第2章碳酸饮料生产工艺ppt课件

1、Dep. Of Food Science & TechnologySoft Drink Technology软饮料工艺学. 碳酸饮料消费工艺.主要工艺流程一 糖浆的制备和配合 二 碳酸化三 调和方式及调和器四 碳酸饮料灌装线五 碳酸饮料常见的质量问题及处 理方法 . 一、概念碳酸饮料是指含有二氧化碳的软饮料，通常由水、甜味剂、酸味剂、香精香料、色素、二氧化碳气及其他原辅料组成，俗称汽水。二、分类 1果汁型 2果味型 3可乐型 4其他型碳酸饮料概念及消费工艺.三、主要消费设备 1水处置系统：水过滤、廓清、软化、消毒、排气 2糖浆调配设备：化糖锅夹层锅)、糖浆过滤器内有筛网、配料罐调配缸 3碳酸化

2、设备最关键：二氧化碳生成器、二氧化碳气调压站、水冷却器、混合机 4洗瓶设备：清洗、消毒 5灌装设备 糖浆过滤器 二氧化碳发生器 夹层锅 灌装设备 .三、灌装方法1 一次灌装法预调法 先将各种原辅料按工艺要求配成调和糖浆 再与CO2混合 灌装 一次灌装工艺流程 一次灌装法是将调味糖浆与水预先按照一定比例泵入汽水混合机内，进展定量混合后再冷却，然后将该混合物碳酸化后再装入容器。又称为预调式灌装法、废品灌装法或前混合premix法.三、灌装方法2 二次灌装法 先将调和糖浆原料与配方与一次灌装一样定量灌入瓶中 再充入碳酸水 封口二次灌装工艺流程 二次灌装法是先将调味糖浆定量注入容器中，然后参与碳酸水至

3、规定量，密封后再混合均匀。又称为现调式灌装法、预加糖浆法或后混合postmix法.第一节 糖浆的制备与配合一、糖浆的制备1、糖浆的作用提供稠度而有助于传送香味提供能量和营养价值.2、原糖浆的配制饮料厂来说，从卫生和浓度控制的观念出发，糖浆的制备无疑是重要的。要到达配料掺和良好和完善，以消费一致性和高质量的饮料将糖溶解于水中，普通称为原糖浆或单糖浆。必需是优质砂糖，溶解于一定量的水中，制成估计浓度的糖液，再经过滤、廓清后备用。其水也必需是纯良的水，其水质可与灌装用水一样(1)溶糖的方式 冷溶法：配制短期内饮用的饮料糖浆。 特点：不加热不杀菌，口感好，但效率低，易感染病菌。 普通45650Bx要存

4、放1天必需是650Bx。 冷溶法消费须有严厉的卫生控制措施，但可以节省燃料蒸汽加热或热水. 热溶：零散饮料，纯度要求高，或要求延伸贮藏期的饮料。 特点：加热杀菌，效率高，但风味较差。 普通配成55-60BX。 溶解迅速，短期内可消费大量糖 液。 普通采取不锈钢的双层溶糖锅，并备有搅拌器，锅底部有放料管道。 延续式：指糖和水从供应到溶解、杀菌、浓度控制和糖液冷却均延续进展。 特点：消费效率高，全封锁，全自动操作，糖液质量好，浓度差别小，但设备投资大。 消费流程： 计量、混合热溶解脱气、过滤糖度调整杀菌、冷却糖液 溶糖留意：温度高，溶解度大，如100溶解83%糖，0时，约溶解64%的糖，有19%糖

5、不溶解而析出。这也是普通制备65%为宜的根据。.(2)糖浆浓度测定： 糖度测定仪器：比重计、波美表、糖度表、折光仪 a、比重测定 b、白利度 指含糖量的质量百分率 如：如50BX即100g糖液中含糖50g(3)糖浆过滤：对于高质量优质砂糖制备的糖浆，采取不锈钢丝网、帆布、棉饼、板框等方式(4)净化：针对质量较差的砂糖，会导致饮料产生凝结物、沉淀物，甚至异味；装瓶时出现大量泡沫等；或者对一些特殊的饮料如白柠檬汽水，对糖浆色度要求很高，普通要求净化处置。 净化处置：参与0.5%1活性炭到热糖浆中，一边添加一边搅拌，活性炭与糖液接触15min，温度坚持80，经过过滤器前参与0.1%硅藻土，防止活性炭

