制冷現調機國內性能測試方法研究

李 鐵

（威凱檢測技術有限公司 廣州 510663）

引言

伴隨著人們生活質量的提高，食品衛生、安全的要求越來越受到關注和重視，制冷現調機作為一種新型制冷設備，其使用的濃縮飲料包與普通飲料相比，減少了防腐劑等化學用品的使用且極大的降低了飲料倉儲、物流等成本。現調飲料還以其方便、快捷、口味繁多、經濟實惠等優勢越來越受到人們的青睞。

同時，隨著現調飲料設備的技術革新以及全球客戶對冷飲/熱飲的各種需求也在不斷提升和變化，例如：夏天用餐時要喝冰爽可口的碳酸冷飲，冬天要喝暖暖的熱飲。這就使得部分現調機設備同時具備冷/熱飲功能，碳酸與非碳酸飲料的自由切換；設備形式上分為桌上型、一體型、6閥4閥3閥等。為各相關企業創造一個公平公正的競爭平臺，且滿足國家節能環保方面的方針政策，填補該類產品國內性能測試方法的空白變得迫在眉睫。

本文從冷卻速度、冰層重量穩定性、冷飲濃度穩定性、冷飲混合均勻性、冷飲含氣量、連續拉杯性能、隨機拉杯性能等七個方面詳細分析及研究制冷現調機國內性能測試方法。將為該類產品的相關企業提供技術參考，進一步促進該產品的國際貿易，為“一帶一路”合作倡議添磚加瓦。

1 產品特點

制冷現調機是通過制冷系統和冷卻介質使經過過濾器凈化后的飲用水（含有或不含有食品級二氧化碳）、飲料濃縮液（外置盒中袋形式）迅速冷卻或僅冷卻飲用水，并將兩者按一定體積比例即時混合成可飲用的冷飲（如汽水、酸性茶飲料、不含果肉的果汁飲料或其他酸性不含氣飲料）并打杯分裝的器具。飲用水、飲料濃縮液和食品級二氧化碳通過塑料管道進行輸送到冷飲現調機。產品示例見圖1。

2 性能測試方法

2.1 冷卻速度

冷飲現調機放置在試驗室內，試驗條件按相關規定進行。接通電源，連續運行，不打杯，記錄冷飲現調機從接通電源到冰層厚度控制壓縮機首次停機時間。采用整機重量差測試法測量冰層重量，即水箱無水帶冰層的整機重量與水箱無水不帶冰層的整機重量之差，須在壓縮機停機后10 min內測量完畢。試驗期間，壓縮機保護系統不應動作。冷飲現調機從接通電源到冰層厚度控制壓縮機首次停機時間不應超過6 h。

2.2 冰層重量穩定性

在冷卻速度測試合格后進行，冷飲現調機在穩定狀態下連續運行72 h，測量冰層重量(須在72 h后的最近一次壓縮機停機后的10 min內測量完畢)。冷飲現調機在穩定狀態下運行72 h后的冰層重量實測值不應超過壓縮機首次停機時冰層重量實測值的±25 %。

2.3 冷飲濃度穩定性

在冰層重量穩定性測試合格后進行，使用左面第一個汽水閥門和飲料閥門（多口味閥可隨機選擇）。

1）首先測試碳酸水和清水是否已經符合表1穩定條件。

2）按照制造商的方法調節現調閥的水流量接近表2目標值。

3）使用糖度為10的可樂型汽水的糖漿進行測試（可用同一種糖漿制作汽水和飲料），按照制造商的方法調節現調閥的糖漿流量到表3規定要求。

4）在壓縮機停機后的10 min內開始，用試驗杯［1］打出汽水和飲料（約355 mL），混合后測試糖度。連續測試汽水和飲料各10杯，計算各自的最大值和最小值的偏差，試驗結果應符合表4要求。

2.4 冷飲混合均勻性

圖1 產品圖片

表1 冷飲濃度穩定條件

表2 冷飲濃度目標值

表3 冷飲濃度規定要求

表4 冷飲濃度穩定性要求

表5 冷飲混合均勻性要求

在冷飲濃度穩定性測試合格后進行，所使用的閥門置時，汽水的液位線與底部容器上端的液位線齊平；同時在步驟⑥中，含氣量計的泄壓閥始終處于關閉狀態。

⑦通過泄壓閥快速排氣，壓力表讀數歸零后閉合泄和糖漿不變。在壓縮機停機后的10 min開始，用試驗杯[1]打出汽水和飲料（約355 mL），注意不要攪動混合，用吸管從杯子的上部、中部和底部取樣進行糖度測試，計算每一杯最大值和最小值的差值。連續測試10杯，試驗結果應符合表5要求。

