صدای باز شدن در یک بطری نوشابه، نتیجه چند ثانیه فعالیت یک دستگاه نیست. پیش از آن، آب تصفیه شده، شربت، طعمدهندهها، دیاکسیدکربن و بستهبندی باید دهها مرحله کنترلشده را پشت سر بگذارند. در کارخانههای مدرن، حتی دمای نوشابه هنگام گازدار شدن، فشار دستگاه پرکن و میزان بسته شدن درب بطری نیز اندازهگیری میشود.
در این راهنما از وبسایت زمزم، مسیر تولید صنعتی نوشابه را از ورود مواد اولیه به کارخانه تا آماده شدن بطری برای توزیع بررسی میکنیم. ترتیب دقیق بعضی مراحل ممکن است با توجه به نوع نوشابه، فرمول محصول و نوع بستهبندی متفاوت باشد، اما اصول کلی تولید نوشابههای گازدار تقریباً یکسان است.
مراحل تولید صنعتی نوشابه در یک نگاه
فرایند تولید نوشابه گازدار را میتوان در ۱۰ مرحله اصلی خلاصه کرد:
- دریافت و آزمایش مواد اولیه
- تصفیه و آمادهسازی آب
- تهیه شربت ساده از آب و شیرینکننده
- ساخت شربت نهایی با افزودن طعمدهندهها و سایر ترکیبات
- ترکیب شربت نهایی با آب تصفیهشده
- سردکردن و حذف هوای محلول
- تزریق دیاکسیدکربن یا کربناسیون
- آمادهسازی بطری، شیشه یا قوطی
- پرکردن نوشابه و بستن درب
- بازرسی، درج تاریخ، بستهبندی و ارسال
در تمام این مراحل، نمونهبرداری و کنترل کیفیت انجام میشود. بنابراین کنترل کیفیت را نباید فقط آخرین مرحله خط تولید دانست.
نوشابه صنعتی از چه موادی ساخته میشود؟
فرمول هر نوشابه با توجه به نوع، طعم و ویژگیهای محصول متفاوت است. با این حال، بیشتر نوشابههای گازدار از چند گروه ماده اولیه تشکیل میشوند.
آب تصفیهشده
آب، پایه اصلی نوشابه است و کیفیت آن مستقیماً روی طعم، شفافیت و پایداری محصول اثر میگذارد. به همین دلیل، آب ورودی کارخانه حتی در صورت آشامیدنی بودن، معمولاً دوباره تصفیه و آزمایش میشود.
شکر یا شیرینکننده
در نوشابههای معمولی از شکر یا سایر شیرینکنندههای دارای انرژی استفاده میشود. در نوشابههای زیرو و بدون قند، شیرینکنندههای کمکالری یا بدون کالری جایگزین شکر میشوند.
نوع و مقدار شیرینکننده بر طعم، کالری، حس دهانی و حتی نحوه تنظیم فرمول محصول تأثیر دارد.
اسیدهای خوراکی
اسیدهای خوراکی شیرینی نوشابه را متعادل میکنند و طعم مشخصی به محصول میدهند. اسید سیتریک بیشتر در طعمهای میوهای و مرکباتی کاربرد دارد و اسید فسفریک در برخی نوشابههای کولا استفاده میشود.
طعمدهنده و رنگ خوراکی
طعمدهندهها شخصیت اصلی محصول را ایجاد میکنند. با توجه به نوع نوشابه، ممکن است از عصارهها، اسانسها و رنگهای خوراکی مجاز استفاده شود.
دیاکسیدکربن خوراکی
دیاکسیدکربن یا CO₂ همان گازی است که حبابها، صدای باز شدن بطری و حس تند و خنک نوشابه را ایجاد میکند. این گاز باید از نوع خوراکی و دارای کیفیت مناسب برای استفاده در نوشیدنی باشد.
ترکیبات تکمیلی
بر اساس فرمول محصول ممکن است از ترکیبات دیگری مانند کافئین، پایدارکننده، آنتیاکسیدان یا نگهدارنده مجاز استفاده شود. وجود این مواد در همه نوشابهها الزامی نیست و به نوع نوشیدنی و روش تولید بستگی دارد.
فقط افزودنیها، رنگها و مواد در تماس با غذا که برای مصرف خوراکی ایمن و مجاز شناخته شدهاند باید در نوشابه و بستهبندی آن استفاده شوند.
