軟飲料工藝學復習

1、飲料的分類,按是否含酒精分為兩類： 含酒精飲料（硬飲料）： 不含酒精飲料（軟飲料）：含酒精在0.5％（W/W）以下。,中國,GB10789規(guī)定：軟飲料是指不含乙醇或乙醇含量小于0.5%的飲料制品。又稱不含酒精飲料或非酒精飲料。,水中的雜質及對飲料生產的影響,天然水中的雜質按其微粒分散程度可分為三類： 懸浮物 膠體 溶解物,水中雜質對飲料生產的影響,1、水的硬度 是指水中存在的金屬離

2、子沉淀肥皂的能力。硬度的大小由水中所含的Ca2+、Mg2+的多少決定。,（1）硬度的分類,分為：總硬度、暫時硬度和永久硬度。 各自的定義,（2）硬度的表示方法,德國度（0d）：1L水中含有相當于10mg的CaO，定義為1德國度（1 0d ）。我國的表示方法與德國同。飲料用水的水質，要求硬度小于8.5度。,2、水的堿度,水中堿度取決于天然水中能與Ｈ＋結合的OH-、CO32-和HCO3-的總含量,其含量以mmol/L表示。氫氧化

3、物堿度， 碳酸鹽堿度，重碳酸鹽堿度水的總堿度。分別指什么？天然水中一般只有碳酸氫鹽（重碳酸鹽）堿度。,,混凝：是指在水中加入某些溶解鹽類，使水中的細小懸浮物或膠體微?；ハ辔浇Y合而成較大顆粒，從水中沉淀下來的過程。,水的過濾,水的過濾是一系列不同過程的綜合，包括阻力截留、重力沉降和接觸吸附。,（三）過濾的形式,1、池式過濾2、砂濾芯過濾3、活性炭過濾4、其他過濾（1）鈦棒過濾（2）化學纖維蜂房式（3）大孔離子樹脂,,

4、飲料用水在使用前必須進行軟化處理，使原水的硬度降低。硬水軟化的方法主要有：石灰軟化法、離子交換法、電滲析法和反滲透法。,石灰軟化法,適用范圍,離子交換法,離子交換法是利用離子交換樹脂的離子交換能力，按水處理的需要交換水中的離子，從而使水達到使用要求的方法。,1、離子交換樹脂的分類,陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂陽離子交換樹脂分為強酸性和弱酸性樹脂；把陰離子交換樹脂分為強堿性和弱堿性樹脂。,離子交換樹脂的選擇原則,1）選擇大容量，高

5、強度樹脂,2）根據原水中需要除去離子種類要求來選擇,如果只需除去水中吸附性較強的離子(如Ca2+、Mg2+等)，可選用弱酸性或弱堿性樹脂。 但是，當必須除去原水中吸附性能比較弱的陽離子(如K + 、Na +)或陰離子(如HCO3-)時，用弱酸或弱堿樹脂就較困難甚至不能進行交換反應。此時必須選用強酸性或強堿性樹脂。,2、離子交換樹脂凈化水的工作原理,離子交換樹脂在水中是解離的，如陽樹脂: RSO3H→RSO3－＋H

6、＋陰樹脂： R4NOH→R4N++OH－,（三）反滲透法,反滲透是通過反滲透膜把溶液中的溶劑(水)分離出來。,1、反滲透的基本原理,,,（四）電滲析法,電滲析也是一種膜分離技術，其設備昂貴，成本較高，對膜要求也較高。,四、水的消毒,軟飲料用水經混凝、過濾、軟化等處理后，大部分微生物已隨懸浮物、膠體、溶解物等雜質被除去，但仍有部分微生物存在于水中，為了確保衛(wèi)生，還應對水進行殺菌消毒。氯消毒，紫外線消毒，臭氧消毒,第二章

7、 碳酸飲料,,第一節(jié) 碳酸飲料的分類及產品技術要求,一、碳酸飲料的分類（GB10789）1、果汁型碳酸飲料 是指果汁含量在2.5%以上的碳酸飲料。如各種果汁汽水。具有果實特有的色香味，不僅可消暑解渴，而且還有一定營養(yǎng)，屬大力發(fā)展的高檔汽水。,,2、 果味型碳酸飲料 是指以食用香精為主要賦香劑或原果汁含量低于2.5%的碳酸飲料。如桔子汽水、檸檬汽水等。主要起清涼解暑作用，營養(yǎng)價值較低。3、可樂型碳酸飲料4、低熱量型碳酸

