1、 【学习目标学习目标】 1、了解瓶装饮用水的定义、分类、理化特征；、了解瓶装饮用水的定义、分类、理化特征； 2、掌握天然矿泉水和饮用纯净水的生产工艺。、掌握天然矿泉水和饮用纯净水的生产工艺。 【技能目标技能目标】 1、熟练掌握瓶装饮用水的生产工艺；、熟练掌握瓶装饮用水的生产工艺； 2、掌握瓶装饮用水生产过程中常出现的质量问、掌握瓶装饮用水生产过程中常出现的质量问题、控制方法。题、控制方法。学习任务一学习任务一 饮用纯净水生产技术饮用纯净水生产技术 一、饮用纯净水生产工艺技术一、饮用纯净水生产工艺技术 （一）工艺流程（一）工艺流程一般饮用纯净水是指电导率为1l0S/cm的纯水。当要求水质更高时，
2、应采用超纯水流程。工艺流程基本上可分为过滤、脱盐和灭菌三部分。小资料：饮料不能代替纯净水小资料：饮料不能代替纯净水 （二）质量关键控制（二）质量关键控制 1、预处理、预处理 （1）初滤 机械过滤 砂滤体过滤 （2）微孔过滤 （3）活性炭吸附 2、除盐、除盐 通过离子交换、电渗析、反渗透、蒸馏等方法完成除盐操作，去除水中的盐分，从而达到饮用水的标准。 3、超滤、超滤 目前用于纯净水超滤的膜主要是一种由高分子材料经特殊加工制成的中空纤维聚砜膜(Ps) 。 4、消毒、消毒 消毒主要是用紫外线消毒和臭氧消毒等方法进行处理，以达到水质微生物指标的要求。 具体参见项目一的相关内容。 （三）饮用纯净水加工中
3、的注意事项（三）饮用纯净水加工中的注意事项 1、过滤、过滤 （1）砂滤棒过滤 砂滤棒使用时要注意及时清洗或更换。 清洗 消毒 （2）微孔过滤 （3）活性炭过滤 2、去除盐类物质、去除盐类物质 （1）离子交换法的注意事项 应根据生产的实际需要正确选择离子交换树脂，所选的树脂应具有容量大、强度高等性质特点。 当离子交换树脂发生破损时，其中的粉末或有机胺类杂质会释放出来，这些物质对人体有害，可使用具有高效吸附能力的碳纤维过滤器将水中的树脂粉末和其他杂质除去。 新的离子交换树脂需经转型后才能正常使用。 （2）反渗透法的注意事项 在生产中，不同的反渗透膜（聚酰胺膜、聚矾膜、醋酸纤维膜、复合膜等）对于水质
4、也有一定的要求(参见表4-2)，按其结构有中空式和卷式等类型。 （3）电渗析的注意事项 为了提高水净化效果，电渗析后需使用孔径为0.0010.01m的微孔过滤器进行超滤，以去除水中的细小杂质和有机物等，而后经紫外线杀菌即可。 电渗析器运行中，浓水室一侧的阳膜和阴膜上会产生沉淀结垢现象。可定期用浓度为2%的盐酸或0.1mol的氢氧化钠溶液进行洗涤，也可定期倒换阴阳极去除沉淀结垢。 3、超滤、超滤 若原水中含有大分子物质，则超滤时会影响小分子物质在膜中的透过率，因此应在除盐作业后进行超滤，以保证超滤膜的透过率。 4、灭菌、灭菌 紫外线对于含杂质多、颜色深、浊度大的水穿透能力稍差，因此应在超滤后灌装
5、前，利用紫外线辐射灭菌，可取得较好的效果。 臭氧灭菌后，应立即进行灌装。 二、瓶装纯净水主要质量指标二、瓶装纯净水主要质量指标 感官要求和理化指标等必须符合国家标准GB17323瓶装饮用纯净水标准，重要指标见表4-3。 学习任务二学习任务二 矿泉水的生产技术矿泉水的生产技术 矿泉水是从地下深处自动涌出或经人工揭露的未受污染的地下矿水，含有一定的矿物盐、微量元素或二氧化碳气，水源地直径10km内不可以有水质污染源存在，包括有机、无机和毒性物质在内，矿泉水的水质、水量必须稳定，且经过10年以上的不断检验，矿物质含量大致不变。 我国天然饮用矿泉水的基本类型是碳酸水、硅酸水和锶水。常见的矿泉水饮料：常