برای مشاهده طعمها و انواع بستهبندی میتوانید به صفحه نوشابههای گازدار زمزم مراجعه کنید.
مرحله اول: دریافت و کنترل مواد اولیه
تولید صنعتی نوشابه پیش از روشن شدن دستگاههای خط تولید آغاز میشود. مواد اولیه هنگام ورود به کارخانه باید از نظر مشخصات فیزیکی، شیمیایی و در صورت نیاز میکروبی بررسی شوند.
کارشناسان کنترل کیفیت ممکن است مواردی مانند خلوص شیرینکننده، وضعیت ظاهری مواد، مشخصات اسیدهای خوراکی، کیفیت دیاکسیدکربن و سلامت بستهبندی مواد اولیه را بررسی کنند.
مواد تأییدشده نیز باید در شرایط مناسب نگهداری شوند. برای مثال، طعمدهندهها و بعضی افزودنیها ممکن است به دما، نور یا رطوبت حساس باشند. ثبت شماره محموله مواد اولیه نیز امکان ردیابی محصول را فراهم میکند.
مرحله دوم: تصفیه و آمادهسازی آب
آب مهمترین ماده اولیه نوشابه است. وجود بو، طعم نامطلوب، سختی زیاد، کلر باقیمانده یا ذرات معلق میتواند مزه محصول نهایی را تغییر دهد یا روی عملکرد تجهیزات اثر بگذارد.
نوع سیستم تصفیه بر اساس کیفیت منبع آب تعیین میشود، اما ممکن است شامل مراحل زیر باشد:
فیلتراسیون اولیه
در این مرحله ذرات معلق و ناخالصیهای فیزیکی از آب جدا میشوند. فیلترهای شنی یکی از تجهیزات متداول برای کاهش ذرات معلق هستند.
عبور از کربن فعال
کربن فعال میتواند به کاهش بعضی بوها، طعمهای نامطلوب و ترکیبات باقیمانده در آب کمک کند.
کاهش سختی و املاح
بسته به شرایط آب، از سختیگیر، فیلترهای تخصصی یا سیستم اسمز معکوس استفاده میشود. اسمز معکوس یا RO بخشی از املاح و مواد محلول را از آب جدا میکند.
ضدعفونی و کنترل میکروبی
آب پس از تصفیه باید از نظر میکروبی نیز کنترل شود. روش ضدعفونی با توجه به طراحی کارخانه و سیستم تصفیه میتواند متفاوت باشد.
پس از پایان تصفیه، ویژگیهایی مانند شفافیت، بو، طعم، سختی، pH و کیفیت میکروبی آب بررسی میشود.
مرحله سوم: تهیه شربت ساده
پس از آمادهشدن آب، نوبت به تهیه شربت ساده میرسد. در نوشابههای معمولی، مقدار مشخصی شکر در آب تصفیهشده حل میشود.
این عملیات در مخازن استیل مخصوص و با استفاده از همزن انجام میشود تا کریستالهای شکر کاملاً حل شوند. دما و زمان اختلاط باید کنترل شود؛ زیرا حل نشدن کامل شکر یا حرارت نامناسب میتواند بر کیفیت شربت اثر بگذارد.
شربت ساده پس از آمادهشدن از فیلتر عبور میکند تا ذرات احتمالی از آن جدا شوند. سپس غلظت شربت اندازهگیری میشود. یکی از شاخصهای متداول برای بررسی غلظت مواد محلول و شیرینی، درجه بریکس یا Brix است.
مرحله چهارم: ساخت شربت نهایی و تنظیم فرمول
شربت ساده هنوز طعم یک نوشابه مشخص را ندارد. برای ساخت شربت نهایی، مواد لازم طبق فرمولاسیون محصول به آن افزوده میشوند.
این مواد ممکن است شامل موارد زیر باشند:
- اسید خوراکی
- طعمدهنده یا عصاره
- رنگ خوراکی
- کافئین در محصولات کافئیندار
- پایدارکننده یا نگهدارنده مجاز در صورت نیاز
- سایر ترکیبات اختصاصی فرمول
مقدار هر ماده باید با تجهیزات دقیق اندازهگیری شود. تغییر کوچک در میزان شیرینکننده، اسید یا طعمدهنده میتواند مزه یک بچ تولید را با بچ دیگر متفاوت کند.
