第二篇 碳酸饮料,学习目的和要求： 通过本章的学习，学生应掌握碳酸饮料的生产工艺，主要是工艺流程、制备调合糖浆、碳酸化、洗瓶和常见质量问题及解决方法学习重点： 一 工艺流程 二次灌装法（后混法）、一次灌装法（预混法）的工艺流程及优缺点 二 糖浆的制备和配合 原糖浆的制备、调合糖浆的配合 三 碳酸化 影响碳酸化的因素及碳酸化系统 四 洗瓶 洗液及洗瓶过程 五 常见的质量问题及解决方法,1.定义:碳酸饮料（Carbonated Drinks）是指在一定条件下充入二氧化碳气的制品 不包括由发酵法自身产生二氧化碳气的饮料和CO2气含量在5%%以下，酒精含量0.5%以上的硬饮料 要求成品中CO2气的含量（20时）达一定的体积倍数 不同产品要求CO2体积倍数不一样P72,2.分类 果味型 原果汁2.5%，以果香型香精香料作赋香剂如雪碧、七喜 果汁型 原果汁2.5%，果汁调整风味如橘汁汽水、橙汁汽水还分澄清型、浑浊型果汁汽水 可乐型 含可乐果、古柯叶、月桂等物质提取的辛香和白柠檬油、甜橙油等果香的混合型香气，含焦糖色、磷酸，如可口可乐，百事可乐低热量型 以甜味剂部分或全部代替蔗糖，成品热量75kJ/100ml，如健怡可口可乐，轻怡百事可乐。
其它型指含有植物抽提物或非果香型的食用香精为赋香剂以及补充人体运动后失去的电解质、能量等的碳酸饮料，如姜汁汽水、盐汽水（延中盐汽水、碧纯盐汽水 ）、运动汽水等从感官角度分，透明型和混浊型 两者的区别在于生产工艺不同,,3.产品技术要求 根据GB/T10792-1995规定，碳酸饮料产品的技术要求,理化指标,,,,微生物指标 细菌总数 100个/ml; 大肠杆菌总数 3/ml; 致病菌不得检出4.生产的工艺流程 二次灌装法(现调式) CO2净化碳酸气 饮用水水处理冷却气水混合机 酸味料、香料 砂糖溶解过滤糖浆调合冷却灌浆灌水 瓶(容器)清洗检验 密封混匀检验成品饮料,“二次灌装”即水先经冷却碳酸化，然后再分别灌装糖浆和碳酸水，这在中小型厂中常采用一次灌装法(预调式) CO2净化碳酸气 饮用水水处理冷却气水混合 酸味料、香料 砂糖溶解过滤糖浆调合冷却混合灌装密封 瓶(容器)清洗检验 混匀检验成品饮料 A.加碳酸水（对水进行碳酸化）的一次灌装,,将调味糖浆与水预先按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。
这在国外及国内一些大厂常采用仙人掌、绿豆复合保健碳酸饮料的研制,毛樱桃汁碳酸饮料生产工艺研究,二次灌装优点： 1.适用于汽水中带果肉成分的碳酸饮料 2.比较易于保证产品卫生糖浆和碳酸水各成独立的系统，管道单独装置，清洗很方便一、二次灌装优缺点：,缺点：1.由于糖浆和碳酸水温度不同，在向糖浆中灌碳酸水时容易产生大量泡沫，造成CO2的损失及灌装量不足可采取糖浆灌装前通过冷却方式解决 2.由于糖浆未经碳酸化，与碳酸水混合后会使含气量降低，因此必须使碳酸水的含气量高于成品预期的含气量 3.采用二次灌装，糖浆定量灌装，而碳酸水的灌装量会由于瓶子的容量不一致，或灌装后液面高低不一致而难于准确，从而使成品的质量有差异一次灌装优点： 1.糖浆和水的比例准确，灌装容量容易控制； 2.当灌装容量发生变化时，不需要改变比例，产品质量一致； 3.灌装时糖浆和水的温度一致，气泡少，CO2气的含量容易控制和稳定；产品质量稳定，含气量足，生产速度快缺点： 1.不适合带果肉碳酸饮料，设备复杂，混合机与糖浆接触，洗涤和消毒不方便 2.需要大容积的二级配料罐，配合后如不能立即冷却、碳酸化，由于糖度较低易受微细菌污染，卫生难以保证。
