食品科学与工程软饮料加工技术复习资料

均质目的：防止脂肪上浮；使吸附于脂肪球表面的蛋白质量增加，缓和变稠现象；提高蛋白质稳定性，防止出现沉淀；增加成品光泽度；改善成品口感。影响因素：▲均质压力：压力越高效果越好，一般采用15-25MPa。▲均质温度：均质温度越高，均质效果越好。70-80℃之间比较适宜。▲均质次数：增加均质次数可提高均质效果。普遍采用的是两次均质。

汽水发展速度快的原因：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；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。

咖啡乳饮料生产中应选择哪种糖作为甜味剂，原因是什么？

通常使用白砂糖，也可使用葡萄糖、果糖以及果葡糖浆等，但在技术上尚有一定难度。咖啡乳饮料是由蛋白质粒子、咖啡提取液中的粒子及焦糖色素粒子等分散成为胶体状态的饮料。加工条件及组成的微小变动，即可导致成分的分离。在采用的条件中，以液体的pH影响最大。当pH值降至6以下，则饮料成分分离的危险性就很大，糖在受热时，pH就会降低。白砂糖在加热的情况下pH变化最小。因此，咖啡乳饮料采用白砂糖，加工技术上易于掌握

20.饮料生产中香精使用的注意事项

①用量：用量过多或不足，都不能取得良好的效果②均与性：香精在食品中必须分散均匀，才能是产品香味一致③其他原料质量：除香精外其他原料如果质量差，对香味效果亦有一定的影响④甜酸度配合：甜酸度配合如果恰当，对香味效果可以起到很大的帮助作用⑤温度：饮料用香精沸点较低，因此糖浆温度需控制在常温下添加香精，避免其挥发

水资源的状况

水是生命之源，地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但其中97.5％的水是咸水，无法饮用。在余下的2.5％的淡水中，有87％是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的水仅占地球总水量的0.26％世界各国地区按水资源量大小排队，前几名依次是：巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、孟加拉国、印度。若按人口平均，中国人均水资源量只相当于世界人均量的1／4。如果未来不解决洪水、缺水和水污染三大问题，水资源将成为我国社会经济发展的最大“瓶颈”之一。防洪减灾、农业用水、城市和工业用水、防污减灾、生态环境建设、水资源的供需平衡、北方的水资源问题、西部地区的水资源问题等八个方面实行战略性的转变。解决办法