پس از اختلاط، نمونهای از شربت نهایی برای بررسی بریکس، اسیدیته، رنگ، بو و طعم به آزمایشگاه فرستاده میشود.
مرحله پنجم: اختلاط شربت با آب تصفیهشده
شربت نهایی بسیار غلیظ است و بهتنهایی قابل بستهبندی نیست. در مرحله بعد، شربت با مقدار مشخصی آب تصفیهشده مخلوط میشود.
دستگاههای اختلاط صنعتی، نسبت آب و شربت را بهصورت پیوسته یا بچی کنترل میکنند. هدف این است که تمام بطریهای یک محصول، شیرینی، اسیدیته، رنگ و طعم یکسانی داشته باشند.
سیستمهای صنعتی اختلاط و کربناسیون معمولاً بخشهایی برای هواگیری، دوزینگ دقیق مواد و تزریق دیاکسیدکربن دارند.
مرحله ششم: سردکردن و حذف هوای محلول
پیش از گازدار کردن، نوشابه باید برای جذب بهتر دیاکسیدکربن آماده شود.
سردکردن نوشابه
دیاکسیدکربن در مایع سرد بهتر حل میشود. به همین دلیل نوشابه پیش از کربناسیون تا دمای کنترلشده سرد میشود.
سرد بودن محصول هنگام پرکنی همچنین به کاهش کف و جلوگیری از خروج سریع گاز کمک میکند.
هواگیری یا Deaeration
آب و نوشابه ممکن است مقداری هوای محلول داشته باشند. اکسیژن موجود در هوا میتواند بر طعم، پایداری و عملکرد کربناسیون اثر منفی بگذارد.
در بعضی خطوط، پیش از تزریق CO₂، هوای محلول با تجهیزات هواگیری کاهش پیدا میکند. این کار به جذب یکنواختتر گاز و حفظ کیفیت محصول کمک میکند.
مرحله هفتم: کربناسیون یا گازدار کردن نوشابه
در مرحله کربناسیون، دیاکسیدکربن خوراکی تحت فشار به نوشابه سرد تزریق میشود. فشار، دما و زمان تماس باید بهگونهای تنظیم شوند که مقدار موردنظر گاز در مایع حل شود.
میزان گاز برای تمام نوشابهها یکسان نیست. نوشابه کولا، نوشابه پرتقالی و نوشیدنیهای گازدار میوهای ممکن است سطح کربناسیون متفاوتی داشته باشند.
وقتی بطری بسته است، فشار فضای داخل بستهبندی مانع خروج سریع CO₂ میشود. با باز کردن درب، فشار کاهش پیدا میکند و گاز محلول به شکل حباب از نوشابه خارج میشود.
کربناسیون فقط برای ایجاد حباب نیست. این مرحله روی حس دهانی، تیزی طعم و تجربه نوشیدن محصول نیز اثر میگذارد.
مرحله هشتم: آمادهسازی بطری، شیشه یا قوطی
همزمان با آمادهشدن نوشابه، ظروف بستهبندی نیز برای ورود به دستگاه پرکن آماده میشوند. روش آمادهسازی به نوع ظرف بستگی دارد.
تولید بطری PET
بسیاری از بطریهای پلاستیکی نوشابه در خود کارخانه از قطعه کوچکی به نام «پریفرم» ساخته میشوند.
پریفرم ابتدا گرم میشود و سپس داخل قالب قرار میگیرد. هوای فشرده آن را کشیده و به شکل نهایی بطری درمیآورد. به این فرایند کشش و دمش یا Stretch Blow Molding گفته میشود.
بطری تولیدشده باید از نظر شکل، وزن، دهانه، ضخامت و مقاومت در برابر فشار بررسی شود. بعضی خطوط مدرن، مراحل تولید بطری، پرکنی و درببندی را در یک سیستم یکپارچه انجام میدهند.
آمادهسازی بطری شیشهای
بطریهای شیشهای برگشتی باید تخلیه، جداسازی، شستوشو و بازرسی شوند. بطریهای ترکخورده، لبپریده یا دارای آلودگی از خط خارج میشوند.
پس از شستوشو، داخل و خارج بطریها با دستگاههای بازرسی کنترل میشود.
آمادهسازی قوطی
قوطیها پیش از پر شدن در مسیر کنترلشده قرار میگیرند و در صورت نیاز داخل آنها تمیز یا شستوشو میشود. پس از پرکنی، در قوطی با دستگاه سیمر به بدنه متصل میشود.
