软饮料加工工艺

软饮料授课教师：栗俊广[e-mail]第十四章、软饮料一、饮料（饮品）的定义：在国际上一般认为不含酒精的饮料即为软饮料。我国软饮料的定义：经过定量包装的，供直接饮用或用水冲调饮用的，乙醇含量不超过质量分数为0.5％的饮料制品，不包括饮用药品。种类：含酒精与不含组织形态不同：液态、固态、共态第一节、碳酸饮料碳酸饮料是指充有CO2气体的软饮料的总称。果汁型（原果汁含量≮2.5%）果味型可乐型：含焦糖色、可乐等香精香料。低热量型（成品热量＜75kJ/100mL）其他型目前国内外生产方法主要有一次灌装法和二次灌装法两种。一次灌装法（预调法）配料CO2↓↓水→处理→混合→冷却→碳酸化→灌装→封口→检验→贴标→产品优点：1、混合均匀,质量均一；2、糖浆和水温度一致,减少溢出,CO2用量少20%；3、减少糖浆机,自动化程度高。缺点：设备投资大（要求防漏性好）现调式二次灌装法工艺饮用水→水处理→冷却→气水混合←CO2↓糖浆→调配→冷却→灌浆→灌水→密封→混匀→检验↗↓容器→清洗→检验成品二次灌装法是先将调味糖浆定量注入容器中，然后加入碳酸水至规定量，密封后再混合均匀。又称为现调式灌装法、预加糖浆法或后混合（postmix）法7（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。二次灌装法工艺优点加料机结构简单，灌装时糖浆与水各成系统，便于分别清洗，分别控制微生物；灌装时灌装机漏液仅损失水而不损失糖浆；含果肉果汁饮料也可以顺利灌装；缺点碳酸水与糖浆温度不一致，在灌水时易产生大量泡沫涌出，降低含气量，同时影响操作；仅在水中含有气体，糖浆中不含气体，因此要求水中含气量远高于成品要求的含气量；容器改变后必须调整加料量，且容器规格不一时产品质量不稳定要求加糖浆量一定，太小时则浓度太高不利于设备工作，太多时加水量过低含气量易不足，一般30～50ml。9二、主要工艺要点1.生产工艺用水GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》GB/T10791-1989《软饮料原辅材料的要求》10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、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/L11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＞10.6989122.调味糖浆的制备：（1）糖的溶解冷溶：配制短期内饮用的饮料糖浆。采用装搅拌器的容器，把糖和水正确配准，在室温下进行搅拌，待完全溶化，过滤去杂即成。冷溶法生产须有严格的卫生控制措施，但可以节省燃料。热溶：零散饮料，纯度要求高，或要求延长贮藏期的饮料。热溶能杀灭糖内细菌；分离出凝固糖中的杂质；溶解迅速，短期内可生产大量糖液。一般采取不锈钢的双层溶糖锅，并备有搅拌器，锅底部有放料管道。13糖浆过滤：对于高质量优质砂糖制备的糖浆，采取不锈钢丝网、帆布、棉饼、板框等方式净化：针对质量较差的砂糖，会导致饮料产生凝结物、沉淀物，甚至异味；装瓶时出现大量泡沫等；或者对一些特殊的饮料如白柠檬汽水，对糖浆色度要求很高，一般要求净化处理：加入0.5－1％活性炭到热糖浆中，一边添加一边搅拌，活性炭与糖液接触15min，温度保持80℃，通过过滤器前加入0.1%硅藻土，避免活性炭堵塞过滤器面层。2019/8/1814（3）糖浆调配调合糖浆（果味糖浆或加香糖浆）——指根据产品技术要求，配合好各种原料，可作灌装的糖浆。投料顺序（在不断搅拌的情况下，但不能太剧烈）：原糖浆（测定其浓度及需要的容积）防腐剂（称量后温水溶解）甜味剂（温水溶解后加入）酸味剂（50％）果汁（乳化剂、稳定剂）色素香精加水到规定容积。