1 / 83

第七章 软饮料加工工艺

第七章 软饮料加工工艺. 一、软饮料的分类及水处理 二、碳酸饮料加工工艺 三、果蔬汁加工工艺. 一、软饮料的分类及水处理. 1 软饮料的概念及分类 概念：乙醇含量在 0.5% 以下的饮用品。 分类（以使用原料产品形态及作用分）： ①碳酸饮料 ⑥瓶装饮水 ②果汁（浆）及果汁饮料 ⑦茶饮料 ③蔬菜汁饮料 ⑧固体饮料 ④含乳饮料 ⑨特殊用途料 ⑤植物蛋白饮料 ⑩其他饮料. 2 饮料用水及处理方法. 水的硬度 ：水中离子沉淀肥皂的能力，一般指水中

brygid
Télécharger la présentation

第七章 软饮料加工工艺

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第七章 软饮料加工工艺 一、软饮料的分类及水处理 二、碳酸饮料加工工艺 三、果蔬汁加工工艺

  2. 一、软饮料的分类及水处理 1 软饮料的概念及分类 概念：乙醇含量在0.5%以下的饮用品。 分类（以使用原料产品形态及作用分）： ①碳酸饮料 ⑥瓶装饮水 ②果汁（浆）及果汁饮料 ⑦茶饮料 ③蔬菜汁饮料 ⑧固体饮料 ④含乳饮料 ⑨特殊用途料 ⑤植物蛋白饮料 ⑩其他饮料

  3. 2 饮料用水及处理方法

  4. 水的硬度：水中离子沉淀肥皂的能力，一般指水中水的硬度：水中离子沉淀肥皂的能力，一般指水中 Ca2+、Mg2+盐类的含量。 水的碱度：天然水中能与H+结合的OH-、CO3-和 HCO3-的含量。 天然水中通常仅存在HCO3-。

  5. 3 分离过程综述 混合物：均相混合物和非均相混合物 分离方法： 非均相混合物：水力学方法， 如过滤、沉降、离心分离等 均相混合物：引入或产生另一相后再分离， 如蒸馏、吸收、萃取、膜分离等 平衡分离过程：以相际平衡为基础的分离 速率分离过程：以扩散速率为基础的分离

  6. 三种压差推动的液相膜分离过程的分离范围

  7. 分离过程分类

  8. 常见的膜分离过程 （1）渗析（Dialysis） （2）气体渗透（Gas Permeation） （3）电渗析（Electrodialysis） （4）微滤（Microfiltration） （5）超滤（Ultrafiltration） （6）纳滤（Nanofiltration） （7）反渗透（Reverse Osmosis） （8）渗透汽化（Pervaporation）

  9. 膜的性能 （1）化学稳定性； （2）耐热性； （3）机械强度； （4）耐生物降解的性能。 多孔陶瓷微滤膜

  10. 对微滤膜： 表面孔径、孔径分布、孔的百分率、水通量 对超滤膜： MWCO、孔的百分率、水通量、溶质截留率 对反渗透膜： 纯水渗透系数、溶质渗透系数、反映系数、脱盐率 对荷电膜： 含水率、交换容量、膜电阻、膜电位

  11. 纯水制备 几种分离单元操作对杂质的去除效果 离子 可溶气体 可溶有机物 粒子 细菌 热原 离子交换 很好很好 不好 不好 不好 不好 反渗透 好 不好 好很好 很好 很好 吸附 不好 不好 好 不好 不好 不好 过滤 不好 不好 不好 很好 不好 不好 超滤 不好 不好 好很好 很好 很好 蒸馏 很好 不好 好 很好 很好 很好

  12. 电渗析(ED) 电渗析：在直流电场作用下，电解质溶液中的离子选择 性地通过离子交换膜，从而得到分离的过程。

  13. 电渗析中的主要传递过程——反离子的迁移。

  14. 电渗析过程的特点 （1）能耗低； （2）装置使用灵活，维修方便； （3）装置使用寿命长； （4）整个过程无污染物排放，属于清洁生产过程； （5）用于水的脱盐时，原水的回收率高。 离子交换膜 （1）非均相离子交换膜 （2）均相离子交换膜 （3）半均相离子交换膜 对离子交换膜的要求： （1）有良好的选择透过性； （2）膜电阻低； （3）有足够的化学稳定性和机械强度；（4）有适当的孔隙度。

