دانلود مقاله نوشابه

آشامیدنی‌ها
مقدمه
تعداد زیادی از آشامیدنی‌ها به منظور برطرف کردن نیازهای تغذیه مصرف نمی‌گردند، بعضی از آنها برای رفع عطش و تعدادی محرک هستند.

هر کدام از این آشامیدنی‌ها اهمیت فراوانی دارند، زیرا از اجزاء تشکیل دهنده غذایی ساخته می‌شوند و هم تابع قوانین مربوط به مواد غذایی خالص محسوب می‌گردند و هم از سوی دیگر این فرآورده‌ها در حجم عظیمی به مصرف می‌رسند و در بعضی نقاط نوشیدن آنها بر آب ترجیح دارد.

به علاوه ماءالشعیر و نوشابه‌های گازدار (به استثنای نوشابه‌های رژیمی) تولید کالری می‌کند.

قهوه و چای، گرچه به تنهایی فاقد کالری هستند، ولی اغلب چون با خامه یا قند مصرف می‌شوند، کالری‌زا هستند.

تکنولوژی هر کدام از این آشامیدنی‌ها و اجزا تشکیل دهنده آنها به مطالعه وسیع و گسترده نیاز دارد.

آشامیدنی‌های گازدار غیرالکلی
این آشامیدنی‌ها که «سوداپاپ» مثال بارزی از آنهاست، عمدتاً شیرین شده، سپس معطر و اسیدیفیه شده و به صورت مصنوعی گازدار می‌گردند.

بعضی اوقات به روش شیمیایی نگهدار می‌شوند.

قدمت این فرآورده‌ها به عهد یونانیان و رومیان قدیم می‌رسد.

در آن زمان آب‌های معدنی برای مصارف طبی و نوشیدن توصیه می‌شدند.

از سال 1767، دانشمندی انگلیسی به نام ژوزف پریستلی صنعت نوشابه‌های گازدار را از طریق مصنوعی گازدار کردن آب پایه‌گذاری نمود.

تولید گاز انیدریک کربنیک در ابتدا از طریق اسید کردن بی‌کربنات سدیم یا کربنات سدیم صورت می‌گرفت و نام نوشابه‌های سودا که امروزه هنوز هم به آنها اطلاق می‌شود، به همین دلیل است.

گرچه دیگر تولید با این روش منسوخ شده و تدریجاً آب میوه‌ها و عصاره آنها به نوشابه‌ها برای معطر کردن اضافی شده است.

امروزه در امریکا حدود 9 بیلیون دلار نوشابه گازدار به فروش می‌رسد.

در این کشور 2200 کارخانه نوشابه‌سازی وجود دارد و در این کارخانجات 50 بیلیون نوشابه در سال به فروش می‌رسد.

اجزا تشکیل دهنده و ساخت
افزوده‌های عمده آشامیدنی‌های گازدار، قند، مواد معطر کننده، رنگ، اسید و انیدریم کربنیک است.

ترکیبات بعضی از انواع نوشابه، یعنی شکر، انیدرید کربنیک و اسید در جدول زیر نشان داده شده است.

فرمول ساخت کارخانجات مختلف ممکن است از نظر درصد ترکیبات مذکور تا حدودی فرق داشته باشد.

ترکیب تعدادی از نوشابه‌های گازدار
نوع طعم بریکس قند حجم گاز درصد اسید pH
طعم کولا 10.5 3.4 0.09 2.6
روت بیر 9.9 3.3 0.04 4
جینجر ایلز 5.9 3.8 0.1
وانیل 11.2 2.6 0.02
لیمویی 12.6 2.4 0.1 3
پرتقالی 13.4 2.3 0.09 3.4
گیلاس 12 2.4 0.09 3.7
تمشک 12.3 3 0.13 3
انگور 13.2 2.2 0.1 3
قند
قند مورد مصرف در نوشابه‌ها، ساکاروز است که به صورت شربت غلیظ خریداری و یا اینکه بعد از حمل کریستال‌های شکر درست می‌شود.

سپس قند را با مواد معطر کننده، رنگ و اسید مخلوط و با مواد شیمیایی نگهدارنده تثبیت می‌کنند.

نوشابه تولید شده حاوی 14-8 درصد قند می‌باشد.

قند نه تنها خاصیت کالری‌زایی به نوشابه می‌بخشد، بلکه پیکره و قوام نیز در آن ایجاد می‌کند.

در تولید نوشابه‌های رژیمی که از ساکارین به جای شکر استفاده می‌شود.

پیکر دهنده‌هایی از قبیل کربوکسی متیل سلولز یا پکتین مصرف می‌گردند.

تا سال‌های اخیر در نوشابه‌های رژیمی از سیکلامات سدیم به میزان 25/0 درصد به اضافه 01/0 درصد ساکارین به جای شکر استفاده می‌شد.

سپس در سال 1969 که مصرف سیکلامات‌ها در آمریکا ممنوع شد، مقدار مجاز مصرف ساکارین در هر 355/0 لیتر، 7/1 گرم (بطری 336 میلی‌لیتری) شناخته شد، ساکارین تنها شیرین کننده غیرتغذیه‌ای مورد استفاده در نوشابه‌های گازدار غیررژیمی می‌باشد.

حدود 10 درصد نوشابه‌ها را نوشابه‌های رژیمی تشکیل می‌دهد.

در سال 1977، اداره نظارت بر مواد غذایی امریکا، مصرف ساکارین را به هر میزان قدغن نمود.

مواد طعم دهنده
این مواد به صورت طعم دهنده‌های سنتیک، عصاره‌های طبیعی و کنسانتره‌های آب میوه وجود دارند.

نسبت به شرایط اسیدی و در معرض نور برای یک سال یا بیشتر می‌بایست مقاوم باشند، زیرا بطری‌های نوشابه ممکن است برای چنین مدتی به مصرف نرسند.

