食品工业水处理原则综述

    食品工业是用水型工业之一,食品制造过程中需要大量用水。例如,啤酒、软饮料等各种饮料,其制品成分的大部分是水。水在罐头、豆腐等食品制造过程中起重要作用,并且是制品的主要成分之一。水分虽非糖果、糕点、面包、饼干的主要成份,但在其生产过程中对产品质量亦有重要影响。

      水在食品加工过程中,使用点非常广,使用的方式也各不相同。比如有做原料清洗、浸渍、调湿、溶解用途的,有用来碱液去皮、盐水护色、浮选、水力输送的,还有用来烫漂、预煮、糖化、发酵、调味液配置的,另外还有用于杀菌、冷却等工艺的。这么多的使用工艺,不同的使用方法,原料水中不同的成分会在加工过程中产生不同的影响。

      食品品质常见的变色、褪色、着色、异臭、异味、混浊、沉淀、结晶、腐败等问题都极有可能是因水质原因造成的。但水中的各种杂质千差万别,水质不同,造成的产品变质状况也不相同

    水中各种杂质对产成品的影响大概体现在如下几个方面:

       1、水的色度和浊度
       这两个指标是水质检验最基本的指标,也是感官最明显的指标。这两项指标如果超标,可以引起产品沉淀、碳酸化困难、易产生喷涌以及产品色泽变化。

       2、水的异味
       这个因素比较简单。由于物理或化学因素,很多水本身带有异臭味,很容易影响到产成品的风味。
     
       3、水的硬度
       这是水最常见也最受关注的一个指标,主要指水中钙镁离子的浓度。钙镁离子在加热过程中会产生碳酸盐沉淀,硬度偏高时会造成变色、混浊、沉淀、风味改变、持水性降低(肉类)、硬化(肉类、豆制品)等问题。

       4、水的碱度
       也是一个相当重要的指标。碱度取决于水中能与H+结合的OH-、CO32-和HCO3-的含量。碱度过高会导致香味下降、沉淀、不利于CO2饱冲,酸味剂的用量增大。在有发酵工艺时,碱度过高不利于酵母的增长。

       5、另外,水的pH及水中的酚类、游离氯、溶解氧、硝酸盐、有机物、重金属以及微生物等因素对食品加工也可能造成影响。
    什么样的水是合格的水?现在我国通行的要求是各种食品厂生产用水必须符合我国《生活饮用水卫生标准》,这是最基本的要求,也是卫生规范强制性的要求。那么,符合生活饮用水卫生标准的是否就是合格的水呢?不见得。由于各种食品生产用水的使用需求不同、工艺不同,对水质的要求也不同。因此,为了保证食品品质,除食品加工用水水质满足饮用水标准外,仍需对水质的某些成分予以严格控制。饮料类用水、酿酒用水、制面包用水、制面条用水、制罐头用水、糖制品用水、制冰用水以及速冻食品用水等加工工艺对水中关键污染物都有相关的指标要求。比如制面条要求水的硬度小于20个ppm,制冰用水碱度要求小于50ppm等。
    先进的食品用水工艺——反渗透水处理工艺:
       由于现有自来水、井水等中含有各中不利于食品制造的离子、有机物等,根据不同情况可以选用不同的工艺,有的只需要过滤出颗粒杂质,有的要脱除水的异味,有的要脱除水中的离子杂质。根据这些要求现在使用量比较大的可靠工艺是反渗透水处理工艺。
    反渗透技术(又称逆渗透,Reverse Osmosis),简称RO,反渗透技术是由美国花费数十亿美元,经过多年研制而成。该工艺主要是利用RO-反渗透膜对水体中较高分子量物质、各种离子的超强去除能力,达到净化饮用水的目的,其处理出水为高品质饮用水,经过滤处理后的水能够直接饮用
    基本原理 :RO-反渗透预处理工艺主要为活性炭和精滤。渗透是一种自然现象:水通过半透膜,从低溶质浓度一侧到高溶质浓度一侧,直到溶剂化学位达到平衡。平衡时,膜两侧压力差等于渗透压。这就是渗透效应(Osmosis)现象。反渗透是指如果在高浓度的一边加压,便能把以上提及的渗透效应停止并反转,使水份从高浓度迫往低浓度的一边,把水净化。这种现象称为反渗透(逆渗透),这种半透膜称为逆渗透膜。
    特点:反渗透水处理设备能过滤掉水中的细菌、病毒、重金属、农药、有机物、矿物质和异色异味等,是一种纯水,无需加热即可饮用。它所过滤出的水量的成本很低。生产的纯水品质高、卫生指标理想。
    反 渗透水处理设备是采用目前国际上较为先进的反渗透除盐技术来制备去离子水,是一种纯物理过程的制备技术。反渗透纯水机组具有能长期不间断工作,自动化程度高,操作方便,出水水质长期稳定,无污染物排放,制取纯水成本低廉等优点。反渗透膜技术在国内医药、生物、电子、化工、电厂、污水处理等领域得到了广泛的运用。


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