2022年饮料工艺学.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 饮料工艺学第一章 绪论1、饮料: 传统定义是指经过加工制作,供人饮用的食品,以供人们生活必需的水分 85%和养分成分,到达生津止渴和增进身体健康的目的;软饮料:是指全部能供应水分和养分成分,的的非酒精饮料;2、常见饮料种类以到达生津止渴和增进身体健康为目(1)碳酸饮料 包括果汁型碳酸饮料、果味型碳酸饮料、可乐型碳酸饮料、其他型碳酸饮料(2)果汁和蔬菜汁类包括: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、复合果蔬汁浆及饮料、果肉饮料、发酵型果蔬汁饮料、水果饮料和其他果汁饮料;(3)蛋白饮料类包括
2、:含乳饮料、 植物蛋白饮料和复合蛋白饮料3 类;其中含乳饮料分为:配制型含乳饮料、发酵型含乳饮料和乳酸菌饮料;(4)包装饮用水类 包括:饮用自然矿泉水、 饮用自然泉水、其他自然水饮用水、饮用纯洁水和其他包装饮用水(5)茶饮料类 包括:茶饮料茶汤、茶浓缩液、调味茶饮料和复合茶饮料;调味茶饮料又分为: 果汁茶饮料果味茶饮料、 奶茶饮料和奶味茶饮料、 碳酸茶饮料和其他调味茶饮料;(6)咖啡饮料类 包括:浓咖啡饮料、咖啡饮料和低咖啡因咖啡饮料(7)植物饮料类 食用菌饮料、 藻类饮料、 可可饮料、 谷物饮料和其他植物饮料(8)风味饮料 包括:果味饮料、乳味饮料、茶味饮料、咖啡味饮料和其他风味饮料(9)特
3、别用途饮料 包括:运动饮料、养分素饮料和其他特别用途饮料(10)固态饮料 包括:果汁粉、豆粉、茶粉、咖啡粉、果味型固体饮料、固态汽水、姜汁粉(11)其他饮料类其次章 饮料用水及水处理1、常见水源种类及特点(1)地表水 特点:水量丰富,矿物质含量低;水质不稳固,简洁受污染,杂质较多,目前污染比较严峻;硬度1.08.0mmol/L ;常见杂质:黏土、沙、水草、腐殖物、昆虫、微生物、无机盐等,有时仍有有害物质如工业废水;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2地下水 特点:水质较澄清,水温稳固,矿物质含量高;硬度在 210m
4、mol/L,有的高达 1025mmol/L;3城市自来水 特点:水质好且稳固,到达饮用水标准;水价高,增加成本;2、水中常见杂质主要有三种:溶解物质、胶体物质、悬浮物质杂质分类真溶液中溶胶体悬浮物解物质粒径 mnm毫微 米特点透亮光照下混浊混浊肉眼可见常用处理离子交换自然沉降、过滤法混凝、澄清、过滤3、反应水质的指标的含义、相互间的关系及负面影响1水的硬度: 是指水中离子沉淀肥皂的才能;水的总硬度 =水的临时硬度碳酸盐硬度+永久硬度非碳酸盐硬度临时硬度 又称碳酸盐硬度,主要是指水中钙、镁的重碳酸盐,其次是水中钙、镁 的碳酸盐, 这些盐类一经加热煮沸就能生成溶解度很小的碳酸盐沉淀下去,硬度 大部
5、分可除去;永久硬度 又称非碳酸盐硬度,是指水中钙、镁的氯化物CaCl2,MgCl2 、硫酸盐CaSO4,MgSO4,硝酸盐 CaNO32、MgNO32等盐类的含量, 这些盐类经加热煮 沸不会发生沉淀,硬度不会发生变化;水的硬度有许多表示方法, 我国采纳的表示方法与德国度相同;国际通用单位是 mmol/L 意为:1L 水中含有相当于 100mg的碳酸钙 CaCO3;德国度 d, d;负面影响:水的硬度过大对饮料的质量影响为:A、CaHCO32等与有机酸反应产生沉淀,影响产品感官质量名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - B
