Công nghệ sản xuất nước giải khát có gas

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
NƢỚC GIẢI KHÁT


Phân loại
•
•
•
•
•

Nước chứa khí cacbonic
Nước giải khát pha chế
Nước giải khát lên men
Nước giải khát chữa bệnh
Các dạng nước quả: nước quả cô đặc,
nước quả ngâm đường, nước quả
ngâm cồn



CNSX NƢỚC GIẢI KHÁT PHA CHẾ
A. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT NƢỚC GIẢI KHÁT
1. NƯỚC.
2. ĐƯỜNG – CHẤT TẠO NGỌT.
3. KHÍ CO2.
4. ACID THỰC PHẨM – CHẤT TẠO CHUA.
5. CHẤT TẠO MÀU.
6. CHẤT TẠO MÙI.
7. CHẤT BẢO QUẢN.

NƢỚC
•
•
•

•
•

•

Nước cấp sử dụng phải đạt các tiêu chuẩn như:
- Chỉ tiêu cảm quan: nước trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ
- Chỉ tiêu hóa lý:
– Độ cứng: < 2 mg/l
– Chất khô hòa tan < 850mg/l
– Sắt, mangan, nhôm < 0.1mg/l
– Clo: âm tính
Chỉ tiêu vi sinh: tổng vi khuẩn hiếu khi < 75 CFU/ml
Đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nước: dựa trên hai khái niệm
– Chuẩn số E.coli: là thể tích nước ít nhất cho phép phát hiện một vi
trùng đường ruột .
– Chỉ số coli: là số vi trùng đường ruột E.coli tối đa cho phép trong 1l
nước. Hai chỉ số này phụ thuộc vào quy định của từng nước, vì nó phụ
thuộc vào trình độ kĩ thuật và yêu cầu của đời sống xã hội.
Đối với nước dùng pha chế nước giải khát yêu cầu tổng số VSV không quá
20 tế bào/1ml và đảm bảo đạt tiêu chuẩn (TCVN 6096 : 2004).


Chỉ tiêu chất lượng nước

•
•

•
•
•
•
•
•

•

Nhiệt độ: nhiệt độ của nước phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí
hậu, sự thay đồi của nước phụ thuộc vào từng loại nước
Màu sắc: màu của nước được gây ra bởi các chất hữu cơ trong giai đoạn
phân hủy của các loại thực vật như: tannin, axithumix, các chất glumid,
các hợp chất keo, nước thải công nghiệp hoặc do sự phát triển của rong
rêu, tảo. Đơn vị đo màu sắc của nước là TCU
Độ đục: độ đục của nước là do các chất lơ lửng bao gồm những loại có
kích thước nhỏ như hạt keo đến các hệ phân tán thô như các hạt huyền
phù, các hạt cặn đất cát. Đơn vị đo độ đục của nước là NTU
Mùi vị: Mùi thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hữu cơ có
trong nước hay sản phẩm của quá trình thủy phân các chất và các chất khí
gây nên. Vị của nước là do các muối khoáng hòa tan trong nước tạo thành
Độ pH: đặc trưng bằng nồng độ ion H+ có trong nước
Độ acid của nước được đo bằng mg/l theo CaCO3
Độ cứng của nước: xác định bởi muối canxi và magie hòa tan trong nước.
Độ cứng tạm thời: chỉ tổng lượng muối bicacbonat hòa tan trong nước và
dễ tách ra khỏi nước bằng đun sôi

Độ cứng vĩnh cữu: chỉ các muối hòa tan trong nước thường là sự kết hợp
giữa ion Ca2+, Mg2+ với các ion của acid mạnh như Cl-, SO42-


ĐƢỜNG - CHẤT TẠO NGỌT
• Sử dụng các lọai đường kết tinh chất lượng cao như RS, RE
của các nhà máy đường
• Saccharose rất dễ bị thủy phân. Khi bị thủy phân, làm tăng độ
ngọt của siro, hạn chế được sự tái kết tinh của Saccharose
trong dịch siro và sản phẩm.
• Sự tạo thành caramen xảy ra qua 3 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: ở nhiệt độ 1020C – 1500C saccharoza bị nóng
chảy và bị mất nước khoảng 10% tạo thành caramenlan.
• Giai đoạn 2: caramenlen tiếp tục bị mất nước tới 14% tạo
thành caramenlen.
• Giai đoạn 3: caramenlen tiếp tục bị mất nước tới 25% tạo
thành caramenlin, không hòa tan hoàn toàn trong nước


ĐƢỜNG - CHẤT TẠO NGỌT


KHÍ CO2

CO 2 có thể thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau :

