软饮料加工技术-软饮料用水及水处理

了解软饮料用水的水质要求02掌握水处理的方法01水质的好坏会影响所生产饮料的质量吗？02饮料生产用水为什么要处理？0103饮料生产用水怎样处理？一、软饮料用水的水质要求（一）水源的分类及其特点1、地表水地表水是指地球表面所存积的天然水，包括江水、河水、湖水、水库水、池塘水和浅井水等。江河水不一定全部是地表水。其中部分可能是地下水穿过土层或岩层流至地表。特点：水量丰富，矿物质含量较少，水质不稳定。地表水的污染物主要有黏土、砂、水草、腐殖质、昆虫、微生物、无机盐等，有时还会被工业废水污染。一、软饮料用水的水质要求（一）水源的分类及其特点2、地下水地下水是指经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然水，主要包括深井水、泉水和自流井水等。特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量较高。一、软饮料用水的水质要求（一）水源的分类及其特点3、城市自来水主要是指地表水经过适当的处理工艺，水质达到一定要求并贮藏在水塔中的水。特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准；水处理设备简单，容易处理，一次性投资小；但水价高，经常性费用大。一、软饮料用水的水质要求（二）天然水中的杂质天然水源中的杂质按其微粒分散的程度，大致可分为3类：悬浮物胶体物质溶解物质一、软饮料用水的水质要求（三）软饮料工业用水的水质要求水是软饮料生产中的重要原料之一，水质的好坏，直接影响成品的质量，高质量的饮料是与高品质的水分不开的。饮料用水的水质要求硬度小于3.03mmol/L。硬度高会产生碳酸钙沉淀，影响产品口味及质量。一、软饮料用水的水质要求饮用水与软饮料用水差异指标饮用水饮料用水浊度/度＜3＜2色度/度＜15＜5总固形物/（mg/L）＜1000＜500总硬度（以CaCO3计）/（mg/L）＜450＜100总碱度（以CaCO3计）/（mg/L）—＜50铁/（mg/L）＜0.3＜0.1高锰酸钾消耗量（以O2计）/（mg/L）—＜10游离氯/（mg/L）≥0.3＜0.1致病菌—不得检出二、软饮料用水的水处理保持水质稳定性除去水中的悬浮物和胶体物质去除有机物、异臭、异味将水的碱度降到标准以下去除微生物目的：二、软饮料用水的水处理水的混凝沉淀与过滤是水处理中的常规处理方法，目的是为了去除水中的细小悬浮物质和胶体物质。混凝：在水中加入混凝剂，使水中细小悬浮物及胶体物质互相吸附结合成较大的颗粒，从水中沉淀出来。过滤：使细小悬浮物和胶体物质直接吸附在一些相对巨大的颗粒表面而除去，这就是过滤。（一）水的净化二、软饮料用水的水处理胶体物质之所以能在水中能保持稳定，其原因是同一种胶体的颗粒带有相同电性的电荷，彼此间在在着电性斥力，使颗粒之间相互排斥。使得它们不可能互相接近并结合成大的团粒，因而不易沉降。添加混凝剂后，胶体颗粒表面电荷被中和，破坏了胶体稳定性，促使小颗粒变成大颗粒而下降，从而达到澄清的目的。混凝剂：明矾、硫酸铝、硫酸亚铁等（一）水的净化1、混凝二、软饮料用水的水处理概念：原水通过粒状滤料层时，其中一些悬浮物和胶体物质被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质层分离不溶性杂质的方法称为过滤。目的：可以除去以自来水为原水中的悬浮杂质、氢氧化铁、残留氯及部分微生物。过滤也可以除去以井水（或矿泉水、泉水）为原水中的悬浮杂质、铁、锰及部分细菌。（一）水的净化2、过滤二、软饮料用水的水处理砂滤棒过滤：可使原水中存在的少量有机物及微生物被砂滤棒的微小孔隙吸附截留于表面而除去一部分。特别是机械杂质较少时，如自来水，这是一种在饮料用水处理中应用十分广泛的过滤设备。