饮料加工技术 项目一 包装饮用水生产技术课件

指标
饮用水
饮料用水
浊度／度
＜ 1 (3)
＜1
色度／度
＜ 15
＜5
溶解性总固体／mg•L-1
＜ 1000
＜ 500
总硬度(以CaCO3计)／mg•L-1 铁(以Fe计)／ mg•L-1
＜ 450 ＜ 0.3
＜ 100 ＜ 0.1
高锰酸钾消耗量(以O2计)／ mg•L-1 总碱度(以CaCO3计)／mg•L-1 游离氯(以Cl-计) ／ mg•L-1
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一、水处理
水处理—— 对不符合软饮料用水要求的水进行水质改 良的过程。
目的—— 除去悬浮物质和胶体物质；降低硬度；排除 水中的气体；杀灭微生物；使水质符合饮料用水标准。
处理方法：澄清、过滤、软化、脱气、杀菌
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一、水处理
1、澄清（混凝）
—— 通过物理和化学方法将水中的悬浮物、 带电粒子、大分子无机物、砂粒等沉降下来， 获得澄清透明水质的过程。
2.理化指标
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3.污染物指标
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4.微生物指标
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天然矿泉水的生产工艺
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工艺要点
1. 引水 引水过程一般分为地下部分和地 表部分
齿轮泵
活塞泵 离心泵
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余夕帆 yuxifan83@163.com 2016年春
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包装饮用水生产技术
• 知识目标
• 1.了解饮用水的种类、要求和评价指标 • 2.掌握饮料用水的处理方法 • 3.掌握包装饮用水的生产工艺流程、生产工艺药店和质量控制方法；
、影响CO2溶解和保质期。
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表1－1 天然水中碱度与硬度的关系
分析结果
硬度（mmol／L）
H非碳
H碳
H负
H总>A总
H总－A总
A总
0
H总=A总
0
H总=A总
0
H总<A总
0
H总
A总－H总
注：H表示硬度；A表示碱度； H负表示负硬度，主要含有NaHCO3、 Na2CO3、K2CO3、KHCO3。
2.胶体物质
直径在0.001～0.2 m的大分子有机物、无机物， 如黏土和硅酸等无机胶体和腐殖质等有机胶体。造成 水及饮料的浑浊和变色。
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天然水中的杂质
3.溶解物质
粒度小于0.001m的溶解物，包括溶解气体、溶解盐 类。影响水的硬度、碱度、酸度及水中气体的含量。
— 溶解气体：O2、CO2、H2S、Cl2 、NH3影响饮料风 味和色泽。
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天然矿泉水的发展历史
刺猬井
中国第一瓶天然饮用矿泉水
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中国矿泉水十大品牌
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天然矿泉水的分类
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（一）天然矿泉水的质量要求
1.感官指标
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• 微甜的口感一般是钙带来的，镁则带来一定的硬度和金属感，钠会使得口感清冽。口干舌燥的时候 ，对这些矿物质的味道极为敏感，喝到天然泉水觉得清甜，这便是钙、镁、钠的共同作用。圣培露 的小气泡带来淡淡的矿物芬芳，普娜口感适中，清爽绵软，VOSS冰镇之后味道清纯，喝依云的最佳 温度是10℃。专业的品水师传授品水秘方，小口呷进之后，在舌中间略停留，然后吞进喉咙。在 10℃，矿物质的芬芳能最大挥发，所谓的冰镇，并不是冻成冰块。优质矿泉水也不要烧开了喝， 100℃之后，钙镁成为沉淀很难被吸收，还会生成沉淀物。均衡的矿物质带来的口感可能并不独特 ，不会很甜，也不会有金属感，"有点甜"也许是钙的含量高，而长期饮用这样的水，对身体并无好 处。
– 过滤作用的机理主要是吸附作用和机械隔 离作用。
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4. 杀菌
– 生产上矿泉水灭菌一般采用臭氧杀菌和紫外 线杀菌。
– 瓶子和瓶盖：消毒剂（双氧水、次氯酸钠、 高锰酸钾）、臭氧、紫外线
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5. 充气
– 充气是指向矿泉水中充入二氧化碳气体，原 水经过引水、曝气或气水分离、过滤和杀菌 后，再充入二氧化碳气体。
＜3 — ≥0.05
＜ 1.0 ＜ 50 ＜ 0.005
致病菌
不得检出
不得检出
溴酸盐(使用臭氧时)／ mg•L-1