مرحله نهم: پرکردن نوشابه و بستن درب
نوشابه گازدار را نمیتوان مانند آب معمولی داخل بطری ریخت. در صورت پرکنی بدون کنترل فشار، دیاکسیدکربن سریع خارج میشود و کف زیادی ایجاد میکند.
برای جلوگیری از این اتفاق، معمولاً از دستگاه پرکن تحت فشار یا ایزوباریک استفاده میشود. در این روش فشار داخل بطری و فشار مخزن پرکن به یکدیگر نزدیک میشوند. سپس نوشابه با سرعت کنترلشده وارد ظرف میشود.
پس از رسیدن محصول به سطح تعیینشده، بطری بلافاصله درببندی میشود. سرعت بستن درب اهمیت زیادی دارد؛ زیرا هرگونه تأخیر میتواند موجب خروج گاز یا ورود آلودگی شود.
در این مرحله موارد زیر کنترل میشوند:
- حجم یا سطح پرشدگی
- سلامت دهانه بطری
- نوع و موقعیت درب
- گشتاور بستهشدن درب
- نشتی احتمالی
- میزان کف و اتلاف محصول
مرحله دهم: بازرسی، درج تاریخ و بستهبندی
پس از پرکنی و درببندی، بطری هنوز آماده ارسال نیست و باید چند مرحله دیگر را پشت سر بگذارد.
بازرسی بطری پرشده
دوربینها و حسگرهای خط تولید میتوانند سطح مایع، وجود درب، کج بودن درب، نشتی و وضعیت ظاهری بطری را بررسی کنند.
محصولاتی که با استاندارد تعیینشده مطابقت ندارند بهصورت خودکار از خط خارج میشوند.
لیبلزنی
برچسب محصول روی بطری نصب میشود. لیبل باید در محل درست قرار بگیرد و اطلاعات آن خوانا باشد.
درج تاریخ و کد تولید
تاریخ تولید، تاریخ مصرف، کد خط یا شماره بچ روی بستهبندی چاپ میشود. این کدها برای ردیابی محصول اهمیت دارند.
بستهبندی ثانویه
بطریها در تعداد مشخص کنار یکدیگر قرار میگیرند و با فیلم شیرینگ، سینی، کارتن یا سایر روشها بستهبندی میشوند.
پالتگذاری و ارسال
بستهها روی پالت چیده و برای جلوگیری از جابهجایی در حملونقل مهار میشوند. محصول نهایی پس از تأیید واحد کنترل کیفیت وارد انبار شده و برای توزیع آماده میشود.
کنترل کیفیت نوشابه در کارخانه چگونه انجام میشود؟
کنترل کیفیت در خط تولید نوشابه یک مرحله جداگانه در انتهای کار نیست. از آب و مواد اولیه تا محصول بستهبندیشده، آزمایشها و بررسیهای مختلفی انجام میشود.
آزمایشهای آب و مواد اولیه
کیفیت آب، شیرینکننده، اسیدهای خوراکی، طعمدهندهها و سایر مواد پیش از مصرف بررسی میشود.
کنترل شربت
در شربت ساده و شربت نهایی، شاخصهایی مانند بریکس، pH، اسیدیته، رنگ و ویژگیهای حسی اندازهگیری میشوند.
کنترل نوشابه پیش از پرکنی
پس از اختلاط و کربناسیون، مقدار شیرینی، اسیدیته، دما و میزان CO₂ نوشابه بررسی میشود.
کنترل بستهبندی
وزن و شکل بطری، میزان پرشدگی، سلامت درب، نشتی، کیفیت چاپ، کد تولید و ظاهر محصول کنترل میشوند.
آزمایشهای حسی و میکروبی
نمونههای محصول از نظر طعم، بو، رنگ و میزان گاز بررسی میشوند. آزمونهای میکروبی نیز طبق برنامه کنترل کیفیت و نوع محصول انجام میگیرند.
ثبت نتایج این آزمایشها امکان شناسایی سریع انحراف و ردیابی هر بچ تولید را فراهم میکند.
تفاوت تولید نوشابه معمولی و زیرو چیست؟
بخش زیادی از تجهیزات تولید نوشابه معمولی و زیرو مشترک است. تفاوت اصلی در مرحله فرمولاسیون و تهیه شربت قرار دارد.
