碳酸飲料的生產(chǎn)工藝流程.doc
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碳酸飲料的生產(chǎn)工藝流程一、碳酸飲料的基本特征30min(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1CO2在碳酸飲料中的作用。2CO2在液體中的溶解度。影響因素有:(1)液體的溫度。(2)環(huán)境絕對(duì)壓力。(3)液體與CO2接觸的面積和時(shí)間。(4)CO2的純度。(四)碳酸飲料生產(chǎn)主要設(shè)備1水處理設(shè)備(澄清、過濾凈化、消毒等,前面水處理已講過)。2糖漿調(diào)配設(shè)備(化糖鍋、夾層鍋、配料缸)。3碳酸化設(shè)備:CO2氣調(diào)壓站、水冷卻器、汽水混合機(jī))。4洗瓶設(shè)備。5、灌裝設(shè)備。二、碳酸飲料的生產(chǎn)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(diào)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(diào)和檢驗(yàn)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(diào)和糖漿的調(diào)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1CO2氣調(diào)壓站;2. 水冷卻器;3. 汽水混合機(jī)(碳酸化罐)。(四)灌裝、殺菌、檢驗(yàn)1洗瓶;2. 灌裝;3. 殺菌;4、冷卻、檢驗(yàn)。三、碳酸飲料生產(chǎn)常見的制裁量問題及解決辦法小結(jié):碳酸飲料生產(chǎn)工藝及設(shè)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?xì)饧捌渌o料組成,俗稱汽水。一、生產(chǎn)工藝流程二次灌裝飲用水水處理冷卻氣水混合 CO2糖漿調(diào)配冷卻灌漿灌水密封混勻檢驗(yàn)成品容器清洗 檢驗(yàn)。二次灌裝法流程示意圖。二次灌裝法是先將調(diào)味糖漿定量注入容器中,然后加入碳酸水至規(guī)定量,密封后再混合均勻。又稱為現(xiàn)調(diào)式灌裝法、預(yù)加糖漿法或后混合(postmix)法一、生產(chǎn)工藝流程一次灌裝飲用水水處理冷卻氣水混合 CO2糖漿調(diào)配冷卻 混合灌裝密封檢驗(yàn)容器清洗 檢驗(yàn)將調(diào)味糖漿與水預(yù)先按照一定比例泵入汽水混合機(jī)內(nèi),進(jìn)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(yù)調(diào)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(xù)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(nèi)飲用的飲料糖漿。采用裝攪拌器的容器,把糖和水正確配準(zhǔn),在室溫下進(jìn)行攪拌,待完全溶化,過濾去雜即成。一般45650Bx(要存放1天必須是650Bx)。冷溶法生產(chǎn)須有嚴(yán)格的衛(wèi)生控制措施,但可以節(jié)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值。飲料廠來說,從衛(wèi)生和濃度控制的觀點(diǎn)出發(fā),糖漿的制備無疑是重要的。要達(dá)到配料摻和良好和完善,以生產(chǎn)一致性和高質(zhì)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(yōu)質(zhì)砂糖,溶解于一定量的水中,制成預(yù)計(jì)濃度的糖液,再經(jīng)過濾、澄清后備用。其水也必須是純良的水,其水質(zhì)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(zhǎng)貯藏期的飲料。熱溶能殺滅糖內(nèi)細(xì)菌;分離出凝固糖中的雜質(zhì);溶解迅速,短期內(nèi)可生產(chǎn)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。2.連續(xù)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(xù)進(jìn)行。