軟飲料工藝學(xué)復(fù)習(xí)

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(guó),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(zhì)及對(duì)飲料生產(chǎn)的影響,天然水中的雜質(zhì)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(zhì)對(duì)飲料生產(chǎn)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?zèng)Q定。,（1）硬度的分類,分為：總硬度、暫時(shí)硬度和永久硬度。 各自的定義,（2）硬度的表示方法,德國(guó)度（0d）：1L水中含有相當(dāng)于10mg的CaO，定義為1德國(guó)度（1 0d ）。我國(guó)的表示方法與德國(guó)同。飲料用水的水質(zhì)，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(jié)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(xì)小懸浮物或膠體微?；ハ辔浇Y(jié)合而成較大顆粒，從水中沉淀下來(lái)的過(guò)程。,水的過(guò)濾,水的過(guò)濾是一系列不同過(guò)程的綜合，包括阻力截留、重力沉降和接觸吸附。,（三）過(guò)濾的形式,1、池式過(guò)濾2、砂濾芯過(guò)濾3、活性炭過(guò)濾4、其他過(guò)濾（1）鈦棒過(guò)濾（2）化學(xué)纖維蜂房式（3）大孔離子樹(shù)脂,,

4、飲料用水在使用前必須進(jìn)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(shù)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(dá)到使用要求的方法。,1、離子交換樹(shù)脂的分類,陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分為強(qiáng)酸性和弱酸性樹(shù)脂；把陰離子交換樹(shù)脂分為強(qiáng)堿性和弱堿性樹(shù)脂。,離子交換樹(shù)脂的選擇原則,1）選擇大容量，高

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

6、＋陰樹(shù)脂： R4NOH→R4N++OH－,（三）反滲透法,反滲透是通過(guò)反滲透膜把溶液中的溶劑(水)分離出來(lái)。,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(shù)，其設(shè)備昂貴，成本較高，對(duì)膜要求也較高。,四、水的消毒,軟飲料用水經(jīng)混凝、過(guò)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(zhì)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(yīng)對(duì)水進(jìn)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(chǎn)品技術(shù)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(shí)特有的色香味，不僅可消暑解渴，而且還有一定營(yíng)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低。3、可樂(lè)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(diǎn),工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，便于掌握設(shè)備投資少，易于操作生產(chǎn)規(guī)模較小，適合于小型工廠調(diào)整配方容易，便于轉(zhuǎn)向底料占據(jù)體積，剎口感較小,一次灌裝法（預(yù)調(diào)式）,一次灌裝法特點(diǎn),工藝過(guò)程復(fù)雜，但自動(dòng)程度較高設(shè)備復(fù)雜，投資大生產(chǎn)規(guī)模大，適合大型連續(xù)化工廠調(diào)整配方較難，剎口感強(qiáng),糖漿的制備,根據(jù)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(guò)程稱為糖

9、漿的調(diào)配。,糖漿濃度的測(cè)定和調(diào)和時(shí)的計(jì)算,濃度測(cè)定：可用比重計(jì)、波美計(jì)、白利度表示，3者之間關(guān)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(cè)定。一般標(biāo)準(zhǔn)糖漿濃度為30－32波美度，對(duì)應(yīng)于白利度為55－60％。,糖漿調(diào)和時(shí)濃度的計(jì)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(diào)配的投料順序,用量大的先調(diào)入，如糖液、水；相互間易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的隔開(kāi)調(diào)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(diào)入，如乳濁劑、穩(wěn)定劑；揮發(fā)性的配料最后調(diào)入。 一般順序如下： 標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)全部輔料加入后，55％的糖液濃度會(huì)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(guò)程稱為碳酸化。在碳酸化器（汽水混合機(jī)）中進(jìn)行，實(shí)質(zhì)是在一定壓力和溫度下，CO2在水中溶解的過(guò)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(guò)飽和溶液。 氣體的溶解度多用溶于液體中的氣體體積來(lái)表示，對(duì)于二氧

12、化碳來(lái)說(shuō)，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（0.1MPa）下，溫度為15.56℃（600F）時(shí)，1體積水可以溶解1體積二氧化碳。也就是說(shuō)此時(shí)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(zhì)量（g/L）來(lái)表示。,影響二氧化碳含量的因素,1、二氧化碳?xì)怏w的分壓力2、水的溫度3、氣液接觸面積與時(shí)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(zhì),二氧化碳的需要量,