8、飲料5、其他碳酸飲料,,二次灌裝法（后混法）,二次灌裝法特點,工藝過程簡單，便于掌握設備投資少，易于操作生產規(guī)模較小，適合于小型工廠調整配方容易，便于轉向底料占據體積，剎口感較小,一次灌裝法（預調式）,一次灌裝法特點,工藝過程復雜，但自動程度較高設備復雜，投資大生產規(guī)模大，適合大型連續(xù)化工廠調整配方較難，剎口感強,糖漿的制備,根據不同碳酸飲料的要求，在糖液中加入香精、色素、防腐劑、果汁及定量的水等，混合均勻，此過程稱為糖

9、漿的調配。,糖漿濃度的測定和調和時的計算,濃度測定：可用比重計、波美計、白利度表示，3者之間關系可查表。白利度是指含糖量的重量百分率，如白利度55°Bx是指100g糖液中含有55g糖。白利糖度可用手持糖度儀測定。一般標準糖漿濃度為30－32波美度，對應于白利度為55－60％。,糖漿調和時濃度的計算,65％糖液 稀釋至35％0 30

10、 3565 35 取30份水＋35份濃糖漿（65％）混合即可得到35％糖液,,,,,,2、糖漿調配的投料順序,用量大的先調入，如糖液、水；相互間易發(fā)生化學反應的隔開調入，如酸味劑與防腐劑（苯甲酸鈉）；粘度大、易起泡的配料較遲調入，如乳濁劑、穩(wěn)定劑；揮發(fā)性的配料最后調入。 一般順序如下： 標準糖液（55％）→防腐劑→甜味劑→酸味劑→果汁→ 乳化劑

11、→色素→香精→加水定容當全部輔料加入后，55％的糖液濃度會下降，再加軟水配成50％的混合糖漿，以便于掌握加水量。,碳酸化,將二氧化碳與水混合的過程稱為碳酸化。在碳酸化器（汽水混合機）中進行，實質是在一定壓力和溫度下，CO2在水中溶解的過程。,二氧化碳在水中的溶解度,在一定溫度和壓力下，二氧化碳在水中的最大溶解量叫做二氧化碳在水中的溶解度。碳酸飲料是二氧化碳的過飽和溶液。 氣體的溶解度多用溶于液體中的氣體體積來表示，對于二氧

12、化碳來說，在一個標準大氣壓（0.1MPa）下，溫度為15.56℃（600F）時，1體積水可以溶解1體積二氧化碳。也就是說此時二氧化碳的溶解度為1。二氧化碳在不同溫度、壓力下，溶解度各不相同。 二氧化碳的溶解量，歐洲用每升溶液中所含二氧化碳的質量（g/L）來表示。,影響二氧化碳含量的因素,1、二氧化碳氣體的分壓力2、水的溫度3、氣液接觸面積與時間4、氣液體系中空氣的含量5、液體的種類及存在于液體中的溶質,二氧化碳的需要量,

13、1、二氧化碳理論需要量的計算 根據氣體常數1mol氣體在0·1MPa、0℃時為22·41L，因此，1molCO2，在T℃時的體積Vmol為:,則在15.56℃時的體積（L)為:,0·lMPa、l5·56℃時，CO2的理論需要量G理(g)可用下式計算:,式中：G理-----CO2理論需要量（g） ； V汽------汽水體積（L）（忽略了汽水中其他成分對CO2溶解度

14、的影響和瓶頸空隙部分的影響）； N------氣體吸收率即汽水含CO2的體積倍數； 44.01----- CO2的摩爾質量（g）； Vmol---T ℃下1mol CO2的容積（L）。,,例：一家汽水廠生產355mL/ 罐的汽水，24罐為一箱， CO2的吸收率為3，問在室溫為25℃時，生產100箱汽水理論上需要多少克CO2？解：先計算25℃時CO2的Vmol

15、，再計算CO2的理論需要量G理。,2.二氧化碳實際需要量的計算,CO2在裝瓶過程中的損耗一般為40%-60%。,,例：一個鋼瓶裝20kg CO2，問能生產容量為355mL/罐，氣體吸收率為3·5的汽水多少箱（每箱24瓶）？（ CO2利用率為40%，室溫為25℃。）,解：首先算出每箱汽水的CO2理論需要量，,然后計算出每箱汽水的CO2實際需要量。,碳酸化的方式,冷卻降溫和加壓相結合。,碳酸飲料的質量評價,一、執(zhí)行標準（GB107

16、89）二、常見質量問題及產生原因 1、混濁、沉淀 微生物污染、原輔材料質量差或處理不當。 2、變色 褪色（光照、高溫等）。 3、變味 原材料質量差、香精等氧化或揮發(fā)、微生物污染、配料不當等。 4、氣不足或爆瓶 碳酸化效果差（原因很多）；貯存溫度過高或瓶內二氧化碳壓力過大、瓶子質量太差。 5、可見雜質 瓶子清洗不干凈、調配過程中混進。,造成二氧化碳含量不足的原因；(１) 二氧化碳不純，從酒廠發(fā)酵液回收的、