生產(chǎn)效率高,全封閉,全自動(dòng)操作,糖液質(zhì)量好,濃度差異小,但設(shè)備投資大。計(jì)量、混合熱溶解脫氣、過濾糖度調(diào)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(shí),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(jù)糖漿濃度測(cè)定。3.糖漿過濾:對(duì)于高質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)砂糖制備的糖漿,采取不銹鋼絲網(wǎng)、帆布、棉餅、板框等方式。4.凈化:針對(duì)質(zhì)量較差的砂糖,會(huì)導(dǎo)致飲料產(chǎn)生凝結(jié)物、沉淀物,甚至異味;裝瓶時(shí)出現(xiàn)大量泡沫等;或者對(duì)一些特殊的飲料如白檸檬汽水 。5.對(duì)糖漿色度要求很高,一般要求凈化處理:加入0.51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(diào)配調(diào)合糖漿(果味糖漿或加香糖漿)指根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求,配合好各種原料,可作灌裝的糖漿配料準(zhǔn)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(cè)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(wěn)定劑)、色素、香精。加水到規(guī)定容積配合完畢后即可測(cè)定糖漿濃度,同時(shí)抽少量糖漿加碳酸水,觀察色澤,評(píng)味,檢查是否與標(biāo)準(zhǔn)樣符合。在攪拌器和容量刻度標(biāo)尺的不銹鋼容器內(nèi)調(diào)合;攪拌方式多為傾斜式或腰部式,可避免因振動(dòng)而致使灰塵和油污等雜質(zhì)掉入糖漿中。調(diào)合分:間歇式和連續(xù)式間歇式:熱調(diào)合:在高溫下進(jìn)行配料,通常用熱溶糖液直接配料,然后冷卻;只經(jīng)過一次加熱就完成溶糖、調(diào)合與殺菌等工藝操作,節(jié)省能源,但破壞了果汁飲料的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分,香精揮發(fā)損失大;所以要選耐熱的香精,只適合于果味性飲料。冷調(diào)合:常溫下(低于20)進(jìn)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(chǎn);常溫下調(diào)合原料均質(zhì)第二調(diào)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(xù)式:各溶液高位槽定量比例泵混合器第一調(diào)合罐均質(zhì)機(jī)第二調(diào)合罐定量比例泵(用水調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)濃度)混合器糖漿輸出到灌裝車間。連續(xù)式配制糖漿濃度精度高(?0.05波美度),可大大降低糖原料的損耗,全封閉操作,衛(wèi)生狀況良好,設(shè)備一次投入大。調(diào)合工藝流程的布置應(yīng)遵循:注意衛(wèi)生,溶糖和配料分開;配料間與灌裝線應(yīng)盡量靠近;管路要簡(jiǎn)捷,減少彎頭,盡量利用液位差壓力,避免使用臨時(shí)膠管;與前后工序的設(shè)備能力要平衡;要便于操作和計(jì)量配制好的糖漿應(yīng)立即裝瓶,尤其是乳濁型飲料,糖漿貯存時(shí)間長(zhǎng),會(huì)發(fā)生分層,裝瓶時(shí)應(yīng)經(jīng)常對(duì)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(jìn)行分解,這個(gè)分解是吸熱反應(yīng),當(dāng)二氧化碳從體內(nèi)排放出來時(shí),就把體內(nèi)的熱帶出來,起到清涼作用。H2CO3 ? CO2H2O:阻礙微生物的生長(zhǎng),延長(zhǎng)汽水貨架壽命:國(guó)際上認(rèn)為3.54倍含氣量是汽水的安全區(qū)。突出香味:有舒服否認(rèn)剎口感:二氧化碳配合汽水中的氣體成分,產(chǎn)生一種特殊的風(fēng)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(shí)際上是一個(gè)化學(xué)過程。