软饮料加工技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/21,*,*,软饮料加工技术,2021/9/21,1,第一章 概述,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。,2021/9/21,2,第一节,软饮料的概念和分类,一、软饮料的概念,软饮料乙醇含量在,0,.,5%,以下的饮用品（非酒精饮料）。,二、分类（国标）,碳酸饮料；果汁（浆）及果汁饮料；蔬菜汁饮料；含乳饮料；植物蛋白饮料；瓶装饮用水；茶饮料；固体饮料；特殊用途饮料；其他饮料。,2021/9/21,3,第二节,软饮料用水的处理,水源：城市自来水、井水、天然水源。,软饮料用水标准。,水中杂质：悬浮物、胶体物质、溶解物质（盐、气体）。,2021/9/21,4,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(HCO,3,),2,、Mg (HCO,3,),2,、 CaCO,3,、 MgCO,3,非碳酸盐硬度（永久硬度）：CaCl,2,、MgCl,2,、CaSO,4,、MgSO,4,、Ca(NO,3,),2,、 Mg (NO,3,),2,2021/9/21,5,水的碱度：,天然水中能与H,+,结合的OH,-,、CO,3,-,和HCO,3,-,的含量。天然水中通常仅存在HCO,3,-,。,2021/9/21,6,水处理包括两大内容 过滤和杀菌。,一、混凝和过滤,（一）混凝,目的：添加混凝剂，中和胶体颗粒表面的电荷，破坏胶体稳定性，促使小颗粒互相聚合成大颗粒而下沉。,水处理中常用的混凝剂：铝盐和铁盐,2021/9/21,7,（二）过滤,砂过滤（无烟煤）初级过滤。,砂滤棒过滤原水质基本满足要求。,活性面料过滤除水中色和味。,微孔滤膜过滤精滤。,2021/9/21,8,1、砂过滤,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。,2021/9/21,9,2、其他过滤器,（,1,）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,.,160,.,41um,，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。,2021/9/21,10,（,2,）微孔膜过滤器,滤芯为高分子材料，决定过滤效果。,（,3,）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。,2021/9/21,11,二、石灰软化,在原水总硬度中碳酸盐硬度较高的情况下，在水中加入石灰，可降低碳酸盐硬度和碱度。,CaO+H,2,O-Ca(OH),2,CO,2,+Ca(OH),2,-CaCO,3,+H,2,O,Ca(HCO,3,),2,+Ca(OH),2,-2CaCO,3,+2H,2,O,Mg(HCO,3,),2,+Ca(OH),2,-MgCO,3,+CaCO,3,+2H,2,O,MgCO,3,+Ca(OH),2,-Mg(OH),2,+CaCO,3,2NaHCO,3,+Ca(OH),2,-CaCO,3,+NaCO,3,+2H,2,O,2021/9/21,12,三、电渗析和反渗透,（膜技术）,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。,2021/9/21,13,（一）电渗析,1,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、同性相拆的原理，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。,2021/9/21,14,原则：阴极只允许阴离子通过； 阳极史允许阳离子通过。,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,2021/9/21,15,阳极：,H,2,O=H,+,+OH,-,2OH,-,-2e-O+H,2,O,|,1/2 O,2,Cl,-,-e-Cl,|,1/2 Cl,2,H,+,+Cl,-,=HCl,在阳极室，由于,OH,-,减少，极水呈酸性，并产生性质非常活泼的初生态氧和氯，对电极造成强烈腐蚀。,2021/9/21,16,阴极：,H,2,O=H,+,+OH,-,2H,+,+2e-H,2,Na,+,+OH,-,=NaOH,在阴极室，由于,H,+,减少，极水呈碱性，当极水中有,Ca,2+,、,Mg,2+,和,HCO,-,等时，则与,OH,-,生成,CaCO,3,和,Mg(OH),2,等水垢，结集在阴极上。同时阴极室还有氢气排出。,2021/9/21,17,2,电渗析的结构,（,1,）隔板,（,2,）离子交换膜,（,3,）电极,（,4,）极框,（,5,）压紧装置,2021/9/21,18,3,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。,2021/9/21,19,（二）反渗透,1,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。