软饮料工艺学复习.ppt

1、软饮料工艺学复习,饮料的分类,按是否含酒精分为两类： 含酒精饮料（硬饮料）： 不含酒精饮料（软饮料）：含酒精在0.5（W/W）以下。,中国,GB10789规定：软饮料是指不含乙醇或乙醇含量小于0.5%的饮料制品。又称不含酒精饮料或非酒精饮料。,水中的杂质及对饮料生产的影响,天然水中的杂质按其微粒分散程度可分为三类： 悬浮物 胶体 溶解物,水中杂质对饮料生产的影响,1、水的硬度 是指水中存在的金属离子沉淀肥皂的能力。硬度的大小由水中所含的Ca2+、Mg2+的多少决定。,（1）硬度的分类,分为：总硬度、暂时硬度和永久硬度。 各自的定义,（2）硬度的表示方法,德国度（0d）：1L水中含有相当于10m

2、g的CaO，定义为1德国度（1 0d ）。我国的表示方法与德国同。 饮料用水的水质，要求硬度小于8.5度。,2、水的碱度,水中碱度取决于天然水中能与结合的OH-、CO32-和HCO3-的总含量,其含量以mmol/L表示。 氢氧化物碱度， 碳酸盐碱度， 重碳酸盐碱度 水的总碱度。分别指什么？ 天然水中一般只有碳酸氢盐（重碳酸盐）碱度。,混凝：是指在水中加入某些溶解盐类，使水中的细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。,水的过滤,水的过滤是一系列不同过程的综合，包括阻力截留、重力沉降和接触吸附。,（三）过滤的形式,1、池式过滤 2、砂滤芯过滤 3、活性炭过滤 4、其他过

3、滤 （1）钛棒过滤 （2）化学纤维蜂房式 （3）大孔离子树脂,饮料用水在使用前必须进行软化处理，使原水的硬度降低。 硬水软化的方法主要有：石灰软化法、离子交换法、电渗析法和反渗透法。,石灰软化法,适用范围,离子交换法,离子交换法是利用离子交换树脂的离子交换能力，按水处理的需要交换水中的离子，从而使水达到使用要求的方法。,1、离子交换树脂的分类,阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 阳离子交换树脂分为强酸性和弱酸性树脂； 把阴离子交换树脂分为强碱性和弱碱性树脂。,离子交换树脂的选择原则,1）选择大容量，高强度树脂,2）根据原水中需要除去离子种类要求来选择,如果只需除去水中吸附性较强的离子(如Ca2+、

4、Mg2+等)，可选用弱酸性或弱碱性树脂。 但是，当必须除去原水中吸附性能比较弱的阳离子(如K + 、Na +)或阴离子(如HCO3-)时，用弱酸或弱碱树脂就较困难甚至不能进行交换反应。此时必须选用强酸性或强碱性树脂。,2、离子交换树脂净化水的工作原理,离子交换树脂在水中是解离的，如阳树脂: RSO3HRSO3H阴树脂： R4NOHR4N+OH,（三）反渗透法,反渗透是通过反渗透膜把溶液中的溶剂(水)分离出来。,1、反渗透的基本原理,（四）电渗析法,电渗析也是一种膜分离技术，其设备昂贵，成本较高，对膜要求也较高。,四、水的消毒,软饮料用水经混凝、过滤、软化等处理后，大部分微生物已随悬浮物、胶体、

5、溶解物等杂质被除去，但仍有部分微生物存在于水中，为了确保卫生，还应对水进行杀菌消毒。 氯消毒，紫外线消毒，臭氧消毒,第二章 碳酸饮料,第一节 碳酸饮料的分类及产品技术要求,一、碳酸饮料的分类（GB10789） 1、果汁型碳酸饮料 是指果汁含量在2.5%以上的碳酸饮料。如各种果汁汽水。具有果实特有的色香味，不仅可消暑解渴，而且还有一定营养，属大力发展的高档汽水。,2、 果味型碳酸饮料 是指以食用香精为主要赋香剂或原果汁含量低于2.5%的碳酸饮料。如桔子汽水、柠檬汽水等。主要起清凉解暑作用，营养价值较低。 3、可乐型碳酸饮料 4、低热量型碳酸饮料 5、其他碳酸饮料,二次灌装法（后混法）,二次灌装法

