第三章碳酸飲料

第三章碳酸飲料碳酸飲料即含CO2氣的飲料，俗稱汽水。通常由水、甜味劑、酸味劑、香精香料、色素、CO2氣及其他原輔料組成，是軟飲料中的主要產(chǎn)品。

第一節(jié)碳酸飲料的分類及產(chǎn)品技術要求1.1碳酸飲料的分類：分五大類1、果汁型：指原果汁含量不低于2.5%的碳酸飲料。2、果味型：指以食用香精為主要賦香劑以及原果汁含量低于2.5%的碳酸飲料。3、可樂型：指含有焦糖色素、可樂香精、水果香精或類似可樂果、水果香型的帶辛香和果香混合香氣的碳酸飲料。無色可樂可不含焦糖色素。4、低熱量型：以甜味劑全部或部分代替糖類的各型碳酸飲料和蘇打水，其熱量不高于75KJ/100ml5、其他型：除上述4型以外的含有植物提取物或非果香型的食用香精或賦香劑的碳酸飲料，如姜汁汽水、沙示汽水等。

1.2產(chǎn)品的技術要求

GB/T10792-2008<碳酸飲料(汽水)>1、感觀指標：五型均對色澤、香氣、滋味、外觀、雜質(zhì)提出要求.2、理化指標：五型分別對可溶性固形物、CO2容量、總酸以及咖啡因、防腐劑、著色劑等食品添加劑進行了規(guī)定。

第二節(jié)碳酸飲料生產(chǎn)的主要設備2.1水處理設備詳見第一章2.2配糖漿設備1、化糖鍋2、糖漿過濾設備：飲料泵過濾器：雙聯(lián)過濾器紙漿過濾器3、配料罐4、糖漿濃度測定計比重計測定白利度測定：550B×即100g糖溶液中含糖55g。

2.3碳酸化設備1、脫氣—冷卻器2、混合器3、調(diào)壓站4、其他：預碳酸化器冷卻碳酸化設備制冷系統(tǒng)2.4洗瓶設備刷洗式洗瓶機噴射式洗瓶機2.5灌裝設備二次灌裝：糖漿機灌水機壓蓋機一次灌裝：洗瓶機混合機灌裝機壓蓋機裝箱機打碼機檢驗器貼標機

CIP自動清洗裝置

二氧化碳凈化系統(tǒng)1粗濾器，2濾清器，3濕汽分離器，5粗濾器，6加熱器碳酸化罐

可變飽和度碳酸化罐不動噴頭碳酸化罐碳酸化罐帶平行盤分散水裝置的碳酸化罐帶冷卻裝置的碳酸化罐文丘里管的碳酸化灌裝過壓力的形成提高混合機位置形成過壓力使用過壓力泵形成過壓力雙端浸沖式洗瓶機1一次噴洗，2二次噴洗，3高湍流洗劑噴洗，4水噴洗，5水噴洗，6最后水噴洗，7水噴洗，8水噴洗，9堿液噴洗，10第二次堿液浸瓶，11第一次次堿液浸瓶有量杯的糖漿加料機1量杯，2液槽，3軸，4，滾輪，5凸輪，6升高推進軸，7灌裝管，8瓶，9浮標，10進液管，11支座加料機空氣封閉式加料機液體靜壓式加料機1定量杯，2旋塞，3細管，4進液管，5灌裝口等壓式灌裝示意圖A進氣管，通往料槽以上的氣管；B進液管，通往料液下面的液管；C排氣管，通往大氣的排氣管第三節(jié)碳酸飲料的生產(chǎn)工藝流程

碳酸飲料的生產(chǎn)工藝流程有兩種，現(xiàn)調(diào)式和預調(diào)式3.1現(xiàn)調(diào)式（二次灌裝法）<1>先把水和糖混合成糖漿，再添加酸味劑，香料、香精等制成調(diào)和糖漿，定量注入容器中，然后再充入碳酸水的二次灌裝方式。

3.1現(xiàn)調(diào)式（二次灌裝法）<2>工藝飲用水→水處理→冷卻→混合機↑酸味劑、香精等CO2氣↓砂糖→溶解→過濾→糖漿調(diào)和→冷卻→灌漿機→裝瓶機↑↓瓶→洗凈→空瓶檢查軋蓋機↓混勻機↓制品檢查↓成

品

3.2預調(diào)式（一次灌裝法）<1>先將各種原輔料按工藝要求配制成調(diào)和糖漿，然后與充有二氧化碳的水（碳酸水）在配比器內(nèi)按一定比例進行混合，進入灌裝機一次灌裝。這是發(fā)展趨勢，有實力企業(yè)均用此法。

