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碳酸饮料的生产工 艺流程

作者:隆昌   来源:本站   发表时间: 2015-10-25 23:59:50  点击:1199

碳酸饮料的生产工 艺流程

一、碳酸饮料的基 本特征

(一)碳酸饮料的 定义:指含有CO2的软饮料的总称

(二)分类

1.果汁型碳酸饮料 :指含有2.5%及以上的天然果汁
2.果味型碳酸饮料 :以香料为主要赋香剂,果汁含量低于2.5%
3.可乐型碳酸饮料 :含有可乐果、白柠檬、月桂、焦糖色素
4.其它型碳酸饮料 :乳蛋白碳酸饮料、冰淇淋汽水等

(三)CO2在水中的溶解度
1.CO2在碳酸饮料中的作 用
2.CO2在液体中的溶解度
影响因素有:
(1)液体的温度
(2)环境绝对压力
(3)液体与CO2接触的面积和时间
(4)CO2的纯度

(四)碳酸饮料生产 主要设备
1.水处理设备(澄 清、过滤净化、消毒等,前面水处理已讲过)
2.糖浆调配设备( 化糖锅、夹层锅、配料缸)
3.碳酸化设备: CO2气调压站、水冷却器、汽水混合机  )
4.洗瓶设备 5、灌装设备

二、碳酸饮料的生 产工艺
净化←CO2 
(一)工艺流程( 一次灌装法)

水源→水处理→冷 却脱气→净化→定量调和→
冷却混合→
灌装→压盖→检查 →成品

白砂糖→称得→溶 解→过滤→糖浆调和
检验←消毒←清洗 ←容器

(二)糖浆的制备  与凋和

1.糖的溶解:
(1)冷溶法
(2)热溶法
2.调和糖浆的调配
加入顺序:原糖浆 (加甜味剂)→加防腐剂→加酸味剂→加果汁→香精→色素→水(碳酸水)

(三)碳酸化过程
1.CO2气调压站 2. 水冷却器 3. 汽水混合机  (碳酸化罐)(四)灌装、杀菌、检验
1.洗瓶 2. 灌装 3. 杀菌 4、冷却、检验

三、碳酸饮料生产 常见的制裁量问题及解决办法
小结:碳酸饮料生 产工艺及设备
介绍指含有二氧化 碳的软饮料,通常由水、甜味剂、酸味剂、香精香料、色素、二氧化碳气及其他原辅料组成,俗称汽水

一、生产工艺流程 -二次灌装
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→成品饮料 

容器→清洗→ 检验
二次灌装法流程示 意图
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
一、生产工艺流程 -一次灌装
饮用水→水处理 → 冷却→气水混合← CO2
糖浆→调配→冷却 → → →混合→灌装→密 封→检验→成品饮料 
容器-→-清洗-  → - → - 检验
加碳酸水的一次灌 装法流程示意图

一、生产工艺流程 -一次灌装
饮用水→水处理

混合→冷却→碳酸 化→灌装→密封→检验→成品饮料 

糖 浆 →调配

容器-→-清洗-  → - - →检验

一次灌装法流程示 意图
将调味糖浆与水预先按照一定比例泵入汽水混合机  内,进行定量混合后再冷却,然后将该混合物碳酸化后再装入容器。又称为预调式灌装法、成品灌装法或前混合(premix)法
糖浆的制备
溶糖分间歇式和连 续式,间歇式又分为冷溶和热溶(蒸汽加热和热水)
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。一般45-650Bx(要存放1天必须是650Bx)。冷溶法生产须 有严格的卫生控制措施,但可以节省燃料

二、糖液的制备
提供稠度而有助于 传递香味
提供能量和营养价 值
饮料厂来说,从卫生和浓度控制的观点出发,糖浆的制备 无疑是重要的。要达到配料掺和良好和完善,以生产一致性和高质量的饮料。将糖溶解于水中,一般称为原糖浆或单糖浆。必须是优质砂糖,溶解于一定量的水中,制成预计浓度的糖液,再 经过滤、澄清后备用。其水也必须是纯良的水,其水质可与灌装用水相同

1.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,锅底部有放料管道蒸汽加热溶解.

2.连续式:指糖和水 从供给到溶解、杀菌、浓度控制和糖液冷却均连续进行。生产效率高,全封闭,全自动操作,糖液质量好,浓度差异小,但设备投资大。
计量、混合→热溶 解→脱气、过滤→糖度调整→杀菌、冷却→糖液
溶糖注意:温度高 ,溶解度大,如100℃溶解83%糖,0℃时,约溶解 64%的糖,有19%糖不溶解而析出。 这也是一般制备65%为宜的依据糖浆浓 度测定

3.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

4.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

5.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。

三、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
配料准备和处理
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
加水到规定容积配 合完毕后即可测定糖浆浓度,同时抽少量糖浆加碳酸水,观察色泽,评味,检查是否与标准样符合
在搅拌器和容量刻 度标尺的不锈钢容器内调合;搅拌方式多为倾斜式或腰部式,可避免因振动而致使灰尘和油污等杂质掉入糖浆中
调合分:间歇式和 连续式
调合工艺流程的布 置应遵循:注意卫生,溶糖和配料分开;配料间与灌装线应尽量靠近;管路要简捷,减少弯头,尽量利用液位差压力,避免使用临时胶管;与前后工序的设备能力要平衡;要便于操作和计量配制好的糖浆应立即装瓶,尤其是乳浊 型饮料,糖浆贮存时间长,会发生分层,装瓶时应经常对糖浆加以搅拌

