第四章 碳酸饮料

向糖浆注入碳酸水时容易激起多量的泡沫，造成
二氧化碳损失增加及罐装量不足，所以糖浆在罐
装前要先冷却，使其温度接近碳酸水的温度。另 外，由于糖浆没有经过二氧化碳气体饱和，与碳
酸水混合后的成品中含气量下降，所以采用这种
方式时，必须提高碳酸水的含气量，以便调和后
达到预期成品的含气量。
该方法的优点是结构简单，操作简便，设备便宜;缺点
热溶法 优点：对砂糖有杀菌 作用，时间短 缺点：能耗高
热水溶解法具体流程：
（50～55℃）热水搅拌溶糖－粗过滤－（90℃）杀菌精滤－ 冷却（至20℃）－糖液
另外，有的公司自动控制程度较高，大多数采用连续式溶
糖方法。这种方法连续操作，生产效率高，糖液质量好， 浓度误差小，但设备投资大。
2. 糖液的过滤
汽水发展速 度快的原因
3）发明了帽形软木塞和皇冠盖，使汽水 能进行运输，并能贮存一定时间，可保 持CO2的一定含量。 4）美国成功的制造出机械化汽水生产线，
更促进了汽水的工业化发展。
第二节：汽水生产设备
设备
水处理
冷冻
碳酸化
配料
灌装
清洗
二 分类
果汁型 果味型
果汁≥2.5%，固形物8-10%，酸0.2-0.3%，CO2：22.5倍；如桔汁 果汁﹤2.5%，糖8-10%，酸0.1-0.2%， CO2：2-4倍， 如桔子汽水 含焦糖色素、可乐香精、水果香精或类似可乐、水 果型的混合香气 以甜味剂全部或部分代替糖类，热量每 100ml 不高 于75J 含有植物抽提物或非果香型的食用香精为赋香剂的 碳酸饮料；
于原料带入的杂质，一方面要加强对工艺的控制，通过多次
过滤清除杂质，另一方面也要对原料的质量严格检测。
另外，管道的沉积物也会导致饮料中产生杂质，因此所有管
道都应定期清洗，定期用酸液、碱液排除沉淀物，保持清洁 状态。
2.二氧化碳含量不足
二氧化碳含量低容易引起饮料变质，主要是由于二氧化碳含
量低，对微生物的抑制作用不够。
碳酸 饮料
可乐型
低热 量型
其他型
水处理系统
由于各地水质不同， 各厂 的经济条件不一， 所采用的水处理方 法也有差别。
制冷系统
主要作用在于冷却灌装 用的软水和混合糖浆， 保证水的温度足够低， 最大程度的保留CO2。 制冷方式：直冷式，间 接冷式 制冷设备：压缩机、贮 氨罐、减压阀、油氨分 离器、蒸发器、冷凝器、 冷却器
具有特殊的杀口感
饮用碳酸饮料时，二氧化碳的气压对口腔产生刺激性的杀口感。
二、 二氧化碳在水中的溶解度 1.碳酸化原理
饮料生产中将二氧化碳和水混合的过程称为碳酸化过程。碳
酸化程度直接影响产品质量和品味，是碳酸饮料生产中的重 要步骤。
碳酸化作用是在压力的作用下，将二氧化碳气体与水混合生
根据不同碳酸饮料的要求，在糖液中加入酸味剂和香精、色 素、防腐剂等混合均匀，即为调和糖浆或调味糖浆。
调配顺序应该考虑几个原则： 调配量大的先加入，如糖液、水； 配料中容易发生化学反应的隔开调入，如酸和防腐剂； 粘度大、起泡性原料较迟调入，如稳定剂； 挥发性原料最后调入，如香精香料。
一般顺序如下： 糖液－防腐剂－酸味剂－果汁－色素－香精－加水至规定容积
是灌装速度较慢，灌装液位难以准确控制，排气时会带出一部 分co2，对泡沫多、含气量大的品种如可乐饮料，常常发生灌 装困难。
二. 碳酸饮料常见质量问题
1.杂质
像体积极小的灰尘、毛刷毛、甚至一些纸屑、虫子等。这些
杂质很大程度上可能是由原料带入的。一般而言，水和砂糖 最易带入杂质，而酸、色素、香料等辅料里的杂质较少。对
糖液的配制也可采用浓糖浆进行调配。
例1：用57%糖液配制100L55%的标准糖浆，应加57%的
糖液多少kg？应加水多少kg？（已知57%的糖液密度 为1.271；55%的糖液密度为1.263）
(4)填料塔式碳酸化混合机 此种混合机为立式圆柱体，塔内装有塔板，塔板上填充玻璃 珠或瓷环，水喷洒在填料上，可扩大与co2的接触面积并延长接
触时间，装上可变饱和度装置即可调节co2的溶解量.该种混合机
多用于水的碳酸化而不用于饮料糖浆的碳酸化，因为后者不易清 洗。
第三节 碳酸饮料的罐装
一. 罐装方法
工艺过程简单，便于掌握
设备投资少，易于操作
生产规模较小，适合于小型工厂
调整配方容易，便于转向
5.
