第七章：包装饮用水.ppt

1、第七章 包装引用水,主要内容,3,一 产品分类 二 市场与趋势,4,包装饮用水：又称瓶装水，是指密封在容器中，并出售给消费者直接饮用的水； 瓶装泛指用于装水的容器，包括塑料瓶、塑料桶、玻璃瓶、易拉罐、纸包装等。 世界各国对瓶装水的分类不太一致；,5,瓶 装 水,饮用天然矿泉水,饮用天然泉水,其他天然饮用水,饮用纯净水,饮用矿物质水,其他包装饮用水,分类,在饮用水行业中饮用纯净水所占份额最大,6,1)天然矿泉水 是来自天然的或人工井地下水源的细菌学上健全的水，其中天然无机盐的浓度应在1000mg/L以上或者含游离CO2浓度在250mg以上，并且规定温度为25. 与普通饮用水的明显区别： 以矿物质

2、、微量元素和其他物质为特征； 保持原有纯度未受任何污染； 性质和纯度一直保持不变； 天然矿泉水很少见。,正是由于矿泉水的发展，才促使了饮用水工业的兴起。,8,2）纯净水 把矿化度低的矿泉水、自来水或井水经离子交换树脂、反渗透等处理，去除离子及其他成分后制成的水。 主要用于自来水水质和味道较差时的补充。,9,产量超100万t国家：,30年代 高速度 增长,1996年前 年增 10%左右,1996 2001年 年增8%,2002年始 年增6%,法国,德国,意大利,生产,发展趋势,10,消 费,西欧,东欧,亚洲,北美,瓶装饮用水发展迅速的原因： （1）水源污染的严重,被严重污染的水源1、酸雨（大气污

3、染） 2、生态环境的破坏 3、工业废水排放 4、农药化肥污染 5、城市废气、废水污染 6、生物污染 7、核泄漏、核试验 8、管道腐蚀 9、自来水厂加氯加沉淀剂,12,瓶装水快速发展的原因有： 1）膜过滤技术应用于水处理； 2）塑料容器的出现促进了瓶装水工业的发展； 3）人们更加注意矿物质营养。,13,趋 势,矿泉水未来发展方向。 自然、健康、营养,纯净水限制发展产品。 补充水质差、缺乏,加气水未来发展方向。 特殊风格、嗜好,产 品,包 装,PET瓶为主(10L中有7L) 玻璃瓶为辅(占1/5) PVC及其他塑料瓶共同存在,14,我国,资 源 丰 富,起 步 较 晚,增 长 率 高,潜 力 巨

4、大,品 种 齐 全,15,2007年5月7日，四川蓝剑-冰川时代矿泉水水源、云南“石林天外天”矿泉水水源、5100西藏冰川矿泉水水源、四川“峨眉山温泉”矿泉水水源、辽阳弓长岭八宝琉璃井矿泉水水源被中国矿业联合会天然矿泉水专业委员会评审，获得“中国优质矿泉水源”称号。 2006年8月，四川什邡被评为“中国矿泉水之乡” 2007年8月，吉林安图被评为“中国矿泉水之乡”,16,一 概述 1矿泉水定义 2矿泉水特征 二 分类 三 矿泉水理化特征 1矿泉水的化学组成 2矿泉水气体成分的来源 3矿泉水理化特征的表示方法 四、瓶装饮用矿泉水基本要求 五、饮用天然矿泉水水质评价 六、生产工艺,矿泉水的保健功能

5、,矿泉水含有丰富的常量元素和微量元素，本身不含热量，是一个理想的矿物质补充源； 矿泉水中的某些微量元素具有疗效和保健作用。 镁、锂可以减少心血管病发病率； 含碳酸氢钠的对消化和代谢机能紊乱、泌尿系统疾病有疗效 矿泉水还能治疗慢性肝炎、糖尿病和肥胖症； 矿泉水中的多种微量元素可以补充日常缺乏的微量 元素，有健胃、调节代谢等效果； 污染少矿泉水已日益成为人们保健饮用水。,18,矿泉水定义,19,我国的定义： 饮用天然矿泉水是一种矿产资源，是来自地下深部循环的天然露头或经人工揭露的深部循环的地下水。,20,美国食品和药品官方协会定义 “淡矿泉水”是指从认可的水源中取得的含有矿物质的水，其可溶性固体必