第一章 糖浆的制备和配合,糖浆制备的工艺流程：砂糖称量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,第一节 原糖浆的制备,一、糖液的制备 1.甜味剂的作用 提供稠度而有助于传递香味 提供能量和营养价值 饮料厂来说，从卫生和浓度控制的观点出发，糖浆的制备无疑是重要的要达到配料掺和良好和完善，以生产一致性和高质量的饮料2.溶糖方法：冷溶和热溶（蒸汽加热和热水） 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45650Bx（要存放1天必须是650Bx）注意： 采用优质砂糖 冷溶法生产须有严格的卫生控制措施，充分保证车间的清洁卫生，并对容器、管道进行定期和不定期的清洗 溶糖过程完全不加热，糖液在制备中极易受微生物污染，溶解后的糖液要尽快用完 ，不得积压 搅拌速度不宜过快，一旦砂糖完全溶化应立即停止搅拌，防止搅拌过度混入过多空气，加速糖液变质,热溶：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设备：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。
热溶方法： 1）蒸汽加热溶解：将水和糖按比例加入到溶糖锅，通入蒸汽加热，高温下搅拌溶解 2）热水溶解：边搅拌边把糖加入到热水中溶解，然后杀菌、过滤、冷却 工艺流程：5055 热水搅拌溶解粗过滤90 杀菌冷却39 精滤冷却至20 糖溶液二、糖浆浓度的测定 (1)比重计测定法 (2)其它测定法（波美表、糖度表、折光仪） 波美度(BAUME Be) 15相对密度144.3/(144.3-Be)（比水重者） 白利度(Brix, Bx) 指含糖量的重量%, 55Bx即含糖55%(Wt),三、糖液的配制 例1.生产白利度55的糖浆,1kg糖需多少水？ 例2.糖浆23L其浓度55Bx,其中糖与水各多少？ 例3.制造白利度55的糖液时，如用100 热水溶解，10kg糖需多少水？,四、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 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0.51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%硅藻土助滤，避免活性炭堵塞过滤器面层。
第二节 糖浆的调配,糖浆又称为调和糖浆或主剂,一般是根据不同碳酸饮料的要求,在一定浓度的糖液中,加入甜味剂、酸味剂、香精香料、色素、防腐剂等,并充分混匀后所得的稠状糖浆,它是饮料的主体之一,与碳酸水混合即成碳酸饮料1）原料处理 甜味剂 配成50%水溶液加入,同时用增稠剂增稠,常用羧甲基纤维素钠CMC、黄原胶国内0.05%0.15%的CMC可保持稠厚感3个月；国外黄原胶保持稠厚感6个月 酸味剂 配成50%水溶液加入,不同品种的碳酸饮料分别用不同的酸味剂柠檬酸用于柑橘风味、酒石酸用于葡萄风味、磷酸用于可乐果汁（第三篇） 防腐剂 碳酸饮料因含CO2，具有压力和一定酸度，不利于微生物生长繁殖，用量减少一般配成20%-30%的水溶液加入,不断搅拌,避免局部浓度过高与酸反应析出而沉淀，失去防腐作用 香精 水溶性香精、乳化香精，添加量,色素 1）与饮料名称相一致，果汁、果味汽水应接近新鲜水果或果汁的颜色橙汁汽水必须为橙色或橙黄色，可乐应具有焦糖色或类似焦糖色泽 2）用量应符合GB2760-1996规定 3）先配成5%的水溶液加入,配制时应煮沸冷却后使用，或用蒸馏水，否则可能会因水的硬度太大而造成色素沉淀。