6、堵塞过滤器面层。.二、糖浆配合 配合糖浆果味糖浆或加香糖浆指根据产品技术要求，配合好各种原料，可作灌装的糖浆。配料预备和处置 投料顺序在不断搅拌的情况下，但不能太猛烈：原糖浆：测定其浓度及需求的容积防腐剂：称量后温水溶解甜味剂：温水溶解后参与酸味剂：50果汁乳化剂、稳定剂色素香精加水到规定容积 配合终了后即可测定糖浆浓度，同时抽少量糖浆加碳酸水，察看色泽，评味，检查能否与规范样符合 在搅拌器和容量刻度标尺的不锈钢容器内配合；搅拌方式多为倾斜式或腰部式，可防止因振动而致使灰尘和油污等杂质掉入糖浆中.配合分：间歇式和延续式 间歇式： 热调合：在高温下进展配料，通常用热溶糖液直接配料，然后冷却；只经

7、过一次加热就完成溶糖、调合与杀菌等工艺操作，节省能源，但破坏了果汁饮料的风味和营养成分，香精挥发损失大；所以要选耐热的香精，只适宜于果味性饮料。 冷调合：常温下低于20进展配料，然后巴式杀菌、冷却；多用于含热敏性香料多的果味型饮料和果汁行饮料的消费； 常温下调和：原料均质第二调合罐缓冲作用为主90以上杀菌30S杀菌不良的前往溶解罐冷却至25缓冲罐糖浆输出到灌装车间。.延续式： 各溶液高位槽定量比例泵混合器第一调合罐均质机第二调合罐定量比例泵用水调理调理浓度混合器糖浆输出到灌装车间。 延续式配制糖浆浓度精度高0.05波美度，可大大降低糖原料的损耗，全封锁操作，卫生情况良好，设备一次投入大。 调合

8、工艺流程的布置应遵照： (1)留意卫生，溶糖和配料分开；(2)配料间与灌装线应尽量接近；(3)管路要简捷，减少弯头，尽量利用液位差压力，防止运用暂时胶管；(4)与前后工序的设备才干要平衡；(5)要便于操作和计量。 配制好的糖浆应立刻装瓶，尤其是乳浊型饮料，糖浆储存时间长，会发生分层，装瓶时应经常对糖浆加以搅拌。.第二节 碳酸化1. 二氧化碳的作用清凉作用：碳酸在腹中由于温度升高，即进展分解，这个分解是吸热反响，当二氧化碳从体内排放出来时，就把体内的热带出来，起到清凉作用。H2CO3 CO2H2O妨碍微生物的生长，延伸汽水货架寿命：国际上以为3.54倍含气量是汽水的平安区突出香味：有温馨否认剎口

9、感：二氧化碳配合汽水中的气体成分，产生一种特殊的风味.2.原理：水吸收二氧化碳的作用普通称为二氧化碳饱和作用或碳酸化作用(Carbonation)。实践上是一个化学过程：CO2H2OH2CO3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坚持平衡时的气体压力成正比。即当温度T一定时：VHp式中：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之和。.3.二氧化碳在水中的溶解度在一定压力和温度下，二氧化碳在水中的最大溶解量叫做溶解度。碳酸饮料中常用的溶解量单位叫“本生容积，简称“容积：在0.1MPa、温度为015.56时，溶于一单位

