01第1章软饮料用水及水处理.ppt

第2章 软饮料用水及水处理 本章内容 1 软饮料用水及水质要求 2 水质标准的主要指标 3 水处理方法 1 软饮料用水及水质要求 水源的分类及其特点 地表水 江、河、湖等； 杂质和污染物多； 矿物质较少； 地下水 井水、泉水和自流井等； 杂质和污染物相对较少； 矿物质含量丰富； 城市自来水 地表水经适当的水处理工艺，达到饮用水标准； 水质好，稳定； 水处理设备简单，容易处理； 水费高； 1 软饮料用水及水质要求 水中杂质类型 悬浮物 粒度 200nm的杂质，包括泥土、砂粒、浮游生物及微生物等。 悬浮物对软饮料品质的影响 呈现混浊 可浮在瓶颈产生颈环 静置后可沉在瓶底，生成瓶底积垢或絮状沉淀 悬浮物质会使液面高度不一致 浮游生物和微生物导致产品变质 胶体物质 粒度为1－200nm的杂质。 胶体特性：1 丁达尔现象；2 稳定性。 胶体物质 水中胶体物质包括无机胶体和有机胶体。 胶体物质 胶体物质对软饮料品质的影响 混浊 变色 影响水的味道和气味 溶解物质 粒度 1nm的杂质，以分子或离子状态存在于水中。 主要包括 溶解气体：O2、CO2、H2S、Cl2等 溶解盐类：溶解在水中的无机盐，基本上以阳离子和阴离子形式存在，如钙、镁、铁、碳酸根、硫酸根、氯根等，构成水的硬度和碱度。 溶解物质 溶解物质对软饮料品质的影响 混浊 变色 影响水的味道和气味 软饮料用水的水质要求 符合GB5749-85《生活饮用水卫生标准》； P11，表2-1 软饮料用水不是饮用水，比饮用水要求更高； P12，表2-2 2 水质标准的主要指标 浊度 浊度表示水中悬浮物对光线透过时的阻碍程度。 1L蒸馏水中含有1mgSiO2时的浊度为1度。 导致水混浊的主要杂质是悬浮和胶体微粒。 自来水浊度上限是5度；软饮料用水浊度 2度；汽水生产用水浊度 1.6度。 臭和味 水臭的发生主要是有机物的存在； 水的异味主要是来自无机物； 软饮料用水的水质应无味、无臭。 硬度 水的硬度是指水对于肥皂的离子沉淀能力。 硬脂酸钠 + 钙或镁离子 → 硬脂酸钙或镁 肥皂的主要成分 沉淀物 水的硬度主要由水中Ca2＋，Mg2＋的量所决定。 Ca2＋，Mg2＋的盐类含量越高，水的硬度越大。 硬度 硬度包括 暂时硬度 永久硬度 硬度 硬度单位通常以相当于1L水中含有的CaCO3或CaO的毫克数来表示。 自来水的硬度 450 mg CaCO3/L；饮料用水的硬度 100 CaCO3/L。 各国所用硬度单位有所不同，水的各种硬度单位及换算，见P13 表2-3。 碱度 水的碱度是指水中能与强酸发生中和反应的物质的总量。 碱度大小取决于水中的OH- 、CO32-和HCO3-的总含量高低。 软饮料用水的碱度 50 mg CaCO3/L。 碱度 碱度过大，会对饮料产生不良的影响： 形成水垢 改变饮料酸甜比及风味，使微生物易繁殖 影响CO2的溶解量 生产果蔬汁饮料时容易发生沉淀 铁、锰含量 铁、锰含量过高引起饮料产生沉淀、变色、变味等现象。 铁对果蔬汁饮料的影响很明显，软饮料用水的铁含量 0.1 mg/L。 软饮料用水的锰含量 0.1 mg/L。 有机物 饮料用水存在有机物，会导致碳酸饮料的充气困难，并产生异味、沉淀等现象。 利用有机物容易被氧化的特性，用高锰酸钾的消耗量来反映水中有机物的总含量。 软饮料用水的高锰酸钾消耗量 10 mg/L。 溶解氧 在软饮料生产中，氧气的存在会加速氧化反应，加速饮料劣变。 软饮料用水的水质标准为对溶解氧规定具体指标，但在实际生产中，应尽可能地降低水中溶解氧的含量。 微生物 水中微生物主要指示菌是大肠杆菌群。 软饮料用水中的大肠杆菌群不允许超过3个/L。 2软饮料用水的水处理 水处理的目的 保持水质的稳定性和一致性； 去除水中的悬浮物及胶体杂质； 去除有机物，消除异臭、异味和脱色； 将水的碱度降至规定的限度以下； 去除微生物，使微生物指标符合水质要求 此外，根据需求，还要除去Fe、Mn化合物和溶解于水中的气体。 2软饮料用水的水处理 水处理前了解水中杂质种类、状态，并确定用水量，以便决定水处理用的工艺、设备。 常用的水处理方法 混凝和过滤 软化 消毒 2.1混凝和过滤 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，从水中沉淀出来的过程。 一 混凝 原理：利用混凝剂使胶体颗粒表面电荷被中和来破坏胶体的稳定性，使小颗粒变为大颗粒而沉降，从而得到澄清的水。 一般情况下，水中的天然胶体和悬浮物微粒表面带负电荷，加入混凝剂使其电性中和。 混凝剂的作用：自身先溶解形成胶体，再以中和或吸附的形式使杂质凝聚成大颗粒沉淀。 分铝盐 明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等 和铁盐 硫酸亚铁、硫酸铁及