软饮料工艺学-第五章

1、质量国家监督抽查部分质量较好的产品及企业名单企业名称椰树集团海南椰汁饮料有限公司河北承德露露股份有限公司杨协成（广州）有限公司山西大寨饮品有限公司厦门银鹭食品有限公司宜昌九龙食品饮料有限公司名称椰子汁杏仁露豆奶核桃露椰子汁花生奶商标椰树露露杨协成大寨银鹭金贝规格245ml/听240ml/罐250ml/瓶240ml/罐350ml/罐1l/瓶2006年本章问题影响豆乳质量的因素及控制措施豆乳不同生产工艺流程及操作要点影响豆乳稳定性的因素国内外豆乳加工的异同点发酵豆乳其他植物蛋白饮料生产第一节 蛋白饮料基本概念 由蛋白质（植物蛋白或动物蛋白）、脂肪（植物油脂或动物油脂）、糖类、食用纤维（水溶性或水不

2、溶性）、淀粉类、维生素类（水溶性或油溶性）、矿物质类等物质组成的营养性饮料。指用蛋白质含量较高的植物果实、核果类或坚果类的果仁为原料，与水按一定比例经磨浆、浸提、过滤、均质等工序，调配制成的蛋白饮品，其成品蛋白质含量不低于0.5%（w/v）。蛋白饮料植物蛋白饮料植物蛋白饮料(植物性)乳饮料(动物性)果汁乳饮料咖啡乳饮料巧克力乳饮料蛋奶饮料调制乳饮料乳酸发酵乳:酸奶(凝固型、搅拌型)双歧杆菌酸奶酒精发酵乳：酸奶酒乳酸菌饮料：活菌型、杀菌型发酵乳饮料原汁饮料：纯豆浆调制饮料：果味豆奶、椰汁、杏仁露发酵型饮料：酸豆奶蛋白质蛋白质脂肪脂肪矿物质、维生素、异黄酮矿物质、维生素、异黄酮碳水化合物碳水化合物

3、一 大豆的营养成分大豆蛋白质中含有人体的必需氨基酸，但met、thr和cys含量较少含30-40%蛋白质，其中有80-88%可溶于水，这是豆乳中的主要成分1 1 蛋白质和氨基酸蛋白质和氨基酸大豆蛋白质的氨基酸组成大豆蛋白质的氨基酸组成必需氨基酸phelystrpmetthrleuilevalser含量5.016.361.281.463.517.325.015.185.59非必需氨基酸hisgluaspglyalaproargtyrcys含量2.5518.5012.114.524.255.287.423.601.582 2脂肪脂肪脂肪中含有大量亚油酸（51%）、油酸（23%）、亚麻酸（7%）等不

4、饱和脂肪酸；占脂肪酸总量的80%以上；还含有1.5%的磷脂，大部分为卵磷脂；含有17-20%脂肪在人体消化吸收率很高，可达97.5%豆油中所含的脂肪酸豆油中所含的脂肪酸饱和脂肪酸/%名称肉桂酸豆蔻酸棕榈酸硬脂酸范围0.571225.5平均值0.10.210.73.9不饱和脂肪酸/%名称棕榈油酸油酸亚油酸亚麻酸范围0.520503560213平均值0.322.850.86.83 3 碳水化合物碳水化合物 大豆含有20-30%左右的碳水化合物，其中粗纤维18%，阿拉伯聚糖18%、半乳聚糖21%、其余为蔗糖、棉籽糖、水苏糖等。由于人体系统中不含水解水苏糖和棉籽糖的酶，因而不能被人体所利用，反而被产气

5、菌所利用，引起人体胀气、腹泻等。4 4 矿物质矿物质钾1503钙191镁199磷465钠2.2锰2.26铁8.2铜1.35锌3.34硒6.16大豆中矿物质含量（mg/100g）5 5 维生素维生素名称-胡萝卜素硫胺素核黄素泛酸烟酸含量0.22.411.017.52.3122025.9名称生物素叶酸肌醇胆碱抗坏血酸含量0.62.31.92.63400200大豆中主要维生素含量（g/g）6 6大豆异黄酮大豆异黄酮含量12004200g/g大豆异黄酮有抗肿瘤活性、抗溶血、抗氧化、抑制真菌活性有苦味和收敛性，含量过高会产生不愉快感脂肪氧化酶脲酶酶与抗酶与抗营养因子营养因子大豆低聚糖皂甙凝血素胰蛋白酶抑

6、制剂大豆中抗营养因子大豆中抗营养因子热不稳定的抗胰蛋白酶（antitrypsin）凝血素（hemoglutinin）肌醇六磷酸（phytate）致甲状腺肿素（goitrogen）抗维生素因子热稳定的雌激素（estrogen）皂甙（saponins）脂肪氧化酶脲酶胰蛋白酶抑制剂豆腥味来源；不饱和脂肪酸在脂肪氧化酶作用氧化分解，分解产物正己醛、正己醇产生豆腥味分解酰胺和尿素，产生co2和氨；是大豆中活性最强的酶；我国食品卫生标准中规定，含豆粉的婴幼儿代乳品，尿酶实验阴性。是大豆中主要的抗营养因子，pi=4.5，可抑制胰蛋白酶的活性是一种糖蛋白，pi=6.1，有凝固动物体的红血球的作用皂甙凝血素含量