6、特点,工艺过程简单，便于掌握设备投资少，易于操作生产规模较小，适合于小型工厂调整配方容易，便于转向底料占据体积，刹口感较小,一次灌装法（预调式）,一次灌装法特点,工艺过程复杂，但自动程度较高设备复杂，投资大生产规模大，适合大型连续化工厂调整配方较难，刹口感强,糖浆的制备,根据不同碳酸饮料的要求，在糖液中加入香精、色素、防腐剂、果汁及定量的水等，混合均匀，此过程称为糖浆的调配。,糖浆浓度的测定和调和时的计算,浓度测定：可用比重计、波美计、白利度表示，3者之间关系可查表。 白利度是指含糖量的重量百分率，如白利度55Bx是指100g糖液中含有55g糖。白利糖度可用手持糖度仪测定。 一般标准糖浆浓度为

7、3032波美度，对应于白利度为5560。,糖浆调和时浓度的计算,65糖液 稀释至35 0 30 35 65 35 取30份水35份浓糖浆（65）混合即可得到35糖液,2、糖浆调配的投料顺序,用量大的先调入，如糖液、水； 相互间易发生化学反应的隔开调入，如酸味剂与防腐剂（苯甲酸钠）； 粘度大、易起泡的配料较迟调入，如乳浊剂、稳定剂； 挥发性的配料最后调入。 一般顺序如下： 标准糖液（55）防腐剂甜味剂酸味剂果汁 乳化剂色素香精加水定容 当全部辅料加入后，55的糖液浓度会下降，再加软水配成50的混合糖浆，以便于掌握加水量。,碳酸化,将二氧化碳与水混合的过程称为碳酸化。 在碳酸化器（汽水混合机）中进

8、行，实质是在一定压力和温度下，CO2在水中溶解的过程。,二氧化碳在水中的溶解度,在一定温度和压力下，二氧化碳在水中的最大溶解量叫做二氧化碳在水中的溶解度。 碳酸饮料是二氧化碳的过饱和溶液。 气体的溶解度多用溶于液体中的气体体积来表示，对于二氧化碳来说，在一个标准大气压（0.1MPa）下，温度为15.56（600F）时，1体积水可以溶解1体积二氧化碳。也就是说此时二氧化碳的溶解度为1。二氧化碳在不同温度、压力下，溶解度各不相同。 二氧化碳的溶解量，欧洲用每升溶液中所含二氧化碳的质量（g/L）来表示。,影响二氧化碳含量的因素,1、二氧化碳气体的分压力 2、水的温度 3、气液接触面积与时间 4、气液

9、体系中空气的含量 5、液体的种类及存在于液体中的溶质,二氧化碳的需要量,1、二氧化碳理论需要量的计算 根据气体常数1mol气体在01MPa、0时为2241L，因此，1molCO2，在T时的体积Vmol为:,则在15.56时的体积（L)为:,0lMPa、l556时，CO2的理论需要量G理(g)可用下式计算:,式中：G理-CO2理论需要量（g） ； V汽-汽水体积（L）（忽略了汽水中其他成分对CO2溶解度的影响和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1mol CO2的容积（L）。,例：一家汽水厂生产355mL/ 罐

10、的汽水，24罐为一箱， CO2的吸收率为3，问在室温为25时，生产100箱汽水理论上需要多少克CO2？ 解：先计算25时CO2的Vmol，再计算CO2的理论需要量G理。,2.二氧化碳实际需要量的计算,CO2在装瓶过程中的损耗一般为40%-60%。,例：一个钢瓶装20kg CO2，问能生产容量为355mL/罐，气体吸收率为35的汽水多少箱（每箱24瓶）？（ CO2利用率为40%，室温为25。）,解：首先算出每箱汽水的CO2理论需要量，,然后计算出每箱汽水的CO2实际需要量。,碳酸化的方式,冷却降温和加压相结合。,碳酸饮料的质量评价,一、执行标准（GB10789） 二、常见质量问题及产生原因 1、

