第二章软饮料加工工艺

合集下载
相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
纯水较含糖或含盐的水更易溶解CO2。 空气对碳酸化的影响:降低CO2在水中的溶解度,
促进霉菌和腐败菌生长,氧化香气成分。 1容积空气对应50倍容积的CO2
44
(3)CO2净化(纯度≥99.5% ) (4)碳酸化系统 ① CO2调压站 其他工业生产(发酵制酒)的副产品,天然
CO2气,自制CO2 气等

混匀机

成品检验
38
预调式工艺流程
饮用水→水处理→脱气机——
酸味剂、香精等


CO2气 ↓
砂糖→溶解→过滤→糖浆调和→定量调和机→ 带冷却混合机

瓶 →清洗→空瓶检查→自动检瓶机 → 装瓶机 ↓
轧盖机

混匀机

成品检验
39
1 调味糖浆的制备及调和
1.1 调味糖浆的制备 1.1.1 原糖浆制备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第二章 软饮料加工工艺
Soft drink processing
软饮料的分类及水处理 碳酸饮料加工工艺 果蔬汁加工工艺
1
第一节 软饮料的分类及水处理
1 软饮料的概念及分类
概念:乙醇含量在0.5%以下的饮品
分类(以使用原料 产品形态及作用分):
①碳酸饮料
⑥瓶装饮用水
②果汁(浆)及果汁饮料 ⑦茶饮料
动植物组织腐蚀物 微生物 水的硬度:水中存在的金属离子沉淀肥皂的能
力,一般指水中Ca2+、Mg2+盐类的含量。 通用单位mmol/L
4
总硬度
碳酸盐硬度(暂时硬度): Ca(HCO3)2、 Mg (HCO3)2、 CaCO3、 MgCO3 非碳酸盐硬度(永久硬度):CaCl2、MgCl2、 CaSO4、MgSO4、Ca(NO3)2、 Mg (NO3)2等
水的硬度一般分类( mmol/L)
很软水 0~1.4265
软水
1.4265~2.8530
中等硬水 2.8530~5.7061
硬水
5.7061~10.6989
很硬水 >10.6989 5
水的碱度取决于天然水中能与H+结合的OH-、
CO3-和HCO3-的含量。 天然水中通常仅存在HCO3-。
水处理技术 -混凝沉淀 -过滤 -石灰软化 -电渗析 -反渗透、超滤 -离子交换
3 纯净水生产中常用的反渗透(RO)、 超滤(UF)和微滤(MF)等有什么区 别?如何选择反渗透膜?
4 水消毒的常用方法?各自的原理?
35
第二节 碳酸饮料加工工艺
果汁型(原果汁含量≮2.5% ) 果味型 可乐型 低热量型(成品热量<75kJ/100mL ) 其他型
36
碳酸饮料生产的工艺类型
软化
6
2.1 混凝和过滤
2.1.1 混凝 目的:添加混凝剂,中和胶体颗粒表面的电荷,
破坏胶体稳定性,促使小颗粒互相聚合成大颗 粒而下沉。 水处理中常用的混凝剂 铝盐和铁盐
关键物质:Al(OH) 3 Fe(OH)3 明矾 [KAl(SO4)2]24H2O
用量:0.001%~0.02% 硫酸铝 Al2(SO4)318H2O 要求pH近中性
② 其他过滤器
砂滤棒过滤器 适用于较好水质
微孔膜过滤器(高分子材料的滤膜) 活性碳过滤器 化学吸附去除氯,有机吸附去除可
溶性有机物
9
10
传统单一滤料 双层或多层滤料 理想级配滤
11
12
2.2 石灰软化 2.3 电渗析
2.3.1 原理:通过具有选择透性和良好导电性