表6 測試參數設置

2.5 冷飲含氣量

按照表6的參數設置進行冷飲含氣量測試。

1）在冷飲混合均勻性測試合格后進行，所使用的閥門和糖漿不變。

2）測試步驟：

①將含氣量計 (上下兩部分分開) ，浸泡在冰水混合物中至少10 min（注意含氣量計的壓力表表頭和溫度表表頭不要浸到水里）。

②在壓縮機停機后的10 min內，以每分鐘2杯（每杯約355 mL）的頻率測試汽水的溫度，連續5杯的汽水溫度低于4.4 ℃且任一相鄰2杯的溫度偏差≤±0.5 ℃。

③將含氣量測試計的底部容器從冰水混合物中拿出。

④使用試驗杯從閥門處打出飲料（紙杯與閥嘴成45 °角），見圖2。

⑤將試驗杯里的飲料倒入含氣量計的底部容器內（杯子與含氣量計成90 °角，在轉移飲料的過程中，緩慢轉動含氣量計至豎直位置，直到飲料溢出）。

⑥將含氣量底部放置在水平桌面上，快速拿出含氣量頂部，并與底部擰緊。

注意:在步驟⑤中，在汽水倒滿整個底部容器后，需要再從底部容器中倒出部分汽水，使底部容器豎直放壓閥。

⑧十分緩慢地搖動含氣量計，使壓力表讀數恢復到0.03 MPa，然后再次快速按動泄壓閥，待壓力表讀數歸零后閉合泄壓閥。

⑨在水平方向劇烈地往復搖動含氣量計30次后讀取壓力值。

⑩在豎直方向上劇烈地往復搖動含氣量計10次，再次讀取壓力值。

[11]若壓力值沒有變化，讀取此時的壓力值和溫度值；若有變化，重復此步驟⑩繼續搖動，直到壓力值不再變化，讀取壓力值和溫度值。

[12]將含氣量計卸壓，倒出汽水。

[13]重復步驟④～[11]，再連續測試9杯飲料的含氣量，通過壓力值和溫度值查含氣量測試儀器上的對照表得到含氣量，試驗結果應符合表7要求。

2.6 連續拉杯性能

在冷飲含氣量測試合格后進行。冷飲現調機的每個飲料閥門均需進行試驗。

圖2 打杯方法和移入含氣量測試儀器方法

表7 冷飲含氣量要求

1）首先測試左面第一個閥門碳酸水（如果是非汽水現調機，則測試左面第一個閥門清水）是否已經符合表1穩定條件。

2）按照制造商的方法調節每個閥門的水流量接近表2目標值。

3）使用糖度為10左右的可樂型汽水的糖漿進行測試（可用同一種糖漿制作汽水和飲料），按照制造商的方法調節每個閥門的糖漿流量到表3規定要求。

4）在壓縮機停機后的10 min內，以間隔30 s的速度，使用二個試驗杯依次從每個閥門打出汽水或飲料（約355 mL），使用溫度計測量飲料的溫度。

5）測試過程中，按照下面的順序（見表8）依次從不同的閥門中打出汽水或飲料。

6）測試過程中，二個試驗杯交替使用，溫度計要浸在前一杯，直達后一杯打出。

7）按照上面的步驟直到有任意一杯汽水或飲料溫度超標后，停止測試。

注：按照表8的表格，允許在第1輪和第2輪有汽水或飲料溫度超標。

8）試驗結果應符合表9的要求。

2.7 隨機拉杯性能

在連續拉杯性能測試合格后進行。如圖3，在閥門后的每路水循環選定一個首位閥（比如1號、4號、5號和8號）

1）在壓縮機停機后的10 min內，如圖4，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從1號閥連續打出汽水或飲料（約355 mL）測試溫度，如果連續5杯符合表10穩定條件，最后一杯的打杯時間就是1號閥測試的開始時間，等待30 min后從1號閥再打1杯測試溫度。

2）步驟1）結束后，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從4號閥連續打出汽水或飲料（355 mL）測試溫度，如果連續5杯符合以下穩定條件，最后一杯的打杯時間就是4號閥測試的開始時間，等待30 min后從4號閥再打1杯測試溫度。

3）步驟2）結束后，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從5號閥連續打出汽水或飲料（355 mL）測試溫度，如果連續5杯符合以下穩定條件，最后一杯的打杯時間就是5號閥測試的開始時間，等待30 min后從5號閥再打1杯測試溫度。

表8 拉杯順序

表9 連續拉杯性能要求

圖3 取樣閥門

表10 隨機拉杯穩定條件

圖4 取樣順序

表11 隨機拉杯穩定條件

4）步驟3）結束后，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從8號閥連續打出汽水或飲料（355 mL）測試溫度，如果連續5杯符合以下穩定條件，最后一杯的打杯時間就是8號閥測試的開始時間，等待30 min后從8號閥再打1杯測試溫度。

5）等待30 min后再打出的飲料溫度，試驗結果應符合表11的要求。

3 結論

綜上所述，從冷卻速度、冰層重量穩定性、冷飲濃度穩定性、冷飲混合均勻性、冷飲含氣量、連續拉杯性能、隨機拉杯性能等七個方面制定的制冷現調機國內性能測試方法，能綜合評估該產品的性能特點，為相關企業在該類產品的技術革新、質量提升方面提供參考。