第三章碳酸饮料

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1、第三章 碳酸饮料 碳酸饮料即含CO2气的饮料，俗称汽水。 通常由水、甜味剂、酸味剂、香精香料、色素、CO2气及其他原辅料组成，是软饮料中的主要产品。,第一节 碳酸饮料的分类及产品技术要求 1.1 碳酸饮料的分类：分五大类 1、果汁型： 指原果汁含量不低于2.5%的碳酸饮料。 2、果味型： 指以食用香精为主要赋香剂以及原果汁含量低于2.5%的碳酸饮料。 3、可乐型： 指含有焦糖色素、可乐香精、水果香精或类似可乐果、水果香型的带辛香和果香混合香气的碳酸饮料。 无色可乐可不含焦糖色素。 4、低热量型： 以甜味剂全部或部分代替糖类的各型碳酸饮料和苏打水，其热量不高于75KJ/100ml 5、其他型：

2、除上述4型以外的含有植物提取物或非果香型的食用香精或赋香剂的碳酸饮料，如姜汁汽水、沙示汽水等。,1.2 产品的技术要求 GB/T 10792-2008 1、感观指标： 五型均对色泽、香气、滋味、外观、杂质提出要求. 2、理化指标： 五型分别对可溶性固形物、CO2容量、总酸以及咖啡因、防腐剂、着色剂等食品添加剂进行了规定。,第二节 碳酸饮料生产的主要设备 2.1 水处理设备 详见第一章 2.2配糖浆设备 1、化糖锅 2、糖浆过滤设备：饮料泵 过滤器： 双联过滤器 纸浆过滤器 3、配料罐 4、糖浆浓度测定计 比重计测定 白利度测定：550B即100g糖溶液中含糖55g。,2.3 碳酸化设备 1、脱

3、气冷却器 2、混合器 3、调压站 4、其他：预碳酸化器 冷却碳酸化设备 制冷系统 2.4 洗瓶设备 刷洗式洗瓶机 喷射式洗瓶机,2.5 灌装设备 二次灌装： 糖浆机 灌水机 压盖机 一次灌装： 洗瓶机 混合机 灌装机 压盖机 装箱机 打码机 检验器 贴标机 CIP自动清洗装置,二氧化碳净化系统 1粗滤器，2滤清器，3湿汽分离器，5粗滤器，6加热器,碳酸化罐 可变饱和度碳酸化罐 不动喷头碳酸化罐,碳酸化罐 带平行盘分散水装置的碳酸化罐 带冷却装置的碳酸化罐,文丘里管的碳酸化,灌装过压力的形成 提高混合机位置形成过压力 使用过压力泵形成过压力,双端浸冲式洗瓶机 1一次喷洗，2二次喷洗，3高湍流洗剂

4、喷洗，4水喷洗，5水喷洗，6最后水喷洗，7水喷洗，8水喷洗， 9碱液喷洗，10第二次碱液浸瓶，11第一次次碱液浸瓶,有量杯的糖浆加料机 1量杯，2液槽，3轴，4，滚轮， 5凸轮，6升高推进轴，7灌装管，8瓶，9浮标，10进液管，11支座,加料机 空气封闭式加料机 液体静压式加料机 1定量杯，2旋塞，3细管，4进液管，5灌装口,等压式灌装示意图 A进气管，通往料槽以上的气管；B进液管，通往料液下面的液管；C排气管，通往大气的排气管,第三节 碳酸饮料的生产工艺流程 碳酸饮料的生产工艺流程有两种，现调式和预调式 3.1 现调式（二次灌装法） 先把水和糖混合成糖浆，再添加酸味剂，香料、香精等制成调和糖

5、浆，定量注入容器中，然后再充入碳酸水的二次灌装方式。,3.1 现调式（二次灌装法） 工艺 饮用水水处理冷却混合机 酸味剂、香精等 CO2气 砂糖溶解过滤糖浆调和冷却灌浆机装瓶机 瓶洗净空瓶检查 轧盖机 混匀机 制品检查 成 品,3.2 预调式（一次灌装法） 先将各种原辅料按工艺要求配制成调和糖浆，然后与充有二氧化碳的水（碳酸水）在配比器内按一定比例进行混合，进入灌装机一次灌装。 这是发展趋势，有实力企业均用此法。,3.2 预调式（一次灌装法） 工艺流程 饮用水水处理脱气机 酸味剂、香精等 CO2气 砂糖溶解过滤糖浆调和定量调和机带冷却的混合机 瓶洗净空瓶检查自动检瓶机装瓶机 轧盖机 制品检查

