碳酸饮料加工技术

第二章 碳酸饮料加工技术
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第一节 概 述
碳酸饮料是指水中配入甜味料、酸味料、香料、二氧 化碳。
一、碳酸饮料分类 ①果汁型 含有2.5%以上的天然果汁的饮料。 ②果味型 含有2.5%以下天然果汁饮料。 ③可乐型 主要有可口可乐、百事可乐等。 ④其他型 主要有含盐碳酸饮料、苏打水（弱碱）。
③ 甜味料 增加饮料的甜度为目的。
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④果汁 无论榨取何种果汁，必须榨出的 果汁立即进行瞬时巴氏杀菌，目的是破坏其 中酶的活性。一般可将果汁制成浓缩果汁。 果胶植物中的一种酸性多糖， 是细胞壁中一个重要组分。 原果胶-果胶-果胶酸
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三、碳酸化
将CO2与水混合的过程称为碳酸化过程。碳酸 化程度直接影响产品的质量和品味，是饮料生产 中的重要步骤之一。碳酸是一种弱酸。其酸度仅 在舌头产生碳酸化饮料的轻微刺激。影响碳酸话 的因素如下。
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目前洗液仍以烧碱为主。单纯用烧碱液的一 般浓度为2%～3.5%，碱液温度为55℃～65℃，时 间为10～20min。在洗瓶过程中，工人应带胶皮 手套，以防烧碱腐蚀皮肤。
目前大多数厂家在烧碱中加入其他碱作为混 合洗液较为常见，如加入纯碱，以改进污染物的 易洗去性。。
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花果、西瓜、葡萄、板栗、咖啡。
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二、碳酸饮料特点 1．果汁型碳酸饮料
具有果品特有的色、香、味。具有营养作用。 一般作为高档碳酸饮料。主要有混浊型和澄清型。 2．果味型碳酸饮料
主要利用蔗糖、酸味剂、色素以及使用香味剂 等配成各种果味型的产品。
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3．可乐型碳酸饮料 世界上碳酸饮料生产的主要产品之一，销量
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（2）果味糖浆的制备 为了制出不同风味的汽水， 需在原糖浆的基础上加入一些其他辅料，主要有：
① 防腐剂。大部分碳酸饮料中所用的防腐剂为 苯甲酸钠，它具有抗菌性，加入产品中，可防止 微生物生长。
一般工厂都将苯甲酸钠溶化成溶液，浓度为 25%来使用。
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② 酸味料。酸味料还有助于防止饮料腐败 菌的生长。经常使用的有柠檬酸、苹果酸、酒 石酸、磷酸、乳酸等。而柠檬酸最常用。一般 用量不限。
二次灌装法是将配好的糖浆液先灌入瓶 中后，再用注水机将碳酸水注入瓶中。目前 国内用的最普通、普遍的是二次灌装工艺。
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二、操作要点
1.自来水首先通过电渗析机处理（也可用离子 交换器或反渗透方法，进行软化及除盐处理）。除 盐率约在90%左右。
2.处理后的水用泵加压进入活性炭过滤器，以 去掉水中的不良味道，再经砂棒过滤后除去水中的 悬浮物和杂质，砂棒过滤也有除菌的作用。最后流 经紫外线杀菌器。冷却之后成为饮料用水。
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④糖浆过滤。砂糖加水溶解后，必须进行过 滤，滤法自然滤法和加压滤法两种。
a.自然滤法。采用锤形厚绒布滤袋，内加纸浆 滤层；操作极简单。但滤速流量太慢，一般不适 于工厂使用。
b.加压滤法。采用不锈钢板框压滤设备，每 块滤板上配有细帆布，糖浆经溶后，用泵加压通 过滤板，去除杂质得到澄清透明的糖浆。
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①二氧化碳不纯，特别是酒厂液体发酵回收 的，没经分离、净化，杂质较多。
②碳酸化时水温过高，混合的效果不好，或 有空气混入。
③混合机有漏隙或管路漏气。 ④压盖不严、不及时或瓶口和盖的大小不配 套。
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三、产生糊状物 ①原料中糖的质量差，含有较多的蛋白质和 胶体物质。 ②二氧化碳含量不足或空气混入过多，使一 些好氧微生物生长繁殖。 ③瓶子清洗不彻底，残留有细菌，使细菌利 用饮料中的营养繁殖而形成的糊状。
①空瓶为外清洁无味； ②空瓶不残留余碱及其它洗涤剂； ③瓶内经微生物检验，不得发现大肠菌群， 细菌菌落不超过2个。
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（2）洗瓶过程 一般是多次性使用的玻璃瓶，各种微生
物很多。为了达到洗瓶的要求，需要使用专 门的洗涤剂和杀菌剂。
①洗涤剂的要求。可以乳化油脂，同时 不易附着在瓶表面。容易完全溶于水中，而 被水冲去。对设备无腐蚀、无毒、价廉。