17、未經分離處理的、酸或堿法生產的二氧化碳。(２) 水溫過高。(３) 混合不好。(４) 有空氣混入。(５) 混合機碳酸水閥門或管路漏氣。(６) 灌裝機膠嘴漏氣，邊灌邊漏氣或自動機灌裝位置偏低。(７)瓶摘下后放置時間過長，壓蓋不及時，使二氧化碳在高氣溫下散失。(８) 壓蓋不嚴。(９) 蓋、瓶口不合格，或瓶，蓋不配套。,第三章 果蔬汁飲料,,果蔬汁的加工工藝一般工藝流程,原料,,預處理,,取汁,,,,澄清,均質,,,精濾,脫

18、氣,,,,,,,,濃縮,干燥,,,,殺菌,,灌裝,,冷卻,,成品,,,成分調整,,,,,成分調整,,,,粗濾,,原料選擇,質量要求：優(yōu)質的制汁原料應有良好的風味和芳香，色澤穩(wěn)定、糖酸適宜，在加工和貯存過程中仍然保持這些優(yōu)良品質，無明顯的不良變化；汁液豐富，取汁容易，出汁率高；原料新鮮，無爛果,取 汁,1. 打 漿 主要用于果漿、混濁果汁類生產，適合于桔瓣、番茄、桃等果蔬原料，注意皮和種子不要被磨碎。詳見教材

19、P137,2. 壓 榨,壓榨取汁法：適用于大多數水果、蔬菜。常用設備有軋輥式壓榨機、螺旋式壓榨機等。 錐汁法：可防止壓榨法將苦味或其他不良風味物質帶入果蔬汁中，主要用于柑桔類果實。常用設備有美國FMC柑桔錐汁機、錐形榨汁機等。,3. 浸提（萃?。?主要用于果汁含量少的果實。一般用熱水浸提。,粗濾汁貯存,以待繼續(xù)加工成澄清果汁、汽水果汁等保存方法：冷藏法：粗濾汁經片式殺菌器85-90℃1min處理，趁熱裝入密封容器中，冷卻

20、后置0℃冷庫保存。充CO2法：粗濾汁經片式殺菌器加熱至90℃，趁熱裝盛容器密封，冷后沖入CO2達0.3-0.4MPa保存。,粗濾汁貯存（續(xù)）,防腐劑保存法：粗濾汁經片式殺菌器加熱至90℃，趁熱裝盛容器密封，隨即加入0.08-0.1％苯甲酸鈉或山梨酸鉀，攪拌并調整pH 3.4以下，密封低溫保存。,明膠--單寧澄清法,澄清機理 明膠、魚膠、蛋清等蛋白物質，可與單寧反應形成不溶性的單寧酸鹽絡合物，此絡合物在沉淀的同時，果汁中的懸浮顆粒被

21、纏繞而隨之下沉。 果汁中的果膠、維生素、單寧和多聚戊糖等帶負電荷，而明膠、蛋白質、纖維素等在酸性介質中帶正電荷，正負電荷相互作用，使膠體物質不穩(wěn)定而沉淀，果汁得以澄清。,混濁果蔬汁的均質,均質處理使果汁中的細小顆粒進一步破碎，粒子大小均勻能懸浮，促進果膠溶出與果汁親和，保持果汁的均勻混濁。,十二、濃縮果汁的濃縮,真空濃縮法冷凍升華濃縮法反滲透濃縮和超濾濃縮,,真空濃縮法：濃縮溫度一般控制在25-35℃，對于耐熱果汁（如蘋果汁

22、），也不宜超過55 ℃ 。此法會造成芳香物質損失，在加熱濃縮前用蒸氣蒸餾法將芳香物質收回，再加入濃縮汁中，對甜橙汁保存風味很有效。,冷凍升華濃縮法,溶液在共晶點或低共熔點前，部分水分呈冰晶析出，溶液的濃度提高。 先將果汁在冷凍濃縮機中緩緩冷卻，在達到果汁濃度相應的冰點溫度時，果汁中水分即形成許多比較粗大的冰晶，同時果汁的濃度相應提高，用離心機分離冰晶后，即得到濃果汁。繼續(xù)冷卻至另一新的凍結點，再次析出冰晶，分離，果汁濃度進一

23、步提高。,反滲透濃縮,,甜橙汁制造工藝流程,,過濾,過濾,,甜橙汁苦味重，如何脫苦,針對柚皮苷和檸堿代謝脫苦法采用乙烯利浸果，檸堿下降45％，但對柚皮苷無作用。包埋法β－CD 作為包埋劑，檸堿脫苦率49％，柚皮苷略有降低吸附法采用醋酸纖維振蕩處理，效果好酶法固定化柚苷酶使柚皮苷下降49％，檸堿酸鹽脫氫酶分解檸堿,第四章 植物蛋白飲料,,大豆的酶類與抗營養(yǎng)因子,現已發(fā)現大豆中有近30種酶類，其中以脂肪氧化酶對豆奶質量影