10、容积内的二氧化碳容积数。美国有的工厂用“奥斯瓦德容积，区别是用当时测定的温度，由于温度不同而发生的容积变化不再作调整。欧洲常用的溶解量单位为g/l。两者的换算关系是1容积约等于2g/l。在规范情况下，1mol气体的体积为22.4l，二氧化碳的克分子量为44g。所以二氧化碳的密度44g/22.4l1.96g/l 准确计算为44.01/22.26=1.98。4. CO2在水中的溶解度影响要素气液体系的绝对压力和液体的温度；CO2气体的纯度；液体中存在的溶质的性质；气体和液体的接触面积和接触时间。CO2气体的溶解度在0.1MPa、温度为15.56时，一容积的水可以溶解一容积的CO2。.5. CO2实

11、际需求量的计算根据气体常数1mol气体在0.1MPa、0时为22.41L,因此1molCO2在T时的体积: Vmol(273+T)/27322.41(L)那么：G理V汽N/Vmol44.01 式中： G理-CO2实际需求量； V汽-汽水容量L忽略了汽水中其它成分对CO2溶解度的影响以及瓶颈空隙部分的影响； N-气体吸收率即汽水含CO2的体积倍数； 44.01-CO2的摩尔质量g； Vmol-T下1molCO2的容积.CO2的利用率二氧化碳的实践耗费量在碳酸饮料消费中比实际需求量大，由于消费过程中二氧化碳的损耗很大。装瓶过程中损耗为4060，即实践上二氧化碳的用量为瓶内含气量的2.22.5倍；采

12、用二次灌装时，用量为2.53倍提高CO2的利用率方法：选用性能优良的灌装设备，在不影响操作怕和检修的前提下，尽量缩短灌装与封口之间的间隔；经常对设备进展检修，提高设备完好率，减少灌装封口时的破损率包括废品的；尽能够提高单位时间内的灌装、封口速度、减少灌装后在空气中的暴露时间，减少CO2的逸散；运用密封性能良好的瓶盖，减少漏气景象.CO2压力对于饮料的味道影响很大：CO2过高，使饮料的甜酸味减弱；过少碳酸气给人的刺激太细微，失去碳酸饮料应有的剎口感。对于风味复杂的碳酸饮料，CO2过高反而冲淡饮料应有的独特风味，对于含挥发性成分低的柑桔型碳酸饮料尤其如此。有些碳酸饮料由于所用香精含易挥发的萜类物质

13、，CO2过高会破坏原有的果香味而变苦。普通果汁型汽水含23倍容积的CO2，可乐型汽水和勾兑苏打水含34倍容积的CO2.6.碳酸化方式和设备水或混合液的冷却：水的冷却、糖浆的冷却、水和糖浆混合液的冷却、水冷却后与糖浆混合后再冷却水或混合液的碳酸化：低温冷却吸收式：二次灌装工艺中把进入汽水混合机的水预先冷却至4左右，在0.441MPa下进展碳酸化；一次灌装中那么把曾经脱气的糖浆和水的混合液冷却至1618，在0.784MPa下与CO2混合。此法缺陷是制冷量耗费大，冷却时间长或容易由于水冷却程度不够而呵斥含气量缺乏，而且消费本钱高。优点是冷却后液体的温度低，可抑制微生物消费繁衍，设备造价低压力混合式：

14、采用较高的操作压力来进展碳酸化，其优点是碳酸化效果好，节省能源，降低了本钱，提高了产量。缺陷是设备造价高.碳酸化系统：二氧化碳气调压站根据所供应的二氧化碳压力和混合机所需压力进展调理的设备水冷却器汽水混合机：薄膜式混合机喷雾式混合机放射式混合机填料塔式混合机静态混合器薄膜式混合机喷雾式混合机碳 酸 化 罐填料塔式混合机.碳酸化过程中的本卷须知：坚持合理的碳酸化程度坚持灌装机一定的过压程度将空气混入控制在最低限制保证水或产品中无杂质保证恒定的灌装压力.第三节 调和方式及调和器一、调和方式 现调式二次灌装法 水先经冷却和碳酸化，然后再与加味糖浆分别灌入容器(瓶)中调和成汽水的方式。适用于含有果肉成

