碳酸饮料

2020/2/41消毒•消毒的方法：氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒。2020/2/42（1）氯消毒•利用次氯酸(HOCl)的强氧化作用破坏微生物的酶系统。常用的氯消毒法：氯胺、漂白粉、次氯酸钠和二氧化氯。•Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-；HOCl→H++OCl-2020/2/43（2）紫外线消毒•利用营养细胞中的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量，导致蛋白变性，使微生物死亡。波长200-295nm，装置：低压灯管2020/2/44（3）臭氧消毒•利用臭氧分解产生的原子氧（强氧化剂）与水中的细菌及其他微生物或有机物作用，使其失活。•臭氧的发生：3O2→2O3-148kJ/mol•臭氧不稳定，需随时制取当场应用•臭氧的加注装置：喷射法•臭氧的杀菌作用比氯快15～30倍，但成本高。2020/2/45包装容器及材料•金属容器及材料；•玻璃容器及材料；•塑料容器及材料；•复合薄膜容器及材料；•纸质容器及材料。2020/2/46一、金属容器及材料•马口铁（低碳钢板）——光亮外观、良好的耐蚀性和制罐工艺性能，适于涂料和印铁。•镀铬板——耐蚀性较前差，需经内外壁涂料使用。•铝材——重量轻，加工性能好，不生锈，表面涂料后可耐酸碱等介质，无味无臭。•分三片罐和两片罐。2020/2/47二、玻璃容器及材料•——造型灵活、透明、美观。•——化学稳定性高，不透气，易密封，有利于卫生。•——原料丰富，价格低廉，可多次周转使用。•——生产自动化程度高。•机械强度低、易破损、重量大。2020/2/48三、塑料容器及材料•可以通过人工的方法很方便地调节材料性能，满足各种不同的需要，如防潮、隔氧、保香、蔽光等。•聚氯乙烯——用注拉吹法生产的无缝线，瓶壁薄厚均匀，可用于盛装碳酸饮料。•聚酯（聚乙二醇对苯二甲酸酯）——有玻璃外观，无臭、无味、无毒。可制成有耐压性、有耐热性及有耐压热双重性能的饮料瓶，但价格较高。2020/2/49四、复合薄膜容器及材料•单层——不能完全满足保护商品、美化商品及适应加工的要求。•二层或三层以上：外层材料——熔点较高，耐热性好，不易划伤、磨毛，印刷性能好，光学性能好。聚酯、尼龙、聚丙烯、聚碳酸酯、玻璃纸等。内层材料——具有热封性、粘合性好、无味、无毒、耐油、耐水、耐化学药品等性能。聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。铝箔——遮光、提高气密性。2020/2/410五、纸质容器及材料•利乐包的包装有6层材料构成，从内到外顺序为：•聚乙烯、聚乙烯、铝箔、聚乙烯、纸板、聚乙烯。•无菌包装——无菌灌装机上一面完成容器的成形，一面完成无菌灌装操作。2020/2/411碳酸饮料•碳酸饮料——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。•技术要求；•生产的主要设备。2020/2/412一、生产工艺流程二次灌装法：饮用水→水处理→冷却→气水混合←CO2糖浆→调配→冷却→灌浆→灌碳酸水→密封→混匀→检验→成品容器→清洗→检验•二次灌装法流程示意图碳酸化2020/2/413•二次灌装法是先将调味糖浆定量注入容器中，然后加入碳酸水至规定量，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。2020/2/414一次灌装法：饮用水→水处理二氧化碳↓混合→冷却→碳酸化→灌装→密封→检验↑糖浆→调配↑容器－→－清洗－→检验→成品饮料•一次灌装法流程示意图2020/2/415•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。又称为预调式灌装法、成品灌装法或前混合（premix）法。2020/2/416二、糖液的制备•将糖溶解于水中，一般称为原糖浆或单糖浆。•必须是优质砂糖，溶解于一定量的水中，制成预计浓度的糖液，再经过滤、澄清后备用。•其水也必须是纯良的水，其水质可与灌装用水相同。2020/2/417糖浆的制备方法：•冷溶：配制短期内饮用的饮料糖浆。•采用装搅拌器的容器，把糖和水正确配准，在室温下进行搅拌，待完全溶化，过滤去杂即成。•一般45～650Bx（要存放1天必须是650Bx）。•冷溶法生产须有严格的卫生控制措施，但可以节省燃料。2020/2/418•热溶：零散饮料，纯度要求高，或要求延长贮藏期的饮料。热溶能杀灭糖内细菌；分离出凝固糖中的杂质；溶解迅速，短期内可生产大量糖液。•一般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。2020/2/419•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•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，一般要求净化处理：加入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，温度保持80℃，通过过滤器前加入0.1%硅藻土，避免活性炭堵塞过滤器面层。2020/2/420三、糖浆调配•调合糖浆（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。