底料占据体积，刹口感较小
二．一次灌装法（预混法）
汽水混合
一次灌装法特点
1 2 3 工艺过程复杂，但自动程度较高；
设备复杂，投资大
生产规模大，适合大型连续化工厂 调整配方较难，刹口感强
4
第四节 糖浆的制备和配合
2）喷雾式混合机 这种混合机在碳酸化罐的顶 部有旋转喷头或离心式雾化 器 ( 图 3-3)，水或饮料经过雾 化，与 CO 2 混合，大大增加了 接触面积，提高了 CO 2 在水中 的溶解度，同时缩短了液体 和 CO 2 的作用时间，提高了碳 酸化效率。
(3)喷射式碳酸化混合机
这种混合机又称文丘里管式混合机，水或混合液在一定压力下 进入一个狭窄的文丘里管，在管道的咽喉处连通co2的进口， co2通过管道进入，因为压力差促使水爆裂成细滴，扩大了与 co2的接触面积，促进了co2的溶解.这种混合机多用于预碳酸化 或追加碳酸化，后面通常接碳酸化罐或板式热交换器，以保证 气体全部溶解。
罐装方法有一次罐装法（premix）和二次罐装法
（postmix）两种。
一次灌装法特点
优点：
糖浆和水的比例准确，罐装容量容易控制，当罐装容量
发生变化时，不需要改变比例，产品质量一致。
罐装时糖浆和水的温度一致，起泡少，二氧化碳含量容
易控制和稳定。很多大型的碳酸饮料公司都是采用这种 方式。
例如糖中含有的胶质会凝聚形成沉淀；
饮料用水中含有杂质； 香精色素用量过多；
配料方法不当，饮料中添加苯甲酸钠过多时，会与柠檬酸作用，
生成结晶的苯甲酸，形成有规则的小亮片沉淀；
管道及罐装设备内清洁与否，布局是否合理也直接关系饮料的
质量，管道内壁若高凸不平以及死角处的杂质容易残留；
微生物对糖和柠檬酸的分解作用，可能形成白色沉淀，多数由
为了保证糖浆的质量，除去砂糖带来的或溶糖过程中带来
的杂质，糖液必须经过净化过滤。
过滤可以采用不锈钢丝网、滤袋等进行自然过滤，也可以
采用板框压缩设备进行加压过滤，若砂糖质量较差，一般 必须采用活性碳净化处理，向热糖浆中加入0.5～1％的活 性炭，同时加入一些助滤剂，如0.1％的硅藻土。
二、糖浆的调配
缺点：
是不太适合带果肉碳酸饮料的罐装，而且设备复杂，混
合机与糖浆接触，清洗与消毒都不太方便。
2.二次罐装法
定义：又称现调式，是指将调和糖浆通过灌浆机定量注入容
器中，然后通过另一灌水机注入经过冷却、碳酸化的水，在 容器内混合而成碳酸饮料的罐装方式。
二次灌装法特点
这种方法由于糖浆和碳酸水的温度不同，在
糖浆制备的工艺流程
砂糖 配料 均质
称量
溶解
过滤 脱气
杀菌
浓度调整 杀菌
冷却 糖浆
冷却
贮存
热水溶糖工艺：
50-55 ℃热水搅拌溶糖
粗过滤
90 ℃杀菌（杀菌不良返回溶糖罐）
39 ℃精滤 冷却20 ℃ 糖液
一 糖溶液的制备
连续式
冷 溶
优点：设备简单；节约燃料。缺点：时间长，设备 利用率低，缺少杀菌工序，对于防止糖浆的污染是 不利的，因此要求车间卫生高，如果存放一天，必 须配成60-65OBx。
第三节：汽水生产工艺
一次罐装法（预调式罐装法、成品罐装法、前混 合法）：新方法，将调味糖浆与水预先按一定比 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。 二次罐装法（后混法、预加糖浆法、现调式罐装 法）：旧方法。
一．二次灌装法（后混法）
二次灌装法特点 1. 2. 3. 4.
配料系统
作用： ①将砂糖溶解过滤后，冷 却到一定温度； ②将糖溶液与需要的配料 包括果汁、香精香料、柠 檬酸、色素等配成混合糖 浆，然后进入灌装程序。 主要设备： 溶糖锅、糖浆过滤器、糖 浆贮罐、糖浆冷却器。
灌装系统
卸瓶机、洗箱机、洗 瓶机、混合机、罐装 机、压盖机、打码机、 检验器、贴标机、装 箱机、CIP自动清洗 设备
成为制造碳酸饮料的始祖。
1807年美国推出果汁碳酸水，在碳酸水中添加果汁
用以调味，这种产品受到欢迎，以此为开端开始工 业化生产。
第一节 糖浆的制备和配合
一. 原糖浆的制备
1. 糖的溶解 把定量的砂糖加入定量的水溶解，制得具有一定浓度的 糖液，一般称为原糖浆或单糖浆。
多采用 热溶法
冷溶法 优点：过程短，成本低 缺点：溶糖时间长，易 污染微生物
第四章 碳酸饮料
碳酸饮料概况
碳酸饮料是指含有二氧化碳的软材料，俗称汽水。
碳酸 饮料
碳 酸 饮 料 历 史
最初的发现是从饮用天然涌出的碳酸泉水开始的。
以后证实 人为地将水和二氧化碳气混合一起，与含
有二氧化碳气的天然矿泉水一样，具有特异的风味。
英国人普里司特莱发明了制造碳酸饱和水的设备，
于微生物的生长，所以应对设备、管道、混合机等部位的密封程度
进行检查和及时维修；
配料工序要合理，注意加入防腐剂和酸味剂的次序；
选用优质的香精和食用色素，注意用量和使用方法
1）香精形成商品性生产，增加了汽水品 种，吸引了各种不同爱好的消费者；
2）液体CO2的制成，减少了生产CO2的 麻烦，进一步有利于工业化生产；
力降低，即进行分解，这个分解反应是吸热反应，当二氧化碳从人体排出 时，就会把人体内的热量带走，起到清凉作用。