＜ 0.01
＜ 0.01
甲醛(使用臭氧时)／ mg•L-1
＜ 0.9
＜ 0.9
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• 铁和锰：会使饮料着色、带异味、产生沉 淀。
• 余氯：改变饮料的颜色和味道 • 微生物：会使饮料腐败变质
工艺要点
2. 曝气
– 曝气是使矿泉水原水与经过净化了的空气 充分接触，使它脱去其中的二氧化碳、硫 化氢等气体，并发生氧化作用，通常包括 脱气和氧化两个同时进行的过程。
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3. 过滤
– 矿泉水过滤的目的使除去水中的不溶性悬 浮杂质和微生物。生产矿泉水的过滤一般 需经过粗滤和精滤
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变色
• 发黄发绿现象 • 藻类植物和光合细菌中的叶绿素导致发绿 • 过滤和灭菌处理 • 管道和设备生锈导致发黄 • 优质不锈钢和塑料材质
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沉淀
• 红、黄、褐、白沉淀 • 低温时的白色絮状沉淀是矿物质引起的 • 如果二氧化碳逸出，会形成碳酸盐沉淀 • 红黄褐色沉淀是铁锰离子含量过高导致的
• 1.直接溶化法 • 2.二氧化碳侵蚀法
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饮用纯净水 生产技术
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饮用纯净水生产技术
• 水的处理 • 纯净水生产
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包装饮用水的来源
地表水源
地下水源（泉水） 公共供水系统水源
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注意事项： ① 注意混凝剂的用量； ② 注意水温；③ 注意水 的pH值；④ 注意及时清理沉淀；
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三、水处理
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2、过滤
——通过机械方法除去水中的悬浮杂质、胶体物质、 水中的异味、颜色、铁、锰及微生物，获得品质优良 的饮料用水。
过滤方法： — 砂滤 — 砂滤棒过滤 —活性炭过滤 — 超滤 — 反渗透
• 能力目标
• 1.能使用水的粗滤和精滤设备； • 2.能使用和养护水的反渗透装置； • 3.能使用水的紫外线和臭氧杀菌设备； • 4.能加工出符合要求的包装饮用水； • 5.能解决包装饮用水常见的质量问题
• 素质目标
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包装饮用水分类
地下深处自然涌出，含一定 量的矿物质和微量元素
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• 灭菌处理 • 水源控制 • 设备消毒 • 环境卫生 • 员工卫生
微生物
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天然矿泉水质量问题的控制方法
• 加强水源的卫生防护 • 加强矿泉水生产工艺管理 • 加强矿泉水生产的全程质量管理
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人工矿泉水的工艺流程及生产工艺要点
硬脂酸钠 + Ca2+/Mg2+ → 硬脂酸钙/镁↓
总硬度=
[Ca2] [Mg2] 40.08 24.3
（mmol/L）
1mmol/L = 2.804度(0d) = 50.045mg/L（以CaCO3表示）
饮料用水的水质硬度要求<8.50d
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水的碱度—— 指水中能与H+结合的OH-、CO32-和HCO3-的含 量(mmol/L)。高碱度水使饮料产生沉淀、改变糖酸比和风味
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其他饮用水
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其他包装饮用水
以符合GB5749的水为水源，采用适当方 法，不经调色处理而成的制品，如添加适 量食用香精（料）的调味水。
饮用矿物质水（mineralized drinking water）
以符合GB5749的水为水源，采用适当方法， 有目的的加入一定量的矿物质而制成的制品 。
— 溶解盐类：Ca、Mg、Na、K 盐影响硬度和碱度， OH-、Cl- 影响水的酸度。饮料用水要求硬度<8.5度。
(1德国度/0d：1升水中含10mg CaO)。
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水的硬度—— 指水中离子沉淀肥皂的能力。水的硬
度取决于水中钙、镁离子的总含量。高硬度水使容器和 设备产生水垢，使饮料产生沉淀、出现盐味。
– 与碳酸饮料类似
– 我国成品含气矿泉水中游离的二氧化碳含量 ≥250mg/L
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6. 灌装