7、约为0.56%，有溶血作用，能溶解人体血栓，可将其提取出来治疗心血管疾病，但有一定毒性豆乳、人乳、牛乳主要成分豆乳、人乳、牛乳主要成分成分热量（kj/100ml）水分（g/100ml）pro（g/100ml）fat（g/100ml）豆乳175.890.83.62.0人乳255.288.21.43.1牛乳246.988.62.93.3豆乳、牛乳和豆乳、牛乳和fao/whofao/who理想必需氨基酸含量理想必需氨基酸含量必需氨基酸ileleulysmet+cysphe+tysthrtrpval豆乳5.38.86.52.58.04.51.35.0牛乳6.310.08.13.510.34.91.46

8、.9理想4.07.05.53.56.04.01.05.0三、豆乳的营养价值三、豆乳的营养价值豆乳含有大豆主要水溶性成分与牛乳、人乳相比，豆乳蛋白质含量较高，脂肪、总糖含量较低，不含胆固醇大豆异黄酮大豆低聚糖大豆皂甙双歧因子膳食纤维功能抑制-葡萄糖苷酸和偶氮还原酶四影响豆乳质量的因素及防止措施四影响豆乳质量的因素及防止措施v1豆腥味的产生与防止：v豆腥味的产生：v亚油酸、亚麻酸 氢过氧化物 降解 醛、酮、醇、呋喃、-酮类、环氧化物等异味成分。v脂肪氧化酶多存在与靠近大豆表皮的子叶处，在整粒大豆中活性很低，当大豆破碎时，由于氧气存在以及和底物接触，从而产生催化反应。脂肪氧化酶、o2降解四影响豆乳质

9、量的因素及防止措施四影响豆乳质量的因素及防止措施亚油酸亚麻酸脂肪氧合酶o2氢过氧化物降解醛、酮、醇、呋喃、-酮类环氧化物等异味成分1豆腥味的产生与防止1.11.1豆腥味的防止豆腥味的防止防止措施防止措施干热处理：热空气高温瞬时加热大豆，干热处理温度为120-200，处理时间为10-30秒蒸汽法：120-200高温蒸气加热7-8秒热水浸泡法与热磨法：80水浸泡30-60min，磨碎制浆；泡好大豆沥水加沸水磨浆，在80下保温10-15min。热烫法：脱皮豆投入80的水中，保持10-30min。80以上脱皮豆保温18-20min，90以上脱皮豆保温13-15分钟，沸水保温10-12min酸、碱处理法

10、：调整溶液ph值抑制脂肪氧化酶活性v柠檬酸调节ph值3.0-4.5，适合于热浸泡法。na2co3、nahco3、na0h、koh等调节ph值7.0-9.0之间。碱可在浸泡、热磨、热烫时加。加碱突出效果是对苦涩味的消减明显，且可提高蛋白质溶出率。豆腥味脱除香料掩蔽真空脱臭酶法脱腥用蛋白分解酶作用于脂肪氧化酶，可以除去豆腥味；用醛脱氢酶、醇脱氢酶等作用于产生豆腥味的物质，通过生化反应把腥味成分转化成无臭成分；苦涩物质苦涩味的产生与防止苦涩味的产生与防止大豆异黄酮等蛋白质水解产生的苦味肽卵磷脂氧化产物磷脂胆碱有苦涩味的氨基酸、有机酸、不饱和脂肪酸氧化产物苦涩味防止措施苦涩味防止措施控制蛋白质水解1在

11、低温下添加葡萄糖酸-内酯，抑制-葡萄苷酶活性2发展调制豆乳3浸泡水的温度和ph：50、ph6时产生的异黄酮最多4在抗营养因子中，胰蛋白酶抑制因子和凝血素属于蛋白类，热处理可使之失活棉籽糖和水苏糖在浸泡、去皮、去渣工序中会除去一部分，大部分仍残留在豆乳中3 3抗营养因子去除抗营养因子去除4豆乳沉淀的产生及防止v所有的植物蛋白饮料生产中经常出现分离沉淀问题，大多数厂家都采用添加食品乳化稳定剂的方法；v植物蛋白饮料是一个复杂的分散系。主体由三种互不相溶的液相组成：其分散质为蛋白质和脂肪，分散剂为水，外观呈乳状液态，属热力学不稳定体系。 稳定性稳定性脂肪脂肪也会聚集上浮，饮料的稳 定性由此被破坏。温度

12、、ph离子浓度蛋白质浓度粒子下沉速度12344.1蛋白质：v影响蛋白饮料稳定的因素主要有浓度、粒度、ph值、电解质、温度等。这几因素不是孤立存在的，互相之间有着紧密的联系。v受上述因素的影响，饮料中蛋白质会出现集聚、絮凝和凝结几种现象，形成沉淀。v）蛋白质浓度对蛋白饮料稳定性影响 v在植物蛋白饮料乳状液体系中，存在蛋白质、脂肪两种微粒。v在一定条件下，蛋白质蛋白质相互作用，发生絮凝而产生沉淀；v而蛋白质脂类相互作用，有利于乳状液的稳定。v这两种相互作用都与蛋白质浓度有一定关系。 v蛋白质浓度对范德华引力和静电斥力的影响：v在胶体溶液中，被分散的胶体粒子受到两种方向相反的力，范德华引力与粒子表面

