第一篇软饮料工艺学

（《饮料通则》（GB107-2007））

beverage：又称饮品，是指经过定量包装的，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%的制品，不包括饮用药品。 二、饮料的分类

1 碳酸饮料（汽水）类 7 植物饮料类 2 果汁和蔬菜汁类 8 风味饮料类 3 蛋白饮料类 9 特殊用途饮料类 4 饮用水类 10 固体饮料类 5 茶饮料类 11 其他饮料类 6 咖啡饮料类 碳酸饮料（汽水）类 carbonated beverages

定义：在一定条件下充入二氧化碳气的饮料，不 包括由发酵法自身产生的二氧化碳气的饮 料。

种类：果汁型、果味型、可乐型、其他型 果汁和蔬菜汁类 fruit and vegetable juices

定义：用水果和（或）蔬菜（包括可食的根、 茎、叶、花、果实）等为原料，经加工或 发酵制成的饮料。 种类：果汁（浆）和蔬菜汁(浆)

浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆） 果汁饮料和蔬菜汁饮料

果汁饮料浓浆和蔬菜汁饮料浓浆等，共9个种类 蛋白饮料类 protein beverages

定义：以乳或乳制品、或有一定蛋白质含量的植 物的果实、种子或种仁等为原料，经加工 或发酵制成的饮料。

种类：含乳饮料、植物蛋白饮料、复合蛋白饮料 包装饮用水类

packaged drinking water

定义：密封于容器中可直接饮用的水。 种类：饮用天然矿泉水、饮用天然泉水、 其他天然饮用水、饮用纯净水、 饮用矿物质水、其他饮用水 茶饮料类 tea beverages

定义：以茶叶的水提取液或其浓缩液、茶粉等为 原料，经加工制成的饮料。 种类：茶饮料（茶汤）、 茶浓缩液、

调味茶饮料、 复（混）合茶饮料 咖啡饮料类 coffee beverages

定义：以咖啡的水提取液或其浓缩液、速溶咖啡 粉为原料，经加工制成的饮料。 种类：浓咖啡饮料、咖啡饮料、 低咖啡因咖啡饮料 植物饮料类 botanical beverages

定义：以植物或植物抽提物（水果、蔬菜、茶、 咖啡除外）为原料，经加工或发酵制成的 饮料。

种类：食用菌饮料、藻类饮料、可可饮料、 谷物饮料 、其他植物饮料 风味饮料类 flavored beverages

定义：以食用香精（料）、食糖和（或）甜味 剂、酸味剂等作为调整风味主要手段，经 加工制成的饮料。

种类：果味饮料、乳味饮料、茶味饮料、 咖啡味饮料、其他风味饮料 特殊用途饮料类 beverages for special uses

定义：通过调整饮料中营养素的成分和含量，或 加入具有特定功能成分的适应某些特殊人

群需要的饮料。 种类：运动饮料、营养素饮料、 其他特殊用途饮料 固体饮料类 powdered beverages

定义：用食品原料、食品添加剂等加工制成粉末 状、颗粒状或块状等固态料的供冲调饮用 的制品。如果汁粉、豆粉、茶粉、咖啡粉、 果味型固体饮料、固态汽水（泡腾片）、 姜汁粉。 饮料国标新旧变化 标准名称：

旧：《软饮料的分类》 GB107-1996 新：《饮料通则》GB107-2007 《软饮料的分类》 碳酸饮料类 果汁及果汁饮料 蔬菜汁及蔬菜汁饮料 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 《饮料通则》 碳酸饮料 果汁及蔬菜汁类 蛋白饮料类 饮用水类 茶饮料类 咖啡饮料类 植物饮料类 风味饮料类 特殊用途饮料类

固体饮料类 其他饮料类

第二章 软饮料用水及水处理 一、软饮料用水的水质要求

水是饮料生产中最重要的原料之一，占85-95%。 （一）水源的分类及其特点 地表水 地下水 自来水 ●硬度较低 ●杂质较多 ●硬度、碱度较高 ●相对比较澄清

●杂质及细菌指标符合饮用水标准 ●有消毒剂的味道和一定硬度 （二)水中杂质对饮料生产的影响 1、水中杂质的种类

各种杂质按其微粒大小，大致可分为三类: 悬浮物质 胶体物质 溶解物质 1．悬浮物质

●是指粒度大于0.2μm的杂质；

●主要包括泥沙、虫类、藻类及微生物； ●对水质影响：可使水质呈浑浊状态； ●对产品影响： 产生瓶底积垢或絮状沉淀； 影响CO2的溶解；

微生物的存在会导致产品的变质 2．胶体物质

●粒径大致为0.001～0.2μm。

无机胶体：是造成水浑浊的主要原因

如硅酸胶体和黏土，是由许多离子和分子 聚集而成的。

有机胶体：是造成水带色的主要原因

主要是高分子物质、有机体，如蛋白质、

腐殖质等，多带负电。 3．溶解物质

●粒径≤0.00lμm，以分子或离子状态存在于水中。 ●主要包括：

①溶解盐类：◎构成水的硬度和碱度；

◎能中和饮料中的酸味剂，使饮料 的酸碱比失调，影响质量； ②溶解气体：◎影响碳酸饮料中CO2的溶解量； ◎产生异味；

表1-1 天然水所含杂质对水质的影响 软饮料用料及包装容器 （三）饮料用水的水质要求 水质的标准主要反映在： 硬度 碱度 浊度 色度 化学指标 毒理学指标 微生物指标 1.水的硬度：

●是指水中离子沉淀肥皂的能力。

硬脂酸钠（肥皂）+ Ca2+/Mg2+→硬脂酸钙或硬脂酸镁↓ 或：水的硬度是指水中钙、镁离子盐类的含量。 ●水的硬度可分为三类： 暂时硬度（碳酸盐硬度）

永久硬度（非碳酸盐硬度） 总硬度 暂时硬度

又称碳酸盐硬度，主要由钙镁的碳酸氢盐构成，经加热煮沸可除去大部分。 永久硬度

又称非碳酸盐硬度，是钙镁的盐酸盐、硫酸盐、盐等，不会因煮沸而分解沉淀。 总硬度

是暂时硬度与永久硬度之和

式中，Ca2+、Mg2+离子的浓度单位都是 mg／L。 我国采用的表示方法为德国度（°d）

德国度：1L水中含有相当于10mg的CaO，其硬度即为1个德国度（1 °d ）。 饮料用水的水质，要求硬度小于8.5 °d。 2.水的碱度

●是指水中能与H+发生中和反应的碱性物质的总量，以mmol/L表示。

●可分为三类： 氢氧化物碱度：OH-

碳酸盐碱度： CO32- 总碱度 重碳酸盐碱度：HCO3- 3．色度

●色度是指除去水中悬浮物质后水样的色泽深浅

●色度一般用氯铂酸钾和氯化钴溶液配成标准色列，与水样进行比较，规定相当于1mg铂在1L水中所具有的颜色为1度。 4．浊度

●浊度是指水中悬浮物质对光线透过时所产生的阻碍程度。

●通常把1L水中含有1mg高岭土（或硅藻土）时所产生的浊度表示为1度。 软饮料用水标准（GB10791-） 饮用水和饮料用水在指标上的差异

指标 浊度/度 色度/度 溶解性总固体/mg·L-1 总硬度（以CaCO3计） /mg·L-1 铁（以Fe计） /mg·L-1 高锰酸钾消耗量/mg·L-1 总碱度（以CaCO3计） /mg·L-1 饮用水 <3 <15 <1000 <450 <0.3 饮料用水 <2 <5 <500 <100 <0.1 <10 <50 游离氯/mg·L-1 致病菌

