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07:13:52107:13:522第一节软饮料加工工艺一、软饮料的概念•软饮料——乙醇含量在0.5%以下的饮用品（非酒精饮料）。二、分类（国标）•①碳酸饮料；②果汁（浆）及果汁饮料；③蔬菜汁饮料；④含乳饮料；⑤植物蛋白饮料；⑥瓶装饮用水；⑦茶饮料；⑧固体饮料；⑨特殊用途饮料；⑩其他饮料。07:13:523瓶装饮用水加工工艺•瓶装水——密封于塑料瓶、玻璃瓶或其他容器中的不含任何添加剂可直接饮用的水。07:13:524瓶装水的种类：•天然矿泉水——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；含有一定的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等在天然波动范围内相对稳定。•纯净水——以符合生活饮用水卫生标准的水为水源，采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法及其他适当的加工方法，去除水中的矿物质、有机成分、有害物质及微生物等加工制成的水。07:13:525一、矿泉水具有一定温度，含有特殊的化学成分，具有保健意义的水。•有强身治病的功效。•不含任何防腐剂、色素、香料等添加剂。•可根据身体生理需要选择饮用。•不同国家定义不同。07:13:526１、天然矿泉水的分类•按水温分类：•按化学成分分类：单质型、化合物型、复合型、含气体型。•按用途分类：07:13:527２、矿泉水水质理化成分界限指标•锂、锶、锌、溴化物、碘化物、偏硅酸、硒、游离二氧化碳、溶解性总固形物。•矿泉水所含有的元素由产生矿泉水的不同的地质结构所决定。•矿泉水中溶解的元素可分为：溶量大的元素、溶入量较少的元素、稀有元素和放射性元素。•矿泉水中所含的矿物质一般较稳定。07:13:528３、饮用天然矿泉水的评价指标•在九项界限指标中必须有一项以上达到所规定的界限指标的要求；•18项限定元素和组分（锂、锶、碘化物、锌、铜、钡、镉、铬、铅、汞、银、硼、硒、砷、氟化物、耗氧量、硝酸盐、镭）不得超过所规定的限量值；07:13:529•污染物（酚类化合物、氰化物、亚硝酸盐、总－放射性）和微生物（细菌总数、大肠菌群）不得超标；•感官指标：色度小于15度，并不得呈现其他异色；浑浊度小于５NTU；气和味应具有本矿泉水的特征性口味，不得有臭异味；肉眼可见物允许有极少量的天然矿物盐沉淀，但不得含有其他异物。07:13:5210４、饮用天然矿泉水开发的要求•保持原矿泉水的主要成分及其特性：•不得做任何人工处理和添加其他物质：•选择合适的工艺与设备。•生产中必须持有五证。（采矿许可证、准产证、卫生许可证、产品合格证和经营证。）07:13:5211５、瓶装饮用矿泉水生产工艺不含气矿泉水：引水贮存沉淀粗滤精滤灭菌超滤灌装含气矿泉水：引水气水分离贮气压缩净化沉淀粗滤精滤水气混合超滤灭菌07:13:5212工艺要点：（１）引水•在引水过程中应防止水温变化和水中气体的散失；•防止周围地表水的渗入；•防止空气中氧气的氧化作用及有害物质的污染。07:13:5213（2）曝气曝气——使矿泉水和经过净化的空气充分接触，以脱去各种气体和多余的盐。•曝气方法：自动曝气——矿泉水在一个容器内通过一条或多条装在支管上的喷嘴进行喷洒，自动与空气接触。强制曝气——矿泉水在喷洒时，以鼓风机强大气流强制曝气。07:13:5214•水引出后压力下降，水与空气接触，二氧化碳大量逸出，已溶解的盐类沉淀出来，水的pH发生变化。•水中含有硫化氢等气体及铁等金属盐类，装瓶后必然会引起矿泉水存在异味、产生氧化物沉淀，影响产品的感观质量。07:13:5215（3）过滤目的——去水中的不溶性杂质及微生物使水质清澈透明，清洁卫生。•包括：粗滤、精滤、超滤。•除铁：曝气后用石英砂过滤。•除锰（二次过滤法）：曝气后先用天然锰砂过滤法除去原水中的铁，然后向已除铁的水中加强氧化剂，用天然锰砂过滤第二次将水中锰除去。•除氟：吸附过滤法。07:13:5216（4）灭菌•臭氧已广泛用于水的消毒，同时也可用做除去水臭、水色及铁和锰的主要方法。•需控制臭氧的用量（包括：流量、界面、流速、时效等参数）。07:13:5217二、人工矿泉水生产•人工矿泉水——用地下井水、泉水或自来水经过人工矿化处理而制得的与天然矿泉水水质接近的能饮用的水。•直接溶化法——在天然水中加入一些可溶性盐，再充以二氧化碳，添加的可溶性盐一般是碳酸氢钠、氯化钙、氯化镁等。•二氧化碳浸蚀法——用二氧化碳溶解碱土封面在酸盐矿石。07:13:52181、直接溶化法原水氯杀菌脱氯（活性碳）调配（加入可溶性无机盐类）（精）过滤紫外线（或臭氧）杀菌灌装封口直接溶化法缺点：引入了大量酸性阴离子。07:13:52192、二氧化碳浸蚀法•密闭罐（石灰石、白云石、文石等矿化剂）•原水过滤杀菌07:13:5220矿泉水质量问题：•变色（发绿、发黄）；•沉淀（白色絮状沉淀、褐色沉淀）；•卫生超标；•变质（变酸等）。