مواد طعم دهنده در مقابل حرارت‌های بیش از 28 درجه سانتیگراد مقاوم نیستند، به این دلیل نوشابه‌ها هرگز استرلیزه یا پاستوریزه نمی‌شوند.

یک طعم دهنده مصنوعی میوه‌ای که حاوی ترکیبات معطر و عصاره‌های طبیعی است، ممکن است بیش از 24 جز داشته باشد.

طعم‌های کولایی حتی ترکیبات پیچیده‌تری داشته و فرمول آنها محرمانه است تا مورد استفاده سایر رقبای این صنعت قرار نگیرد.

بعضی اوقات اجزایی به آنها افزوده می‌شود که آنالیز آنها امکان‌پذیر نبوده و محرمانه‌تر کردن فرمولاسیون آنها را مضاعف می‌کند.

طعم‌های کولایی اغلب حاوی کافئین که محرک ضعیفی است، می‌باشند.

هنگامی که از طعم‌های میوه‌ای حاوی روغن استفاده می‌شود، برای جلوگیری از جدا شدن روغن آن به عوامل امولسیون کننده در آشامیدنی نیاز می‌باشد.

فرمولاسیون طعم رازبری رنگ‌ها ‌رنگ‌های عمده‌ای که در نوشابه‌ها مصرف می‌گردد، بیشتر سنتیک و از نوع کول‌تار هستند.

این گونه رنگ‌ها حتماً می‌بایست توسط اداره نظارت بر مواد غذایی‌ امریکا تایید و دارای استانداردهای خلوص شیمیایی باشند، کارامل حاصل از قند سوخته که رنگ غیرسنتیک است، در نوشابه‌سازی کاربرد دارد.

رنگ‌های سنتیک به دلیل خاصیت رنگزایی زیادتر و استحکام بیشتر نسبت به رنگ‌های طبیعی میوه‌ای ارجحیت دارند، حتی وقتی از عصاره رنگی میوه‌ها در نوشابه استفاده می‌شود، رنگ‌های سنتیک به عنوان مکمل اضافه می‌گردند.

اسیدها گرچه انیدرید کربنیک اسیدزایی در نوشابه دارد، ولی به اغلب نوشابه‌ها افزوده می‌گردد.

مقصود از افزودن اسید، تشدید طعم نوشابه است.

اسیدهای عمده‌ای که در نوشابه‌سازی مصرف می‌گردند، شامل: فسفریک، سیتریک، فوماریک، تارتاریک و مالیک اسید است.

سیتریک، تارتاریک و مالیک، اسیدهای طبیعی میوه‌ها هستند.

بنابراین توام با فوماریک اسید برای تشدید طعم نوشابه‌های معطر مصرف می‌گردند.

بیشترین کاربرد را سیتریک پیدا کرده است.

فسفریک اسید در نوشابه‌های کولایی، روت‌بیر و سایر نوشابه‌های غیرمیوه‌ای بیشترین مصرف را داراست.

علاوه بر تشدید طعم، اسید نقش نگهدارندگی در آشامیدنی‌هایی که حرارت نمی‌بینند، را دارد، به استثنای شرایط خیلی بهداشتی پایین آوردن pH نوشابه برای نگهداری طولانی کافی نیست.

به این دلیل از نگدارنده‌هایی مانند سدیم بنزوات به مقادیر 05/0-03/0 درصد به آشامیدنی اضافه می‌کنند.

آب آب جزء اصلی نوشابه‌های گازدار را تشکیل می‌دهد.

گاهی تا 92درصد نوشابه گازدار را آب تشکیل می‌دهد.

آب مصرفی نوشابه‌های گازدار، علاوه بر بهداشتی بودن آن از نظر شیمیایی می‌بایست کاملاً خالص باشد.

در غیراینصورت این ناخالصی‌ها با اجزا تشکیل دهنده نوشابه واکنش ایجاد می‌کنند.

آب مشروب شهر گرچه از نظر باکتریولوژیکی دارای شرایط کافی است، ولی فاقد استاندارد لازم برای نوشابه‌سازی می‌باشد، شرایط استاندارد آب نوشابه‌سازی در جدول زیر نشان داده شده است.

میزان قلیاییت آب باید پایین باشد تا اسید موجود در آشامیدنی خنثی نگردد، اگر اسید خنثی گردد، طعم آن تغییر و خواص نگهدارندگی آن پایین می‌آید.

اگر میزان آهن و منگنز زیاد باشد، با عوامل رنگ دهنده و طعم دهنده ترکیب می‌شوند.

کلر نیز اگر به صورت آزاد وجود داشته باشد، طعم نوشابه را تغییر می‌دهد.

کدورت و رنگ آب مصرفی در نوشابه باید کم باشد تا ظاهر آن مطلوب شود.

اگر مواد آلی و مواد جامد غیرآلی مقدارشان زیاد باشد، به صورت هسته برای تجمع گازکربنیک شده و از محل شربت جدا می‌گردد.

این حالت باعث می‌گردد که بعد از باز کردن در بطری گاز به سرعت به خارج نفوذ می‌کند.

استانداردهای آزمایشگاهی برای آب مورد استفاده در تولید آشامیدنی‌های میوه‌ای برای استاندارد کردن آب، کارخانه‌های نوشابه‌سازی، عملیات زیر را روی آن انجام می‌دهند: ترسیب مواد معدنی، یون‌زدایی، استفاده از زغال فعال برای برطرف کردن بوها، طعم‌ها و باقیمانده کلر، تصفیه نهایی با کمک فیلتر کاغذی برای جدا کردن ذراتی که از فیلتر کربن گذشته است و هواگیری برای جدا کردن اکسیژن.