二、软饮料用水的水处理 （一）混凝沉淀 去除水中不溶性物质

◎目的：去除水中的悬浮物质、胶体物质 ◎方法：混凝、过滤等。 1、混凝

≥0.3 <0.1 不得检出 混凝是指在水中加入某些溶解盐类，使水中的细小悬浮物或胶体微粒相互吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。

促使简单离子间发生电荷中和所添加的物质称为混凝剂。

水处理中大量使用的混凝剂可分为铝盐和铁盐两类。常用的混凝剂有明矾和硫酸亚铁。

一种促使混凝达到最佳效果的一种试剂，称为助凝剂。通常使用的助凝剂有海藻酸钠、活性硅酸钠、CMC-Na等等。 混凝的原理

胶体粒子的特性是其在水中不易沉降而且比较稳定。同一种胶体的颗粒带有相同电性的电荷，彼此间存在着电性斥力，相互间不会结合形成较大的聚团而沉降。天然胶体绝大部分带有负电荷，在水中加入形成正电荷的混凝剂，会使胶体颗粒与混凝剂之间产生电性中和作用，破坏了胶体的稳定性，即胶体之间不再相互排斥，而是聚集在一起形成絮状物。同时悬浮物也会被裹入该絮状体中，促使小颗粒变成大颗粒而下降，使水得到澄清。 2、过滤

原水通过粒状滤料层时，其中一些悬浮物和胶体物质被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质层分离不溶性杂质的方法称为过滤。包括过滤和冲洗两个过程。生产清水的过程叫过滤，而从滤料表面冲洗掉污物，并使滤料恢复过滤能力的过程叫冲洗。多数情况下，冲洗和过滤的水流方向相反。 图 滤料层的结构及空隙变化 （a）是滤料粒径上细下粗 （b） 双层滤料滤池，采 用两种或多种滤料 （c）是滤料粒径上粗下细 常用方法：

◎活性炭过滤 ◎硅藻土过滤 ◎砂滤棒过滤 ◎超滤

（二）硬水软化 目的：

降低水中溶解性物质含量：软化、除盐

调整原有溶解性物质间比例关系或掺入新的物质成分 方法：化学法、离子交换法、电渗析、反渗透等 软化：即只降低水里的Ca2+和Mg2+的含量的过程。 除盐：即降低全部阳离子（Ca2+、Mg2+、Na+等） 和全部阴离子（HCO3-、SO42-、Cl-等）的 含量的过程。 1．离子交换法(Ion Exchange) ●原理：

●常用的离子交换剂：有机合成离子交换树脂 利用离子交换剂，把原水中不需要的离子 暂时占有，然后再将它释放到再生液中， 达到软化或除盐的目的。

它是一种球形网状固体的高分子共聚物，不溶于酸、 碱和水，但吸水膨胀。树脂分子含有极性基团和非极性 基团两部分，膨胀后，极性基团上可扩散的离子与溶液 中的离子起交换作用，而非极性基团则为离子交换树脂 的骨架。

●离子交换树脂的种类： a.阳离子交换树脂：

离子交换树脂本体中带有酸性交换基团，在交换过程中，能与阳离子进行交换。

b.阴离子交换树脂：

交换树脂本体中带有碱性交换基团，交换过程中，能与阴离子进行交换。

2．反渗透（Reverse Osmosis，RO） 一种膜分离技术。

选择以醋酸纤维素膜和芳香聚酰胺纤维素膜为代表的半透膜，在被处理水的一侧施压，使水穿过半透膜，而达到除盐的目的。 反渗透工作原理

反渗透作用的结果是使浓溶液变得更浓，稀溶液变得更稀，最终达到脱盐。 3．电渗析（Electro Dialysis,ED）

是通过具有选择透过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、同性相斥的原理，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。 电渗析工作原理如下图所示： （三）水的消毒

●目的：将水中微生物降低到规定所要求的 不致对人体产生危害和对饮料质量 产生损害的程度。

●方法：氯气消毒、紫外线杀菌、臭氧杀菌 1．氯消毒

●氯消毒的基本原理：由于氯原子的氧化作用可破坏细菌的某种酶系统，使细菌无法吸收养分而死亡。

●常用的氯消毒剂：

氯气（Cl2）、次氯酸钠(HOCl)、漂白粉(CaOCl2)、氯胺(NH2Cl、NHCl2、NCl3)

2．紫外线消毒 ●基本原理：

微生物受紫外光(140-490nm)照射后，其细胞内的蛋白质和核酸吸收紫外光谱能量，导致蛋白质的变性和DNA分子的损伤，引起微生物的死亡。 ●特点：

紫外线消毒是一种无需加热，不需添加化学药品的物理式“冷杀菌”方法。 3．臭氧消毒

（1）臭氧消毒的基本原理:

臭氧（O3）是一种强氧化剂，极不稳定，很容易离解出极为活泼、氧化性极强的新生态原子氧，它对微生物细胞内的蛋白质和核酸分子有着很强的氧化破坏作用，可以最终导致微生物的死亡。

●臭氧在对水消毒的同时还可除去水中的异臭和 色泽

（2）臭氧消毒装置

由于臭氧的不稳定性，因此要求随时制取随时使用。一般制取方法是用干燥的空气或氧气进行高压放电而制得。 第三章 软饮料常用的辅料 一、甜味剂（sweeteners）

凡是能产生甜味的物质统称甜味物质或甜味剂。包括糖、糖替代品及高甜度甜味剂。

绝大多数饮料都有甜味。甜味剂是饮料生产中的基本原料，可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。 1.天然甜味剂

（1）蔗糖 系指由葡萄糖和果糖所组成的一种双糖。是由甘蔗、甜菜制成的白色透明的单斜晶体，易溶于水。在酸性条件下加热水解可分解为等量的葡萄糖和果糖，称为转化糖。

蔗糖有一定的吸湿性，且在低温下也有比较大的溶解度。

蔗糖10%浓度时，其溶液甜度适口；20%浓度其甜感不易消散；一般果蔬饮料中其浓度的控制在8%～14%为宜。

当蔗糖与其它呈味成分混合时，会产生对比、增效或减效作用。例如，与葡萄糖混合可增效；添加少时的食盐可增加甜味感；在酸味强的饮料中增加蔗糖用量时可使酸味减弱等。

蔗糖本身不参与美拉德反应，当生成转化糖后，可与氨基类物质发生反应而导致褐变。

（2）果葡糖浆：主要为果糖和葡萄糖的糖浆，称为果葡糖浆（也称异构糖）。其甜度高于蔗糖。因果糖不易结晶，则此糖浆浓度较高，且价格较低，广泛应用于可口可乐等软饮料中。 （3）其他天然甜味料 2.人工合成甜味料

（1）邻一磺酰苯甲酰亚胺钠（糖精钠）（sodium saccharin） 无色透明结晶或粉

目前积极开发低热量、高甜度的甜味料还有山梨醇、

木糖醇、麦芽糖醇等糖醇类以及甜菊苷等糖苷类甜味料。

末，无臭，加热会产生轻微的苯醛样芳香，易溶于水。其钠盐在水中溶解度较高，故目前广泛使用。

糖精钠在分子状态下没有甜味（有若味），但其分解出来的阴离子有强甜味。糖精钠溶解度大，甜味强，其甜度可达蔗糖的500倍左右。由于其无热量、稳定性好，不吸潮、不发酵，短时间加热不分解等特性，可作为糖尿病、心脏病、肥胖病人的甜味料。

