, имеет расширение книзу. Нижний край борта закатан в виде ободка. Уплотняющая прокладка изготавливается путем заливки специальной пастой периферийной части дна крышки и последующей термообработки. Процесс укупорки банок типа П происходит следующим образом (рисунок 70).

Г орловина банки с крышкой (6) центрируется магнитом (5), патроном (1) и вводится в обжимной цилиндр (2). Диаметр его больше на 1,5-3,0 мм венчика горла. Под действием обжимного цилиндра боковина крышки (6) деформируется и изгибается вокруг края выступа горловины банки (3). При этом уплотняющая прокладка прижимается к торцу банки. Для более плотного прижатия укупоривание проводят одновременно с паровым вакуумированием – пар подается через коллектор (4).

Применение обжимной тары более сложно, чем обкатной, ниже надежность герметизации за счет отсутствия регулировочных элементов изменения процесса укупорки, необходимости создания вакуума, повышения требования к качеству банок и крышек. Основным преимуществом этого способа укупоривания заключается в легкости открывания тары по сравнению с тарой 1 типа укупоривания.

Крышка типа Ш выполнена таким образом, что нижний край ее завит внутрь и образует сплошной ободок в виде винтовых выступов, которые заходят под витки резьбы на горловине банки. Внутри крышки по периферии ее торцевой части расположена уплотнительная прокладка. Центральная часть крышки выполнена выпуклой для облегчения контроля вакуума.

Особенность способа укупоривания Ш (резьбовой, «Твист-офф») заключается в навинчивании крышки на венчик горла за ¼ (или менее) оборота специальными укупорочными приспособлениями. В результате давления крышки на торец венчика горла прокладка на крышке (паста) уплотняется и герметизирует банку. Крышка при этом не деформируется. Перед укупориванием банка с продуктом подвергается термическому эксгаустированию паром.

Внешний вид банок такого типа привлекателен. Крышки легко отвинчиваются и могут быть использованы в домашних условиях.

Д ля фасовки соусов, соков используют узкогорлые бутылки (стеклянные или из полимерных материалов). Укупориваются они резьбовыми крышками по типу укупорки Ш или корончатыми крышками (рисунок 71). Бутылка (1) поднимается к укупорочной головке (2) или укупорочная головка опускается к бутылке. При вводе венчика горла бутылки в укупорочную головку венчик поднимает крышку, лежащую донышком вверх. Крышка надевается на венчик. Дойдя до упорного штока (4) прижима крышек, бутылка венчиком горла поднимает ее вверх, сжимая пружину (3). Далее венчик горла с крышкой поднимается в кольцевом укупорочном патроне (5), имеющем конусную рабочую поверхность. При этом крышка деформируется и обжимается на венчике горла бутылки, плотно закрепляя и уплотняя полимерную прокладку на его торце.

Для фасовки и укупоривания продукта в упаковку из комбинированных материалов используют автоматизированные линии, в которых одновременно производится формование тары, ее заполнение и укупоривание. Пример такой линии для фасовки продуктов в стаканчики, коробочки приведен на рисунке 72.

П олучают такую упаковку методом непрерывного выдавливания под давлением при температуре 120-130 ⁰С из термостабильной пленки или пластика (1) в зоне формования (4) Перед формованием упаковки пленка прогревается (2). Наполнение тары производится горячим продуктом при температуре 70-75 ⁰С с помощью специальных наполнителей (4). Затем накрывают покровной полимерной пленкой или фольгой (5), герметично сваривают шов (6) и разрезают блоки на единичные упаковки.

А налогичные линии существуют и для фасовки продуктов в комбинированную упаковку (рисунок 73).

Укупоренные банки с продуктом для удаления жира и других загрязнений моют с добавлением 0,5-1,0 %-ного раствора щелочи. Более концентрированные растворы щелочи не используют, так как они могут вызвать частичное растворение полуды жести. Иногда добавляют жидкое калийное мыло. Для ускорения омыления раствор подогревают до температуры 70-80 ⁰С. После мойки в щелочном растворе банки обязательно промывают водой.

Если консервы жира не содержат (овощные натуральные, компоты и т.д.), то банки обмывают только горячей водой. Мойка проводится либо под душем, либо в моечных машинах. После этого банки проверяются на герметичность.

Г ерметичность жестяных банок с консервами без жидкой фазы проверяют путем опускания их в ванну с горячей водой (температура 80-85 ⁰С) на 1-2 мин. При этом содержимое банок прогревается, находящийся в них воздух расширяется, давление повышается. Если банка не герметична, то из швов корпуса и концов банки выходят пузырьки воздуха. Таким способом проверяют герметичность таких консервов, как мясо тушеное, рыба натуральная и др. Негерметичные банки удаляют.

Для остальных консервов используют методы выборочной проверки с помощью прибора Бомбаго (рисунок 74). Он состоит из стеклянного толстостенного сосуда (6), который герметично закрывается притертой стеклянной крышкой (5) с резиновой прокладкой и отверстием для подсоединения трехходовой насадки (3). Проверка банок проводится следующим образом. В сосуд наливают прокипяченную воду. В сырой воде содержится растворенный воздух, пузырьки которого при испытании могут выходить из воды и искажают результаты. Банку тщательно протирают (особенно швы) тряпкой, смоченной бензином (для обезжиривания и предотвращения прилипания пузырьков воздуха), опускают ее в воду, накрывают сосуд крышкой, закрывают кран (4) и подключают вакуум-насос к патрубку (1). Разрежение регистрируют с помощью вакуумметра (2). Под действием разрежения в банке создается избыточное давление, концы ее вспучиваются и, в случае не герметичности, воздух через закаточный или продольный шов выходит наружу. По окончании испытания отключают насос, открывают кран, снимают крышку и вынимают банку.

Герметичность стеклянной тары проверяют с помощью прибора Жадана. Укупоренную банку помещают горловиной вниз в патрон прибора, камеру герметизируют, нагнетают воздух и создают давление около 0,1 МПа. Если банка не герметична, в нее проходит из камеры воздух, давление внутри банки повышается и крышка вспучивается. Это фиксируется специальным индикатором. Если стрелка индикатора остается на нуле, то испытуемая банка герметична.