با عمیلیات فوق، طعم و مزه نوشابه‌ها ثابت می‌ماند، ولی در مراکزی که عصاره نوشابه را با آب مخلوط می‌کنند، مثل ماشین‌های نوشابه‌فروشی به علت اینکه بر روی آنها عملیات فوق صورت نمی‌گیرد، طعم و مزه متفاوتی دارند و فاقد استاندارد نوشابه‌های پرشده کارخانه‌ای می‌باشند.

انیدرید کربنیک کف و مزه خاص اینگونه از آشامیدنی‌ها نتیجه وجود گاز انیدرید کربنیک موجود در آنها است.

گازکربنیک را از کربنات، سنگ آهک، سوخت‌های آلی و فرآیند صنعتی تخمیر تولید می‌کنند.

فروشنده‌های خرده‌پای نوشابه‌سازی‌ها انیدرید کربنیک مورد نیاز خود را در سیلندرهای فشار قوی از سازندگان گازکربنیک دریافت می‌کنند.

سیلندر، گازکربنیک تحت فشار است و به صورت مایع باقی می‌ماند.

میزان Co2 مورد استفاده در آشامیدنی‌ها، به طعم و نوع آنها بستگی دارد.

Co2 باعث تشدید طعم، افزایش زمان نگهداری نوشابه از طریق اسیدی کردن آن، سوزش زبان و کف کردن می‌شود.

انیدرید کربنیک را به نسبت 4-5/1 حجم نسبت (تحت شرایط استاندارد درجه حرارت و فشار) به یک حجم مایع اضافه می‌کنند.

عمل گازدهی توسط دستگاهی به نام کربوناتور که با اشکال مختلف طراحی می‌شود، صورت می‌گیرد.

در تمام سیستم‌های گازدهنده، عمل اختلاط گاز را بوسیله اعمال سطح آزاد زیاد بین مایع و گاز Co2، سرد کردن مایع به علت اینکه حلالیت گاز در درجه حرارت پایین بیشتر می‌شود و همچنین بکارگیری فشار زیاد افزایش می‌دهند.

در دستگاه کربوناتوری که شکل آن در زیر آمده است، Co2 را در تماس با سطح زیادی از آب قرار می‌دهند که بر صفحات سرد در داخل ظرف تحت فشار ریخته می‌شوند.

در عمل تمام نوشابه معطر را گازدار یا اینکه ابتدا آب را گازدار و سپس با شربت مخلوط می‌کنند.

یک دستگاه کولر ـ کربوناتور طرح کارخانه نوشابه‌سازی در شکل زیر، تاسیسات مربوط به مخلوط کردن، گازدهی و بطری کردن نشان داده شده است.

شربت حاوی تمام افزودنی‌های لازم به استثنای آب و Co2 به داخل دستگاه مخصوص توزین که به سینکرومتر موسوم است، پمپ می‌شود.

آب هواگیری شده نیز به داخل دستگاه مذکور هدایت می‌گردد.

در این دستگاه شربت و آب به نسبت معین مخلوط و وارد دستگاه کربوناتور می‌شود.

سپس نوشابه حاوی گاز به بخش بطری پرکنی و یا قوطی پرکنی منتقل و تحت فشار، از گاز Co2پر می‌شود تا از ضایعات Co2 و جوشش آن جلوگیری شود.

بعد در بطری یا قوطی‌ها بسته و حرارت نمی‌بینند.

تاسیسات مربوط به مراحل اختلاط، گازدهی و بطری کردن نوشابه در ماشین‌های جدید، نوشابه‌سازی که محتویات عصاره در داخل لیوان ریخته می‌شود، مراحل عمل کمی فرق می‌کند.

در این نوع دستگاه‌ها، عصاره مخصوص و انیدرید کربنیک از کارخانه نوشابه‌سازی خریداری و جداگانه نگهداری می‌شوند.

هنگام تقاضای نوشابه، جرعه‌ای از عصاره به داخل لیوان پمپ و آب شهرب با Co2 از طریق یک کربوناتور کوچک مخلوط و وارد لیوان می‌شود.

توزیع و عرضه نوشابه‌ها در حجم‌های زیاد عرضه نوشابه‌ها در کافه‌ها، رستوران‌ها و ساندویچ فروشی‌ها به سرعت افزایش می‌یابد و بخش اعظمی از بازار فروش نوشابه را به خود اختصاص می‌دهد.

توزیع نوشابه‌ها برای این مکان‌ها به دو گروه تقسیم می‌شوند: pre mix: محصولاتی که قبلاً مخلوط شده‌اند؛ post mix: محصولاتی که بعداً و در محل مصرف مخلوط می‌شوند.

نوع دوم، بیشترین فروش را دارد و در حجم‌های بالا توزیع می‌شود.

در سیستم دوم، محصول به صورت کنسانتره در بسته‌های bag in box یا در مخازن ساخته شده از فولاد زنگ نزن (مثل ظروفی که برای انواع pre mix بکار می‌رود) توزیع می‌شود و بعد از توزیع در زمان عرضه به مشتری با آب گازدار یا بدون گاز مخلوط می‌شود (بسته به نوع نوشیدنی، مثلاً در مورد آب پرتقال یا انواع آب میوه آب بدون گاز بکار می‌رود).

سیروپ وقتی به محلمصرف می‌رسد، در ظروفی (که ممکن است فشار داخل آن تنظیم شده باشد یا نه) ریخته می‌شود.

آب از منبع اصلی (مثلاً آب شهر) تهیه می‌شود و اگر لازم بود بوسیله یک دستگاه خنک کننده/گازدار کننده و خنک می‌شود.

نوشابه‌های قوطی آب میوه‌جات به صورت قوطی بازار خیلی خوبی دارند، اما نوشابه‌‌های گازدار سهم عمده نوشابه‌های قوطی را تشکیل می‌دهند.