,2021/9/21,20,2,反渗透与超滤（两者没有本质上的差别）,以压力差为推动力的膜分离过程一般有反渗透、超滤和微滤。,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。,2021/9/21,21,反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）都是以压力差为推动力的膜分离过程，它们没有本质区别，只是渗透膜的孔径大小不同，截留物质的相对分子量不同。,2021/9/21,22,2021/9/21,23,反渗透装置及流程：,装置：,膜组件和泵，反渗透膜组件形式：板框式、管式、螺旋式和中空纤维式。,流程：,一级流程,一级多段流程,二级流程,多级流程,2021/9/21,24,四、,离子交换法处理水,离子交换法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。,2021/9/21,25,（一）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；,RSO,3,-,H,+,+ Na,+,-RSO,3,Na + 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。,2021/9/21,26,（二）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。,2021/9/21,27,（三）离子交换树脂的选择原则,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。,根据原水中需除去离子的种类选择,吸附性较强的离子（Ca,2+,、Mg,2+,），弱酸性或弱碱性树脂,吸附性较弱的离子(K,+,、Na,+,、HCO,3,-,、HSiO,3,-,)，强酸性或强碱性树脂,2021/9/21,28,（四）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,2021/9/21,29,（五）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7%HCl浸泡1h水洗至pH34等量8%NaOH浸泡1h水洗至pH8-93-5倍7%HCl浸泡2h）；阴树脂由Cl型 OH型。,2021/9/21,30,2、离子交换树脂的再生,老化树脂再生机理：水处理的逆反应,阳树脂：反冲树脂质量2-3倍的5%-7%HCl去离子水洗至pH3.0-4.0,阴树脂：反冲树脂质量2-3倍的5%-8%NaOH去离子水洗至pH8.0-9.0,再生液适当加温（50）效果更好。,2021/9/21,31,五、水的消毒,消毒的方法：,氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒。,2021/9/21,32,（1） 氯消毒,利用次氯酸(HOCl)的强氧化作用破坏微生物的酶系统。常用的氯消毒法：氯胺、漂白粉、次氯酸钠和二氧化氯。,Cl,2,+H,2,O HOCl+H,+,+Cl,-,；HOCl H,+,+OCl,-,2021/9/21,33,（2）紫外线消毒,利用营养细胞中的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量，导致蛋白变性，使微生物死亡。波长200-295nm，装置：低压灯管,2021/9/21,34,（3）臭氧消毒,利用臭氧分解产生的原子氧（强氧化剂）与水中的细菌及其他微生物或有机物作用，使其失活。,臭氧的发生：3O,2,2O,3,-148kJ/mol,臭氧不稳定，需随时制取当场应用,臭氧的加注装置：喷射法,臭氧的杀菌作用比氯快1530倍，但成本高。,2021/9/21,35,第三节,配料及其处理,甜味料、酸味料、香精香料（水溶性香精澄清饮料，乳浊香精浑浊型饮料）、着色剂、其他添加剂。,2021/9/21,36,一、甜味料,（一）白砂糖,吸湿性；粘度；饮料浓度控制等。,（二）葡萄糖,渗透压高；有增效作用。,（三）果葡糖浆,温度较低时，葡萄糖溶解度相对较小，会有结晶析出。,（四）其他甜味剂,安全性、加工性能、保健功能。,2021/9/21,37,二、酸味剂,作用：,调节口味、对杀菌条件、色泽变化。,酸感强弱主要由氢离子浓度决定，阴离子主要表现在味感上。,与甜味相互间存在减效作用；,少量的苦味或涩味物质有增强作用；,温度有增强作用。,种类：柠檬酸,、,酒石酸,、,苹果酸、乳酸、磷酸。,2021/9/21,38,三、香精香料,分类：水溶性、油溶性、乳浊、香精基和固体香精。,软饮料中使用水溶性、乳浊和固体香精。,用量：最适宜的用量。,注意事项：质量、均匀。,2021/9/21,39,四、着色剂,（一）食用合成色素,色彩鲜艳，稳定性好，着色力强，可任意调色。但要注意安全性问题。,1,使用食用合成色素应注意的问题：,2,色调的拼调,红,黄,蓝,红,黄,橙,绿,紫,橙,橄榄,灰,棕褐,2021/9/21,40,（二）食用天然色素,不太稳定，耐光、耐热性均较差，并随溶液,pH,不同而改变颜色。,确定一种天然色素必须经过安全性评价。,2021/9/21,41,五、饮料中使用的其他食品添加剂,乳化剂和乳化稳定剂；,防腐剂；,抗氧化剂；,包埋稳定剂；,酶制剂；,助滤剂；,泡沫剂和消泡剂,。