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1、软饮料工艺学,仲恺农业工程学院,第四章 碳酸饮料,教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1了解碳酸饮料的生产工艺； 2了解碳酸饮料的原料配制及配方设计； 3了解碳酸饮料生产过程的主要工序的控制 教学重点及难点： 重点碳酸饮料生产的工艺流程和工艺要点；难点碳酸饮料罐装生产线机械与设备。,碳酸饮料的定义和发展历史,碳酸饮料：充有二氧化碳气体的饮料称为碳酸饮料。通常称为汽水。 发展历史：1772年英国人发明了制造碳酸饱和水的设备始祖 1921沈阳第一投产 1980后迅速发展，占软饮料50 虽然比重现在不断减少，但其独特的 清凉、 消暑解渴作用不可替代，总量在不断上升。,碳酸饮料的分类及产品
2、技术要求 果汁型汽水：果汁含量不低于2.5，混浊型、澄清型 果味型汽水：香精 可乐型汽水：焦糖色素、可乐香精，嗜好型 低热量汽水：甜味剂替代 其他型汽水：补充电解质，运动饮料，沙士 外观：混浊型、澄清型,碳酸饮料生产的主要设备,水处理设备 配糖奖设备 化糖锅 糖浆过滤设备 配料罐 碳酸化设备 洗瓶设备 罐装设备,碳酸饮料的生产工艺流程,碳酸饮料生产目前大多采用两种方法，即二次罐装和一次罐装。,二次灌装法（后混法）,二次灌装法特点： 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（预混法）,一次灌装法特点：
3、 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,糖浆的制备和配合,糖浆制备的一般工艺流程为： 砂糖称重溶解过滤杀菌冷却脱气浓度调整配料精滤（均质） 杀菌冷却贮存（缓冲罐） 糖浆,碳酸化,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。 这个过程服从亨利定律和道尔顿定律。,二氧化碳在水中的溶解度,影响二氧化碳溶解度的因素 二氧化碳的分压力 水的温度 气体和液体的接触面积与时间 气液体系中的空气含量 液体的种类及存在于液体中的溶质,二氧化碳的需求量,二氧化碳理论需要量的计算、利用率（损耗率4060）,碳酸化的方式与系统
4、,碳酸化是在一定的气体压力和液体温度下，在一定的时间内进行的。一般要求尽量扩大气液两相接触面积，降低液温和提高二氧化碳的压力，因为单靠提高二氧化碳的压力受到设备的限制，单靠降低水温效率低且能耗大，所以大都采用冷却降温和加压相结合的方法。,碳酸化过程的注意事项,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,碳酸饮料的灌装,灌装方法：二次灌装法、一次灌装法、组合灌装法。 灌装系统：灌浆机与配比器、灌装机、封盖机或封罐机、灌装生产线、灌装的质量要求。 容器和设备的清洗系统 容器的清洗 CIP清洗系统,碳酸饮料的质量问题,感观指标
5、（）均匀度:没有分层现象，液面距瓶口36cm。 （）瓶盖:不漏气，不带锈。 （）商标:端正，与内容一致。 （）透明度:呈现产品所应有的颜色，澄清透明，无朵质。 （）口味:无异味，具有本品的芳香味或酒精香味。 （）泡沫:倒入杯内，泡沫高2cm 以上，持续时间2min以上。,理化指标 （）二氧化碳:为水容积的2.54倍。 （）糖精:不得检出。 （）酒精量:0.5%. （）重金属: 铜(以Cu计)10mg/kg 铅(以Pb计) 1mg/kg 砷(以As计) 0.5mg/kg 微生物指标 （）菌落总数:100个/ml。 （）大肠杆菌:5个/ml。 （）致病菌:不得检出。 保质期 三个月不沉淀变质。,汽
6、水中常见的质量问题及其预防,汽水中出现的质量问题多种多样，归纳起来有以下几种：有杂质，没“劲”，混浊，沉淀，成糊状，有辣味，异味等。,杂质,汽水中的杂质指肉眼可见，有一定形状的非化学反应产物。杂质一般不影响口味，但影响产品的商品价值。一般可区分为不明显杂质，明显杂质和使人厌恶的杂质。 不明显杂质包括数量极少的体积极少的灰尘，小白点，小黑点等；明显杂质包括数量较多的小体积杂质；使人厌恶的杂质包括刷毛，大片商标纸，草棍，苍蝇，蚊子及其它昆虫，使人一看厌恶。,一般造成这些杂质的原因有以下几方面： （） 瓶子或瓶盖不净。 （） 水中有夹杂物。 （） 原料有杂质。 （） 机件碎屑或管道沉积物。 造成杂质