13、存在双电层而引起的静电斥力。v蛋白质蛋白质相互作用一般发生在蛋白质多肽链间静电斥力受到抑制而范德华引力增大的情况下。 v选择较稀的蛋白质浓度，也有利于植物蛋白饮料的稳定。v蛋白质浓度对 o/w型乳状液的稳定作用v当把植物蛋白饮料看作是o/w型乳状液时，脂肪是被分散的粒子，蛋白质是大分子乳化剂。v可溶性蛋白质能够扩散并吸附在油水界面上，是决定蛋白质乳化性质的最重要的特征。v当有足够大的界面的时候，大多数蛋白分子广泛地展开和散布成一单分子层，形成界面。 v通常在蛋白质乳化的o/w型体系中，要求界面蛋白质浓度为0.520mg/cm3，体系蛋白质浓度在0.5%5%之间。v在理论上适宜的蛋白质浓度可由公

14、式求出，而在实际生产中，计算的结果偏差过大，需经多次选择实验，即可确定蛋白质浓度。 v2）ph对稳定性的影响：v从结构上讲，蛋白质分子在不同ph值时，呈现酸性或碱性。v对于种子蛋白质，在ph35范围内都可产生絮凝沉淀。v因此，蛋白饮料的最终ph最好控制在78之间，浸提液选择碱性缓冲溶液ph控制在9.5左右。v3）电解质对稳定性的影响v按胶体化学理论分析，体系中的分散质带有净电荷是保持胶体稳定的主要因素。v在胶体溶液中加入电解质溶液，这样就增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶体粒子创造了吸引带相反电荷离子的有利条件。于是，胶体粒子所带的电荷部分地或全部地被中和，从而失去了保持稳定性的主要因素

15、。v电解质的种类和浓度对胶体稳定性有较大影响。 v在碱性ph时，种子蛋白带有许多负电荷，此时，溶液中若含有大量阳离子，如ca2+、mg2+等二价离子或多价阳离子时，体系的稳定性将降低。v尤其是ca2+的影响更大，因为钙离子通过蛋白质电离的羧基能形成交联蛋白质，而这种蛋白钙通常是难溶的，当加热时还会形成凝胶。 v电解质浓度的影响反映在中性盐的“盐溶效应” 和“盐析效应” 上。v在0.51mol/l浓度时，具有“盐析效应” 。v因此，在植物蛋白饮品的生产中，应该避免高浓度的中性盐和含有ca2+、mg2+等二价金属离子和其他多价离子的存在。v因此，采用电渗析、离子交换、反渗透或超滤等方法将阳离子除去

16、，能提高蛋白质的溶解度。v4）温度对稳定性的影响 温度对植物蛋白饮料稳定性的影响主要表现在对蛋白质变性作用的影响；v低温和高温都可导致这种变性；v低温对原料作用较大，冬季贮存原料温度低于0以下，将使蛋白变性，这可能和蛋白质的疏水相互作用有关，导致某些基团的解离和重排。 v高温使分子间产生剧烈运动，易于打断稳定蛋白质二三级结构的键，蛋白质的疏水基团暴露，使蛋白质与水分子间的作用减弱，导致溶解度下降；v因此，生产中在满足生产工艺要求情况下，应尽量缩短加热时间，增强蛋白质与脂类的相互作用，杀菌后迅速冷却，这些都有利于减小变性程度，从而提高产品的稳定性。 4.2沉降速度对植物蛋白饮料稳定性的影响在不考

17、虑电荷的影响时，其沉降速度符合在不考虑电荷的影响时，其沉降速度符合斯托斯托 克斯克斯定律。定律。v=2gr2(1-2)/92式中式中 v 上浮或沉淀的速度上浮或沉淀的速度 g 重力加速度重力加速度 r 油滴半径油滴半径 1油相密度油相密度 2 水相密度水相密度 2 水相黏度水相黏度v要使饮料稳定，必须选择沉降速度的最小值。方法有：va增强分散介质的黏度，比如使用增稠剂；vb采用高压均质，可提高蛋白饮料稳定性的原因：v使颗粒直径减小，粒子达到微粒化的一个重要措施。v均质的压力和温度是保证均质效果的两个重要工艺参数。选择依据是即要避免蛋白质变性，又要使粒子微粒化。 v高压均质增加了相界面，提高了蛋

18、白质脂类相互作用的程度，而蛋白质和脂类的结合又能防止蛋白质的热变性，主要原因是存在着高热容量的基团和水的相对缺乏。vc根据斯托克斯方程，液滴上浮或下降的速度正比于两相的密度差。 若密度差为零，则乳状液不发生上浮或下降。v密度调整剂：v乙酸异丁酸蔗糖酯(简称糖酯) v松香酸甘油酯(酯胶)4.3微生物v微生物是影响豆乳稳定性的主要因素之一；v豆乳富含蛋白、糖等影响物质，ph呈中性，十分适宜微生物繁殖，从而导致豆乳分层，产生沉淀。v措施：加强卫生管理和质量控制，规范杀菌工艺。第三节：豆乳的生产工艺v一 豆乳生产的工艺流程：v我国传统的豆乳生产工艺：v大豆挑选清洗浸泡磨浆煮浆调配均质杀菌产品v主要问题

