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          簡體中文English

          產品系列

          汽水生產線

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          一、碳酸飲料的基本特征
          (一)碳酸飲料的定義:指含有CO2的軟飲料的總稱
          (二)分類
          1.果汁型碳酸飲料:指含有2.5%及以上的天然果汁
          2.果味型碳酸飲料:以香料為主要賦香劑,果汁含量低于2.5%
          3.可樂型碳酸飲料:含有可樂果、白檸檬、月桂、焦糖色素
          4.其它型碳酸飲料:乳蛋白碳酸飲料、冰淇淋汽水等
          (三)CO2在水中的溶解度
          1.CO2在碳酸飲料中的作用
          2.CO2在液體中的溶解度
          影響因素有:
          (1)液體的溫度
          (2)環境絕對壓力
          (3)液體與CO2接觸的面積和時間
          (4)CO2的純度
          (四)碳酸飲料生產主要設備
            1.水處理設備(澄清、過濾凈化、消毒等,前面水處理已講過)
            2.糖漿調配設備(化糖鍋、夾層鍋、配料缸)
            3.碳酸化設備:CO2氣調壓站、水冷卻器、汽水混合機)
            4.洗瓶設備    

           

            5、灌裝設備


          二、碳酸飲料的生產工藝
          凈化←CO2 
          (一)工藝流程(一次灌裝法)


          水源→水處理→冷卻脫氣→凈化→定量調和→
          冷卻混合→
          灌裝→壓蓋→檢查→成品


          白砂糖→稱得→溶解→過濾→糖漿調和
          檢驗←消毒←清洗←容器

          (二)糖漿的制備與凋和
          1.糖的溶解:
          (1)冷溶法
          (2)熱溶法
          2.調和糖漿的調配

          加入順序:原糖漿(加甜味劑)→加防腐劑→加酸味劑→加果汁→香精→色素→水(碳酸水)
          (三)碳酸化過程
          1.CO2氣調壓站     2. 水冷卻器     3. 汽水混合機(碳酸化罐)(四)灌裝、殺菌、檢驗
          1.洗瓶   2. 灌裝   3. 殺菌   4、冷卻、檢驗

          三、碳酸飲料生產常見的制裁量問題及解決辦法
          小結:碳酸飲料生產工藝及設備
          介紹指含有二氧化碳的軟飲料,通常由水、甜味劑、酸味劑、香精香料、色素、二氧化碳氣及其他原輔料組成,俗稱汽水
          技術要求 see page 83-84
          生產的主要設備 see page 85-87
          一、生產工藝流程-二次灌裝
          飲用水→水處理→冷卻→氣水混合← CO2
                                  ↓
          糖漿→調配→冷卻→灌漿→灌水→密封→混勻→檢驗→成品飲料 
                           ↗
          容器→清洗→ 檢驗
          二次灌裝法流程示意圖
          二次灌裝法是先將調味糖漿定量注入容器中,然后加入碳酸水至規定量,密封后再混合均勻。又稱為現調式灌裝法、預加糖漿法或后混合(postmix)法
          一、生產工藝流程-一次灌裝
          飲用水→水處理→冷卻→氣水混合← CO2
                                  ↓
          糖漿→調配→冷卻→ → →混合→灌裝→密封→檢驗→成品飲料 
                                        ↗
          容器-→-清洗- → - → - 檢驗
          加碳酸水的一次灌裝法流程示意圖


