食品工艺学

LOGO第一章软饮料及其水处理《食品工艺学》饮料和软饮料的概念饮料：指供给人体水分，有益于人体健康的一种日常生活中不可缺少的食品。它是经过一定的加工程序（配料、调制、灭菌、包装等）而制成的食品。“软饮料”在不同的国家里有不同的概念。软饮料通常指的是非酒精饮料（无酒精饮料），主要以解渴为目的的饮用品（不包括口服液）。我国GB10789-1996规定：软饮料是指不含乙醇或者乙醇含量小于0.5%的饮料制品。根据中华人民共和国国家标准GB10789-2007《饮料通则》的定义，饮料是指“经过定量包装的，供直接饮用或用水冲调饮用的，乙醇含量不超过质量分数为0.5%的制品，不包括饮用药品”。饮料的分类（我国）1、碳酸饮料(汽水类）可乐型、果味型2、果蔬汁饮料原果汁：又称天然果汁，含原果汁100%；鲜果汁：含原汁量在40%以上；果汁饮料：原汁量在10%-30%以上；浓缩果汁：果汁经浓缩1-6倍；带肉果汁：原汁量不少于45%，非溶性固体（磨细的果肉）20%以上。3、矿泉水4、蛋白饮料：牛奶类、豆奶类5、发酵饮料：饮料酒、乳酸饮料、其它饮料6、冷饮7、固体饮料国外对饮料的分类：（1）含醇饮料（2）无醇饮料（软饮料）（3）其它饮料按照组织形态分：（1）液体饮料，固体饮料，共态饮料。固体饮料：水分含量在5%以内，具有一定形状（粉末、颗粒、片状或块状等），以水溶解成溶液再饮用的饮料。共态饮料：那些既可以是固态也可以是液态的，在形态上处于过渡状态的饮料。比如：冰棍，雪糕等。2软饮料的分类：按国家标准分类：GB10789-1996碳酸饮料类(CarbonatedDrinks)果汁(浆)及果汁饮料类(FruitJuices(Pulps)andDrinks)蔬菜汁饮料类(VegetableJuicesDrinks)含乳饮料类(DrinksContainingMilk)植物蛋白饮料类(VegetableProteinDrinks)瓶装饮用水类(BottledWater)茶饮料类(TeaDrinks)固体饮料类(PowderedDrinks)特殊用途饮料类(DrinksforSpecialUse)其它饮料类(OtherDrinks)按原辅料、产品形式及作用不同分为10类：采集型：采集天然资源，不加工或只有简单的过滤、杀菌等处理的产品，如天然矿泉水。2.提取型：天然水果、蔬菜或其它植物经破碎、压榨或浸提、抽提等工艺制取的饮料，如果汁、菜汁或其它植物性饮料。3.配制型：用天然原料和添加剂配制而成的饮料，包括充二氧化碳的汽水。4.发酵型：包括酵母、乳酸菌等发酵制成的饮料，包括杀菌的和不杀菌的。2.3按软饮料的加工工艺，可分为4类：强国：美国、日本、德国、巴西、英国、意大利、墨西哥、中国、加拿大。软饮料发展的方向：碳酸饮料为主流产品，其次发展果汁饮料、瓶装饮用水、咖啡饮料和茶饮料等。世界碳酸饮料的三大品牌：可口可乐、健怡可乐、橙汁汽水三大香型占世界总产量的71.4%，其中可乐是世界第一香型，占52.7%。3.国内外软饮料发展现状我国软饮料工业发展状况发展起步于八十年代初期，到2005年全国软饮料总产量3350万吨。2011年达到11762.32万吨。中国软饮料年总产量（1980－2005）28.8100330.33949.061490.8316692025237529123350010002000300040001980198519901995200020012002200320042005年万吨强企业，软饮料制造业12家。杭州娃哈哈集团有限公司维维集团可口可乐（中国）饮料有限公司北京汇源饮料食品集团有限公司广东健力宝饮料有限公司昆山统一企业食品有限公司上海申美饮料食品有限公司乐百氏(广东)食品饮料有限公司露露集团有限责任公司红牛维他命饮料有限公司东莞雀巢有限公司百事(中国)有限公司软饮料的主要分布在东南沿海一带，如：广东、浙江、上海、河北、江苏等。规模效益差，大多数企业达不到合理经济规模，专业化程度低，技术装备落后，技术人才缺乏（企业专业技术人才不到5％）；2.品牌杂多，品种单调，结构不合理，配制饮料多，天然饮料少，假冒伪劣现象严重；3.东西部发展不平衡：内地、沿海地区饮料总产量相差甚远；4.生产、消费与发达国家之间有较大差距。4.1存在问题：当今世界饮料最大的市场在北美和西欧，1996年两市场销售额分别为640和400亿美元，占世界总市场量的62％。2000年，人均消费水平:我国＜10L，世界平均消费41.7L，美国约300L。我国软饮料行业发展空间巨大。发展方向与措施：“天然、营养、优质、多品种、多档次”（1）鼓励和规范发展符合饮料消费市场规律的产品，重点发展茶饮料、果汁及果汁饮料、蔬菜汁饮料，植物蛋白饮料和矿泉水，降低碳酸饮料比重。（2）支持饮料企业规模化生产，加快产品升级换代，提高附加值，搞好综合利用。（3）形成一批技术装备良好，经营管理高效，具国际竞争力的生产企业，力创数个国际品牌。（4）软饮料新产品开发。如：野生果蔬汁饮料、保健茶饮料、瓶装水（富氧太空水,负离子水）、特殊用途饮料（视力疲劳者、美容、专用）等。