2020/2/421•投料顺序（在不断搅拌的情况下，但不能太剧烈）：原糖浆（测定其浓度及需要的容积）防腐剂（称量后温水溶解）甜味剂（温水溶解后加入）酸味剂（50％）果汁（乳化剂、稳定剂）色素香精加水到规定容积。2020/2/422糖浆调配•连续式：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（用水调节调节浓度）→混合器→糖浆输出到灌装车间。连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，全封闭操作，卫生状况良好，设备一次投入大。2020/2/423•配合完毕后即可测定糖浆浓度，同时抽少量糖浆加碳酸水，观察色泽，评味，检查是否与标准样符合。•配制好的糖浆应立即装瓶，尤其是乳浊型饮料，糖浆贮存时间长，会发生分层，装瓶时应经常对糖浆加以搅拌。2020/2/424糖浆浓度的测定：•比重计和波美计的测定方法；•糖度表或折光计的测定方法。•糖液浓度的换算。•糖液的配制计算。2020/2/425配方设计：•符合有关规定。•在保证质量的前提下，考虑饮料生产成本。2020/2/426四、碳酸化1.二氧化碳的作用•清凉作用：H2CO3↔CO2＋H2O；•阻碍微生物的生长，延长汽水货架寿命：国际上认为3.5～4倍含气量是汽水的安全区；•突出香味；•有舒服否认剎口感：二氧化碳配合汽水中的气体成分，产生一种特殊的风味。2020/2/4272.碳酸化原理：水吸收二氧化碳的作用一般称为二氧化碳饱和作用或碳酸化作用（Carbonation）。实际上是一个化学过程•CO2＋H2O↔H2CO32020/2/428•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持平衡时的气体压力成正比。即当温度T一定时：•V＝Hp•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。2020/2/4293.二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0℃（15.56℃）时，溶于一单位容积内的二氧化碳容积数。2020/2/4304.CO2在水中的溶解度影响因素•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。2020/2/4315.CO2理论需要量的计算•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)/273×22.41(L)则：G理＝V汽×N/Vmol×44.01•式中：G理为CO2理论需要量；V汽为汽水容量（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为气体吸收率即汽水含CO2的体积倍数；44.01为CO2的摩尔质量（g）；Vmol为T℃下1molCO2的容积。2020/2/432CO2的利用率：•二氧化碳的实际消耗量在碳酸饮料生产中比理论需要量大，因为生产过程中二氧化碳的损耗很大。•装瓶过程中损耗为40～60％，即实际上二氧化碳的用量为瓶内含气量的2.2～2.5倍；采用二次灌装时，用量为2.5～3倍•一般果汁型汽水含2～3倍容积的CO2，可乐型汽水和勾兑苏打水含3～4倍容积的CO22020/2/4336.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：压力混合式：采用较高的操作压力来进行碳酸化，其优点是碳酸化效果好，节省能源，降低了成本，提高了产量。缺点是设备造价高。2020/2/434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行调节的设备）•水冷却器•汽水混合2020/2/435碳酸化过程中的注意事项：•保持合理的碳酸化水平；•保持灌装机一定的过压程度；•将空气混入控制在最低限度；•保证水或产品中无杂质；•保证恒定的灌装压力。2020/2/436五、碳酸饮料的灌装1.灌装方法二次灌装：设备简单，投资少，适合中小型饮料厂•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，造成CO2的损失及灌装量不足。可采取糖浆灌装前通过冷却方式解决。2020/2/437•由于糖浆未经碳酸化，与碳酸水混合后会使含气量降低，因此必须使碳酸水的含气量高于成品预期的含气量。•采用二次灌装，糖浆定量灌装，而碳酸水的灌装量难于准确，从而使成品的质量有差异。2020/2/438•一次灌装：先进，适合大型饮料厂。•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，不需要改变比例，产品质量一致；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；产品质量稳定，含气量足，生产速度快。缺点是不适合带果肉碳酸饮料，设备复杂，混合机与糖浆接触，洗涤和消毒不方便。2020/2/4392.灌装的质量要求•达到预期的碳酸化水平；•保证糖浆和水的准确比例；•保证合理的和一致的灌装高度；•容器顶隙应保持最低的空气量；•密封严密有效；•保持产品的稳定性（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）。2020/2/440六、碳酸饮料常见质量问题1、杂质•原料带来的杂质；机件碎屑或管道沉积物。2、含气不足P1333、混浊、沉淀•微生物引起的；化学性变化引起的，4、糊状5、变味