6、须在250-500mg/kg之间。 “矿泉水”是指全部从许可的水源取得的含有矿物质的水，其可溶性矿物质固体含量必须不得少于500mg/kg 。 “矿物质化的水”是指其水质符合矿泉水标准，但其中包含有人工加入的矿物质。,21,世界卫生组织定义： 天然矿泉水是来自天然的或人工井地下水源的，细菌学上健全的水。这种水与普通饮水的明显区别，有如下几点： 具有以矿物质含量、痕量元素、或其他成分为特征的性质； 保持原有的纯度即不受任何种类的污染； 性质和纯度保持一直不变。 “有益于健康”的性质，应由以科学方法为依据的考察来决定。,22,FAO/WHO联合食品法规委员会定义 含有一定的矿物盐，以其相应的比例和

7、所含的微量元素，或其它组分而特征化； 直接取自天然的或钻孔而获得的地下含水层的水； 由于天然矿泉水成分组成的恒定性，流量和温度的稳定性，要适当考虑其自然波动周期； 天然矿泉水是在保证原水细菌学纯度的条件下采集的； 是在靠近水源露头处，并具备特定的卫生措施下装瓶的； 除许可的规定外，不得进行任何处理； 必须与相应的标准规定的所有条款相符。,23,矿泉水不同于普通水的三个特征： 多数泉水温度比较高，故有温泉、汤泉、暖泉、热水泡子之称。也有少数温度不高，成为冷泉，如含有较多碳酸的碳酸泉或含有镭射气的氡泉； 含有较高浓度的化学成分，如重碳酸盐、硫酸盐、碘、硫、氟、铁、硼，有些含有一定量的放射性元素如镭

8、、铀等。 含较多有医疗价值的气体如CO2、H2S、氡气等。,24,按温度,-1,25,德国 冷泉水：20以下 温泉水：20-50 热泉水：50以上 美国： 极冷水：- 13 冷水：13- 18 凉水：18-27 温水：27-33.5 不感温水：33.5-35.5 暖和水：35.5-36.5 热水：36.5-40 极热水：40-46,26,原苏联 冷矿泉：20以上 温矿泉：20-35 热矿泉：35-42 高热矿泉：42以上 日本 冷泉：25以下 微温泉：25-34 温泉：34-42 高温泉：50以上,27,国际矿泉水文学会 冷泉小于20 低温泉20-37 温泉37-42 热泉42以上 世界三大冷

9、泉：中国五大连池、法国维希矿泉水、俄罗斯高加索矿泉水。,28,其他分类标准,29,低张泉 冰点高于-0.55，溶解性固体物含量为1000-8000mg/l。 等张泉 泉水的渗透压相当于人体血清渗透压，或相当于0.9生理盐水的渗透压，如以冰点为准，血清的结冰点为-0.56，等张泉冰点为-0.55 -0.58，溶解性固体物含量为8000-10000mgL。,30,高张泉 冰点低于-0.58，溶解性固体物含量10000mg/l以上。 通常医疗用等张泉或低张泉，高张泉只适于外用（因有较强的脱水作用）。 注：矿泉水的渗透压分类是依泉水冰点决定的，而冰点下降与盐类浓度有关。,31,强酸性泉 pH2 酸性泉

10、 2pH4 弱酸性泉 4pH6 中性泉 6pH 7.5 弱碱性泉 7.5pH8.5 碱性泉 8.5pH10 强碱性泉 10pH,32,缓和性矿泉如单纯温泉、食盐泉、重碳酸盐泉、芒硝泉、石膏泉和放射性泉等。 紧张性矿泉如酸性泉、硫黄泉、单纯碳酸泉、碳酸铁泉、绿矾泉、明矾泉、含碳酸的碱土类泉。,33,医用矿泉水：包括浴疗（含I、Rn、S、As、H2S ）和饮疗（含Ra、Rn、Fe、I、Zn、Ca、CO2等），饮疗矿泉水必须符合饮用水卫生标准； 农用矿泉水：主要是以矿泉水中的某些特种元素改良土壤； 饮料矿泉水：含用人体必需的微量元素或其他对人体有益的矿物质，清洁卫生，不含致病菌和有毒物质，可直接饮用

