食品工艺学培训课件.ppt

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1、,第一章 软饮料及其水处理,食品工艺学,主讲内容,第一节 概述 第二节 软饮料用水的处理 第三节 用水的消毒,,第一节 概述,1 饮料和软饮料的概念,饮料：指供给人体水分，有益于人体健康的一种日常生活中不可缺少的食品。它是经过一定的加工程序（配料、调制、灭菌、包装等）而制成的食品。 “软饮料”在不同的国家里有不同的概念。 软饮料通常指的是非酒精饮料（无酒精饮料），主要以解渴为目的的饮用品（不包括口服液）。,,我国GB 10789-1996规定：软饮料是指不含乙醇或者乙醇含量小于0.5%的饮料制品。 根据中华人民共和国国家标准GB 10789-2007 饮料通则的定义，饮料是指“经过定量包装的，

2、供直接饮用或用水冲调饮用的，乙醇含量不超过质量分数为0.5%的制品，不包括饮用药品”。,,2.饮料的分类（我国） 1、碳酸饮料(汽水类） 可乐型、果味型 2、果蔬汁饮料 原果汁：又称天然果汁，含原果汁100%；鲜果汁：含原汁量在40%以上；果汁饮料：原汁量在10%-30%以上； 浓缩果汁：果汁经浓缩1-6倍；带肉果汁：原汁量不少于45%，非溶性固体（磨细的果肉）20%以上。 3、矿泉水 4、蛋白饮料：牛奶类、豆奶类 5、发酵饮料：饮料酒、乳酸饮料、其它饮料 6、冷饮 7、固体饮料,,国外对饮料的分类：,（1）含醇饮料 （2）无醇饮料（软饮料） （3）其它饮料,,对软饮料有各种不同的分类方法 2

3、.1 按照组织形态分： （1）液体饮料，固体饮料，共态饮料。 固体饮料：水分含量在5%以内，具有一定形状（粉末、颗粒、片状或块状等），以水溶解成溶液再饮用的饮料。 共态饮料：那些既可以是固态也可以是液态的，在形态上处于过渡状态的饮料。比如：冰棍，雪糕等。,2 软饮料的分类：,,2. 2按国家标准分类：GB10789-1996,碳酸饮料类(Carbonated Drinks) 果汁(浆)及果汁饮料类(Fruit Juices(Pulps) and Drinks) 蔬菜汁饮料类(Vegetable Juices Drinks) 含乳饮料类(Drinks Containing Milk) 植物蛋白饮

4、料类(Vegetable Protein Drinks) 瓶装饮用水类(Bottled Water) 茶饮料类(Tea Drinks) 固体饮料类(Powdered Drinks) 特殊用途饮料类(Drinks for Special Use) 其它饮料类(Other Drinks),按原辅料、产品形式及作用不同分为10类：,,1.采集型：采集天然资源，不加工或只有简单的过滤、杀菌等处理的产品，如天然矿泉水。 2.提取型：天然水果、蔬菜或其它植物经破碎、压榨或浸提、抽提等工艺制取的饮料，如果汁、菜汁或其它植物性饮料。 3.配制型：用天然原料和添加剂配制而成的饮料，包括充二氧化碳的汽水。 4.发

5、酵型：包括酵母、乳酸菌等发酵制成的饮料，包括杀菌的和不杀菌的。,2.3 按软饮料的加工工艺，可分为4类：,,世界软饮料10强国： 美国、日本、德国、巴西、英国、意大利、墨西哥、中国、加拿大。 软饮料发展的方向： 碳酸饮料为主流产品，其次发展果汁饮料、瓶装饮用水、咖啡饮料和茶饮料等。 世界碳酸饮料的三大品牌： 可口可乐、健怡可乐、橙汁汽水 三大香型占世界总产量的71.4%，其中可乐是世界第一香型，占52.7%。,3.国内外软饮料发展现状,,我国软饮料工业发展状况,发展起步于八十年代初期，到2005年全国软饮料总产量3350万吨。2011年达到11762.32万吨。,,2008年中国食品工业100