19、：v有不良的豆腥味和苦涩味；易腐败；有抗营养因子。大豆清理过滤磨浆去皮浸泡无菌包装杀菌均质脱臭高温瞬时灭菌调配成品1检验成品2检验冷却杀菌包装v丹麦奶制品丹麦奶制品承包公司豆乳生产工艺流程图承包公司豆乳生产工艺流程图v大豆 预清理 脱皮 后清理 浸泡 磨碎 分离 脱臭 调制 均质 冷却贮藏 超高温杀菌 包装 成品v日本精研舍株式会社日本精研舍株式会社豆乳生产工艺流程图豆乳生产工艺流程图v大豆大豆脱皮脱皮酶钝化酶钝化磨碎磨碎分分离离调制调制杀菌脱臭杀菌脱臭均质均质冷却冷却无菌包装无菌包装成品成品v瑞典阿伐瑞典阿伐- -拉伐有限公司拉伐有限公司豆乳生产工艺流程豆乳生产工艺流程v大豆大豆浸泡浸泡磨碎

20、磨碎酶钝化酶钝化分离分离调制调制澄清澄清超高温杀菌超高温杀菌包装包装成品成品v美国伊利诺斯州豆乳生产工艺流程图美国伊利诺斯州豆乳生产工艺流程图v大豆大豆 加热加热 脱皮脱皮 蒸煮蒸煮 磨碎磨碎 均质均质 调制调制 超高温杀菌超高温杀菌 包包装装 成品成品二、工艺要点v1原料选择v以新鲜的全大豆为原料制得的豆乳质量最好。v2浸泡：v目的：软化细胞组织，降低磨浆时的能耗与设备磨损，有利于蛋白质等的提取；v浸泡条件：豆:水=1:34，水温10以下，浸泡时间1012h；水温1025，浸泡时间610h；采用热浸泡可缩短时间，但水温一般不超过90。v浸泡时适量加入nahco3或柠檬酸，其目的为： 可缩短浸

21、泡时间； 能很好的脱除大豆中的色素； 起到钝化酶的活性，可减轻豆腥味；v但磨浆后必须调节ph至6.5-6.8；v3脱皮v大豆脱皮可减轻豆腥味，提高产品白度；v脱皮的方法：v浸泡之前的干法去皮；v浸泡之后的湿法去皮。4磨浆：干豆:泡好豆1:2.4浸泡大豆(蛋白体膜松脆) 蛋白质溶出机械破碎 细度粗蛋白质不易溶出细蛋白质易溶出纤维进入豆浆产品粗糙，色泽灰暗。堵塞筛孔，影响滤浆效果，产率降低。实际生产:粉碎细度在100-120目（150目），颗粒直径为10-12mv加水方式：研磨时与进料速度配合定量进水。v流水带动大豆在磨内起润滑作用；v磨运转时会发热，加水可以起冷却作用，防止大豆蛋白质热变性；v可

22、使被磨碎的大豆中的蛋白质溶离出来，形成良好的溶胶体。v一般磨的转速越高，水的流量越大；v石磨用水量要比砂轮磨少；v磨豆时的加水量，一般为每千克泡好的豆加2-5千克水。 单罐煮浆设备单罐煮浆设备1.1.排气阀排气阀 2.2.排排气管气管 3.3.排浆供汽管排浆供汽管 4.4.三通三通 5.5.煮浆供汽管煮浆供汽管 6.6.煮浆罐煮浆罐 7.7.进浆管进浆管 8.8.电电磁阀门磁阀门 9.9.注浆器注浆器 10.10.温温度计度计 11.11.排浆阀门排浆阀门 溢流煮浆罐溢流煮浆罐7脱气 ：消除泡沫对后续操作极为不利 煮浆时易出现假沸现象 脱臭脱气装置 1扩散泵 2脱气罐3电控箱 4出浆泵 5真空

23、泵 v8调制：v豆乳通过调配，有助于改善豆乳稳定性和质量，同时可调制成各种风味的豆乳产品。v1）添加稳定剂：常用乳化剂蔗糖酯、单甘酯和卵磷脂，添加量一般为油脂量的12%左右；v常用增稠剂如cmc-na、海藻酸钠、黄原胶等，用量为0.05-0.1%；v2）添加赋香剂：常用各种香味物质调制各种风味豆乳，还可掩盖豆乳本身的豆腥味；常用物质有奶粉、鲜奶、可可、咖啡等；v3）添加营养强化剂，强化维生素、钙等； v9加热杀菌：v常压杀菌82121 下保温15min；v高温短时间连续杀菌（uht）：条件为110120 、1015s；目的是破坏抗营养因子，钝化酶的活性，杀灭部分微生物，同时可提高豆乳温度，有助

24、于脱臭。v超高温瞬时杀菌(htst) 10均质目的：防止脂肪上浮；防止脂肪上浮；使吸附于脂肪球表面的蛋白质量增使吸附于脂肪球表面的蛋白质量增加，缓和变稠现象；加，缓和变稠现象；提高蛋白质稳定性，防止出现沉淀；提高蛋白质稳定性，防止出现沉淀；增加成品光泽度；增加成品光泽度；改善成品口感。改善成品口感。v影响因素：影响因素： 均质压力：压力越高效果越好，一般采用15-25mpa。 均质温度：均质温度越高，均质效果越好。70-80之间比较适宜。 均质次数：增加均质次数可提高均质效果。普遍采用的是两次均质。v包装保温桶4瓶塑料袋复合蒸煮袋无菌包装系统 四、豆奶饮料生产的四、豆奶饮料生产的haccp h

