CN117064023A - 一种电解质苏打水及其配制工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及气泡水生产加工技术领域，具体为一种电解质苏打水及其配制工艺。一种电解质苏打水,包括如下质量千分数的添加料：甜味剂1.12‑60.45‰、酸味剂0.2‑5‰、碳酸氢钠0.05‑0.5‰、乳酸钾0.1‑1‰、乳酸钠0.1‑5‰、乳矿物盐0.2‑3‰、食用盐0.01‑3‰、葡萄糖酸‑δ‑内酯0.1‑2.5‰、食用香精0‑5‰，余量为反渗透水。一种电解质苏打水配制工艺，包括S1:前期准备；S2：预溶酸味剂以及乳矿物盐；S3：预溶甜味剂；S4：预溶乳酸钾、乳酸钠；S5：预溶食盐、葡萄糖酸‑δ‑内酯；S6：预溶碳酸氢钠；S7：混合各预溶添加料；S8：预溶食用香精；S9：定容；S10：混比。本发明可以解决乳矿物盐在电解质苏打水中稳定性较差的问题。

Description

一种电解质苏打水及其配制工艺
技术领域
本发明涉及苏打水生产加工技术领域，具体为一种电解质苏打水及其配制工艺。
背景技术
水和电解质是维持生命基本物质的组成部分，人体进行新陈代谢时离不开水，体内水的容量、分布、溶解以及水中的电解质浓度都由人体自行调节加以控制，使细胞内液和细胞外液的容量、电解质浓度、渗透压等能够经常维持在一定的范围内。随着全民健身口号的提出与运动健身的普及，越来越多的人将运动健身作为一种日常活动，而在运动过程中，人体的电解质的含量和水随着运动消耗，所以需要在各种缺水状态下适时补充电解质苏打水。通过饮用电解质苏打水，可以改善身体的缺水状况，避免脱水情况的发生，达到长久滋润身体的良好补水效果，继而帮助调整身体状态。
目前市面上的电解质苏打水普遍通过添加硫酸钠、氯化钾、氯化钙等食品添加剂补充电解质，如果需要补充多种电解质，则需要添加多种化合物添加剂，不仅造成饮料口感不是很自然，而且与消费者心目中的“健康”需求有较大的反差。
由于乳矿物盐是从牛奶中提取出的天然矿物质的混合物，富含镁、钾、钠、锌、钙等矿物质，同时具有及乳糖、蛋白质等营养物质，是营养价值最好的电解质源，同时，乳矿物盐具有易消化吸收的优点。但是，目前市场上却尚无以乳矿物盐作电解质来源的苏打水，主要是由于：乳矿物盐在电解质苏打水中稳定性较差，容易产生乳矿物盐沉淀、团聚、絮凝的问题，使得产品比较浑浊、颗粒感比较强，且口感欠佳。
发明内容
本发明提供了一种电解质苏打水及其配制工艺，可以解决乳矿物盐在电解质苏打水中稳定性较差的问题。
本申请提供如下技术方案：
一种电解质苏打水，其特征在于，包括如下质量千分数的添加料：甜味剂1.12-60.45‰、酸味剂0.2-5‰、碳酸氢钠0.05-0.5‰、乳酸钾0.1-1‰、乳酸钠0.1-5‰、乳矿物盐0.2-3‰、食用盐0.01-3‰、葡萄糖酸-δ-内酯0.1-2.5‰、食用香精0-5‰，余量为反渗透水。
技术方案还提供一种电解质苏打水配制工艺，包括以下步骤：
S1:前期准备:准备添加料以及反渗透水；将大部分反渗透水倒入调配缸中备用；
S2：预溶酸味剂以及乳矿物盐：将反渗透水以及酸味剂加入预溶桶中，并搅拌5min，使酸味剂充分溶解；再将乳矿物盐投入酸味剂水溶液中，并搅拌10min至混合溶液完全澄清透明，然后将混合溶液泵入调配缸中。