07:13:5221三、饮用纯净水•纯净水——以符合生活饮用水卫生标准的水为水源，采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法及其他适当的加工方法，去除水中的矿物质、有机成分、有害物质及微生物等加工制成的水。•纯净水包括：蒸馏水、超纯水、太空水。07:13:5222•蒸馏水：含盐量≤5mg/L，可溶性总固形物含量≤9mg/L。•太空水：是一种比蒸馏水更纯净的饮用水。07:13:52231、生产工艺•取决于产品水质要求和原水水质质量。07:13:5224（1）饮用纯水生产工艺蒸馏法：•原水预处理初级纯化蒸馏纯化精过滤成品水反渗透法：•原水预处理反渗透处理杀菌精过滤成品水07:13:5225反渗透－离子交换法：•原水预处理反渗透离子交换混床炭纤维吸附过滤精滤杀菌精滤成品水电渗析法：•原水预处理电渗析超过滤杀菌精过滤成品水07:13:5226蒸馏水工艺流程：•原水初滤离子交换蒸馏臭氧杀菌用水点•原水多介质过滤活性炭过滤离子交换蒸汽压缩蒸馏臭氧灭菌灌装质检包装成品07:13:52272、工艺要点（1）前处理•目的主要是降低原水的色度和混浊度。一般采用机械过滤或砂滤棒过滤，再用蜂房式或烧结管式微孔过滤。07:13:5228（2）除盐•电参析法除盐率一般只有80~90%，采用多级多段膜堆串联最高可达到99%。•采用离子交换与电渗析结合的方式可生产更纯净的水。•反渗透不需加热，能耗低、设备体积小、适应性强，除盐率可达90~99.5%，与离子交换结合是目前主要的制纯净水的方法。•蒸馏法是传统的纯水制作方法，若向蒸馏水内注入高氧，则制成具有活性作用的全新概念的活化蒸馏水。采用超导磁化技术，则制成具有保健作用的磁化蒸馏水。07:13:5229（3）消毒•使用紫外线灭菌需放在超滤后至装瓶前杀菌效果相对要好。•臭氧灭菌的优势是无二次污染。07:13:5230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。07:13:5231一、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07:13:5232•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。07:13:5233一次灌装法：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07:13:5234•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。07:13:5235二、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。07:13:5236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。07:13:5237•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。07:13:5238•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。07:13:5239三、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。07:13:5240•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。07:13:5241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。07:13:5242•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。07:13:5243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。07:13:5244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。07:13:5245四、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。07:13:52462.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↔H2CO307:13:5247•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。07:13:52483.二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。07:13:52494.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。07:13:52505.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