的离子交换膜,在外加直流电场作用下,根据 异性相吸、同性相斥原理,使原水中的离子分 别透过阴离子和阳离子交换膜,从而降低水中 溶解的固形物,达到净化的目的。
有效剂量:20~100mg/L
7
聚合氯化铝(PAC) 效果好 用量:0.005%~0.01%
铁盐(FeSO47H2O 最常用 Fe2(SO4)3 、FeCL3)
FeSO4+Ca(HCO3)2→Fe(OH)2+CaSO4+2CO2↑ 4Fe(OH)2+2HO+O → 4Fe(OH)3 Fe2(SO4)3+3Ca(HCO3)2→2Fe(OH)3+3CaSO4+6CO2↑ Ca(OH)2+CO2 → CaCO3↓+H2O
臭氧消毒 利用臭氧分解产生的原子氧(强氧
化剂)与水中的细菌及其他微生物或有机物作用, 使其失活。
高压放电
臭氧的发生:3O2 或紫外线 →2O3 -148kJ/mol
臭氧不稳定,需随时制取当场应用 臭氧的加注装置:喷射法 臭氧的杀菌作用比氯快15~30倍,但成本高
27
水处理的工艺流程
1-原水箱;2-输送泵;3-反洗泵;4-多介质过滤器;5-活性炭过滤器; 6-除碱塔;7-脱气塔;8-微滤器;9-砂滤器;10-软化器;11-储水箱
LDPE 透明度好、柔软、伸长率大抗冲击耐 低温
HDPE 耐高温,硬度气密性机械强度好,不 透明
32
② PVC(聚氯乙烯) 良好的阻隔性(空气湿气)
和透明性,机械强度好质轻
吹塑生产的PVC瓶只适用于果汁和矿泉水 注拉吹生产的PVC瓶可用于装碳酸饮料
③ PP (聚丙烯)
④ PET或PETP(聚酯) 结晶好、无色透明且极 为坚韧;性能优(耐压耐热),价格高。 吹塑PET瓶最能充分发挥其特性:透明、表面光 洁度高、呈玻璃外观。
20
2.5 离子交换
离子交换剂主要有: 矿物质离子交换剂 碳质离子交换剂 有机合成离子交换树脂
2.5.1 离子交换树脂软化水的原理
RSO3- ·H+ + Na+ → RSO3Na + H+ R≡ N+OH- + Cl- → R≡ NCl + OH-
2.5.2 离子交换树脂的分类与性能 分类:强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性等
15
2.4.2 反渗透与超滤
反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤 (UF)和微滤(MF)都是以压力差为推动 力的膜分离过程,它们没有本质区别,只 是渗透膜的孔径大小不同,截留物质的相 对分子量不同。
16
17
18
2.4.3 反渗透膜
膜的种类: 醋酸纤维素膜(CA膜) 芳香聚酰胺膜 高分子电解质膜 无机质膜及其他
21
性能:密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐 热性、酸性、碱性、选择性和交换容量。
离子交换树脂的选择原则
选择大容量、高强度树脂 同类型树脂中, 弱型比强型的交换容量大,但机械强度差
根据原水中需除去离子的种类选择 吸附性较强的离子(Ca2+、Mg2+),选用弱 酸性或弱碱性树脂 吸附性较弱的离子(K+、Na+、HCO3-、 HSiO3-),选用强酸性或强碱性树脂
现调式(二次灌装法):先配好调味糖 浆灌入包装容器,再灌装碳酸水
预调式(一次灌装法):将调味糖浆和 碳酸水定量混合后,再灌入包装容器
37
现调式工艺流程
饮用水→水处理→冷却→混合机

