Вода – сировина бродильних виробництв
• 1. Хімічний склад води має велике значення, оскільки розчинені у воді солі впливають на смак напоїв, особливо пива, горілки та безалкогольних напоїв. Вступаючи у взаємодію з фосфатами та органічними кислотами, солі змінюють кислотність середовища, що впливає на ферментативні процеси (оцукрення крохмалю, розклад білків, бродіння, ін. ). • У воді присутні: гази катіони аніони О 2, СО 2, N 2 H+, Na+, K+, NH 4+, Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+, Al 3+, Fe 2+, Fe 3+ OH-, Cl-, HCO 3 -, CO 32 -, NO 3 -, NO 2 -, SO 42 -, PO 43 -, Si. O 32 -
• Вимоги до якості питної води Показники якості р. Н Запах при 20 о. С і підігріві до 60 о. С, бал, не більше Сторонній запах Присмак при 20 о. С, бал, не більше Колірність, градус, не більше Мутність за станд. шкалою, мг/дм 3, не більше Загальна твердість, мг-екв/дм 3, не більше Сухий залишок, мг/дм 3, не більше Вміст, мг/дм 3, не більше: хлоридів сульфатів марганцю заліза міді цинку Мікробіологічні показники: мікробне число, КУО/дм 3, не більше Титр-сoli, дм 3 , не менше Сoli-індекс, КУО/дм 3, не більше Нормативні значення 6, 0 – 9, 0 2 не допускається 2 20 1, 5 7 1000 350 500 0, 1 0, 3 1, 0 5, 0 100 0, 3 3
• Вимоги до якості води-холодоагента Показники якості Температура, о. С, не більше Нормативні значення 20 – 22 Вміст завислих речовин, мг/дм 3, не більше 100 – 150 Сухий залишок, мг/дм 3, не більше 500 – 1000 Загальна твердість, мг-екв/дм 3, не більше 3 – 6 Корозійна активність Відсутня Хімічне споживання кисню, мг/дм 3 85 – 100 Біологічне споживання кисню, мг/дм 3 40 – 50
• • • 5. Способи підготовки виробничої води Відстоювання. Якщо вода містить суспендовані неорганічні та органічні речовини, то перед наступною обробкою її відстоюють. Під дією сили тяжіння завислі частинки осаджуються. Коагуляція. У випадках забрудненості води мінеральними та органічними речовинами, що знаходяться у колоїдно-дисперсному стані, застосовують коагуляцію. Для цього воду обробляють реагентом, який сприяє коагуляції домішок і прискорює їх осадження. Як коагулянти найчастіше використовують сульфат алюмінію Аl 2(SО 4)3*18 Н 2 О (р. Н 7, 5 -7, 8), сульфат заліза Fе 2(SО 4)3*9 Н 2 О (р. Н 8, 2 -8, 5). Фільтрування. З метою видалення завислих частинок воду фільтрують на пісочних фільтрах – сталевих циліндричних апаратах, всередині яких закріплена решітка з отворами діаметром 1 мм, а на решітку викладено шарами 50 мм крупного піску, 50 мм середнього (2, 0 – 2, 5 мм), 400 мм дрібного піску. Вугільно-пісочні та вугільні фільтри використовують для очищення води з неприємним запахом, підвищеним вмістом хлору та незадовільною колірністю. Вугільно-пісочний фільтр містить чотири шари (висота, см): гравій 10, пісок 35, активоване вугілля 15, гравій 10. Керамічні фільтри (н-д, типу П 14 -ВФВ) використовують для відокремлення зависей та біологічного очищення. Всередині герметичного корпусу керамічного фільтра закріплено решітку, на якій розміщено пустотілі керамічні свічки з розмірами пор ~ 1, 5 мкм.
• • • 5. 1. Пом’якшення води Термічний спосіб. При температурі вище 60 о. С бікарбонати розщеплюються з утворенням майже нерозчинних при низькій температурі карбонатів і виділенням СО 2. Найповніше реакція відбувається при перемішуванні та продуванні води повітрям. Метод є енергоємним, а тому застосовують рідко. Вапняний спосіб полягає в тому, що до води додають вапняне молоко і при цьому бікарбонати переходять у нерозчинні моно карбонати. Переваги: простий у виконанні, дешевий. Недоліки: неповне видалення твердості; надлишок вапна значно підвищує лужність води. Вапняно-содовий спосіб полягає в обробці води кальцинованою содою (карбонатом натрію) та вапном. Під дією вапна усувається тимчасова твердість, а під дією соди – постійна. Нейтралізація бікарбонатів. Для пом’якшення води твердістю понад 10 мг-екв/дм 3 у деяких країнах дозволено застосовувати кислоти: неорганічні ( сульфатну, рідше хлоридну та фосфатну); органічні – молочну. Йонообмінний спосіб базується на використанні йонообмінників - синтетичні смоли, глауконіт, цеоліти, сульфуроване вугілля. Йоніти поділяють на катіоніти, що заміняють у розчині катіони на йони гідрогену чи інші катіони, та аніоніти, які заміняють аніони на йони гідроксилу. Пом’якшення води полягає у тому, що її пропускають через йонітовий фільтр, відбувається обмін йонів і змінюється склад солей води. Якщо фільтр заповнений Nа-катіонітом, то катіони кальцію та магнію заміщаються катіоном натрію, а натрієві солі добре розчинні у воді. При пом’якшенні води Нкатіонітом лужність води знижується унаслідок утворення кислот. Можливе також комбіноване використання Nа- та Н-катінітів. Електродіалізний спосіб. Електродіаліз – це перенесення йонів через йонітові мембрани під дією підведеного до них електричного поля. Цей спосіб дає змогу знизити лужність води у 2 – 3 рази, твердість – у 2, 5 – 3, р. Н – на 0, 5 – 1, 5 і видалити небажані домішки. У результаті одержують опріснену та технічну воду. Зворотно-осмотичний спосіб – фільтрування розчинів через напівпроникні мембрани під тиском, який перевищує осмотичний. Мембрани виготовляють з ацетилцелюлози чи інших полімерів у вигляді плоских камер, рулонів або порожнистих волокон. Вони характеризуються селективністю, пропускаючи молекули води та затримуючи молекули або йони розчинених речовин.