آب میوه‌ها به صورت داغ پر می‌شوند تا آب میوه به خوبی هواگیری شود، سپس پاستوریزه می‌شود تاآنزیم‌های آن غیرفعال شوند و میکروارگانیسم‌های رویشی موجود در آن از بین بروند.

همانطور که گفته شد، قوطی‌ها با آب میوه داغ پر می‌شود.

بدین ترتیب سطح داخلی قوطی‌ها پاستوریزه می‌شود.

سپس درپوش روی قوطی قرار داده می‌شود و فقط درب‌بندی انجام می‌شود و قوطی به خوبی غیرقابل نفوذ می‌شود.

سپس قوطی از زیر دوش آب سرد عبور می‌کند یا وارد یک مخزن آب سرد می‌شود تا خنک شود.

این مخزن معمولاً دارای حرکت دورانی است تا عمل اختلاط انجام شود.

فرآیند سرد شدن یک خلاء نسبی در Heal space ایجاد می‌کند که به علت تقطیر موجود در Heal space است.

قوطی‌های بکار رفته معمولاً از جنس فولاد و لاک خورده هستند.

برای تهیه نوشابه‌های گازدار ابتدا سیروپ با آب مخلوط شده یک pre mix تشکیل می‌دهد و سپس گازدار می‌شود و بوسیله پرکن‌ها فشار معکوس پر می‌شود.

آلومینیوم به علت قیمت کمتری که دارد، کم‌کم جایگزین قوطی‌های فولادی لاک‌خورده یا نازک (از جنس قوطی‌های کنسرو) می‌شود.

استفاده از آلومینیوم کیفیت چاپ روی قوطی را افزایش می‌دهد و باز فرآوری قوطی‌ها و استفاده مجدد در تولید را تسهیل می‌کند.

نوشابه‌های گازدار نوشابه‌های گازدار از انواع بسیار زیادی تشکیل شده‌اند.

از قدیم‌الایام نوشابه‌های گازدار با طعم‌های مختلف تولید می‌شده که حاصل از تغییرات آب معدنی گازدار است (یعمی همان نوشیدنی‌هایی که در حال حاضر به عنوان آب معدنی شناخته می‌شوند).

امروزه این نوشیدنی‌ها کمتر استفاده می‌شوند، اما بسیاری از مغازه‌ها هنوز از آن به عنوان یک نوشیدنی غیرالکلی استفاده می‌کنند.

در زیل طبقه‌بندی نوشیدنی‌های گازدار آمده است: آب معدنی: آب معدنی ممکن است منشاء طبیعی داشته باشد یا Co2 به آن اضافه شود و در حال حاضر به عنوان «سودا» مصرف زیادی دارد.

آب معدنی طبیعی در بسیاری از مکان‌ها مثل چشمه قابل دسترسی است.

نوشابه‌های تولید شده با شیرین‌ کننده و طعم دهنده: در این نوشابه‌ها، یک سپروپ قندی اسیدیفیه با دیگر طعم‌ دهنده‌ها و شیرین کننده‌ها و اسانس‌ها که به صورت ترکیبی از مواد سنتیک (مصنوعی) یا طبیعی هستند، استفاده می‌شود.

این نوشابه‌ها حاوی Co2 تحت فشار هستند که باعث گازدار شدن نوشابه می‌شود.

این گروه از نوشابه‌ها بیشترین تنوع را در بین نوشابه‌های گازدار دارند.

از انواع این نوشابه‌ها می‌توان لیموناد، کولاها و نوشابه‌های گازدار زنجفیلی را نام برد.

آب میوه و سبزیجات شیرین شده: این نوشابه‌ها سیروپ قندی اسیدیفیه با استفاده از شیرین کننده‌ها هستند که قسمتی از حجم آن را آب میوه‌جات یا سبزیجات تشکیل می‌دهد.

این نوشابه‌ها می‌توانند حاوی طعم دهنده‌های دیگری نیز باشند و می‌تواند گازدار نیز بشوند.

این نوشابه‌ها تحت آیین‌نامه‌ای که در بریتانیا در سال 1964 وضع شده نیز نامگذاری می‌شوند‌ (مثلاً اگر نوشابه حاوی حداکثر 5% حجمی آب میوه باشد، به عنوان Crush نام می‌گیرد).

Tonic water: اسم واقعی آن، آب گنه گنه یا تونیک هندی است.

این نوشابه ابتدا برای درمان مالاریا ساخته شد و حاوی نمک گنه‌گنه است که باعث ایجاد طعم تلخ در آن می‌شود.

این خصوصیتی است که باعث می‌شود این نوشیدنی تونیک نام بگیرد، اما لازم نیست محصول حتماً حاوی گنه‌گنه باشد.

برای بهتر شدن طعم به نوشیدنی طعم مرکبات اضافه می‌شود و با توجه به آیین‌نامه بریتانیا نوشیدنی باید حداقل نیم گندم گنه‌گنه در پینت باشد.

نوشابه‌های رژیمی: مصرف این نوشابه‌ها روز به روز افزایش می‌یابد و بیشتر مورد توجه عموم قرار می‌گیرد.

این نوشابه ابتدا برای افراد دیابتیک تهیه شد، اما در حال حاضر افرادی که می‌خواهند مراقب اضافه وزن خود و مقدار کالری که از غذاها دریافت می‌کنند، باشد نیز از این نوشابه‌ها استفاده می‌کنند.

به هر حال، نوشابه رژیمی خاص گروه ویژه‌ای نیست و همه می‌توانند از آن استفاده کنند.

