任务二 包装饮用水的生产技术

任务二包装饮用水生产技术

引言：

包装饮用水分类包装饮用水：根据GB10789-2007饮料通则规定，密封于容器中可直接饮用的水。饮用天然矿泉水其他天然饮用水饮用纯净水饮用矿泉水其他包装饮用水饮用天然矿泉水采用从地下深处自然涌出或经钻井采集的、未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体的；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然周期波动范围内相对稳定的水源制成的制品。其他天然饮用水采用未受污染的水井、水库、湖泊或高山冰川等未经过公共供水系统的水源制成的制品。饮用纯净水以符合GB5749的水为水源，采用适当的加工方法，去除水中的矿物质等制成的制品。饮用矿泉水以符合GB5749的水为水源，采用适当的加工方法，有目的地加入一定量的矿物质而制成的制品。其他包装饮用水以符合GB5749的水为水源，采用适当的加工方法，不经调色处理而制成的制品，如添加适量食用香精（料）的调味水等。一、矿泉水的生产（一）矿泉水概述1.矿泉水的分类根据水的来源和加工方法的不同，可以分为饮用天然矿泉水和饮用矿泉水。天然矿泉水可以按水温、化学成分、矿化度等再进行分类。水温：分为冷泉水（＜20℃）、低温泉（20～37℃）、温泉（37～42℃）和热泉（42℃以上）；化学成分：偏硅酸矿泉水、锶矿泉水、锌矿泉水、锂矿泉水、硒矿泉水、溴矿泉水、碘矿泉水、碳酸矿泉水和盐类矿泉水；矿化度：低矿化度矿泉水（＜500mg/L）、中矿化度矿泉水（500～1500mg/L）、高矿化度矿泉水（＞1500mg/L）或淡矿泉水（＜1000mg/L）和盐类矿泉水（＞1000mg/L）。2.国内外矿泉水的发展现状产量超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我国资源丰富起步较晚增长率高潜力巨大品种齐全世界各国人均矿泉水年消费量比较图2.122003年世界各国人均矿泉水年消费量比较3.天然矿泉水的评价与水源地的保护（1）天然矿泉水的评价①初步测定矿泉水样的电导率、pH值、气体（着重测CO2）及蒸发残渣指标，以确定水样是否有价值进一步评价。如果可以，测定钾、钠、镁、钙、碳酸氢根、硫酸根和氯离子等七种水中主要成分，再测定水温初步确定其是否具有天然矿泉水特征，是否具有开发价值；②在初测的基础上，进行详细的分析评价。作为饮用矿泉水，必须具备以下条件：口味良好；含有对人体有益的成分；有害成分（包括放射性物质）不得超过有关标准；装瓶后保存期内（一般为一年），水的外观与成分无变化；微生物指标符合要求。（2）天然矿泉水的水源地的保护①第一区为严格保护区（Ⅰ级保护区）即在泉（井）外围半径15m的范围内，该范围应有20cm以上厚度的水泥封面，并有一定坡度向外排水；取水点有封闭式建筑物，并有专人管理；严禁无关的工作人员居住或逗留；不得放置与取水无关的设备或物品，禁止建造与矿泉水无关的建筑物；消除一切可能导致矿泉水污染的因素；②第二区为限制区（Ⅱ级保护区）即在矿泉水水源、生产区外围不小于30m的范围内，不得设置居住区和工厂、厕所、水坑，不得堆放垃圾、废渣或铺设污水管道，严禁使用农药、化肥，严禁设置可导致矿泉水水质、水量、水温改变的引水工程；严禁进行可能引起含水层污染的经济工程活动；③第三区为监察区（Ⅲ级保护区），其范围应根据水源的补给与分布而定，禁止排放工业、生活废水，使水源免受污染；不得有破坏水源地水文地质条件的活动。（二）矿泉水的工艺流程及要点1.天然矿泉水的工艺流程及要点1）工艺流程原水引水曝气粗滤精滤杀菌灌装贴标喷码成品图2.13不含CO2气体矿泉水的加工工艺流程原水引水曝气粗滤精滤杀菌灌装贴标喷码成品图2-14含CO2气体矿泉水的加工工艺流程冷却充气压缩净化CO2⒉工艺操作要点①引水主要目的是在自然允许的情况下，取水方便并得到最大可能流量，同时防止水和气体的损失，防止地表水和潜水的混入，完全排除有害物质和生物的污染，防止物理化学性质发生变化。矿泉水的引水一般分为地上引水和地下引水两部分。要求：矿泉水的引水点最好进行封闭，以防止污染。水泵、输水管要采用与矿泉水不发生反应的材料，比如不锈钢。水泵最好用齿轮泵或活塞泵，离心泵容易导致游离二氧化碳的损失。②曝气目的：是使矿泉水原水与经过净化的空气充分接触，使它脱去其中的二氧化碳和硫化氢等气体，并将低价态的铁、锰离子氧化沉淀，过滤除去。通常曝气和氧化两个过程同时进行。