,2021/9/21,42,第四节,包装容器及材料,金属容器及材料；,玻璃容器及材料；,塑料容器及材料；,复合薄膜容器及材料；,纸质容器及材料。,2021/9/21,43,一、金属容器及材料,马口铁（低碳钢板）光亮外观、良好的耐蚀性和制罐工艺性能，适于涂料和印铁。,镀铬板耐蚀性较前差，需经内外壁涂料使用。,铝材重量轻，加工性能好，不生锈，表面涂料后可耐酸碱等介质，无味无臭。,分三片罐和两片罐。,2021/9/21,44,二、玻璃容器及材料,造型灵活、透明、美观。,化学稳定性高，不透气，易密封，有利于卫生。,原料丰富，价格低廉，可多次周转使用。,生产自动化程度高。,机械强度低、易破损、重量大。,2021/9/21,45,三、塑料容器及材料,可以通过人工的方法很方便地调节材料性能，满足各种不同的需要，如防潮、隔氧、保香、蔽光等。,聚氯乙烯用注拉吹法生产的无缝线，瓶壁薄厚均匀，可用于盛装碳酸饮料。,聚酯（聚乙二醇对苯二甲酸酯）有玻璃外观，无臭、无味、无毒。可制成有耐压性、有耐热性及有耐压热双重性能的饮料瓶，但价格较高。,2021/9/21,46,四、复合薄膜容器及材料,单层不能完全满足保护商品、美化商品及适应加工的要求。,二层或三层以上：,外层材料熔点较高，耐热性好，不易划伤、磨毛，印刷性能好，光学性能好。,聚酯、尼龙、聚丙烯、聚碳酸酯、玻璃纸等。,内层材料具有热封性、粘合性好、无味、无毒、耐油、耐水、耐化学药品等性能。,聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。,铝箔遮光、提高气密性。,2021/9/21,47,五、纸质容器及材料,利乐包的包装有,6,层材料构成，从内到外顺序为：,聚乙烯、聚乙烯、铝箔、聚乙烯、纸板、聚乙烯。,无菌包装无菌灌装机上一面完成容器的成形，一面完成无菌灌装操作。,2021/9/21,48,第二章 碳酸饮料,碳酸饮料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。,技术要求；,生产的主要设备。,2021/9/21,49,一、生产工艺流程,二次灌装法：,饮用水水处理冷却气水混合 CO,2,糖浆调配冷却灌浆灌碳酸水密封混匀检验成品,容器清洗 检验,二次灌装法流程示意图,碳酸化,2021/9/21,50,二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。,2021/9/21,51,一次灌装法：,饮用水水处理 二氧化碳,混合冷却碳酸化灌装密封检验,糖 浆 调配 ,容器清洗 检验,成品饮料,一次灌装法流程示意图,2021/9/21,52,一次灌装法是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。,2021/9/21,53,二、糖液的制备,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。,2021/9/21,54,糖浆的制备方法：,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4565,0,Bx（要存放1天必须是65,0,Bx）。,冷溶法生产须有严格的卫生控制措施，但可以节省燃料。,2021/9/21,55,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。,2021/9/21,56,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0.51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。,2021/9/21,57,三、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。,2021/9/21,58,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。,2021/9/21,59,糖浆调配,连续式：各溶液高位槽定量比例泵混合器第一调合罐均质机第二调合罐定量比例泵（用水调节调节浓度）混合器糖浆输出到灌装车间。连续式配制糖浆浓度精度高（0.05波美度），可大大降低糖原料的损耗，全封闭操作，卫生状况良好，设备一次投入大。,2021/9/21,60,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。,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。,2021/9/21,61,糖浆浓度的测定：,比重计和波美计的测定方法；,糖度表或折光计的测定方法。,糖液浓度的换算。,糖液的配制计算。,2021/9/21,62,配方设计：,符合有关规定。,在保证质量的前提下，考虑饮料生产成本。,2021/9/21,63,四、碳酸化,1. 二氧化碳的作用,清凉作用：H,2,CO,3,CO,2,H,2,O；,阻碍微生物的生长，延长汽水货架寿命：国际上认为3.54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。