CO2H2O?H2CO3亨利定律:氣體溶解在液體中時(shí),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(shí)的氣體壓力成正比。即當(dāng)溫度T一定時(shí):VHp式中:V溶解氣體量;p平衡壓力;H亨利常數(shù))。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(jiǎn)稱“容積”:在0.1MPa、溫度為0(15.56)時(shí),溶于一單位容積內(nèi)的二氧化碳容積數(shù)。美國(guó)有的工廠用“奧斯瓦德容積”,區(qū)別是用當(dāng)時(shí)測(cè)定的溫度,由于溫度不同而發(fā)生的容積變化不再作調(diào)整。歐洲常用的溶解量單位為g/l。兩者的換算關(guān)系是1容積約等于2g/l。在標(biāo)準(zhǔn)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/22.4l1.96g/l(精確計(jì)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(duì)壓力和液體的溫度;CO2氣體的純度;液體中存在的溶質(zhì)的性質(zhì);氣體和液體的接觸面積和接觸時(shí)間。CO2氣體的溶解度在0.1MPa、溫度為15.56時(shí),一容積的水可以溶解一容積的CO2。5.CO2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(273+T)/27322.41(L)則:G理V汽N/Vmol44.01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(duì)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(shù);44.01為CO2的摩爾質(zhì)量(g); Vmol為T下1molCO2的容積6.CO2的利用率二氧化碳的實(shí)際消耗量在碳酸飲料生產(chǎn)中比理論需要量大,因?yàn)樯a(chǎn)過程中二氧化碳的損耗很大。裝瓶過程中損耗為4060,即實(shí)際上二氧化碳的用量為瓶?jī)?nèi)含氣量的2.22.5倍;采用二次灌裝時(shí),用量為2.53倍提高CO2的利用率方法:選用性能優(yōu)良的灌裝設(shè)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(jīng)常對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修,提高設(shè)備完好率,減少灌裝封口時(shí)的破損率(包括成品的);盡可能提高單位時(shí)間內(nèi)的灌裝、封口速度、減少灌裝后在空氣中的暴露時(shí)間,減少CO2的逸散;使用密封性能良好的瓶蓋,減少漏氣現(xiàn)象CO2壓力對(duì)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(yīng)有的剎口感。對(duì)于風(fēng)味復(fù)雜的碳酸飲料,CO2過高反而沖淡飲料應(yīng)有的獨(dú)特風(fēng)味,對(duì)于含揮發(fā)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(fā)的萜類物質(zhì),CO2過高會(huì)破壞原有的果香味而變苦。一般果汁型汽水含23倍容積的CO2,可樂型汽水和勾兌蘇打水含34倍容積的CO27.碳酸化方式和設(shè)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(jìn)入汽水混合機(jī)的水預(yù)先冷卻至4左右,在0.441MPa下進(jìn)行碳酸化;一次灌裝中則把已經(jīng)脫氣的糖漿和水的混合液冷卻至1618,在0.784MPa下與CO2混合。此法缺點(diǎn)是制冷量消耗大,冷卻時(shí)間長(zhǎng)或容易由于水冷卻程度不夠而造成含氣量不足,而且生產(chǎn)成本高。優(yōu)點(diǎn)是冷卻后液體的溫度低,可抑制微生物生產(chǎn)繁殖,設(shè)備造價(jià)低壓力混合式:采用較高的操作壓力來進(jìn)行碳酸化,其優(yōu)點(diǎn)是碳酸化效果好,節(jié)省能源,降低了成本,提高了產(chǎn)量。缺點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)高。