【正文】 碳酸飲料生產(chǎn)工藝流程 碳酸飲料的生產(chǎn)工藝流程有兩種，一種是配好調(diào)味糖漿后，將其灌入包裝容器，再灌裝碳酸水（即沖入二氧化碳的水），稱現(xiàn)調(diào)試；另一種是將調(diào)味糖漿和碳酸水定量混合后，再灌入包裝容器中，稱預(yù)調(diào)式。本設(shè)計根據(jù) 一次灌裝工藝流程進(jìn)行設(shè)計。 預(yù)調(diào)式工藝流程（一次灌裝）見圖 31。 飲用水 → 水處理 → 脫氣 → 暫存 → CO2氣 調(diào)味劑、香精等 ↓ 砂糖 → 溶解 → 暫存 → 過濾 → 糖漿調(diào)和 → 定量調(diào)和機(jī) → 帶冷卻的混合機(jī) ↙ 瓶 → 洗凈 → 空瓶檢查 → 裝瓶機(jī) → 軋蓋機(jī) ↓ 制品檢查 ↓ 成品 5月 19 15 2 30 570 150 180 240 6月 22 15 2 30 660 150 210 300 7月 22 15 2 30 660 150 210 300 8月 22 15 2 30 660 150 210 300 9月 22 15 2 30 660 150 210 300 10月 19 15 1 15 285 60 105 120 11月 22 15 1 15 330 60 120 150 12月 22 15 1 15 330 60 120 150 14 圖 31 預(yù)調(diào)式工藝流程 現(xiàn)調(diào)試工藝流程（二次灌裝）見圖 32。 CO2氣 ↓ 飲用水 → 水處理 → 冷卻 →混合機(jī) 調(diào)和劑、香精等 ↘ ↓ 砂糖 → 溶解 → 過濾 → 糖漿調(diào)和 → 冷卻 → 灌漿機(jī) → 裝瓶 機(jī)→ 軋蓋機(jī) ↑ ↓ 瓶 → 洗凈 → 空瓶檢查 混勻機(jī) ↓ 成品 ← 制品檢查 圖 32 現(xiàn)調(diào)試工藝流程 工藝流程說明 飲料用水的水質(zhì)要求和處理 水是飲料生產(chǎn)中的重要原料之一，水質(zhì)的好壞，直接影響成品的質(zhì)量。因此，飲用水的處理非常重要。 （ 1） 天然水源中的雜質(zhì)，按其微粒分散的程度，大致可分為三類：懸浮物、膠體、溶解物質(zhì)，見表 32。 表 32 天然水 源中雜質(zhì)的分類和處理方法 雜質(zhì)微粒/mm 107? 106? 105? 104? 103? 102? 101? 1 10 分類 真溶液 膠體 懸浮物 特征 透明 光照下渾濁 渾濁 肉眼可見 識別 電子顯微鏡 超顯微鏡 普通顯微鏡 常用處理 方法 離子交換 自然沉降、過濾 混凝、澄清、過濾 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設(shè)計 15 （ 2） 飲用水的水質(zhì)要求 飲料用水首先必須符合我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（ GB 5749） ,見表 33。 原糖漿的制備 （ 1） 糖的溶解 把糖溶解于水中，一般稱為原糖漿或單糖漿。必須采用優(yōu)質(zhì)砂糖，溶解于一定量的水中，制成預(yù)計濃度的糖液，再經(jīng)過濾、澄清后供用。其所用水亦必須用純良的水，其水質(zhì)可與裝瓶用水相同。 溶解方法有冷溶法與熱溶法。配 制短期內(nèi)飲用的飲料的糖漿可采用冷溶法；零散飲料，純度要求較高，或要求延長貯藏期的飲料，最好采用熱溶法。 熱溶法的優(yōu)點是： 能殺滅附于糖內(nèi)的細(xì)菌； 可分離出凝固糖中的雜物； 溶解迅速，在較短時間內(nèi)可生產(chǎn)大量糖漿。 冷溶法的優(yōu)點是節(jié)約燃料。 