,2021/9/21,64,2.碳酸化原理：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,CO,2,H,2,OH,2,CO,3,2021/9/21,65,亨利定律：气体溶解在液体中时，在一定温度下，一定量液体中溶解的气体量与液体保持平衡时的气体压力成正比。即当温度T一定时：,VHp,式中：V溶解气体量；p平衡压力；H亨利常数）,道尔顿定律：混合气体的总压力等于各组成气体的分压之和。,2021/9/21,66,3.二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。,2021/9/21,67,4.CO,2,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；,CO,2,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。,CO,2,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CO,2。,2021/9/21,68,5.CO,2,理论需要量的计算,根据气体常数1mol气体在0.1MPa、0时为22.41L,因此1molCO,2,在T时的体积: V,mol,(273+T)/27322.41(L),则：G,理,V,汽,N/V,mol,44.01,式中： G,理,为CO,2,理论需要量； V,汽,为汽水容量（L）（忽略了汽水中其它成分对CO,2,溶解度的影响以及瓶颈空隙部分的影响）；N为气体吸收率即汽水含CO,2,的体积倍数；44.01为CO,2,的摩尔质量（g）； V,mol,为T下1molCO2的容积。,2021/9/21,69,CO,2,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。,装瓶过程中损耗为4060，即实际上二氧化碳的用量为瓶内含气量的2.22.5倍；采用二次灌装时，用量为2.53倍,一般果汁型汽水含23倍容积的CO,2,，可乐型汽水和勾兑苏打水含34倍容积的CO,2,2021/9/21,70,6.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：,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。,缺点,是设备造价高。,2021/9/21,71,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,2021/9/21,72,碳酸化过程中的注意事项：,保持合理的碳酸化水平；,保持灌装机一定的过压程度；,将空气混入控制在最低限度；,保证水或产品中无杂质；,保证恒定的灌装压力。,2021/9/21,73,五、碳酸饮料的灌装,1.灌装方法,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；,由于糖浆和碳酸水温度不同，在向糖浆中灌碳酸水时容易产生大量泡沫，造成CO2的损失及灌装量不足。可采取糖浆灌装前通过冷却方式解决。,2021/9/21,74,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。,采用二次灌装，糖浆定量灌装，而碳酸水的灌装量难于准确，从而使成品的质量有差异。,2021/9/21,75,一次灌装,：先进，适合大型饮料厂。,优点是糖浆和水的比例准确，灌装容量容易控制；当灌装容量发生变化时，不需要改变比例，产品质量一致；灌装时糖浆和水的温度一致，气泡少，CO2气的含量容易控制和稳定；产品质量稳定，含气量足，生产速度快。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，洗涤和消毒不方便。,2021/9/21,76,2.灌装的,质量要求,达到预期的碳酸化水平；,保证糖浆和水的准确比例；,保证合理的和一致的灌装高度；,容器顶隙应保持最低的空气量；,密封严密有效；,保持产品的稳定性（过度碳酸化、存在杂质、存在空气、灌装温度过高或温差较大等导致不稳定）。,2021/9/21,77,六、碳酸饮料常见质量问题,1、杂质,原料带来的杂质；机件碎屑或管道沉积物。,2、含气不足P133,3、混浊、沉淀,微生物引起的；化学性变化引起的，,4、糊状,5、变味,2021/9/21,78,七、容器和设备的清洗系统,CIP定义：,CIP ，是英文Clean-In-Place的缩写，,即就地清洗或称为原位清洗,其定义为不拆卸设备或元件,在密闭的条件下,用一定温度和浓度的清洗液对清洗装置加以强力作用,使与食品接触的表面洗净和杀菌的方法。,2021/9/21,79,CIP的历史,：,CIP,系统最初于五十年代在美国的乳品工业得到应用, 1955,年,CIP,系统与自动控制技术相结合,使其在食品工业的其它领域得以应用。,2021/9/21,80,CIP,的优点,：,与传统的手工拆卸机器零件的清洗方式相比,CIP,的优点主要有,:,(1),能维持一定的清洗效果,保证产品的安全性。,(2),节约操作时间、提高效率,以实现商业的最,大利润。,(3),节省劳动力,保证操作的安全性。