6、强企业，软饮料制造业12家。 杭州娃哈哈集团有限公司 维维集团 可口可乐（中国）饮料有限公司 北京汇源饮料食品集团有限公司 广东健力宝饮料有限公司 昆山统一企业食品有限公司 上海申美饮料食品有限公司 乐百氏(广东)食品饮料有限公司 露露集团有限责任公司 红牛维他命饮料有限公司 东莞雀巢有限公司 百事(中国)有限公司,软饮料的主要分布在东南沿海一带，如：广东、浙江、上海、河北、江苏等。,,百事可乐,,4.存在问题与发展方向,1.规模效益差，大多数企业达不到合理经济规模，专业化程度低，技术装备落后，技术人才缺乏（企业专业技术人才不到5）； 2.品牌杂多，品种单调，结构不合理，配制饮料多，天然饮料少

7、，假冒伪劣现象严重； 3.东西部发展不平衡：内地、沿海地区饮料总产量相差甚远； 4.生产、消费与发达国家之间有较大差距。,4.1 存在问题：,,当今世界饮料最大的市场在北美和西欧，1996年两市场销售额分别为640和400亿美元，占世界总市场量的62。 2000年，人均消费水平:我国10 L，世界平均消费41.7 L，美国约300 L。 我国软饮料行业发展空间巨大。,,4.2 发展方向与措施：,“天然、营养、优质、多品种、多档次” （1）鼓励和规范发展符合饮料消费市场规律的产品，重点发展茶饮料、果汁及果汁饮料、蔬菜汁饮料，植物蛋白饮料和矿泉水，降低碳酸饮料比重。 （2）支持饮料企业规模化生产，

8、加快产品升级换代，提高附加值，搞好综合利用。 （3）形成一批技术装备良好，经营管理高效，具国际竞争力的生产企业，力创数个国际品牌。 （4）软饮料新产品开发。如：野生果蔬汁饮料、保健茶饮料、瓶装水（富氧太空水,负离子水）、特殊用途饮料（视力疲劳者、美容、专用）等。,,碳酸饮料制造业属于软饮料行业中的传统龙头细分产业，其市场规模行 业排名在2003年以及2007年均位居第一；然而其市场规模成长性有明显放缓趋势，截至2011年底行业排名已下降至第二位，以827.69亿的总营收落后于排名第一的果蔬汁及果蔬汁饮料制造业103亿元。 茶饮料及其他软饮料制造业市场规模排名在2003年时已位居行业第二，在20

9、07年时出 现过短时间排名下降的情况（第四位），但2011年行业排名又逐步恢复至第三位，以仅低于碳酸饮料制造业约48亿元的主营业务收入重新进入饮料行业前三甲。该行业2003年时与碳酸饮料制造业主营业务收入的差距却高达105.72亿元。 由此可见，茶饮料及其他软饮料制造业市场规模成长性较强，与碳酸饮料制造业差距不断缩小。 除了以上行业前三甲之外，我们可以看到，瓶（罐）装饮用水制造业在近十年内也经历了较好的成长性：该行业2003年市场规模行业排名仅为第五位，2007年则提高至第三位，2011年以731.01亿元排名第四，仅比排名第三的茶饮料及其他软饮料制造业同年主营业务收入低48亿元。,,第二节

10、软饮料用水的处理,水是软饮料中占比例最大的部分，有的软饮料本身就是水，如瓶装水，因此，水的质量也就关系到软饮料的质量。,厂家的水源,天然水源,全面处理,自来水源,不符合软饮料用水要求的指标进行处理,除需符合饮用水的要求之外，一般需符合表1-1所示之各项指标的要求。,,表1-1 一般软饮料用水标准,,表1-2 天然水中的杂质,1.2.1天然水中的杂质,,1.2.2 水的硬度,水的硬度是指水中离子沉淀肥皂的能力。通常，与水中的钙、镁离子相关，其它离子的含量很小，所以水的硬度的大小，一般指水中钙、镁离子盐类的含量。 硬脂酸钠+钙或镁离子硬脂酸钙或镁 （脂皂） （沉淀物）,硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和

