飲料用水的處理-飲料用水的水質(zhì)要求

1.1軟飲料用水的水質(zhì)要求學習目標1、了解天然水源的類型及特點。2、了解水質(zhì)對飲料品質(zhì)的影響，掌握飲料用水的水質(zhì)要求。在大部分飲料產(chǎn)品中，水占85%-95%。水：主要原料+原料的溶劑水質(zhì)的好壞將直接影響到飲料產(chǎn)品的質(zhì)量。一、軟飲料用水的水源及其特點

水源：地表水、地下水和自來水。1、地表水：包括河水、江水、湖水、水庫水、池塘水等。

特點：濁度高，有機物多，礦物質(zhì)含量低，細菌多，溫度易變。2、地下水：主要指井水，泉水，自流井等。特點：濁度低，有機物少，礦物質(zhì)多，細菌少，溫度較穩(wěn)定。3、自來水特點：水質(zhì)好且穩(wěn)定，達到飲用水標準。注意：但作為飲料用水，它的堿度可能偏高；礦物質(zhì)可能較多，水的硬度過大；還要注意氯離子，微生物的含量。飲料用水與生活飲用水的差別指標飲用水飲料用水濁度/度<3<2色度/度<15<5溶解性總固體/mg/L<1000<500總硬度/以CaCO3計mg/L<450<100鐵/mg/L<0.3<0.1高錳酸鉀消耗量/mg/L--<10總堿度/mg/L--<50游離氯/mg/L

0.3<0.1致病菌不得檢出不得檢出（一）天然水源中雜質(zhì)分類

天然水源中的雜質(zhì)，按其微粒分散的程度，大致可分為3類：懸浮物、膠體、溶解物質(zhì)。雜質(zhì)類型溶解物質(zhì)膠體懸浮物粒徑<1nm1～200nm>200nm特征透明光照下混濁混濁(肉眼可見)識別電子顯微鏡超顯微鏡普通顯微鏡常用處理方法離子交換混凝、澄清、自然沉降、過濾1、懸浮物：凡是粒度大于0.2μm的雜質(zhì)統(tǒng)稱為懸浮物質(zhì)。主要是：泥土、沙粒等無機雜質(zhì)，也有浮游生物（如藍藻類、綠藻類等）及微生物、昆蟲等。對成品飲料質(zhì)量的影響：（1）呈現(xiàn)混濁。（2）可浮在瓶頸產(chǎn)生頸環(huán)。（3）靜置后可沉在瓶底，生成瓶底積垢或絮狀沉淀。（4）懸浮物質(zhì)會使碳酸飲料中的二氧化碳迅速消耗。（5）浮游生物和微生物影響產(chǎn)品的品質(zhì)。2、膠體物質(zhì)：粒徑：0.001~0.20μm膠體種類：無機膠體和有機膠體。（1）混濁。（2）變色。（3）影響水的味道和氣味：H2S，NH2（動植物殘骸分解）。膠體物質(zhì)對成品飲料質(zhì)量的影響3、溶解物質(zhì)：微粒徑﹤0.001um，以分子或離子狀態(tài)存在于水中。溶解物：溶解氣體、溶解鹽類和其他有機物。溶解氣體：主要是O2和CO2。此外H2S和Cl2等。將影響碳酸飲料中CO2的溶解度（量）及產(chǎn)生異味。溶解鹽類：構(gòu)成了水的硬度和堿度。天然水中無機鹽離子概況陽離子陰離子名稱化學符號名稱化學符號氫離子H＋氫氧根離子OH—鈉離子Na＋氯離子CL—鉀離子K＋重碳酸根離子HCO3--銨離子NH4＋碳酸根離子CO32—鎂離子Mg2＋硝酸根離子NO3—正鐵離子Fe3＋亞硝酸根離子NO2—亞鐵離子Fe2＋硫酸根離子SO42—鈣離子Ca2＋硅酸根離子SiO32—鋁離子Al3＋酸式磷酸根離子H2PO4—3.1水的硬度：水的硬度是指水中離子沉淀肥皂的能力。硬脂酸鈉（肥皂）+鈣或鎂離子→硬脂酸鈣或鎂（沉淀物）水的硬度的大?。菏侵杆蠧a2＋、Mg2＋的含量。（1）硬度的表示方法硬度分為：總硬度，暫時硬度和永久硬度。暫時硬度為碳酸鹽硬度，即鈣、鎂的碳酸氫鹽、碳酸鹽所引起。