,(4),节省清洗用水和蒸汽。,2021/9/21,81,CIP,装置的分类：,根据清洗液的使用方式可以分为以下三种类型：,（1）清洗剂单次使用的CIP系统,(single-use CIP systems ),（2）清洗剂重复使用的CIP系统,(reuse CIP systems ),（3）清洗剂多次使用的CIP系统,(multi-use CIP systems ),2021/9/21,82,CIP系统,2021/9/21,83,2021/9/21,84,CIP 使用的清洗剂,一般的清洗过程首先需要将污物从被清洗表面分离,再将此污物在清洗液中分散形成一种稳定的悬浮状态,并防止污物重新沉淀在被清洗物的表面上。,在自然界,污物分离的过程是颇为复杂的,不是一种单一的化学品就能达此目的。实际,都是几种清洗剂混合使用。,2021/9/21,85,中性清洗剂：,水和界面活性剂均属此类。,水几乎是所有清洗剂和食品的基本成分,当污物为完全可溶时,就不需要其他清洗剂而能清洗干净。,2021/9/21,86,酸性清洗剂：,酸性清洗剂是用以溶解设备表面矿物质沉积物,如钙镁的沉积物、硬水积石、啤酒积石、牛乳积石和草酸钙等。,常使用的无机酸为硝酸、磷酸、硫酸,;,有机酸为醇酸、葡萄糖酸和柠檬酸,乳酸和酒石酸。,2021/9/21,87,碱性清洗剂：,碱性清洗剂是食品工厂使用最广泛的清洗剂。碱与脂肪结合形成肥皂，与蛋白质形成可溶性物质而易于被水清除。,最常用的碱为氢氧化钠,(NaOH) ,氢氧化钾,( KOH),等, NaOH,的缺点是很难过水,过水时要冲洗很长时间。,其他碱性清洗剂有碳酸钠、碳酸氢钠、原硅酸钠甲基硅酸钠、磷酸三钠等。,2021/9/21,88,消毒剂：,一些化学药品可作为,CIP,过程的消毒剂。如次氯酸盐、碘化物、稳定性二氧化氯、酸性阴离子表面活性剂等等。,在消毒设备时必须对设备和管路进行彻底的清洗。如果设备表面有食品残渣或污物存在,消毒剂的效力将会大大降低。,2021/9/21,89,流速的影响,雷诺数对污物残留率的影响,2021/9/21,90,清洗温度：,提高清洗温度可以增大污物与清洗剂的化学反应速度,;,减少清洗液的粘度从而提高,R,e ,可以增加污物中可溶性物质的溶解量。,但温度过高,将造成污物中的蛋白质变性致使污物与设备间的结合力提高,反而阻碍清洗的进行。,通常洗液温度为,60,80,。对于热水消毒,水温必须, 82,。,2021/9/21,91,清洗时间：,清洗效果与时间的关系,2021/9/21,92,CIP程序：,2021/9/21,93,五、碳酸饮料常见质量问题及处理方法,CO2含量低，剎口感不明显；,有固形物杂质；,沉淀；,黏性物质；,风味异常变化，霉味、腐臭、异味；,变色；,过分起泡或不断冒泡等。,2021/9/21,94,第三章 果汁和蔬菜汁饮料,果汁饮料生产的一般工艺：,各种不同品种的果汁生产过程前后相似，主要是中间处理有所不同。,前处理,（,原果汁的处理）：,原料选择 洗涤 预处理 取汁 粗滤,后处理：,调配 杀菌 灌装（或杀菌 无菌灌装）,2021/9/21,95,不同处：,澄清型果汁：澄清 过滤（除去所有果肉和肉眼可见的物质）,混浊型果汁：均质 脱气（保持其稳定性）,浓缩型果汁：浓缩（避免长时间高温处理）,2021/9/21,96,一、原料的选择和洗涤,1. 应有良好的风味和芳香、色泽稳定、酸度适中，并在加工和贮存过程中仍然保持这些优良品质，无明显的不良变化。,2. 汁液丰富，取汁容易，出汁率较高。,3. 原料新鲜，无烂果。采用干果原料时，干果应该无霉烂果或虫蛀果。,2021/9/21,97,二、榨汁和浸提,破碎和打浆,榨汁前的预处理,加热处理(6070,，1530min）,加果胶酶制剂处理,榨汁：压榨法和加水浸提法,粗滤（筛滤）,2021/9/21,98,三、澄清和过滤,电荷中和，脱水和加热都足以引起胶粒的聚集沉淀，一种胶体能激化另一种胶体，并使之易被电解质所沉淀，混合带有不同电荷的胶体溶液，能使之共同沉淀。这些特性就是,澄清时使用澄清剂的理论根据,。常用的澄清剂有明胶、皂土、单宁和硅溶胶等。,2021/9/21,99,澄清方法（澄清型果汁）：,自然沉降澄清法；,加热凝聚澄清法；,加酶澄清法；,明胶单宁澄清法；,冷冻澄清法。,2021/9/21,100,过滤方法：,压滤法；,真空过滤法；,超滤膜过滤法；,2021/9/21,101,四、均质和脱气（混浊型果汁）,均质,高压均质机操作原理,回转式均质机（胶体磨）均质原理,超声波均质操作原理,脱气（去氧）：,真空脱气法、氮气交换法、酶法（葡萄糖氧化酶）脱气及抗氧化剂法,2021/9/21,102,五、果汁的糖酸调整与混合,在鲜果汁中加入适量的砂糖和食用酸(柠檬酸或苹果酸),糖度的测定和调整,含酸量的测定和调整,一般糖酸比控制在13：115：1范围内。,饮料成品糖度控制在814。,采用不同品种的原料混合制汁调配,2021/9/21,103,六、果汁的浓缩（浓缩型果汁）,真空浓缩法；,膜浓缩法（反渗透法）；,冷冻浓缩法。,2021/9/21,104,七、杀菌与包装,杀菌目的：,杀灭微生物防止败坏；,钝化酶的活性防止各种不良变化的发生。