11、混浊、沉淀 微生物污染、原辅材料质量差或处理不当。 2、变色 褪色（光照、高温等）。 3、变味 原材料质量差、香精等氧化或挥发、微生物污染、配料不当等。 4、气不足或爆瓶 碳酸化效果差（原因很多）；贮存温度过高或瓶内二氧化碳压力过大、瓶子质量太差。 5、可见杂质 瓶子清洗不干净、调配过程中混进。,造成二氧化碳含量不足的原因；() 二氧化碳不纯，从酒厂发酵液回收的、未经分离处理的、酸或碱法生产的二氧化碳。() 水温过高。() 混合不好。() 有空气混入。() 混合机碳酸水阀门或管路漏气。() 灌装机胶嘴漏气，边灌边漏气或自动机灌装位置偏低。()瓶摘下后放置时间过长，压盖不及时，使二氧化碳在高气温

12、下散失。() 压盖不严。() 盖、瓶口不合格，或瓶，盖不配套。,第三章 果蔬汁饮料,果蔬汁的加工工艺 一般工艺流程,原料,预处理,取汁,澄清,均质,精滤,脱气,浓缩,干燥,杀菌,灌装,冷却,成品,成分调整,成分调整,粗滤,原料选择,质量要求： 优质的制汁原料应有良好的风味和芳香，色泽稳定、糖酸适宜，在加工和贮存过程中仍然保持这些优良品质，无明显的不良变化； 汁液丰富，取汁容易，出汁率高； 原料新鲜，无烂果,取 汁,1. 打 浆 主要用于果浆、混浊果汁类生产，适合于桔瓣、番茄、桃等果蔬原料，注意皮和种子不要被磨碎。 详见教材P137,2. 压 榨,压榨取汁法：适用于大多数水果、蔬菜。常用设备有轧

13、辊式压榨机、螺旋式压榨机等。 锥汁法：可防止压榨法将苦味或其他不良风味物质带入果蔬汁中，主要用于柑桔类果实。常用设备有美国FMC柑桔锥汁机、锥形榨汁机等。,3. 浸提（萃取）,主要用于果汁含量少的果实。一般用热水浸提。,粗滤汁贮存,以待继续加工成澄清果汁、汽水果汁等 保存方法： 冷藏法：粗滤汁经片式杀菌器85-901min处理，趁热装入密封容器中，冷却后置0冷库保存。 充CO2法：粗滤汁经片式杀菌器加热至90，趁热装盛容器密封，冷后冲入CO2达0.3-0.4MPa保存。,粗滤汁贮存（续）,防腐剂保存法：粗滤汁经片式杀菌器加热至90，趁热装盛容器密封，随即加入0.08-0.1苯甲酸钠或山梨酸钾，

14、搅拌并调整pH 3.4以下，密封低温保存。,明胶-单宁澄清法,澄清机理 明胶、鱼胶、蛋清等蛋白物质，可与单宁反应形成不溶性的单宁酸盐络合物，此络合物在沉淀的同时，果汁中的悬浮颗粒被缠绕而随之下沉。 果汁中的果胶、维生素、单宁和多聚戊糖等带负电荷，而明胶、蛋白质、纤维素等在酸性介质中带正电荷，正负电荷相互作用，使胶体物质不稳定而沉淀，果汁得以澄清。,混浊果蔬汁的均质,均质处理使果汁中的细小颗粒进一步破碎，粒子大小均匀能悬浮，促进果胶溶出与果汁亲和，保持果汁的均匀混浊。,十二、浓缩果汁的浓缩,真空浓缩法 冷冻升华浓缩法 反渗透浓缩和超滤浓缩,真空浓缩法： 浓缩温度一般控制在25-35，对于耐热果汁