节水：主要是农业节水\防止水污染\提高水的利用率\防洪。

水是软饮料生产中重要的原料之一，直接影响到成品的质量。因此全面了解水的性质具有重要意义。

2.2 水源分类及其特点

－－地表水：来源：包括江水、河水、降水、湖水、水库水等，

特点：常含有粘土、砂、腐殖质、钙镁盐类、其他盐类及细菌，另外易受工业废水污染。

－－地下水：井水、泉水和自流井等。

特点：硬度较大、盐含量较大。一般盐含量100--5000mg/L,硬度2-10mg当量/升。

－－城市自来水：是指地表水经过适当的水处理工艺，水质达到一定要求并储存在水塔中的水。

特点：水质好、稳定，符合生活饮用水标准；水处理设备简单，容易处理，一次性投资小；但水价高，使用时要注意控制氯、铁离子含量及碱度、微生物量。

2.3 天然水中的杂质（1）悬浮物质d>0.2 微米，主要有细菌-- 有致病的和对人体健康无妨的；藻类及原生动物-- 嗅、为、色、混浊；泥沙粘土-- 混浊。

对饮料的影响：出现沉淀、影响二氧化碳的溶解、微生物的存在影响产品的风味甚至败坏。

（2）胶体物质在0.001~0.20 微米，包括溶胶-- 如硅酸胶体（无机）；引起水浑浊，高分子化合物-- 腐殖质、腐殖酸胶体（有机），造成水质带色。

2.3 天然水中的杂质（3）溶解物质

①盐类-- 钙镁盐、钠盐、铁盐及锰盐—硬度H（总硬度、暂时硬度、永久硬度）、碱度A及其关系；

A总> H总，水中存在OH-、碳酸根，属于碱水；

A总< H总，水中存在钙镁离子的氯化物，基本没有OH-、碳酸根，属非碱性水；

A总= H总，水中只含有钙镁的碳酸氢盐。

H总过大，饮料出现沉淀、盐味、增加洗涤剂的用量成本增加；

A总过大，出现水垢、改变果汁糖酸比、影响二氧化碳的溶解、有利于微生物的繁殖、沉淀、

②气体-- 氧、二氧化碳、硫化氢、氮气。它们影响碳酸饮料中二氧化碳的溶解度、其它饮料的风味和色泽。

2.6 水的处理

2.6.1混凝沉淀

1.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互相吸附结合而成较大的颗粒，从水中沉淀下来的过程。

2.混凝剂：明矾、硫酸铝、硫酸亚铁和碱式氯化铝。

（1）明矾：一般用量0.001~0.02%

注意使用的条件

--pH值，一般要求被处理的水pH值6.5-7.5，太高或太低都会使氢氧化铝溶解，另外，换会影响它的带电性，pH值<5，带负电荷，>5带正电荷。

--温度，水温要求25~35度，>50度失去混凝作用。

--搅拌，有利于混凝。

（2）硫酸铝：水溶液偏酸，使用时应调pH值6.5-7.5，是生成的氢氧化铝最多。根据实验确定使用量。

（3）硫酸亚铁：对于富含有机质的水不合适，因为当水的pH值<6，铁离子和腐殖酸能生成不沉淀的有色物质。氢氧化铁的生成需要pH >8，所以，用绿矾处理水时，须用调pH。

（4）碱式氯化铝：一般用量0.005~0.01%，pH值6-8，温度20~30度。

3.助滤剂：能提高混凝效果，加速沉淀的辅助药剂。主要有活性的硅酸、海藻酸钠、CMC、聚丙烯胺、PMA、聚丙烯等

混凝剂一般采用精制或粗制硫酸铝、明矾或三氯化铁等。用量为5-10毫克／升。如水中出现藻类，则可投加硫酸铜，用量为1-5毫克／升。为提高水中污物凝聚效果，应适当地向池中投加一定量的纯碱(NaOH)或碱性盐(Na2CO3，)以维持水的PH值在7.2-7.6左右。用量为5—10毫克／升（泳池的水处理）

2.6.2 过滤：

1.原理：阻力截流、重力沉降、接触凝聚。

2.池式过滤：滤料选择原则，化学稳定、不溶于水、无有害物、足够的机械强度、适宜的级配和足够的空隙率。级配滤料的粒径范围及在此范围内各种粒径的数量比例，空隙率滤料的空隙体积和整个滤层体积的比例。

3.砂滤棒过滤：用细微颗粒的硅藻土和骨灰等可燃性物质，成型后在高温下焙烧而成---砂芯（孔径0.002-0.004微米）。

4.活性碳过滤等：主要去处水中的余氯（吸附、催化）。活性碳有腐蚀性，存放时注意

2.6.3 软化（Intenerate）：产品出现沉淀、洗涤液增多，喷嘴堵塞、玻璃瓶发暗、锅炉爆炸。

1.石灰软化法（石灰软化法、石灰-纯碱软化法、石灰-纯碱-磷酸三钠软化法三种）软化方法：间歇法、涡流反应器、连续法

2.离子交换(Ion Excgange)：选择原则，外观、膨胀度、交联度、颗粒度、交换容量；常见的装置，固体床（单床、多床、复床、混合床、双层床）和连续床（移动床、流动床）

3.反渗透（Reverse Osmosis）：反渗透脱盐的机理（氢键理论、优先吸附理论）分离溶剂（水）。

4.电渗析法(Electro Dialysis)：依靠电势，把离子交换树脂制成薄膜，阻断溶质，分离溶质，缺点：水利用率低50%，出现极水和浓盐水。

5.膜分离技术及其特征

膜分离法：用天然或人工合成的高分子膜，以外界压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用来进行水处理和纯净水的生产。常用的膜有4种：（1）微滤膜（microfilteration,MF）：孔径0.1-10μm ，主要去除微粒、细微物质，能有效的去除细菌，对称膜(孔径大小相等)，操作压力0.01-0.2MPa，静态过滤.

与一般深层过滤介质相比具有的特征：

--孔径均匀，过滤精度高，一般作为反渗透的保安过滤。

--空隙率高，流速快，微孔滤膜上有千百万个微孔，微孔体积占膜总体积的70~80%。

--膜薄（厚度0.1~0.15mm），吸附少

--无介质脱落，但易堵塞。

2）超滤膜(ultrafilteration,UF) :孔径0.001-0.1μm ，主要去除分子量大于500 μ的大分子和胶体，能去除全部的病毒和高分子物质，非对称膜（孔径大小不等），操作压力0.1-0.5MPa，动态过滤。

理想的超滤筛分，应尽量避免溶质在膜的表面和膜孔壁上的吸附与阻塞，应选择与被分离溶质之间相互作用弱的超滤膜。

（3）反渗透膜(reverser osmosis,RO) ：孔径0.0001-0.001μm ，主要去除盐分，对氯化钠去除95%以上，操作压力1-10MPa

脱盐的机理：氢键理论(1953,USA,Ried) 、优先吸附理论(20世纪60年代，Canada,Sourirajan

（4）钠滤膜(nanofilteration,NF)：是由反渗透膜发展起而来的一种超低压膜，分离范围介于反渗透膜和超滤膜