S3：预溶甜味剂:将反渗透水以及甜味剂加入预溶桶中，并搅拌10min，使甜味剂充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S4：预溶乳酸钾、乳酸钠：将反渗透水、乳酸钾以及乳酸钠加入预溶桶中，并搅拌10min，使乳酸钾以及乳酸钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S5：预溶食盐、葡萄糖酸-δ-内酯:将反渗透水、食盐以及葡萄糖酸-δ-内酯加入预溶桶中，并搅拌10min，使乳酸钾以及乳酸钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S6：预溶碳酸氢钠：将反渗透水和碳酸氢钠加入预溶桶中，并搅拌5min，使碳酸氢钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S7：混合各预溶添加料：上述预溶添加料均泵入到调配缸中后，调配缸继续搅拌10min；
S8：预溶食用香精：将反渗透水和食用香精加入预溶桶中，并搅拌1min,使食用香精充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S9：定容:补足水量，定容至额定体积，然后继续搅拌20min以上；控制糖度值至额定范围以及pH值＜3.8；
S10：混比：调整混合溶液内CO2含量，使其气含量控制在额定体积倍数。
发明人在采用上述技术方案之前，曾采用多种工艺方法以提高乳矿物盐在电解质苏打水中的稳定性，然而效果提升并不显著。如下：
发明人首先在配方中加入蛋白肽，通过使蛋白肽与乳矿物盐形成络合物，从而提高乳矿物盐的稳定性，但是发明人发现，蛋白肽添加成本较高，不适合大批量生产，而且也会影响产品的口感以及状态，会额外带来腥味，且其肽类基本难以溶于水，使其饮料基液呈现浑浊状态；发明人转而添加果胶以增加乳矿物盐在电解质苏打水中的稳定性，但经实验发现，溶解乳矿物盐前添加果胶对其溶解及其后期产品稳定性无正向帮助。此外，还尝试了先溶解碳酸氢钠，再向碳酸氢钠溶液里添加乳矿物盐成分，其结果仍不理想。
在一次偶然机会下，发明人在预溶酸味剂时不小心混合了乳矿物盐，申请人发现，相比于传统的先分别溶解酸味剂、甜味剂、乳矿物盐等添加剂，再将各种添加剂组分混合的方法，乳矿物盐在酸味剂中预溶能够有效提高乳矿物盐的稳定性，并且产品在360天的质量保质期内仍保持比较均匀的状态，无明显颗粒感。
技术原理：
首先，进行前期准备，准备配方所需的各种添加料以及反渗透水，并将大部分反渗透水倒入调配缸中备用。然后，本方案对酸味剂进行预溶，由于乳矿物盐易溶于酸，并且在在PH3.8以下酸性时能够全部溶解，因此，本方案通过在酸味剂水溶液中预溶乳矿物盐，能够提高乳矿物盐的稳定性。接着，本方案对甜味剂进行预溶，通过酸味剂与甜味剂的配合，赋予电解质饮料酸甜口感。然后，本方案对乳酸钾、乳酸钠进行预溶。本方案通过添加乳酸钾具有一定的口感改善作用，有利于改善电解质苏打水口感，使得电解质苏打水口感更加细腻和赋予一定的稠厚感，另外，乳酸钾与乳酸钠也能够补充钾离子以及钠离子，满足电解质的要求。
再次，本方案对食盐以及葡萄糖酸-δ-内酯进行预溶，本方案通过添加葡萄糖酸-δ-内酯，赋予产品先酸后甜的口感，以及稳定产品的pH值。紧接着，本方案对碳酸氢钠进行预溶，进一步调节气泡水中的pH值，并增加电解质饮品中钠离子成分。