•Từ khói lò đốt của các lò hơi hay lò nhiệt điện , lò nung vôi
•Từ các nguồn nước khoáng được bão hòa CO2 thiên nhiên
•Từ quá trình lên men dịch đường ở các nhà máy bia , rượu
Yêu cầu kĩ thuật: Trước khi vào bồn chứa Na2CO3 đã được pha loãng, CO2 được

chuyển về dạng khí nhờ dòng khí nóng của đường ống. CO2 được sục từ đáy bồn lên

để đi vào các bồn lọc tiếp theo nhờ sự chênh lệch áp suất, áp suất trong bồn chứa
Na2CO3 là 8 kg/cm2. Than hoạt tính có tác dụng loại đi các khí không mong muốn như
aldehyt, aceton, diacetyl…với mục đích khử mùi.
Thuốc tím tiêu diệt một phần vi sinh vật, loại aldehyde trong CO2 công nghiệp.
Vai trò CO 2 trong nước giải khát
Khi tan trong nước, khí CO 2 sẽ tạo thành H2CO3, có vị chua dễ chịu.
Khi vào cơ thể, CO2 sẽ thu nhiệt và bay hơi, tạo cảm giác mát, gây vị cay nhẹ, the nơi
đầu lưỡi.
Ngoài ra, CO2 hòa tan trong nước còn hạn chế được hoạt động của các tạp khuẩn, các
vi sinh vật hiếu khí, giữ cho sản phẩm nước giải khát lâu bị hỏng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm sạch:
Chất lượng gaz nhập về.
Độ kín đường ống và thiết bị làm sạch
Độ tinh khiết và thời gian thay các chất làm sạch.
Áp suất của bồn làm sạch.


CO2 chưa qua lọc

Trung hòa với Na2CO3

Lọc than hoạt tính

Xử lý KMnO4

Lọc vải

CO2 Tinh

sạch



ACID THỰC PHẨM
• Acid citric, acid tartaric, acid malic
• Công dụng của acid thực phẩm:
– Tạo vị chua tự nhiên và dịu
– Chống lại sự hồi đường succarose
• Acid citric tiêu chuẩn: 100g /1kg đường nguyên liệu
– Ức chế VSV, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm
– Trong sản xuất thường dùng một số acid như: acid
citric, acid tartaric , acid malic.


CHẤT TẠO MÙI (HƢƠNG LIỆU)
Hương liệu được chia làm nhiều loại hương dựa vào nguồn
gốc của nó có thể chia làm nhiều loại:
• Hương liệu tự nhiên:
• Hương liệu tổng hợp:
• Hương liệu hỗn hợp:

YÊU CẦU SỬ DỤNG
• Hương liệu dùng trong nước giải khát phải đảm bảo độ tinh
khiết cho thực phẩm, không gây độc hại cho người sử dụng,
nó phải nằm trong danh mục qui định hiện hành của Bộ Y
Tế(QĐ 505/BYT) và phải sử dụng đúng liều lượng cho phép.


CHAÁT TAÏO MAØU

Dựa vào nguồn gốc ta có thể chia phẩm màu ra thành 2 loại: tự
nhiên và tổng hợp.
- Chất màu tự nhiên: được trích từ rễ cây, vỏ cây, củ, quả hoặc
màu caramel, màu carotenoid
- Chất màu tổng hợp: sử dụng với hàm lượng thấp và khá bền
• Tartrazine(C16H9N4Na3O9S2) cho nước cream soda, táo.
• Sunset yellow FCF(C16H10N2Na2O7S2) cho nước cam, cream soda
• Amaranth(C20H11N2Na3O10S3)
• Brilliant Blue(C37H34N2Na2O9H9)
• Ponceau 4R(C20H11N2Na3O10S3) cho nước dâu.
• Fast green FCF (C17H34N2Na2O10S3)
• Màu caramen cho nước giải khát cola, xá xị
YÊU CẦU SỬ DỤNG
• Phẩm màu sử dụng phải đảm bảo độ tinh khiết và phải nằm trong
danh mục cho phép của Bộ Y Tế hiện hành (QĐ 505/BYT)
• Liều lượng sử dụng nói chung: <= 0.03%


YÊU CẦU KHI SỬ DỤNG CHẤT MÀU
•
•
•
•

•

Là những chất không có độc tính, không gây ung thư
Những sản phẩm chuyển hoá của các chất màu là những chất không có
độc tính
Các chất màu có tính đồng nhất cao. Trong đó phải chứa trên 60% phẩm

màu nguyên chất còn lại là những chất không độc
Phẩm màu là chất không được chứa các tạp chất sau:
– Cr, Se, U (các chất này được coi là những chất gây ung thư)
– Một vài chất thuộc nhóm cacbua hydro thơm & đa vòng các chất này
thường gây ung thư
– Hg cadimi (là những chất độc)
– Không được chứa các chất như As, Pb, các kim loại nặng
Trong quá trình sử dụng không được gây ngộ độc tích luỹ


Chất bảo quản
Trong quá trình bảo quản nước ngọt, cần sử dụng
thêm một lượng chất bảo quản nhằm ngăn chặn sự
lên men và nấm mốc phát triển.
• Chất bảo quản thường sử dụng trong sản xuất là:
Acid Benzoic và Sodium Benzoate
• Theo quy định của bộ Y tế năm 1998 (QĐ 867/BYT)
thì liều lượng Acid Benzoic và Sodium Benzoate tối đa
sử dụng trong chế biến nước giải khát 600mg/kg


B. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
1.
2.
3.
4.