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热溶法所用的溶糖锅，一般采用不锈钢夹层锅（双 重锅），并备有搅拌器，锅底部有放料管。其生产过程 是将糖和水按一定量配比，用蒸汽加热至沸点，同时不 断搅拌，在加热时，表面有凝固物浮出，须用筛子除去。 否则会导致饮料变味，甚至会产生瓶头的环形物。将糖 浆煮沸5min，便于杀菌，其浓度一般为65°Bx。
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3.配料过程中，将甜味料、酸味料、香料 和防腐剂等分别加入配料桶并混合后所得粘稠 性物质，即制糖浆过程。将制好的糖浆与碳酸 水混合后，即得终产品。糖浆的配制是汽水生 产中极为关键的一个环节。
（1）原糖浆的制备
① 化糖：把定量的砂糖，加入定量的水溶 解制得糖浆称为化糖。化糖方法分为冷溶法和 热溶法。
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（5）洗瓶中的其它问题 在洗瓶过程中，温度 每0.5h需检查一次，碱液每班需检测两次，来 确保浓度在需要范围之内。必要时需补充碱。
洗瓶一般是在洗瓶机中进行，但小厂使用 半手工洗瓶机，要特别注意碱对皮肤的腐蚀。 不要用手直接接触碱液。还应千万注意勿使碱 液溅入眼中。
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压盖前，首先应对瓶盖进行消毒；消毒方法 是采用酒精擦洗、高压蒸汽灭菌或水蒸气熏蒸等 三种方法。第三种方法简便、有效，为常用的方 法。
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(2)验瓶贴标 采用专用瓶子，灌装完、检验后就 可立即装箱。 多数厂子目前用动物性胶或合成树脂。
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五、加工中注意事项
1.配方设计时应注意 甜酸比指碳酸饮料中甜度与酸度之比。甜度指 总甜度（按蔗糖计）；酸度指总酸度（按柠檬 酸计）。其计算公式如下：
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白糖在配料前，通常先制成单纯糖浆。 即制成白利度55°Bx (或30 °Bé)左右的溶 液。此糖度保存性最好，且容易稀释。
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若白利度小于55°Bx，则较稀（糖度低）， 则糖浆易腐败变质；若白利度大于55°Bx，则 糖度高较浓。虽然保存性好，但冷却后黏度太 大，有时会有糖析出，在装瓶时还会影响加入 量的准确性。
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冷溶法的唯一优点是节约燃料。冷溶糖所用容器一 般采用内装搅拌器的不锈钢桶，在桶底部有排放的管道， 便于彻底洗涤。其生产过程较简单，把糖和水按一定量 配比好，放入桶内搅拌。搅拌不宜过于激烈，以免卷入 太多的空气，使糖浆受到来自空气的污染。待完全溶化， 过滤去除杂质，即成为具有一定浓度的糖浆。这种糖液 的浓度一般配成45～65°Bx，如要存放一天者，则必须 配成65°Bx。采用这种溶糖方法来生产糖浆，须有非常 严格的卫生控制措施。
2.灌 装
(1)灌装系统 指灌糖浆、灌碳酸水和封盖的组 合。
①糖浆和水的正确比例 ②达到预期的二氧化碳含气量 ③保持合理的灌装高度和一致的水平 ④瓶子顶端空隙处应保持最低的空气含量 ⑤保证产品的稳定
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3.压盖及喷码（贴标）
（1）压盖 灌装完毕后瓶子被送至压盖机。压 盖机的作用是用压力把瓶盖压紧在瓶嘴锁环上。 一般采用的盖子称为皇冠盖。
25
67.89
80
78.36
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68.70
85
79.46
Biblioteka Baidu
35
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②糖浆浓度的概念 b.浓度。浓度是指溶液中含溶质的质量百分比，饮料所用 的浓度单位有以下二种。
白利度°Bx（也称糖锤度） 是我国及英国等其他国家通 过检测含量的标度。溶液的白利度55°Bx表示100g糖液含 糖55g，含水100-55=45g。
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2．空气的影响 实验证明：溶解2%空气所产生的压力相当于 溶解100% CO2 所产生的压力。故溶解少量的空气 会排斥大量的CO2。则完善的碳酸化工艺过程， 只有在水中不含空气，且CO2 不含空气杂质时才 能做到。
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四、灌装生产工艺 1.洗瓶工序
（1）洗瓶要求 在软饮料生产中，玻璃瓶 仍为主要的包装材料，瓶子的洗涤必须符合下 列要求：