然后，本方案将上述预溶的添加料均泵入到调配缸中，并将提前预溶的食用香精也加入调配缸中。本方案通过添加食用香精，进而增添产品的风味，使得产品的口味更佳。再次，本方案通过定容，使得调配缸内的溶液定容至额定体积，使得实际得到溶液与配方更接近，精确度更高，从而保证电解质苏打水的口感。另外，本方案通过控制糖度值以及pH值，从而确定气泡水的风味。由于本方案中pH值＜3.8，因此，乳矿物盐能够比较均匀地溶解在产品中，并在保质期内都不会出现沉淀、悬浊等问题，使得产品获得较佳的风味。最终，通过向混合溶液内充入CO2，并将气含量控制在额定体积倍数，从而形成成品。
有益效果：
1、有利于提高乳矿物盐的稳定性：相比于现有技术，本方案通过调整工艺流程，将乳矿物盐预溶于酸味剂溶液中，提高了乳矿物盐的溶解度，使得乳矿物盐的稳定性得到提高。发明人经过多次实验后发现，当乳矿物盐质量分数为0.2-3‰、酸味剂质量分数为0.2-5‰时，能够使得乳矿物盐在酸味剂溶液中溶解度提高，从而提高乳矿物盐在产品中的稳定性。另外，本方案通过葡萄糖酸-δ-内酯、碳酸氢钠等pH调节剂控制产品的pH值＜3.8,使得产品的酸度满足最佳溶解乳矿物盐的需求，使得乳矿物盐的稳定性进一步得到提升。
2、有利于节省成本：相比于现有技术通过额外添加如蛋白肽等稳定剂，进而使乳矿物盐更加稳定，本方案仅通过调整工艺流程，即可提高乳矿物盐的溶解度，使得工艺流程更加简单，有利于节省时间成本；另外，本方案不需要额外购买蛋白肽稳定剂，有利于进一步降低经济成本。
3、提高市场竞争力：本方案通过添加乳矿物盐、乳酸钾、乳酸钠等天然电解质源，使得产品富含钾、钠、镁、锌、钙等微量元素，满足消费者对电解质苏打水的功能需求，同时由于该电解质源为天然成分且具有易消化性，符合了消费者更偏好于选择天然成分而反感添加剂的消费观念，以及满足消费者对健康升级的需求，有利于提高消费者的喜爱度；另外，本方案通过酸味剂、甜味剂以及葡萄糖酸-δ-内酯赋予产品酸甜口感，通过乳酸钾赋予产品细腻、醇厚的口感，通过乳矿物盐赋予产品牛奶的风味，使得产品在口感上兼具酸甜可口、细腻、醇厚、以及气泡的口感，在风味上具有浓郁的奶香味，在状态上更加均匀且稳定，进而进一步提高消费者的喜爱度。
进一步，所述酸味剂为柠檬酸。
有益效果：采用柠檬酸作为本方案的酸味剂，能够赋予产品柠檬的风味，同时，由于柠檬酸相比苹果酸等酸味剂，酸度较强，更有利于乳矿物盐的溶解，进而提高乳矿物盐的稳定性。
进一步，三氯蔗糖0.1-0.25‰、甜菊糖苷0.02-0.2‰、糖醇1-60‰。
有益效果：本方案通过选用三氯蔗糖、糖醇、甜菊糖苷作为甜味剂，在既保证产品的甜度的同时，又能够有效降低热量，达到近似于“零能量”的效果，从而有助于控制体重和血糖水平，同时，还具有改善肠道菌群失调的效果。
进一步，所述糖度值为1.5-2.0。
有益效果：采用上述糖度值，确保了气泡水的口感，使得气泡水更受消费者喜爱。
进一步，所述额定体积倍数为1-4倍。
有益效果：本方案通过将CO2气含量体积倍数控制为1-4，有利于保证电解质苏打水的气泡口感。当CO2气含量体积倍数过小时，容易造成气泡水含气不足而口感差的不良影响；当CO2气含量体积倍数过大时，容易造成过于刺激而口感差的不良影响。
进一步，步骤S9中定容后、以及步骤S10混比后还包括感官品评。
有益效果：本方案通过在定容后以及混比后进行感官品评，并与标准样品进行对比，能够对产品的口感、风味、色泽等进行检测，确保产品的质量，同时也能够发现产品中的问题，进而及时进行调整和改进。
进一步，步骤S9定容后还包括杀菌，将混合溶液输送至UHT进行杀菌，杀菌温度为95-110℃，杀菌时间为10-60S。
有益效果：本方案通过杀菌工艺对产品中微生物的快速、高效地杀灭，进而延长了产品的保质期。
