饮料生产技术

第八章饮料生产技术8.1碳酸饮料生产技术8.2果蔬汁饮料生产技术8.3其它软饮料生产技术饮料是以补充人体水分为主要目的的流质食品。人们饮用牛奶主要是为了增加营养，所以，牛奶不列入饮料，而与其他以乳为原料的食品归为乳与乳制品。按照含酒精程度不同，我们可以把饮料分为含酒精饮料和非酒精饮料。含酒精饮料又称含醇饮料，指经过发酵或添加酒精兑制的、酒精含量超过0.5%的饮料。包括啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒等。非酒精饮料又称软饮料是指经过包装的，不含酒精或作为香料等配料用溶剂的乙醇含量不超过0.5%的饮料。按照最新国家标准（GB10789-1996）中规定，把软饮料分为碳酸饮料(品)(汽水)类、果汁(浆)及果汁饮料(品)类、蔬菜汁及蔬菜汁饮料(品)类、含乳饮料(品)类、植物蛋白饮料(品)类、瓶装饮用水类、茶饮料(品)类、固体饮料(品)类、特殊用途饮料(品)类、其他饮料(品)类等十类。8.1碳酸饮料8.1.1分类及特点碳酸饮料是指在一定条件下充入二氧化碳气的制品。不包括由发酵法自身产生二氧化碳气的饮料。成品中二氧化碳气的含量(20℃时体积倍数)不低于2.0倍。所以又称“汽水”。按照国家标准，碳酸饮料划分为：（一）果汁型碳酸饮料指原果汁含量不低于2.5%的碳酸饮料，如桔汁汽水、（二）果味型碳酸饮料指以果香型食用香精为主要赋香剂，原果汁含量低于2.5%的碳酸饮料，如桔子汽水、柠檬汽水等。（三）可乐型碳酸饮料指含有焦糖色、可乐香精或类似可乐果和水果香型的辛香、果香混合香型的碳酸饮料。无色可乐不含焦糖（四）低热量型碳酸饮料指以甜味剂全部或部分代替糖类的各型碳酸饮料和苏打水。成品热量低于75kJ/100mL。（五）其他型碳酸饮料指含有植物抽提物或非果香型的食用香精为赋香剂以及补充人体运动后失去的电介质、能量等的碳酸饮料，如姜汁汽水、沙示汽水、运动汽水等。碳酸饮料的特点是充有二氧化碳气，使制品有清凉的感觉，阻碍了微生物的生长、能够从饮料里带出香味成分并有舒服的刹口感。8.1.2生产工艺1.工艺流程按照生产加工方法的不同，碳酸饮料的生产流程分为“一次灌装法”和“二次灌装法”。(1)二次灌装法又称现调法，这是碳酸饮料最初的制造方法。二次灌装法是将配好的调味糖浆，先灌入包装容器，再向包装容器中灌碳酸水密封的生产方法。二次灌装法适合产量小、高级的含果汁或果肉量较多、含气量较少的饮料生产。二次灌装法生产工艺流程图饮用水水处理脱气机酸味剂、香精等砂糖溶解过滤调和糖浆定量调和机带冷却的混合机CO2气装瓶机压盖机制品检查装箱机自动检瓶机空瓶检查洗净瓶成品洗箱旧瓶脱箱(2)一次灌装法又称预调法，指将调味糖浆和碳酸水预先按一定比例配好后，一次灌入包装容器中密封的生产方法。一次灌装法适用于含气量大、产量高的饮料的生产。装瓶前有五条分支工艺线，即水处理、碳酸化、调味糖浆的制备、空瓶清洗和空箱的清洗。这两种方法以外，还有组合式，集中了这两者的优缺点。一次灌装法生产工艺流程图饮用水水处理冷却混合机CO2气砂糖溶解过滤糖浆调和冷却灌浆机装瓶机酸味剂、香精等瓶洗净空瓶检查压盖机混匀机制品检查装箱机旧瓶脱箱洗箱成品2.甜味剂以及糖浆的制备1)甜味剂甜味剂是使食品呈现甜味的物质或赋予食品以甜味的食品添加剂。按照来源不同分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。按营养价值不同可以分为营养型和非营养型甜味剂。按化学结构和性质不同又分成糖类和非糖类甜味剂。麦芽糖醇糖浆帕拉金糖醇甜菊糖蛋白糖纯净糖木糖醇甜蜜素甘露醇糖精复合型甜味剂蛋白糖草莓香精甜蜜素阿巴斯甜三氯蔗糖蔗糖、果糖、葡萄糖、果葡糖浆、淀粉糖浆、麦芽糖、蜂蜜等是安全性较高的天然糖类甜味剂。糖醇类如山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、异麦芽酮糖醇和非糖类甜味剂如甜菊糖苷、甘草、甘草酸－钾及三钾、甘草酸铵、罗汉果甜苷。