6、、非碳酸盐硬度过高时,会使饮料出现盐味;C、在洗瓶时,在浸瓶槽上形成水垢,增加烧碱的用量;(2)水的碱度 水的碱度 是指水中能与 H+结合的 OH-、CO32-、HCO3-的含量,以 mmol/L 表示;水中 OH-、CO32-、HCO3-的总含量为 水的总碱度 ,其中 OH-的含量称为氢氧化物 碱度 HCO3 -的含量称为重碳酸盐碱度;水的碱度过大对饮料质量的影响:A、与饮料中有机酸反应,转变饮料的碳酸比与风味;B、会降低饮料的酸度,使微生物简洁生存;C、与果汁里的某些成分反应,产生沉淀;D、与金属离子反应形成水垢,产生不良气味;E、影响二氧化碳的溶解;总碱度和总硬度的关系:自然水中的总碱度
7、通常与该水中的临时硬度大小相符合;总碱度大于总硬度时,说明该水中存在氢氧根、碳酸根,属于碱性水;总碱 度大于总硬度时, 说明水中存在钙、 镁离子的氯化物, 碳酸根和氢氧根基本上不 存在,属于非碱性水,假设钙镁离子与氢氧根碳酸根同时存在,就会生成沉淀;4、水的处理 包括混凝沉淀、过滤、硬水软化、消毒1混凝沉淀定义 :是指在水中加入某些溶解盐类,使水中细小悬浮物或胶体物质相互吸附结合而成较大颗粒,从水中沉淀下来的过程; 适合除去水中细小悬浮物和胶体物质;混凝剂:分为铝盐和铁盐;铝盐有明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等;铁盐包括硫酸 亚铁、硫酸铁及三氯化铁 3 种;2水的过滤方法、原理、过程 方法 :机械过
8、滤、滤料过滤、过滤器过滤 原理 :阻力截留:发生在滤料表层 重力沉降:发生在滤料深层 接触凝结:发生在滤料深层 过程 :过滤工艺过程分为:过滤和冲洗 过滤:为生产清水的过程 冲洗:是从滤料外表冲洗掉污物,使之复原过滤才能的过程 多数情形下过滤和冲洗的水流方向相反3硬水软化方法及原理,适用范畴及软化后水的特点名师归纳总结 A、石灰乳软化法原理:在水中加入石灰等化学药剂, 在不加热的条件下除去水第 3 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 中的 Ca2+、Mg2+,降低水的硬度,到达软化目的,这种方法称为石灰软化法;石灰添加量可按下式运算 :G
9、=【56DHca+Hmg+CO2+0.175】/ K1000 【G 为需投加的石灰量kg/h;D 为处理水量 t/h ;Hca 为原水的钙硬度mol/L ;Hmg 为原水的镁硬度mol/L ;CO2 为原水中游离的 CO2 量mol/L ;0.175 为石灰的过剩量; K 为工业用石灰纯度一般为60%85%; 56 为 CaO的摩尔质量;】依据体会,每降低 1m3水中临时硬度 1 度,需添加纯 CaO10g;每降低 1m3水中 CO2的浓度 1mg/L,需加纯 CaO 1.27g;适用:碳酸盐硬度较高,非碳酸盐硬度较低,无需高度软化的水;锅炉用水和洗瓶用水;软化后特点: 碳酸盐降至 0.2 0
10、.4mmol/L , 碱度降至 0. 4 0. 6 mmol/L ;有机物除去25,硅酸化合物可降3035;原水中铁残留量0.1mg/L ;B、离子交换法 原理:是使用带交换基团的树脂,利用树脂离子交换的性能,去除水中的金属离子; 树脂中的交换基团按水处理的要求,将原水中所不需要的离子通过交换而临时占有, 然后再将它释放到再生液中, 使水得到软化的水处理方 法;再生的原理是水处理的逆反应;再生方法:顺流式和逆流式 离子交换树脂的分类 依据树脂所带化学官能团的性质分类:阳离子交换树脂 分为强酸性和弱酸性树脂 分为强碱性和弱碱性树脂 阴离子交换树脂 强酸性阳离子交换树脂一般不受 pH限制 弱酸性阳
11、离子交换树脂的交换才能随 pH值增加而提高 强碱性阴离子交换树脂使用的 pH值范畴没有限制弱碱性阴离子交换树脂pH值越低,交换才能越强;C:反渗透法 原理:半透膜是一种只能让溶液中的溶剂单独通过而不让溶质通过的挑选透性膜,它的孔径大多10 10-10m;当用半透膜隔开 2 种不同浓度的溶液时,稀溶液中的溶剂就会透过半透膜进入浓溶液一侧,渗透作用, 溶液的两侧在平稳后会形成液面的高度差,这种现象叫渗透; 由于 由这种高度差所产生的压力叫渗透压; 假如在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂就会由浓溶 液一侧通过半透膜进入稀溶液中,这种现象成为反渗透;应用范畴:太空水、纯洁水、蒸馏水等制备;酒