15、（如苹果汁），也不宜超过55 。此法会造成芳香物质损失，在加热浓缩前用蒸气蒸馏法将芳香物质收回，再加入浓缩汁中，对甜橙汁保存风味很有效。,冷冻升华浓缩法,溶液在共晶点或低共熔点前，部分水分呈冰晶析出，溶液的浓度提高。 先将果汁在冷冻浓缩机中缓缓冷却，在达到果汁浓度相应的冰点温度时，果汁中水分即形成许多比较粗大的冰晶，同时果汁的浓度相应提高，用离心机分离冰晶后，即得到浓果汁。继续冷却至另一新的冻结点，再次析出冰晶，分离，果汁浓度进一步提高。,反渗透浓缩,甜橙汁制造工艺流程,过滤,过滤,甜橙汁苦味重，如何脱苦,针对柚皮苷和柠碱 代谢脱苦法 采用乙烯利浸果，柠碱下降45，但对柚皮苷无作用。 包埋法

16、CD 作为包埋剂，柠碱脱苦率49，柚皮苷略有降低 吸附法 采用醋酸纤维振荡处理，效果好 酶法 固定化柚苷酶使柚皮苷下降49，柠碱酸盐脱氢酶分解柠碱,第四章 植物蛋白饮料,大豆的酶类与抗营养因子,现已发现大豆中有近30种酶类，其中以脂肪氧化酶对豆奶质量影响最大。大豆中存在着七种抗营养因子（具体见教材），以胰蛋白酶抑制因子对豆奶的营养价值影响最大。,脂肪氧化酶,存在于多种植物中，以大豆中活性为最高。当大豆的细胞壁破碎后，只要有少量水分存在，就可使大豆中的亚油酸、亚麻酸氧化，产生明显的豆腥味。 研究表明豆腥味的主要成分是正己醇和正己醛。即使其含量达ppb级，也表现出强烈的不愉快感。,豆腥味的产生及防

17、止 如前所述，豆腥味是由于脂肪氧化酶氧化不饱和脂肪酸的结果。要防止豆腥味就必须钝化脂肪氧化酶的活性。脂肪氧化酶失活的温度为80-850C，生产中一方面钝化脂肪氧化酶活性，防止豆腥味产生；另一方面又要防止其它蛋白质变性。,钝化脂肪氧化酶,加热法： 干豆加热（120-170热风15-30sec）再浸泡磨浆; 热烫（95-100水1-2min）后再浸泡磨浆; 但全粒豆加热使部分蛋白质受热变性而降低蛋白质溶解度和提取率 改进：热磨法磨浆时保持浆料8010min以上，破坏酶活，磨浆后超高温瞬时杀菌（UHT）闪蒸冷却，去除豆腥味。 调pH值：脂肪氧化酶最适6.5，调至9.0，碱液浸泡大豆，抑制酶活，软化组

18、织，提高蛋白质提取率,豆乳的生产工艺,1、工艺流程 大豆（干热处理）（脱皮）浸泡磨浆调配热处理脱臭乳化均质杀菌（UHT）无菌包装成品 包装 杀菌 冷却 检验 成品,2、工艺要点,（1）干热处理 120-2000C，干热处理2-10s， （2）浸泡 目的 浸泡用水量一般为大豆的3-4倍，浸泡时适量加入（0.5%-1.0%）碳酸氢钠可缩短浸泡时间和减轻豆腥味。,（3）磨浆 生产中常用热磨豆浆法，即用820C以上的热水磨浆 （4）调配 纯豆乳经调配后可生产出外观、营养、风味、口感都接近于牛奶的调制豆乳和各种风味的豆乳饮料。应根据市场调查和产品标准按配方调配。,（5）热处理与脱臭 调配好的豆乳一般采用110-1200C瞬时灭菌10-15s以破坏残存酶活和抗营养因子。然后在0.33-0.4MPa条件下真空脱臭。 （6）乳化均质 为防止脂肪上浮、提高蛋白质稳定性、防止产生沉淀、改善成品口感，应进行均质。生产中一般20-25MPa，60-800C两次均质。 （7）装瓶、杀菌 同罐头工艺 UHT:130-138，几十秒 或15-30-15（min) 121,第五章 瓶装饮用水,天然矿泉水 饮用纯净水,我国（GB8537）的定义,饮用天然矿泉水是从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下矿水； 含有一定量的