11、的天然矿泉水。,34,矿泉水气体成分的来源,矿泉水理化特征的表示方法,矿泉水化学组成,35,矿泉水所含的元素由产生矿泉水的不同的地质构造区域所决定，大致可分为以下几种： 1）赋存于花岗岩裂隙中的矿泉水大都富含偏硅酸，其次还富含Cu、Pb、Zn等金属元素及放射性元素Rn，属于低矿化度的淡矿泉水，广东阳江、罗浮山以及福建诏安等地属于此类； 2）火山岩类（玄武岩、安山石、凝灰岩等）裂隙中赋存的矿泉水多为重碳酸钙或重碳酸钙镁型，低矿化度、偏硅酸含量高的淡矿泉水，与花岗岩类相比具有低含量的F和Rn以及高含量的钙、镁和锶。湖北安陆的金泉矿泉水即属于此类。,36,3）赋存于碎屑岩孔隙内的矿泉水多是含偏硅酸和

12、锶的重碳酸钙或重碳酸钙镁水，湖北建始的属于此类； 4）赋存于碳酸岩溶蚀孔隙中的矿泉水多为重碳酸钙和重碳酸钙镁水，随着温度的升高逐渐演变为重碳酸钠钙和重碳酸硫酸钠钙型水，矿化度高，大多超过500mg/L； 5）赋存于沉积盆地内的矿泉水的成分是从盆地边缘由重碳酸钠型逐步过渡为重碳酸氯化钠型和氯化钠型。该类多属于温泉，矿化度大于500mg/L，以含溴、碘为主要特征，陕西大荔、云南昆明、安徽古井等矿泉水属于此类。,37,矿泉水专家把中国长白山矿泉水与法国阿尔卑斯矿泉水、俄罗斯的高加索山矿泉水并称全球三大矿泉水系。 资料表明：安图县矿泉水资源在全国乃至世界都极为罕见，并占据重要地位。,38,矿泉水中气体

13、成分是决定矿泉水医疗价值的重要因素；特别是含硫和放射性气体的矿泉水医疗价值要高些； 气体来源： 大气的混入：如N2、O2、CO2和惰性气体等； 水的生化作用：如CH4、CO2、N2、H2S、NH3、H2、O2等； 地层高温高压作用，一些物质进行化学变化而产生；如 CO2+FeO Fe2O3+CO FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3,39,瓶装，指出售给消费者用以装水的任何种类的封口容器。包括易拉罐装，纸盒装、塑料桶装。 含有一定量及相应比例的矿物盐和体现特征化的微量元素或其他组分。 要有天然矿泉水在其自然波动周期内化学成分的恒定性、质量和温度的稳定性。,40,矿泉水源和生产线，不得受人类活

14、动的污染。 口味适宜，含有对人体健康有益的成分。 有害成分或放射性物质不得超过饮用水水质标准。 瓶装(或装箱)后，在保存期限内(一般为一年)，水的外观和口味无变化。,41,天然矿泉水的标贴或广告，不得使用显示或象征，具有涉及预防、治疗和医治人体疾病的宣传。 不得用任何化学品改变其组分，除允许曝气、过滤去除或加入二氧化碳处理外，不得进行任何其它处理。 饮用矿泉水必须是从自然露头或人工开采的地下水源得到的可饮用的水，而不是公共供水源。,42,评 价,矿泉水资源的动态,形成的地质背景,矿泉水水质,周围环境,43,六、生产工艺,主要工艺为采集天然饮料矿泉水和灌装 。配套设施:矿泉井和引水工程。水泵，输

15、水管、贮罐要采用与矿泉水不起化学反应的材料。 水泵最好选用齿轮泵或活塞泵，以避免游离二氧化碳损失。,44,不含碳酸气的天然矿泉水的工艺流程,这类天然矿泉水是最稳定的矿泉水，装瓶时不会发生氧化，化学成分也不会发生改变，生产工艺较为简单。 矿泉水 引水 沉淀 粗滤 精滤 充气 灌装 封盖 CO2 净化 压缩,45,含碳酸气的天然矿泉水的工艺流程,对CO2含量高，H2S、Fe、Mn含量低的原水生产含CO2的矿泉水，不需要曝气工序； 矿泉水 引水 气水分离 水 CO2 净化 压缩 粗滤 精滤 灭菌 精滤 充气 灌装 封盖,46,2.天然矿泉水的工艺要点,2.1引水 目的： 在自然条件允许的情况下，得到

16、最大可能流量； 防止水与气体的任何损失； 防止地表水和潜水的渗入和混入，完全排除有害物质污染和生物污染的可能性； 防止水由露出口到利用处物理化学性质发生变化； 水露出口设备对水的涌出和使用方便。,47,方法：地上引水、地下引水； 地下引水主要通过挖掘，挖至基石，把矿泉水露头周围扩宽扩深，并对其封闭，让矿泉水经一定的自然孔隙或沿人工安装的管道流入水池再进行抽取； 地上引水：引取天然出口的矿泉水，如对天然露出口加固，对出水口清淤，切断地表水，把取水系统和泉口周围与外界隔离开来等；,48,在开采矿泉水的过程中应注意几个问题： 1）开采不同类型的矿泉水采取不同的工艺，如碳酸型矿泉水因含大量气体成分，因

