软饮料工艺学课件

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1、软饮料工艺学 食品科学系 蒲 彪,绪 论 一、软饮料的概念与分类 （一）饮料的定义 饮料是经过加工制作，供人饮用的食品,以提供人们生活必需的水分和营养成分，达到生津止渴和增进身体健康为目的。 （二）饮料的功能 1、消暑解渴 2、醒神兴奋 3、味感需要 4、补充营养 5、保健疗效,（三）饮料的分类 由于消费习惯、生产工艺、包装形式各异，从而导致分类方法各异，至今尚无世界统一的分类标准。主要有两种分类方法： 1、按是否含酒精分为两类： 含酒精饮料（硬饮料）：包括啤酒、果露酒、葡萄酒、黄酒、蒸馏酒等。 不含酒精饮料（软饮料）：并非完全不含酒精，如香精的溶剂、发酵饮料等均可能含有微量酒精。,2、按产品

2、组织形态分为三类： 固体饮料：是指水分含量在5%以下，具有一定形状，经冲溶后才能饮用的饮料。 共态饮料：是指那些既可是固态，又可是液态，在形态上处于过渡状态的饮料。 液态饮料：是指那些固形物含量为5%-8%（浓缩者达30%-50%），无一定形状，容易流动的饮料。,（四）软饮料的分类 何为软饮料，国际上无明确规定，一般认为不含酒精的饮料即为软饮料（soft drinks）。但各国规定差异较大。 美国 软饮料法规规定为：软饮料是指人工配制的，酒精（用作香精等配料的溶剂）含量不超过0.5%的饮料。但不包括果汁、纯蔬菜汁、乳制品、大豆乳制品、茶叶、咖啡、可可等以植物性原料为基础的饮料。 日本 没有软饮

3、料的概念，称为清凉饮料。包括：碳酸饮料、水果饮料、固体饮料，与美国法规差异最大的是将天然果汁列入软饮料，但又不包括天然蔬菜汁。,英国 法规定义为“任何供人类饮用而出售的需要稀释或不需要稀释的液体产品”。包括：各种果汁饮料、汽水（苏打水、奎宁汽水、甜化汽水）、姜啤以及加药或植物的饮料；不包括水、天然矿泉水（包括强化矿物质的）、果汁（包括加糖和不加糖的、浓缩的）、乳及乳制品、茶、咖啡、可可或巧克力、蛋制品、粮食制品（包括加麦芽汁含酒精的，但不能醉人的除外）、肉类、酵母或蔬菜等制品（包括番茄汁）、汤料、能醉人的饮料以及除苏打水外的任何不甜的饮料。 欧盟其它国家的定义与英国基本相似。 中国 GB107

4、89-1996规定：软饮料是指不含乙醇或乙醇含量小于0.5%的饮料制品。又称不含酒精饮料或非酒精饮料。,根据BG10789-1996，按照原辅料或产品形式的不同，将软饮料分为以下十类。 1、碳酸饮料类 2、果汁（浆）及果汁饮料类 3、蔬菜汁饮料类 4、含乳饮料类 5、植物蛋白饮料类 6、瓶装饮用水类 7、茶饮料类 8、固体饮料类 9、特殊用途饮料类 10、其他饮料类,二、我国软饮料工业的现状与发展前景 （一）经济地位和现状 1、我国软饮料行业改革开放以来取得的成就 （1）产量大幅度增长 （2）质量稳步提高 （3）品种丰富多彩、包装不断更新、设备日益完善 （4）生产规模化、企业集团化、产品名牌化

5、初见成效 （5）管理水平逐步提高，各类标准逐渐完善,2、我国软饮料工业发展中存在的主要问题 （1）发展的总体起点不高，企业规模普遍较小，专业化程度低，技术装备落后，产品质量低，经济效益差。 （2）品种仍嫌单调，结构不合理，假冒伪劣现象严重。 （3）国家投入偏少，企业包袱沉重，资金短缺。 （4）以可口可乐、百事可乐为代表的外资企业的严重冲击。 （5）布局不合理，发展不平衡。 （6）专业技术人才缺乏，企业研发能力弱。 （二）我国软饮料行业的发展前景 1、发展前景 我国软饮料的生产消费与发达国家比较，存在较大差距，目前我国年人均消费量约10kg，仅为世界平均水平的1/4，美国的1/30，因而发展前景

