Уровень наполнения бутылок с напитками находится в центре внимания трех отделов, которые редко обмениваются мнениями: поставщика стекла, линии розлива и маркетинговой команды, которая обещала объем на этикетке.

Если все сделать правильно, ничего не случится, в этом и суть. Если же ошибиться, газированный напиток выдохнется на полке, горячий сок не пройдет проверку на содержание чистого вещества, или бутылка деформируется под собственной нагрузкой.

Компания PauPack поставляет бутылки для напитков клиентам, занимающимся производством соков, комбучи, молочных продуктов и крепких спиртных напитков, по всей Европе, Северной Америке и Австралии, и именно высота наполнения чаще всего вызывает вопросы в последний момент.

Вот как устанавливается целевой показатель, строка за строкой, и как его поддерживать после начала производства.

Что именно контролируется уровнем наполнения бутылки напитками?

Четыре параметра изменяются вместе с линией наполнения. Объем газового пространства над бутылкой определяет степень газирования в газированной бутылке и степень контакта с кислородом в негазированной. Чистое содержание определяет заявленное на этикетке значение. Тепловая инерция определяет скорость охлаждения бутылки или количество тепла, которое она передает в туннель. А штабелируемая нагрузка определяет, выдержит ли плечо бутылки транспортировку на поддоне на складе.

Именно поэтому одно и то же число нельзя скопировать с одного продукта на другой. Высота наполнения бутылки напитка — это технологическое решение, выраженное в миллиметрах, и оно имеет смысл только при наличии заданной температуры и прикрепленной крышки.

Компания PauPack наносит изображение окошка для разлива прямо на чертеж пресс-формы, а не оставляет это на усмотрение разливщика, поскольку именно внутренний профиль бутылки делает это окошко практичным.

Три линии обороны и их цели

Практически каждый проект по производству напитков относится к одной из этих трех групп. Найдите строку, соответствующую процессу, и остальные цифры последуют.

Воспринимайте второй столбец скорее как окно, чем как цель. В пределах линии розлива газированных напитков напитку объемом 4,0 требуется больше свободного пространства, чем напитку объемом 2,2, и в одной и той же бутылке могут находиться оба напитка, если линия розлива смещается.

Газированная начинка: свободное пространство над начинкой является частью рецепта.

Газированный напиток сохраняет свою газированность, потому что свободное пространство над жидкостью достигает равновесного давления. Если наполнить бутылку слишком высоко, этот пузырь исчезнет, ​​давление рухнет, и напиток станет безвкусным через несколько дней, даже если производитель правильно измерил содержание CO2.

Нелогичный момент заключается в том, что наполнение бутылки меньшим количеством жидкости не обязательно делает её безопаснее. Слишком большой объём свободного пространства создаёт в напитке большой газовый карман, который расширяется при нагревании бутылки, что приводит к сдавливанию крышки и может деформировать лёгкую бутылку на поддоне летом.

Компания PauPack изготавливает формы для газированных напитков с профилем плеча, который обеспечивает четкую визуальную ориентацию линии наполнения, поэтому система машинного зрения может контролировать высоту наполнения бутылки с напитком с точностью до миллиметра без использования специального измерительного прибора.

Горячая заправка: налейте воду до минимума и дайте остыть.

На линии горячего розлива бутылка наполняется при температуре около 90 °C, немедленно закрывается пробкой, а затем охлаждается. Продукт сжимается на 3–5 процентов при снижении температуры до комнатной, и линия розлива снижается вместе с ним.

Визуальная ловушка очевидна, как только она описана: бутылка, которая выглядит недолитой на разливочной машине, обычно оказывается правильной через двенадцать часов. Операторы, которые доливают жидкость на линии, создают переполненную упаковку, что создает нагрузку на крышку и, в случае стеклянной бутылки, может привести к растрескиванию горлышка в охлаждающем туннеле.

Компания PauPack поставляет измеритель высоты наполнения вместе с образцами продукции для горячего розлива, чтобы линия могла отметить правильную линию перед началом производства, что полностью устраняет этот спор.

При комнатной температуре и в асептических условиях: самый высокий уровень наполнения

Холодное розлив негазированных напитков обеспечивает минимальное свободное пространство над жидкостью, что обычно и нужно производителям: меньше кислорода, больше продукта на поддоне и отсутствие необходимости контролировать давление. В данном случае нормальная высота заполнения бутылки составляет от 2 до 4 процентов.

Ограничение возникает с другой стороны. При небольшом свободном пространстве продукту практически негде расширяться в теплом складском помещении, поэтому на укупорку приходится большая гидравлическая нагрузка, чем в случае с газированной упаковкой. Вкладыш, прошедший квалификацию при 3% свободного пространства, может начать протекать при 1%.

Компания PauPack объединяет проверку уровня наполнения с проверкой герметичности, а не рассматривает их как отдельные элементы, что соответствует логике, используемой в нашем контрольном списке для проверки образцов бутылок с напитками .

Измерение высоты заполнения на линии

Как правило, показания трех приборов расходятся при оценке одной и той же бутылки, и каждое расхождение означает что-то свое.