（2）甜蜜素（Sodium Cyclamate） 又名：环已基氨基磺酸钠；

甜蜜素的甜度为蔗糖40-50倍，为无营养甜味剂。有近似于砂糖的甜味和良好的水果风味，其浓度大于0.4%时略带苦味。 (3) 甜味素（Aspartame，APM）

又名天门冬酰苯丙氨酸甲酯、阿斯巴甜，蛋白糖； 分子式：C14H18N2O5

甜味素有强甜味，其稀溶液的甜度约为蔗糖的100-200倍。甜味与砂糖十分接近，有凉爽感，无苦味和金属味。

甜味素不产生热量，故适合作糖尿病、肥胖症等病人用甜味剂。 二、酸味调节剂 （ Acidity Regulators ）

酸味剂即酸化剂，是指在食品中能产生过量氢离子以控制pH值并产生酸味的一类添加剂，或指以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。亦称pH调节剂。

分为有机酸和无机酸。 1、柠檬酸(Citric Acid) 别名：枸橼酸

性状：①分为无水物和一水合物两两种，无色半透明结晶或白色颗粒，或白色结晶性粉末、无臭，有强酸味；②在空气中放置易风化，失去结晶水，变成无水物；③易溶于水（59.2g/100mL）外，它们还易溶于乙醇。

作用；①改善食品的风味和糖酸比；②产品酸味的调整；③螯合作用；④杀菌防腐。

注意事项：柠檬酸不应与山梨酸钾、苯甲酸钠同时添加，必要时可分别先后添加，以防止形成难溶于水的山梨酸或苯甲酸结晶，影响食品的防腐效果。 2、磷酸(Phosphoric Acid) 别名：正磷酸

食用级磷酸通常浓度在85%以上，无色无臭透明浆状液体，其稀溶液有愉快的酸味，酸味度是柠檬酸的2.3~2.5倍，有强烈的收敛味与涩味。能与水、乙醇混溶。 酸味剂、螯合剂、抗氧化增效剂。

3、酒石酸 （Tartaric acid） 分子式：C4H606；

酒石酸的酸味较强，为柠檬酸的1.2~1.3倍，稍有涩感，但酸味爽口。 宜在葡萄饮料中使用。 4、苹果酸（madic Acid） 又名羟基丁二酸，羟基琥珀酸； 分子式：C4H6O5

①苹果酸的酸味较柠檬酸强20%左右，酸味爽口，微有涩苦； ②苹果酸在口中呈味缓慢，维持酸味时间显著地长于柠檬酸，效果好； ③与柠檬酸合用，有强化酸味的效果。

重点提示：苹果酸与柠檬酸复配使用能产生极好的酸味，复配用量为：苹果酸1份，柠檬酸2份；若要形成或接近天然苹果酸味，则需苹果酸1份，柠檬酸0.4份。

5、乳酸（lactic acid）

乳酸即α-羟基丙酸，2-羟基丙酸；

①具有特异收敛性酸味，因此应用范围受到一定；

②具有较强的杀菌作用，能防止杂菌生长，抑制异常发酵的作用。 主要用于乳酸饮料。

三、香精和香料（ Perfume compound and flavoring ）

香料：一切来自自然界动、植物的或经人工分离、合成而得的发香物质。 按来源和制造方法等不同分为三类：天然香料；天然等同香料；人造香料。 香精：把使用这些天然、人工合成的香料为原料，经过调香，有时加入适当的稀释剂配制而成的多成分混合体。

主要有水溶性香精、油溶性香精、乳浊香精、固体香精等。 1.常用香料 （1）桔子油

黄色油状液体，具有清甜的桔子香气，易溶于酒精。可直接添加于桔子汁、柠檬汁等饮料中。 （2）柠檬油

具有清甜的柠檬果香气，味辛辣微若，易溶于乙醇。鲜黄色澄清透明的油状液体。是柠檬型香精的主要原料。 （3）甜橙油

具有清甜的橙子果香及温和的芳香味，易溶于酒精。黄色、橙色或深橙色油状液体。

2.加香时应注意问题

（1）用量 （2）均匀性 （3）温度、时间 （4）酸甜度

（5）环境条件：香精在碱性条件下易被破坏；一旦香精出现悬浮物或沉淀时，可将其置于35℃以下温水中充分摇动，即可恢复均匀状。一般情况下，香精易盛放在深褐色玻璃瓶内，密封，避免与空气接触。一旦启封，应尽快用完。未启封的香精保存期一般为1～2年。 四、着色剂（Colorant ）

着色料按其来源不同可分为天然着色剂和人工合成着色剂两大类。通常，将着色剂称为色素。 1. 天然色素 （1）胭脂红

由一种胭脂虫的干燥虫体中提取出来的物质，呈现红色-橙红色。易溶于水。 （2）焦糖色素

由糖类溶液加热至160℃～180℃时使之焦化，再加碱中和制得。呈透明的金棕红色泽，固态。呈黑褐色或红褐色粉状或块状。广泛应用于黑色饮料，如可乐型饮料和汽酒中。 （3）姜黄素

从黄姜的根茎中提取的黄色色素。橙黄色粉末，易溶于水、酒精、酸或碱溶液。酸性和中性条件下呈黄色，碱性条件下呈红褐色。 2. 人工合成色素 （1）苋菜红

水溶性色素，其结晶为紫红色粉末，无臭；0.01%水溶液呈玫瑰红色，在碱性环境中变成暗红色，对氧化还原作用敏感，故不宜用于发酵饮料。其最大使用量为0.005%。 （2）胭脂红

红至暗红色颗粒或粉末，无臭，溶于水呈红色，不溶于油脂。对光、酸稳定，遇碱变成褐色。最大使用量为0.005%。 （3）柠檬黄

水溶性色素，其结晶呈橙黄色，无臭，0.1%水溶液呈黄色。耐热、酸、光、盐性均好，遇碱变为微红色，还原时退色。其最大使用量为0.01% （4）靛蓝

蓝色的粉末状结晶，无臭，0.005%水溶液呈蓝色。耐光、热、酸、碱性均好；不耐盐，还原时褪色。最大使用量为0.01%。

（5）日落黄

又称桔黄。橙色的颗粒或粉末，无臭易溶于水，0.1%水溶液呈橙黄色，耐光、热、酸性非常强，遇碱呈红褐色，还原时褪色。最大使用量为0.01%。 （6）亮蓝

金属光泽的红色颗粒或粉末。无臭，溶于水、甘油、乙二醇和乙醇；耐光、热、酸、碱性均强。最大使用量为0.02g/kg。 五、防腐剂（Preservatives ）

各类软饮料中可能会带有一定数量的微生物，使饮料在一定的保存时间内发生现象。因此，应加入适量的防腐剂。 1. 苯甲酸及其钠盐（benzoic acid & benzoate ）

由于苯甲酸难溶于水，一般在饮料中常使用苯甲酸钠盐。苯甲酸钠是白色的颗粒或结晶性粉末，无臭，味微甜而有收敛性。在空气中稳定，易溶于水。其抑菌最适宜的pH为2.5～4.0，最大使用量为0.1%。 2.山梨酸及其盐（ sorbic acid & sorbate ）

由于山梨酸在水中溶解度低，一般在饮料中常使用山梨酸钾盐。山梨酸钾是白色或无色的鳞片状结晶或结晶性粉末，无臭或稍带臭味。在空气中不稳定，有吸湿性，易溶于水。其抑菌最适宜的pH值为5～6，果汁中最大使用量为0.06%，碳酸饮料中最大使用量为0.02%。

3.丙酸及丙酸盐 （propionic acid &sodium propionate）

丙酸及丙酸盐作可有效地抑制引起食品发粘的菌类（如枯草芽孢杆菌）、马铃薯杆菌和细菌，并且它在抑制霉菌生长时对酵母的生长基本无影响。 添加形式：丙酸钠、丙酸钙 适用酸度：pH=6