24、響最大。大豆中存在著七種抗營養(yǎng)因子（具體見教材），以胰蛋白酶抑制因子對豆奶的營養(yǎng)價值影響最大。,脂肪氧化酶,存在于多種植物中，以大豆中活性為最高。當大豆的細胞壁破碎后，只要有少量水分存在，就可使大豆中的亞油酸、亞麻酸氧化，產生明顯的豆腥味。 研究表明豆腥味的主要成分是正己醇和正己醛。即使其含量達ppb級，也表現出強烈的不愉快感。,,豆腥味的產生及防止 如前所述，豆腥味是由于脂肪氧化酶氧化不飽和脂肪酸的結果。要防止豆腥味

25、就必須鈍化脂肪氧化酶的活性。脂肪氧化酶失活的溫度為80-850C，生產中一方面鈍化脂肪氧化酶活性，防止豆腥味產生；另一方面又要防止其它蛋白質變性。,鈍化脂肪氧化酶,加熱法： 干豆加熱（120-170℃熱風15-30sec）再浸泡磨漿; 熱燙（95-100℃水1-2min）后再浸泡磨漿; 但全粒豆加熱使部分蛋白質受熱變性而降低蛋白質溶解度和提取率 改進：熱磨法－磨漿時保持漿料80℃10min以上，破壞酶

26、活，磨漿后超高溫瞬時殺菌（UHT）閃蒸冷卻，去除豆腥味。調pH值：脂肪氧化酶最適6.5，調至9.0，堿液浸泡大豆，抑制酶活，軟化組織，提高蛋白質提取率,豆乳的生產工藝,1、工藝流程 大豆→（干熱處理）→（脫皮）→浸泡→磨漿→調配→熱處理→脫臭→乳化均質→殺菌（UHT）→無菌包裝→成品 包裝 殺菌 冷卻 檢驗 成品,,,,,,2、工藝要點,（1）干熱處理 120-2000C，干熱處理2-10s， （2）

27、浸泡 目的 浸泡用水量一般為大豆的3-4倍，浸泡時適量加入（0.5%-1.0%）碳酸氫鈉可縮短浸泡時間和減輕豆腥味。,,（3）磨漿 生產中常用熱磨豆?jié){法，即用820C以上的熱水磨漿（4）調配 純豆乳經調配后可生產出外觀、營養(yǎng)、風味、口感都接近于牛奶的調制豆乳和各種風味的豆乳飲料。應根據市場調查和產品標準按配方調配。,,（5）熱處理與脫臭 調配好的豆乳一般采用110-1200C瞬時滅菌10-15s以破壞殘存酶活

28、和抗營養(yǎng)因子。然后在0.33-0.4MPa條件下真空脫臭。（6）乳化均質 為防止脂肪上浮、提高蛋白質穩(wěn)定性、防止產生沉淀、改善成品口感，應進行均質。生產中一般20-25MPa，60-800C兩次均質。（7）裝瓶、殺菌 同罐頭工藝UHT:130-138℃，幾十秒或15-30-15（min) 121℃,,第五章 瓶裝飲用水,天然礦泉水飲用純凈水,我國（GB8537）的定義,飲用天然礦泉水是從地下深處自然涌出的或經人

29、工揭露的、未受污染的地下礦水；含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體；在通常情況下，其化學成分、流量、溫度等動態(tài)指標在天然波動范圍內相對穩(wěn)定。其具體指標見教材,礦泉水的理化特征,1.溫度比較高2.含有較高濃度的離子成分3.含有較多的氣體成分,飲用純凈水的定義,飲用純凈水---以符合生活飲用水衛(wèi)生標準的水為水源，采用蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法及其他適當的加工方法，去除水中的礦物質、有機成分、有害物質及微生物等加工

30、制得的，密封于容器中且不含任何添加物可直接飲用的水。,思考題,硬飲料與軟飲料果汁汽水與果味汽水飲用天然礦泉水與飲用純凈水碳酸飲料調和糖漿的配制方法，投料順序應遵循的原則及一般投料順序。反滲透濃縮 某飲料廠夏季生產碳酸飲料，其產品中二氧化碳含量不足，試問如何改進？豆乳的工藝流程 ，并說明要點果汁的工藝流程。豆乳生產中產生豆腥味的原因及減輕豆腥味采取的措施。大豆的抗營養(yǎng)因子？一次灌裝法、二次灌裝法的工藝流程，各自特點