1. Отметьте целевую линию на эталонной бутылке и используйте ее в качестве физического стандарта на разливочном устройстве.
2. Установите систему машинного зрения относительно этого эталона, а затем подтвердите результаты на десяти бутылках из каждой полости, а не на одной.
3. Сравните результаты с показаниями контрольных весов, используя измеренную плотность продукта, и запишите разницу между двумя методами.
4. Регистрируйте температуру продукта каждые 30 минут, поскольку отклонение на 5 °C приводит к большему изменению линии розлива, чем замена сопла.
5. Если используется азот, отбирайте пробы газа из надгазового пространства трех баллонов в час и записывайте показания в зависимости от уровня заполнения.
6. Сфотографируйте плечо бутылки в начале, середине и конце смены при одинаковом освещении.

Компания PauPack запрашивает эту шестистрочную запись к каждой жалобе на образец, потому что это позволяет отличить проблему с плесенью от проблемы с производственной линией примерно за десять минут, а также потому, что высоту наполнения бутылки без данных о температуре невозможно воспроизвести позже.

Почему надпись на одной и той же бутылке выглядит по-разному на двух страницах?

При перемещении пресс-формы с одного завода на другой уровень наполнения бутылки для напитка, кажется, меняется, даже если бутылка идентична. Почти все это объясняется тремя причинами: разной температурой продукта, разным временем наполнения из-за большего или меньшего размера клапана и разным подходом к образованию пены.

Пенообразование — вот что чаще всего приводит к проблемам. Высокоскоростной наполнитель, заполняющий поверхность у стен, образует меньше пены, чем медленный, заполняющий поверхность по центру, и высота пены определяет, где продукт оседает, а не где он был нанесен.

По этой причине компания PauPack поддерживает постоянный диаметр горлышка и профиль плеча бутылки во всем ассортименте. Стабильность качества бутылки исключает как минимум одну переменную, которую производственная линия не может контролировать.

Высота наполнения бутылки с напитком и заявленный объем

Правила, касающиеся чистого объема, оцениваются в точке продажи, поэтому высота наполнения бутылки с напитком должна выдерживать усадку, испарение и год хранения на складе, прежде чем будет проведена проверка.

Практический метод заключается в том, чтобы наполнить бутылку сверх указанного на этикетке объема на сумму ожидаемых потерь, а затем проверить, что готовая упаковка по-прежнему имеет правильные показатели после шести месяцев хранения на складе. Компания PauPack хранит эти бутылки и повторно взвешивает их через 30, 90 и 180 дней, что позволяет подтвердить, а не предположить, высоту наполнения бутылки, указанную в спецификации.

Если товар ввозится в Соединенные Штаты как потребительский товар, то и на ту же упаковку могут распространяться федеральные правила упаковки. Информационные страницы CPSC для бизнеса — это быстрый способ проверить, предъявляют ли к упаковке или контейнеру дополнительные требования.

Отделка горловины и высота наполнения – это лишь одно из решений.

Высота горлышка бутылки определяет, где продукт может безопасно располагаться. Если наполнить бутылку выше уровня посадочного места, продукт достигнет резьбы крышки, где он может впитаться, испачкать крышку или оседать на полке. Таким образом, высота наполнения бутылки для напитков — это не только технологический параметр, но и размер горлышка.

Именно поэтому высота наполнения и толщина горлышка указаны на чертеже вместе. Высота наполнения бутылки, оставляющая 3 мм свободного пространства в горлышке при одном варианте отделки, может не оставлять его при большей высоте бутылки с тем же объемом.

Компания PauPack указывает оба размера на чертеже пресс-формы и прилагает к образцу калибр заполнения, что является недорогим способом предотвратить спор в цехе еще до его начала.

Неисправности, которые выглядят как проблемы с заполнением

Не каждая жалоба на заправку связана с настройкой механизма заправки. Половина поступающих к нам звонков на самом деле касаются другой неисправности, проявляющейся тем же симптомом.

Эксперимент по определению высоты насыпи, который можно провести за неделю.

Одна бутылка, три уровня наполнения, одна неделя. В результате получается спецификация, которую можно передать производителю розлива в другой стране.

1. Разлейте тридцать бутылок до рекомендуемого уровня, тридцать — на 3 мм выше и тридцать — на 3 мм ниже, все при производственной температуре.
2. Укупорьте и создайте давление в половине каждой группы или запустите цикл горячего розлива, чтобы сравнение соответствовало реальному процессу.
3. Хранить при температуре от 20°C до 32°C в течение семи дней, затем измерить высоту наполнения, объем свободного пространства для газа и момент затяжки крышки на каждой бутылке.
4. Разрежьте по три бутылки из каждой группы вертикально, чтобы сфотографировать линию наполнения на уровне плечика бутылки.
5. Внесите в техническое задание информацию о выбранной вами ленте, указав температуру и тип затвора.

Компания PauPack проводит это испытание с собственным продуктом бренда и производственной бутылкой, а отрезанные фрагменты сохраняют вместе с записью о партии, что позволяет воспроизвести результат при следующем заказе.