6、见的矿泉水饮料：天然饮料矿泉水和人工矿化矿泉水。 一、矿泉水的生理作用一、矿泉水的生理作用 天然水中除含有大量的杂质外，还富含多种人体生长发育所必需的矿物质及微量元素，有利于人体的健康。 几种有益元素与人体健康的关系：几种有益元素与人体健康的关系： （1）铁；（2）锌；（3）锰；（4）锶 ； （5）钴；（6）钼；（7）铬；（8）硒。 二、矿泉水的水质要求及评价二、矿泉水的水质要求及评价 （一）矿泉水水质要求（一）矿泉水水质要求 1、矿泉水主要化学成分、矿泉水主要化学成分 钠、钾、钙、镁、氯以及碳酸氢根、硫酸根等。 矿物质及其含量对矿泉水水质也有很大影响，矿物质的平衡对水味影响也很大。 组成天然
7、矿泉水成分的元素可以分为组成天然矿泉水成分的元素可以分为4类。类。 第一类是水中溶解物质的主要成分有钾、钠、钙、镁、铁、铝、氯、硫、氮、氧、氢、碳、硅。 第二类为含量不高的元素有锂、锶、钡、铅、镍、锌、锰、铜、溴、碘、氟、硼、磷、砷。 第三类是含量极少的稀有元素，有铬、钴、锗、钒、汞、硒、锡、锑等。 第四类为不含有的放射性元素，主要有镭、氡、氚等。 矿泉水的主要成分：矿泉水的主要成分： （1）钠和钾 （2）钙和镁 （3）铁 （4）硝酸性氮和亚硝酸性氮 （5）硅酸 （6）有机物 2、硬度、硬度 水的硬度，是由水中溶解的钙和镁的量决定的，溶有较多Ca2+、Mg2+的水叫硬水。一般将水中所含的钙和镁
8、的离子量，换算为相当的碳酸钙（CaCO3）（mg/L）来表示水的硬度。 3、pH和碱度和碱度 水的pH受土壤溶出成分的影响，其中碳酸盐、碳酸氢盐的影响较大。CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-这四种碳酸物质与pH的相互之间存在一定的平衡关系。 4、浑浊度、浑浊度 矿泉水浑浊度是由泥土、沙质、微细的有机物和无机物等悬浮物质造成的，是矿泉水物理性状的一项指标。饮用矿泉水浑浊度一般不超过5度。 5、臭和味、臭和味 水中的臭气和味，会影响制品的风味，往往也是产生沉淀的原因。臭气和味主要是由氯或其他有味的气体；铁、锰等金属离子引起的金属味；微生物生长、繁殖及其代谢产物引起的味道。 矿泉水煮沸后的臭
9、和味，按其强度可分为6级，见表4-5。 6、水色、水色 溶液状态的物质所产生的颜色称为真色，由悬浮物质产生的颜色则称假色。在测定水色前须将水样中的悬浮物去除。用铂钴比色法测定的矿泉水色度一般不应超过15度，并不得呈现其他异色。 7、矿化度、矿化度 矿化度M可用每1L水中所含阴阳离子总量，也可用总固体碳酸氢根含量的一半表示（克数）。 （二）饮用矿泉水的评价方法（二）饮用矿泉水的评价方法 1、评价标准、评价标准 评价标准只能用GB8537饮用天然矿泉水标准，而不能用生活饮用水卫生标准，原因如下： 矿泉水标准主要利用水中有利因素，当然对有害元素也有限量，而饮用水标准主要控制有害物质的浓度。 矿泉水标