Ca（HCO3）2﹦CaCO3↓+CO2↑+H2OMg（HCO3）2﹦Mg(OH)2↓+2CO2↑△△永久硬度（非碳酸鹽硬度）：指水中鈣、鎂的氯化物（CaCL2，MgCL2）、硫酸鹽（CaSO4，MgSO4）、硝酸鹽[Ca（NO3）2，Mg（NO3）2]等鹽類所引起的?？傆捕劝〞簳r硬度和永久硬度。（2）硬度的單位通用為mmol/L或mg/L，還有德國度等。1L水中含有相當于10mg的CaO，其硬度即為一個德國度（1°d）。水硬度的通用單位為1mmol／L，其換算關(guān)系為：CaO：1mmol／L＝56.08mg／L＝5.608°d飲料用水的水質(zhì)，要求硬度小于8.5°d。水硬度過大時，對飲料品質(zhì)的影響：

易使設(shè)備、金屬容器產(chǎn)生水垢，玻璃瓶透明度降低，飲料產(chǎn)生渾濁和沉淀；降低碳酸化程度、降低飲料的酸度，改變飲料的風味，并易變質(zhì)；

影響茶湯的色澤、澄清透明度及滋味。3.2、水的堿度

定義：指天然水中能與H+

離子結(jié)合的OH—

和CO32-、HCO3-的含量。水的總堿度包括OH-、CO32-、HCO3-的總含量。天然水中的堿度主要由HCO3-決定。軟飲料的原料水，堿度應小于50mg/L（以CaCO3計）。

水的堿度過大對飲料生產(chǎn)的不良影響：

①與金屬離子反應形成水垢，并產(chǎn)生異味；②與飲料中的有機酸反應，改變糖酸比與風味；③影響CO2的溶入量；④造成飲料酸度下降，使微生物易生存；⑤生產(chǎn)果汁型碳酸飲料時，與果汁中的某些成分反應—沉淀。

項目名稱指標項目名稱指標濁度<2味及臭氣無味無臭色度<5總堿度<50總固形物<500游離氯<1.1總硬度<100細菌總數(shù)<100鐵0.1大腸桿菌<3錳0.1致病菌不得檢出KMnO4<10工作任務(wù)1飲料用水的水質(zhì)處理1.除去水中固體物質(zhì)；2.降低硬度和含鹽量；3.殺滅微生物及排除所含異氣。

水處理的目的一、水的過濾1.過濾的原理原水通過一種多孔性介質(zhì)及由介質(zhì)組成的具有孔隙結(jié)構(gòu)的濾層時，水中一些懸浮物、膠體雜質(zhì)等被截留在孔口或孔隙以及介質(zhì)的表面上，從而使原水得到凈化，這一過程稱為水的過濾。水的過濾是一系列不同過程的綜合，包括阻力截留、重力沉降、接觸凝聚作用。2.過濾介質(zhì)良好的過濾介質(zhì)必須具備以下幾個條件：(1)足夠的化學穩(wěn)定性；(2)足夠的機械強度；(3)過濾時不溶于水；(4)不產(chǎn)生有害有毒物質(zhì)。2.過濾介質(zhì)常見的過濾介質(zhì)有：砂、石英砂、磁鐵礦石、無煙煤、活性炭、玻璃纖維、棉花、絹布、石棉板、燒結(jié)材料以及人工合成高分子物質(zhì)等。3.過濾方法(1)池式過濾。主要指過濾介質(zhì)即濾料填于池中的過濾形式。主要過濾介質(zhì)有砂、石英砂、石頭、無煙煤、磁鐵礦、石榴石等。濾池可分單層濾池和多層濾池。(2)砂濾棒過濾主要是利用多孔陶瓷濾棒(砂濾芯)的作用，除去已處理水中殘存微細雜質(zhì)及大多數(shù)微生物。砂濾棒是用細微顆粒的硅藻土及骨灰等可燃性物質(zhì)，成型之后在高溫下燒結(jié)而成，其濾孔直徑一般為0.002-0.004mm。