16 表 33 生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 項目 標(biāo)準(zhǔn) 感官性狀和 一般化學(xué)指標(biāo) 色 濁度 臭和味 肉眼可見物 PH 總硬度（以碳酸鈣計） mg/L 鐵 /(mg/L) 錳 /(mg/L) 銅 /(mg/L) 鋅 /(mg/L) 揮發(fā)酚類（以苯酚計） mg/L 陰離子合成洗滌 (mg/L) 硫酸鹽 /(mg/L) 氯化物 /(mg/L) 溶解性總固體 /(mg/L) 色度不超過 15 度，并不呈現(xiàn)其它異 色 不超過 3 度，特殊情況不超過 5 度 不得有異臭、異味 不得含有 ～ ＜ 450 ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ 250 ＜ 250 ＜ 1000 毒理學(xué)指標(biāo) 氟化物 /(mg/L) 氰化物 /(mg/L) 砷 /(mg/L) 硒 /(mg/L) 汞 /(mg/L) 鎘 /(mg/L) 鉻 (六價 )/(mg/L) 鉛 /(mg/L) 銀 /(mg/L) 硝酸鹽（以氮計） /(mg/L) 氯仿 /(μg/L) 四氯化碳 /(μg/L) 滴滴涕 /(μg/l) 六六六 /(μg/L) ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ ＜ 20 ＜ 60 ＜ 3 ＜ 1 ＜ 5 細(xì)菌總數(shù) /(個 /mL) 總大腸菌群 /(個 /L) ＜ 100 ＜ 3 在與水接觸 30min 反應(yīng)不低于 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設(shè)計 17 細(xì)菌學(xué)指標(biāo) 游離余氯 集中 式給水除出 廠水應(yīng)符合上述要求外，管網(wǎng)末梢 水不應(yīng)低于 放射性指標(biāo) 總 α 放射性 /(Bq/L) 總 β 放射性 /(Bq/L) ＜ ＜ 1 （ 2） 糖漿過濾 砂糖加水溶解后，必須進(jìn)行過濾，濾法有自然過濾和加壓過濾兩種。 自然過濾采用錘形厚絨布濾袋，內(nèi)加紙漿濾層，操作極簡單。但濾速流量太慢，不適用于一般工廠，大部分工廠采用加壓濾法。 加壓過濾采用不銹鋼板框壓縮設(shè)備，每塊濾板上配有細(xì)帆布，糖液經(jīng)溶化 后 ，加紙漿為助濾劑，用泵加壓通過濾板，反復(fù)通過，先形成濾層，去除雜質(zhì)得到澄清透明的糖漿備用。助濾劑是 用造紙原料經(jīng)粉碎成漿狀，于糖溶化后加入，其加入量為每 1m2過濾面積，約用 1Kg 紙漿原料。用離心泵加壓，其壓力不超過 ()。 一般操作壓力在 ()左右。如采用 ，65176。Bx 濃度的糖漿流量為 。如果壓力超過 及流量降低時，應(yīng)停止操作，重新更換新的紙漿及濾布。該操作必須在規(guī)定衛(wèi)生條件下進(jìn)行。更換下來的紙漿經(jīng)清洗、干燥后可重復(fù)使用。 如果生產(chǎn)中采用質(zhì)量較差的砂糖，則會導(dǎo)致飲料產(chǎn)生 絮凝物、沉淀物，以致產(chǎn)生異味等，還會使裝瓶時出現(xiàn)大量泡沫，影響生產(chǎn)速度。因此較差的砂糖必須采用活性炭的凈化處理。處理方法為：將糖用活性炭加入熱糖漿中，添加時用攪拌器不斷攪拌?；钚蕴坑昧宽氁曁羌盎钚蕴康馁|(zhì)量而定，一般用量為糖的質(zhì)量 %～ 1%之間?；钚蕴颗c糖溶液接觸 15min，溫度保持在 80℃ .為了避免活性炭堵塞過濾器面層，在通過過濾器前加一些助濾劑（如硅藻土），用量為糖質(zhì)量的 %。過濾時活性炭和助濾劑吸附在過濾面層，糖漿反復(fù)通過過濾器，達(dá)到過濾出來的糖液純凈透明為度。過濾設(shè)備也采用不銹鋼板框壓 濾器。 18 糖漿的配合 原糖漿（加甜味劑） → 加防腐劑 → 加酸味劑 → 果汁 → 香精 → 色素 → 水（碳酸水） （ 1） 防腐劑 防腐劑的作用，是防止食品生產(chǎn)中受到細(xì)菌的污染而造成腐壞，但要首先保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程的衛(wèi)生，才能期待防腐劑所產(chǎn)生的效果。 飲料中常用的防腐劑是苯甲酸鈉，配制濃度為 25%，即一份苯甲酸鈉加三分溫水溶解成溶液，經(jīng)過濾，貯存于清潔容器中備用。在軟飲料中使用量低于 %。 （ 2） 酸 酸被使用于飲料中，以產(chǎn)生酸味，調(diào)整糖的甜味，并突出或補充相關(guān)聯(lián)的香味。 