有些水中含有余氯和异臭杂味，将极大地影响饮料口感。为了使水质无色、无臭、无味，可进行活性炭过滤处理。（一）水的净化2、过滤二、软饮料用水的水处理饮料用水（包括洗瓶用水、锅炉用水、配制饮料用水、清洗用水、卫生用水等）对水的要求很高。除了卫生条件要求较高外，对水的硬度要求更高。硬度大的水（一般是地下水），未经处理不能作饮料生产和冷却等的用水，不然会产生大量水垢，使清洁的玻璃瓶发暗、堵塞洗瓶机的喷嘴和降低换热器的传热效率、引起锅炉爆炸等，因此使用前必须进行软化处理，使原水的硬度降低。水的软化常采用以下方法：石灰软化法、离子交换法、电渗析法和反渗透法。（二）水的软化二、软饮料用水的水处理（二）水的软化（1）石灰软化法石灰软化法是一种既简单又经济的软化水的方法，此法不仅可以去除水中的CO2和大部分的碳酸盐硬度，而且可以降低水的碱度和含盐量。二、软饮料用水的水处理（二）水的软化（2）离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂交换离子的能力，按水处理的要求将原水中所不需要的离子通过交换而暂时占有，然后再将它释放到再生液中，使水得到软化的水处理方法。离子交换法脱盐率高，也比较经济。但当原水中含盐量过高时，须经常再生，要消耗大量的酸、碱，且排出的酸、碱废液会对环境造成一定的污染。这种情况下，应在离子交换处理之前作相应的预处理，如混凝、沉淀、吸附或电渗析等。二、软饮料用水的水处理（二）水的软化（3）电渗析法电渗析是利用离子交换膜和直流电场的作用，从水溶液和其他不带电组分中分离带电离子组分的一种电化学分离过程。电渗析是通过离子交换膜把溶液中的溶质（盐分）分离出来。工作原理：电渗析水处理设备是以电位差为推动力，利用电解质离子的选择性传递，使膜透过电解质离子，而把非电解质大分子物质截留下来的原理进行的。二、软饮料用水的水处理（二）水的软化（4）反渗透法反渗透（ReverseOsmosis,简称RO），是从20世纪80年代发展起来的一项新的膜分离技术。为了从海水中获得廉价的淡水，美国佛罗里达大学的雷德在1953年首次提出了反渗透法的方案。反渗透设备的系统可从水中除去90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体、微生物、微粒和有机物等，除盐率常达98%~99%。二、软饮料用水的水处理二、软饮料用水的水处理（三）水的消毒原水经混凝沉淀、过滤、软化处理后，水中大部分微生物随同悬浮物质、胶体物质和溶解杂质等已被除去，但仍有部分微生物存留在水中（反渗透处理除外），为了保证产品质量和消费者的健康，对水要进行严格的消毒处理。目前国内外常用的消毒方法有氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。其中以紫外线消毒最适用于软饮料用水的消毒。二、果蔬糖制的分类1.氯消毒水的加氯消毒，是当前世界各国最普遍使用的饮用水消毒法。由于此法操作简单，费用低，无需专用设备，适宜处理大容量水，而且杀菌能力很强，因此广泛用于日常生活水处理及没有采用自来水为水源的饮料厂的水处理。氯的消毒作用是通过它产生的次氯酸的作用，而不是氯气的本身，也不是氢离子或次氯酸根的作用。（三）水的消毒二、果蔬糖制的分类2.紫外线消毒紫外线是波长为100~400nm的电磁波。紫外线的波长愈短，对人类皮肤危害越大。短波紫外线可穿过真皮，中波则可进入真皮。紫外线是位于日光高能区的不可见光线。依据紫外线自身波长的不同，可将紫外线分为三个区域。即短波紫外线UVC、中波紫外线UVB和长波紫外线UVA。（三）水的消毒二、果蔬糖制的分类3.臭氧消毒臭氧（O3）是氧的一种变体，由三个氧原子组成，是氧气的同素异形体，很不稳定，在水