方法：主要有自然曝气法、喷雾法、梯栅法、焦炭盘法和强制通风法等。注意：含气量较少，铁、锰离子含量又少的原水无需曝气。③粗滤矿泉水过滤的目的是除去水中的不溶性悬浮杂质和微生物，主要为泥砂、细菌、霉菌及藻类等，防止矿泉水装瓶后浑浊变质。矿泉水生产中的过滤方法一般包括粗滤和精滤。粗滤是指采用多介质深层过滤，能截留水中粒度＞0.2μm的悬浮颗粒物质，达到初步过滤的作用。④精滤精滤可以采用砂滤棒过滤或微滤，也有使用超滤的。微滤是以静压差为推动力，利用膜的筛分作用进行分离的过程，可以截留细小悬浮物、微生物、微粒、细菌、酵母、红细胞等，操作压力为0.01～0.2MPa，被分离粒子直径的范围为0.08～10μm。超滤是以压力为推动力，利用超滤膜的不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，能有效滤除水中99.99％的胶体、细菌、悬浮物等有害物质。⑤杀菌生产矿泉水的杀菌方法采用臭氧杀菌和紫外线杀菌，其中臭氧的瞬时杀菌效果优于紫外线杀菌，不仅可以消毒，还可以除去水臭、水色以及铁、锰等，现已广泛应用于饮用矿泉水的消毒中。瓶和瓶盖的消毒采用双氧水、次氯酸钠、过氧乙酸、高锰酸钾等进行消毒，消毒后用无菌矿泉水冲洗，也可以用臭氧或紫外线进行消毒。臭氧杀菌杀菌整套设备⑥充气含CO2气体矿泉水的生产需要充气工序，不含气矿泉水的生产不需要本工序。充气的目的是指向矿泉水中充入二氧化碳气体。原水经引水、曝气、过滤和杀菌后，再充入二氧化碳气体或因水质条件特殊不经曝气而直接装瓶。充气用的二氧化碳气体可以是从原水分离得到的，也可以是市售饮料专用的。充气一般在气水混合机中完成，我国规定成品含气矿泉水中游离的二氧化碳含量＞250mg/L。⑦灌装灌装是将杀菌后的矿泉水装入已灭菌的包装容器的过程。目前生产中均采用在无菌车间内进行自动灌装。从瓶坯到吹制，再到装水、压盖、贴标、喷码、瓶检、大包装、入库各工序联接，业已形成一条高度连续化、机械化、自动化的灌装生产线，有力的保证了产品的质量和卫生要求。灌装方式根据矿泉水产品的类型而有所差异，一般不含气矿泉水采用负压灌装，含气矿泉水采用等压灌装。灌装设备（二）人工矿泉水的工艺流程及要点天然矿泉水并非普遍存在的，绝大多数泉水都属于淡水而不属于矿泉。天然矿泉水存在于一些特定的地质构造中，而且成分也不一定符合理想。因此，可以考虑以优质泉水或地下水为原料进行人工矿化，制备与天然矿泉水相接近的人工矿泉水。人工矿泉水具有不受地域、规模、类型限制的优点。人工矿泉水生产方法：直接溶化法二氧化碳浸蚀法。⒈直接溶化法工艺流程及要点直接溶化法就是在原水中加入碳酸氢钠、氯化钙、氯化镁等可溶性盐，再充入二氧化碳，制得人工矿泉水。1）生产工艺流程

原水氯消毒脱氯加盐调配过滤杀菌灌装贴标喷码成品图2-15直接溶化法人工矿泉水的加工工艺流程2）直接溶化法工艺要点①原水处理原水可使用天然泉水、井水或自来水。天然泉水、井水需要经过沉淀、粗滤、精滤和氯消毒等工序处理。处理好的天然泉水、井水或自来水经过活性炭脱氯后进入调配罐。②调配根据设定配方（配方一经确定，不得随意更改），将一些可溶性无机盐（食用级原料）如碳酸氢钠、氯化钙、氯化镁等加入调配罐溶解。③过滤将调配好的矿泉水通过微滤过滤器等进行精滤，滤液存入中间罐中备用。④杀菌灌装采用加热、臭氧、紫外线等方法进行杀菌，其中冷杀菌比热杀菌经济的多。将杀菌后的矿泉水装入消过毒并清洗干净的瓶中，经压盖封口包装后入库。⑤充气人工矿泉水的做法是原水经配料调配过滤后，冷却至3～5℃，充入二氧化碳，再杀菌灌装得到成品。⒉二氧化碳浸蚀法工艺流程及要点1）工艺流程二氧化碳浸蚀法是指在一定压力下，含有二氧化碳的原料水与粉状的碳酸碱土金属盐作用，使其转化为碳酸氢盐溶于水，制得的生产矿泉水，其阴离子中碳酸氢根占绝对优势，因此，利用二氧化碳浸蚀法生产的人工矿泉水属于碱性饮料。二氧化碳浸蚀法的工艺流程见图2-。原水沉降粗滤精滤冷却杀菌灌装贴标喷码成品图2-16二氧化碳侵蚀法人工矿泉水的加工工艺流程压缩净化CO2汽水混合矿化剂连续矿化2）二氧化碳侵蚀法工艺要点