1-1软饮料加工

2019/8/18模块一软饮料加工技术2019/8/18内容提要1234单元1概述单元2软饮料生产的原辅材料单元3碳酸饮料单元4果蔬汁饮料5单元5包装饮用水6单元6植物蛋白饮料2019/8/18单元1概述2019/8/18内容提要软饮料的概念和分类；软饮料用水的处理；配料及其处理；包装容器及材料。2019/8/18一、软饮料的概念及分类（一）饮料和软饮料的概念1.饮料饮料是经过加工制造的、供人们饮用的食品，以能提供人们生活必需的水分和营养成分，达到生津止渴和增进身体健康的目的。包括:硬饮料、软饮料等；天然水不属于饮料。果汁葡萄酒啤酒瓶装水2019/8/18*软饮料的概念软饮料——不含乙醇或乙醇含量在0.5%以下的饮料制品，又称不含酒精饮料或非酒精饮料。2.软饮料酒精含量≤0.5%。它又称软饮料(softdrink)。牛奶是软饮料吗？XX口服液是软饮料吗？2019/8/182.软饮料包括：液态（植物蛋白、果汁、饮用水）共态（冰淇淋、雪糕、冰砖）固态（咖啡、可可、菊花晶）豆奶冰淇淋果汁饮料咖啡2019/8/18软饮料的分类带营养素的饮料：高热能、矿物盐饮料、无糖、含乳饮料、维生素饮料等风味饮料：原果汁、果汁饮料、果味饮料、咖啡、花卉饮料……其他特殊作用的饮料：功能性饮料单纯以补充水分为主要目的：矿泉水、苏打水、纯净水按作用分类ADBC2019/8/18配制型：果汁饮料等萃取型：天然果蔬饮料茶饮料……发酵型：乳酸菌饮料、醋饮料采集型：天然矿泉水按生产工艺分类ADBC软饮料的分类2019/8/18*软饮料的分类GB10789-2007按原料或产品的性状分类：1、碳酸饮料（汽水）类；2、果汁(浆)及蔬菜汁（浆）；3、蛋白饮料类；4．包装饮用水类；5．茶饮料类6．咖啡饮料类7．植物饮料类8．风味饮料类9．特殊用途饮料（品）类10．固体饮料（品）类11．其他饮料（品）类2019/8/18包括：果汁型、果味型、可乐型、其他型1、碳酸饮料果汁含量大于2.5%2019/8/182.果汁饮料类包括：原果汁、原果浆、浓缩果汁、果汁饮料、果肉饮料、果肉果汁饮料、水果饮料原果汁原果浆浓缩果汁果汁饮料果肉饮料果肉果汁饮料水果饮料2019/8/183.蔬菜汁饮料包括：蔬菜汁、蔬菜汁饮料、复合果蔬汁、食用菌饮料、藻类饮料蔬菜汁饮料蔬菜汁复合果蔬汁饮料食用菌饮料藻类饮料2019/8/18果汁含量大于10%蔬菜汁含量大于5%果浆含量大于20%果汁含量5-10%2019/8/184.含乳饮料包括：发酵型、配制型2019/8/185.植物蛋白饮料包括：豆乳饮料、椰子奶、杏仁乳（露）豆奶玉米奶椰子奶2019/8/186.瓶装饮用水包括：矿泉水、纯净水矿泉水纯净水2019/8/187.固体饮料类包括：果香型、蛋白型、其他型咖啡可可菊花晶山楂晶2019/8/188.茶饮料包括：茶汤饮料、果汁茶饮料、果味茶料、其他茶饮料绿茶红茶花茶奶茶2019/8/189.功能性饮料类10.其他饮料如：运动饮料、营养素饮料、其他特殊用途饮料2019/8/18二、我国软饮料工业发展现状201120102009年产量•8086.2万吨•11161.5万吨•9983.7万吨软饮料市场成为我国食品行业中发展最快的市场之一2019/8/18品种日趋多样化“汽水”为软饮料的代名词改革开放以前2000年软饮料销售的市场份额瓶装饮用水碳酸饮料其他2008包装饮用水果蔬汁碳酸饮料其他果蔬汁饮料、植物蛋白饮料、茶饮料成重点发展瓶装饮用水适度发展碳酸饮料比例有所下降功能性饮料规范发展2019/8/18软饮料包装日趋多样化2019/8/18我国软饮料企业1067个（2008）“三足鼎立”可口可乐百事可乐娃哈哈乐百氏健力宝农夫山泉椰树露露汇源康师傅统一国外品牌大陆品牌台湾品牌2019/8/18单元2软饮料生产的原辅材料2019/8/18单元2软饮料生产的原辅材料软饮料水甜味剂和酸味剂香精、香料防腐剂乳化剂抗氧化剂着色剂果蔬材料2019/8/18（一）软饮料用水的水质要求1.水源分类及其特点（1）地表水（2）地下水（3）自来水地下水地表水自来水一、饮料用水及水处理2019/8/182.