进一步，步骤S10混比后还包括灌装，将混比后的混合溶液输送至灌装机的无菌罐中，并灌装入瓶子中，灌装机无菌标准为：log6。
有益效果：由于本方案中，灌装机的无菌级别为log6，而log6级别被认为一定条件下完全无菌的象征，因此本方案通过将灌装机无菌标准设置为log6，使得产品在灌装过程以及密封在瓶中皆处于无菌的状态，进一步延长产品的保质期，并且无需添加防腐剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明，下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；所用的实验方法均为常规方法；所用的仪器、材料、试剂等，均可从商业途径得到。
调配缸为30吨型，预溶桶为3吨型。
实施例1
一种电解质苏打水及其配制工艺，包括如下步骤：
S1:前期准备:准备如下质量千分比的添加料：三氯蔗糖0.1‰、甜菊糖苷0.02‰、糖醇1‰、酸味剂5‰、碳酸氢钠0.05‰、乳酸钾0.1‰、乳酸钠0.1‰、乳矿物盐0.2‰、食用盐0.01‰、葡萄糖酸-δ-内酯0.1‰，余量为反渗透水；本实施例中，酸味剂具体为柠檬酸；将质量分数为70％的反渗透水倒入调配缸中备用；
S2：预溶柠檬酸以及乳矿物盐：将一定质量分数的反渗透水以及柠檬酸加入预溶桶中，并搅拌5min，使柠檬酸充分溶解；再将乳矿物盐投入柠檬酸水溶液中，并搅拌10min至混合溶液完全澄清透明，然后将混合溶液泵入调配缸中。
S3：预溶甜味剂:将质量分数为3-4％的反渗透水以及甜味剂加入预溶桶中，再使用反渗透水对装有甜味剂的容器涮洗2次以上，并将涮洗水倒入预溶桶，然后搅拌10min，使甜味剂充分溶解，再将溶液泵入调配缸中；
S4：预溶乳酸钾、乳酸钠：将质量分数为3-4％的反渗透水、乳酸钾以及乳酸钠加入预溶桶中，再使用反渗透水对装有乳酸钾以及乳酸钠的容器涮洗2次以上，并将涮洗水倒入预溶桶，然后搅拌10min，使乳酸钾以及乳酸钠充分溶解，再将溶液泵入调配缸中；
S5：预溶食盐、葡萄糖酸-δ-内酯:将质量分数为3-4％反渗透水、食盐以及葡萄糖酸-δ-内酯加入预溶桶中，并搅拌10min，使食盐以及葡萄糖酸-δ-内酯充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S6：预溶碳酸氢钠：将质量分数为3-4％的反渗透水和碳酸氢钠加入预溶桶中，并搅拌5min，使碳酸氢钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S7：混合各预溶添加料：上述预溶添加料均泵入到调配缸中后，调配缸继续搅拌10min；
S8：预溶食用香精：将质量分数为3-4％的反渗透水以及食用香精加入预溶桶中，再使用反渗透水对装有食用香精的容器涮洗2次以上，并将涮洗水倒入预溶桶，然后搅拌1min，使食用香精充分溶解，再将溶液泵入调配缸中；接着，分别使用质量分数为3-4％的反渗透水冲洗预溶桶2次，并将该冲洗水泵入到调配缸中；
S9：定容以及杀菌:补足水量，定容至额定体积，然后继续搅拌20min以上；搅拌20分钟后取少量成品做感官品评，并与标准样品进行对比，控制糖度值为1.5-2.0以及PH值＜3.8；将定容后的混合溶液输送至UHT进行高温作业杀菌，杀菌温度为：95-110℃，杀菌时间为10-60S。
S10：混比以及灌装：将杀菌后的混合溶液输送至混比机进行备压混比，调整CO2含量，使其气含量体积倍数控制在1-4倍，然后进行感官品评，气泡水各项指标合格后方可灌装。将混比后的混合溶液输送至灌装机的无菌罐中，并灌装入瓶子中，灌装机无菌标准为：log6。