檸檬酸 由于它是柑橘水果的 一種天然組成部分，因此適用于橘子味碳酸飲料。工廠一般常用 50%的檸檬酸溶液。 酒石酸 酒石酸是從葡萄酒生產(chǎn)的副產(chǎn)品中取得的，它比檸檬酸要酸一些，主要用來制備葡萄香味飲料。和檸檬酸用法相同，也溶化成 50%的溶液。 磷酸 由于磷酸的濃度高，價格便宜，所以它是最經(jīng)濟(jì)的酸化劑。使用于碳酸飲料時， 25%碳酸溶液差不多相等于 50%檸檬酸溶液。主要用于可樂型飲料中。 乳酸 乳酸由乳糖所制得，是無色濃稠溶液，味較溫和。一般使用量與檸檬酸相同。 （ 3） 甜味劑（糖精鈉） 糖精鈉為無色呈結(jié)晶體，因系鈉鹽，故 易容于水。它的甜度通常與其質(zhì)量的 300～500 倍蔗糖相等。我國規(guī)定最大的使用量為成品的 %。 （ 4） 果汁 許多水果汁被廣泛用于碳酸飲料中，使用最廣的要屬柑橘類的汁。果汁可分澄清和渾濁的?，F(xiàn)柑橘類果汁都用渾濁狀的，在加工果汁時必須將 榨 出的果汁立即進(jìn)行瞬時巴氏殺菌，以破壞其中果膠酶的活性。以免破壞渾濁度。為了節(jié)約一般采用濃縮汁，如真空離心濃縮。 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設(shè)計 19 （ 5） 色素 由于消費者需要飲料外觀應(yīng)與原果或植物色調(diào)相似，因而需要使用各種著色劑，以吸引消費者。 碳酸飲料中使用的著色劑可分為兩類：天然色素和法定食 用色素。 天然色素有蟲膠色素、紅花黃、辣椒紅、焦糖色、紅曲米、 β －胡蘿卜素、葉綠素、姜黃、甜菜紅等九種。 人造色素有檸檬黃、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、靛藍(lán)等五種。 （ 6） 香精 香精在飲料中是不可缺少的原料，可分為水溶性香精和乳化香精。 碳酸化 碳酸飲料最為重要的性質(zhì)是發(fā)泡性，發(fā)泡程度是由飲料中溶解的二氧化碳量決定的。水或調(diào)配好的飲料吸收碳酸氣，即二氧化碳和水混合的過程稱為碳酸飽和作用或碳酸化作用。 影響碳酸化作用的因素： （ 1） 二氧化碳在碳酸飲料中的作用 清涼作用：喝汽水實際上是喝 一定濃度的碳酸，碳酸在腹中由于溫度升高、壓力降低，即進(jìn)行分解。當(dāng)二氧化碳從體內(nèi)排出時，就把體內(nèi)的熱帶出來，起到清涼作用。 阻礙微生物的生長，延長汽水的貨架壽命：二氧化碳能致死嗜氧微生物，并由于汽水中的壓力能抑制微生物的生長。國際上認(rèn)為 ～ 4 倍含氣量是汽水的安全區(qū)。 突出香味：二氧化碳在汽水中逸出時，能帶出香味，增強風(fēng)味。 有舒服的剎口感：二氧化碳配合汽水中其他成分，產(chǎn)出一種特殊的風(fēng)味，各個不同品種需要不同的剎口感，有的要強烈，有的要柔和，所以各個品種的含氣量不同。如：橙汁汽水，含氣量（容 積倍數(shù)）為 ～ ；可樂汽水，含氣量為 ～ 4；檸檬汽水，含氣量為 ～ 4。 （ 2） 二氧化碳在水中的溶解度 在一定壓力和溫度下，二氧化碳在水中的最大溶解量叫作溶解度。這時氣體從液體中逸出的速度和氣體進(jìn)入液體的速度達(dá)到平衡，叫作飽和。未達(dá)到最大溶解量的溶液叫 20 作不飽和溶液。 二氧化碳在液體中的溶解量依下列因素而定： 氣液體系的絕對壓力和液體的溫度。 二氧化碳?xì)獾募兌群鸵后w中存在的溶質(zhì)的性質(zhì)。 氣體和液體的接觸面積和接觸時間。 （ 3） 飲料中空氣的影響 二氧化碳在液體中的溶解度與液體中 存在的溶質(zhì)的性質(zhì)和二氧化碳的純度有關(guān)。純水較含糖或含鹽的水更容易溶解二氧化碳。二氧化碳?xì)庵械碾s質(zhì)則阻礙二氧化碳的溶解。最常見的影響碳酸化的因素是空氣?？諝獠粌H影響碳酸化的效果，而且對產(chǎn)品來說，能促進(jìn)霉菌和腐敗菌的生長，并能氧化香料使風(fēng)味遭到破壞。 空氣的主要來源： （ 1） 二氧化碳?xì)獠患儯?（ 2） 氣路有漏隙； （ 3） 水中溶解氧、氣泡； （ 4） 抽水管線有漏隙； （ 5） 糖漿中的溶解氧、氣泡； （ 6） 糖漿管線以及配比器管線中空氣的窩存； （ 7） 混合機(jī)內(nèi)及管線中的空氣。 