6、成 品,第四节 糖浆的制备 在生产中将砂糖制成高浓度的糖液称之为原糖浆，再以原糖浆添加汽水主剂（香味剂、酸味剂、防腐剂和其他添加剂）制备成调味糖浆。 若将汽水主剂预先配合称之为原浆。 原糖浆，汽水主剂，调味糖浆，原浆,4.1 糖浆浓度的测定 糖浆浓度通常以百分浓度表示，饮料行业称之为白利糖度或白利度。简写成0BX 。可用糖度表（或称锤度表）直接测定。 另外，可以用相对密度，折光度换算成白利度。 1、糖度表测定法 方法： 将糖液盛放于玻璃量筒中，使糖度表浮于量筒糖液上，不要使糖度表与容器壁接触，糖液在糖度表上所显示出的读数即为糖浆浓度。 校正： 一般液体浓度因温度不同而异。温度变化，液体容积也随

7、之变化，以20为标准，低于20减去校正值，高于20则加上校正值。,例: 糖浆温度是30 ,测浓度为53 0BX,在20 时白利度是多少? 1、查表: 30 50 0BX时的校正值是0.79 30 550BX时的校正值是0.80 注：在表上53 0BX查不出来 2、在50 0BX - 50 0BX范围内，校正值为0.80-0.79=0.00 2 3、 53 0BX在20 时的白利度为： 53+0.79+（0.002 3）=53.769 0BX,4.1 糖浆浓度的测定 2、量糖计（折光计）测定法 方法： 手提式量糖计测定糖浆浓度，直接读出浓度读数。 阿贝氏折光仪（带有恒温装置） 糖用折光仪 校正：

8、 购买量糖计时均附有校正系数表。,4.2 糖浆的制备过程 糖浆制备的一般工艺过程： 砂糖称量溶解过滤杀菌冷却脱气浓度调整配料精滤杀菌冷却暂存糖浆 1、糖溶液的制备 工艺过程： 糖的溶解糖浆浓度测定糖液配制净化 糖的溶解方法 a. 方式： 2种（间歇、连续） b. 工艺过程 : 3种过程（冷溶、热溶、连续式溶糖工艺） 糖、水计量混合热溶解 脱气过滤糖度调整 杀菌冷却备用 糖液的净化 a. 方式 过滤 b.过程 粗、精滤，常、高压过滤 吸附后过滤 吸附后过滤,4.2 糖浆的制备过程 2、糖浆的调配 添加剂的调制，执行GB2760-2011标准。 人工合成甜味剂 苯甲酸钠（防腐剂）溶液 酸液的调制

9、果汁 色素液的调制 糖浆调配的投料顺序 投料原则：有4条 投料一般顺序 糖液防腐剂甜味剂酸味剂果汁乳化剂稳定剂色素香精加水定容。,4.2 糖浆的制备过程 2、糖浆的调配 调和工艺 a. 热调和糖浆处理工艺： 在高温下进行配料，在热溶糖液中直接配料，然后冷却，一次加热完成溶糖，调和及杀菌全部过程。 b. 冷调和糖浆处理工艺 c.连续式 各溶液高位槽定量比例泵混合器第一调和灌均质机第二调和罐定量比例泵混合器糖浆输出 3、配方,第五节 碳酸化 5.1 碳酸化原理 1、水吸收CO2的作用一般称为CO2饱和作用或碳酸化作用。 2、碳酸化过程也就是将CO2溶解到饮料中的过程。碳酸化程度直接影响产品的质量，

10、它是碳酸饮料中的重要生产步骤。 3、碳酸化作用是在压力的作用下，将CO2与H2O混合，化合成碳酸. 4、CO2在液体中的溶解量 决定因素：气液体系的绝对压力和液体的温度 CO2的纯度和液体存在的溶质的性质 气体和液体的接触面积和接触时间 5、在温度不变的情况下，压力增加，溶解度也随之增加，过程遵循亨利定律和道尔顿定律。 亨利定律：V=HP 温度一定时，溶解气体量与平衡压力成正比。 n 道尔顿定律：P=Pi 混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和。 i=1,5.2 CO2在水中的溶解度 1、概念： 在一定的温度和压力下，CO2在水中的最大溶解量叫做CO2在水中的溶解度。 此时的溶液称之为CO

