一、簡(jiǎn)介
定義：碳酸飲料(Carbonated Drinks)是指在一定條件下充入二氧化碳?xì)獾闹破?。不包括由發(fā)酵法自身產(chǎn)生二氧化碳?xì)獾娘嬃虾虲O2氣含量在5%%以下，酒精含量0.5%以上的硬飲料，要求成品中CO2氣的含量(20℃時(shí))達(dá)一定的體積倍數(shù)。不同產(chǎn)品要求CO2體積倍數(shù)不一樣。
二、二氧化碳的作用
1.清涼作用：碳酸分解，這個(gè)分解是吸熱反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳從體內(nèi)排放出來(lái)時(shí)，就把體內(nèi)的熱帶出來(lái)，起到清涼作用。
2.阻礙微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)汽水貨架壽命：上認(rèn)為3.5～4倍含氣量是汽水的安全區(qū)
3.突出香味：
4.有舒服的剎口感：二氧化碳配合汽水中的氣體成分，產(chǎn)生一種特殊的風(fēng)味
三、碳酸化原理(汽水混合原理)：
原理：水吸收二氧化碳的作用一般稱為二氧化碳飽和作用或碳酸化作用(Carbonation)。
實(shí)際上是一個(gè)化學(xué)過(guò)程：CO2+H2O↔H2CO3。這個(gè)過(guò)程服從亨利定律和道爾頓定律。
?、?nbsp; 亨利定律：氣體溶解在液體中時(shí)，在一定溫度下，一定量液體中溶解的氣體量與液體保持平衡時(shí)的氣體壓力成正比。即當(dāng)溫度T一定時(shí)：
V=Hp
式中：V-溶解氣體量；p-平衡壓力；H-亨利常數(shù)
?、诘罓栴D定律：混合氣體的總壓力等于各組成氣體的分壓之和。
四、①溶解度：在一定壓力和溫度下，二氧化碳在水中的大溶解量。
②碳酸飲料中常用的溶解量單位叫“本生容積”，簡(jiǎn)稱“容積”：在0.1MPa、溫度為0℃時(shí)，溶于一單位容積內(nèi)的二氧化碳容積數(shù)。
?、蹨y(cè)定瓶裝碳酸飲料的氣體容積，需要知道測(cè)定時(shí)的溫度和瓶?jī)?nèi)壓力。根據(jù)所得的壓力和溫度值，通過(guò)查表—二氧化碳吸收系數(shù)表查出CO2的容積倍數(shù)。
五、CO2在水中的溶解度影響因素
1.CO2氣體分壓力
溫度不變，CO2分壓增高，CO2在水中的溶解度上升。
在5kgf/cm2以下的壓力時(shí)，溶解度—壓力曲線近似一條直線，即服從亨利定律，S=Pi=P表+1
2.水溫
壓力較低，或壓力不變的情況下，水溫降低，CO2在水中的溶解度上升。S=HPi(表：溫度↓，H↑)
壓力較高時(shí)，實(shí)際溶解度會(huì)偏離，因?yàn)镠也是壓力的函數(shù)，H=α-βPi
3.氣體和液體的接觸面積與時(shí)間
氣體溶入液體不是瞬間完成的，需要一定的作用時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的環(huán)境，可以增加緩沖罐數(shù)量增加氣液接觸時(shí)間，可以把溶液噴霧成液滴狀或薄膜狀。
4.氣液體系中的空氣含量
根據(jù)道爾頓定律和亨利定律，各種氣體的溶解量不僅決定于各氣體在液體中的溶解度，而且決定于該氣體在混合氣體中的分壓。
六、碳酸化過(guò)程中的注意事項(xiàng)
?、?保持合理的碳酸化水平
碳酸化程度過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生不正常的氣體逸出，這從質(zhì)量控制和CO2消耗方面來(lái)說(shuō)是極不合理的。
某些產(chǎn)品由于過(guò)度碳酸化失去香味的魅力。
?、趯⒖諝饣烊肟刂圃诘拖薅?br />
定期向混合機(jī)灌注液體(水或消毒劑)，然后用CO2排出，以排除混合機(jī)內(nèi)積存的空氣；
過(guò)夜時(shí)，碳酸化罐應(yīng)經(jīng)常保持一定的壓力，以防空氣進(jìn)入。
③保證水或產(chǎn)品中無(wú)雜質(zhì)
常見(jiàn)的雜質(zhì)：空氣、CO2中的油或其它雜質(zhì)、瓶中的堿、小片碎標(biāo)簽、水中的雜質(zhì)、糖漿中未被溶解的雜質(zhì)等
