5.3.2. Мойка бутылок

Многоразовые бутылки необходимо очищать от остатков пива и загрязнений с контролем их состояния с микробиологической точки зрения.

5.3.2.1. Еще нередко для мойки бутылок используют барабаны для отмочки, щеточные машины и аппараты для шприцевания. Даже если механическая мойка вполне удовлетворительна, то эффективность мойки снижается из-за низких температур отмачивания (40-45 °С), и риска инфицирования от щеток.

5.3.2.2. При эксплуатации аппаратов для шприцевания качество мойка зависит от используемых химических средств, температур и давления, причем загрузка и выгрузка бутылок осуществляется вручную.

Такие бутылкомоечные аппараты обрабатывают не более 2-6 тыс. бутылок/ч, что гораздо меньше производительности карусельных бутылкомоечных машин в -виде единой установки. Процесс мойки разбивается на несколько стадий - предварительное ополаскивание теплой (35-45 °С) водой, щелочная мойка (65-75 °С), ополаскивание теплой (35-40 °С) водой и, наконец, ополаскивание холодной водой. Ополаскивание бутылок осуществляется внутри и снаружи, при этом необходимо правильно отцентрировать моющую струю.

Несмотря на высокое давление шприцевания (около 3 бар) и щелочную мойку при 70 °C, на которую приходится более половины времени мойки (около 3 мин), микробиологическая и механическая эффективность такой мойки оставляет желать лучшего. Расход пара довольно высок (80 кг/1000 бут.), а автоматическая загрузка не предусмотрена.

5.3.2.3. Бутылкомоечные машины для отмочки и шприцевания выпускаются в большом количестве конструктивных вариантов. Принципиальной у них является автоматическая загрузка и выгрузка бутылок, которые через всю машину проходят в кассетах и после опорожнения и предварительного шприцевания при 40 °С погружаются в щелочную ванну с температурой раствора 60-80 °C. Продолжительность отмочки составляет около 6 мин, и от нее зависит степень микробиологической чистоты. Затем бутылки поступают в зону щелочной мойки под высоким (3,5-4,5 бар) давлением при температуре 60-65 °С, после чего - в зону ополаскивания теплой (40 °С) водой под давлением 2,5 бар и холодной водой (под давлением 1,5 бар). Бутылки промываются как с внутренней, так и с внешней стороны, причем последовательность стадий мойки на разных предприятиях может быть различной. Помимо вышеописанной применяются также одна или две предварительные отмочки, подогрев бутылок и удаление остатков пива. Вторая предварительная отмочка способствует, помимо всего прочего, и экономии энергии. Последующая щелочная мойка осуществляется по всей длине бутылкомоечной машины, и в конце - обязательное отделение этикеток воздействием направленной струи. Дальнейшее удаление этикеток следует проводить как можно быстрее, не давая им распасться на отдельные волокна. В бутылкомоечных машинах определенной конструкции перед щелочной мойкой под высоким давлением заполненные щелочным раствором бутылки подвергают более продолжительной отмочке, после чего этикетки сразу же смывают. В машинах другого типа предусмотрены две и даже три отмочки щелочным раствором в погружных ваннах, в ходе которых проходит термическое и химическое расщепление инородных тел. Между зоной щелочной обработки и ополаскивания теплой водой предусмотрены зоны для стекания жидкости. Ополаскивание осуществляют свежей водой, стекающей в резервуар, откуда переливом пополняет соседний резервуар с теплой водой. Температура воды в этом резервуаре повышается под действием теплоты от бутылок и тем самым удерживается в желаемой области. Возможные остатки щелочи удаляются противотоком. Теплая вода из последней щелочной зоны направляется на предварительные отмочку или ополаскивание.

Повысить эффективность предварительной мойки в прямолинейных машинах с двухъярусной загрузкой можно путем расположения зоны предварительной отмочки на нижнем ярусе. Относительно новый метод «импульсного шприцевания» позволяет при незначительном давлении (1,8 бар) повысить число шприцеваний и при лучшем качестве мойки снизить энергозатраты. Применение форсунок обусловлено необходимостью повысить эффективность мойки на всех стадиях мойки и ополаскивания. Поворотные устройства для вращения бутылок изменяют направление потоков жидкости при наружном ополаскивании, улучшая качество мойки. Концентрация щелочи в зонах отмочки составляет 0,5-0,8 % NaOH, а в случае сильно загрязненных бутылок и для отделения этикеток из полимерной пленки или фольги - 1,5-2%. К щелочи иногда добавляют полифосфаты, причем рецептурную композицию можно составлять на предприятии с учетом жесткости воды или (наряду с силикатными средствами, предотвращающими коррозию) приобретать в готовом виде. При использовании специальных смачивателей степень удаления загрязнений возрастает настолько, что возникает возможность снизить концентрацию щелочи. Во избежание слишком сильного вспенивания, вызываемого прежде всего этикеточным клеем, в щелочной раствор для отмочки вводят пеногасители.