8；因其在碱性条件下仍有很好的效果，对面包、糕点、饼

干等焙烤食品的防腐有重要意义。 4.对羟基苯甲酸酯（p-hydroxy benzoate）

对羟基苯甲酸酯又名尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的是对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯。烷基链越短，毒性越大。 适宜酸度：pH=4

8；对于肉制品、豆奶饮料等pH接近中性的许多食品，对羟

基苯甲酸酯类具有更高的应用价值。 六、抗氧化剂（ Antioxidants ）

抗氧化剂为防止或延缓食品氧化，提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。 按照抗氧化剂的溶解性分为水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂两大类； 脂溶性抗氧化剂常用的有丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、特丁基对苯二酚（TBHQ ）等。

水溶性抗氧化剂常用的有植酸（PH）、抗坏血酸、异抗坏血酸及其钠盐等。

七、二氧化碳

常温下的二氧化碳是一种无色稍有刺激性气味的气体，与水混合可生成碳酸，这种弱酸对人舌头有轻微刺激作用，且易挥发。 1、二氧化碳在软饮料中的主要作用： （1）清凉解暑

（2）抑制微生物生长，延长饮料货架寿命 （3）突出香味，增强饮料的风味特征 （4）增加对口腔的刺激，给人以爽口感 2、二氧化碳的安全使用

饮料厂中所使用的二氧化碳通常贮存于钢瓶（钢瓶外壁为黑色，并有黄色的“二氧化碳”字样）中，呈液态且压力较高。在使用时应注意以下几点。

①钢瓶气在使用中，由于减压挥发、吸收周围的热，温度的降低使剩余液态二氧化碳挥发困难，此时可以用流水在钢瓶外加温，促使剩余液态的二氧化碳气化。通常钢瓶内的气不必完全用掉，避免瓶底杂质随最后的二氧化碳挥发出来。 ②使用钢瓶时要放稳，慢慢开启阀门；定期用肥皂水检查整个二氧化碳输送系统，严防泄露。同时，每年都定期检查钢瓶的安全阀，压力表等。

③存有二氧化碳液体的钢瓶在贮存时应放在通风排水良好的地方，温度低于30℃，并直立；实瓶、空瓶应分别存放，远离危险物品。

④在搬运钢瓶时，拧紧盖的螺丝，轻拿、轻放，严禁抛下。同时，严防曝晒、敲击、碰撞、烘烤和接近热源。 第四章 碳酸饮料

第一节 概 述

一、碳酸饮料的定义

在一定条件下充入二氧化碳气的饮料，不包括由发酵法自身产生的二氧化碳气的饮料。

二、碳酸饮料的分类(了解) （1）果汁型

carbonated beverage of juice containing type （2）果味型

carbonated beverage of fruit flavored type （3）可乐型

carbonated beverage of cola type （4）其他型

carbonated beverage of others type 含有一定量果汁的碳酸饮料， 如桔汁汽水、橙汁汽水、 菠萝汁汽水或混合果汁汽水。 以果味香精为主要香气成分， 含有少量果汁或不含果汁 的碳酸饮料，如桔子味汽水、 柠檬味汽水。

以可乐香精或类似可乐果 香型的香精为主要香气成 分的碳酸饮料。 三、碳酸饮料特点

根据上述分类，每类碳酸饮料的特点主要是： 1．果汁型碳酸饮料

具有果品特有的色、香、味。不仅具有清凉消暑作用，更具有营养作用。一般含有可溶性固形物8%～10%，含酸0.2%～0.3%，含二氧化碳2～2.5倍。一般作为高档碳酸饮料。主要有混浊型和澄清型。 2．果味型碳酸饮料

主要利用蔗糖、酸味剂、色素以及使用香味剂等配成各种果味型的产品，主要具有清凉消暑作用，一般含糖8%～10%，含酸0.1%～0.2%，含二氧化碳3～4倍。

3．可乐型碳酸饮料

以可乐香精或类似可乐果香型的香精为主要香气成分的碳酸饮料。 4．其他型碳酸饮料

此外还有特殊风味的姜味碳酸饮料、电解质碳酸饮料、矿泉碳酸饮料等等。 碳酸饮料主要有混浊型和澄清型，特别是混浊型更接近天然果汁，加工的重点一般是保证其稳定。

四、碳酸饮料的基本技术要求（了解）

指标 或要求 分 类 项 目 碳酸饮料 （汽水）类 果汁型 CO2含量 （20℃时同体积饮料1.5 中溶解的CO2的体积倍数） ≥ 果汁含量 （质量分2.5 数，%） CO2含量 果味型 可乐型 其他型

第二节 碳酸饮料生产工艺

●碳酸饮料的生产工艺包括三个基本工序：

糖浆的配制 碳酸化

灌装封口 一、糖浆的制备 （一）原糖浆的制备 ●一般采用热溶法

●我国饮料行业所用的糖浆浓度单位有3种： 白利度（糖锤度，ºBx）：即重量百分比浓度

波美度（B‘e）：用波美表测定（波美度×1.8≈白利度） 比重：用比重计测定

例1-1生产55°Bx的糖浆，1kg糖需多少水？ 解：糖与水的重量比55：（100-55）=1kg糖：X水 则X=45×1/55=0.818

答：需0.818kg或0.818L的水。

例1-2 糖浆23L其浓度55°Bx，计算其中糖与水各多少？

查表得知， 55°Bx在20℃时相对密度为1.26kg/L，1.26相对密度表示--单位体积L（20℃时）的糖浆其重量为1.26kg。而23L糖浆的其重量应为： 23L×1.26kg/L=28.98kg（体积×相对密度=质量） 即23L糖浆在20℃时其质量为28.98kg

（20℃时同体积饮料中溶解的CO2的体积倍数） ≥ 1.5 28.98kg糖液中，含糖应为： 28.98 ×55%=15.939kg（糖质量） 而28.98kg糖液中，含水应为：

28.98×（100-55）%=13.041kg（水质量） 答：糖重15.939kg，水重13.041kg。 （二）糖浆过滤

a.自然过滤法。采用锤形厚绒布滤袋，内加纸浆滤层；操作极简单。但滤速流量太慢，一般不适于工厂使用。

b.加压过滤法。采用不锈钢板框压滤设备，每块滤板上配有细帆布，糖浆经溶后，用泵加压通过滤板，去除杂质得到澄清透明的糖浆。 （三）调和糖浆的制备

●调和糖浆：是指已经配合好各种原料，可与碳酸 水混合的糖浆。 ●各种原料加入的顺序：

已过滤的原糖浆→防腐剂→其他甜味剂→酸味剂→果汁→香精→色素→水 ●质量控制：

★各种配料必须按顺序加入 ★各种配料的用量必须计量准确 （四）糖浆脱气

目的： 避免对碳酸化作用的影响，防 止灌装时引起喷泡。 二、调和与碳酸化

——水（或糖浆）和二氧化碳的混合过程 （一）调和系统 1、调和方式的特点

a：现调式：指水先经冷却和碳酸化，然后再与调味糖浆分别灌入容器中调和成汽水的方式，也叫“二次灌装法”。 ●优点：

①设备简单、投资少；

②二次灌装法易于保证产品卫生。 ③设备出现故障时，造成的浪费较小 ●缺点：

砂糖加水溶解后，必须进行过滤，滤法包括自然过滤法和加压过滤法两种。

①易于起泡；

②由于糖浆未经碳酸化，与碳酸水混合调成制品会使含气量降低； ③成品质量有差异。

b：预调式：是将糖浆和水用定量混合机按一定比例进行连续混合，再充入二氧化碳，制成碳酸饮料，然后一次灌装入容器中。也叫“一次灌装法”。 ●优点：

①糖浆和水的比例准确；

②当灌装容量发生变化时，不需要改变比例，产品质量一致；

③灌装时，糖浆和水的温度一致，起泡少，CO2的含量和灌装容量容易控制。 ●缺点：

①需要大容积的二级配料罐；

②糖浆与水混合后糖度降低，易被细菌污染； ③此法不适宜灌装带果肉粒子的汽水。 （二）碳酸化 1．CO2的溶解度

——是指在一定的压力和温度下，二氧化碳在水中的最大溶解量叫作溶解度。 ——饮料中CO2的溶解量通常是以体积倍数来表示 2．影响CO2溶解度的因素

（1）混合压力和液体温度的影响

在一般碳酸化的压力范围内（ｐ＜0.8MPa）： 温度不变时，CO2的溶解度与绝对压力成正比 压力不变时，CO2的溶解度随温度降低而增加 （2） CO2气体的纯度和水中溶质的影响