در نوشابه معمولی، شکر علاوه بر ایجاد شیرینی، روی غلظت و حس دهانی نوشابه نیز اثر میگذارد. در نوشابه زیرو، از شیرینکنندههایی استفاده میشود که مقدار بسیار کمتری از آنها برای ایجاد شیرینی لازم است.
به همین دلیل، فرمول نوشابه زیرو فقط با حذف شکر کامل نمیشود؛ متخصصان فرمولاسیون باید تعادل شیرینی، اسیدیته، طعم و حس دهانی محصول را دوباره تنظیم کنند.
خط تولید نیز هنگام تغییر محصول باید طبق دستورالعمل مشخص شستوشو شود تا ترکیبات یک محصول وارد محصول دیگر نشوند.
برای آشنایی بیشتر با ترکیبات و انواع این نوشیدنی، مقاله نوشابه چیست؟ را مطالعه کنید.
آیا نوشابه در کارخانه پاستوریزه میشود؟
تمام نوشابههای گازدار الزاماً با یک روش ثابت پاستوریزه نمیشوند. روش افزایش پایداری محصول به فرمول نوشابه، میزان اسیدیته، نوع بستهبندی، شرایط پرکنی و طراحی خط تولید بستگی دارد.
در برخی محصولات یا خطوط ممکن است از پاستوریزاسیون، پرکنی گرم یا فناوریهای آسپتیک استفاده شود. در بسیاری از نوشابههای گازدار اسیدی نیز کنترل مواد اولیه، رعایت بهداشت، مدیریت pH، کربناسیون، پرکنی صحیح و بستهشدن کامل ظرف نقش مهمی در پایداری محصول دارند.
بنابراین نمیتوان پاستوریزاسیون را مرحلهای اجباری و یکسان برای تمام انواع نوشابه دانست.
جمعبندی
تولید صنعتی نوشابه مجموعهای پیوسته از عملیات دقیق است. آب ابتدا تصفیه میشود، سپس شربت ساده و شربت نهایی ساخته میشوند. پس از ترکیب شربت با آب، محصول سرد و هواگیری شده و دیاکسیدکربن تحت فشار به آن افزوده میشود.
در همان زمان، بطری PET از پریفرم ساخته میشود یا بطری شیشهای و قوطی برای پرکنی آماده میشوند. نوشابه با دستگاه پرکن تحت فشار وارد ظرف شده، بلافاصله درببندی و سپس بازرسی، لیبلگذاری، کدگذاری و بستهبندی میشود.
آنچه کیفیت یک نوشابه را پایدار نگه میدارد فقط فرمول آن نیست؛ هماهنگی میان مواد اولیه، تجهیزات، بهداشت خط، کنترل دما و فشار، بستهبندی و آزمایشهای مستمر کنترل کیفیت اهمیت یکسانی دارد.
سؤالات متداول درباره مراحل تولید نوشابه
گاز نوشابه چیست؟
گاز نوشابه دیاکسیدکربن یا CO₂ خوراکی است که تحت فشار در مایع سرد حل میشود. پس از باز شدن بطری و کاهش فشار، این گاز به شکل حباب خارج میشود.
چرا نوشابه پیش از گازدار شدن سرد میشود؟
دیاکسیدکربن در مایع سرد بهتر حل میشود. دمای پایین همچنین کف کردن و خروج گاز هنگام پرکنی را کاهش میدهد.
تفاوت اصلی نوشابه معمولی و زیرو در چیست؟
در نوشابه معمولی از شکر یا شیرینکننده دارای انرژی استفاده میشود. در نوشابه زیرو، شیرینکنندههای کمکالری یا بدون کالری جایگزین شکر میشوند و فرمول محصول دوباره تنظیم میشود.
کنترل کیفیت نوشابه در چه مرحلهای انجام میشود؟
کنترل کیفیت از زمان ورود مواد اولیه آغاز میشود و در مراحل تصفیه آب، شربتسازی، اختلاط، کربناسیون، پرکنی و بستهبندی ادامه دارد.
آیا تمام نوشابهها پاستوریزه میشوند؟
خیر. روش فرایندی به فرمول نوشابه و طراحی خط بستگی دارد. برخی محصولات پاستوریزه یا بهصورت آسپتیک تولید میشوند و برخی دیگر از روشهای متفاوتی برای حفظ کیفیت و پایداری بهره میبرند.