3.2預調(diào)式（一次灌裝法）<2>工藝流程飲用水→水處理→脫氣機酸味劑、香精等CO2氣↓↓砂糖→溶解→過濾→糖漿調(diào)和→定量調(diào)和機→帶冷卻的混合機↓瓶→洗凈→空瓶檢查→自動檢瓶機→裝瓶機↓軋蓋機↓制品檢查↓

成

品

第四節(jié)糖漿的制備

在生產(chǎn)中將砂糖制成高濃度的糖液稱之為原糖漿，再以原糖漿添加汽水主劑（香味劑、酸味劑、防腐劑和其他添加劑）制備成調(diào)味糖漿。

若將汽水主劑預先配合稱之為原漿。原糖漿，汽水主劑，調(diào)味糖漿，原漿4.1糖漿濃度的測定糖漿濃度通常以百分濃度表示，飲料行業(yè)稱之為白利糖度或白利度。簡寫成0BX?？捎锰嵌缺恚ɑ蚍Q錘度表）直接測定。另外，可以用相對密度，折光度換算成白利度。1、糖度表測定法<1>方法：將糖液盛放于玻璃量筒中，使糖度表浮于量筒糖液上，不要使糖度表與容器壁接觸，糖液在糖度表上所顯示出的讀數(shù)即為糖漿濃度。<2>校正：一般液體濃度因溫度不同而異。溫度變化，液體容積也隨之變化，以20℃為標準，低于20℃減去校正值，高于20℃則加上校正值。

例:糖漿溫度是30℃,測濃度為530BX,在20℃時白利度是多少?1、查表:30℃500BX時的校正值是0.79

30℃550BX時的校正值是0.80注：在表上530BX查不出來2、在500BX-500BX范圍內(nèi)，校正值為0.80-0.79=0.0023、530BX在20℃時的白利度為：

53+0.79+（0.002×3）=53.7690BX4.1糖漿濃度的測定2、量糖計（折光計）測定法<1>方法：手提式量糖計測定糖漿濃度，直接讀出濃度讀數(shù)。阿貝氏折光儀（帶有恒溫裝置）糖用折光儀<2>校正：購買量糖計時均附有校正系數(shù)表。

4.2糖漿的制備過程糖漿制備的一般工藝過程：

砂糖→稱量→溶解→過濾→殺菌→冷卻→脫氣→濃度調(diào)整→配料→精濾→殺菌→冷卻→暫存→糖漿

1、糖溶液的制備工藝過程：糖的溶解→糖漿濃度測定→糖液配制→凈化<1>糖的溶解方法a.方式：

2種（間歇、連續(xù)）b.工藝過程

:3種過程（冷溶、熱溶、連續(xù)式溶糖工藝）糖、水計量混合→熱溶解→脫氣→過濾→糖度調(diào)整→

殺菌冷卻→備用<2>糖液的凈化

a.

方式過濾b.過程粗、精濾，常、高壓過濾吸附后過濾吸附后過濾4.2糖漿的制備過程2、糖漿的調(diào)配<1>添加劑的調(diào)制，執(zhí)行GB2760-2011標準。①

人工合成甜味劑②

苯甲酸鈉（防腐劑）溶液③

酸液的調(diào)制④

果汁⑤

色素液的調(diào)制<2>糖漿調(diào)配的投料順序①

投料原則：有4條②

投料一般順序糖液→防腐劑→甜味劑→酸味劑→果汁→乳化劑→穩(wěn)定劑→色素→香精→加水定容。4.2糖漿的制備過程2、糖漿的調(diào)配<3>調(diào)和工藝a.熱調(diào)和糖漿處理工藝：在高溫下進行配料，在熱溶糖液中直接配料，然后冷卻，一次加熱完成溶糖，調(diào)和及殺菌全部過程。b.冷調(diào)和糖漿處理工藝

c.連續(xù)式各溶液高位槽→定量比例泵→混合器→第一調(diào)和灌→均質(zhì)機→第二調(diào)和罐→定量比例泵→混合器→糖漿輸出

3、配方第五節(jié)碳酸化5.1碳酸化原理1、水吸收CO2的作用一般稱為CO2飽和作用或碳酸化作用。2、碳酸化過程也就是將CO2溶解到飲料中的過程。碳酸化程度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，它是碳酸飲料中的重要生產(chǎn)步驟。3、碳酸化作用是在壓力的作用下，將CO2與H2O混合，化合成碳酸.4、CO2在液體中的溶解量決定因素：氣液體系的絕對壓力和液體的溫度