10、准是按每人每天饮用500mL计算，而生活饮用水按 20002500mL计算。有些指标限量值也是不一样的。 GB8537饮用天然矿泉水饮用天然矿泉水标准说明如下：标准说明如下：（1）在九项界限指标中（锂、锶、锌、溴化物、碘化物、偏硅酸、硒、游离二氧化碳、溶解性固形物）必须有一项以上达到所规定的界限指标（表4-6）的要求，即可称为符合规定，即为天然矿泉水。（2）限定某些元素和组分，如锂、锶、锌、碘化物、铜、钡、镉、铅、汞、银、硼、砷、硒、氟化物、耗氧量、硝酸盐、镭18项不得超过所规定的限量值（表4-7）。（3）污染物（酚类化合物、氰化物、亚硝酸盐、总放射线）和微生物（细菌总数、大肠菌群）的各项含量
11、不得超过规定指标（表4-8）。 （4）感官指标也要符合：色度小于15度，并不得呈现其他异味；浑浊度小于5NTU；气味应具有矿泉水的特征性口味，不得有异臭异味；肉眼可见物允许有极少量的天然矿物盐沉淀，但不得含有其他异物。 2.评价方法评价方法 饮用水的化学评价，是测定矿泉水样电导度、pH值、气体(着重测二氧化碳)及蒸发残渣，以确定水样是否有价值进一步评价。如果这些指标与矿泉水要求相距甚远，则没必要继续进行更详细的分析。 进一步的工作是测定水中七种主要成分，即钠、铁、钙、碳酸氢根、硫酸根和氯离子。按照上述成分测定或根据水温已能初步确定水样是否属于矿泉水。 在初测的基础上、进行详细的分析评价。 作为
12、饮用矿泉水，必须具备下列一些基本条件： 口味良好，风格典型； 含有对人体有益的成分； 有害成分(包括放射性)不得超过有关标准； 在装瓶后的保存期(一般1年)内，水的外观与口味无变化； 微生物学指标符合饮水卫生要求。 进行分析评价的一般步骤为：进行分析评价的一般步骤为： （1）常用的方法 对石英皿或铂皿中蒸发干涸的干渣进行发射光谱分析。 （2）水中成分的分析 采用国内权威单位颁布的水分析方法或国际标准方法，如世界卫生组织颁布的引水分析法、美国水工协会编写的水和废水标准分析法等。 表4-9列出的是常见水中成分的通用分析方法，这些方法可以测量0.110-9级的浓度或更低的浓度。 表4-9 应注意严格
13、遵守取样、制样、分析方面的规定，最大限度地防止出现因人污染或痕量元素被容器吸附造成的误差。 （3）放射性分析测定总、放射性 必要时测定镭、氡的容量。取样方法是测定时间均应严格遵照规定进行。 （4）微生物学检验 用专用的无菌采样瓶取样，用经典方法检查细菌总数和大肠菌群。只有当地卫生防疫站进行的微生物学检查结果才具有法律效力。 三、饮用天然矿泉水的生产工艺技术三、饮用天然矿泉水的生产工艺技术 （一）饮用天然矿泉水的生产工艺过程（一）饮用天然矿泉水的生产工艺过程 1、不含碳酸气的天然矿泉水的工艺流程、不含碳酸气的天然矿泉水的工艺流程 2、含碳酸气的天然矿泉水的工艺流程、含碳酸气的天然矿泉水的工艺流程
14、 此类矿泉水CO2含量较高，H2S、Fe、Mn含量较低，则不需要曝气，需要进行气水分离和气水混合工序。 若原水中CO2、H2S、Fe、Mn较高的矿泉水需要曝气；含碳酸气矿泉水，为了防止装瓶后沉淀，应在不使铁氧化和不脱气的条件下装瓶。 （二）质量关键控制（二）质量关键控制 1、 引水引水 引水过程分为：地下部分和地表部分。 在引水过程中应注意如下问题： （1）应注意取得最大可能的流量，并应对泉水进行封闭，防止水温和水中气体的散失。 （2）对不同种类的矿泉水进行开采时应采取不同的工艺方法。 （3）一般选用不锈钢或耐腐蚀工程塑料等性质稳定的管材，防止由出露口到利用处水物理化学性质发生变化 （4）应严