水中的空氣可以用脫氣機(jī)處理。 瓶的預(yù)處理 （ 1） 卸垛 卸垛就是將空瓶或空罐從箱子或托盤移入鏈道中。玻璃瓶線的卸瓶機(jī)利用真空吸附裝置，通過吸爪夾住瓶子，把瓶子從箱子中取出送至鏈道上。這一過程，需要對玻璃瓶進(jìn)行預(yù)檢，以挑出碎瓶、不能清洗的臟瓶及雜瓶等。塑料瓶線、易拉罐線的卸瓶機(jī)主要針對托盤包裝產(chǎn)品，利用升降裝置，將載有空瓶的托盤升至與平臺一致的水平位置，通過推動裝置，將同一層內(nèi)的空瓶移到鏈道，完成輸送工作。 （ 2） 洗瓶 玻璃瓶因?qū)倩厥瞻b，故瓶內(nèi)較臟，采用去污能力較強的火堿清洗，一般火堿濃度為 2%～ %，堿液溫度為 55～ 60℃ ，接觸時間為 10～ 20min。若燒堿濃度在 4%以上或溫度超過 77℃ 時，將對玻璃瓶有損害。玻璃瓶的清洗目前普遍采用的是混合洗液法，即在燒堿中加入燒堿（ 6/4），使之更易洗凈，加入磷酸鈉以改進(jìn)硬水的結(jié)垢，避免硬水使洗出的瓶壁產(chǎn)生污垢；加入葡萄糖酸鈉以利去瓶口鐵銹等。 PET 瓶及易拉罐由于 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設(shè)計 21 采用密封包裝，污染很小，只需使用含氯量（ 3～ 10） 179。10ˉ 6的軟化水瞬間沖洗即可，沖洗壓力保持在 ～ 。 洗瓶的方法分為浸泡、噴射、刷洗三種。 碳酸飲料的質(zhì)量指標(biāo) （ 1） 感官指標(biāo) 色澤和透明度：無色、 澄清、透明（加色素的汽水應(yīng)符合該品種應(yīng)有之色澤）；混汁型汽水應(yīng)具有一定的渾濁感。 外觀：瓶內(nèi)外清潔，瓶頸內(nèi)壁無牢固的油圈，瓶蓋牙口不外張，無銹斑，不漏水和氣。 香氣和滋味：香氣純正，滋味和順，酸甜適中，并符合該品種應(yīng)有的風(fēng)味。無異臭、無異味。 雜質(zhì)：無肉眼可見的外來雜質(zhì)（果汁型汽水允許少量果肉）。 均勻度：沒有分層現(xiàn)象，液面距 瓶蓋 6cm。 泡沫：倒入杯內(nèi)，泡沫高 2cm 以上，持續(xù)時間 2min 以上。 （ 2） 理化指標(biāo) 表 34 理化指標(biāo) 分類 項目 果汁型和果味型 可樂型 其他型 高糖 中糖 低糖 可溶性固形物（ 20℃ 折光計法） % ≥10 ≥6.5 ≥ 4.0 ≥ 二氧化碳?xì)馊萘浚?20℃ 容積倍數(shù)） ≥ ≥ ≥ 總酸（以 1 分子水檸檬酸計）（ %） ≥0.12 ≥0.10 ≥0.06 ≥ ≥ 甜味劑 按 GB 2760 規(guī)定 22 苯甲酸鈉含量（克 /千克） 著色劑 按 GB 2760 規(guī)定 乳化劑 按 GB 2760 規(guī)定 食用香料 按 GB 2760 規(guī)定 砷（以 As 計）（毫克 /千克） 鉛（以 Pb 計）（毫克 /千克） 銅（以 Cu 計）（毫克 /千克） （ 3） 微生物指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù) ≤100 個 /毫升，大腸桿菌群 ≤3 個 /100 毫升，致病菌不得檢出。 （ 4） 保質(zhì)期： 3 個月無沉淀變質(zhì)。 生產(chǎn)物料衡算 原輔料用量計算： 下面以可樂型碳酸飲料為例： 可樂香精 %，白砂糖 7%，檸檬酸 %，甜蜜素 %，磷酸（ 85%） %，焦糖色 %，苯甲酸鈉 %。 設(shè)成品在生產(chǎn)過程中損失為 % 則： 損失量 15000179。 %=75 千克 需生產(chǎn)成品量為 15000+75=15075 千克 本設(shè)計采用塑料瓶包裝，其容量約為 500mL，約為 千克，則每班能生產(chǎn)可樂型碳酸飲料： N=15000/=30000 瓶 班產(chǎn) 15 噸成品需加入白砂糖： 15075179。 7%= 千克 檸檬酸： 15075179。%≈ 千克 第 3 章 碳酸飲料工廠工藝設(shè)計 21 甜蜜素： 15075179。%≈ 千克 焦糖色： 15075179。%≈2 千克 22 可樂香 精： 15075179。%≈1 千克