发布时间 : 星期四 文章日产100吨矿泉水的工艺设计_本科生毕业论文(设计)更新完毕开始阅读
黑龙江东方学院学士学位毕业论文（设计）
氢气体的存在也会给产品带来臭味；而且铁、锰离子含量过高不仅会影响产品口感，也不符合饮用水水质的要求。因此为了提高矿泉水的质量，需要先进行曝气，脱除其中的气体，加速氧化过程，使铁、锰氧化沉淀，过滤除去。曝气主要方法有自然曝气法、梯栅法、喷雾法、强制通风法、焦炭盘法等。而对含气很少，铁、锰离子又少的矿泉水则不需要曝气[4]。 3.2.3 过滤
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，主要为泥沙、细菌、霉菌及藻类等，防止矿泉水装瓶后在贮藏过程中出现的浑浊和变质，过滤后矿泉水水质变得澄清透明、清洁卫生。生产中矿泉水的过滤一般需经过粗滤和精滤。但在生产上使用的过滤方法很多，不同的生产厂家有不同的过滤工序。
粗滤一般是矿泉水经过多介质过滤，能截留水中较大的悬浮颗粒物质，起到初步过滤的作用，过滤时可以加入一些锰砂，能够降低水中的锰、铁含量。有时为了提高过滤效果还可以在矿泉水的粗滤过程中加入一些助滤剂，如硅藻土或活性炭，或进行一道活性炭过滤。
精滤可以采用砂滤棒过滤，但近年来企业更多采用微滤和超滤作为精滤，使用微滤经常采用三级过滤，目前国内推广的三级过滤为5?m、1?m和0.2?m，大大提高了矿泉水的质量和产品的稳定性，但微滤不能滤掉病毒，许多企业在生产矿泉水时，为了保证产品的质量，将经过灭菌后的矿泉水再经过一道0.2?m微滤去除残存在矿泉水中的菌体[1]。
3.2.4 杀菌消毒
一般矿泉水源较少被污染，污染多是在生产过程中。如输送管路、贮罐、过滤设备、罐装设备、瓶、盖以及灌装环境等。因此经过滤后的水，在灌装前还需进行杀菌处理。一般矿泉水的杀菌多采用紫外线杀菌和臭氧杀菌的方法。
（1）紫外线杀菌
波长在200～300nm之间的紫外线具有杀菌作用，紫外线消毒就是利用这种波长范围的光线照射一定时间，以达到水消毒的一种物理方法。紫外线消毒的主要设备是紫外线高压汞灯，灯管一般由石英玻璃制成，这种灯点亮时放射大量具有杀菌能力的紫外线。
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利用紫外线进行水质灭菌，具有接触时间短、杀菌能力强，处理后水无色、无味等优点。紫外线杀菌效果与矿泉水的浊度、微生物污染及处理水量有关，在照射相同的情况下，去除效率一般随水中微生物的增高而有所降低。水的色度、浊度、含铁量等都能吸收紫外线，因此水中这些物质存在时，将直接影响杀菌效果。
（2）臭氧杀菌
臭氧杀菌是近年来国际食品界开发的一种高效安全、能较好保持原有风味和营养的一种杀菌技术。由于臭氧有很强的杀菌能力，它能杀死包括芽孢在内的所有微生物、寄生虫等，且不需要很少时间，杀菌后能全部挥发，不残留，不产生再污染问题，另外由于其具有强大的氧化能力，还能氧化水中的有机物，能完全除去水中的酚，对于除铁、除锰以及除臭和味也有良好效果，所以特别适合于对矿泉水的处理。
在生产中加强对臭氧浓度、流量的检测，严格控制灌装前水中臭氧的残余量。水中有适当的残余量，可以使矿泉水具有杀菌能力，当瓶子或瓶盖万一污染微生物时，也可以被水中的残余臭氧杀灭[6]。 3.2.5 充气
充气是指向矿泉水中充入二氧化碳气体，原水经过引水、曝气或气水分离、过滤和杀菌后，再充入二氧化碳气体，充气所用的二氧化碳气体可以是原水所分离出的二氧化碳气体，也可以是市售的饮料用钢瓶装二氧化碳。充气工序主要是针对含碳酸气天然矿泉水或成品中含二氧化碳的生产，不含气矿泉水的生产不需要这道工序。因此矿泉水是否充气主要取决产品的类型。
碳酸泉中往往拥有质量高、数量多的二氧化碳气体，矿泉水生产企业可以回收利用这些气体。由于这种天然碳酸气纯净，可直接采用该产品生产含气矿泉水。
如果使用的二氧化碳不够纯净，就必须对其进行净化处理。其净化处理过程一般都需经过高锰酸钾的氧化、水洗、干燥和活性炭吸附脱臭，以去除二氧化碳中所含的挥发性成分，否则会给矿泉水带来异味和有机杂质，并给微生物的生长提供机会[1]。 3.2.6 灌装
灌装工序是指将杀菌后的矿泉水装入已灭菌的包装容器的过程。目前在生产中均采用自动灌装机在无菌车间进行。灌装方式取决于矿泉水产品的类型，含气与不含气的矿