آیین‌نامه بریتانیا این گونه وضع شده است که نوشابه رژیمی نباید بیش از 5/1 کیلوکالری در یک اونس مایع (یا 3/5 کیلوکالری یا 22 کیلوژول در 100 میلی‌لیتر) انرژی دربر داشته باشد و این در صورتی است که نوشابه هنگام مصرف رقیق نشود.

در مورد مقدار شیرین کننده‌های مصنوعی که در چنین محصولاتی بکار می‌رود، محدودیت و قانون خاصی وجود ندارد.

انتظار می‌رود با دسترسی بهتر به آسپارتایم و acesulfame-k مصرف نوشابه‌های رژیمی بیشتر رواج یابد، زیرا نوشابه‌هایی که با این دو شیرین کننده تهیه می‌شوند، مزه بهتری دارند و ته مزه تلخی که هنگام استفاده از ساخارین ایجاد می‌شود، در این نوشابه‌ها وجود ندارد.

کاربرد این شیرین کننده‌ها باعث می‌شود نوشابه مزه‌ای شبیه نوشابه تهیه شده بوسیله شکر پیدا کند.

با توجه به این مسایل مصرف این نوشابه‌ها روز به روز بیشتر می‌شود.

شاندی: این محصول به این صورت تعریف می‌شود: مخلوطی از آب جو (ماءالشعیر) و لیموناد.

دیگر تولیدات تشکیل شده و از نوشابه‌های الکلی و غیرالکلی نیز در این گروه قرار دارند، مثل شاندی آب جو و زنجفیل، آب جو کم الکل و عصاره لیموترش.

این نوشابه‌ها را نمی‌توان غیرالکلی محسوب کرد، ولی چون در نوشابه‌های الکلی مقدار الکل 2/1% حجمی است و این نوشابه‌ها الکل کمتری دارند، به عنوان نوشابه‌های غیرالکلی تعریف می‌شوند.

حداقل مقدار الکل شاندی، 9% حجمی باشد.

تهیه نوشابه از عصاره‌ها: رایج‌ترین نوشابه‌ها، آبجوی زنجفیلی است و همانطور که از اسم آن پیداست، نوشابه از ریشه تخمیر شده زنجفیل تهیه می‌شود.

امروزه این محصولات معمولاً به همراه طعم دهنده‌ها تولید می‌شوند.

محصول دیگری که در این گروه قرار می‌گیرد، Dandelion (قاصدک) Burdock (راقیطون) است که قبلاً خود عصاره گیاه استفاده می‌شود، ولی در حال حاضر از اسانس آن استفاده می‌شود.

کولاها: این محصول در واقع به نوعی در گروه قبل قرار می‌گیرند، اما چون این نوشابه‌ها بسیار پرطرفدار و معروف هستند، به صورت جداگانه بررسی می‌شوند.

در این نوشابه‌ها از یک سیروپ یا شربت تهیه شده از شکر یا شیرین کننده‌های مصنوعی استفاده می‌شود که معمولاً‌ بوسیله اسیدفسفریک، اسیدیفیه شده است و از کارامل به عنوان رنگ دهنده در آن استفاده می‌شود و برای طعم آن از عصاره‌های مختلف مثل ادویه‌جات، چاشنی‌ها، روغن‌های مرکبات و میوه درخت کولا استفاده می‌شود.

در قوانینی که قبلاً در دایره اجرایی بریتانیا وضع شده است که کولاها باید حاوی mg/lit200-50 کافئین باشند (در غیر اینصورت باید عبارت بدون کافئین روی آنها درج شود)، اما امروزه طبق قوانین جدید، لازم است کولاها حاوی کمتر از mg/lit125 کافئین باشد، زیرا ثابت شده مصرف بیش از حد کافئین مضر است، زیرا کافئین تا حدوی سمی است.

اگر کافئین موجود در میوه کولا از آن گرفته شود، محصول طعم نامطلوبی پیدا می‌کند، به همین دلیل مقداری کافئین اضافه می‌شود تا غلظت آن به حد لازم برای بهبود طعم برسد.

در ایالات متحده در این مورد قانون بخصوصی وجود ندارد.

گازدار کردن میزان گازدار بودن نوشابه، شاید مهمترین خصوصیت نوشابه‌های گازدار غیرالکلی باشد.

وجود Co2 محلول در نوشابه باعث گازدار شدن نوشابه و تکمیل و بهبود طعم آن می‌شود.

میزان گازدار کردن بنا به نوع محصول تغییر می‌کند و برای هر یک درجه‌ای وجود دارد که باید کاملاً به اندازه کافی باشد.

گازدار کردن به این صورت است که مایع از یک مجرای حاوی دی اکسید کربن تحت فشار عبور می‌کند، حجم Co2 که در مایع حل می‌شود، بوسیله عوامل زیر تعیین می‌شود: سطح تماس موجود بین مایع و گاز: هرچه نسبت پهنا به طول مجرا بیشتر باشد، ورود گاز به مایع بیشتر است.

زمان تماس: هرچه زمان بیشتر باشد، گاز وارد شده به مایع بیشتر است.

فشار مطلق مخلوط گاز ـ مایع: در فشار بالاتر گاز بیشتری وارد مایع می‌شود (نکته: فشار مطلق، یعنی فشار خوانده شده از فشارسنج را با 14.5psi جمع می‌کنیم).

دمای مایع:‌حلالیت گاز در مایع با کاهش دما افزایش می‌یابد.

قدرت پذیرش Co2 توسط مایع: ‌بعضی مایعات آسان‌تر گازدار می‌شوند، مثلاً آب قدرت پذیرش بیشتری نسبت به محلول‌های قندی و نمکی دارد.

خلوص دی‌اکسید کربن: وجود هر گاز دیگری غیر از Co2 باعث می‌شود این گازها در مایع حل شود و میزان Co2 کم شود که این امر در مورد هوا صدق می‌کند.