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1．瓶子或瓶盖不干净 2．砂糖不洁净 3．原料水 4．香精 5. 其他
①必须注意防腐剂苯甲酸钠和柠檬酸的投 料顺序
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二、含气量不足 碳酸饮料含气量不足，一般是指“没劲”
或“没气”，主要是二氧化碳的含量不足。由 于二氧化碳溶于水后呈微酸性，有一定的灭菌 作用；造成二氧化碳含量不足的原因主要是：
比
130 150 120 110 110 220 220 300
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第三节 生产中常见问题及防止方法 一、存在有杂质 一般可区分为：不明显杂质、明显杂质和使人厌 恶杂质。 不明显杂质 包括数量极少的体积极少的灰尘、 小白点、小黑点等。 明显杂质 包括数量较多的小体积杂质。 使人厌恶杂质 包括刷毛、大片商标纸、草棍、 苍蝇、蚊子及其他昆虫。
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四、有辣味 有的汽水甜味、香味不足，辣味有余，喝
下去之后很快返气（打嗝）。由于少料、无料， 汽水的黏度低，二氧化碳向外逸出的阻力小， 遇热分解的快。饮用后二氧化碳很快便从体内 逸出，使人感觉有辣味。
甜酸比 =
甜度（按蔗糖计） 酸度（按柠檬酸计）
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甜酸比越大，口味越甜；反之，则越酸。 不同饮料其甜酸比不同，见表2-4。
表2-4 碳酸饮料甜酸比
名称 柑桔 苹果 葡萄 菠萝 柠檬 山楂 草莓 香蕉
甜 酸 100- 100- 8 0 - 8 0 - 8 0 - 150- 150- 200-
波美度（°Bé），白利度（糖锤度）的关系为： 波美度×1.8≈白利度
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③ 糖液配制。生产各种浓度的糖浆， 例1-1生产55°Bx的糖浆，1kg糖需多少水？ 解：糖与水的重量比55：（100-55）=1kg糖： X水
则X=45×1/55=0.818 答：需0.818kg或0.818L的水。
在溶解糖液时，糖液的溶解度与糖液温度关系是温 度越高，溶解度越大。（见表2-1）
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温度（℃）
表2-1 蔗糖对水的溶解度
溶解度（%）
温度（℃）
溶解度（%）
0
64.18
55
73.20
5
64.87
60
74.18
10
65.58
65
75.18
15
66.23
70
76.22
20
67.09
75
77.27
好，可分为辛香型、白柠檬香型两大类。 4．其他型碳酸饮料 此外还有特殊风味的姜味碳酸饮料、电解质
碳酸饮料、矿泉碳酸饮料等。
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第二节 碳酸饮料加工工艺 一、工艺流程
1.一次灌装法
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2.二次灌装法
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一次灌装法是将水、甜味料混合后制成糖 液，其中加入酸味料和香料，制成糖浆；然 后把糖浆和水用定量混合机按一定比例进行 连续混合，充入CO2气，一次灌入瓶中。
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1.温度、压力的影响 饮料碳酸化程度是依单位体积液体所溶的CO2 体积而定的，而CO2 溶解情况与温度、压力有关。
温度
0℃ 10℃ 20℃ 25℃ 60℃
CO2 溶解体积 171 119 88 75.5
36
/100体积水
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可见当压力一定时，温度愈低，CO2 的溶 解度愈大。则在实际生产中，为了达到所要求 的碳酸化程度，通常碳酸化过程除要控制一定 的压力外，还需配备一套冷却设备——冷冻机 等。一般饮料碳酸化温度采用3～5℃，CO2 的 加压下制成。主要有薄膜式碳酸化罐、喷雾式 碳酸化罐等。
• 常吃火锅者易得痛风病
•
这是因为火锅原料主要是动物内脏、虾、贝
类、海鲜，再饮啤酒，自然是火上浇油了。调查
证明：涮一次火锅比一顿正餐摄入嘌呤高10倍，
甚至数十倍。一瓶啤酒可使尿酸升高一倍
（7.35～7.45） 。痛风与糖尿病一样是终生疾病。
• 强碱性食品：茶、白菜、柿子、黄瓜、胡萝卜、 菠菜、卷心菜、生菜、芋头、海带、柑橘类、无
②洗涤过程。在瓶子进入洗瓶机前，必须先经 人工挑选。
进入洗瓶机的瓶子，一般经过 a.浸泡 b. 喷淋 c.冲洗
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（3）消毒 将污水倒净，放入漂白粉消毒池中， 浸泡5min以上。最后将瓶口向下倒置，去除水分。
（4）验瓶 检出那些不清洁和损坏、裂纹及 瓶形不合要求的瓶子，一般采用肉眼检查方法， 看是否有异物附着。