25、accp v影响豆奶质量的物理化学因素（1）大豆中残存的霉变粒，杂质等未能清除而对豆奶色泽、稳定性、口感造成影响。（2）浸泡时某些因素如水温、浸泡时间、ph值控制不当对蛋白质提取率、产品稳定性、豆奶腥味的影响。（3）酶钝化时温度，ph值控制不准对豆奶质量产生不良影响。（4）脱臭工序中，真空度、温度、时间掌握不准致使豆腥味残存或香味损失。v（5）豆奶调制中乳化剂，增稠剂，香料等添加量的变化影响成品的稳定性，香味等。v（6）均质的压力，温度，次数的不同对成品口感的细腻，乳化效果的影响。v（7）杀菌温度，时间掌握不当导致产品褐变，维生素，糖类等营养成分损失。v影响豆奶质量的生物因素：v1）原料中残存

26、霉变粒导致产品污染。v2）黄豆因浸泡时间过长致使微生物大量繁殖污染成品。v3）半成品豆浆调配时间过长，不能及时杀菌导致产酸菌生长，饮料ph值下降，蛋白质凝固变性。v4）杀菌温度偏低或时间偏短导致耐热芽孢菌在饮料中残存，存放期间菌又大量繁殖而污染产品。v5）包装容器因消毒不彻底，残留微生物对产品造成危害。v6）无菌灌装环境中残存微生物进入饮料中导致污染。v7）包装材料密封性不好或包装时封口不严导致细菌进入豆奶中造成二次污染。豆豆奶奶饮饮料料生生产产过过程程的的haccp 运运用用表表 生生产产工工序序 潜潜在在危危害害 ccp 关关键键限限值值 监监测测记记录录程程序序 纠纠偏偏措措施施 原原料

27、料清清理理 原原料料内内的的霉霉变变粒粒， 其其它它杂杂质质（如如石石块块，金金属属） 原原料料含含杂杂量量标标准准 抽抽样样检检测测含含杂杂量量并并记记录录 清清除除霉霉变变粒粒杂杂质质或或退退货货 脱脱皮皮 脱脱皮皮率率低低影影响响成成品品质质量量（如如涩涩味味，豆豆腥腥味味，色色泽泽） 脱脱皮皮率率95% 检检测测并并记记录录脱脱皮皮率率 适适当当干干燥燥后后再再脱脱皮皮 浸浸泡泡 浸浸泡泡时时水水温温，浸浸泡泡时时间间，水水，ph值值掌掌握握不不当当对对产产品品的的影影响响 遵遵照照不不同同条条件件下下的的浸浸泡泡标标准准 目目测测或或仪仪器器分分析析豆豆的的涨涨发发率率 调调节节水水

28、温温， 时时间间或或ph值值 磨磨浆浆和和酶酶的的钝钝化化 磨磨浆浆时时的的加加水水量量， 水水温温， 浸浸泡泡时时间间，水水，ph值值产产生生偏偏差差造造成成的的影影响响 按按不不同同生生产产条条件件的的饿饿适适宜宜标标准准 测测定定浆浆体体积积检检测测脂脂肪肪氧氧化化酶酶活活性性 加加水水加加温温或或去去除除不不合合格格品品 渣渣浆浆分分离离与与脱脱臭臭 高高的的渣渣含含水水量量， 脱脱臭臭时时的的真真空空度度低低对对产产品品造造成成的的不不利利影影响响 渣渣含含水水量量85%， 真真空空度度是是20kpa。 测测定定渣渣含含水水量量记记录录真真空空度度 继继续续离离心心分分离离提提高高真

29、真空空度度 豆豆奶奶调调制制 辅辅料料添添加加不不准准确确， 调调制制时时间间过过长长等等造造成成的的不不利利影影响响 遵遵照照辅辅料料用用量量标标准准及及时时调调配配 调调配配室室计计量量记记录录检检测测含含糖糖量量感感官官检检验验 适适当当调调整整或或废废弃弃 均均质质 均均质质的的温温度度， 压压力力的的变变动动产产生生影影响响 温温度度 7080? 压压力力3040mpa 均均质质条条件件记记录录 调调整整以以达达到到均均质质条条件件 杀杀菌菌 杀杀菌菌时时温温度度， 时时间间的的变变动动导导致致杀杀菌菌不不足足或或过过度度，产产品品变变劣劣 130?20秒秒或或121?15分分钟钟

30、记记录录杀杀菌菌时时的的表表压压和和温温度度及及杀杀菌菌时时间间 调调整整压压力力及及延延长长或或缩缩短短时时间间 容容器器消消毒毒 消消毒毒不不彻彻底底残残留留微微生生物物 按按规规定定的的蒸蒸汽汽温温度度溶溶液液浓浓度度 按按一一定定比比例例抽抽样样检检验验容容器器 剔剔除除不不合合格格品品 包包装装 包包装装间间空空气气中中残残留留微微生生物物导导致致产产品品污污染染，包包装装时时未未完完全全密密封封 空空气气过过滤滤至至一一级级按按要要求求封封口口 按按比比例例抽抽样样检检验验 剔剔除除不不合合格格品品 成成品品检检验验 检检查查：一一般般活活菌菌数数，大大肠肠菌菌 按按比比例例抽抽样

31、样检检验验 停停止止出出库库并并回回收收，检检查查原原因因 注注：打打“”处处表表示示此此工工序序为为关关键键控控制制点点 1）香精形成商品性生产，增加了汽水品种，吸引了各种不同爱好的消费者；2）液体co2的制成，减少了生产co2的麻烦，进一步有利于工业化生产；3）发明了帽形软木塞和皇冠盖，使汽水能进行运输，并能贮存一定时间，可保持co2的一定含量。4）美国成功的制造出机械化汽水生产线，更促进了汽水的工业化发展。汽水发展速度快的原因第二节：汽水生产设备第二节：汽水生产设备设备设备水水处处理理冷冷冻冻碳碳酸化酸化 配料配料灌装灌装清清洗洗二二 分类分类碳酸饮料果汁型果味型可乐型低热量型其他型果汁