یک حجم هوا تقریباً معادل 50 حجم دی‌اکسید کربن است و به همین دلیل است که دستگاه‌های گازدار کردن نوشابه قسمتی به عنوان هواگیر دارند تا هوا وارد مایع نشود.

اغلب در گازدار کردن نوشابه‌ها میزان Co2 حل شده در مایع کمتر از ماکزیمم مقداری که مایع می‌تواند جذب کند، نگه داشته می‌شود، زیرا اگر مایع در فشار ایجاد شده هنگام گازدار کردن تا آخرین حد ممکن Co2 جذب کند که هرگونه تغییر فشار شرایط تعادل را برهم می‌زند و باعث خروج Co2 از مایع می‌شود.

این وضعیت برای عملیات پر کردن که پس از گازدار کردن انجام می‌شود، مشکل‌ساز است.

به همین دلیل کربناتورها محلول را تقریباً اشباع می‌سازند (نه کاملاً)، زیرا فشار در این حالت (در زمان گازدار کردن) ‌بیش از فشار در وضعیت تعادل (فشار لازم برای محلول نگه داشتن Co2) می‌باشد.

این تفاوت به عنوان «فشار اضافی» نامیده می‌شود.

طراحی انواع مختلف کربناتورها بسیار متنوع است، اما همه آنها مساله بالا را مورد توجه قرار داده و رعایت می‌کنند.

آشامیدنی‌ها به طور کلی مواد غذایی هستند که برطرف کننده نیازهای غذایی نیستند، بلکه از آنها برای رفع عطش و مقداری هم محرک هستند، مثل چای و قهوه در یک دسته‌بندی کلی نوشابه‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند: آشامیدنی‌های غیرگازدار محرک نوشابه‌های غیرالکلی نوشابه‌های الکلی دسته اول شامل: قهوه، چای، آشامیدنی‌های کاکائویی و شکلاتی دسته دوم: آب‌های معدنی و چشمه، آب میوه، شربت و لیمونادها دسته سوم: آب جو و شراب آشامیدنی‌ها از اهمیت زیادی در صنعت برخوردار هستند، چون حاوی بسیاری از مواد مغذی مثل ویتامین‌ها هستند که تابع قوانین مربوط به مواد غذایی هستند و از سوی دیگر این فرآیندها در حجم زیادی به مصرف می‌رسند.

یک نوشتابه سبک عمدتاً شامل آب، شکر، ترکیبات طعم دهنده یا آب میوه و سایرا فزودنی‌هاست.

طعم و مزه محصول نهایی یکی از فاکتورهای بسیار مهم در تولید اینگونه نوشابه‌هاسا که توسط تعادل بین اسیدیته، شیرینی، شفافیت، وجود طعم دهنده، عطر کوورت Tarbidity‌ و تازگی محصول مشخص می‌شود.

کیفیت محصول نهایی به عوامل زیر بستگی دارد: آب مصرفی: که حضو املاح در طعم نوشابه اثر می‌گذارد.

به همین دلیل آب مورد نیاز در صنعت نوشابه‌سازی می‌بایست تصفیه شده و املاح مضر و غیرضروری آن حذف شود.

کیفیت قند: یک نوشابه معمولی شامل 11-9درصد قند است که به صورت ساکاروز و قند اینورست Inversugar، گلوکز، فروکتوزات به نوشابه‌های رژیمی قند مصنوعی می‌زنند.

افزودن اسیدهای خوراکی: ‌اسید سیتریک و تارتاریک، اسانس‌ها و عطرها.

مقدار CO2: اکثر لیمونات‌ها حاوی 8-4 گرم CO2 در لیتر هستند.

وجود CO2 در محصول نهایی باعث تازگی نوشابه می‌شود و به علت خاصیت Buctriocide باعث افزایش مدت زمان نگهداری نوشابه می‌شود.

استفاده از سایر افزودنی‌ها: مثل افزودن عوامل ایجاد کوورت.

تاریخچه و معرفی شرکت: شرکت زمزم گرگان در سال 1352 با سرمایه بخش خصوصی در داخل شهر گرگان تاسیس شد.

در ابتدا محصولاتش را با نام پپسی به بازار عرضه کرد.

با شروع انقلاب، مدیریت مجموعه تغییر یافته و در حال حاضر وابسته به بنیاد جانبازان می‌باشد.

قرار گرفتن شرکت در داخل شهر گرگان و عدم وجود سیستم تصفیه فاضلاب مناسب، باعث شد که سازمان حفاظت از محیط زیست پساب خروجی شرکت را به عنوان یکی از آلوده ‌کننده‌های آب دریای خزر به حساب آورد تا اینکه در سال 1377 مطالعات مقدماتی برای انتقال کارخانه از داخل شهر به مکان فعلی، یعنی در کیلومتر 8 جاده گرگان ـ گنبد، ابتدای روستای اصفهانکلاته آغاز گردید و به تدریج با انتقال دستگاه‌ها از سال 1378 به بعد و نهایتاً در اردیبهشت 1379، عملیات انتقال به اتمام رسید و کارخانه در مکان ذکر شده شروع بکار نمود.

محصولات این شرکت عبارتند از: انواع نوشابه‌های گازدارد با طعم پرتقالی، کولا، لمون لایم، آب آشامیدنی، انواع نوشابه‌های رژیمی (با طعم پرتقالی و کولا)، دوغ گازدار و بدون گاز.

موفقیت‌های کسب شده در زمینه نشان‌های استاندارد: این شرکت تا کنون دارای 5 نشان استاندارد ملی برای محصولات تولیدی خود می‌باشد.

در زمینه کسب استانداردهای بین‌المللی، این شرکت در سال 1380، ‌استاندارد بین‌المللی HACCP را از شرکت توف رانیلند آلمان کسب نمود.