6、诱人。更不说还可开拓国际市场。,2、发展方向与战略目标 当今世界对食品和饮料的总体要求，可以归纳为： “四化” 多样化、简便化、保健化、实用化。 “三低”低脂肪、低胆固醇、低糖。 “二高”高蛋白、高膳食纤维。 “一无”无添加剂(防腐剂、香精、色素等)。,面对我国已加入WTO，全球经济一体化的现状，我们应充分利用和发展我国可利用的丰富资源优势，遵循天然、营养、同归自然的发展方向，适应消费者对饮料多口味的需要，积极发展果蔬汁、植物蛋白饮料、饮用天然矿泉水、乳、茶等天然饮料，并继续改进饮料包装，大力推广饮料主剂“集中生产，分散罐装”的产业政策。以名优产品为龙头，形成主剂生产厂与灌装厂专业化协作。重点

7、扶持名优产品，发展适销对路产品，打造我国饮料的民族品牌，积极开拓国际市场。,三、软饮料工艺学的主要研究内容 软饮料工艺学是食品工艺学的一个分支，是一门应用学科。是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究软饮料生产中的原材料、半成品和成品的加工过程和工艺方法的一门学科。 软饮料工艺学不是一门简单的技艺学问，它需要生物学、化学、物理学、数学、食品微生物学、食品工程原理、食品机械与设备等诸多学科相关知识的融会贯通和灵活应用。要求学生素质和能力的综合体现。,推荐参考书目 1、邵长富、赵晋府主编软饮料工艺学，轻工出版社 2、吴永娴、蒋和体编著软饮料工艺学，成都科大出版社 3、田呈瑞、张富新主编软饮料工艺学

8、，陕西科技出版社 4、阎进福编，饮料学，经济日报出版社 5、杨桂馥 、罗 瑜编著现代饮料生产技术，天津科技出版社,第一章 软饮料用水及水处理 【教学目标】 1.了解水质对软饮料品质的影响 2.熟悉软饮料用水对水质的基本要求 3.掌握水处理的基本原理和常用方法,第一节 软饮料用水的水质要求 一、水源的分类及特点 （一）地表水 是指地球表层表面所存积的天然水，包括江、河、湖、池、库等所存在的水。其特点为： 1、矿物质含量少； 2、硬度低，一般为1.0-8.0mmol/L； 3、常含泥沙、水草、腐植质、钙镁盐、微生物等杂质。,（二）地下水 经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然水。其特点

9、为： 1、矿物质含量多，含盐量高，一般达100-500mg/L； 2、硬度大，一般为2-10mmol/L，甚至达10-25mmol/L ； 3、泥沙、腐植质、钙镁盐、微生物等杂质含量少，水质较澄清。 （三）自来水 已经过水处理，达到饮用水标准，饮料厂水处理较简单，但水价较高，小型工厂多采用。,二、水中的杂质及对饮料生产的影响 （一）天然水中杂质的特征 天然水中的杂质按其微粒分散程度可分为三类：悬浮物、胶体和溶解物。 1、悬浮物 是指粒径大于200nm的微粒，其特征为： （1）使水质混浊，静置后自行沉降； （2）主要成分是泥沙等无机物、悬浮生物和微生物； （3）造成饮料沉淀，影响CO2溶解，影响

10、风味，甚至导致产品变质。,2、胶体 粒径大小在1-200nm的微粒，其特征为： （1）具有光束通过被散射而成混浊的丁达尔现象； （2）具胶体稳定性，粒子间带相同电荷互相排斥而不能自行沉降； （3）多数是无机胶体（如硅酸胶体和粘土），由许多离子和分子聚集而成，是造成水混浊的主要原因。少数是有机胶体（如蛋白质、腐殖质等），是造成水带色的主要原因。 3、溶解物 粒径在1nm以下，以分子或离子状态存在于水中的微粒。 （1）溶解性盐类：其在水中的总含量称为“矿化度”或“盐度”。 （2）溶解性气体：可能影响饮料的风味和色泽。,（二）水中杂质对饮料生产的影响 1、水的硬度 是指水中存在的金属离子沉淀肥皂的能

11、力。硬度的大小由水中所含的Ca2+、Mg2+的多少决定。 （1）硬度的分类 分为：总硬度、暂时硬度和永久硬度。 暂时硬度（碳酸盐硬度），主要是水中的Ca（HCO3）2、Mg （HCO3）2和MgCO3等盐类，经加热大部分可变成溶解度很小的碳酸盐或氢氧化物沉淀而除去。 永久硬度（非碳酸盐硬度）是指水中的非碳酸盐如CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4造成的硬度。加热煮沸不能沉淀。 总硬度=暂时硬度+永久硬度，计算公式如下： Ca2+ Mg2+ 总硬度=+（mmol/L） 40.08 24.3,（2）硬度的表示方法 德国度（0d）：1L水中含有相当于10mg的CaO，定义为1德国度（10d