水中杂质及其对饮料生产的影响（1）悬浮物质（2）胶体物质（3）溶解物质a、溶解气体b、溶解盐类▲水的硬度：暂时硬度、永久硬度▲水的碱度：pH值水中的悬浮物是颗粒直径在0.2µm以上的微粒，肉眼可见。这些微粒主要是由泥土、沙粒、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物组成。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物；水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。2019/8/18小于8.5度硬度过高的危害？碱度过高的危害？硬度高会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀，影响产品口味及质量。2.水中杂质及其对饮料生产的影响2019/8/18•混凝•澄清•过滤净化原水去除悬浮物质、胶体物质3.饮料用水的处理软化•石灰软化法•离子交换软化法•反渗透法•电渗析法去除溶解物质消毒•氯消毒•臭氧消毒•紫外线消毒杀灭水中的致病菌和病毒成品水2019/8/18⑴混凝与过滤一段时间后细小悬浮物和胶体物质如何去除？1、加入混凝剂，使细小悬浮物和胶体相互结合成较大颗粒，沉淀出来---混凝2、使细小悬浮物和胶体直接吸附在相对巨大颗粒表面而除去---过滤2019/8/18混凝原理：混凝剂破坏胶体的稳定性混凝剂：铝盐---明矾、碱式氯化铝、硫酸铝铁盐---硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁助凝剂：活性硅酸、海藻酸钠、CMC等2019/8/18过滤细砂、无烟煤---初级过滤材料砂滤棒过滤器---原水水质基本满足要求活性炭过滤器---除色、除味微孔滤膜过滤器---精滤2019/8/18水的过滤处理1.悬浮物质和胶体物质的去除（1）水的澄清（2）水的过滤砂棒过滤器曝气生物滤池砂石滤池2019/8/18a、砂滤原理：通过粒状介质层分离不溶性杂质的方法。包括阻力截留、重力沉降、接触凝聚。2019/8/18b、其他过滤器*砂滤棒过滤器当用水量较少，原水中硬度、碱度指标基本合乎要求，只含有少量的有机物、细菌及其他杂质时，可采用砂滤棒过滤器。直径：0.16~0.41µm，水中存在的少量有机物及微生物可被微孔截留，滤出的水可达到基本无菌。砂滤棒须及时清洗或更换。2019/8/18*微孔膜过滤器滤芯为高分子材料，决定过滤效果。*活性炭过滤器多孔性物质，具有很强的吸附能力，能吸附水中的气体、臭味、氯离子、有机物、细菌及铁与锰等杂质，一般可将水中的有机物除去90%以上。2019/8/18砂棒过滤结构2019/8/18生物滤池模型压力滤池模型2019/8/18过滤原理2019/8/18⑵水的软化石灰软化法反渗透法电渗析法离子交换软化法石灰软化法石灰-苏打软化法石灰-纯碱-磷酸三钠软化法2019/8/18*水的硬度：水中离子能沉淀肥皂的能力。总硬度=碳酸盐硬度（暂时硬度）+非碳酸盐硬度（永久硬度）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*水的碱度：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-。水的硬度和碱度2019/8/18①配成石灰乳：CaO+H2O→Ca(OH)2②去除二氧化碳：Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O③去除重碳酸钙、重碳酸镁：Ca(OH)2+Ca(HCO3)2→2CaCO3↓+2H2OCa(OH)2+Mg(HCO3)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓Ca(OH)2+MgCO3→CaCO3↓+Mg(OH)2↓2NaHCO3+Ca(OH)2------CaCO3↓+NaCO3+2H2O方法一石灰软化法2019/8/18方法二石灰－纯碱软化处理此法适用于总硬度大于总碱度的水；石灰除去水中碳酸盐硬度，苏打除去非碳酸硬度。