این استاندارد مربوط به بهداشت و ایمنی مواد غذایی بوده و تاکید ‌آن بر ایجاد شرایط مناسب تولید مواد غذایی (GMP) می‌باشد.

این شرکت همچنین در سال 1381 موفق گردید استاندارد مدیریت زیست‌محیطی (ISO-14001) را از شرکت URS انگلستان اخذ نماید.

گام اول جهت برقراری سیستم ISO-14001 ایجاد یک سیستم تصفیه فاضلاب مناسب بوده است که اختصاراً UASB نامیده می‌شود که در آن تصفیه پساب خروجی کارخانه به کمک لجن فعال و باکتری‌های بی‌هوازی و هوازی انجام می‌گیرد.

در زمینه مدیریت کیفیت نیز در سال 1382 با استقرار سیستم مدیریت کیفیت در این شرکت گواهینامه ISO9001-2000 توسط شرکت URS انگلستان اخذ گردیده است.

شرح فعالیت‌های شرکت: محصولات این شرکت در 3 استان گلستان، مازندران و سمنان توزیع می‌گردد.

همچنین دارای صادرات محدودی به کشورهای همجوار می‌باشد.

پرسنل شرکت در 6 ماهه اول سال که بیشترین میزان تولید محصولات را دربر می‌گیرد، در 2 شیفت کاری معادل با 350 تا 400 نفر می‌باشد و معمولاً در 6 ماهه دوم سال تولید در یک شیفت کاری و با وجود 180 نفر پرسنل صورت می‌گیرد.

مساحت زمین کارخانه حدود 4 هکتار می‌باشد و دارای بخش‌های مختلفی از جمله سالن تولید، ساختمان اداری، رستوران، انبار محصول، فاز 1.2، تصفیه‌خانه فاضلاب، تاسیسات و ....

می‌باشد.

در حال حاضر شرکت علاوه بر تولید محصولات مختلف در ظروف 284 سی‌سی و همچنین ظروف PET (یک بار مصرف) با سایزهای 300.500 سی‌سی، توزیع کننده محصولات شرکت بهنوش از جمله ماءالشعیر و دلستر نیز می‌باشد.

در خصوص نحوه نظارت بر فعالیت‌های تولیدی این مجموعه از سوی مراجع قانونی ذیربط معمولاً هر ماه یکبار نمونه‌برداری توسط ادارات نظارت بر مواد غذایی دانشگاه علوم پزشکی گرگان و نیز اداره کل استاندارد گلستان به صورت جداگانه انجام می‌گیرد.

ضمناً بازرسان اداره کل محیط زیست نیز از پساب خروجی کارخانه جهت کنترل مقادیر DO, COD, BOD به صورت ادواری نمونه‌برداری انجام می‌دهند.

آب: آبی که از چاه استخراج می‌شود، دارای سختی بالایی است که با این درجه سختی برای صنعت نوشابه‌سازی مناسب نمی‌باشد، بنابراین باید یک سری عملیات تصفیه آب بر روی آن انجام شود تا از لحاظ صنعتی بتوان از آن استفاده کرد.

ابتدا آب از چاه توسط یک پمپ تایمردار از اعماق زمین پمپ شده و در دو مخزن بتونی با ظرفیت 600مترمکعب ذخیره می‌شود و در این مخازن پیوسته مقداری کلر جهت ضدعفونی کردن آب به آن اضافه می‌شود.

ضمن عمل ذخیره‌سازی آب مقداری از املاح آب و رسوبات آن ته‌نشین شده که این امر خود موجب کاهش مقداری از سختی آب می‌شود.

(طی آزمایشی که انجام شد ، سختی آب خامی که در این مخزن ذخیره می‌شود، حدود 284ppm بود که برای نوشابه‌سازی مفید نیست).

سپس توسط پمپی که به صورت دائم فعال است، آب از این منابع بتونی پمپ شده و به سه قسمت می‌رود: گچ‌ گیرها محوطه ـ خط تولید (دستشویی، حمام و ...) تصفیه‌خانه آب که در تصفیه‌خانه آب عملیات تصفیه فیزیکی و شیمیایی بر روی آب انجام می‌شود تا بتوان از آن در امر نوشابه‌سازی استفاده نمود.

تصفیه‌خانه آب: در اینجا آبی که از مخازن بتونی استخراج شده، ابتدا وارد تانک واکنش شیمیایی می‌شود.

در این تانک آهک هیدراته، سولفات آهن و پرکلرین که به طور جداگانه تهیه شده‌اند، به آب اضافه می‌شوند.

تانک واکنش شیمیایی دوجداره است که آب در حد فاصل دو جداره آن قرار می‌گیرد.

آهک هیدراته، سولفات آهن و پرکلرین توسط مخزنی که در بالای تانک وجود دارد، به صورت همگن به آب اضافه می‌شود تا واکنش شیمیایی در تمام نقاط تانک به صورت یکنواخت انجام شود.

پرکلرین به عنوان ماده ضدعفونی کننده به آب اضافه می‌شود و به آهک کمک می‌کند تا عمل انعقاد بهتر صورت گیرد (جهت حذف بی‌کربنات‌ها).

آهک هیدراته نیز با املاح واکنش می‌دهد.

آهک محیط را قلیایی می‌کند و کمک می‌کند به حذف بی‌کربنات‌ها و محصول کربنات است که می‌تواند Ca, Mg بیشتری را رسوب دهد.

واکنش آهک هیدراته بدین صورت است: Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH- 2HCo-3 + 2OH- 2Co2-3 + 2H2O Ca2+ + Co2-3 CaCO3 Ca(OH)2 + 2HCo-3 CaCo3 + Co2-3 + 2H2O و به این ترتیب بخش عمده‌ای از سختی کربناتی Carbonate hardness که مربوط به املاح کربنات و بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است، حذف می‌گردد.