  15. 微滤(MF) 分离范围：MF：0.1～50 μm UF：MWCO5000～100000 微滤膜的孔径：集中在0.1～0.2 μm 微滤所用的膜 有机膜：纤维素、再生纤维素、聚氯乙烯、聚酰胺、 聚四氟乙烯（PTFE）、聚丙烯（PP） 无机膜：氧化铝、氧化锆、不锈钢、碳纤维等

  16. 超滤(UF) 超滤所用的膜 一般是不对称膜或复合膜 有机膜：聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、纤 维素酯、聚酰胺、聚砜（PS）、聚偏氟 乙烯（PVDF）等 • 无机膜：氧化铝、氧化锆、不锈钢、碳纤维等

  17. 超滤操作 超滤的操作方式 单级间歇操作

  18. 超滤的操作特点： 过滤机理：筛分 过滤温度：取决于膜和物料的耐热性 过滤方式：切向过滤 过滤压差：比常规过滤高

  19. 提高通量的措施：

  20. 反渗透 • 渗透压与反渗透现象 反渗透原理

  21. 微滤、超滤和反渗透的比较 微滤 超滤 反渗透 分离物质 粒径大于 相对分子质量 相对分子质量 0.1 μm的粒子 大于500的分子 小于500的分子 分离机理 筛分 筛分 扩散 膜的结构 多孔膜、 不对称膜、 不对称膜、 不对称膜、 复合膜 复合膜 复合膜 压差范围/Mpa 0.01～0.2 0.1～0.5 2～10 水通量/(L/m2h) 约1000 20～200 4～10

  22. 反渗透所用的膜 纤维素膜 （1）离子电荷越大，脱除越容易； （2）硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫氰酸盐、氯化物、铵盐、苯基化合物均不易脱除； （3）低分子量非电解质不易脱除； （4）有机物脱除：醛>醇>胺>酸，叔>异>仲>伯 （5）25℃时每升温1℃，渗透通量增加3%。

  23. 聚酰氨膜 （1）透水性和脱盐率均较好； （2）机械强度高； （3）耐高温，耐压密； （4）pH范围较宽 （5）对游离氯敏感。

  24. 混凝和过滤 混凝 目的：添加混凝剂，中和胶体颗粒表面的电 荷，破坏胶体稳定性，促使小颗粒互 相聚合成大颗粒而下沉。

  25. 水处理中常用的混凝剂铝盐和铁盐 明矾[KAl(SO4)2]2·4H2O 用量：0.001%~0.02% 硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O要求pH近中性 有效剂量：20~100mg/L 聚合氯化铝（PAC）效果好 用量：0.005%~0.01% 铁盐（FeSO4·7H2O）最常用 FeSO4+Ca(HCO3)2→Fe(OH)2+CaSO4+2CO2↑ 4Fe(OH)2+2HO+O →4Fe(OH)3 Fe2(SO4)3+3Ca(HCO3)2→2Fe(OH)2+3CaSO4+6CO2↑ 结合石灰处理： Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O 助滤剂

  26. 过滤 ①砂滤 过滤原理：原水通过粒状（滤料）介质层时，其中 一些悬浮物和胶体物被截留在孔隙中或介质表面。 过滤过程是综合的过程：阻力截留、重力沉降和接 触凝聚。 过滤的工艺过程：过滤与冲洗

  27. ②其他过滤器 砂滤棒过滤器适用于水质较好的情况 微孔膜过滤器（高分子材料的滤膜） 活性炭过滤器

  28. 石灰软化电渗析 原理：通过具有选择透性和良好导电性的离子交换膜，在外加直流电场作用下，根据异性相吸、同性相斥原理，使原水中的离子分别透过阴离子和阳离子交换膜，从而降低水中溶解的固形物，达到净化的目的。 常用于海水和咸水淡化。

  29. 结垢与去垢方法 • 倒换电极 3~8h • 定期酸洗 浓度1%~2%的HCl/2~3h→pH3~4 • 碱洗 有机杂质污染阴膜 0.1mol NaOH

  30. 反渗透 渗透与反渗透

  31. 反渗透与超滤反渗透（RO）、超滤（UF）和微滤（MF）都是以压力差为推动力的膜分离过程，它们没有本质区别，只是不同的渗透膜截留物质的相对分子量不同。反渗透与超滤反渗透（RO）、超滤（UF）和微滤（MF）都是以压力差为推动力的膜分离过程，它们没有本质区别，只是不同的渗透膜截留物质的相对分子量不同。 超滤膜