,2021/9/21,105,果汁的杀菌方式：,高温瞬间杀菌法93C,2C，1530s,超高温杀菌法（UTH）120C，310s,果汁的包装（热灌装）,非碳酸饮料采用重力式,、,真空式,、,加压式等,碳酸饮料采用低温灌装,2021/9/21,106,八、果蔬汁常见质量问题,果蔬汁的败坏：,细菌性；酵母菌；霉菌。,果蔬汁的变味：,果蔬汁的色泽变化：,色素物质引起的变色；褐变引起的变色。,果蔬汁饮料混浊与沉淀：,澄清型；混浊型。,果蔬汁饮料的悬浮稳定性。,2021/9/21,107,第四章 植物蛋白饮料,植物蛋白饮料以蛋白质含量较高的植物的果实、种子或核果类、坚果类的果仁等为主要原料，经加工制成的制品。,分类,（GB107891996）：,豆乳类饮料：纯豆乳、调制豆乳、豆乳饮料。,椰子乳（汁）饮料；,杏仁乳（露）饮料；,其他植物蛋白饮料。,2021/9/21,108,植物蛋白饮料的营养作用：,含有丰富的蛋白质、脂肪。,丰富的矿物质和维生素,具有疗效作用。,2021/9/21,109,一、豆奶饮料营养特征,1.,营养价值,（营养优势）,蛋白质,油脂,碳水化合物,无机盐、维生素,2021/9/21,110,蛋白质：,大豆中平均含有,40%,的蛋白质，其中有,8088%,是可溶性的。,蛋白质的消化率高，可为人体充分利用。,是优质蛋白质，含有较多量的赖氨酸，而赖氨酸又是许多其它食物提供蛋白质供给源时的限制。,2021/9/21,111,脂肪：,不含胆固醇。,含大量人体必需的亚油酸和亚麻酸，故不仅不会造成血管壁上的胆固醇沉积，而且还对血管壁上沉积的胆固醇具有溶解作用。,2021/9/21,112,碳水化合物,：,大豆中约含,25%,的碳水化合物，几乎不含淀粉。,2021/9/21,113,维生素：,同时豆奶中含有较多量的V,E,，可防止不饱和脂肪酸氧化，去除过剩的胆固醇，防止血管硬化，减少褐斑，有预防老年病的作用。,豆奶中维生素主要是VB,1,、VB,2,、烟酸、V,E,等，基本上不含V,A,、V,D,、VB,12,和V,C,，生产上可适当添加部分以满足要求。,2021/9/21,114,矿物盐：,豆奶中含钾量高为碱性食品，可以缓冲肉类、鱼、蛋、家禽、谷物等酸性食品的不良作用，维持人体的酸碱平衡。,2021/9/21,115,部分婴儿对牛奶有过敏反应，而豆奶就无此问题，以豆奶喂养的婴儿其肠道细菌群与母乳喂养相同，其中双歧杆菌占优势，它可抑制其它有害细菌生长，预防感染，对婴儿有保护作用，而牛奶喂养的则双歧杆菌很少，嗜酸乳酸菌多。,2021/9/21,116,2.大豆中酶类和抗营养因子,脂肪氧化酶（豆腥味）,胰蛋白抑制物,胀气因子,绵子糖,水苏糖,2021/9/21,117,豆腥味的产生：,大豆破壁, 脂肪氧化酶 豆腥味,水,亚油酸 醛、醇、酮、呋喃,脂肪氧化酶 氢过氧化物,a,酮类,亚麻酸 环氧化物羟基脂肪酸,脂肪氧化酶特点：耐热性较低，80C是脂肪氧化酶是否有活性的界限。,2021/9/21,118,消除豆腥味的方法：,干热法；,热水浸泡法；,热磨法。,调整,pH,、闪蒸等方法脱除豆腥味。,（加热的作用是为了破坏脂肪氧化酶；调整,pH,是为了降低酶的活性，一般用,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,；,（闪蒸可以将产生异味的成分脱除掉。）,2021/9/21,119,抗营养因子：,大豆中存在多种抗营养因子，如胰蛋白酶抑制素、血细胞凝集素、植酸、致甲状腺肿素、抗维生素因子等。它们影响质量和营养价值。,2021/9/21,120,二、豆奶生产方式,湿法加工；,干法加工。,2021/9/21,121,豆奶生产的基本工序,清洗、浸泡,脱皮,磨碎及钝化酶,分离,调制,加热杀菌,真空脱臭,均质,包装,2021/9/21,122,1、选料及原料的预处理,选择新鲜、无霉烂变质、成熟度较高的原料。,原料都有外衣及外壳。,除杂。,清洗。,2021/9/21,123,脱皮（皮带来苦涩味、口感粗糙）：,脱皮三个指标：脱皮率、仁中含皮率和皮中含仁率。,干法脱皮时应控制含水量、加热程度，以提高脱皮效果；,（热空气，高温瞬时，120200C，1030s。）,湿法脱皮时植物籽仁要吸足水分，脱皮效果才能提高。,2021/9/21,124,2、浸泡、磨浆,浸泡（泡透）：,根据季节确定浸泡水温和时间，一般不宜用沸水浸泡，以免蛋白质变性。,用水量：34倍。,浸泡条件：温度、时间。,浸泡时间过短、过长都会影响蛋白质的提取率；,时间过长，影响成品的风味和稳定性，再长，微生物繁殖生长，蛋白质发酵分解产生酸味。,2021/9/21,125,添加碳酸氢钠的作用：,软化组织，缩短浸泡时间；,脱除大豆中色素，增白；,除豆腥味。,2021/9/21,126,磨浆（需同时考虑灭活酶）：,一般磨浆时加水量为：,豆：水1：810。,考虑出浆率。,浆渣分离。,2021/9/21,127,3、加热调制,调制内容：,营养的强化、味、稳定性（乳化剂、增稠稳定剂、分散剂）。,要严格控制好加热温度时间、饮料的,pH,，避开蛋白质的等电点（,pH4,.,05,.,5,）。,留一定水量用于溶解乳化剂、增稠剂、白砂糖、甜味剂等。,2021/9/21,128,4、真空脱臭,将大量带异味的挥发性物质在低温下抽出。,真空度过高气泡会冲出。,2021/9/21,129,5、均质,必须的，很重要。,可破碎脂肪球、蛋白质大颗粒，使口感细腻，提高消化性，并防止脂肪上浮，使豆乳成为稳定的乳浊液。,均质效果：均质压力、均质温度和均质次数决定。