Kiểm tra và xử lý nguyên liệu.
Chuẩn bị dịch syrup thành phẩm.
Bão hòa CO2( trực tiếp hay gián tiếp)- Phối trộn.

Chiết chai và hoàn thiện sản phẩm.


Nước
Xử lý

Syrup saccharose
Syrup đường nghịch đảo
Hoặc syrup giàu fructose

Acid TP, màu, hương,
chất BQ, cac phụ
gia khác

Bài khí
Bão hòa CO2

Rót syrup thành
phẩm vào chai
Bổ sung nước bão
hòa CO2 vào chai
Đóng nắp chai
Phối trộn sản
phẩm trong chai
NGK
pha chế

Pha chế syrup thành phẩm

Phối trộn syrup thành phẩm

với nước bão hòa CO 2

Pha loãng syrup
thành phẩm

Rót hỗn hợp vào chai

Bão hòa CO2

Đóng nắp chai
NGK
pha chế

Rót chai
Đóng nắp chai
NGK
pha chế



Xử lí nước

Chỉ tiêu chất lượng nước


Xử lý nước thô:
Mục đích: nhằm khử sắt, đồng thời loại bỏ các chất cặn bẩn, hữu cơ,
diệt một phần vi sinh vật và một phần làm mềm nước.
 Phương pháp: chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ bằng 2 tác nhân là: Oxy
và Chlorine (Ca(OCl)2 ).

Các phản ứng xảy ra:
4 Fe(HCO3)2 + 2 H2O + O2 = 4 Fe(OH)3 + 8 CO2
Fe2+ + OCl- + 2 H+

Fe3+ + Cl- + H2O

Ca(ClO)2 + H2O = Ca(OH)2 + HClO
HClO = HCl + O
Fe3+ + 3 OH- = Fe(OH)3
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 ↓ + 2 H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2 = MgCO3↓+ CaCO3 + 2 H2O


Xử lý nƣớc tinh:
 Mục đích: làm giảm độ cứng của nước, đồng thời loại bỏ những
chất lơ lửng và những kết tủa dạng hạt nhỏ, diệt VSV, khử màu, mùi.
Phƣơng pháp: sử dụng Ca(OH)2 để làm giảm độ cứng của nước, sử
dụng FeSO4.7 H2O làm chất trợ lắng để tách các chất lơ lửng, các kết
tủa dạng cặn nhỏ ra khỏi nước. Đồng thời, sử dụng Chlorine để oxy
hóa Fe2+ thành Fe3+ và diệt vi sinh vật.


Các phản ứng xảy ra như sau:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 ↓ + 2 H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 = MgCO3 ↓+ CaCO3 + 2 H2O
MgCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + Mg(OH)2
Sử dụng chất trợ lắng là FeSO4. Khi cho FeSO4 vào nước sẽ
xảy ra phản ứng sau:
FeSO4 = Fe2+ + SO42Đồng thời trong nước lúc đó đã có Chlorine nên sẽ xảy ra
phản ứng oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ theo phản ứng:

Fe2+ + OCl- + 2H+

Fe3+ + Cl- + H2O

Fe3+ tác dụng với vôi tạo thành kết tủa Fe(OH) 3 dạng
cặn bông:
Fe3+ + 3 OH-

Fe(OH)3


• Vệ sinh thiết bị, nhận hóa chất xử lý nước từ kho nguyên vật liệu
• Cân và pha hóa chất theo hướng dẫn xử lý nước
• Vận hành thiết bị xử lý nước, bao gồm: thiết bị lọc, valve, bơm, đèn
UV, hệ thống RO, hệ thống cấp hóa chất xử lý nước, vận hành hệ
thống thu hồi nước
• Xử lý nước: Theo dõi thông số nước, điều chỉnh hóa chất cấp vào
• Cung cấp nước đã xử lý cho sản xuất: Theo dõi chất lượng nước, áp
lực nước; Điều tiết lượng nước cấp của tiền xử lý nước; Tính toán hóa
chất cần sử dụng cho tổ nước;
• Kiểm tra hóa chất, tình trạng hoạt động thiết bị
• Kiểm tra sự rò rỉ của thiết bị, đường ống
• Kiểm tra nguyên vật liệu khi nhận
• Kiểm tra chất lượng nước của tổ nước.