11、非碳酸盐硬度。 碳酸盐硬度（又称暂时硬度）加热煮沸去除,CaCl2/MgCl2/CaSO4/MgSO4/Ca(NO3)2/Mg(NO3)2,总硬度,非碳酸盐硬度（又称永久硬度）：,Ca(HCO3)2/Mg(HCO3)2/CaCO3/MgCO3,,硬度的单位是mmol/L或mg/L CaCO3。过去使用的有meq/L（毫克当量/升）和德国度（1L水中含有10mgCaO为1度），它们之间有如表1-3所示的关系：,表1-3 不同硬度表示方法之间的关系,,表1-4 水的硬度分类,一般所谓的软水和硬水的范围见表1-4,,水中碱度取决于天然水中能与H+结合的OH、CO32和HCO3的含量（氢氧化物碱度、碳

12、酸盐碱度和重碳酸盐碱度），三种碱度的总量为总碱度。,1.2.3 水的碱度,表1-5 水中碱度和硬度的关系,H表示硬度，A表示碱度，H负表示水的负硬度 H负包括：NaHCO3/KHCO3/Na2CO3/K2CO3,天然水中不含OH-，仅HCO3-存在,,1.2.4 混凝和过滤 （1）混凝,目的：向水中投加一些药剂（混凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度。,1明矾：0.001-0.02% Al(OH)2+ 2硫酸铝:Al(OH)3+石灰（浑浊） 3聚合氯化铝(PAC):0.005-0.01% 4铁盐：Fe(OH)3 硫酸亚铁（石灰处理法结合CO2）,最常用的混凝剂 铝

13、盐和铁盐,混凝助剂：海藻酸钠、活化硅酸钠、碱性淀粉、CMC、粘土等,,混凝反应的条件受下列因素的影响： 原水的性质。 混凝剂的种类。 混凝剂的添加量。 混凝时的pH。 搅拌的时间。 搅拌的强度。 水温。 混凝反应的条件要通过试验确定。,,（2）过滤,以细砂、无烟煤等作为综合水处理的初级过滤材料；对基本满足软饮料用水的原水采用砂滤过滤器；除色和味用活性炭过滤器；精滤效果采用微孔滤膜过滤器。 （A）砂过滤 （一）砂过滤原理： 原水通过粒状过滤材料（简称滤料）层时，其中一些悬浮物和胶体物被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质层分离不溶性杂质的方法称为过滤。,,1阻力截留：上层粗下层细；滤层表面

14、形成一层主要由截留的颗粒组成的薄膜，起到过滤作用。 2重力沉降：滤料形成大量的沉降面积，当原水通过滤层，速度适宜，其中的悬浮物就会向这些沉淀面沉淀。 3接触凝聚：构成滤料的物质具有巨大的表面积，具有吸附微小物的作用。 以上3种作用在同一过滤系统中是同时发生的。,滤料的深层,滤料的表层,,（二）滤料层和垫层 饮料生产厂通常使用的是单流压力式过滤器，其主体是一个圆柱形罐体容器，配备有进水系统、出水系统、压缩空气系统等（见图1），主体内是滤料层和垫层。,,1滤料的选择： 足够的化学稳定性，过滤时不溶于水，不产生有害和有毒物质。 足够的机械强度。 适宜的级配和足够的孔隙率。,滤料粒径范围及在此范围各种粒径的数量比例。,K=d80/d10,不均匀系数,通过滤料质量的80%或10%的筛孔直径,滤料的孔隙体积和整个滤层体积的比例。,K越大，滤料粒径差别越大，降低孔隙率，对过滤不利。,,2滤料层的结构