,一般生产中采用两次均质：第一次为,2025MPa,，第二次为,2540MPa,，温度约为,7585C,。,2021/9/21,130,均质与杀菌进行的次序？,2021/9/21,131,6、灌装杀菌,商业无菌：食品中不是绝对无菌，而是不含致病菌、腐败菌。,豆乳PH接近中性，属低酸性食品，需要采用高温杀菌法。,当日饮用的可采用巴氏杀菌（,30min/60C,），以减少设备投资和能耗。,市场零售可采用高压杀菌器杀菌（121C，20min左右）。,无菌灌装（超高温瞬时杀菌UHT）。,2021/9/21,132,无菌包装技术的关键：,包装容器内壁要杀菌消毒；,食品本身要经过超高温瞬时灭菌达到商业无菌要求；,灌装密封环境要无菌。,2021/9/21,133,三、豆奶生产过程中的关键问题,提取利用率、溶解程度加热程度。,稳定性,（蛋白质的稳定性和脂肪的稳定性）。,胀气变质卫生条件、密封、杀菌效果。,变色受热时间过长。,豆腥味。,豆乳质量标准：国标P267页。,2021/9/21,134,1、稳定性问题,植物蛋白饮料是以水为分散介质，以蛋白质、脂肪为主要分散相的复杂胶体悬浮体系。,不稳定现象：絮状、分层、沉淀。,常用乳化剂（蔗糖酯、单甘酯、卵磷酯等）、常用增稠剂（羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、明胶、黄原胶等）、常用的分散剂（磷酸三钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠）。,2021/9/21,135,（1）浓度对稳定性的影响,胶体悬浮体系的稳定性主要与胶体颗粒间两个独立的相互作用的相对距离有关。该距离的大小是由分散体系中分散相的多少，即胶体的浓度决定的。,在植物蛋白饮料中，单位体积中蛋白质、脂肪微粒越多，浓度越大，微粒间的相对距离越小；反之微粒间的相对距离越大。,粒子间的距离越小，引力就越大；反之引力就越小。,2021/9/21,136,蛋白质具有两性电解质性质。其他离子与之形成双电层，若距离小于粒子半径，会呈现较大的斥力，有助于保持蛋白质胶体溶液的稳定。,引力与双电层斥力之和，是决定蛋白质胶体溶液稳定性的关键。,不同原料的植物蛋白饮料有其不同的最佳稳定浓度值。,2021/9/21,137,（2）粒子大小对稳定性的影响,植物蛋白质有可溶性和不可溶性，植物蛋白饮料不是真溶液，粒子较大时，在地心引力作用下容易沉降。,降低粒子的直径，可增加蛋白饮料的稳定性。,2021/9/21,138,（3）乳化剂及大分子物质对稳定性的影响,粒子半径和介质粘度决定沉降速度，添加适量的增稠剂增加液体粘度，可增加蛋白饮料的稳定性。,乳化剂可减小表面张力，使乳化剂、油和水三者之间的微弱相互作用，导致油滴周围形成第三相液晶相。,一方面提高溶液的粘度，防止乳浊液中的分散粒子沉淀；另一方面阻止乳浊液中液滴之间的凝聚，从而增强乳浊液的稳定性。,2021/9/21,139,（4） pH对稳定性的影响,溶液的pH对蛋白质的水化作用有显著影响。,在蛋白质等电点pH时，整个蛋白质分子呈电中性，水化作用最弱，蛋白质的溶解度最小，最易沉淀。,当溶液的pH偏离蛋白质等电点pH越远，蛋白质分子的水化作用越强，溶液越稳定。,不同植物蛋白质的等电点各不相同，同种植物蛋白质也因结构与环境的不同，其等电点也有差异。,多数植物蛋白质的等电点在pH46之间，大豆蛋白质在pH4.5左右。,2021/9/21,140,（5）电解质对稳定性的影响,植物蛋白质在氯化钠、氯化钾等一价盐溶液中的溶解度大。,在氯化钙、硫酸镁等二价金属盐溶液中的溶解度较小。,2021/9/21,141,（6）微生物对稳定性的影响,植物蛋白饮料被微生物分解而产生沉淀败坏是植物蛋白饮料腐败变质的主要原因。,水分85， pH在7左右，属低酸性食品，非常适合细菌生长繁殖，尤其是耐热细菌。,2021/9/21,142,第五章 瓶装水,瓶装水密封于塑料瓶、玻璃瓶或其他容器中的不含任何添加剂可直接饮用的水。,2021/9/21,143,瓶装水的种类,：,天然矿泉水从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下矿水；含有一定的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等在天然波动范围内相对稳定。,纯净水以符合生活饮用水卫生标准的水为水源，采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法及其他适当的加工方法，去除水中的矿物质、有机成分、有害物质及微生物等加工制成的水。,2021/9/21,144,一、矿泉水,具有一定温度，含有特殊的化学成分，具有保健意义的水。,有强身治病的功效。,不含任何防腐剂、色素、香料等添加剂。,可根据身体生理需要选择饮用。,不同国家定义不同。,2021/9/21,145,、天然矿泉水的分类,按水温分类：,按化学成分分类：,单质型、化合物型、复合型、含气体型。,按用途分类：,2021/9/21,146,、矿泉水水质理化成分界限指标,锂、锶、锌、溴化物、碘化物、偏硅酸、硒、游离二氧化碳、溶解性总固形物。,矿泉水所含有的元素由产生矿泉水的不同的地质结构所决定。