●CO2气体中的杂质阻碍CO2的溶解。 ●最常见的影响碳酸化的因素是空气。 其来源主要有： ① CO2气体不纯； ②水中溶解空气多； ③糖浆中的溶解氧；

④各种管路有孔隙或混合机内有空气； （3）CO2与水的接触面积和接触时间的影响

在温度和压力一定的情况下，CO2与水的接触面积越大，接触时间越长，CO2

在水中的溶解量则越大。

工业生产中选用的混合机(碳酸化罐)必须做到能使水雾化成水膜，以增大与CＯ2的接触面积，同时能保证有一定的接触时间。 （三）CO2气体的来源 (了解）

1.发酵制酒的副产品：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2↑ 2.煅烧石灰石制取生石灰的副产品:

CaCO3→CaO＋CO2↑ 3.天然CO2气井 4.化工厂副产品 5．烟道气回收

6．中和法： 2NaHCO3＋H2SO4→Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑ （四）二氧化碳的净化 （五）碳酸化设备

1．混合机

●作用：在压力作用下使CO2气与较低温度的水 或糖浆混合而成为碳酸液。 ●常见结构类型： 喷雾式

填料塔式 喷射式 2．水冷却器

●液体温度：一般控制在3～5℃ ●降温方法：通过制冷剂或载冷剂的作用 3．二氧化碳调压装置

●碳酸化的压力一般为0.3～0.4MPa（<0.8MPa）

●钢瓶提供的二氧化碳为液态，压力很高，应加装减压阀使二氧化碳气通过可调节的减压阀把压力降到混合机所需要的压力后再进入混合机。 三、灌装

（一）洗瓶

（二）装瓶

一次灌装法（预调式） 二次灌装法（现调式） 四、设备的清洗

目前许多饮料工厂清洗设备的方式都是CIP清洗（Cleaning-in-place），即原地清洗或定置清洗。

CIP清洗装备利用离心泵输送清洁液在物料管道和设备容器内进行强制循环，不仅可以在不拆卸设备的情况下，清洗设备器与物料管路，而且可以降低劳动强度。

（一）CIP 使用的清洗剂 1、 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。

界面活性剂可分为阳离子型、阴离子型和非离子型。当进行碱性清洗时, 如添加界面活性剂可促进润湿性, 并具有乳化和分散功能。对于油脂污物较小的清洗对象, 可以降低水的表面张力, 扩大污物与机械表面的接触面积, 使洗剂能够渗透而提高清洗效果。 2、 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、磷酸、硫酸; 有机酸为醇酸、葡萄糖酸和柠檬酸, 乳酸和酒石酸。

酸性清洗剂不受CO2的影响, 比NaOH容易过水, 可以冷清洗。使用合成的酸性清洗剂还具有抑制酵母和霉菌的作用。 3、 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。但是, 由于NaOH 的清洗效果是NaHCO3的4 倍, 且在适当的温度下具有杀菌效果, 因而得到最广泛的应用。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。 4、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。

（二） 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, 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 ℃。 （三） CIP程序 第五章 果汁和蔬菜汁

一、果汁和蔬菜汁类的定义及分类 ●定义： ●分类：

1.果汁（浆）和蔬菜汁(浆) 6.果肉饮料

2.浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆） 7.发酵型果蔬汁饮料 3.果汁饮料和蔬菜汁饮料 8.水果饮料 4.果汁饮料浓浆和蔬菜汁饮料浓浆 9.其他果蔬汁饮料 5.复合果蔬汁（浆）及饮料 ●fruit and vegetable juices

●用水果和（或）蔬菜（包括可食的根、茎、叶、 花、果实）等为原料，经加工或发酵制成的饮料。 果汁（浆）和蔬菜汁(浆) ●fruit/vegetable juice (pulp)

●采用物理方法，将水果或蔬菜加工制成可发酵但未发酵的汁（浆）液； ●或在浓缩果汁（浆）或浓缩蔬菜汁（浆）中加入果汁（浆）或蔬菜汁（浆）浓缩时失去的等量的水，复原而成的制品。

★可以使用食糖、酸味剂或食盐，调整果汁、蔬菜汁的风味，但不得同时使用食糖和酸味剂，调整果汁的风味。 浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）

● concentrated fruit/vegetable juice (pulp)

●采用物理方法从果汁（浆）或蔬菜汁（浆）中除去一定比例的水分，加水复原后具有果汁（浆）或蔬菜汁（浆）应有特征的制品。 果汁饮料和蔬菜汁饮料

fruit/vegetable juice beverage 1.果汁饮料

2.蔬菜汁饮料 ◎fruit juice beverage

◎在果汁（浆）或浓缩果汁（浆）中加入水、食 糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料， 可加入柑桔类的囊胞（或其他水果经切细的果 肉）等果粒。

◎vegetable juice beverage

◎在蔬菜汁（浆）或浓缩蔬菜汁（浆）中加入水、 食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料。 果汁饮料浓浆和蔬菜汁饮料浓浆

●concentrated fruit/vegetable juice beverage

●在果汁（浆）和蔬菜汁（浆）、或浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成，稀释后方可饮用的饮料。 复合果蔬汁（浆）及饮料

●blended fruit/vegetable juice (pulp) and beverage

●含有两种或两种以上的果汁（浆）、或蔬菜汁（浆）、或果汁（浆）和蔬菜汁（浆）的制品为复合果蔬汁（浆）；

●含有两种或两种以上果汁（浆），蔬菜汁（浆）或其混合物并加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料为复合果蔬汁饮料。 果肉饮料 ●nectar

●在果浆或浓缩果浆中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料。 ●含有两种或两种以上果浆的果肉饮料称为复合果肉饮料。 发酵型果蔬汁饮料

●fermented fruit/vegetable juice beverage

●水果、蔬菜、或果汁（浆）、蔬菜汁（浆）经发酵后制成的汁液中加入水、食糖和（或）甜味剂、食盐等调制而成的饮料。 水果饮料

●fruit beverage

●在果汁（浆）或浓缩果汁（浆）中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成，但果汁含量较低的饮料。

果汁和蔬菜汁的基本技术要求（了解）

果蔬原汁和果蔬之中某些重要营养物质（如维生素C、矿物质等）的含量相当高，人们必须从果蔬中才能得到。

果蔬中含有少量蛋白质和单宁，是使果汁混浊的因素。 矿物质主要有钙、磷、钾、钠等。

色素是叶绿素、类胡萝卜素、花色素等，在酸、碱条件下会发生颜色的变化，使果蔬汁具有一定的颜色。

其中所含的维生素和芳香物质都是热敏性物质。 二、果汁饮料生产技术

（一）一般工艺流程 （二）工艺流程说明

1.原料的选择和预处理（了解） （1）原料选择：

●用于果汁生产的原料，其质量应符合如下要求： ◎应有良好的风味和芳香，色泽稳定，酸度适中。 ◎汁液丰富，取汁容易，出汁率高。

◎原料新鲜，无烂果；干果应无霉烂或虫蛀。 （2）原料预处理：整理、分级、洗涤、去皮等。 2.提取果汁

●常用方法： 压榨取汁 浸提取汁 打浆 液化取汁 压榨取汁

压榨取汁即将水果、蔬菜破碎打浆后通过机械作用将果蔬汁、皮、渣分离的技术。 ●适用于含汁液较多的原料，如苹果、梨、胡萝卜、草莓、葡萄、番茄等果蔬。 ●榨汁前的预处理： 破碎 加热 加果胶酶制剂 ●压榨取汁 破 碎