CO2的純度和液體存在的溶質(zhì)的性質(zhì)氣體和液體的接觸面積和接觸時間5、在溫度不變的情況下，壓力增加，溶解度也隨之增加，過程遵循亨利定律和道爾頓定律。①亨利定律：V=HP溫度一定時，溶解氣體量與平衡壓力成正比。

n②道爾頓定律：P=∑Pi混合氣體的總壓力等于各組成氣體的分壓力之和。i=15.2CO2在水中的溶解度1、概念：在一定的溫度和壓力下，CO2在水中的最大溶解量叫做CO2在水中的溶解度。此時的溶液稱之為CO2飽和溶液，這時氣體逸出與氣體進入液體的速度達到平衡。2、表示方法：①用溶于液體中的氣體容積來表示（我國常用）：②用每升溶液中所溶解的CO2質(zhì)量，即g/L作為溶解度單位，歐州常用。③測定方法：執(zhí)行GB12143.4汽水CO2測定儀

5.3影響CO2溶解度的因素1、CO2的分壓。該壓力越大，溶解度越大。2、水的溫度。當壓力一定時，溫度越低，溶解度越大。3、氣液兩相接觸的表面積。接觸面積越大，溶解越好。4、氣液兩相接觸的時間。接觸時間越長，溶解度越大。5、水中的空氣含量。空氣在水中稍有溶解，在單位體積的水中溶解的空氣其與壓力、溫度有關。溶解1體積的空氣所需產(chǎn)生的壓力與溶解50體積的CO2所產(chǎn)生的壓力相同。即1體積空氣溶解于水中可排走50倍體積的CO2。

6、液相中溶質(zhì)的性質(zhì)。5.4CO2的需求量1、CO2理論需要量的計算CO2理論需要量=(汽水容量×汽水吸收率）×44.01/絕溫下1molCO2的容積絕溫下1molCO2的容積=(273+T）×22.41/2732、CO2的利用率

CO2實際用量=CO2理論需要量/40%實際生產(chǎn)中，CO2有一定的損耗。CO2的用量為瓶內(nèi)含氣量的2.2—2.5倍。減少CO2損耗的措施：①縮短灌裝與封口之間的距離②減少灌裝封口時的破損率③提高灌裝、封口速度④減少灌裝后在空氣中的暴露時間⑤減少CO2的逸散⑥

提高瓶蓋的密封性級。

5.5碳酸化方式與系統(tǒng)

碳酸化過程大都采用冷卻降溫和加壓相結(jié)合的方法以降低液溫和提高CO2壓力，并盡量擴大氣液兩相接觸面積以促進碳酸化過程，達到一定的飽和度。1、CO2氣調(diào)壓站它是一個將CO2的壓力調(diào)節(jié)到混合機所需壓力的設備。

2、水和混合液的冷卻①方法②

冷卻裝置

3、水或混合液的碳酸化①方式：a.低溫冷卻吸收式：

b壓力混合式：

②汽水混合機它是混合水與CO2的設備a.薄膜式混合機

b.噴霧式混合機

c.噴射式混合機

薄膜式混合機帶平行盤分散水裝置的碳酸化罐帶冷卻裝置的碳酸化罐噴霧式混合機

可變飽和度碳酸化罐不動噴頭碳酸化罐噴射式混合機混合機（QHS）

QHS型飲料混合機QHS型飲料混合機，用于生產(chǎn)各種含氣飲料(糖漿、二氧化碳)的碳酸化合比例混合，如可樂、汽水等飲料，是含汽飲料生產(chǎn)成套設備中的主要設備。(特別是中、高檔次飲料生產(chǎn)的關鍵設備)主要特點：

1、本機采用了化工行業(yè)的先進技術——靜態(tài)混合器（即酸化器），其液傳質(zhì)面積大，阻力損失小。效率高、能耗低、結(jié)構(gòu)簡單，并且采用了性能可靠、噪音小的多極離心泵，使整機性能得到保障。

2、本機采用二氧化碳回流脫氧，既能節(jié)省二氧化碳氣，又能達到脫氧的目的，使脫氧水有較好的預碳化效果。

3、混合比例精確，易于調(diào)整，本機不需更換另部件就可以方便地調(diào)整產(chǎn)品及糖漿與水的比例。

4、本機可方便地調(diào)整含氣量，根據(jù)飲料含氣量的要求，通過適當?shù)牟僮鞯燃佑谡{(diào)整。

5、本機設置完善的自動控制系統(tǒng)，具有動作協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)連續(xù)、自動化程度高的優(yōu)點。