过滤后加入到糖液中4）色素溶液的稳定性较差，大多数色素溶液的耐光性也较差，随配随用，避光保存 5）溶解色素的容器应采用不锈钢或食用级塑料溶解，不能使用铁、铝等容器，避免色素与金属发生化学反应 6）焦糖色素分为液态和粉剂两种液态的焦糖色素使用方便，不必溶解，色素稳定，溶解快；粉剂的先溶解过滤才可加入糖浆中二、糖浆的配合 1）糖浆调配的投料顺序 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,糖浆调配的顺序原则： 调配量大的先调入，如糖液、水； 配料容易发生化学反应的间开调入，如酸和防腐剂；粘度大、起泡性原料较迟调入，如乳浊剂、稳定剂； 挥发性的原料最后调入，如香精、香料各种原料应先配成溶液过滤后，在搅拌下徐徐加入以避免局部浓度过高混合不均匀；同时搅拌不能太激烈，以免造成空气大量混入影响、装和储藏另外，空气对碳酸化影响很大调和糖浆配制时的加料顺序，是十分重要的，加料次序不当，将有可能失去原料应起的作用 如料温过高加入香精则将很快挥发而失去香味，加酸后再加入防腐剂容易使其与料液分离，漂浮于液面，形成浮渣而不再溶解 顺序变更，有时还能产生化学反应，或使制品造成乳状溶液，或使制品变质 加入乳化剂和香精时，要缓慢地搅拌，避免小油滴浮于液面或产生沉淀。
乳化剂可以帮助香精溶解，宜在香精加入之前加入，这样可减少搅拌的时间2）调和设备 多为带搅拌器和容量刻度标尺的不锈钢容器,搅拌方式多为倾斜式或腰部式，可避免因振动而致使灰尘和油污等杂质掉入糖浆中3）调和工艺 间歇式 间歇式按调和时温度的不同又可分为冷调和与热调和 1）热调和糖浆处理工艺 在高温下进行配料，通常用热溶糖液直接配料，然后冷却； 只经过一次加热就完成溶糖、调合与杀菌等工艺操作，节省能源， 破坏了果汁饮料的风味和营养成分，香精挥发损失大；所以要选耐热的香精，只适合于果味型饮料2）冷调和糖浆处理工艺 即常温下（低于20）进行配料，然后巴氏杀菌、冷却 多用于含热敏性香料多的果味型饮料和果汁型饮料的生产； 工艺流程：常温下调合原料均质（果汁）第二调合罐（缓冲作用为主）90以上杀菌（30S）杀菌不良的返回溶解罐冷却至25缓冲罐糖浆输出到灌装车间注：均质是指含果汁的糖浆配料后通过高压均质，从而提高其均匀性、稳定性，防止沉淀如果没有果汁一般不用均质，不加乳化剂、增稠剂的更不必均质,,连续式调和糖浆处理工艺流程： 各溶液高位槽定量比例泵(调节各溶液比例)混合器第一调和罐均质机第二调和罐定量比例泵(用水调节糖浆浓度)混合器糖浆输出到灌装车间 特点：连续式配制糖浆精度高（0.05Bx），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。
注意：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,例：碳酸饮料的糖度要求为7Bx，灌装时调味糖浆：碳酸水=1：5现有原糖浆的浓度为50Bx ，则配1000 L调味糖浆需原糖浆多少L？已知糖浆7Bx 时的相对密度为1.0277；50Bx 时的相对密度为1.23174第二章 碳酸化,第一节 影响碳酸化作用的因素,一、二氧化碳的作用 1.清凉作用：碳酸分解，这个分解是吸热反应，当二氧化碳从体内排放出来时，就把体内的热带出来，起到清凉作用 2.阻碍微生物的生长，延长汽水货架寿命：国际上认为3.54倍含气量是汽水的安全区 3.突出香味： 4.有舒服的剎口感：二氧化碳配合汽水中的气体成分，产生一种特殊的风味,,二、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 CO2H2OH2CO3这个过程服从亨利定律和道尔顿定律 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： VHp 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。
三、二氧化碳在水中的溶解度 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 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时，溶于一单位容积内的二氧化碳容积数 测定瓶装碳酸饮料的气体容积，需要知道测定时的温度和瓶内压力根据所得的压力和温度值，通过查表二氧化碳吸收系数表查出CO2的容。