实施例2
本实施例基本同实施例1，区别在于添加剂的质量千分比不同：三氯蔗糖0.18‰、甜菊糖苷0.1‰、糖醇30‰、柠檬酸2.5‰、碳酸氢钠0.25‰、乳酸钾0.5‰、乳酸钠2.5‰、乳矿物盐1.5‰、食用盐1.5‰、葡萄糖酸-δ-内酯1.7‰、食用香精2.5‰。
实施例3
本实施例基本同实施例1，区别在于添加剂的质量千分比不同：三氯蔗糖0.25‰、甜菊糖苷0.2‰、糖醇60‰、柠檬酸5‰、碳酸氢钠0.5‰、乳酸钾1‰、乳酸钠5‰、乳矿物盐3‰、食用盐3‰、葡萄糖酸-δ-内酯2.5‰、食用香精5‰。
实施例4
本实施例基本同实施例1，区别在于柠檬酸与乳矿物盐的质量千分比不同：柠檬酸0.2‰、乳矿物盐3‰。
对比例1
本对比例基本同实施例2，区别在于分别对柠檬酸以及乳矿物盐进行预溶。即质量分数为3-4％的反渗透水以及柠檬酸加入预溶桶中，并搅拌5min，使柠檬酸充分溶解，然后将柠檬酸水溶液泵入调配缸中；再将质量分数为3-4％的反渗透水以及乳矿物盐加入预溶桶中，并搅拌10min，然后将乳矿物盐水溶液泵入调配缸中。
对比例2
本对比例基本同实施例2，区别在于乳矿物盐的质量千分比不同：乳矿物盐3‰。
对比例3
本对比例基本同实施例2，区别在于柠檬酸的质量千分比不同：柠檬酸0.1‰。
对比例4
本对比例基本同实施例2，区别在于柠檬酸的质量千分比不同：柠檬酸7‰。
对比例5
本对比例基本同实施例2，区别在于pH值不同：pH值为4.5。
对比例6
本对比例基本同对比例1，区别在于在预溶乳矿物盐时加入蛋白肽，蛋白肽的质量千分比为：0.5‰。
试验例1：感官品评
随机选择20人对表1各配方制得的气泡水进行感官品评，感官品评标准如表1所示，感官品评结果如表2所示。
表1电解质气泡水感官评价标准(未添加香精)
表2感官评价结果
由实施例1-4的感官评价结果可知，采用本方案提供的配方以及工艺，色泽总体在3分以上，气味总体在3.5分以上，口感总体在3分以上，状态总体在4分以上。其中，实施例2各方面效果都达到了最佳，色泽上具有淡淡的乳白色，色泽比较均匀；气味上具有牛奶特有香气；口感上酸甜适中，酸甜适中，入口细腻润滑，清爽，有气泡水口感，且令人回味；状态上均匀一致。
对比例1与实施例2相比，由于对比例1中的乳矿物盐不在酸中预溶，乳矿物盐的稳定性差，使得产品的色泽、气味、口感、状态上都较差，尤其色泽和状态，都不高于1.5分，色泽令人不愉悦，且不均匀，浑浊，存在分层现象。
对比例2与实施例2相比，由于对比例2中乳矿物盐添加过量，导致乳矿物盐不能够充分预溶于酸，虽然具有牛奶特有香气，但色泽和状态都不佳，产品色泽不自然，状态不均匀，比较浑浊。
对比例3与实施例2相比，由于对比例3中柠檬酸添加量过小，导致乳矿物盐不能够充分预溶于酸，色泽、气味、口感、状态上都较差，产品状态不均匀，比较浑浊。
对比例4与实施例2相比，由于对比例3中柠檬酸添加量过多，导致色泽、气味、状态上虽然都在4分以上，但口感偏酸，整体不协调，口感仅得1.3分。
对比例5与实施例2相比，由于对比例5中，pH值大于3.8，使得产品的酸度满足最佳溶解乳矿物盐的需求，导致产品色泽不自然，入口有颗粒感，状态不均匀。
对比例6与实施例2相比，由于对比例5中添加了蛋白肽，使得产品色泽、气味、口感、状态上都较差，尤其口感，仅得1.1分，产品口感稍稠，略带有腥味。