6、本機設有原位清洗工藝流程，結(jié)構(gòu)合理，可以方便地進行化學消毒、熱消毒及清水沖洗，符合食品衛(wèi)生法的要求。

含氣量比2.5~2.85.6碳酸化過程的注意事項1、保持合理的碳酸化水平2、保持灌裝機一定的過壓程度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第6節(jié)碳酸飲料的灌裝6.1灌裝系統(tǒng)的技術要求（質(zhì)量要求）1、糖漿和水的正確比例①一次灌裝法：確保配比器的正確運行②二次灌裝法：保證灌糖漿量和灌裝高度的準確2、保持合理一致的灌裝高度①二次灌裝中，飲料的灌裝高度不一致就意味著瓶內(nèi)糖漿和水的比例不一致，由此產(chǎn)品的質(zhì)量有偏差。②灌裝太滿，溫度升高時瓶內(nèi)壓力增加，造成漏氣或容器破裂。3、達到預期的CO2含氣量，達到預期的碳酸化水平4、封蓋應密閉嚴密，保證內(nèi)容物的質(zhì)量5、保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性6、灌裝設備性能穩(wěn)定，便于控制和維修7、容器頂隙應保持最低的空氣量

6.2灌裝的方式：一次灌裝法：二次灌裝法：組合灌裝法：應用果肉碳酸飲料的一次灌裝法。6.3灌裝系統(tǒng)灌裝系統(tǒng)是指灌糖漿，灌碳酸水和封蓋的組合。好的灌裝系統(tǒng)和正確的操作不僅能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，而且能避免噴涌、滴漏、破瓶、廢蓋等，可減少停機時間。

6.3灌裝系統(tǒng)1、灌漿機糖漿加料機、二次灌裝系統(tǒng)中的灌裝糖漿用設備。2、配比器配比器或混合器用于一次灌裝系統(tǒng)中的水、糖漿的混合，常安裝在混合機前，使調(diào)和糖漿與水按比例定量混合，冷卻后再進行碳酸化，操作連續(xù)。3、灌裝機①壓蓋式灌裝②等壓式灌裝③負壓灌裝法4、封蓋灌裝后應及時封蓋，停留時間不得超過10s，以減少CO2的逸散和空氣的污染，保證飲料的質(zhì)量和存放時間。5、灌裝生產(chǎn)線

有量杯的糖漿加料機1量杯，2液槽，3軸，4，滾輪，5凸輪，6升高推進軸，7灌裝管，8瓶，9浮標，10進液管，11支座等壓式灌裝A進氣管，通往料槽以上的氣管；B進液管，通往料液下面的液管；C排氣管，通往大氣的排氣管DXGF24-32-8型等壓灌裝設備

DXGF24-32-8型等壓灌裝三合一瓶裝機是在引進、消化、吸收國外同行先進技術的基礎上，根據(jù)含氣飲料灌裝工藝要求，創(chuàng)新研制而成的一種先進灌裝設備，主要用于可樂、汽水、汽酒、礦泉水等各種含氣PET瓶裝飲料生產(chǎn)，是中大型飲料廠生產(chǎn)的理想設備。

技術參數(shù)：

型號：DXGF24-24-6型

工位數(shù)：洗瓶24，灌裝24，封蓋6

生產(chǎn)能力：6000瓶／小時（500ml／瓶）

氣源壓力：0.7MPa

用氣量：0.25M3／min

灌裝方式：等壓灌裝

總電機功率：3KW

電機總?cè)萘浚?.2KW

額定電壓：380V

外形尺寸：2880×2180×2750（長×寬×高）

設備重量：4800Kg

6.4容器和設備的清洗系統(tǒng)1、容器的清洗①要求：由于碳酸飲料灌裝后不再殺菌，故而容器的清潔與否直接影響的產(chǎn)品的質(zhì)量和衛(wèi)生指標。新容器，包裝嚴密，無污染可不清洗，直接用無菌水洗滌噴淋后用于生產(chǎn)；有污染的，不凈的均應清洗消毒后使用。洗滌消毒后達到要求：空瓶內(nèi)外清潔無味，瓶口完整無損空瓶不殘留余堿及其他洗滌劑大腸桿菌O個/mL