32、2.5%，固形物8-10%，酸0.2-0.3%，co2：2-2.5倍；如桔汁果汁2.5%，糖8-10%，酸0.1-0.2%，co2：2-4倍，如桔子汽水含焦糖色素、可乐香精、水果香精或类似可乐、水果型的混合香气以甜味剂全部或部分代替糖类，热量每100ml不高于75j含有植物抽提物或非果香型的食用香精为赋香剂的碳酸饮料；水处理系统水处理系统由于各地水质不同，各厂的经济条件不一，所采用的水处理方法也有差别。制冷系制冷系统统主要作用在于冷却灌装用的软水和混合糖浆，保证水的温度足够低，最大程度的保留co2。制冷方式：直冷式，间接冷式制冷设备：压缩机、贮氨罐、减压阀、油氨分离器、蒸发器、冷凝器、冷却器配

33、料系统配料系统作用将砂糖溶解过滤后，冷却到一定温度；将糖溶液与需要的配料包括果汁、香精香料、柠檬酸、色素等配成混合糖浆，然后进入灌装程序。主要设备溶糖锅、糖浆过滤器、糖浆贮罐、糖浆冷却器。灌装系灌装系统统卸瓶机、洗箱机、洗瓶机、混合机、罐装机、压盖机、打码机、检验器、贴标机、装箱机、cip自动清洗设备第三节：汽水生产工艺第三节：汽水生产工艺一次罐装法（预调式罐装法、成品罐装法、前混合法）：新方法，将调味糖浆与水预先按一定比例泵入汽水混合机内，进行定量混合后再冷却，然后将该混合物碳酸化后再装入容器。二次罐装法（后混法、预加糖浆法、现调式罐装法）：旧方法。一二次灌装法（后混法）一二次灌装法（后混法

34、）饮 用 水二 氧 化 碳水 处 理 冷 却净 化汽 水 混 合辅 料空 瓶洗 瓶 工 序空 瓶 检 查成 品产 品 检 验压 盖二 次 灌 装一 次 灌 装冷 却配 料过 滤溶 化砂 糖二次灌装法特点二次灌装法特点工艺过程简单，便于掌握1.设备投资少，易于操作2.生产规模较小，适合于小型工厂3.调整配方容易，便于转向4.底料占据体积，刹口感较小5.二一次灌装法（预混法） 饮用水 冷却辅料空瓶洗瓶工序空瓶检查水处理二氧化碳净化成品成品检查压盖装瓶汽水混合冷却定量混合配料过滤溶化砂糖汽水混合一次灌装法特点一次灌装法特点设备复杂，投资大设备复杂，投资大生产规模大，适合大型连续化工厂；生产规模大，适

35、合大型连续化工厂；调整配方较难，刹口感强调整配方较难，刹口感强3 3工艺过程复杂，但自动程度较高；工艺过程复杂，但自动程度较高；1 12 24 4第四节 糖浆的制备和配合糖浆制备的工艺流程砂糖称量溶解过滤杀菌冷却脱气浓度调整配料均质杀菌冷却贮存糖浆热水溶糖工艺热水溶糖工艺50-55热水搅拌溶糖冷却20粗过滤39精滤90杀菌（杀菌不良返回溶糖罐）糖液一 糖溶液的制备连续式间歇式热溶冷溶热 水溶解蒸 汽加热优点：设备简单；节约燃料。缺点：时间长，设备利用率低，缺少杀菌工序，对于防止糖浆的污染是不利的，因此要求车间卫生高，如果存放一天，必须配成60-65obx。零散饮料，纯度要求较高或要求延长贮藏期

36、的最好。优点：能杀灭附于糖内的细菌；可分离糖中杂质；溶解快。优点：溶糖速度快，可杀菌，能量消耗相对少；缺点：直接通蒸汽会因冷凝带入冷凝水，糖浓度和质量受影响；若用夹层锅，因锅壁温度较高出现死角，易使糖粘结；有杂质浮于液面需进行过滤；影响操作环境。优点：避免蒸汽加热时糖的粘结；采用50-55热水，减少了蒸汽带来的麻烦；粗过滤可除去糖液中的悬浮物和杂质，减轻后续工作负担；在39过滤，避免产生絮凝物；温度过低使糖液黏度上升影响过滤效果；采用精滤，过滤出的糖液呈无色透明状连续式：糖和水从供给到溶解、杀菌、浓度控制和糖液冷却都是连续进行。国外大多采用此法。优点：生产效率高，全封闭，全自动操作，糖液质量好

37、，浓度误差小；缺点：设备投资大。v糖液的配制也可采用浓糖浆进行调配。v例1：用57%糖液配制100l55%的标准糖浆，应加57%的糖液多少kg？应加水多少kg？（已知57%的糖液密度为1.271；55%的糖液密度为1.263）v例2：现有糖浆23l，其浓度为550bx，其中糖和水各多少？（550bx相对密度为1.26kg/l）3 3糖液的净化糖液的净化1）以过滤为主要手段：适用于精细优质砂糖或饮料用糖净化净化2）以吸附为主：砂糖质量较差或一些特殊饮料，如无色透明白柠檬汽水，对糖液色度要求很高，用活性炭（一般用量为砂糖质量0.5-1%）。二 糖液的调配定义：根据不同碳酸饮料的要求，在糖液中加入酸