●目的：提高出汁率，但破碎程度要适当；

如果破碎的果块太大，榨汁时汁液流速慢，降低了出汁率；

破碎粒度太小，在压榨时外层的果汁很快被榨出，形成了一层厚皮，使内层果汁流出困难，也会影响汁液流出的速度，降低出汁率，同时汁液中的悬浮物较多，不易澄清。

●方法：机械破碎方法、热力破碎法、 冷冻破碎法、超声波破碎法等。

●破碎时加入适量的VC等抗氧化剂有利于改善果汁的色泽。

由于果蔬中果胶酯酶和半乳糖醛酸酶等果胶分解酶的活性较强，在短时间内就能降解果胶，从而使果蔬汁稠度降低。

对于澄清汁型的果蔬，采用冷破碎具有明显的优越性。

由于加热抑制了引起稠度降低的酶的活性，用这种方法得到的果蔬汁较冷破碎有较高的稠度，在饮用时倒入容器内不会出现浆汁分离现象。

对于果蔬浆等的生产，为了保留较多果胶，使果胶混浊汁或果肉汁保持一定的黏稠度，增加混浊汁的稳定性，采用热破碎方式是比较理想的。 加 热

●目的：提高出汁率、灭酶、抑制微生物； ●处理条件：60～70℃保持15～30min。

加果胶酶制剂

●目的：降低果汁粘度，提高出汁率 浸提取汁

浸提法是指加水后把果蔬细胞内的汁液转移到液态浸提介质（热水）中进行分离的技术。

●适用于汁液含量少的原料或干果原料。如山楂、金樱子、刺梨、梅、酸枣等。 ●浸提取汁一般采用间歇逆流四级浸提法： 去核、破碎和打浆

●适用于生产原果浆或带果肉的饮料。

●要求破碎的粒度越小越好，并在破碎的同时喷入抗氧化剂。 ●打浆时果浆温度一般控制在50～65℃之间。 液化取汁

采用果胶酶和纤维素酶处理，使果实的组织被酶解直至完全液化，再用旋转式真空过滤器过滤或卧螺式离心分离机分离果渣和果汁。 3.粗滤

对于混浊果汁要求保存色粒以获得色泽、风味和香气特性的前提下，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，务必除去全

部悬浮颗粒。

●目的：除去分散在果汁中的粗大颗粒或悬浮物 ●粗滤可在榨汁过程中进行或单机操作。 ●粗滤设备一般为筛滤机： 滤孔大小约为0.3～0.5mm 4.澄清和精滤

▲澄清和精滤是生产澄清果汁时的特有工序； ▲目的：除去汁液中的全部悬浮物，以及容 易产生沉淀的胶体物质。 ●常用的澄清方法： （1）自然澄清法 （2）明胶单宁澄清法 （3）加酶澄清法 （4）加热凝聚澄清法 （5）冷冻澄清法 （6）超滤澄清法 （7）膨润土澄清法 明胶单宁澄清法

◎原理：利用单宁和明胶可络合成不溶性的大分 子絮状单宁酸盐而沉淀的作用来澄清果 蔬汁液。

○悬浮颗粒可被俘获或包裹而随之沉淀；

○果胶、纤维素及多聚戊糖等带负电荷，加入的明胶带正电荷，可发生电性中和，促进凝聚而沉淀。

◎注意单宁和明胶的比例要适当： 加酶澄清法 ◎原理：

利用果胶酶制剂来水解果蔬汁中的果胶物质，使汁液中其他胶体和非水溶性物质失去果胶的保护作用而凝聚沉淀，达到澄清的目的。 加热凝聚澄清法 ◎原理：

果蔬汁中的胶体物质和蛋白质可因加热而凝聚沉降。 ◎方法：

在80～90s内，将果蔬汁加热到80～82℃，然后用同样短的时间冷却至

室温。由于温度的骤变，使果蔬汁中的胶体物质和蛋白质变性而凝固析出，使汁液澄清。 冷冻澄清法

◎原理：利用冷冻可改变胶体性质，解冻后可破 坏胶体的原理，先将果汁置于-1℃～- 4℃的冷库中冷冻，解冻后可使悬浮物凝 聚沉淀。 超滤澄清法

◎原理：超滤澄清法是一种机械分离方法。利用 膜孔选择性筛分作用，在压力作用下， 把溶液中的微粒、悬浮物、胶体和高分 子等物质与溶剂和小分子溶质分开。 膨润土澄清法

◎原理：膨润土的主要成分是铝硅酸盐，能通过 吸附反应和离子交换反应排除果汁中的 蛋白质，还能吸附酸类、多酚物质、残 留农药、生物胺、气味和滋味物质等。 2．过滤（精滤）

●常用的过滤方法： 压滤法 真空过滤法 离心过滤法 膜技术过滤法 5.均质

●均质是生产浑浊果蔬汁的特有工序。 ●目的：◎抑制果汁分层并产生沉淀； ◎改善饮料口感。

●生产中常采用高压均质机进行均质。 6.脱气

●气体来源：◎原料细胞间隙的气体； ◎加工过程混入的空气；

●气体对果汁品质的影响：

◎降低制品的色泽、风味和香气等品质； ◎引起马口铁罐内壁的腐蚀； ◎导致微粒上浮影响制品的外观； ◎影响杀菌效果。 ●果蔬汁除氧脱气的方法：

真空脱气法 氮气交换法 酶脱气法 抗氧化剂法 真空脱气法 ◆原理：

气体在液体内的溶解度与该气体在液体表面的分压力成正比。 ◆缺点：

果汁的水分和芳香物质有所损失，必要时可进行回收。 氮气交换法 ◆原理：

氮气交换是在果蔬汁中通入氮气，使果蔬汁中的氧气在氮气进入后形成的强烈泡沫激流的冲击下逐渐排出，最后剩余的气体为氮气。 ◆优点：①挥发性芳香物质损失少；

②氮气有利于防止加工过程中果汁氧化 变色 160 挥发性 酶脱气法

在果蔬汁中加入葡萄糖氧化酶，可去除果蔬汁中的溶解氧。葡萄糖氧化酶即β-D-吡喃型葡萄糖是一种需氧脱氢酶。

酶法脱气可用于罐装无醇饮料、啤酒和果蔬汁的脱氧，其脱氧过程是： 葡萄糖+O2+H2O→葡萄糖酸+ H2O2 H2O2→H2O+1/2 O2。 总反应： 葡萄糖+1/2 O2→葡萄糖酸 （六）果汁的调配

一般认为果汁饮料的调配包括：

原果汁用量的确定 糖酸比的调整 不同种类果汁的配合 其他成分的调配 糖、酸及其他成分调整 （1）糖酸比的调整

果蔬汁饮料的糖酸比例是决定其口感和风味的主要因素。

不浓缩果汁适宜的糖分和酸分的比例在13:1～15:1范围内，适宜于大多数人的口味。一般果蔬汁中含糖量在8%～14%，有机酸的含量为0.1%～0.5%。 ① 糖度的测定和调整方法 调配时用折光仪或白利糖表测定原果汁含糖量。 ②含酸量的测定和调整 经糖分调整后的果蔬汁先测定其含酸量，测定方法是称取待测果汁50g于250ml锥形瓶内，加入1％酚酞指示剂数滴，然后用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至终点。 果蔬汁的混合