酸味剂、香精等

CO2气

砂糖→溶解→过滤→糖浆调和→冷却→灌浆机→装瓶机


瓶(罐) →清洗→空瓶检查 轧盖机
氯消毒 利用次氯酸(HOCl)的强氧化作用破
坏微生物的酶系统。 常用的氯消毒剂:氯胺、漂白粉、次氯酸钠
Cl2+H2O = HOCl+H++ClHOCl = H++OCl-
26
紫外线消毒 利用营养细胞中的蛋白质和核酸
吸收紫外光谱的能量,导致蛋白变性,使微生物 死亡。波长200~295nm,装置:低压灯管
常用于海水和咸水淡化。
2.3.2 结垢与去垢方法
倒换电极 3~8h 定期酸洗 浓度1%~2%HCl/2~3h→pH3~4 碱洗 有机杂质污染阴膜 0.1mol/L NaOH
13
14
2.4 反渗透
2.4.1 渗透与反渗透
渗透是水通过一个半透膜从低浓度流向高浓度 一侧。反渗透是对高浓度溶液提供比渗透压差 大的压力,使水分子被迫通过半透膜到低浓度 一侧。
28
纯净水生产基本工艺流程
原水→预处理(砂罐过滤→砂滤棒过滤→活性炭 过滤 →微孔膜过滤 )→反渗透→灭菌→产品
砂罐过滤 截留悬浮物和胶体物(分离不溶性杂 质) 阻力截留(筛滤)、重力沉降和接触凝聚。
砂滤棒过滤 截留少量有机物及微生物 活性炭过滤 吸附水中的气体、臭味、氯离子、
有机物、细菌及铁与锰等杂质 微孔膜过滤(精密滤) 截留水中的微粒、细菌
(2)离子交换树脂的再生
老化树脂再生机理:水处理的逆反应 阳树脂:反冲→树脂质量2~3倍的5%~7%HCl→去离子水洗 至pH3.0~4.0 阴树脂:反冲→树脂质量2~3倍的5%~8%NaOH
→去离子水洗至pH8.0~9.0
再生液适当加温(≯50℃)效果更好。
25
2.6 水的消毒
常用的消毒方法 氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒
22
2.5.3 离子交换水处理装置
单级离子交换器(单床) 多级(多床) 固定床 复合(复床) 混合(混合床) 双层(双层床)
连续床
移动床 流动床
23
24
2.5.4 离子交换树脂的处理、转型及再生 (1)新树脂的处理及转型
阳树脂由Na型→H型(水浸泡→等量7%HCl浸泡1h→水洗至 pH3~4→等量8%NaOH浸泡1h→水洗至pH8~9→3~5倍 7%HCl浸泡2h) 阴树脂由Cl型 →OH型
等微米级(µ m)
29
3 配料
甜味料 酸味料 香精香料
水溶性香精——澄清饮料 乳浊香精——浑浊型饮料
着色剂 其他添加剂
30
4 包装容器与材料
玻璃瓶 金属罐
镀锡薄钢板(马口铁)——素铁、涂料铁 镀铬薄钢板 铝材 轻、薄;延展性和拉拔性能好→两片罐 罐形:三片罐和两片罐(冲拔拉伸罐)
31
塑料及复合材料 ①PE(聚乙烯)
42
1.2.2 碳酸化
(1)CO2的作用 ① 清凉作用 ② 阻碍微生物生长 ③ 舒适的刹口感
(2)CO2溶解量的影响因素 ① 气液体系的绝对压力和液体的温度 ② CO2气的纯度和液体中存在的溶质的性质 ③ 气体和液体的接触面积和时间
43
CO2的溶解度:在0.1MPa(1个绝对大气压) 下,15.56℃时,1体积水可溶解1体积CO2。 V=1.7967-0.07791t+0.0016424t2
19
膜的主要参数
① 透水率 单位时间通过膜面积的水的体积流量, 单位:cm3/(cm2.s),最常用cm3/(cm2.h)
② 透盐率 盐通过膜的速率,与压力无关。透盐 率小好。 评价膜分离性能最常用的指标是脱盐率,其 含义与透盐率相反(溶质截留百分率)。
③ 抗压实性 操作压力和温度引起,造成透水 率不断下降。 压实系数m越小越好,反渗透 膜要求m≯0.03。
③蔬菜汁饮料
⑧固体饮料
④含乳饮料
⑨特殊用途饮料
⑤植物蛋白饮料
⑩其他饮料
2
2 饮料用水及处理方法
GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》 GB/T10791-1989《软饮料原辅材料的要求》
3
水中的污染
粒子 可溶性无机物: Ca、Mg、Si,CO2、N、P等 可溶性有机物:如除草剂、杀虫剂、气溶胶、
糖浆浓度测定:糖度表法、折光法
1.1.2 调味糖浆的配制
加料次序:
① 原糖浆 ② 苯甲酸钠溶液(25%) ③ 甜味剂(预先溶解) ④ 酸溶液(多为50%的柠檬酸溶液) ⑤ 果汁(以含可溶性固形物10%为基准) ⑥ 香精 ⑦ 色素(热水溶化) ⑧水
40
1.2 调和
1.2.1 调和系统
(1) 现调式(二次灌装法) ——水先经冷却和碳酸化,然后再与调味糖浆分
助滤剂
活性硅酸、海藻酸钠、CMC、粘土以及化学合成的高分子助凝剂包 括聚丙烯胺、聚丙烯酰胺(PMA)、聚丙烯等
8
2.1.2 过滤
① 砂滤
原理:原水通过粒状(滤料)介质层时,其中一 些悬浮物和胶体物被截留在孔隙中或介质表面。 过滤过程是阻力截留、重力沉降和接触凝聚的 综合。
过滤工艺过程:过滤与冲洗
⑤ 复合薄膜
33
纸质容器
利乐包(6层:聚乙烯-聚乙烯-铝箔-聚乙烯纸板-聚乙烯, Tetra Brick)
利乐屋顶包(内涂聚乙烯的纸,Tetra Top) 康美包
34
思考题
1 概念:水的硬度(总硬度 碳酸盐硬度 非 碳酸盐硬度)水的碱度
2 常用的水处理方法有哪些?各自的原理、 特点及适用条件。
别灌入容器中调和成汽水 优点:加料机比调和机结构简单,管道有各自的
系统,容易分别清洗;灌水机漏水时不损失糖 浆。 缺点:糖浆与混合机中出来的水温不一致,容易 起泡沫;糖浆事先未被碳酸气饱和,必须提高 碳酸水的含气量。
41
(2) 预调式(一次灌装法) ——水与调味糖浆按一定比例预先调好,再经冷
却混合碳酸化,成品达一定含气量灌入容器 中。 特点:糖浆与水的比例准确度高,容器容量变 化时无需改变加注量比例,产品质量稳定; 糖浆和水混合温度一致,气泡小;不适宜灌 装带果粒的汽水。
贮于钢瓶中的液体CO2 干冰 ② 水冷却器 ③ 混合机(碳酸化罐、填料塔、文丘里管)
相关文档
最新文档