38、味剂和香精、色素、防腐剂、果汁及定量的水等，混合均匀即为糖浆，此过程为糖浆的调配。1物料处理物料需预先制成一定浓度的水溶液，并经过过滤在进行调配。2糖浆调配原则调配量大的先调入，如糖液、水配料容易发生化学反应的间开调入，如酸和防腐剂黏度大，起泡性原料较迟调入，如乳浊剂、稳定剂挥发性原料最后调入，如香精香料v2.1一般顺序糖液酸味剂甜味剂防腐剂香精色素乳化剂果汁定容注意：各种原料配成溶液后在搅拌作用下缓慢加入，搅拌不能太剧烈，避免空气大量混入影响灌装和储藏，也影响碳酸化。糖酸比是决定汽水风味的决定性因素糖酸比是决定汽水风味的决定性因素各种汽水的甜度为8-15%各种汽水的酸度为0.05-0.25%

39、常见为12.5-13.5%常见为0.08-0.15%其它辅料参考用量 一般 常用香精 0.01-0.25 0.08-0.15色素 0.0001-0.005%果汁 1%、5%、10%、30%提取液 1%、5%、10%防腐剂 参照国家标准2.22.2调和工艺调和工艺2.2.1间歇式：热调和：在高温下进行配料，通常用热溶糖的糖液直接配料，然后冷却。优点：只经过一次加热就完成了溶糖、调和、杀菌的操作，节省能源；缺点：破坏了果汁饮料的风味和营养成分，香精挥发损失大，所以香精要选用耐热的，只适用于果味型冷调和：在常温下（也有人提出在20）进行配料，然后杀菌，冷却，多用于热敏性香料多的和果汁型饮料的生产。v

40、2.3.2连续式v优点：糖浆精度高，大量降低原料的损耗，由于是全封闭自动操作，卫生状况好；v缺点：设备一次投资大。各溶液高位槽第一调和罐混合器混合器定量比例泵第二调和罐均质机输出定量比例泵调和工艺流程的布置应遵循的原则注意卫生，溶糖部分与配料部分应分开；配料间与罐装线应尽量靠近；管路要简捷，减少弯头，尽量利用液位差压力，避免使用临时胶管；与前后工序的设备能力要平衡；便于操作、计量。第五节：碳酸化第五节：碳酸化一碳酸化原理水吸收co2的作用称为二氧化碳饱和作用或碳酸化作用(carbonation)co2+h2oh2co3亨利定律：气体溶解在液体中时，在一定温度下，一定量液体中溶解的气体量与液体保

41、持平衡时的气体压力成正比。即当温度t一定时：v=hp；v：溶解气体量；p：平衡压力；h：亨利常数道尔顿定律：混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和。二、影响二氧化碳溶解度的因素二、影响二氧化碳溶解度的因素溶解度：在一定温度和压力下，co2在水中的最大溶解量（实际上是方程的动态平衡）叫co2在水中的溶解度。气体的溶解度多用溶于液体中的气体容积来表示，对co2来说，在0.1mpa，温度为15.56时，1体积水可溶解1体积的co2，即co2的溶解度近似为1。欧洲常用的溶解量单位为g/l，两者的关系是1容积约等于2g/l。影响因素影响因素2）水的温度3）接触面积和接触时间1）二氧化碳气体的分压力4

42、）液体和溶质的种类在标准状态下，co2在水中的溶解度为1.713，在酒精的为4.329；当液体中有胶类、盐类时有利于co2溶解，悬浮杂质不利于co2溶入。5）空气coco2 2的亨利常数的亨利常数温度/051015202530h1.7131.4241.1941.0190.8780.7590.665温度/ 3540506080100-h0.5920.5300.4360.3590.2340.145-注：h是指在一定温度下，单位体积的溶液在单位压力下溶解的co2的体积数v在汽水混合时，即碳酸化时，水温越高，达到所需含气量使用的压力越高，但压力较高时，实际溶解度偏离亨利定律，真值小于理论值，因为亨利常

43、数是压力和温度的函数即h=f（t，p）；v因此引入两个参数来修正；v即h= -pi修正修正coco2 2亨利常数的亨利常数的值值温度/101.840.025250.7550.0042500.4250.00156750.3080.0009631000.2310.000322v例：在25时，测得汽水的表压为0.5mpa，则co2的溶解量为：vv= （-pi）pi（ pi 为绝对压力）v在实际工业化生产时常用工程大气压作为压力单位，一般以1kgf/cm2（1.01105pa）的压力表示1个工程大气压，简称大气压。因为在1个大气压下，压力表显示为0kg/cm2，所以绝对压力应为表压+1。所以pi=0.