– 灌装是指将杀菌后的矿泉水装入已灭菌的包 装容器的过程。目前在生产中均采用自动灌 装机在无菌车间进行。
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矿泉水加工中常见的质量问题
1. 变色 2. 沉淀 3. 微生物
采用从地下自然涌出的泉水或经钻井采集 的、未受污染的地下泉水且未经过公共供 水系统的水源制成的制品
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饮用天然水
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饮用天然水（ natural drinking water）
采用未受污染的水井、水库、湖泊或高山 冰川等且未经过公共供水系统的水源制成 的制品
天然水的总碱度常与水的暂时硬度大小相一致；
当H总>A总时，水中有Ca2+、Mg2+的氯化物，OH－、CO32－基本不存在，水 为非碱性水；
当H总<A总时，水中有OH－、CO32－，水为碱性水； 当H总=A总时，水中只有Ca2+、Mg2+的碳酸氢盐。
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表1-2 生活饮用水与饮料用水指标标准
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• 1.地表水 surface water
—— 江河水、湖泊水、海洋水、积雪。 特点： 矿物质少，硬度低，浮游生物、杂质多，水质不稳定，污染严重。
• 2.地下水 ground water
—— 泉水、井水等。 特点：矿物质多，硬度较高，杂质少，水质澄清，水质稳定 。
• 3.自来水 tap water
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1、澄清
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— 混凝澄清
混凝—— 在水中加入某些溶解盐类，使水中的细小悬浮物质 或胶体微粒互相吸附结合成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。
混凝剂：常用铝盐和铁盐，如明矾、硫酸铝、碱式氯化铝、硫 酸亚铁、氯化铁、硫酸铁等。
澄清机理：混凝剂自身溶解形成胶体，再与水中杂质作用，以 电中和或吸附的形式使杂质凝聚成大颗粒而沉淀。
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CHATELDON 山涧洞天然含气矿泉水法国皇室用水
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2.理化指标
饮用天然矿泉水必须有1项（或1项以上）指标符合表2的规定
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饮料用水的种类及要求
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饮料水质对饮料品质的影响
• 1.浊度 • 泥沙、微生物、铁、锰等物质 • 2.呈色 • 腐殖酸等植物分解生成物及铁、锰离子等 • 3.臭气及异味 • 余氯，H2S • 4.硬度
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饮用天然矿泉水 生产技术
地表 地下 公共 水净化
地下自然涌出的泉水
山井、山泉、水库、湖泊 或高山冰川
饮料生产 用水
除以上两种之外的饮用水
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饮用天然矿泉水
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饮用天然矿泉水（drinking natural mineral water）
采用从地下深处自然涌出的或经 钻井采 集的，含有一定量的矿物盐、微量元素或 其他成分，在一定区域未受污染并采取预 防措施 避免污染的水；在通常情况下， 其化学成分、流 量、水温等动态指标在 天然周期波动范围内相对 稳定。
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饮用纯净水
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饮用纯净水（purified drinking water）
以符合GB5749的水为水源，采用适当加工 方法，去除水中的矿物质等制成的制品。
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饮用天然泉水
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饮用天然泉水（drinking natural mineral water）
—— 经适当水处理工艺处理，水质达到国家生活饮用水标准的水。 特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准；水处理简单，费用低；水费 高；Cl-含量高。
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天然水中的杂质
1.悬浮物质
直径大于0.2 m的大分子物质，如泥砂等无机物、 浮游生物、微生物。造成饮料的浑浊、沉淀、变色。