Классификация, технология обработки и фасование питьевых минеральных вод
Классификация минеральных вод
На рис. 101 представлена классификация минеральных вод:
Обработка минеральных вод
Перед розливом воду обрабатывают, подвергая ее фильтрованию, обеззараживанию, охлаждению и насыщению диоксидом углерода. Фильтрование минеральных вод проводят для освобождения их от взвешенных частиц. Воды минерализацией до 7-8 г/дм3 фильтруют на фильтрах из микропористой керамики, минерализацией выше 8 г/дм3 - на рамных фильтрах через фильтр-картон марки Т.
Минеральные воды неглубокого залегания, в которых высока вероятность микробиологического загрязнения, рекомендуется фильтровать на керамических свечных фильтрах с размером пор менее I мкм. Размер.клеток патогенных и условно-патогенных микроорганизмов 1-2 мкм и это позволяет эффективно их задерживать на свечных фильтрах.
Фильтрование воды проводят под давлением, обеспечивающем преодоление сопротивления в трубопроводе и фильтрующего материала без дополнительной перекачки насосами.
Отстаивание минеральных углекислых вод вместо фильтрования недопустимо, так как при этом происходят дегазация и окисление их воздухом.
Обеззараживанию не подвергают воды с содержанием БГКП не более 1 ед. в 500 см3.
Для обеззараживания используют безреагентный способ, заключающийся в обработке воды ультрафиолетовыми лучами длиной волны 225-300 нм. Наиболее эффективны лучи при 260 нм. При этом не изменяются органолептические показатели воды. Эффективность такой обработки снижается при содержании в воде коллоидных и тонкодисперсных взвешенных частиц, а также соединений железа. Воды с содержанием железа более 0,3 мг/дм3 УФ-лучами не обрабатывают.
Кроме этого способа, применяют реагентные способы - серебрение и хлорирование. При серебрении воду обрабатывают дозой серебра 0,2 мг/дм3. При этом уничтожаются не только патогенные микроорганизмы, но и сапрофитная микрофлора, которые могут вызывать посторонние запахи.
Для обеззараживания вод, не содержащих легко окисляющихся компонентов, используют гипохлорит натрия.
Минеральные воды, в зависимости от температуры, обусловленной тепловым режимом недр, относят к холодным температурой до 20°С, теплым (слаботермальным, субтермальным) температурой 20-35°С, горячим (термальным) температурой 35-42 С и очень горячим (высокотермальным, гипертермальным) температурой выше 42°С.
Перед насыщением диоксидом углерода воду охлаждают до 4-10°С в противоточных холодильных установках. Термальные воды подвергают двухстадийному ощгаждению, первую стадию проводят у скважины.
Все минеральные воды насыщают диоксидом углерода, так как он препятствует нарушению карбонатного равновесия и тем самым
способствует сохранению в растворе углекислых солей кальция, магния, железа, а также подавляет развитие микроорганизмов, увеличивает срок годности воды и улучшает вкус. При лодготовке воды к розливу углекислые воды теряют часть диоксида углерода, поэтому их дополнительно насыщают диоксидом углерода. Насыщение проводят при температуре воды 4-7°С и избыточном давлении в сатураторе 0,2 МПа или при температуре воды 8-10°С и давлении 0,25 МПа.
Неуглекислые воды карбонизируют,
Деаэрацию воды не проводят, так как это приводит к декарбонизации воды, нарушению карбонатного равновесия и выпадению в осадок солей.
В зависимости от химического состава газовой и жидкой фаз минеральной воды разработано пять вариантов их технологической обработки и фасования.
1. Технология обработки и фасования неуглекислых вод. Около 44% питьевых минеральных вод относится к неуглекислым. Их химический состав стабилен, поэтому отпадает необходимость в специальных технологических режимах для переработки таких вод, за исключением обработки неуглекислых сульфатсодержащих вод. На рис. 102 показана технологическая схема для розлива неуглекислых вод, которая включает только общепринятые технологические приемы их обработки.