以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本用新型的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种电解质苏打水，其特征在于，包括如下质量千分数的添加料：甜味剂1.12-60.45‰、酸味剂0.2-5‰、碳酸氢钠0.05-0.5‰、乳酸钾0.1-1‰、乳酸钠0.1-5‰、乳矿物盐0.2-3‰、食用盐0.01-3‰、葡萄糖酸-δ-内酯0.1-2.5‰、食用香精0-5‰，余量为反渗透水。
2.根据权利要求1所述的一种电解质苏打水，其特征在于：所述酸味剂为柠檬酸。
3.根据权利要求1所述的一种电解质苏打水，其特征在于：所述甜味剂包括：三氯蔗糖0.1-0.25‰、甜菊糖苷0.02-0.2‰、糖醇1-60‰。
4.一种电解质苏打水配制工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1:前期准备:准备如权利要求1-3任一项所述的添加料以及反渗透水；将大部分反渗透水倒入调配缸中备用；
S2：预溶酸味剂以及乳矿物盐：将反渗透水以及酸味剂加入预溶桶中，并搅拌5min，使酸味剂充分溶解；再将乳矿物盐投入酸味剂水溶液中，并搅拌10min至混合溶液完全澄清透明，然后将混合溶液泵入调配缸中。
S3：预溶甜味剂:将反渗透水以及甜味剂加入预溶桶中，并搅拌10min，使甜味剂充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S4：预溶乳酸钾、乳酸钠：将反渗透水、乳酸钾以及乳酸钠加入预溶桶中，并搅拌10min，使乳酸钾以及乳酸钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S5：预溶食盐、葡萄糖酸-δ-内酯:将反渗透水、食盐以及葡萄糖酸-δ-内酯加入预溶桶中，并搅拌10min，使乳酸钾以及乳酸钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S6：预溶碳酸氢钠：将反渗透水和碳酸氢钠加入预溶桶中，并搅拌5min，使碳酸氢钠充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S7：混合各预溶添加料：上述预溶添加料均泵入到调配缸中后，调配缸继续搅拌10min；
S8：预溶食用香精：将反渗透水和食用香精加入预溶桶中，并搅拌1min,使食用香精充分溶解，然后将溶液泵入调配缸中；
S9：定容:补足水量，定容至额定体积，然后继续搅拌20min以上；控制糖度值至额定范围以及pH值＜3.8；
S10：混比：调整混合溶液内CO2含量，使其气含量控制在额定体积倍数。
5.根据权利要求4所述的一种电解质苏打水配制工艺，其特征在于：所述糖度值为1.5-2.0。
6.根据权利要求5所述的一种电解质苏打水配制工艺，其特征在于：所述额定体积倍数为1-4倍。
7.根据权利要求6所述的一种电解质苏打水配制工艺，其特征在于：步骤S9中定容后、以及步骤S10混比后还包括感官品评。
8.根据权利要求7所述的一种电解质苏打水配制工艺，其特征在于：步骤S9定容后还包括杀菌，将混合溶液输送至UHT进行杀菌，杀菌温度为95-110℃，杀菌时间为10-60S。
9.根据权利要求8所述的一种电解质苏打水配制工艺，其特征在于：步骤S10混比后还包括灌装，将混比后的混合溶液输送至灌装机的无菌罐中，并灌装入瓶子中，灌装机无菌标准为：log6。
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