?、鼙３止嘌b機(jī)一定的過(guò)壓程度：從混合機(jī)流向灌裝機(jī)時(shí)壓力降低，溫度也可能升高，飽和溶液立即變成過(guò)飽和溶液，飲料中的CO2會(huì)迅速涌出。因此灌裝機(jī)需要一個(gè)過(guò)壓力。即保持一個(gè)高于在灌裝機(jī)內(nèi)飽和溶液所需的壓力。
一般灌裝機(jī)壓力和容器平均壓力差為98kPa。
目前生產(chǎn)中通常使混合機(jī)壓力高于灌裝機(jī)壓力19.6kPa，罐裝機(jī)壓力又比終產(chǎn)品含氣量的壓力高98kPa。
為了解決混合機(jī)和灌裝機(jī)之間的壓力差，可將混合機(jī)安裝在高位/使用過(guò)壓泵。
七、產(chǎn)品質(zhì)量的影響
(1)CO2壓力對(duì)于飲料的味道影響很大：
①CO2過(guò)高，使飲料的甜酸味減弱；過(guò)少碳酸氣給人的刺激太輕微，失去碳酸飲料應(yīng)有的剎口感。
?、趯?duì)于風(fēng)味復(fù)雜的碳酸飲料，CO2過(guò)高反而沖淡飲料應(yīng)有的*風(fēng)味，對(duì)于含揮發(fā)性成分低的柑桔型碳酸飲料尤其如此。
?、塾行┨妓犸嬃嫌捎谒孟憔讚]發(fā)的萜類物質(zhì)，CO2過(guò)高會(huì)破壞原有的果香味而變苦。
④一般果汁型汽水含2～3倍容積的CO2，可樂(lè)型汽水和勾兌蘇打水含3～4倍容積的CO2。
八、碳酸飲料常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及處理方法
?、匐s質(zhì)
灰塵、刷毛、大片商標(biāo)紙、蚊蟲(chóng)、蒼蠅及其他昆蟲(chóng)
原因：瓶子、瓶蓋未洗干凈；水、糖及其他輔料含有雜質(zhì)；機(jī)件碎屑或管道沉淀物等
解決辦法：加強(qiáng)洗瓶工序的管理；原輔料過(guò)濾；控制易損件的磨損，管道定期清洗
②渾濁與沉淀
表現(xiàn)：出現(xiàn)白色絮狀物，飲料混濁不透明，瓶底生成白色或其他沉淀物
原因：物理作用、化學(xué)反應(yīng)、微生物
1)物理變化引起的
現(xiàn)象：1周內(nèi)出現(xiàn)混濁、不透明、瓶底有一層云霧水，或微小顆粒沉積瓶底
原因：水過(guò)濾不*，礦物雜質(zhì)清除不干凈；瓶子未洗滌干凈，附著于瓶壁的雜質(zhì)被水浸泡后形成；水質(zhì)不適也會(huì)出現(xiàn)混濁或不透明。
解決辦法：嚴(yán)格洗瓶、驗(yàn)瓶及水處理
2)化學(xué)變化引起的混濁沉淀
原因：原輔料之間相互作用、空氣中、水源中氧氣或其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
如：白砂糖中膠體物質(zhì)在一定時(shí)間內(nèi)凝聚形成沉淀；水質(zhì)硬度過(guò)高，鈣鎂離子與檸檬酸反應(yīng)，生成不溶性沉淀；配料工序不當(dāng)，苯甲酸鈉、香精量過(guò)大、乳化香精過(guò)期、色素用量過(guò)大等
解決辦法：砂糖；生產(chǎn)用水硬度合適；香精色素、嚴(yán)格使用量；嚴(yán)格執(zhí)行配料程序
3)微生物引起的
原因：封蓋不嚴(yán)；設(shè)備未洗干凈；糖漿未及時(shí)冷卻裝瓶感染雜菌
如：微生物與糖作用，使糖變質(zhì)，與檸檬酸作用會(huì)形成絲狀或白色云狀沉淀
解決辦法：保證足夠的CO2，各個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格衛(wèi)生管理，容器、設(shè)備、管道、閥門定期進(jìn)行消毒殺菌
4)氣不足或爆瓶
氣不足解決辦法：降低水溫；排凈水中和CO2容器中的空氣；提高CO2的純度；選用優(yōu)良的混合設(shè)備；保持CO2供氣過(guò)程中的壓力穩(wěn)定平衡；進(jìn)入混合機(jī)中的水和CO2的比例適當(dāng)；根據(jù)封蓋前汽水溫度和含氣量要求，調(diào)整混合機(jī)的混合壓力，保證含氣量；經(jīng)常檢查管路、閥門保證密封性。
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