7、污染的主要原因是瓶子不净，必须按操作规程进行浸瓶，刷瓶，认真检查，并按操作规定进行水的过滤，定期洗刷,贮水罐。同时，对所有的水管，料管，碳酸水管都要定期进行清除沉淀物，使其保持清洁。,没“劲”,汽水没“劲”是习惯叫法，实际上是没气，更确切地说是二氧化碳量太少或没有。这样的汽水开盖时无声，没有气泡冒出。 因二氧化碳溶解于水后呈微酸性，有一定的灭菌作用，另外二氧化碳代替氧存在时，可抑制需氧微生物的生长繁殖，略有防止变质的作用，所以，二氧化碳含量低还能造成一些汽水后来的变质，因此，必须认真对待。,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
8、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。 () 灌水机胶嘴漏气，簧筒弹簧太软，瓶托位置太低，造成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下散失。 () 压盖不严。 () 盖、瓶口不合格，或瓶，盖不配套。 除此之外，还有因水或料中有关成分与二氧化碳反应消耗碳酸造成含气不足。这样的汽水，若不漏气时，或是越放久量越低，甚至能完全没气。 汽水出现没“劲“的现象，应查明原因，找出合理解决的办法。,混浊，沉淀 质形态及原因 汽水的沉淀变质原因是多方面的，主要是由于原料处理过程中产生物理、化学变化及细
9、菌的繁殖造成的。,物理性变化: 其外观形态主要呈现沉淀状态，往往生产不到12周（在应有的保质期内），瓶底即呈现一层云雾状，或有矿物性微小颗粒沉积瓶底，另外也有呈现杂质混浊，不透明。主要原因来自水质上和滤水器械上的毛病，不能使水中的矿物质彻底清除，或水质不适。,化学性变化: 起盖后与空气接触立即产生胶质态物质，根本原因是酸、碱中和作用引起的，由于洗瓶所用碱液没有冲净，残留在瓶内的碱液与原料中的酸产生中和而发生变化，由此可见含碱的水质不适合生产汽水。另外也有细菌污染的原因。 配料兑制工序处理不当，也可使产品产生混浊不透明的现象。,细菌繁殖: 由于封盖不严，使二氧化碳溢出，失出二氧化碳的杀菌防腐能力
10、，侵入的空气带有酵母菌，从而产生发酵气体。 由于化糖浆的容器没有清洗干净，或没有彻底将糖桨冷却就生产装瓶，而使汽水产生酸败味或双乙酰味，有点近似馊饭的气味。,预防措施 由于汽水加工的一些原料如酸、香精、色素、二氧化碳、甜味剂等，不能经过加温进行杀菌而保证产品质量，只有在各工艺加强净化措施，来达到无菌、保证产品质量的目的。,生产用水一定要按饮用水标准，不符合要求的决不使用。如有自备水井，初用时应进行一次彻底消毒灭菌，一般用30%有效氯的漂白粉0.02%0.05与0.001%0.002%高锰酸钾，将此稀溶液注入井内进行消毒灭菌，经防疫部门化验合格方可使用。要减少井水的污染，加强卫生管理。,如设立自
11、备水塔，须距地面10m以上为佳。因为这样可以由于位差产生0.1MPa压力，可以渗透过砂棒，起到过滤的作用。但水塔应用防日光直射的保温层，以防水温升高、细菌繁殖和空气污染。 所用配料器皿要保持清洁，并经常水煮杀菌；过滤器械也要及时洗刷，保持其卫生和性能良好。,配料室内应保持清卫生，要定期进行空气杀菌。一般使用福尔马林、高锰酸钾、硫黄或紫外灯。严禁穿普通鞋进配料室，禁止非操作人员出入。 配料间一定要按操作顺序配料，防止化学变化。 凡是需要溶解的原料必须进行高温处理（香精除外）。,糊状,在汽水生产中往往有这种状况，即汽水生产出来后，放置几天，成了乳白色胶体状态，往外倒时成了浆糊状。造成这种胶体物的原
12、因有以下几种： （） 原料糖质量差，含有较多的胶质、蛋白质。 （） 二氧化碳气含量不足或空气混入过多，使一些好气性微生物生长繁殖。 （） 由于瓶子没经彻底消毒，瓶里残留的细菌利用汽水中的营养成分生成胶体物。 为防止产生这种现象，生产时选用优质白砂糖，洗瓶要认真彻底，二氧化碳含量要高，则饮料产生糊状现象可解决。,辣味 有的汽水甜味不足，辣味有余，但又不是薄荷等类原料的辣味。喝下去以后很快让人打嗝，甜味、香味等都不足。这主要是由于此汽水中原料添加量不足、料少或无料造成的，其辣味主要是二氧化碳的酸辣味。因为原料添加量不足、料少或无料，制品糖度低，阻力小，所以遇热分解得快，喝后二氧化碳很快从体内分解排放出来。,