人工合成的甜味剂有糖精钠、环已基氨基磺酸钠(钙)(甜蜜素)、天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)、天冬酰丙氨酸铵(阿力甜)、乙酰磺胺酸钾等。新型甜味剂大量涌现，如三氯蔗糖比蔗糖甜600倍，在高温加工过程中，三氯蔗糖可以保持稳定，已经在40多个国家获得批准使用，包括美国、加拿大、日本、澳大利亚和新西兰等。国际上规定其每天的可食入量为15mg/kg体重。阿斯巴甜—乙酰磺胺酸盐是由两种已经获得批准的甜味剂阿斯巴甜和安赛蜜合成而得，一旦溶解，这种盐非常像阿斯巴甜和安赛蜜，可以用于口香糖中帮助延长甜味。塔格糖是果糖的一种“差向异构体”。塔格糖的甜度与蔗糖相似（约为后者的92%）但仅含很少的热量。新柚苷是从柚皮中提取的甜味剂，国外制取的新柚苷二氢查耳酮的甜度为糖精的3~5倍，是蔗糖的2000倍，发展前景良好。荷兰新发现了一种名为TBGD的超级甜味剂，其甜度为糖精的500倍、蔗糖的20万倍，目前可被称作世界上最甜的物质。天冬糖精的成分为天门冬酰苯丙氨酸甲酯，其甜度为蔗糖的100~200倍，但低于糖精。这一产品已被美国食品与药物管理局研究证实是安全的。目前软饮料行业中，国外最常用的糖是高果糖玉米糖浆或相关的玉米糖浆。因为后者甜度大于蔗糖，相对成本较低。2）糖浆的制备蔗糖是使用最广泛的甜味剂，通常是以无色糖浆的形式从制造商处购买，或饮料工厂自行使用高纯度结晶糖制成。饮料厂的糖浆根据所含成分不同分为原糖浆、调味糖浆和原浆三种类型。原糖浆是指将白砂糖加水溶解制成的高浓度的糖液。调味糖浆又称调和糖浆，是指除原糖浆以外，添加了酸味剂（柠檬酸）、防腐剂（苯甲酸钠）、果汁、色素、香精等配料制成的糖液。原浆又称汽水主剂是指将原糖浆以外的配料预先配合好的混合液。目前，我国由主剂工厂向灌装厂出售主剂的生产方式正在呈上升趋势，生产得到了细化，保证了产品质量的稳定，实现了“集中生产、分散灌装”的良好格局。（1）原糖浆的制备原糖浆的制备方法有冷溶法和热溶法两种。冷溶法就是在室温下，把砂糖加入到冷水中不断搅拌以达到溶解目的的方法。优质砂糖以及不需要长期贮存的饮料糖浆的制备可以采用这种方法。热溶法又分为蒸汽加热溶解法和热水加热溶解法。蒸汽加热溶解法是将水和砂糖按比例加入到溶糖罐内，通蒸汽加热，在高温下搅拌溶解的方法。热水加热溶解法是边搅拌边把糖逐步加入到热水中溶解，然后加热杀菌、过滤、冷却的方法。热水加热溶解法是目前国内厂家常用的方法。具体流程如下：（50～55℃）热水搅拌溶糖→粗过滤→（90℃）杀菌→精滤→冷却（至20℃）（2）调味糖浆的制备调味糖浆的制备是指根据不同碳酸饮料的要求，在原糖浆液中加入酸味剂、香精、色素、防腐剂、果汁及定量的水等混合均匀的过程。一般顺序如下：原糖浆液→防腐剂→甜味剂→酸味剂→果汁→色素→香精→加水定量为了使饮料有粘稠逼真的感觉，在用其他甜味剂代替蔗糖的时候，需同时添加增稠剂如羧甲基纤维素钠（CMC）或黄原胶。调配时必须遵循以下原则：调配量大的先调入，如糖液和水。配料容易发生化学反应的间隔开调入，如酸、防腐剂、甜味剂的顺序不能颠倒，否则会使防腐剂以结晶的形式析出，影响溶解。粘度大、起泡性原料较迟调入，如乳浊剂、稳定剂。挥发性的原料最后调入，如香精香料。（3）原浆（汽水主剂）的制备饮料主剂俗称浓缩液，就是将饮料配方中有关配料，经过特殊加工，成为一个独特的工业产品。饮料灌装厂利用它加上糖、水、二氧化碳、果汁等灌装成不同的饮料产品。美国的可口可乐、百事可乐公司都是采用汽水主剂法成功的典型例子。他们采用的生产模式是在美国生产各种汽水的原浆（汽水主剂），销往中国后，再在中国合资或独资建立灌装分厂，添加碳酸水压盖后就近销售。这样既节约了成本，又保证了产品质量和口味的稳定一致。3.饮料用水及其处理饮料用水和生活用水是有差异的，软饮料用水除应符合GB5749外，还应符合下表饮用水与饮料用水的差异。饮料用水比生活饮用水的各项指标要更加严格，因为生活用水是即接即用的，而饮料用水是需要较长时间贮存的，碳酸饮料的用水必须符合饮料用水指标。