15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②CO2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16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。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。17（3）CO2净化（纯度≥99.5%）（4）碳酸化系统①CO2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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）汽水配方实例可乐白纱糖109.2磷酸0.728焦糖1.248咖啡因0.104215071香草香精0.3132054可乐浆1.644加碳酸水至1000果蔬汁的分类果蔬汁是果汁和菜汁的合称。一般是指天然汁，即指天然的从果蔬中直接压榨或提取而得到的汁液，人工加入他种成分的称为果汁或菜汁饮料或软饮料。天然的果蔬汁与人工配制的果蔬汁饮料在成分和营养功效上截然不同，前者为营养丰富的保健食品而后者纯属嗜好性饮料。一、原果蔬汁原果蔬汁又称天然果蔬汁，是由新鲜水果蔬菜直接制取的汁液(或原汁)，商品果汁经加工时可略加调整或调配，未经浓缩。原果蔬汁可分为澄清果蔬汁和混浊果蔬汁两种。(一)澄清果蔬汁澄清果蔬汁也称为透明果蔬汁，外观呈清亮透明的状态.原料经过提取后所得的汁液往往含有一定比例的微细组织及蛋白质、果胶物质等，使汁液混浊不清，放置一段时间后，使其出现分层现象，产生沉淀。经过滤、静置或加澄清剂后，即可得到澄清透明果蔬汁。(二)混浊果蔬汁混浊果蔬汁的外观呈混浊均匀的液态，果蔬汁内含有微粒。其制造工艺与清汁有所不同，不经澄清处理，但须经过高压均质等处理，不允许有大颗粒，以免影响商品价值。混浊果汁中留有果肉微粒，其营养成分大部分存在于果汁的悬浮微粒中，故风味、色泽和营养价值都较清汁好。二、浓缩果蔬汁原果蔬汁经蒸发或冷冻，或其他适当的方法，使其浓度提高到20。Be以上的浓厚果汁不得加糖、色素、防腐剂、香料、乳化剂及人工甜味剂等添加剂。浓缩倍数有3、4、5、6等几种，可溶性固形物有的可高达60%一75%。果蔬汁加工工艺原料选择－清洗－破碎－取汁－粗滤－澄清和精滤－均质与脱气－浓缩－调整与混合－包装与杀菌一、原料的选择1.合适的种类、品种：具有良好的风味和香气，无异味色泽美观而稳定糖酸比合适品种要出汁率高、取汁容易品种性能稳定，在加工贮藏中能保持优良品质2.适当的成熟度：严格要求。未成熟或过熟的果蔬均不宜制汁。3.新鲜的状态：特别强调。剔除霉烂果、病虫果二、取汁前预处理挑选目的：原料经过挑选，剔除霉变果、腐烂果、未成熟和受伤变质的果实，保证产品质量。清洗目的：去除果蔬表面的微生物、农药残留、泥土等污物。清洗方法：浸泡洗涤、鼓泡洗涤、喷水冲洗、化学溶液清洗。注意洗涤水的清洁，洗涤用水不宜重复使用。1.挑选与清洗2.破碎作用：以提高原料的出汁率；果蔬破碎时常喷入适量的氯化钠及Vc配成抗氧化剂，防止或减少氧化作用的发生。破碎机类型：磨破机、锤式破碎机、挤压式破碎机、打浆机3.加热处理原因：在破碎过程中和破碎以后的果蔬中酶被释放，活性大大增加，引起果蔬汁色泽变化。目的:加热抑制酶的活性，使果肉组织软化，使细胞原生质中的蛋白质凝固，改变细胞膜的半透性，有利于细胞中可溶性物质向外扩散，使胶体物质发生凝聚，使果胶水解，提高出汁率。4.酶处理目的：利用果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶有效分解果肉组织，提高出汁率。