          一、生產工藝流程-一次灌裝
          飲用水→水處理
                   ↓
                  混合→冷卻→碳酸化→灌裝→密封→檢驗→成品飲料 
                   ↑                  ↑
          糖 漿 →調配                 ↑
          容器-→-清洗- → - - →檢驗
          一次灌裝法流程示意圖
          將調味糖漿與水預先按照一定比例泵入汽水混合機內,進行定量混合后再冷卻,然后將該混合物碳酸化后再裝入容器。又稱為預調式灌裝法、成品灌裝法或前混合(premix)法
          糖漿的制備
          溶糖分間歇式和連續式,間歇式又分為冷溶和熱溶(蒸汽加熱和熱水)
          冷溶:配制短期內飲用的飲料糖漿。采用裝攪拌器的容器,把糖和水正確配準,在室溫下進行攪拌,待完全溶化,過濾去雜即成。一般45-650Bx(要存放1天必須是650Bx)。冷溶法生產須有嚴格的衛生控制措施,但可以節省燃料
          二、糖液的制備
          提供稠度而有助于傳遞香味
          提供能量和營養價值
          飲料廠來說,從衛生和濃度控制的觀點出發,糖漿的制備無疑是重要的。要達到配料摻和良好和完善,以生產一致性和高質量的飲料
          將糖溶解于水中,一般稱為原糖漿或單糖漿。必須是優質砂糖,溶解于一定量的水中,制成預計濃度的糖液,再經過濾、澄清后備用。其水也必須是純良的水,其水質可與灌裝用水相同
          1.熱溶:零散飲料,純度要求高,或要求延長貯藏期的飲料。熱溶能殺滅糖內細菌;分離出凝固糖中的雜質;溶解迅速,短期內可生產大量糖液。一般采取不銹鋼的雙層溶糖鍋,并備有攪拌器,鍋底部有放料管道蒸汽加熱溶解 see page 89,熱水溶解 see page 89
          2.連續式:指糖和水從供給到溶解、殺菌、濃度控制和糖液冷卻均連續進行。生產效率高,全封閉,全自動操作,糖液質量好,濃度差異小,但設備投資大。
          計量、混合→熱溶解→脫氣、過濾→糖度調整→殺菌、冷卻→糖液
          溶糖注意:溫度高,溶解度大,如100℃溶解83%糖,0℃時,約溶解64%的糖,有19%糖不溶解而析出。這也是一般制備65%為宜的依據糖漿濃度測定
          3.糖漿過濾:對于高質量優質砂糖制備的糖漿,采取不銹鋼絲網、帆布、棉餅、板框等方式
          4.凈化:針對質量較差的砂糖,會導致飲料產生凝結物、沉淀物,甚至異味;裝瓶時出現大量泡沫等;或者對一些特殊的飲料如白檸檬汽水 
          5.對糖漿色度要求很高,一般要求凈化處理:加入0.5-1%活性炭到熱糖漿中,一邊添加一邊攪拌,活性炭與糖液接觸15min,溫度保持80℃,通過過濾器前加入0.1%硅藻土,避免活性炭堵塞過濾器面層。


          三、糖漿調配
          調合糖漿(果味糖漿或加香糖漿)指根據產品技術要求,配合好各種原料,可作灌裝的糖漿
          配料準備和處理
          投料順序(在不斷攪拌的情況下,但不能太劇烈):
          原糖漿:測定其濃度及需要的容積
          防腐劑:稱量后溫水溶解
          甜味劑:溫水溶解后加入
          酸味劑:50%、果汁(乳化劑、穩定劑)、色素、香精
          加水到規定容積配合完畢后即可測定糖漿濃度,同時抽少量糖漿加碳酸水,觀察色澤,評味,檢查是否與標準樣符合
          在攪拌器和容量刻度標尺的不銹鋼容器內調合;攪拌方式多為傾斜式或腰部式,可避免因振動而致使灰塵和油污等雜質掉入糖漿中
          調合分:間歇式和連續式
          間歇式:熱調合:在高溫下進行配料,通常用熱溶糖液直接配料,然后冷卻;只經過一次加熱就完成溶糖、調合與殺菌等工藝操作,節省能源,但破壞了果汁飲料的風味和營養成分,香精揮發損失大;所以要選耐熱的香精,只適合于果味性飲料。冷調合:常溫下(低于20℃)進行配料,然后巴式殺菌、冷卻;多用于含熱敏性香料多的果味型飲料和果汁行飲料的生產;常溫下調合原料→均質→第二調合罐(緩沖作用為主)→90℃以上殺菌(30S)→殺菌不良的返回溶解罐→冷卻至25℃→緩沖罐→糖漿輸出到灌裝車間。
          連續式:各溶液高位槽→定量比例泵→混合器→第一調合罐→均質機→第二調合罐→定量比例泵(用水調節調節濃度)→混合器→糖漿輸出到灌裝車間。連續式配制糖漿濃度精度高(?1?7?1?76?1?7?1?720.05波美度),可大大降低糖原料的損耗,全封閉操作,衛生狀況良好,設備一次投入大。
          調合工藝流程的布置應遵循:注意衛生,溶糖和配料分開;配料間與灌裝線應盡量靠近;管路要簡捷,減少彎頭,盡量利用液位差壓力,避免使用臨時膠管;與前后工序的設備能力要平衡;要便于操作和計量配制好的糖漿應立即裝瓶,尤其是乳濁型飲料,糖漿貯存時間長,會發生分層,裝瓶時應經常對糖漿加以攪拌