指标饮用水饮料用水浊度（度）＜3＜2色度（度）＜15＜5总固形物（mg/L）＜1000＜500总硬度（以CaCO3计）（mg/L）＜450＜100铁（以Fe计）（mg/L）＜0.3＜0.1高锰酸钾消耗量（mg/L）-＜10总碱度（以CaCO3计）（mg/L）-＜50游离氯（mg/L）-＜0.1致病菌-不得检出4.二氧化碳及碳酸化碳酸饮料的发泡和刺激的味道来自二氧化碳。二氧化碳可从碳酸盐、石灰石、有机燃料燃烧以及工业发酵过程中制得。软饮料制造商大多数是从遵从食品纯度法规生产二氧化碳的供应商处购买食用级高压钢瓶装的液态二氧化碳。当所采购的二氧化碳纯度不够时，或一般饮料厂为了确保产品质量时，都要对原料二氧化碳进行净化处理。让原料二氧化碳顺次经过高锰酸钾塔、水塔、活性炭塔等装置，除去其中的有机物、异味等杂质。二氧化碳净化器碳酸化过程就是指在低温高压的条件下，把二氧化碳溶入水中的过程。饮料中的二氧化碳量是以单位容积的液体中所含的二氧化碳体积数来计算的，气体的体积是指标准温度和压力下气体占有的体积。一般碳酸饮料生产中控制碳酸化温度和压力使得产品含气量达到1.5～4倍溶液体积碳酸化。碳酸化系统用到的设备包括二氧化碳调压站、水冷却机（板式换热器）、碳酸化罐（混合机）等。5.容器及设备的清洗（1）容器的清洗碳酸饮料的包装容器主要是铝质两片易拉罐、塑料瓶等一次性容器和各种规格的多次性玻璃容器。一次性容器出厂后包装严密、无污染，不需要洗涤消毒，或只用无菌水洗涤喷淋即可用于灌装。玻璃瓶的清洗工序主要为浸泡、冲洗或刷洗、冲洗三个步骤。毛刷刷洗法是先用1%～3%氢氧化钠或碳酸氢钠的浸泡液浸泡，温度为40～55℃，时间为15～25分钟。然后用水喷淋，洗去碱液，用毛刷刷去瓶外商标等杂物，刷洗内部，再用有效氯为50～100mg/L的溶液消毒，最后用压力为0.049～0.098MPa的无菌水喷射冲洗瓶内壁5～10秒，瓶外部用自来水洗。液体冲击法是利用高压液体对瓶子的喷射冲击取代毛刷的刷洗作用来洗瓶的方法。目前，许多工厂采用此法。一般碱液浓度≥3%，温度50℃，时间≥5分钟。（2）设备的清洗目前许多饮料工厂清洗设备的方式都是CIP清洗（Cleaning-in-place），即原地清洗或定置清洗。CIP清洗装备利用离心泵输送清洁液在物料管道和设备容器内进行强制循环，不仅可以在不拆卸设备的情况下，清洗设备器与物料管路，而且可以降低劳动强度。其清洗效果可以通过电导率进行量化，计算机自动程序清洗以及电导率的反馈控制，可以使清洗效果与效率进行规范化管理。适用于食品类物料管道和设备的清洗。半自动C.I.P就地清洗机分体式C.I.P清洗机6.灌装系统为了使得灌装时不发生泡沫喷涌的现象，一般在碳酸化罐和灌装机之间还要加一个过压力泵。过压力泵给从碳酸化罐里出来的饱和溶液加一个稍大的压力，使此时的饱和溶液成为不饱和溶液。当溶液从灌装喷嘴喷出来的一瞬间，其中的二氧化碳不能气化，从而避免了料液进入瓶中的瞬间发生泡沫喷涌。灌装方法有“一次罐装”和“二次灌装”两种。饮料灌装用到的设备有压差式灌装机、等压式灌装机、负压式灌装机等。灌糖浆用到的设备有容积定量式和液面密封定量式两种。液体进入瓶后应尽快封盖，以防二氧化碳气体逸出。8.2果蔬汁饮料生产技术我国有着丰富的果蔬资源，是世界上主要的浓缩果汁出口国之一，在我国饮料市场的构成中，果蔬汁饮料约占14%。8.2.1分类及特点果蔬汁饮料是果汁、果汁饮料与蔬菜汁、蔬菜汁饮料的统称，是指水果和蔬菜在采收后经挑选、清洗消毒、榨汁、配制、包装制成的产品，包括浓缩果蔬汁和果蔬汁饮料成品。它是继瓶装水、碳酸饮料之后第三大产量的饮料。果蔬汁分为：1.果汁(浆)及果汁饮料(品)类：是指用新鲜或冷藏水果为原料，经加工制成的制品。2.蔬菜汁及蔬菜汁饮料(品)类：是指用新鲜或冷藏蔬菜(包括可食的根、茎、叶、花、果实，食用菌，食用藻类及蕨类)等为原料，经加工制成的制品。1.果汁(浆)及果汁饮料(品)类：1）果汁（1）采用机械方法将水果加工制成未经发酵但能发酵的汁液，具有原水果果肉的色泽、风味和可溶性固形物含量。（2）采用渗滤或浸取工艺提取水果中的汁液，用物理方法除去加入