12、）。我国的表示方法与德国同。 美国度（mg/L）： 1L水中含有相当于1mg的CaCO3，称为1美国度（mg/L）。 法国度（0f）： 1L水中含有相当于10mg的CaCO3 ，称为1法国度（0f）。 英国度（0e）： 1L水中含有相当于14.28mg的CaCO3 ，称为1英国度（0e）。 通用硬度（mmol/L）： 1L水中含有相当于1 mmol（100.08mg）的CaCO3 ，称为1通用硬度（mmol/L）。 换算关系：1通用硬度=2.804德国度=50.045美国度,2、水的碱度 水的碱度是指水中能与H+结合的物质的总量。主要由NaOH、Ca（OH）2、NH3、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐

13、、磷酸盐等构成。在水中以OH-、CO32-、HCO3-、PO43-等离子形式存在，单位以mmol/L表示。其中： OH-的含量称为氢氧化物碱度； CO2-3的含量称为碳酸盐碱度； HCO-3的含量称为碳酸氢盐（重碳酸盐）碱度。水中OH-、CO2-3、HCO-3的总含量称为水的总碱度。水中一般不含OH-； CO2-3的含量也较低，只有在有碳酸钠、碳酸钾存在而使 水呈碱性时，才有CO2-3的存在；此外， OH-和HCO-3不能同时存在，因为二者将结合成碳酸盐和水。所以天然水中一般只有碳酸氢盐（重碳酸盐）碱度。,3、水的硬度与碱度的关系 总硬度=暂时硬度+永久硬度，总碱度通常与暂时硬度相符。 （1）

14、总碱度大于总硬度时，说明水中存在OH-、CO2-3， 属于碱性水； （2）总碱度小于总硬度时，说明水中存在Ca2+、Mg2+的氯化物，基本上不存在OH-、CO2-3，属于非碱性水。如果Ca2+、Mg2+和OH-、CO2-3同时存在，则会发生沉淀。 （3）总碱度等于总硬度时，说明水中只含有Ca2+、Mg2+的碳酸氢盐。,4、水的硬度与碱度对软饮料生产的影响 （1）硬度的影响：钙镁离子与有机酸反应产生沉淀，影响产品感官；非碳酸盐硬度过高时，使饮料出现盐味；在加工容器、管道、锅炉内形成水垢。 （2）碱度的影响：与金属离子反应形成水垢，并产生不良气味；和有机酸反应，改变饮料的糖酸比与风味；影响碳酸饮料

15、的二氧化碳溶解量；使饮料酸度下降，造成微生物感染；生产果汁型碳酸饮料时，与果汁的某些成分发生反应，产生沉淀。,三、软饮料用水的水质要求 水是软饮料生产最主要的原料，占80%-95%，水是质量好坏直接影响产品质量，因此，保证软饮料用水的质量极为重要。软饮料用水除符合GB5749-85 生活饮用水卫生标准（表1-5）外，还应强调如下指标，见表1-6。,第二节 软饮料用水的水处理 如前所述，从表1-1可见软饮料用水要求极为严格，对不符合要求的水，必须进行水处理，以改良品质，达到要求。在进行水处理前，首先要对水质进行全面分析，了解水中杂质的种类、状态，并确定用水量，从而合理选用水处理的工艺、设备。水处

16、理的工艺步骤一般为： 一、混凝沉淀 混凝是指在水中加入某些溶解盐类，使水中的细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。这些溶解盐类称为混凝剂。 机理：一方面混凝剂溶解于水后，带与悬浮物或胶体微粒等杂质相反的电荷，能中和其电性；另一方面是吸附作用。 （一）混凝剂 铝盐：如明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等。 铁盐：如硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等。,（二）助凝剂 助凝剂是指为了提高混凝效果，加速沉淀，在混凝沉淀时加入的辅助试剂。它本身不起混凝作用，仅帮助絮凝的形成。 常用的助凝剂有：活性硅胶、海藻酸钠、CMC、粘土、聚丙烯酰胺（PMA）、聚丙烯等以及用来调节pH的石灰、碳酸钠、氢氧化钠等。 （三）混凝条件的确定 在确定混凝条件时，应先作小试，并主要考虑以下因素： （1）原水的状况，包括水温、 pH值及其他理化性质； （2）混凝剂的性质及添加量； （3）助凝剂的性质及添加量； （4）混凝沉淀的设备、装置状况； （5）混凝沉淀的工艺操作。,二、