各类果品和蔬菜具有不同的糖度、酸度、色泽和风味，两种以上的果蔬汁混合时，首先要选择其风味、色泽等协调的果蔬汁混合。 混合汁饮料是果蔬汁饮料加工的发展方向。 7.果汁的浓缩

●方法： 真空浓缩法 冷冻浓缩法 反渗透浓缩法 ★芳香物质的回收 真空浓缩法

是在减压和低温下使果汁中的水分迅速蒸发，这样既可缩短浓缩时间，又能较好地保持果蔬汁的质量。

真空浓缩温度一般为25～35℃，不超过40℃，真空度约为94.7 kPa(710mmHg)。这种温度较适合于微生物的繁殖和酶的作用，故果蔬汁在浓缩前应进行适当的高温瞬间杀菌。 冷冻浓缩法

●把果汁放在低温中使果汁中的水分先行结冰，然后将冰晶与果汁分离，即得到浓厚的果汁。

●优点：果汁能在低温状态下进行不加热浓缩。 ●缺点：◎果汁成分会有所损失 ◎浓缩度有一定的范围 反渗透浓缩法

反渗透技术是一项新的膜分离技术，其原理与反渗透法处理水一样。处理水时是利用淡化后的水，处理果汁是利用浓缩后的果汁。 8.杀菌和包装 (1)杀菌：

目的：一是杀灭微生物防止败坏，二是钝化酶的活性防止各种不良变化的发生。 ①高温短时杀菌（93±2℃、15～30s） ②超高温瞬时灭菌（125～135℃、2～5s）

(2)灌装： 高温灌装法 低温灌装法

高温装填法是在果蔬汁杀菌后，处于热状态下进行装填的，利用果蔬汁的热对容器的内表面进行杀菌。如果密闭性完好的话，就能继续保持无菌状态。 但果蔬汁在杀菌之后到装填之间所需的时间，一般为3min以上,再缩短是很困难的,因此,热引起的品质下降是很难避免的。

低温装填法是将果蔬汁加热到杀菌温度之后,保持一定时间,然后通过热交换器立即冷却至常温或常温以下,将冷却后的果蔬汁进行装填。 这样,热对果蔬汁品质的继续影响就很小,可以得到优质的产品。 但采用这种方法,杀菌冷却之后的各种操作,都应在无菌条件下进行。 （3）果蔬汁的包装及无菌罐装系统

常见的有铁罐、玻璃瓶、纸容器、铝箔复合袋等。果实饮料的罐装除纸质容器外均采用热罐装。 第六章 蛋白饮料

以乳或乳制品、或有一定蛋白质含量的植物的果实、种子或种仁等为原料，经加工或发酵制成的饮料。 蛋白饮料分类：

含乳饮料（milk beverage）

植物蛋白饮料(plant protein beverage ) 复合蛋白饮料(mixed protein beverage)

分配置型含乳饮料、发酵型含乳饮料、乳酸菌饮料

plant protein beverage

用有一定蛋白质含量的植物果实、种子或果仁等为原料，经加工制得（可经乳酸菌发酵）的浆液中加水，或加入其他食品配料制成的饮料。 成品中蛋白质的含量（质量分数）≥0.5％。

以乳或乳制品，和不同的植物蛋白为主要原料，经加工或发酵制成的饮料。 蛋白饮料的技术指标

二、植物蛋白饮料加工技术（以豆乳为例） （一）概述 1.豆乳的营养特点

●蛋白质：消化率高(含硫氨基酸含量相对较少） ●脂类：不饱和脂肪酸含量高、不含胆固醇 ●矿物质：含铁高、含钙低

●维生素：主要是B1、B2、烟酸和维生素E

●糖类：豆奶中不含乳糖 （二）豆乳生产工艺

●工艺流程：

原料选择→清洗、浸泡→脱皮→磨浆→过滤→调制→杀菌→脱臭→均质→二次杀菌→包装→成品

①脱皮。一般采用干法脱皮，由脱皮机和辅助脱皮机共同完成，可以除去豆皮和胚芽。大豆的含水量要求在12%，脱皮率控制在90%以上，脱皮损失率控制在15%以下。

②酶钝化。向灭酶器中通入蒸汽加热，大豆在螺旋输送器的推动下，经40s左右完成灭酶操作。

③制浆。灭酶后的大豆进入磨浆机中，同时注入相当于大豆质量8倍的80℃热水，也可以注入0.25%～0.5%的NaHCO3溶液，以增进磨碎效果。经粗磨后的浆体再泵入超微磨中，使95%的固形物可以通过150目筛。然后用沉降式卧式离心分离机使浆渣分离，生产过程连续进行，豆渣的水分控制在80%左右。 ④调制。 香调味、营养强化、稳定剂及乳化剂、 调整pH值等。

⑤ 杀菌与脱臭。 采用杀菌脱臭装置，高温杀菌和真空脱臭紧密相连。即将调

制后的豆乳连续泵入杀菌脱臭装置中，经蒸汽瞬间加热到131℃左右，经约20s保温时间，再喷入真空罐中，罐内保持26.7kPa的真空度，喷入的高温豆乳，瞬时蒸发出部分水分，豆乳温度立即下降到80℃左右。

⑥均质。采用杀菌均质工艺，均质2次，均质压力为15～20MPa。

⑦冷却与包装。均质后的豆乳经板式换热器冷却至10℃以下（最好在2～4℃），送入贮存罐中，进行无菌包装。 （三）植物蛋白饮料常见质量问题 1.豆腥味

（1）豆腥味产生：大豆中的脂肪氧化酶可以催化氧分子氧化脂肪中的顺，顺-1，4-戊二烯成氢过氧化物。当大豆的细胞壁破碎后，只需有少量水存在时，脂肪氧化酶就可以与大豆中的亚油酸、亚麻酸等脂类底物反应发生氧化降解，产生明显豆腥味。在这些氧化降解产物中，己醛是产生豆腥味的主要成分。 （2）豆腥味的防止 ①钝化脂肪氧化酶活性

a.热磨法：脂肪氧化酶耐热性较低，经轻度热处理就可以达到钝化要求。实践证明，温度高于80℃可以抑制脂肪氧化酶的活力。目前豆奶生产中广泛采用80℃以上的热磨方法，这是一种解决产品豆腥味的有效手段。这一方法后来得到了改良，即将大豆浸泡在50℃～60℃、含有0.2% NaOH的溶液中2h，用清水洗净后，边加热水边磨碎，可以显著改善豆乳风味和口感，目前此方法已经得到了广泛的应用。

b.预煮法：将脱皮大豆在沸水中煮30min以钝化脂肪氧化酶，水中可加入0.25%NaHCO3，也可以减少大豆低聚糖的含量，增强去豆腥味效果。 c.干热法：具体操作是将大豆脱皮压扁，在挤压式加热膨化装置中用蒸汽和加压方法灭酶和破坏营养因子，在常压下膨化，使大豆组织软化，然后粉碎。这是美国农业部（USDA）采用的方法。

另外还可以利用调节pH值法、高频电场处理等方法钝化脂肪氧化酶活性。 ② 豆腥味的脱除

真空脱臭法是一种脱除豆腥味的有效方法。具体方法是将热的产品于高温下喷入真空罐中，部分水分瞬间蒸发，同时带出挥发性的不良风味成分，由真空泵抽出，脱臭效用显著。但此法设备昂贵，操作复杂。另外还可以利用酶法脱臭以及豆腥味掩盖等方法脱除豆腥味。 2.苦涩味