碳酸饮料制造业属于软饮料行业中的传统龙头细分产业，其市场规模行业排名在2003年以及2007年均位居第一；然而其市场规模成长性有明显放缓趋势，截至2011年底行业排名已下降至第二位，以827.69亿的总营收落后于排名第一的果蔬汁及果蔬汁饮料制造业103亿元。茶饮料及其他软饮料制造业市场规模排名在2003年时已位居行业第二，在2007年时出现过短时间排名下降的情况（第四位），但2011年行业排名又逐步恢复至第三位，以仅低于碳酸饮料制造业约48亿元的主营业务收入重新进入饮料行业前三甲。该行业2003年时与碳酸饮料制造业主营业务收入的差距却高达105.72亿元。由此可见，茶饮料及其他软饮料制造业市场规模成长性较强，与碳酸饮料制造业差距不断缩小。除了以上行业前三甲之外，我们可以看到，瓶（罐）装饮用水制造业在近十年内也经历了较好的成长性：该行业2003年市场规模行业排名仅为第五位，2007年则提高至第三位，2011年以731.01亿元排名第四，仅比排名第三的茶饮料及其他软饮料制造业同年主营业务收入低48亿元。第二节软饮料用水的处理水是软饮料中占比例最大的部分，有的软饮料本身就是水，如瓶装水，因此，水的质量也就关系到软饮料的质量。厂家的水源天然水源全面处理自来水源不符合软饮料用水要求的指标进行处理除需符合饮用水的要求之外，一般需符合表1-1所示之各项指标的要求。一般软饮料用水标准项目名称指标项目名称指标浊度/度＜2高锰酸钾消耗量/（mg/L）＜10色度/度＜5总碱度（以CaCo3计）/（mg/L）＜50味及嗅无味无臭游离氯含量/（mg/L）＜0.1总固形物含量（mg/L）＜500细菌总数/（个/mL）＜100总硬度/（mmol/L）＜2大肠菌群/（个/L）＜3铁（以Fe计）含量/（mg/L）＜0.1霉菌含量/（个/mL）≤1锰（以Mn计）含量/（mg/L）＜0.1致病菌不得检出天然水中的杂质悬浮物细菌—致病和无害的；藻类及原生动物—使水有臭味、色度和浑浊度；泥沙、粘土—使水有浑浊度；其它不溶物质胶体物质溶胶—如:硅酸胶体。高分子化合物—如:腐植质胶体等溶解物质盐类钙、镁盐酸式碳酸盐—碱度、硬度；碳酸盐—碱度、硬度；氯化物—硬度、腐蚀性、味；硫酸盐—硬度钠盐酸式碳酸盐—碱度；碳酸盐—碱度；氯化物—味；硫酸盐—锅炉内汽水共腾；氟化物—损坏牙齿铁、锰盐味、色、硬度、腐蚀金属气体氧—腐蚀金属；二氧化碳—腐蚀金属，产生酸度；硫化氢—臭味、酸度、腐蚀金属；氯气其它有机物质水的硬度水的硬度是指水中离子沉淀肥皂的能力。通常，与水中的钙、镁离子相关，其它离子的含量很小，所以水的硬度的大小，一般指水中钙、镁离子盐类的含量。硬脂酸钠+钙或镁离子→硬脂酸钙或镁↓（脂皂）（沉淀物）硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度（又称暂时硬度）加热煮沸去除CaCl2/MgCl2/CaSO4/MgSO4/Ca(NO3)2/Mg(NO3)2总硬度非碳酸盐硬度（又称永久硬度）：Ca(HCO3)2/Mg(HCO3)2/CaCO3/MgCO3或mg/LCaCO3。过去使用的有meq/L（毫克当量/升）和德国度（1L水中含有10mgCaO为1度），它们之间有如表1-3所示的关系：10.05600.019980.01998mg/LCaCO317.84710.356630.35663德国度50.0452.80411meq/L50.0452.80411mmol/Lmg/LCaCO3德国度meq/Lmmol/L硬度单位表1-3不同硬度表示方法之间的关系＞535.410＞30度＞10.6989很硬水285.552-535.41015-30度5.7061-10.6989硬水142.776-285.5528-16度2.8530-5.7061中等硬水71.388-142.7764-8度1.4635-2.8530软水0-71.3880-4度0-1.4265很软水mg/LCaCO3德国度mmol/L总硬度水的性质表1-4水的硬度分类一般所谓的软水和硬水的范围见表1-4结合的OH—、CO32—和HCO3—的含量（氢氧化物碱度、碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度），三种碱度的总量为总碱度。1.2.3水的碱度分析结果硬度H非碳H碳H负H总＞A总H总=A总H总＜A总H总－A总00A总H总=A总H总00A总－H总表1-5水中碱度和硬度的关系H—表示硬度，A—表示碱度，H负—表示水的负硬度H负包括：NaHCO3/KHCO3/Na2CO3/K2CO3天然水中不含OH-，仅HCO3-存在混凝和过滤（1）混凝目的：向水中投加一些药剂（混凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度。1．明矾：0.001-0.02%Al(OH)2+2．硫酸铝:Al(OH)3+石灰（浑浊）3．聚合氯化铝(PAC):0.005-0.01%4．铁盐：Fe(OH)3硫酸亚铁（石灰处理法结合CO2）最常用的混凝剂铝盐和铁盐混凝助剂：海藻酸钠、活化硅酸钠、碱性淀粉、CMC、粘土等混凝反应的条件受下列因素的影响：①原水的性质。②混凝剂的种类。③混凝剂的添加量。④混凝时的pH。⑤搅拌的时间。⑥搅拌的强度。⑦水温。混凝反应的条件要通过试验确定。