碳酸化
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CSD 制造工艺
制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
著名钢琴曲有哪些目的 – 目标
1 工艺描述
饱和碳酸化器
质量流量碳酸化器
2 工艺控制：Sidel 和H&K 示例
3 维护
4 故障排除
5 制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
在培训完成时，您将会了解到：
碳酸化 – 培训目标
运行指南，含气量和二氧化碳值
取样设备和方法
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碳酸化 – 分组活动
制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
以小组为单位，花5分钟完成以下内容：
•碳酸化的目的
___________________
___________________
•列出与碳酸化有关的3个问题实例
___________________
___________________ ___________________ 碳酸化目标 – 使CO 2气体精确地混合进持续流动的饮料中 制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
C-T
典型的混合处理系统原理图
通常配有温度控
制，以确保在某
温度下的溶解度
饮料碳酸化原理
制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
•感观 – 起泡、多泡、酸味
•功能 – 微生物抑制剂
目的
•连续不断地将加压CO 气体混合进流动的冷却饮料流中。
•工艺变量受到控制，使得将溶入饮料的CO 浓度符合终产品CO 体积的规范要求。 •最终的碳酸饮料被冷藏储存、加压并配以最低限度的搅拌，直至被传输到灌装机，流入包装容器，然后密封。
•工艺流速取决于：产品气体体积、包装大小、灌装速度
•碳酸化罐的气体净化 – 除去从糖浆中的氧气。
碳酸化工艺概述
•饱和器 – 使用加压二氧化碳使空气饱和，在喷射入饮料中后，“被动扩散”从而达到饮料中的二氧化碳均衡。早安2022最新图片
•质量流量计 – 直接测量和控制注入饮料的CO
气体重量，实现饮料中的“CO 总吸收量控
制”。 碳酸化设备的设计 – 基于以下两个工作原理之一
速冻包子饱和压力
1 溶解度
2 温度
3 流速
4 变量关系
5 制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化 几个影响碳酸化的工艺变量
示例：常见饮料的CO 含量和饱和压力
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碳酸化原理：1.饱和压力和碳酸化制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
1.饮料内气体的压力等于空间气相压力，则不进行气体交换（平衡状态）。为了能稳定地达到这种状态，根据饮料温度，控制液位、选择较饱和压力更高的环形缸压力。
2.饮料内气体的压力小于上面气相压力，则气体从气相流入饮料中。CO 2 使饮料碳酸化！在长时间停机时，在环形缸和缓冲罐中也出现该现象。
3.饮料内气体的压力大于上面气相压力，则溶解后的气体进入气相中。饮料失去CO 2！当气体的纯度不足时，也会出现该现象。因此气体纯度必须达到 99.99%。 Level-up In Out
碳酸化原理：2.气体的溶解度示例
1. CO 含量，单位：g/l;
2. CO 饱和等温线;
3. 饮料温度 °C
4. 饮料1的平均 CO 含量；
5. 饮料2的平均CO 含量；
6. CO 饱和压力，单位：bar 上表所示为 CO 饱和压力与饮料温度和 CO 含量的关系。
碳酸化原理：3. 温度中元节寄托哀思的句子
a卡低温下的溶解度高温下的溶解度
1.在较冷的液体中气体的溶解度较大。低温下良好的气体溶解度使得饱和压力比较小。
因此就可以选择比较低的缸内压力。
2.在较热的液体中气体的溶解度较差。需要较高的饱和压力才能将气体保持在溶液中。
但消耗较多能源！
碳酸化原理：
3. 流速 v
管道扩径，减小流速
管道缩径，提高流速在生产过程应避免湍流，仅在清洗过程需要加强湍流。
碳酸化的工艺变量关系
•饮料中CO2气体体积通过以下变量的相互作用来控制的：
制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
糖浆中气体体积将为：CO低CO高压力 P. –二氧化碳气体↓↑
饮料与二氧化碳气体之间的接触
•表面面积 S.
•时间 t.
↓
↓
↑
↑温度 T –饮料含CO↑↓
杂质气体（氧气）O↑↓
流经碳酸化器的流速和灌装速度v 快慢
容器中CO标准@ 稳态操作时间乘以灌装速度
启动/停止循环将会造成二氧化碳气体体积变化
一般饮料的
CO 2含量 •一般饮料的CO2含量和饱和压力 制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
饮料 CO2含量
20°C 下的CO2饱和压力，单
啤酒工艺流程
位：bar g/l v/v (vol.%) 矿泉水 4.2-8.5 2.1-4.3 2.5-5.0 柠檬饮料 7.0 3.5 4.5 橙汁饮料 5.5-7.8 2.8-4.0 3.5-5.0 可乐饮料 6.9-7.7 3.5-4.2 4.5-5.0 功能饮料 5.8-8.3 2.9-4.5 3.5-5.0 浓啤酒 5.0-6.0 2.5-3.0 3.0-3.6 起泡酒 8.0-10.0 4.0-5.1 5.3-6.6 工作原理
1 饱和器
2 在线碳酸化
3 制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化 碳酸化：饱和器和在线方法 示例：常见饮料的CO 含量和饱和压力 碳酸化 – 2种工作原理 •饱和器 – 进入饮料的CO 2的“被动扩散” CO : 1. – 通过加压的二氧化碳气体使罐内空气形成饱和状态 2. – 在饮料进入罐体之前注入二氧化碳气体 1 饮料 –由于罐内结构创建一个高A/V(面积/体积)流型。 2 原理 – 二氧化碳“被动地”扩散进罐内的饮料中
启动 – 空的系统 – 较低的二氧化碳压力 – 时间越长，扩散越多 正常 – 满的系统 – 较高的二氧化碳压力 – 时间越短，扩散越少
3 传统技术：人工控制 vs. 现在全自动控制系统。
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饮料
2. 制造-碳酸化和冷灌装-CSD-碳酸化
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