1. 二氧化碳的作用
清凉作用:碳酸在 腹中由于温度升高,即进行分解,这个分解是吸热反应,当二氧化碳从体内排放出来时,就把体内的热带出来,起到清凉作用。H2CO3 ? CO2+H2O:阻碍微生物的生 长,延长汽水货架寿命:国际上认为3.5~4倍含气量是汽水的 安全区
突出香味:有舒服 否认剎口感:二氧化碳配 合汽水中的气体成分,产生一种特殊的风味

2.原理:水吸收二氧化碳的作用 一般称为二氧化碳饱和作用或碳酸化作用(Carbonation)。实际上是一个 化学过程

四、碳酸化

3.二氧化碳在水中的 溶解度
在一定压力和温度 下,二氧化碳在水中的最大溶解量叫做溶解度。碳酸饮料中常用的溶解量单位叫“本生容积”,简称“容积”:在0.1MPa、温度为0℃(15.56℃)时,溶于一单 位容积内的二氧化碳容积数。

4.CO2在水中的溶解度 影响因素:气液体系的绝对压力和液体的温度;CO2气体的纯度;液体 中存在的溶质的性质;气体和液体的接触面积和接触时间。CO2气体的溶解度在 0.1MPa、温度为15.56℃时,一容积的水 可以溶解一容积的CO2。

6.CO2的利用率
二氧化碳的实际消 耗量在碳酸饮料生产中比理论需要量大,因为生产过程中二氧化碳的损耗很大。
提高CO2的利用率方法:选 用性能优良的灌装设备,在不影响操作怕和检修的前提下,尽量缩短灌装与封口之间的距离;经常对设备进行检修,提高设备完好率,减少灌装封口时的破损率(包括成品的);尽可能提高单位时间内的灌装、封口速度、减少灌 装后在空气中的暴露时间,减少CO2的逸散;使用密封 性能良好的瓶盖,减少漏气现象

CO2压力对于饮料的味 道影响很大: CO2过高,使饮料的甜 酸味减弱;过少碳酸气给人的刺激太轻微,失去碳酸饮料应有的剎口感。对于风味复 杂的碳酸饮料,CO2过高反而冲淡饮料 应有的独特风味,对于含挥发性成分低的柑桔型碳酸饮料尤其如此。有些碳酸饮料由于所用香精含易挥发的萜类物质,CO2过高会破坏原有的 果香味而变苦。一般果汁型汽水含2~3倍容积的CO2,可乐型汽水和勾 兑苏打水含3~4倍容积的CO2

7.碳酸化方式和设备

水或混合液的冷却 :水的冷却、糖浆的冷却、水和糖浆混合液的冷却、水冷却后与糖浆混合后再冷却
水或混合液的碳酸 化:
低温冷却吸收式:二次灌装工艺中把进入汽水混合机  的水预先冷却至4℃左右,在 0.441MPa下进行碳酸化;一 次灌装中则把已经脱气的糖浆和水的混合液冷却至16~18℃,在0.784MPa下与CO2混合。此法缺点是 制冷量消耗大,冷却时间长或容易由于水冷却程度不够而造成含气量不足,而且生产成本高。优点是冷却后液体的温度低,可抑制微生物生产繁殖,设备造价低
压力混合式:采用 较高的操作压力来进行碳酸化,其优点是碳酸化效果好,节省能源,降低了成本,提高了产量。

碳酸化系统:

二氧化碳气调压站 (根据所供应的二氧化碳压力和混合机所需压力进行调节的设备)
水冷却器、汽水混合机  、薄膜式混合机、喷雾式混合机、喷射式混合机、填料塔式混合机、静态混合器
碳酸化过程中的注 意事项:

1.保持合理的碳酸化 水平; 2.保持灌装机一定的 过压程度
3.将空气混入控制在 最低限度; 4.保证水或产品中无 杂质
5.保证恒定的灌装压 力

五、碳酸饮料的灌 装

(一).灌装方法:
1、二次灌装:设备 简单,投资少,适合中小型饮料厂
从卫生角度来讲, 二次灌装容易保证产品卫生;由于糖浆未经碳酸化,与碳酸水混合后会使含气量降低,因此必须使碳酸水的含气量高于成品预期的含气量。如糖浆和碳酸水的比例为1:4。成品含气量为 3倍容积,则碳酸水 的含气量为3×5/4=3.75倍的容积。

2.一次灌装:
适合大型饮料厂 .早期的操作是将糖 浆和处理水按一定比例加到二级配料罐中搅拌均匀,再经冷却、碳酸化后灌装。需要大容积的二级配料罐,且卫生难以保证对于大型的连续化生产线多采取定量混合方式:把处理水和调合糖浆以一定比例作连续的混合,压入碳酸 气后灌装。常在混合机内配冷却器或冷却碳酸化器。目前多采用同步电动混合机。
缺点:是不适合带 果肉碳酸饮料,设备复杂,混合机与糖浆接触,洗涤,换生产线和消毒不方便.

五、碳酸饮料的灌 装

1.灌装系统:指灌糖 浆、碳酸水和封盖等操作的组合体系
二次灌装系统有灌 浆机、灌水机和压盖机组成
一次灌装系统加糖 浆工序中,配比器放在混合机之前。灌装系统由一个动力机构驱动的灌装机和压盖机组成
灌装机:压差式、 等压式、负压式
封口机:灌装生产 线

2、灌装的质量要求 :
A、达到预期的碳酸 化水平、保证糖浆和水的准确比例
B、保证合理的和一 致的灌装高度
C、容器顶隙应保持 最低的空气量
D、密封严密有效
E、保持产品的稳定 性

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