  32. 反渗透膜膜的种类：醋酸纤维素膜（CA膜）芳香聚酰胺膜高分子电解质膜无机质膜及其他 反渗透膜

  33. 膜的主要参数 ①透水率单位时间通过膜面积的水的体积流量，单位：cm3/(cm2.s)，最常用cm3/(cm2.h) ②透盐率盐通过膜的速率，与压力无关。透盐率小好。 评价膜分离性能最常用的指标是脱盐率，其含义与透盐率相反（溶质截留百分率）。 ③抗压实性操作压力和温度引起压实系数m越小越好，反渗透膜要求m≯0.03。

  34. 2.4.4 反渗透装置及流程 装置：膜组件和泵，反渗透膜组件形式：板 框式、管式、螺旋式和中空纤维式 二级反渗透装置

  35. 2.5 离子交换 离子交换剂主要有： 矿物质离子交换剂 碳质离子交换剂 有机合成离子交换树脂

  36. 2.5.1 离子交换树脂软化水的原理 RSO3-· H++ Na+ →RSO3Na+ H+ R≡ N+OH-+ Cl-→R≡NCl+ OH- 2.5.2 离子交换树脂的分类与性能 分类：强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性

  37. 性能：密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性性能：密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性 酸性、碱性、选择性和交换容量。 离子交换树脂的选择原则 选择大容量、高强度树脂 同类型树脂中，弱 型比强型的交换容量大，但机械强度差

  38. 根据原水中需除去离子的种类选择 吸附性较强的离子（Ca2+、Mg2+），弱酸 性或弱碱性树脂 吸附性较弱的离子(K+、Na+、HCO3、HSiO3-)，强 酸性或强碱性树脂

  39. 离子交换水处理装置 单级离子交换器（单床） 多级（多床） 固定床复合（复床） 混合（混合床） 双层（双层床） 固定床 移动床 流动床 连续床

  40. 离子交换树脂的处理、转型及再生 （1）新树脂的处理及转型 阳树脂由Na型→H型（水浸泡→等量7%HCl浸泡1h→水洗至 pH3~4→等量8%NaOH浸泡1h→水洗至pH8~9→3~5倍7%HCl浸泡 2h） 阴树脂由Cl型→OH型（水浸泡→等量7%NaOH浸泡1h→水洗至 pH3~4→等量8%HCl浸泡1h→水洗至pH8~9→3~5倍7%NaOH浸泡 2h）

  41. （2）离子交换树脂的再生 老化树脂再生机理：水处理的逆反应 阳树脂：反冲→树脂质量2~3倍的5%~7%HCl→去离子 水至pH3.0~4.0 阴树脂：反冲→树脂质量2~3倍的5%~8%NaOH→去离 子水洗至pH8.0~9.0 再生液适当加温（≯50℃）效果更好。

  42. 水的消毒 消毒的方法：氯消毒、紫外线消毒、 臭氧消毒 氯消毒利用次氯酸(HOCl)的强氧化作用破坏微生 物的酶系统。常用的氯消毒法：氯胺、漂白粉、次氯酸钠和二氧化氯 Cl2+H2O ƒ HOCl+H+Cl- HOCl ƒ H++OCl-

  43. 紫外线消毒利用营养细胞中的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量，导致蛋白变性，使微生物死亡。波长200~295nm，装置：低压灯管紫外线消毒利用营养细胞中的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量，导致蛋白变性，使微生物死亡。波长200~295nm，装置：低压灯管 • 臭氧消毒利用臭氧分解产生的原子氧（强氧化剂）与水中的细菌及其他微生物或有机物作用，使其失活。 臭氧的发生：3O2→2O3 -148kJ/mol 臭氧不稳定，需随时制取当场应用 臭氧的加注装置：喷射法 臭氧的杀菌作用比氯快15~30倍，但成本高

  44. 思考题 1 概念：水的硬度（总硬度碳酸盐硬度非碳酸盐硬度）水的碱度 2 常用的水处理方法有哪些？各自的原理、特点及适用条件。 3 纯净水生产中常用的反渗透（RO）、超滤（UF）和微滤（MF）有什么区别？如何选择反渗透膜？ 4 水消毒的常用方法？各自的原理？

  45. 第二节 碳酸饮料加工工艺 碳酸饮料：指含气饮料 分类： 果汁型 果味型 可乐型 低热量型 其他型

More Related