11、2饱和溶液，这时气体逸出与气体进入液体的速度达到平衡。 2、表示方法： 用溶于液体中的气体容积来表示（我国常用）： 用每升溶液中所溶解的CO2质量，即g/L作为溶解度单位，欧州常用。 测定方法：执行GB12143.4 汽水CO2测定仪,5.3 影响CO2溶解度的因素 1、CO2的分压。该压力越大，溶解度越大。 2、水的温度。当压力一定时，温度越低，溶解度越大。 3、气液两相接触的表面积。接触面积越大，溶解越好。 4、气液两相接触的时间。接触时间越长，溶解度越大。 5、水中的空气含量。空气在水中稍有溶解，在单位体积的水中溶解的空气其与压力、温度有关。溶解1体积的空气所需产生的压力与溶解50体积的

12、CO2所产生的压力相同。即1体积空气溶解于水中可排走50倍体积的CO2。 6、液相中溶质的性质。,5.4 CO2的需求量 1、CO2理论需要量的计算 CO2理论需要量=(汽水容量汽水吸收率） 44.01/绝温下1molCO2的容积 绝温下1molCO2的容积=(273+T） 22.41/273 2、CO2的利用率 CO2实际用量= CO2理论需要量/40% 实际生产中，CO2有一定的损耗。 CO2的用量为瓶内含气量的2.22.5倍。 减少CO2损耗的措施： 缩短灌装与封口之间的距离 减少灌装封口时的破损率 提高灌装、封口速度 减少灌装后在空气中的暴露时间 减少CO2的逸散 提高瓶盖的密封性级。

13、,5.5 碳酸化方式与系统 碳酸化过程大都采用冷却降温和加压相结合的方法以降低液温和提高CO2压力，并尽量扩大气液两相接触面积以促进碳酸化过程，达到一定的饱和度。 1、CO2气调压站 它是一个将CO2的压力调节到混合机所需压力的设备。 2、水和混合液的冷却 方法 冷却装置 3、水或混合液的碳酸化 方式： a. 低温冷却吸收式： b 压力混合式： 汽水混合机 它是混合水与CO2的设备 a. 薄膜式混合机 b. 喷雾式混合机 c. 喷射式混合机,薄膜式混合机 带平行盘分散水装置的碳酸化罐 带冷却装置的碳酸化罐,喷雾式混合机 可变饱和度碳酸化罐 不动喷头碳酸化罐,喷射式混合机,混合机（QHS）,QH

14、S型饮料混合机 QHS型饮料混合机，用于生产各种含气饮料(糖浆、二氧化碳)的碳酸化合比例混合，如可乐、汽水等饮料，是含汽饮料生产成套设备中的主要设备。(特别是中、高档次饮料生产的关键设备) 主要特点： 1、本机采用了化工行业的先进技术静态混合器（即酸化器），其液传质面积大，阻力损失小。效率高、能耗低、结构简单，并且采用了性能可靠、噪音小的多极离心泵，使整机性能得到保障。 2、本机采用二氧化碳回流脱氧，既能节省二氧化碳气，又能达到脱氧的目的，使脱氧水有较好的预碳化效果。 3、混合比例精确，易于调整，本机不需更换另部件就可以方便地调整产品及糖浆与水的比例。 4、本机可方便地调整含气量，根据饮料含气

15、量的要求，通过适当的操作等加于调整。 5、本机设置完善的自动控制系统，具有动作协调、结构简单、生产连续、自动化程度高的优点。 6、本机设有原位清洗工艺流程，结构合理，可以方便地进行化学消毒、热消毒及清水冲洗，符合食品卫生法的要求。 含气量比2.52.8,5.6 碳酸化过程的注意事项 1、保持合理的碳酸化水平 2、保持灌装机一定的过压程度 3、将空气混入控制在最低限度 4、保证水或产品中无杂质 5、保证恒定的灌装压力,第6节 碳酸饮料的灌装 6.1 灌装系统的技术要求（质量要求） 1、糖浆和水的正确比例 一次灌装法：确保配比器的正确运行 二次灌装法：保证灌糖浆量和灌装高度的准确 2、保持合理一致的灌装高度 二次灌装中，饮料的灌装高度不一致就意味着瓶