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碳酸饮料是在一定条件下充入二氧化碳气的制品,成品中二氧化碳(20℃时体积倍数)不低于2.0倍。主要起清凉解暑的作用。
一.碳酸饮料的分类和产品质量标准
1.分类
1.1 碳酸水
天然水或纯净水中充入二氧化碳。
1.2 果汁型碳酸饮料
果汁含量大于等于2.5%,分为澄清型和浑浊型。
1.3 果味型碳酸饮料
用蔗糖、柠檬酸、色素、香精等制作而成,主要起清凉止渴作用。
1.4 可乐型碳酸饮料
制作中使用了可乐果、页、桂皮、柠檬等植物的种子、根茎等,饮用时具有提神作用。代表产品有可口可乐、百事可乐、非常可乐等。
1.5 低热量型碳酸饮料
热量
1.6 其它类型产品
如姜汁碳酸饮料、运动碳酸饮料等
2.产品质量标准
详见标准文本
二.碳酸饮料的生产工艺
大致分为3个基本工序,即糖液制备、碳酸水的制备、洗瓶灌装封口等。
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2.糖浆制备
2.1糖的溶解
分为冷溶法和热溶法,以热熔法应用最多。其具有如下有点:
* 杀灭糖液中的微生物;
* 分离糖液中的杂质;
* 溶解迅速,可实现大规模生产。
2.2 糖浆浓度的测定
比重计、波美表、折光计。各种糖液的折光糖度、相对密度、波美度之间的关系见课本382页VⅢ-G。
2.3 溶糖设备
夹层锅,常用的有可倾式和立式;加热方式有电、汽两种。
2.4糖液配制
主要是掌握糖与水的比例。一定要注意糖度的测定值是重量百分比。
2.5 糖浆过滤
分为自然过滤和加压过滤两种。
自然过滤—绒布---自流;
压力过滤—糖浆过滤器---板框过滤机、硅藻土过滤机等。
对于质量较差的糖液需进行处理,否则易于形成絮状沉淀。常用的处理措施是:
糖液+0.5%-1%活性炭,在80度温度条件下,搅拌作用15分钟
加入0.1%硅藻土进行过滤
成品糖液
2.6 配方设计
1)糖浆调配所需原料
防腐剂---苯、山梨酸钾;
酸—柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、磷酸;
甜味剂—糖精钠、甜蜜素、蛋白糖、AK糖等;
果汁—苹果汁、柠檬汁、橙汁等
色素
香精
浑浊剂
水
以上所有材料均属于添加剂范围,使用时必须按照GB2760-96执行。
2) 配料注意事项
* 各种添加剂要分别溶解,分别添加,边添加边搅拌均匀。
* 糖精钠、苯应在加酸和果汁前加入,否则易于形成沉淀。
* 配料完毕后,应测定糖液浓度,观察色泽,品评口感。
* 配置好的糖液应及时灌装。
3)配方设计
A.不同品种饮料糖、酸、香精参考用量
详见课本140页表89
B 甜酸比及其计算
它是饮料中总甜度与总酸度之比,即
甜酸比=总甜度(按蔗糖计)/总酸度(按柠檬酸计)
名称 | 甜度% | 酸度% | 甜酸比 |
橘子 | 8-14 | 0.11-0.14 | 100-130 |
菠萝 | 9-14 | 0.13-0.16 | 80-110 |
柠檬 | 8-13 | 0.13-0.3 | 80-110 |
梨 | 9-14 | 0.07-0.15 | 150-200 |
C.配方设计
详见课本141页例1
2.7碳酸饮料主剂
1)定义
主剂是饮料的主要成分,是饮料味道好坏的决定因素。它是碳酸饮料新生产方式的一种体现。“集中生产主剂,分散灌装饮料”
2)优点
* 保证产品质量稳定。
* 简化灌装厂工作。
* 促进新品种开发。
* 发挥最大的品牌效应。
3)主剂的组分
酸味剂、香味剂、防腐剂和其他添加剂。按照状态不同分为:粉末状和液体状。
一定量的粉末组分和液体组分构成碳酸饮料的一个单位。一个单位的碳酸饮料主剂可以满足2吨碳酸饮料的生产。
三.碳酸化
1.二氧化碳在碳酸饮料中的作用
* 清凉作用
H2CO3======CO2+H2O
当二氧化碳从体内排出时,把体内的热量带出体外,给人以清凉感。
* 阻碍微生物生长,延长碳酸饮料货架寿命
二氧化碳能致死嗜氧微生物,同时二氧化碳形成的压力能抑制微生物生长。
* 突出香气
* 刹口感
2.碳酸化的原理
碳酸化是指将二氧化碳和水混合的过程,碳酸化过程直接影响产品的质量和品味。
碳酸化作用是在压力作用下,将水与二氧化碳混合,化合成碳酸。
H2CO3======CO2+H2O
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3.二氧化碳在水中的溶解度