توسط آهک هیدراته حذف و کاهش فلزات سنگین و ترکیبات دیگر فلزی و ترکیبات آلی انجام می‌گیرد.

همچنین کاهش موثری در باکتری‌ها و ویروس‌ها و جلبگ‌ها ماده دیگری که به تانک واکنش شیمیایی افزوده می‌شود، سولفات آهن است (سولفات فرو با نام تجاری زاج سبز) که جزو مواد منعقد کننده یا کواگولانت می‌باشد که به پدیده ته‌نشینی یا کواگولاسیون کمک می‌کند.

سولفات آهن همراه با آهک مصرف می‌شود و توسط آهک هیدراته طی واکنش‌های زیر ایجاد هیدروکسید آهن می‌نماید که رشته‌های زنجیری ایجاد کرده و کلوئیدها به آن می‌چسبند و لخته‌های بزرگ ایجاد می‌نماید و تولید رسوب می‌کنند و به این ترتیب در امر تصفیه آب توسط واکنش‌های شیمیایی زیر موثر واقع می‌شود.

سولفات آهن همچنین به عنوان یک جاذب که تولید یون می‌کند، می‌تواند عمل کند.

1.

FeSo4 + Ca(HCo3)2 Fe(HCo3)2 + CaSo4 2.

Fe(Heo3)2 + 2Ca(OH)2 Fe(OH)2 + 2CaCo3 3.

FeSo4 + Ca(OH)2 Fe(OH)2 + CaSo4 4.

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 لخته‌های بزرگی که توسط سولفات آهن ایجاد می‌شوند، نهایتاً در کف تانک واکنش شیمیایی رسوب کرده و طی عمل برگشتی بعد از مدتی که از فعالیت تانک گذشت، این رسوبات از تانک خارج شده تا تانک همچنان بتواند به فعالیت خود با راندمان بالا ادامه دهد.

ظرفیت تانک واکنش شیمیایی 25000 لیتر دبی ورودی آن 500 لیتر و دبی خروجی 300 لیتر در دقیقه می‌باشد.

بر روی تانک 3 شیر نصب شده است که شیر اول تصفیه شده و شیر دوم آب نیمه تصفیه و شیر سوم آب تصفیه شده آهک داراست.

شیرها برای این منظور نصب شده است که مقدار سولفات آهن و آب آهک و پرکلرین تانک را بسنجند تا همواره غلظت آنها مشخص باشد.

«شمایی از تانک واکنش شیمیایی» آب پس از خارج شدن از تانک تصفیه شیمیایی، وارد فیلتر شن می‌شود که در این تانک شن دانه‌بندی شده سیلیسی وجود داردد که توسط این شن‌ها مقداری از املاح و ناخالصی‌ها صاف می‌شود، به ترتیب هرچه از بالای تانک به سمت کف آن می‌رویم، ذرات شن درشت‌تر می‌شود و در پایین‌ترین قسمت تانک نازل قرار می‌گیرد.

نازل‌ها موادی هستند که حاوی منافذی ریز می‌باشند و در دایره‌ای به قطر تقریبی 5/1 متر در فاصله 10 سانتیمتری قرار گرفته‌اند و باعث می‌شوند که آب با سرعتی پایینتر از آنها عبور کند تا فرصت لازم جهت فیلتر شدن را داشته باشد.

شمایی از تانک شن (تصفیه فیزیکی) آب خارج شده از فیلتر شن جهت انجام مرحله‌ای دیگر از تصفیه وارد فیلتر زغال اکتیو می‌شود.

در اینجا آبی که بخش عمده‌ای از املاح آن گرفته شده، وارد فیلتر زغال اکتیو می‌شود در اینجا با مکانیزم جذب سطحی در سطح منافذ و خلل و فرج‌های کربن، کلر و همچنین مواد آلی آب از آن گرفته می‌شود و آب فاقد کلر از پایین تانک عبور کرده و وارد پولیشر می‌شود.

بعد از این مرحله وارد شده از 3 صافی موجود در این قسمت عبور می‌کند.

این سه صافی استوانه‌ای حاوی منافذ ریزی به قطر 40 میکروم هستند که باعث می‌شوند زغال باقی‌مانده از صافی زغال و سایر ناخالصی‌های احتمالی باقیمانده از آب حذف شود.

در اینجا عمل تصفیه آب به پایان رسیده و آب تهیه شده در این قسمت به سمت فلومیکس و عصاره خانه جهت تهیه نوشابه هدایت می‌شود.

«شمایی از پولیشر» «شمایی از تانک زغال اکتیو (تصفیه فیزیکی)» تانک گچ‌گیرخانه: بخشی از آب بدست آمده از چاه به سمت گچ‌گیرخانه هدایت می‌شود.

در گچ‌گیرخانه‌ها، تانک وجود دارد که همواره دو تانک آن مورد استفاده قرار می‌گیرد و تانک دیگر به عنوان ذخیره می‌باشد که اگر احیاناً این دو تانک از سختی بالایی برخوردار شوند، از آب تانک ذخیره استفاده کنند.

سختی آب گچ‌گیرها توسط رزین‌های موجود در تانک گرفته می‌شود.

رزین‌های مورد استفاده در این تانک‌ها از جنس زئولیت سدیم (Zeda2) می‌باشد که به عنوان سختی‌گیر کاتیونی برای حذف کاتیون‌هایذ Mg2+, Ca2+ بکار می‌رود و تا حدودی سختی آب را کاهش می‌دهد.

رزین‌های موجود در این تانک‌ها بعد از مدتی غیرفعال می‌شود که برای احیاء آن از آب نمک استفاده می‌شود.

احیاء در حدود 45-30 دقیقه وقت می‌گیرد.