Минеральная вода из скважины 1 поступает в сборник минеральной воды 3, установленный в прикаптажном помещении 2. Насосом 4 минеральную воду перекачивают в сборник-мерник 5. Для удаления взвешенных веществ и частичного обеспложивания минеральную воду фильтруют на керамических свечных фильтрах 6 (для вод с минерализацией более 8 г/дм} используют фильтры, в которых фильтрующим материалом является фильтр-картон). Осветленная минеральная вода охлаждается до 4-10°С в противоточном теплообменнике 7 и подается в промежуточный сборник 8. Все минеральные воды (кроме воды Лугела) насыщают диоксидом углерода для улучшения вкусовых свойств и подавления жизнедеятельности микроорганизмов. Для сохранения солевого состава минеральные воды перед сатурацией не деаэрируют. В сатураторе 9 поддерживают давление 0,2-0,25 МПа, что обеспечивает содержание СО2 в разлитых в бутылку лечебных минеральных водах 0,15-0,20%, в лечебно-столовых - не менее 0,30%, а в железистых - не менее 0,4%. Минеральные воды с колититром менее 500 поступают далее на обеззараживающую установку 10 (бактерицидная установка с использованием ультрафиолетовых лучей или установка для обработки воды сульфатом серебра) и в резервуар разливочной машины. Бутылки из пакетов 12 укладывают в ящики 11 и подают по ленточному транспортеру 13 к автомату 14 для выемки бутылок из ящиков.
Бутылки ленточным транспортером 15 перемещаются перед инспекционным устройством 16 и подаются в бутылкомоечную машину 17. Чистота бутылок после их отмывания еще раз проверяют на инспекционном устройстве 16.
Далее бутылки наполняют минеральной водой на разливочной машине 18, укупоривают на машине 19, инспектируют устройством 20, наклеивают этикетки машиной 21, с помощью машины 22 укладывают бутылки в ящики 23 и подают их в склад готовой продукции.
2. Технология обработки и фасование углекислых вод. Технологический режим организован так, чтобы свести до минимума дегазацию воды. Химический состав воды, в составе которых преобладают кальций и магний, наиболее изменяется при дегазации. Технологические операции для углекислых вод такие же, как для неуглекислых, но все стадии проводят в условиях, исключающих или сводящих к минимальной дегазации. Все резервуары, установки для охлаждения и обеззараживания герметизируют.
3. Технология обработки и фасование минеральных вод, содержащих железо. Для минеральных вод, содержащих более 5 мг/дм3 двухвалентного железа, во избежание выпадения осадка, предусмотрены технологические приемы, направленные на исключение дегазации и окисления. Для сохранения в растворе железа, обладающего биологическим действием на организм, в воду вводят аскорбиновую или лимонную кислоты. Стабилизирующие добавки вводят в автоцистерну перед вытеснением из нее воздуха или в промежуточную емкость при подаче ее по трубопроводу.
4. Технология обработки и фасования гидросульфидных и гидросуль-фидно-сероводородных минеральных вод. Минеральные воды с содержанием сероводорода до 20 мг/дм3 и гидросульфид-ионов до 30 мг/ дм3 обрабатывают с выведением сернистых соединений из состава воды. Сернистые соединения окисляются с образованием коллоидной серы, придающей воде опалесценцию. Сероводород также ухудшает органолептические показатели. Поэтому после накопительного резервуара воду для окисления подают в барботажный дегазатор, куда поступает диоксид углерода. При барботировании СОг гидросульфид-ионы превращаются в сероводород, который уносится из воды током диоксида углерода. Остатки сероводорода удаляют при деаэрации перед сатурированием.
5. Технология обработки и фасования минеральных вод, содержащих сульфатвосстанавяивающие бактерии. Обработку и фасование таких вод проводят по технологическим схемам, аналогичным схемам для углекислых и неуглекислых вод. Но дополнительно устанавливают оборудование для введения активного хлора и подавления жизнедеятельности бактерий. Для этого в трубопровод перед фильтром вводят раствор, содержащий активный хлор. Остаточное содержание активного хлора в воде через 30 мин после хлорирования должно быть 0,3 мг/дм3.
Выбор технологической схемы. Взависимости от состава минеральной воды выбирают технологическую схему ее обработки и фасования. Для неуглекислых вод, за исключением железистых азотных, например, марциальных, используют схему 1, по схеме 2 разливают углекислые воды, не содержащие легко окисляемых компонентов, а по схеме 3 - углекислые и азотные воды, содержащие легко окисляемые соединения двухвалентного железа. Схему 4 применяют для воды, содержащей сероводород и его связанные формы (гидросульфид- и сульфид-ионы), а по схеме 5 фасуют воды, содержащие сульфатвосстанавливающие бактерии.
Фасование минеральной воды
Минеральную воду фасуют в чистые стеклянные и полимерные бутылки на разливочных машинах аналогично розливу пива и безалкогольных напитков (без дозирующих устройств). Укупоривают бутылки кронен-пробками (лучше с полимерными материалами) или завинчивающимися колпачками.
Инспектирование и этикетировку осуществляют также аналогично пиву и напиткам.