          1. 二氧化碳的作用
          清涼作用:碳酸在腹中由于溫度升高,即進行分解,這個分解是吸熱反應,當二氧化碳從體內排放出來時,就把體內的熱帶出來,起到清涼作用。H2CO3 ? CO2+H2O:阻礙微生物的生長,延長汽水貨架壽命:國際上認為3.5~4倍含氣量是汽水的安全區
          突出香味:有舒服否認剎口感:二氧化碳配合汽水中的氣體成分,產生一種特殊的風味
          2.原理:水吸收二氧化碳的作用一般稱為二氧化碳飽和作用或碳酸化作用(Carbonation)。實際上是一個化學過程
          CO2+H2O?H2CO3亨利定律:氣體溶解在液體中時,在一定溫度下,一定量液體中溶解的氣體量與液體保持平衡時的氣體壓力成正比。即當溫度T一定時:
          V=Hp
          式中:V-溶解氣體量;p-平衡壓力;H-亨利常數)
          道爾頓定律:混合氣體的總壓力等于各組成氣體的分壓之和。
          四、碳酸化
          3.二氧化碳在水中的溶解度
          在一定壓力和溫度下,二氧化碳在水中的最大溶解量叫做溶解度。碳酸飲料中常用的溶解量單位叫“本生容積”,簡稱“容積”:在0.1MPa、溫度為0℃(15.56℃)時,溶于一單位容積內的二氧化碳容積數。美國有的工廠用“奧斯瓦德容積”,區別是用當時測定的溫度,由于溫度不同而發生的容積變化不再作調整。歐洲常用的溶解量單位為g/l。兩者的換算關系是1容積約等于2g/l。在標準情況下,1mol氣體的體積為22.4l,二氧化碳的克分子量為44g。所以二氧化碳的密度=44g/22.4l=1.96g/l(精確計算為44.01/22.26=1.98)。
          4.CO2在水中的溶解度影響因素:氣液體系的絕對壓力和液體的溫度;CO2氣體的純度;液體中存在的溶質的性質;氣體和液體的接觸面積和接觸時間。CO2氣體的溶解度在0.1MPa、溫度為15.56℃時,一容積的水可以溶解一容積的CO2。
          5.CO2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=(273+T)/273×22.41(L)
          則:G理=V汽×N/Vmol×44.01
          式中: G理為CO2理論需要量; V汽為汽水容量(L)(忽略了汽水中其它成分對CO2溶解度的影響以及瓶頸空隙部分的影響);N為氣體吸收率即汽水含CO2的體積倍數;44.01為CO2的摩爾質量(g); Vmol為T℃下1molCO2的容積
          6.CO2的利用率
          二氧化碳的實際消耗量在碳酸飲料生產中比理論需要量大,因為生產過程中二氧化碳的損耗很大。
          裝瓶過程中損耗為40~60%,即實際上二氧化碳的用量為瓶內含氣量的2.2~2.5倍;采用二次灌裝時,用量為2.5~3倍
          提高CO2的利用率方法:選用性能優良的灌裝設備,在不影響操作怕和檢修的前提下,盡量縮短灌裝與封口之間的距離;經常對設備進行檢修,提高設備完好率,減少灌裝封口時的破損率(包括成品的);盡可能提高單位時間內的灌裝、封口速度、減少灌裝后在空氣中的暴露時間,減少CO2的逸散;使用密封性能良好的瓶蓋,減少漏氣現象
          CO2壓力對于飲料的味道影響很大: CO2過高,使飲料的甜酸味減弱;過少碳酸氣給人的刺激太輕微,失去碳酸飲料應有的剎口感。對于風味復雜的碳酸飲料,CO2過高反而沖淡飲料應有的獨特風味,對于含揮發性成分低的柑桔型碳酸飲料尤其如此。有些碳酸飲料由于所用香精含易揮發的萜類物質,CO2過高會破壞原有的果香味而變苦。一般果汁型汽水含2~3倍容積的CO2,可樂型汽水和勾兌蘇打水含3~4倍容積的CO2
          7.碳酸化方式和設備
          水或混合液的冷卻:水的冷卻、糖漿的冷卻、水和糖漿混合液的冷卻、水冷卻后與糖漿混合后再冷卻
          水或混合液的碳酸化:
          低溫冷卻吸收式:二次灌裝工藝中把進入汽水混合機的水預先冷卻至4℃左右,在0.441MPa下進行碳酸化;一次灌裝中則把已經脫氣的糖漿和水的混合液冷卻至16~18℃,在0.784MPa下與CO2混合。此法缺點是制冷量消耗大,冷卻時間長或容易由于水冷卻程度不夠而造成含氣量不足,而且生產成本高。優點是冷卻后液體的溫度低,可抑制微生物生產繁殖,設備造價低
          壓力混合式:采用較高的操作壓力來進行碳酸化,其優點是碳酸化效果好,節省能源,降低了成本,提高了產量。缺點是設備造價高
          碳酸化系統:
          二氧化碳氣調壓站(根據所供應的二氧化碳壓力和混合機所需壓力進行調節的設備)
          水冷卻器、汽水混合機、薄膜式混合機、噴霧式混合機、噴射式混合機、填料塔式混合機、靜態混合器
          碳酸化過程中的注意事項:
          1.保持合理的碳酸化水平;          2.保持灌裝機一定的過壓程度
          3.將空氣混入控制在最低限度;      4.保證水或產品中無雜質
          5.保證恒定的灌裝壓力



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