13、1、二氧化碳理論需要量的計(jì)算 根據(jù)氣體常數(shù)1mol氣體在0·1MPa、0℃時(shí)為22·41L，因此，1molCO2，在T℃時(shí)的體積Vmol為:,則在15.56℃時(shí)的體積（L)為:,0·lMPa、l5·56℃時(shí)，CO2的理論需要量G理(g)可用下式計(jì)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(duì)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(shù)； 44.01----- CO2的摩爾質(zhì)量（g）； Vmol---T ℃下1mol CO2的容積（L）。,,例：一家汽水廠生產(chǎn)355mL/ 罐的汽水，24罐為一箱， CO2的吸收率為3，問(wèn)在室溫為25℃時(shí)，生產(chǎn)100箱汽水理論上需要多少克CO2？解：先計(jì)算25℃時(shí)CO2的Vmol

15、，再計(jì)算CO2的理論需要量G理。,2.二氧化碳實(shí)際需要量的計(jì)算,CO2在裝瓶過(guò)程中的損耗一般為40%-60%。,,例：一個(gè)鋼瓶裝20kg CO2，問(wèn)能生產(chǎn)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(jì)算出每箱汽水的CO2實(shí)際需要量。,碳酸化的方式,冷卻降溫和加壓相結(jié)合。,碳酸飲料的質(zhì)量評(píng)價(jià),一、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（GB107

16、89）二、常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及產(chǎn)生原因 1、混濁、沉淀 微生物污染、原輔材料質(zhì)量差或處理不當(dāng)。 2、變色 褪色（光照、高溫等）。 3、變味 原材料質(zhì)量差、香精等氧化或揮發(fā)、微生物污染、配料不當(dāng)?shù)取?4、氣不足或爆瓶 碳酸化效果差（原因很多）；貯存溫度過(guò)高或瓶?jī)?nèi)二氧化碳?jí)毫^(guò)大、瓶子質(zhì)量太差。 5、可見(jiàn)雜質(zhì) 瓶子清洗不干凈、調(diào)配過(guò)程中混進(jìn)。,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(jīng)分離處理的、酸或堿法生產(chǎn)的二氧化碳。(２) 水溫過(guò)高。(３) 混合不好。(４) 有空氣混入。(５) 混合機(jī)碳酸水閥門(mén)或管路漏氣。(６) 灌裝機(jī)膠嘴漏氣，邊灌邊漏氣或自動(dòng)機(jī)灌裝位置偏低。(７)瓶摘下后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，壓蓋不及時(shí)，使二氧化碳在高氣溫下散失。(８) 壓蓋不嚴(yán)。(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(yù)處理,,取汁,,,,澄清,均質(zhì),,,精濾,脫

18、氣,,,,,,,,濃縮,干燥,,,,殺菌,,灌裝,,冷卻,,成品,,,成分調(diào)整,,,,,成分調(diào)整,,,,粗濾,,原料選擇,質(zhì)量要求：優(yōu)質(zhì)的制汁原料應(yīng)有良好的風(fēng)味和芳香，色澤穩(wěn)定、糖酸適宜，在加工和貯存過(guò)程中仍然保持這些優(yōu)良品質(zhì)，無(wú)明顯的不良變化；汁液豐富，取汁容易，出汁率高；原料新鮮，無(wú)爛果,取 汁,1. 打 漿 主要用于果漿、混濁果汁類生產(chǎn)，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(jiàn)教材

19、P137,2. 壓 榨,壓榨取汁法：適用于大多數(shù)水果、蔬菜。常用設(shè)備有軋輥式壓榨機(jī)、螺旋式壓榨機(jī)等。 錐汁法：可防止壓榨法將苦味或其他不良風(fēng)味物質(zhì)帶入果蔬汁中，主要用于柑桔類果實(shí)。常用設(shè)備有美國(guó)FMC柑桔錐汁機(jī)、錐形榨汁機(jī)等。,3. 浸提（萃?。?主要用于果汁含量少的果實(shí)。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(jīng)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(kù)保存。充CO2法：粗濾汁經(jīng)片式殺菌器加熱至90℃，趁熱裝盛容器密封，冷后沖入CO2達(dá)0.3-0.4MPa保存。,粗濾汁貯存（續(xù)）,防腐劑保存法：粗濾汁經(jīng)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(diào)整pH 3.4以下，密封低溫保存。,明膠--單寧澄清法,澄清機(jī)理 明膠、魚(yú)膠、蛋清等蛋白物質(zhì)，可與單寧反應(yīng)形成不溶性的單寧酸鹽絡(luò)合物，此絡(luò)合物在沉淀的同時(shí)，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(fù)電荷，而明膠、蛋白質(zhì)、纖維素等在酸性介質(zhì)中帶正電荷，正負(fù)電荷相互作用，使膠體物質(zhì)不穩(wěn)定而沉淀，果汁得以澄清。,混濁果蔬汁的均質(zhì),均質(zhì)處理使果汁中的細(xì)小顆粒進(jìn)一步破碎，粒子大小均勻能懸浮，促進(jìn)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(duì)于耐熱果汁（如蘋(píng)果汁