3.1 影响因素
* 混合压力和液体温度
二氧化碳在碳酸饮料中的溶解量与碳酸饮料压力和液体的温度有关。在压力不变的情况下,液体温度越低二氧化碳溶解度越大;在温度一定的条件下,二氧化碳的溶解度与压力成正比。
* 二氧化碳气体的纯度和水中杂质的影响
二氧化碳中的杂质阻碍二氧化碳的溶解;水中空气的存在影响二氧化碳的溶解。
液体中空气的来源:
二氧化碳气纯度不够;糖浆中溶解氧;水中溶解空气多;管道和设备不密封混入。
在生产中要尽可能除去空气,因为1体积的空气将挤出50倍体积的二氧化碳。
常用的脱气方法是使用脱气机处理和检查管道密封相结合。
* 二氧化碳与水的接触面积和接触时间。
在温度和压力一定的情况下,二氧化碳与水的接触面积越大、接触时间越长,二氧化碳在水中的溶解量越大。
4.碳酸化设备
主要包括混合机、冷却设备、二氧化碳钢瓶或调压站。
4.1二氧化碳钢瓶或调压站
目前我国碳酸饮料生产所用的二氧化碳气来源途径前面已经介绍过,但不管使用何种气源均需要进行预处理。
1%-3%高锰酸钾+5%-10%纯碱+活性炭吸附
二氧化碳钢瓶气在使用中需要减压装置—降压阀。降压阀是一个单向阀,当二氧化碳通过降压阀时会吸收大量热量,致使降压阀结霜或冻结,需要对降压阀进行水冲,避免冻结。同时为了使钢瓶中的二氧化碳气使用完全,需用热水对钢瓶进行加热保温。
4.2 冷却设备
在碳酸饮料生产中,为了保证碳酸化的效果,需要把糖液、水、混合液进行冷却。
冷却的冷源是制冷机(氨冷、氟利昂冷机)
冷媒包括:醇水(酒精水或水)、冰水、盐水等
冷却方式包括直接冷却和间接冷却两种。目前主要适用的以板式冷却为主。
4.3 混合机
二氧化碳混合机国内用得较多的是喷雾式与喷射式。
1)喷雾式混合机
水经过喷头雾化与罐内二氧化碳大面积接触,进行碳酸化。详见课本149页图71、图72、图73、图74.
2)喷射式混合机(文丘里管)
水或成品通过一个文丘里管,在咽喉处连接二氧化碳进口,当加压的水流经过该处时会加速,并爆裂成水滴与二氧化碳充分混合,从而提高了碳酸化的效果。详见课本150页图76.
4.4 装瓶生产线
1)洗瓶
* 常用洗瓶液:
2%-3.5%火碱溶液,55-65度,时间10-20分钟。浓度大于4%或温度高于77度均对玻璃瓶有损害。
混合洗液:火碱:纯碱=6:4,同时加入磷酸钠改进硬水结垢,加入葡萄糖酸钠有利于清除瓶口锈斑。
*洗瓶设备
包括浸泡、洗涤、冲瓶三部分,大型自动化设备,全部实行三者有机组合---组合式洗瓶设备。详见课本159页图85、图86。
除此之外。很多中小型企业使用的是单独的浸瓶机、刷瓶机、冲瓶机。
2) 灌装、封口
它是装瓶生产线的心脏,是保证产品质量的核心关键工序。对灌装线的基本要求:
* 糖浆与水的正确比例;
* 达到预期的二氧化碳气含量;
* 保持合理的灌装高度和一致的水平;
* 保证产品稳定;
* 封口严密。
组成:包括糖浆与水的混合、碳酸化、灌装、封口组合。
目前主要采用的灌装方式以等压灌装为主。详见课本161页图88、图89.
等压式灌装的过程见课本162页图90.
此外,灌装管的形式对灌装质量影响较大。常见形式有喷嘴型、直投型、梨型。
碳酸饮料的包装形式主要有玻璃瓶、PET瓶、铝合金两片罐。不同包装形式封口设备不同。
玻璃瓶---皇冠盖---压盖
PET瓶---塑料盖—旋盖
铝合金两片罐---铝盖---封口机
四.碳酸饮料质量控制
1.常见质量问题
1.1 固形物杂质
主要指肉眼可见杂质。
产生原因:
* 瓶子或瓶盖未洗干净;
* 水、糖及其他辅料含有杂质,而糖浆过滤时未除掉;
* 管道与设备或工具未冲洗干净;
* 操作人员责任感不强。
1.2 浑浊沉淀
产生原因:
1)物理性变化
主要是水中矿物质引起
2) 化学性变化
糖中胶体、水的硬度、食品添加剂过期或用量过大。
3) 细菌繁殖
1.3 含气不足
二氧化碳纯度不足、混合效果差、水温高、空气含量大等。
1.4其他
变味、变色等。
2.生产中的质量控制
质量控制应以质量标准为依据。主要控制点如下:
2.1糖浆控制
包括糖液制备、糖浆过滤、辅料添加、糖浆脱气等。
2.2 瓶子洗涤
包括瓶子清洗、瓶子消毒、无菌水冲洗等。
2.3 碳酸化
依据影响碳酸化的因素严格进行控制。
2.4 灌装、压盖
2.5储运
注意干燥、通风,避免日晒。
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