В процессе мойки щелочной раствор быстро загрязняется, в связи с чем перед и после насоса его необходимо фильтровать. Необходимо проводить ежедневный многократный контроль концентрации щелочи и значения pH моющего раствора (как правило, путем измерения электропроводности). После мойки в 1 м³ 30-50 тыс. бутылок щелочной раствор в первой зоне теряет свою эффективность. Загрязнения удаляются

с помощью специальной седиментационной емкости, так что щелочной раствор после восстановления требуемой концентрации может использоваться еще от 3 до 6 циклов. Очистка щелочного раствора с помощью ультра- или всасывающего ленточного фильтра значительно продлевает продолжительность его использования. При работе предприятия в одну смену щелочной раствор за 14 ч охлаждается, в связи с чем после опорожнения бутылкомоечной машины его отводят в изолированный танк для хранения, в котором на следующий день перед запуском машины его можно подогревать.

В настоящее время применяемые щелочные растворы нейтрализуют с помощью CO₂, удаляемого в процессе розлива. Щелочь для восстановления старого или приготовления нового раствора поставляется, хранится и дозируется преимущественно в жидком состоянии. Возникающий из-за наличия на бутылках алюминиевой фольги алюминат при восстановлении щелочного раствора может частично выделяться и в определенных условиях образовывать на стенках бутылок металлическую пленку, которая может стать причиной гашинг-эффекта (фонтанирования нива). Кроме того, существует риск обильного выделения водорода, который во избежание взрыва (из-за всасывания пара над погружной ванной и удаления его в головной части машины) необходимо отводить.

Во многих странах от использования алюминиевой фольги и этикеток на бутылках с пивом уже отказались, что решает многие проблемы их отделения и удаления в процессе мойки бутылок.

Теплая вода для ополаскивания не должна нарушать микробиологическую стерильность бутылок, поступающих из зоны щелочной мойки, и поэтому ее хлорируют (3-5 г/м³). Кроме того, следует избегать образования камня в результате уноса щелочью (10-20 мл/бут.) - эту проблему решают с помощью добавления полифосфатов. Стерилизацию зон щелочной мойки и ополаскивания проводят кипящей водой или дезинфицирующим раствором.

При нахождении бутылок в зоне ополаскивания холодной водой следует соблюдать необходимые меры предосторожности. Стерильность бутылки достигается в том случае, если вода для ополаскивания соответствует требуемым микробиологическим стандартам (при необходимости ее хлорируют, 1,0 г/м³), проводится регулируемое увлажнение (устранение запотевания при выгрузке бутылок), а также если осуществляется ежедневная дезинфекция (головную часть машины обрабатывают паром, горячей водой или технической водой с дезинфицирующим средством). Зоны ополаскивания и охлаждения в противотоке, как правило, после их опорожнения промывают через систему форсунок и, при необходимости, дезинфицируют).

Несмотря на автоматизацию производства, все оборудование следует проверять визуально на предмет работоспособности форсунок, давления в насосе, температуры и т. д.

Производительность бутылкомоечных машин варьирует от 2 до 150 тыс. бут./ч. Вся обработка бутылок занимает около 15 мин, причем благодаря рекуперации теплоты на 1000 бутылок требуется 25-32 кг пара, 0,15-0,27 м³ воды и 1,5-2,5 кВт электроэнергии. Чем крупнее бутылкомоечная машина, тем ниже затраты на энергоносители, причем ее изоляция дает 20-25 %-ную экономию теплоты.

От отработанной воды, выводимой из зоны предварительной отмочки, с помощью теплообменника можно получать часть энергии для создания необходимой температуры в помещении и т. п.

После мойки и перед розливом бутылки инспектируют просвечиванием. Под автоматической инспекцией бутылок понимают просвечивание донышка бутылки - сфокусированный свет попадает на фотоэлемент, который в случае затемнения (наличия загрязнения) подает импульс на удаление данной бутылки. Специальная камера позволяет распознавать инородные полупрозрачные частицы и почти все синтетические вещества. Контроль стенок бутылки также осуществляют с помощью камеры со специальным оборудованием (изображение пустой бутылки разлагается на мельчайшие точки, степень яркости которых служит для оценки чистоты. Аналогично проводят контроль горлышка. Предварительное разделение бутылок на более высокие или низкие упрощает их инспекцию. Контроль внутренней поверхности бутылки осуществляется одновременно с контролем донышка и горлышка и позволяет обнаруживать крупные инородные включения. Основную проблему при анализе степени чистоты представляет этикетка, занимающая, как правило, довольно большую поверхность.

Особо важен контроль днища и наличия в бутылке остатков жидкости, который проводится с помощью сканера и дублируется при помощи камеры, а также дополнительными анализами. Для выявления остатков щелочного раствора применяют инфракрасные и высокочастотные детекторы.

Инспекторы бутылок изготавливаются для карусельной и прямолинейной конфигурации бутылкомоечных машин.