細菌總數(shù)<2個/mL②

洗瓶的方式與設備

③洗瓶的步驟浸泡→噴射→刷洗→驗瓶

雙端浸沖式洗瓶機1一次噴洗，2二次噴洗，3高湍流洗劑噴洗，4水噴洗，5水噴洗，6最后水噴洗，7水噴洗，8水噴洗，9堿液噴洗，10第二次堿液浸瓶，11第一次次堿液浸瓶洗瓶機6.4容器和設備的清洗系統(tǒng)2、CIP清洗系統(tǒng)CIP（CleaninginPlace）就地清洗或定置清洗，用水和不同的洗滌液，按照固定的程序通過泵循環(huán)，不用拆裝設備以達到清洗的目的。①CIP清洗常用的洗滌劑a.混合堿洗滌劑：NaOH與Na2CO3b.單一堿洗滌劑：NaOH1%60-70℃

c.酸液洗滌劑：硝酸1%50-60℃

②清洗程序回收管道內(nèi)產(chǎn)品剩余物→用水沖洗除去污物→用洗滌劑沖洗→用熱水或蒸汽或化學藥品消毒（化學消毒后→清水循環(huán)一次）

6.4容器和設備的清洗系統(tǒng)2、CIP清洗系統(tǒng)③CIP清洗的基本工藝過程a.CIP系統(tǒng)組成：酸罐堿罐熱水罐清水罐氣動執(zhí)行閥清洗液送出分配器各種控制閥門清洗管路（兩條清洗回路）電氣控制箱b、碳酸飲料生產(chǎn)線洗滌工藝清水→堿液→清水清水→堿液→熱水→酸液→熱水→無菌水

CIP原位清洗系統(tǒng)的特點：

1.CIP清洗系統(tǒng)的經(jīng)濟運行成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小.安裝.維護方便，能有效地對缸罐容器及管道等生產(chǎn)設備進行就地清洗，其整個清洗過程均在密閉的生產(chǎn)設備，缸罐容器和管道中運行，從而大大減少了二次污染機會。2.該系統(tǒng)可根據(jù)生產(chǎn)需要分為一路至四路。龍其是二路及二路以上，既能分區(qū)同時清洗同一個或二個以上區(qū)域，也能在生產(chǎn)過程中邊生產(chǎn)邊清洗。這樣在生產(chǎn)時就大大縮短了CIP清洗的時間。3.采用氣動隔膜泵抽吸濃酸濃堿，不但提高了設備的完好率及降低了設備的維修率，更主要的是降低了運行成本。4.體外循環(huán)系統(tǒng)，可有效減少能耗。5.回水系統(tǒng)，可有效減少CIP用水。6.介質(zhì)熱水系統(tǒng)。7.尤其是全自動CIP，能對清洗液進行自動檢測.加液.排放.顯示與調(diào)整，對其運行可靠，自動化程度高，操作簡單，清洗效果好，因而更符合現(xiàn)代大規(guī)模流體藥品.食品加工工藝的衛(wèi)生要求及生產(chǎn)環(huán)境要求。8、穩(wěn)定的CIP原位清洗，采用人機界面圖象顯示。9、自動切換各工藝參數(shù)，自動調(diào)節(jié)清洗時間、PH、溫度等參數(shù)。10、可選擇手動控制或自動控制兩種操作方式。11、所有操作均可記錄，便于GMP認證。12、CIP清洗系統(tǒng)有單罐雙罐及多罐供用戶選擇，有移動式及固定式。第七節(jié)碳酸飲料常見的質(zhì)量問題及處理方法7.1成品檢驗1、檢驗方法：2、成品的感觀檢驗方法①飲料外觀：倒出來在白色背景下觀察②風味：品嘗③氣味：倒入試味杯中試嗅氣味④商標：觀察⑤瓶口空間距離：3-6cm⑥瓶蓋：緊不漏氣，無劃傷、圖清晰⑦包裝檢驗時總檢：查封口查漏瓶查罐瓶、漏標

查合格證

7.1成品檢驗3、質(zhì)量標準①GB10789-2007《碳酸配飲料感觀指標》內(nèi)容：均勻度，瓶蓋，商標，透明度，口味，泡沫（高、持續(xù)時間）②GB10789-2007《碳酸配飲料理化指標》內(nèi)容CO2：2.5-4倍溶積，糖精不得檢出，酒精含量0.5%，糖度含量8%-10%，重金屬銅、鉛等。③GB10789-2007《碳酸配飲料微生