12、类制造及降度用水;医药、电子等行业用水名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的前期制备;化工工艺的浓缩、别离、提纯及配水制备;锅炉补给水除盐软水;海水、苦咸水 淡化;造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理;4、水的消毒 包括:氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒 氯消毒原理 :消毒剂是通过与病原体细胞在新陈代谢过程中所必需的酶作用,使 所以对病菌的 酶失去活性而导致细胞死亡的; 由于酶是在细胞原生质内产生的,化学消毒在理论上是分两步进行的:穿透细胞壁;与细胞中的酶反应;几种常用的氯消毒剂1漂白粉 有效氯含量是 36% 2次氯酸钠
13、 杀菌才能较强 在水中分解缓慢,能逐步释放出次氯酸3氯胺 第三章 饮料常用的辅料 1、常见甜味剂及其使用特点 砂糖、葡萄糖浆、阿力甜、山梨糖醇、甜美素、异麦芽酮糖醇葡萄糖浆: 用葡萄糖浆生产饮料可降低成本,但其加入量不行过多, 通常为加入的砂糖总糖量的 57;葡萄糖浆量加入过多会使物料的粘度增加,因而影响饮料的口感;阿力甜:最大使用量为 0.1g kg;山梨糖醇:在饮料中的参考用量为 70g/kg ;甜美素:它仍有掩盖别的甜味剂苦味的作用,因此,常将其与糖精一起混合使用;甜美素在饮料中的最大使用量为 0.65g/kg ;用异麦芽酮糖醇生产的食品可供糖尿病人食用,可按生产需要适量使用;2、常见酸
14、味剂及其使用特点不致龋;异麦芽酮糖醇在饮料中柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、磷酸、葡萄糖酸及富马酸 柠檬酸:使用量依据饮料的品种而定, 一般为 0.05 0.25%;柠檬酸的酸味特点:酸味圆润、柔和、爽快、可口,入口后即可到达最高酸味感觉,后味连续时间较 短;苹果酸:酸味强度是柠檬酸的 圆润口感的成效;1.2 倍,苹果酸与柠檬酸混合使用,有增强酸味、乳酸:乳酸乳酸的酸味强度是柠檬酸的 1.2 倍,有涩味、收敛味,与水果的酸味不同,切忌在果味和果汁饮料中使用乳酸;酒石酸:酒石酸的酸味强度是柠檬酸的 以混合使用成效最正确;1.2 1.3 倍,有涩味和收敛味; 使用时名师归纳总结 - - - - -
15、- -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 磷酸: 磷酸的酸性比柠檬酸和酒石酸剧烈,但口感酸味弱,有涩味;葡萄糖酸:具有与柠檬酸相像的酸味,稍有臭味,酸味强度是柠檬酸的 0.5 倍,常与其他酸味剂混合使用;富马酸具有特殊的酸味, 酸味强度是柠檬酸的1.8 倍;富马酸钠的溶解度比富马酸约大 10 倍,酸味比富马酸更好,酸味强度是柠檬酸的 0.6 0.7 倍;3、合成色素与自然色素的特点合成色素: a、较自然色素颜色明艳 b 、着色力好,牢度强 c、可任意调色 d 、质量稳固,价格低自然色素:采自自然色素,其色素含量和稳固性不如合成色素,但安全性高,因此,进展很
16、快;第四章 碳酸饮料1、CO2在碳酸饮料中的作用a、凉爽解暑b、抑制微生物生长,延长饮料货架寿命c、突出香味,增强饮料的风味特点d、增加对口腔的刺激,给人以爽口感2、碳酸饮料生产和灌装方法:3、原糖浆的制备方法 制备方法:一次灌装、二次灌装A. 溶糖方法:间歇式【冷溶和热溶蒸汽加热和热水】和连续式 冷溶法特点:较热熔法设备简洁;省去了加热和冷却过程,削减了费用;溶解时间较长;所需设备大,利用率低热熔法特点: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;别 离出凝固糖中的杂质;溶解快速,短期内可生产大量糖液4、调和糖浆调配的投料次序及遵循的原就投料的一般次序: 糖液防腐剂甜味剂酸味剂果