22、），也不宜超過(guò)55 ℃ 。此法會(huì)造成芳香物質(zhì)損失，在加熱濃縮前用蒸氣蒸餾法將芳香物質(zhì)收回，再加入濃縮汁中，對(duì)甜橙汁保存風(fēng)味很有效。,冷凍升華濃縮法,溶液在共晶點(diǎn)或低共熔點(diǎn)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(jī)中緩緩冷卻，在達(dá)到果汁濃度相應(yīng)的冰點(diǎn)溫度時(shí)，果汁中水分即形成許多比較粗大的冰晶，同時(shí)果汁的濃度相應(yīng)提高，用離心機(jī)分離冰晶后，即得到濃果汁。繼續(xù)冷卻至另一新的凍結(jié)點(diǎn)，再次析出冰晶，分離，果汁濃度進(jìn)一

23、步提高。,反滲透濃縮,,甜橙汁制造工藝流程,,過(guò)濾,過(guò)濾,,甜橙汁苦味重，如何脫苦,針對(duì)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(duì)柚皮苷無(wú)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?fàn)I養(yǎng)因子,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大豆中有近30種酶類，其中以脂肪氧化酶對(duì)豆奶質(zhì)量影

24、響最大。大豆中存在著七種抗?fàn)I養(yǎng)因子（具體見(jiàn)教材），以胰蛋白酶抑制因子對(duì)豆奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(dāng)大豆的細(xì)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(chǎn)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(dá)ppb級(jí)，也表現(xiàn)出強(qiáng)烈的不愉快感。,,豆腥味的產(chǎn)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(jié)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(chǎn)中一方面鈍化脂肪氧化酶活性，防止豆腥味產(chǎn)生；另一方面又要防止其它蛋白質(zhì)變性。,鈍化脂肪氧化酶,加熱法： 干豆加熱（120-170℃熱風(fēng)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(zhì)受熱變性而降低蛋白質(zhì)溶解度和提取率 改進(jìn)：熱磨法－磨漿時(shí)保持漿料80℃10min以上，破壞酶

26、活，磨漿后超高溫瞬時(shí)殺菌（UHT）閃蒸冷卻，去除豆腥味。調(diào)pH值：脂肪氧化酶最適6.5，調(diào)至9.0，堿液浸泡大豆，抑制酶活，軟化組織，提高蛋白質(zhì)提取率,豆乳的生產(chǎn)工藝,1、工藝流程 大豆→（干熱處理）→（脫皮）→浸泡→磨漿→調(diào)配→熱處理→脫臭→乳化均質(zhì)→殺菌（UHT）→無(wú)菌包裝→成品 包裝 殺菌 冷卻 檢驗(yàn) 成品,,,,,,2、工藝要點(diǎn),（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(shí)適量加入（0.5%-1.0%）碳酸氫鈉可縮短浸泡時(shí)間和減輕豆腥味。,,（3）磨漿 生產(chǎn)中常用熱磨豆?jié){法，即用820C以上的熱水磨漿（4）調(diào)配 純豆乳經(jīng)調(diào)配后可生產(chǎn)出外觀、營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、口感都接近于牛奶的調(diào)制豆乳和各種風(fēng)味的豆乳飲料。應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)按配方調(diào)配。,,（5）熱處理與脫臭 調(diào)配好的豆乳一般采用110-1200C瞬時(shí)滅菌10-15s以破壞殘存酶活

28、和抗?fàn)I養(yǎng)因子。然后在0.33-0.4MPa條件下真空脫臭。（6）乳化均質(zhì) 為防止脂肪上浮、提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、防止產(chǎn)生沉淀、改善成品口感，應(yīng)進(jìn)行均質(zhì)。生產(chǎn)中一般20-25MPa，60-800C兩次均質(zhì)。（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(guó)（GB8537）的定義,飲用天然礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)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?xì)怏w；在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、溫度等動(dòng)態(tài)指標(biāo)在天然波動(dòng)范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定。其具體指標(biāo)見(jiàn)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)募庸し椒?，去除水中的礦物質(zhì)、有機(jī)成分、有害物質(zhì)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(diào)和糖漿的配制方法，投料順序應(yīng)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(chǎn)碳酸飲料，其產(chǎn)品中二氧化碳含量不足，試問(wèn)如何改進(jìn)？豆乳的工藝流程 ，并說(shuō)明要點(diǎn)果汁的工藝流程。豆乳生產(chǎn)中產(chǎn)生豆腥味的原因及減輕豆腥味采取的措施。大豆的抗?fàn)I養(yǎng)因子？一次灌裝法、二次灌裝法的工藝流程，各自特點(diǎn)