17、此要防止气体损失； 2）矿泉水开采量要注意，过度开采影响矿泉水的流量和组成； 3）开采矿泉水的水泵和输水管要用与泉水不起反应的材料制成，因为矿泉水中含盐分高，电导率高，电化学腐蚀强度大； 4）为了避免碳酸型矿泉水中有效成分过度损失，取水时以自然流动泉水为佳； 5）不可采用明渠式采水；,49,2.2曝气： 是使矿泉水原水与经过净化了的空气充分接触，使它脱去其中的CO2、H2S等气体并发生氧化作用，即包括脱气和氧化的两个过程； 此工序主要是针对CO2、H2S以及低价态的Fe、Mn的含量较高的原水进行的； 此法主要用于生产不含CO2的矿泉水，或者曝气后可以重新通入CO2生产含气的矿泉水； 一些深层的

18、矿泉水往往需要进行曝气；,50,方法：自动曝气和强制曝气； 自动曝气：是使矿泉水在一个容器内通过一条或多条装在支管上的喷嘴进行喷洒，自动与空气接触； 强制曝气：矿泉水在喷洒时，以鼓风机强大气流强制曝气，提高曝气效率。,51,2.3除铁、锰 铁的存在会使水具有腥味。矿泉水中铁的存在形式一般为碳酸氢盐。 曝气过程中可除铁；反应为： Fe（HCO3）2Fe（OH）2+CO2 Fe（OH）2+O2+H2O Fe（OH）3 铁和锰往往同时存在于矿泉水中，多数情况下铁的含量高于锰，一般可使原水先经曝气，再用天然锰砂过滤。反应为： MnO2+Mn2+H2O Mn2O3+H+,52,2.4过滤： 目的： 除去

19、水中的不溶性悬浮杂质和微生物，主要为泥沙、细菌、霉菌和藻类等； 防止矿泉水装瓶后在贮藏过程中出现的浑浊和变质，过滤后矿泉水水质变的澄清透明、清洁卫生。 需要粗滤和精滤；,53,2.5灭菌： 一般采用臭氧杀菌和紫外线杀菌； 瓶和盖的消毒采用消毒剂如：高锰酸钾、双氧水、过氧乙酸、万家康（有效成分ClO2）、臭氧、紫外线照射 2.6充气： 向矿泉水中充入CO2气体； 充气过程同碳酸饮料的生产过程；,54,2.7罐装： 罐装方式取决于矿泉水产品的类型； 不含气矿泉水的罐装采用负压灌装； 含气的采用等压灌装；,55,罐装的注意事项： 如果生产含气矿泉水，从贮槽到灌装这一段工序中，应在稍过量的二氧化碳压力

20、条件下进行。 灌装含铁的矿泉水时，除上述要求外，在密封贮藏中还应加入柠檬酸或抗坏血酸防止Fe2+的氧化。加入量：柠檬酸100mg/kg水或抗坏血酸80mg/kg水。,56,3.矿泉水生产中质量控制要点和措施,矿泉水在贮藏过程中会出现变色、沉淀、和微生物指标过高的质量问题，其原因和控制措施为： 3.1管道、罐体、曝气装置造成的原水污染： 用井下水充分冲洗管道排尽后抽水。 曝气装置孔径应小于0.2m，防止空气中细菌尘埃的污染。对铁小于10mg/L的原水可不经曝气除铁处理。 尽可能缩短原水贮存时间，以热交换器代替曝气降温，使贮存时间控制在4h以内。,57,3.2容器、灌装线设备管道、灌装间空气造成的灌装再污染： 矿泉水生产水处理，管线必须达到无菌状态。 洁净室（灌装间）达到空气洁净度的细菌数小于30个m3。 空气可采用紫外线空气消毒净化机，或无毒害化学消毒剂喷雾； 地面采用臭氧水或化学消毒剂消毒； 衣帽、口罩等每班消毒更换，脚踏池用二氧化氯或常规消毒剂即可。,58,第三节 太空水(食用纯净水),太空水就是纯净水，市场上又称“食用蒸馏水”。 一、太空水的市场情况 自80年代起，国外饮料市场开始饮用通过反渗透工艺有效地除掉水中各种