方法：用水或果汁配成1%~10%酶液，用计量泵按需加入。三、取汁、打浆取汁是制汁生产的重要环节，不同的果蔬原料采用不同的取汁方式，同一种原料也可采用不同的取汁方式。①含果汁丰富的果实：压榨法②含汁液较少的果实：浸提法③浆果类：直接打浆1.压榨取汁压榨：利用外部的机械挤压力，将果蔬汁从果蔬或果蔬浆中挤出的过程。要求：榨汁时间短？防止和减轻榨汁过程中果蔬色、香、味的损失，防止营养物质的分解，减少空气的混入。榨汁方法：依果实的结构、果汁存在的部位、组织性质以及成品的品质要求而异。果实的出汁率取决于果品种类和品种、加工季节、压榨方法和压榨机效能。3、过滤方法：1）沉降分离;2）离心分离;3）过滤分离粗滤：除去分散于果蔬汁中和的较大颗粒或悬浮粒。精滤：将果蔬汁中细小的悬浮物除去，得到澄清果蔬汁。常用设备：板框压滤机，真空过滤机，离心分离机,沉降器2.浸提取汁浸提取汁：在不施用机械力、果肉组织未被完全崩解的情况下，对完整果实或经适当破碎的果实加以一定量水或浸提溶剂，在适当的条件下分次或连续浸提，将果实中的可溶性成分提取出来。与压榨取汁的区别：浸提取汁的是果蔬原汁和水的混合物（加水的果蔬汁），压榨取汁的是果蔬原汁。粗滤粗滤原理与操作对于浑浊果汁要在保存色粒以获得色泽、风味和香味特性的前提下，除去分散在果汁中的粗大颗粒或悬浮颗粒。对于透明果汁，粗滤以后还需精滤，或先行澄清后过滤，务必除去全部悬浮颗粒。生产上粗滤常安排在榨汁的同时进行，也可在榨汁后独立操作。4.2粗滤后果蔬汁的保存粗滤后的果蔬汁若不能及时处理，必须采用防腐处理后方可保存，常用方法如下：（1）加热杀菌法：用85-90℃的高温维持3-5min或采用90-95℃温度维持40-60s，冷却后装入消毒过的贮罐内密闭保存。（2）防腐剂保存法：采用亚硫酸、苯甲酸、山梨酸及其盐类保存。（3）二氧化碳保存法：将果蔬汁装入能密闭、耐压、耐腐蚀的容器内，压入二氧化碳（4）冷藏法：将灭酶、杀菌后的果蔬汁装入贮藏罐后置于0-2℃的环境中澄清果蔬汁的澄清与精滤澄清的目的由于果蔬中的果胶、可溶性淀粉、蛋白质及微小颗粒等物质，随榨汁而入果蔬汁中，这些物质会导致果蔬汁的浑浊或沉淀.(一)各种澄清处理的操作要点1.酶处理酶法澄清是利用果胶酶、淀粉酶等来分解果汁中的果胶物质和淀粉等达到澄清目的。酶法无营养素损失，而且试剂用量少，效果好。常用的商品酶制剂有果胶酶，此外还有一定数量的淀粉酶等。使用果胶酶应注意反应温度与处理时间，通常控制在55℃以下。反应的最佳pH因果胶酶种类不同而异，一般在弱酸条件下进行，pH为3.5~5.5。酶制剂可直接加入榨出的新鲜果汁中。2.高分子化合物絮凝法将极少量可溶性高分子化合物加入到果蔬汁中，可迅速导致水溶性混浊胶体迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮状，这类沉淀称为絮凝物，这种现象称为絮凝作用。能产生絮凝作用的高分子化合物称为絮凝剂。天然的高分子絮凝剂有明胶、淀粉和改性多糖等。常用的高分子絮凝法有：(1)蛋白质—单宁絮凝法：适用于单宁含量较高的水果，如苹果、葡萄等，单宁可以与明胶、干酪素等形成络合物沉淀。(2)“膨润土—明胶—硅溶胶”絮凝法明胶膨润土硅溶胶3.物理澄清法(1)加热澄清法：果汁中的胶体物质受到热的作用会发生凝集，形成沉淀。(2)冷冻澄清法：利用冷冻可以改变胶体的性质、解冻时可破坏胶体形成沉淀。(二)各种过滤方法的操作要点过滤设备主要有硅藻土过滤机、纤维过滤器、板框压滤机、真空过滤器、离心分离机及膜分离等。过滤速度受到过滤器孔大小、施加压力、果蔬汁粘度、悬浮颗粒的密度和大小、果蔬汁的温度等的影响。1.硅藻土过滤机过滤它是果汁、果酒及其他澄清饮料生产使用较多的方法。硅藻土具有很大的表面积，既可作过滤介质，又可以把它预涂在带