44、510+1=6kgf/cm2。vv=（0.755-0.00426）6=4.38（倍容积）糖浆混合机及其管线中存在有空气糖浆中溶解有空气糖浆管路中存在有空气抽水管线有泄露空气来源空气来源 co2气路有泄露水中溶解有空气co2不纯脱氧排气：一般在准备碳酸化之前。方式有两种：真空脱气和co2脱氧。三、二氧化碳的需要量三、二氧化碳的需要量v根据气体常数1mol气体在0.1mpa、0时为22.41l，因此，1molco2在t 时的体积为：vvmol= 22.41（l）v在15.56的体积为：vvmol= 22.41=23.69（l）v所以在0.1mpa、15.56时，co2的理论需要量为：vg理= 44

45、.01vg理：co2理论需要量；vv汽：汽水容量l（忽略了汽水中其他成分对co2溶解度的影响以及瓶颈空隙部分的影响）；vn：气体吸收率即汽水含co2的体积倍数；v44.01：co2的摩尔质量；vvmol：t 下1molco2的容积（0.1mpa、15.56 ，23.69l）。例：一间汽水厂生产355ml/罐的汽水，24罐为一箱，co2的吸收率为3，问生产100箱汽水理论上需要多少克co2（室温为25）v先计算25时co2的体积vmol，在计算co2的理论需要量g理。vmol=（273+25）/27322.41=24.46（l）g理=（0.355241003）/24.4644.014600（g）

46、v co2的利用率:v 生产过程中co2的实际消耗量要比理论需要量大得多，主要是因为生产过程中co2的损耗很大。v例：一个钢瓶装20kgco2，问能生产容量为355ml/罐，气体吸收率为3.5的汽水多少箱（1箱24罐）（co2利用率为40%，室温 25）v首先计算出每箱汽水的co2的理论需要量：vg理=v汽n/vmol 44.01v=（355/1000） 24 3.5/24.46 44.01v=53.654（g）v每箱汽水co2的实际需要量：vg实=g理/40%=134.14（g）；v箱数vn=20 1000/g实=20 1000/134.14=149四、生产中碳酸化应注意的问题四、生产中碳酸

47、化应注意的问题1装瓶前2注意控制水温3成品饮料所含空气量越少越好4用二次罐装设备碳酸化中应加大co2溶解量五、碳酸化的方式与系统五、碳酸化的方式与系统1低温冷却吸收式：在二次罐装工艺中是把进入汽水混合机的水预先冷却至4左右，在0.441mpa下进行碳酸化操作；在一次罐装法中是把已经脱气的糖浆和水的混合液冷却到16-18，在0.784mpa与co2混合。2压力混合式：采用较高压力进行碳酸化优点：碳酸化效果好，节省能源，降低了成本，提高了产量。缺点：设备造价较高。1水或混合液的碳酸化优点：冷却后液体温度低，可抑制微生物生长，设备造价低。缺点：制冷量消耗大，冷却时间长或容易由于冷却程度不够而造成含气

48、量不足，且生产成本高。汽水混合机汽水混合机碳酸化过程一般是在碳酸化器或汽水混合机内进行的1）薄膜式混合机2）喷雾式混合机3）喷射式混合机4）填料塔式混合机5）静态混合器1 1）薄膜式混合机）薄膜式混合机v 老式混合机。v co2气体通过减压阀，稳定的对碳酸化罐加压0.4-0.6mpa（根据温度调节压力）；v 罐上部固定7-8组一正一反扣在一起的圆盘，延长水在混合罐内停留时间，同时形成薄膜，使co2和水充分混合。在罐内装一组空心波纹板式冷却器，使水或成品饮料在冷却片上分散成薄膜，同时进行冷却和碳酸化过程。2 2）喷雾式混合机）喷雾式混合机v在碳酸化罐的顶部有旋转喷头或离心式雾化器；作用： 大大增

49、加了接触面积，提高了co2在水中的溶解度； 缩短了液体和co2的作用时间，提高了碳酸化效率。3 3）喷射式混合机）喷射式混合机v又称文丘里管式混合机，进口生产线大都采用此混合机。4 4）填料塔式混合机）填料塔式混合机v在填料塔内充填玻璃球或瓷环，当水喷洒到填料塔内，经过这些填充料时有较充分的接触面积和碳酸化时间。v此设备清洗困难所以只用做水的碳酸化，不适用于成品饮料的碳酸化。第六节、碳酸饮料的灌装第六节、碳酸饮料的灌装- -灌装系统灌装系统v灌装系统：灌糖浆、灌碳酸水和封盖等操作的组合体系。v灌装方法不同，灌装体系也不同；v二次灌装系统由灌浆机（糖浆机或定量机）、灌水机和压盖机组成。v一次灌装

50、法中增加了配比器。一、灌浆机一、灌浆机v灌浆机一般有12头、16头、24头，由定量机构、瓶座、回转盘、进出瓶装置和传动机组成。根据定量机构的不同可分为：v1）容积式灌浆机：最简单的是量杯式加料机。2 2）液面密封式灌浆机）液面密封式灌浆机v也称空气封闭杯式灌浆机或旋塞式定量杯灌浆机。3 3）液体静压式灌浆机）液体静压式灌浆机v一个活筒塞，有两个接口，一个连接到料槽，一个在下端通往灌瓶。活塞筒内有一个活塞块，上面有一个可以从外部调节的螺杆，螺杆的长短可以固定住活塞块上升的高度。二、配比器二、配比器v也称混合器，用于一次罐装系统。v配比器安装在混合机前，将调味糖浆与水按比例定量混合冷却后再进行碳酸化，使操作连续化。v主要方法有配比泵法、孔板控制法和注射法。三、罐装方式三、罐装方式v 1）压差式罐装：又称启闭式罐装，比较老式。v 优点：机器结构简单，操作简便，适用于小型机。v 缺点：灌装速度慢，液面较难控制，由于瓶中空气不能排出，故料液会在瓶中受阻不能罐满。含气量高的产品不宜采用。v2）等压式罐装：v先往瓶中充气，使瓶内的气压与贮液器中的气压相等，然后再罐装。v通往瓶中的