Что компания PauPack готовит перед походом за напитками

Упаковка для напитка включает в себя бутылку, крышку, окошко для контроля уровня наполнения и технологическую температуру, которые должны совпадать до отправки первой партии товара.

Компания PauPack изготавливает бутылки для напитков в форме, с горлышком и декором, выбранными брендом, и поставляет эталонные бутылки с диаметром наполнения, соответствующим производственной камере. Бренды соков обычно начинают с стеклянных бутылок для сока , производители газированных напитков — с бутылок для комбучи , а производители молочной продукции — с стеклянных бутылок для молока , где линия для сливок и линия для розлива — это одно и то же дизайнерское решение.

В тех случаях, когда упаковка рассчитана на работу под давлением, наши замечания по бутылкам с откидной крышкой рассматривают и сторону вопроса, касающуюся укупорки. А для продуктов, для которых также указаны условия хранения, требования USP к упаковке и хранению указывают на то, что контейнер, укупорка и состояние наполнения рассматриваются как единая система.

Уровень наполнения бутылки напитками: вопросы, которые задают производители.

Каков правильный уровень наполнения бутылки с напитком?

Это зависит от производственной линии. Газированные напитки заполняются до тех пор, пока свободное пространство внутри бутылки не составит примерно 4-6% от её объёма, напитки, разливаемые в горячем виде, — до 6-8%, поскольку продукт сжимается при охлаждении, а напитки, разливаемые при комнатной температуре или в асептических условиях, — до 2-4%. Конструкция бутылки определяет «прозрачное окно»; технологический процесс определяет целевое значение внутри него.

Почему в бутылке с газированным напитком нужно больше свободного пространства сверху?

Потому что в свободном пространстве находится газ. CO2 выходит из жидкости и оседает в этом газовом кармане, а создаваемое им давление не позволяет напитку выдохнуться. Если наполнить бутылку до краев, то давлению некуда будет деться, поэтому уровень наполнения бутылки, подходящий для негазированного сока, не подойдет для газированного.

Насколько сильно горячее розлив приводит к усадке продукта?

Для обычного сока или чая требуется примерно от 3 до 5 процентов по объему при температуре от 88°C до 20°C. Именно из-за этого сужения линия розлива располагается низко на разливочной машине, и готовая бутылка выглядит правильно на поддоне. Также именно поэтому высоту розлива необходимо указывать вместе с указанием температуры.

Влияет ли высота насыпи на заявленное содержание полезного вещества?

Напрямую. Чистый объем определяется в точке продажи, а не на разливочном оборудовании, поэтому упаковка, соответствующая требованиям этикетки на производственной линии, может не соответствовать им после усадки и испарения. В наших инструкциях по соответствию стандартам для стеклянных бутылок пищевого качества подробно описано, как устанавливается целевой показатель с учетом этого отклонения.

Как измеряется высота заполнения на производственной линии?

Три способа. Система машинного зрения считывает показания мениска относительно плеча, контрольные весы преобразуют вес в объем, используя известную плотность, а ручной измеритель измеряет объем по краю. PauPack объединяет все три метода в примере отчета, поскольку каждый из них дает сбой по-своему.

Можно ли использовать одну и ту же бутылку для негазированных и газированных напитков?

Обычно да, но с другим целевым уровнем наполнения, однако сначала проверьте допустимое давление. Бутылка для негазированных напитков с тонкими стенками может деформироваться под воздействием карбонизации при 4 объемах, а диапазон высоты наполнения сужается по мере повышения давления. Спецификация бутылки для комбучи — хороший пример того, как одна и та же форма выдерживает два разных режима давления.

Почему уровень заполнения меняется во время смены?

Четыре основные причины: колебания температуры продукта, износ насоса или клапана, изменения скорости линии, сокращающие время розлива, и разница в весе бутылок между ячейками. Только последняя причина связана с бутылкой, и именно её в первую очередь покажет анализ графика работы контрольных весов.

Необходимо ли наличие азота в газовом пространстве?

Да, для напитков, чувствительных к кислороду. Заполнение свободного пространства жидким азотом и немедленное закрытие крышки создает вакуумную подушку по мере испарения, что позволяет тонкостенной упаковке удерживать давление, не заполняясь доверху. Это распространенное решение для негазированных напитков в легких бутылках.

Какой допустимый диапазон высоты засыпки должен быть?

Практически допустимый допуск для стеклянной бутылки объемом 500 мл составляет плюс-минус 2 мм, а более жесткий допуск обычно обходится дороже из-за брака качественных бутылок, чем экономии на отгрузке. Компания PauPack указывает диапазон допуска на чертеже пресс-формы, чтобы производитель и поставщик стекла работали с одним и тем же значением.

Что должно быть указано в записи о высоте насыпи?

Температура продукта на разливочной машине, высота наполнения в трех точках по всей линии, вес контрольных весов, показания газового пространства над бутылкой (если используется азот), номер ячейки бутылки и время суток. Четырнадцать линий. Благодаря этим данным PauPack может за одну смену отделить проблему со стеклом от проблемы на линии.