碳酸化系統(tǒng):二氧化碳?xì)庹{(diào)壓站(根據(jù)所供應(yīng)的二氧化碳?jí)毫突旌蠙C(jī)所需壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的設(shè)備)。水冷卻器、汽水混合機(jī)、薄膜式混合機(jī)、噴霧式混合機(jī)、噴射式混合機(jī)、填料塔式混合機(jī)、靜態(tài)混合器。碳酸化過程中的注意事項(xiàng):1.保持合理的碳酸化水平;2.保持灌裝機(jī)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(chǎn)品中無雜質(zhì)。5.保證恒定的灌裝壓力。五、碳酸飲料的灌裝(一).灌裝方法:1、二次灌裝:設(shè)備簡(jiǎn)單,投資少,適合中小型飲料廠。從衛(wèi)生角度來講,二次灌裝容易保證產(chǎn)品衛(wèi)生;由于糖漿和碳酸水溫度不同,在向糖漿中灌碳酸水時(shí)容易產(chǎn)生大量泡沫,造成CO2的損失及灌裝量不足。可采取糖漿灌裝前通過冷卻方式解決。由于糖漿未經(jīng)碳酸化,與碳酸水混合后會(huì)使含氣量降低,因此必須使碳酸水的含氣量高于成品預(yù)期的含氣量。如糖漿和碳酸水的比例為1:4。成品含氣量為3倍容積,則碳酸水的含氣量為35/43.75倍的容積。采用二次灌裝,糖漿定量灌裝,而碳酸水的灌裝量會(huì)由于瓶子的容量不一致,或灌裝后液面高低不一致而難于準(zhǔn)確,從而使成品的質(zhì)量有差異大型二次灌裝設(shè)備在灌裝密封設(shè)備后設(shè)置翻轉(zhuǎn)混勻機(jī),使糖漿和碳酸水均勻混合。2.一次灌裝:技術(shù)先進(jìn),適合大型飲料廠.早期的操作是將糖漿和處理水按一定比例加到二級(jí)配料罐中攪拌均勻,再經(jīng)冷卻、碳酸化后灌裝。需要大容積的二級(jí)配料罐,且衛(wèi)生難以保證對(duì)于大型的連續(xù)化生產(chǎn)線多采取定量混合方式:把處理水和調(diào)合糖漿以一定比例作連續(xù)的混合,壓入碳酸氣后灌裝。常在混合機(jī)內(nèi)配冷卻器或冷卻碳酸化器。目前多采用同步電動(dòng)混合機(jī)。優(yōu)點(diǎn):是糖漿和水的比例準(zhǔn)確,灌裝容量容易控制;當(dāng)灌裝容量發(fā)生變化時(shí),不需要改變比例,產(chǎn)品質(zhì)量一致;灌裝時(shí)糖漿和水的溫度一致,氣泡少,CO2氣的含量容易控制和穩(wěn)定;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,含氣量足,生產(chǎn)速度快。缺點(diǎn)是不適合帶果肉碳酸飲料,設(shè)備復(fù)雜,混合機(jī)與糖漿接觸,洗滌和消毒不方便3.組合灌裝:特別是果肉碳酸飲料按一般的一次灌裝法組合各機(jī),當(dāng)灌裝帶肉果汁碳酸飲料時(shí),在調(diào)合機(jī)上裝一個(gè)旁通,使調(diào)合糖漿按比例泵入另一管線而不與水混合,直接送入混合機(jī)末端,利用泵和控制系統(tǒng)將其與碳酸水混合,然后灌裝按一般的一次灌裝法組合各機(jī),在調(diào)合機(jī)以后加入一個(gè)旁路,采用注射式混合機(jī)進(jìn)行冷卻碳酸化,然后灌裝。五、碳酸飲料的灌裝1.灌裝系統(tǒng):指灌糖漿、碳酸水和封蓋等操作的組合體系。二次灌裝系統(tǒng)有灌漿機(jī)、灌水機(jī)和壓蓋機(jī)組成。一次灌裝系統(tǒng)加糖漿工序中,配比器放在混合機(jī)之前。灌裝系統(tǒng)由一個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的灌裝機(jī)和壓蓋機(jī)組成。灌裝機(jī):壓差式、等壓式、負(fù)壓式。封口機(jī):灌裝生產(chǎn)線。2、灌裝的質(zhì)量要求:A、達(dá)到預(yù)期的碳酸化水平、保證糖漿和水的準(zhǔn)確比例。B、保證合理的和一致的灌裝高度。C、容器頂隙應(yīng)保持最低的空氣量。D、密封嚴(yán)密有效。E、保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性(過度碳酸化、存在雜質(zhì)、存在空氣、灌裝溫度過高或溫差較大等導(dǎo)致不穩(wěn)定)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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