反应原理：CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaClMgSO4+Na2CO3→MgCO3↓+Na2SO4MgCl2+Na2CO3→MgCO3↓+NaClMgCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+Mg(OH)2↓2019/8/18方法三反渗透法方法四电渗析法反渗透过滤器电渗析过滤器膜处理系统在使用这两种方法时，原水必须先经过混凝、过滤等预处理才能保证设备的正常运转。2019/8/18（a）渗透（b）渗透平衡（c）反渗透反渗透的脱盐率可达99%方法三反渗透2019/8/182019/8/18渗透与反渗透理想半透膜——只透过溶剂而不透过溶质的膜。渗透——当把溶剂和溶液分别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液一侧流动的现象。渗透压——当渗透过程进行到溶液的液面产生一压头，以抵消溶剂向溶液方向流动的趋势时。反渗透——若在溶液的液面上施加一个大于该溶液渗透压的压力时，溶剂将以与原来的渗透相反的方向，开始从溶液向溶剂一侧流动。2019/8/18以压力差为推动力的膜分离过程一般有反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）。反渗透法——主要截留无机盐类小分子。截留比十倍水分子大小还小的分子。超滤法——从小分子溶质或溶剂分子中将比较大的溶质分子筛分出来。中等程度大小的有机物，高分子有机物，有机及无机胶体粒子等的分离。微孔过滤——更大的溶质分子即分散粒子的筛分。反渗透与超滤（两者没有本质上的差别）2019/8/18方法四电渗析*原理常用于海水和咸水的淡化，或用自来水制备初级纯水。电渗析——通过具有选择通透性和良好导电性的离子交换膜，在外加直流电场的作用下，根据异性相吸、同性相斥的原理，使原水中阴、阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜而达到净化作用的一项技术。2019/8/18（1）隔板（2）离子交换膜（3）电极（4）极框（5）压紧装置*电渗析的结构2019/8/18原则：阴极只允许阴离子通过；阳极只允许阳离子通过。＋－＋－＋－＋－＋－极水淡水浓水阴极（一）阳极（＋）原水原水阳膜阴膜阳膜阴膜阳膜阴膜极水极室极室淡室浓室淡室淡室浓室2019/8/18*电渗析器的组装形式由于原水的水源不同及对出水水质和水量的要求不同，电渗析本体的组装方式也不同。一般为了增加产水量，可增加膜的对并联数；为了提高出水水质，可多段串联，增加处理流程长度。2019/8/18方法五离子交换法①原理：利用离子交换剂把原水中人们所不需要的离子暂占有，然后再将它释放到再生液中使水得到软化的方法。②离子交换剂：矿物质离子、碳质离子、有机交换树脂离子交换柱2019/8/18③交换过程（机理）：置换反应2019/8/18*离子交换树脂软化水的原理水中阳离子与树脂上的阳离子进行交换；RSO3-H++Na+------RSO3Na+H+水中阴离子与树脂上的阴离子进行交换。R=N+OH-+Cl-------R=NCl+OH-水中溶解的阴阳离子被树脂吸附，离子交换树脂中的H+和OH-进入水中，从而达到水质软化的目的。2019/8/18*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。2019/8/18*离子交换树脂的选择原则①选择大容量、高强度树脂：同类型树脂中，弱型比强型交换容量大，但机械强度差。②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+），弱酸性或弱碱性树脂吸附性较弱的离子(K+、Na+、HCO3-、HSiO3-)，强酸性或强碱性树脂2019/8/18*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2019/8/18*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