苦涩味的存在主要是因为苦涩味物质的存在（大豆异黄酮、大豆蛋白水解物、大豆皂苷）。去除苦涩味的办法有：

①可以在低温下，添加葡萄糖酸-δ-内酯，以钝化酶的活性达到去除苦涩味的

目的。

②在豆乳饮料制造前处理中，将大豆浸于65℃热水中，并加入少量碳酸氢钠，浸泡2～5个小时，并将这些溶液与大豆一同磨浆。

③将大豆放入沸水中加热5～7min，然后用碳酸氢钠水溶液磨浆，加热至70℃，过滤成豆浆。

④在pH2～6的条件下，用酸性蛋白酶作用于由大豆抽提的蛋白溶液，中和使pH=6～7，通过活性炭处理，制取无苦涩味的豆乳。 3. 抗营养因子

（1）胰蛋白酶抑制物 可以抑制胰脏分泌的胰蛋白酶的活性，降低蛋白质的营养价值。它耐热性强，不易破坏。

（2）胀气因子：棉子糖（三糖）、水苏糖（四糖）等低聚糖类。在生产过程中，胀气因子在浸泡和脱皮工序中可以部分除去；在离心分离去豆渣时也可以带走少量。但是其主要部分还是存在于产品中。可以用微生物酶水解低聚糖的方法或超滤和反渗透技术除去大豆蛋白中的寡糖和其他抗营养因子。

（3）脂肪氧化酶 大豆中这种脂肪酶的活性很高。当大豆的细胞壁破碎后，只需有少量水分存在，脂肪氧化酶就可以与大豆中的亚油酸和亚麻酸等底物反应，发生氧化降解。

（4）血球凝集素 豆奶中的血球凝集素的耐热性低于胰蛋白酶抑制物，因此加热条件仅需钝化胰蛋白酶抑制物即可，经过加热杀菌的豆乳可以安全饮用。 消除以上这些不良因子是生产高质量豆奶的关键，同时由于大豆中存在着100℃杀不死的耐热微生物，因此必须在130～140℃进行超高温杀菌。这样，生大豆中所含的种种有害物质也由于充分的蒸煮、加压、加热处理被分解为无活性的无害物质，从而被完全除去。

4.组织粗糙，稳定性差，豆乳存放时会产生沉淀 均质时要注意温度和压力的选择。

在二次均质处理中，第一次均质时温度是最重要的因素，不管第二次均质时温度高或者低，只要第一次均质温度高（一般为82℃），则可得到口感非常好的制品；若第一次均质温度低，第二次均质温度高（一般为82℃），也可以得到良好制品。 压力方面，正好相反。在二次均质时的压力比一次均质时的压力更为重要。较高的二次均质压力可以弥补一次均质压力低的不足。从经济上考虑，一般以两次均质压力均为230kg/cm2，即22.5Mpa为宜。 三、含乳饮料（milk beverage） 分类

配制型含乳饮料： formulated milk beverage 发酵型含乳饮料： fermented milk beverage

乳酸菌饮料： lactobacillus beverage

●以乳或乳制品为原料，加入水，以及食糖和 （或）甜味剂、酸味剂、果汁、茶、咖啡、植 物提取液等的一种或几种调制而成的饮料。

原料乳的验收→预处理→巴氏杀菌→配制→均质→杀菌→罐装→保温→分销 以乳或乳制品为原料，经乳酸菌等有益菌培养发酵制得的乳液中加入水，以及食糖和（或）甜味剂、酸味剂、果汁、茶、咖啡、植物提取液等的一种或几种调制而成的饮料，如乳酸菌乳饮料。根据其是否经过杀菌处理而区分为杀菌（非活菌）型和未杀菌（活菌）型。

原料乳的验收→预处理→巴氏杀菌→冷却→接种与发酵→冷却→配料→均质→杀菌→罐装→保温→分销

以乳或乳制品为原料，经乳酸菌发酵制得的乳液中加入水，以及食糖和（或）甜味剂、酸味剂、果汁、茶、咖啡、植物提取液等的一种或几种调制而成的饮料，根据其是否经过杀菌处理而区分为杀菌（非活菌）型和未杀菌（活菌）型。 第七章 饮用水类生产工艺 一、概述 1.饮用水的定义 2.饮用水的分类

（1）饮用天然矿泉水 （4）饮用纯净水 （2）饮用天然泉水 （5）饮用矿物质水 （3）其他天然饮用水 （6）其他饮用水 ●drinking water

●是指密封于容器中可直接饮用的水。 饮用天然矿泉水

drinking natural mineral water

采用从地下深处自然涌出或经钻井采集的、未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体的；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然周期波动范围内相对稳定的水源制成的制品。 饮用天然泉水

drinking natural spring water

采用从地下自然涌出的泉水或经钻井采集的、未受污染的地下泉水且未经过公共供水系统的水源制成的制品。

其他天然饮用水

other natural drinking water

采用未受污染的水井、水库、湖泊或高山冰川等且未经过公共供水系统的水源制成的制品。 饮用纯净水

purified drinking water

以符合GB 5749的水为水源，采用适当的加工方法，去除水中的矿物质等制成的制品。

饮用矿物质水

mineralized drinking water

以符合GB 5749的水为水源，采用适当的加工方法，有目的地加入一定量的矿物质而制成的制品。 其他饮用水

other drinking water

以符合GB 5749的水为水源，采用适当的加工方法，不经调色处理而制成的制品，如添加适量食用香精（料）的调味水等。 二、饮用天然矿泉水生产工艺

（一）饮用天然矿泉水的技术要求(了解) 1.界限指标： 2.限量指标： 3.感官指标： 4.污染物指标： 5.微生物指标： 界限指标

●饮用天然矿泉水必须有一项或一项以上达到所规定的界限指标值的要求，方可称为饮用天然矿泉水。 限量指标

●饮用天然矿泉水中的某些元素和组分不得超过所规定的限量值。 ●限量指标共有1。 感官指标

●饮用天然矿泉水对色度、浑浊度、臭、味、肉眼可见物等感官指标都有较严格的要求。

◎色度应不超过15度，并不得呈现其它异色； ◎浑浊度（NTU）应不超过5度；

◎不得有异臭、异味，应具有本矿泉的特征口味； ◎允许有极少量的天然矿物盐沉淀，但不得含有 异物。 污染物指标

●开发饮用天然矿泉水资源，必须在水源地设立卫生防护带，以避免水质遭受污染。

●饮用天然矿泉水的污染物含量必须符合污染物指标的要求。 微生物指标

（二）饮用天然矿泉水生产工艺

引水→曝气→过滤→杀菌→（充气）→灌装 1.引水 2.曝气

●目的: 脱除气体（CO2、H2S）、氧化铁和锰 ●方法：使矿泉水与经过净化的空气充分接触 ●是生产不含CO2气体的一般矿泉水的单元操作。 3．过滤

●目的：除去不溶性的杂质和微生物等 ●方法：粗滤：砂缸过滤 除去大的颗粒 精滤：砂棒过滤器 去除有机物和细菌 超滤：可去除有机物、微生物（包括病毒） 4.灭菌

●矿泉水的灭菌：采用臭氧杀菌和紫外线杀菌。 ●灌装车间的灭菌：可用0.2%的山梨酸喷洒。 ●瓶、盖灭菌：可先用消毒剂消毒后，再用无菌矿 泉水冲洗干净；也可采用臭氧或紫 外线杀菌。 5．充气、灌装

三、纯净水

●成分：完全由水分子所构成，但实际生 产上允许含有很少量的盐类。 ●种类： 蒸馏水

太空水

●生产过程：原水 净化 脱盐 灭菌