,矿泉水中溶解的元素可分为：溶量大的元素、溶入量较少的元素、稀有元素和放射性元素。,矿泉水中所含的矿物质一般较稳定。,2021/9/21,147,、饮用天然矿泉水的评价指标,在九项界限指标中必须有一项以上达到所规定的界限指标的要求；,项限定元素和组分（锂、锶、碘化物、锌、铜、钡、镉、铬、铅、汞、银、硼、硒、砷、氟化物、耗氧量、硝酸盐、镭）不得超过所规定的限量值；,2021/9/21,148,污染物（酚类化合物、氰化物、亚硝酸盐、总放射性）和微生物（细菌总数、大肠菌群）不得超标；,感官指标：,色度小于度，并不得呈现其他异色；,浑浊度小于；,气和味应具有本矿泉水的特征性口味，不得有臭异味；,肉眼可见物允许有极少量的天然矿物盐沉淀，但不得含有其他异物。,2021/9/21,149,、饮用天然矿泉水开发的要求,保持原矿泉水的主要成分及其特性：,不得做任何人工处理和添加其他物质：,选择合适的工艺与设备。,生产中必须持有五证。,（采矿许可证、准产证、卫生许可证、产品合格证和经营证。）,2021/9/21,150,、瓶装饮用矿泉水生产工艺,不含气矿泉水：,引水 贮存 沉淀 粗滤 精滤,灭菌 超滤 灌装,含气矿泉水：,引水气水分离,贮气压缩净化沉淀粗滤精滤,水气混合 超滤灭菌,2021/9/21,151,工艺要点：,（）引水,在引水过程中应防止水温变化和水中气体的散失；,防止周围地表水的渗入；,防止空气中氧气的氧化作用及有害物质的污染。,2021/9/21,152,（2）曝气,曝气使矿泉水和经过净化的空气充分接触，以脱去各种气体和多余的盐。,曝气方法：,自动曝气矿泉水在一个容器内通过一条或多条装在支管上的喷嘴进行喷洒，自动与空气接触。,强制曝气矿泉水在喷洒时，以鼓风机强大气流强制曝气。,2021/9/21,153,水引出后压力下降，水与空气接触，二氧化碳大量逸出，已溶解的盐类沉淀出来，水的pH发生变化。,水中含有硫化氢等气体及铁等金属盐类，装瓶后必然会引起矿泉水存在异味、产生氧化物沉淀，影响产品的感观质量。,2021/9/21,154,（3）过滤,目的去水中的不溶性杂质及微生物使水质清澈透明，清洁卫生。,包括：粗滤、精滤、超滤。,除铁：曝气后用石英砂过滤。,除锰,（二次过滤法）：曝气后先用天然锰砂过滤法除去原水中的铁，然后向已除铁的水中加强氧化剂，用天然锰砂过滤第二次将水中锰除去。,除氟：吸附过滤法。,2021/9/21,155,（4）灭菌,臭氧已广泛用于水的消毒，同时也可用做除去水臭、水色及铁和锰的主要方法。,需控制臭氧的用量（包括：流量、界面、流速、时效等参数）。,2021/9/21,156,二、人工矿泉水生产,人工矿泉水用地下井水、泉水或自来水经过人工矿化处理而制得的与天然矿泉水水质接近的能饮用的水。,直接溶化法在天然水中加入一些可溶性盐，再充以二氧化碳，添加的可溶性盐一般是碳酸氢钠、氯化钙、氯化镁等。,二氧化碳浸蚀法用二氧化碳溶解碱土封面在酸盐矿石。,2021/9/21,157,1、直接溶化法,原水 氯杀菌 脱氯（活性碳） 调配（加入可溶性无机盐类） （精）过滤,紫外线（或臭氧）杀菌 灌装 封口,直接溶化法缺点：引入了大量酸性阴离子。,2021/9/21,158,2、二氧化碳浸蚀法,密闭罐（石灰石、白云石、文石等矿化剂）,原水 过滤 杀菌,2021/9/21,159,矿泉水质量问题：,变色（发绿、发黄）；,沉淀（白色絮状沉淀、褐色沉淀）；,卫生超标；,变质（变酸等）。,2021/9/21,160,三、饮用纯净水,纯净水以符合生活饮用水卫生标准的水为水源，采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法及其他适当的加工方法，去除水中的矿物质、有机成分、有害物质及微生物等加工制成的水。,纯净水包括：蒸馏水、超纯水、太空水。,2021/9/21,161,蒸馏水：含盐量5mg/L ，可溶性总固形物含量9mg/L。,一般纯净水：电率10mg/L-1cm的纯水。,超纯水：在25C时导电率5mg/L-1cm的纯净饮用水。,太空水：是一种比蒸馏水更纯净的饮用水。,2021/9/21,162,1、生产工艺,取决于产品水质要求和原水水质质量。,2021/9/21,163,（1）饮用纯水生产工艺,蒸馏法：,原水 预处理 初级纯化,蒸馏纯化 精过滤 成品水,反渗透法：,原水 预处理 反渗透处理,杀菌 精过滤 成品水,2021/9/21,164,反渗透离子交换法：,原水 预处理 反渗透 离子交换混床 炭纤维吸附过滤 精滤,杀菌 精滤 成品水,电渗析法：,原水 预处理 电渗析 超过滤,杀菌 精过滤 成品水,2021/9/21,165,一般纯水工艺流程：,原水 电渗析 贮水罐 用水点,原水 水箱 机械过滤 活性炭过滤,电渗析 反渗透 超滤 臭氧氧化塔,净水罐 灌装 检验 成品,2021/9/21,166,超纯水工艺流程：,原水 电渗析 贮水罐 混合床离子交换树脂 微孔过滤或超滤 贮水罐 用水点,原水 砂滤 炭滤 精滤 超滤 反渗透 强酸阳床离子交换 灭菌 灌装 检验 成品,2021/9/21,167,太空水工艺流程：,原水 微孔过滤 电渗析 紫外灭菌,超滤 臭氧发生器 用水点,原水 增压泵 多介质过滤 活性炭过滤 精密过滤 泵 反渗透 水箱,泵 混合离子交换 臭氧灭菌 微孔过滤 灌装 质检 包装 成品,2021/9/21,168,蒸馏水工艺流程：,原