15、格按照国家批准许可量进行开采。 2、曝气、曝气 曝气指矿泉水原水与经过净化了的空气充分接触，使它脱去CO2、H2S等气体，并发生氧化作用，包括脱气、氧化两个同时进行。 此工序主要针对CO2、H2S、Fe、Mn含量较高的原水进行，可生产不含CO2的矿泉水，或曝气后可以重新通入二氧化碳气体生产含气矿泉水。 曝气的方法有以下几种。曝气的方法有以下几种。 自然曝气法 原水在水池中自然曝气； 喷雾法 原水经喷嘴喷雾，与空气接触曝气； 梯栅法 原水从梯栅上流下，与空气接触实现曝气； 焦炭盘法 用深度30cm底部能漏水的盘子； 强制通风法。 3、过滤、过滤 矿泉水的过滤通常分为三级。 （1）粗滤 指经过介质
16、过滤截留水中较大的悬浮颗粒物质。 粗滤的滤料选用。 （2）精滤 可采用砂滤棒过滤，可将水中的某些有机物和细菌截留在砂棒的表面，被过滤出来的水就基本无菌。 （3）超滤 超滤是矿泉水生产的一个重要工艺过程，主要利用超滤膜过滤器或微孔膜过滤器进行过滤。 超滤工艺过程中应注意的问题：超滤工艺过程中应注意的问题： 要定期清洗超滤膜，除去膜表面截留的细菌和杂质，防止水质的二次污染； 超滤膜暂停使用期间要用含二氧化氯或臭氧的水密封，以防污染； 为保证水质的安全无菌，经臭氧灭菌和超滤的泉水，超滤后可再次进行紫外线灭菌，然后进入灌装作业。 4、灭菌、灭菌 矿泉水灭菌多采用紫外线灭菌和臭氧灭菌两种方式。参见项目一
17、的相关内容。 在此工艺中应注意的问题。 5、充气、充气 充气是指矿泉水在经过引水、水气分离、过滤、灭菌后，充入二氧化碳气（可是原水中分离所得，也可是市售的饮料用的钢瓶装二氧化碳），而后灌装成为充气天然碳酸矿泉水。此过程主要针对含碳酸气天然矿泉水或成品中含二氧化碳的生产。 充气的操作工序主要分为如下两部分: 水气分离 充气 我国对于饮用矿泉水所用二氧化碳气体要求：我国对于饮用矿泉水所用二氧化碳气体要求： 二氧化碳的纯度达99%以上，无色、无臭，水分含量小于0.1%，氢氧化钾小于1%，不得含有一氧化碳、二氧化硫、氢气、氯化氢、氨气、矿物油等杂质。充气时，为了使气、水充分混合，应适当加大二氧化碳气体
18、的压力，降低水温(35 )，形成稳定的含碳酸气矿泉水。 6、罐装、罐装 将杀菌后的矿泉水装入已灭菌的包装容器的过程称为灌装。目前在生产中均采用自动灌装机在无菌车间进行。 含气与不含气的矿泉水，其灌装工艺有所区别。 不含气瓶装矿泉水 含气的瓶装矿泉水 四、矿泉水生产质量管理和品质控制四、矿泉水生产质量管理和品质控制 （一）矿泉水的质量管理（一）矿泉水的质量管理1、产品规格 2、产品标准3、原料规格4、包装条件5、质量规格6、操作标准7、工艺管理标准8、检查标准9、试验方法 （二）矿泉水生产品质控制（二）矿泉水生产品质控制 五、矿泉水生产中常见问题及防止措施五、矿泉水生产中常见问题及防止措施 (一一) 常出现的质量问题常出现的质量问题 1、微生物污染、微生物污染 微生物的污染是影响矿泉水质量的关键因素。 2、絮状物沉淀、絮状物沉淀 3、白色絮状物沉淀、白色絮状物沉淀 （二）防止措施（二）防止措施 1、加强水源的卫生防护与监督管理、加强水源的卫生防护与监督管理 （1）设立卫生防护区 （2）水源水质监测 2、严格的科学管理、严格的科学管理 （1）选择合理的水处理工艺 （2）采用臭氧消毒控制产品质量 （3）合理的生产部局 （4）灌装车间空气净化 3、加强卫生监测、加强卫生监测