17、汁乳化剂稳固剂色素香精加水定容遵循原就: a、调配量大的先调入,如糖液、水b、配料间简洁发生化学反应的间开调入,如酸和防腐剂 c 、黏度大、易起泡的原料较迟投入,如乳化剂、稳固 剂、挥发性的原料最终调入,如香精、香料 5、原糖浆和调和糖浆的区分6、二氧化碳溶解度:在肯定的温度和压力下,二氧化碳在水中的最大溶解量叫做二氧化碳在水中的溶解度;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表示溶解度的方法 :关于气体溶解度的表示方法, 我国一般用溶于液体中的气体容积来表示;碳酸饮料中常用的溶解量单位叫“ 本生容积” ,简称“ 容积”
18、 :在 0.1MPa、温度为 0时,溶于一单位容积内的二氧化碳容积数;碳酸化原理 :实际上是一个化学过程;这个过程听从亨利定律和道尔顿定律;7、影响液体中二氧化碳含量的因素 a、二氧化碳气体的分压 b、水的温度 c、气体和液体的接触面积与时间 d、气液体系中的空气含量 e、液体种类及存在于液体中的溶质 8、二氧化碳的需求量 依据气体常数 1mol 气体在 0.1MPa、0时为 22.41L, 因此 1molCO2在 T时的体 积: Vmol273+T/273 22.41L 就: G理 V 汽 N/Vmol式中: G 理为 CO2理论需要量; V 汽为汽水容量 L忽视了汽水中其它成 分对 CO2
19、溶解度的影响以及瓶颈间隙部分的影响 ;N为气体吸取率即汽水含 CO2 的体积倍数; 44.01 为 CO2的摩尔质量 g; Vmol 为 T下 1molCO2的容积例题P90:某汽水厂生产 355ml/ 罐的汽水, 24 罐为 1 箱,CO2的吸取率为 3,问生产 100 箱汽水理论上需要多少克CO2 室温为 25 ?先运算 25 时 CO2的 Vmol,再运算 CO2的理论需要量 G理 Vmol=273+25/273 22.41=24.46L G 理=0.355 24 100 3/24.46 44.01 =4600g 一个钢瓶装 20kgCO2,问能生产容量为355ml/ 罐、气体吸取率为3
20、.5 的汽水多少箱 24 罐每箱、 CO2的利用率为 40%、室温为 25 ?第一算出每箱汽水的理论需要量 G 理=0.355 24 3.5/24.46 =53.654g 然后运算实际需要量G实= G 理/40%=134.14g 设能生产汽水的箱数为 N,就 N=20 1000/ G 实=149箱9、碳酸化设备1)二氧化碳气调压站名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2)水冷却器 3)汽水混合机 a 、薄膜式 b 、喷雾式 c 、喷射式 d 、填料塔式 e 、静态 10、碳酸饮料常见的质量问题及处理方法 1杂质 包括:
21、灰尘、刷毛、大片商标纸、蚊虫、苍蝇及其他昆虫 缘由:瓶子、瓶盖未洗洁净;水、糖及其他辅料含有杂质;机件碎屑或管道沉淀 物等 解决方法:加强洗瓶工序的治理;原辅料过滤;掌握易损件的磨损,管道定期清 洗 2浑浊与沉淀 表现:显现白色絮状物,饮料混浊不透亮,瓶底生成白色或其他沉淀物 缘由:物理作用、化学反应、微生物 a、物理变化引起的 现象:周内显现混浊、不透亮、瓶底有一层云雾水,或微小颗粒沉积瓶底 缘由:水过滤不完全,矿物杂质清除不洁净;瓶子未洗涤洁净,附着于瓶壁的杂 质被水浸泡后形成;水质不适也会显现混浊或不透亮;解决方法:严格洗瓶、验瓶及水处理 b、化学变化引起的混浊沉淀 缘由:原辅料之间相互
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