15、分的汽水。 预调式一次灌装法 水与加味糖浆按一定比例先调好，再经冷却混合，将到达一定含气量的废品灌入容器(瓶或罐)中的方式。 组合式.二、调和器 配比泵法孔板控制法注射器法.1.灌装方法二次灌装：设备简单，投资少，适宜中小型饮料厂从卫生角度来讲，二次灌装容易保证产品卫生；由于糖浆和碳酸水温度不同，在向糖浆中灌碳酸水时容易产生大量泡沫，呵斥CO2的损失及灌装量缺乏。可采取糖浆灌装前经过冷却方式处理。由于糖浆未经碳酸化，与碳酸水混合后会使含气量降低，因此必需使碳酸水的含气量高于废品预期的含气量。如糖浆和碳酸水的比例为1：4。废品含气量为3倍容积，那么碳酸水的含气量为35/43.75倍的容积。采用二

16、次灌装，糖浆定量灌装，而碳酸水的灌装量会由于瓶子的容量不一致，或灌装后液面高低不一致而难于准确，从而使废品的质量有差别大型二次灌装设备在灌装密封设备后设置翻转混匀机，使糖浆和碳酸水均匀混合第四节 碳酸饮料的灌装.一次灌装：先进，适宜大型饮料厂早期的操作是将糖浆和处置水按一定比例加到二级配料罐中搅拌均匀，再经冷却、碳酸化后灌装。需求大容积的二级配料罐，且卫生难以保证对于大型的延续化消费线多采取定量混合方式：把处置水和调合糖浆以一定比例作延续的混合，压入碳酸气后灌装。常在混合机内配冷却器或冷却碳酸化器。目前多采用同步电动混合机。优点是糖浆和水的比例准确，灌装容量容易控制；当灌装容量发生变化时，不需

17、求改动比例，产质量量一致；灌装时糖浆和水的温度一致，气泡少，CO2气的含量容易控制和稳定；产质量量稳定，含气量足，消费速度快。缺陷是不适宜带果肉碳酸饮料，设备复杂，混合机与糖浆接触，洗涤和消毒不方便.组合灌装：特别是果肉碳酸饮料按普通的一次灌装法组合各机，当灌装带肉果汁碳酸饮料时，在调合机上装一个旁通，使调合糖浆按比例泵入另一管线而不与水混合，直接送入混合机末端，利用泵和控制系统将其与碳酸水混合，然后灌装按普通的一次灌装法组合各机，在调合机以后参与一个旁路，采用注射式混合机进展冷却碳酸化，然后灌装。.2.灌装系统指灌糖浆、碳酸水和封盖等操作的组合体系二次灌装系统有灌浆机、灌水机和压盖机组成一次

18、灌装系统加糖浆工序中，配比器放在混合机之前。灌装系统由一个动力机构驱动的灌装机和压盖机组成灌浆机与配比器灌装机：压差式、等压式、负压式封口机：灌装消费线.3.灌装的质量要求：到达预期的碳酸化程度保证糖浆和水的准确比例保证合理的和一致的灌装高度容器顶隙应坚持最低的空气量密封严密有效坚持产品的稳定性过度碳酸化、存在杂质、存在空气、灌装温度过高或温差较大等导致不稳定.不正常的混浊与沉淀产品污染了微生物，多为酵母原辅资料质量差或处置不妥，发生沉降、凝聚等。 砂糖的纯度不高 水的浊度过高 乳化剂乳化不完全 酸、碱中和或酸、碱与盐类的置换反响，防腐剂与酸反响第五节 碳酸饮料常见质量问题及处置方法 . .变色1褐变。褐变包括有酶促褐变和非酶褐变。酶促褐变食品中含的多酚氧化酶呵斥三个必要条件：多酚类物质、多酚氧化酶和氧气非酶褐变由美拉德反响、焦糖化反响等呵斥美拉德反响必要条件：含羰基的物质和含氨基的物质 . 2褪色产生褪色