(2)砂濾棒過濾砂濾棒使用時注意的問題：①因為是加壓過濾，使用時不能超過正常操作壓力。②長時間連續(xù)過濾后，雜質(zhì)吸附過度會使過濾速度下降，應進行沖洗。③砂濾棒在使用前均需消毒處理，一般用75％的酒精或0.25％的新潔爾滅或10％的漂白粉液。(3)活性炭過濾活性炭具有多孔性，可以吸附異味，去除各種雜質(zhì)。在用氯破壞水中的有機物、殺滅微生物時，以活性炭作為余氯的吸附劑是最適宜的?；钚蕴渴褂靡欢螘r間后需要進行清洗再生。實際生產(chǎn)中常把活性炭過濾與砂濾棒過濾器串聯(lián)使用。另外活性炭具有腐蝕性，用鐵制容器裝活性炭時要涂上防腐蝕涂料。(4)超濾應用孔徑為1.0-20.0nm(或更小)的超濾膜來過濾含有大分子或微小粒子的溶液，使大分子或微細粒子從溶液中分離的過程稱為超濾。超濾裝置的核心部件是超濾膜，超濾膜一般由一層具有對大分子、微粒截留篩分作用的表面活性層和一層高強度多孔性支持膜相復合而成。超濾設(shè)備使用一段時間后應反壓沖洗或用稀酸、稀堿清洗，以恢復過濾能力。二、水的軟化硬度大的水(一般是地下水)，未經(jīng)處理也不能做洗滌和冷卻等的生產(chǎn)用水，不然會產(chǎn)生大量水垢，使清潔的玻璃瓶發(fā)暗，堵塞洗瓶機的噴嘴和降低換熱器的傳熱效率等，因此使用前必須進行軟化處理，使原水的硬度降低。1.石灰軟化法石灰軟化法不僅能除去水中的C02和絕大部分的碳酸鹽硬度，并可降低水的堿度和含鹽量，同時還能除去水中的部分鐵和硅的化合物。此法只適用于含碳酸鹽硬度較高，非碳酸鹽硬度較低，對軟化要求不很高的水處理。2．電滲析法采用電滲析處理，可以脫除原水中的鹽分和提高其純度，從而降低水質(zhì)硬度并可提高水的質(zhì)量。電滲析脫鹽法是被處理水在直流電場的作用下，利用只能通過陽離子的陽離子交換膜和另一種只能通過陰離子的陰離子交換膜，分別選擇性地除去原水中的陽離子和陰離子，從而達到除鹽軟化的目的。2．電滲析法電滲析工作原理圖3.離子交換法利用離子交換樹脂交換離子的能力，按需要交換水中的離子，從而使水質(zhì)符合使用要求的方法。離子交換樹脂凈化水的原理4．反滲透法以半透膜為介質(zhì)，對被處理水的一側(cè)施以壓力，使水穿過半透膜，而達到除鹽的目的。滲透與反滲透現(xiàn)象三、水的消毒原水經(jīng)以上各項處理后，水中絕大多數(shù)的微生物已被除去。但是仍有部分微生物留在水中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和消費者的健康，對水要進行嚴格的消毒處理。目前國內(nèi)外常用的消毒方法有氯消毒、紫外線消毒和臭氧消毒。1.氯消毒常用的氯：液氯(鋼瓶袋)、次氯酸鈉、漂白粉和高效漂白粉。加氯的方法：將漂白粉澄清液通過塑料管滴入貯水池進水口的水流中，使漂白粉液與水能充