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泉水的灌装方式略有不同。矿泉水的灌装工艺和设备都比较简单，但卫生方面的要求却非常严格，对瓶要进行彻底的杀菌，装瓶各个环节都要防止污染。
含气矿泉水一般采用等压灌装。在矿泉水厂，自动洗瓶机（自动完成洗瓶、杀菌和冲洗过程）与灌装工序相配合[1]。
3.3 矿泉水生产过程中常见的问题和控制方法
3.3.1 水源地的保护和水源监测
经国家审批开采的水源必须设立卫生防护区，保护区的一般国内要求是方圆3km。 在泉（井）外围半径15m范围内，必须设置隔离墙。该范围内应由厚度为20cm以上的水泥封面，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。该范围内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，禁止建造与矿泉水引水无关的建筑物；消除一切可能导致矿泉水污染的因素。在泉（井）外围半径30m范围内，不得设置居住区、厕所、水坑，不得堆放垃圾、废渣或铺设污水管道，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。其范围在100 m内，禁止排放工业、生活废水，严禁使用农药、化肥，并不得有破坏水源地水文地质条件的活动。 3.3.2 矿泉水中霉菌的控制
目前，在矿泉水生产中杀灭细菌已不是什么难题。而如何控制霉菌的生长则成了难题。首先，通过大量检测发现，除了原水没有霉菌外，包括灌装车间空气、瓶子内壁、盖子内壁和操作人员的衣物等均发现有霉菌存在，由此可见，霉菌的传播是通过空气完成的。
(1)灌装车间空气灭菌
灌装车间空气致菌是矿泉水霉菌污染的主要途径，切断该途径对矿泉水防止霉菌污染十分重要。 首先在建立空气净化间的基础上，要定期对净化间效果进行监测，发现有不符合净化间要求的现象应该立刻修复，根据空气过滤器和空调的使用情况进行保养；其次，灌装车间的地面制做上要有一定的坡度，建制排水沟，及时把地面水排出室外，尽可能保证室内地面干燥，不给霉菌生长创造条件，在车间顶棚安装紫外线灯，辅
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助净化车间；再次，如可定期用二氧化氯消毒液对灌装车间进行消毒，效果也十分明显。当然，二氧化氯消杀时应该从灌装车间及周围车间进行全面消杀。
(2)瓶灭菌
霉菌在60～70℃时即刻便会被杀灭，因此，在制瓶工序中不会产生霉菌。所以，在生产时尽量使灌装速度和制瓶速速保持一致，杜绝空瓶积压。可防止通过瓶体导致霉菌传播污染。
3.3.3 瓶装矿泉水的防沉淀
矿泉水沉淀主要由Ca2+、Mg2+、Fe3+组成；高温、低温、振动及中性条件的pH均加速沉淀的形成。防止矿泉水沉淀的方法为：4.80gCaO处理1t原水，经曝气处理、粗滤、除铁锰、微滤、超滤、O3消毒、0.01μm终端过滤后，进入灌装工序[14]。
3.4 矿泉水的检验
3.4.1 有关矿泉水的检验
我国天然矿泉水的卫生标准于1995年在GB8537-1987基础上颁发了GB8537-1995《饮用天然矿泉水》标准，该标准规定了饮用天然矿泉水的开发利用依据及水质、产品的要求。主要包括饮用天然矿泉水的界限指标、某些元素和组分的限量指标、污染物指标和微生物指标，其中微生物指标为：细菌总数<100cfu/mL;大肠菌群<3cfu/L. 我国规定矿泉水产品由生产厂检验部门按《饮用天然矿泉水》标准4.2～4.5中有关指标进行出厂检验，签发合格证书后方可出厂。
（1）检验数量 批量在2万瓶以下，随即取样6瓶，批量在2万瓶以上， 每增加1万瓶，增加取样1瓶。
（2）检验项目
a．外观检查，包括瓶、瓶盖、标签、是否有沉淀等。
b．微生物指标及亚硝酸盐、耗氧量等，有条件的检验部门做好增加检验界限指标。 c．分析项目与器具 饮用天然矿泉水厂化验室最起码要进行微生物检验，以及简单的水质分析。检验项目包括：细菌总数、总大肠菌群、硝酸盐、亚硝酸盐、耗氧量、钙、镁及部分的界限指标如偏硅酸等。基本仪器和设备包括：pH计、天平、分光光度
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