第五章 瓶装水饮料

纯水的生产技术


从水中去除杂质的方法有很多,主要有膜处理(微 滤膜电、超滤膜、电渗析、反渗透膜)、吸附 （离子交换树脂、活性炭）、相变（蒸馏）和分 解（紫外线）等。 饮用纯水生产工艺 目前，饮用纯水可用多种生产工艺，多为微滤、 电渗析、超滤、反渗透、离子交换、蒸馏等方法 的组合，此外还应进行原水的预处理和纯水的消 毒杀菌。




矿泉水的发展状况

欧洲各国矿泉水的人均消费量也在逐年上升，其 中意大利2000年矿泉水人均消费量达140升，列 欧洲之首 亚洲国家的矿泉水人均消费量远远低于欧洲，如 泰国为70升，中国香港为40升，日本为10升，而 中国内陆仅为5升（国外统计），相当于德国二 战结束时的水平。


我国开发利用饮用天然矿泉水最早始于本世纪初。 1977年以前，我国唯一的瓶装矿泉水是青岛崂山 牌天然矿泉水。
62.5 70 41.9 15.9 15.2 14
84
70 75 43.9 15.3 10.9 17
89
78.2 75 42.4 17.3
92
86.5 79.8 44.7 17.1
20
2.2 矿泉水的保健功能


矿泉水含有丰富的常量元素和微量元素，本身不 含热量，是一个理想的矿物质补充源； 矿泉水中的某些微量元素具有疗效和保健作用。


水中溶解物，钠、钾、钙、镁等； 含量不高， 锂、锶、钡等； 含量极少的稀有元素，钴、铬、硒等； 放射性元素。




硬度，由水中溶解的钙和镁的量决定； pH和碱度 浑浊度，一般不超过5度； 臭和味，一般不应有异臭和异味； 水色 矿华度（M），用每1L水中所含阴阳离子总量
2.5 饮用矿泉水的技术要求

第一区为严格保护区。在泉(井)外围半径15m的范围 内，无关人员不得入内。不得放置与取水设备无关的 其他物品。 第二区为限制区。在矿泉水水源、生产区外围不小于 30m范围内，不得设置居住区和工厂、厕所、水坑， 不得堆放垃圾、废渣或铺设污水管道。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。 第三区为监察区。其范围应根据水源的补给与分布而 定，是水源免受污染。
我国幅员可辽阔，矿泉水资源极为丰富
北起黑龙江、辽宁，南到广东都 有水质 优良的矿泉。
矿泉水的发展状况

瓶装矿泉水作为饮料市场中一员是近百年的事情 十九世纪后半叶，世界瓶装矿泉水的销售量急剧 增加。 目前，欧洲国家瓶装矿泉水的生产消费量最大， 多年来产量长期处在世界前列的国家有意大利、 法国、德国、西班牙等； 如今欧洲主要生产国的年产量还10％的速率增长 德国2000年矿泉水产量在1000万吨以上，营业额 达25亿多欧元。 在欧洲一些国家，矿泉水已经成为人们生活中不 可缺少的一部分。
污染物指标
项目 挥发性酚(以苯酚计)，mg／L < 氰化物(以CN-计)，mg／L < 亚硝酸盐(以No3计)，mg／L < 总?放射性，BQ／L < 指标 0.002 0.010 0.0050 1.50
微生物指标
指标 项目 水源水 菌落总数,CFU/ML < 大肠菌群,个/100ML 5 0 罐装产品 50
总硬度（以CaCO 3）计32.28－44.59
备 注
锶含量在02.0－0.40毫克/升、偏硅酸含量在25.00—30.00毫克/升时，水温必须在25℃以上。
2.8 矿泉水的质量控制
变色

水源地必须设立卫生防护区，在防护区界设置固 定标志。 卫生防护区须符合下述要求，并有卫生防护区图 (比例尺1：5000～1：10000)。
微滤（MF） × 超滤（UF） 反渗透 RO
× ○
吸 附
活性炭 离子交换
△除氯用
◎ ○ ×
△
× ◎
△
○ ◎
相变 蒸馏
分解 紫外线 UV
△
注：◎最好；○好；△；×不可
纯水工艺流程图

根据原水水质不同，制取饮用纯净水，可 以采用下列不同工艺流程：

传统蒸馏法
原水
预处理 精滤
初级纯化 成品
2.6 饮用天然矿泉水评价


申请开发饮用天然矿泉水，必须提交《饮 用天然矿泉水国家标准》中规定的水源地 勘察报告。 对一个未知水质组成成分的新发现的天然 露头或新开凿井的矿泉水，评价程序大致 可分八个步骤。
饮用天然矿泉水评价程序



阅读和研究该矿泉点的地址报告 了解和观察矿泉点周围情况 水质进行现场测试分析、理化分析、微生物检 检查水中是否含有农药、氰化物、矿物油物质 采样测定矿化度，确定全部阳离子与阴离子的 半定量组成和级位，进一步定量分析有关成分 对水样进行放射性分析 长期观测水温、水流量、水位（压力）的动态 资料 根据以上各步骤获得的结果，对水质进行全面 评价，提出报告，并提出是否开发的具体建议
第三节 纯 水

饮用纯水，以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，
通过电渗析法、离子交换法、反渗析法、蒸馏法以及其 他适当的加工方法制得，密封于容器中且不含任何添加 剂可直接饮用的水。


目前饮用的瓶装纯水，也称纯净水、太空水、蒸 馏水。一般用反渗透处理的水称纯水，用微滤或 超滤处理的水称为纯净水，蒸馏取得的为蒸馏水 衡量纯水纯度的重要指标是电阻率或电导率， 饮用纯水的电导率为1～10uS/cm。
锶含量在0.2—0.40毫克/升、偏硅酸含量在25.00—30.00毫克/升时,水温必须在25℃以上。
偏硅酸型矿泉水水化学特证及界限指标评价表（具有一 般代表性）表2 单位：毫克/升
离 子 阳 离 子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ NH4+ Fe2++Fe3+ 阴 离 子 HCO3CO32CISO42FNO3含量区间 7.50—9.00 2.20—2.90 5.18—6.75 4.71—6.91 0.00 0.00—0.06 47.63—57.64 0.00 0.00—1.00 3.00—6.00 1.20—1.45 0.00—5.00 项 目 锂 锶 锌 溴化物 碘化物 偏硅酸 硒 游离二氧化碳 溶解性 总固体 指 标 ≥0.20 ≥0.20 ≥0.20 ≥1.00 ≥0.20 ≥25.00 ≥0.010 ≥250 ≥1000 含量区间 0.00004—0.00850 0.01275—0.07176 0.00087—0.0063 ＜0.020 ≤0.002 43.11—49.97 ＜0.00001 2.46—7.72 112.95—130.89 达标 评 价
矿泉水的发展状况


80年代中期,特别从1987年，我国国家矿泉水标准 的颁布实施以来，全国瓶装矿泉水的开发和生产 得到了迅速发展。 90年代中期，发展速度有所减缓，到一九九七年， 我国饮用天然矿泉水生产厂家已达1100多家，是 世界上生产矿泉水厂家最多的国家。 这些生产厂家中，大中型企业，即生产能力和实 际生产水平，和市场占有率在万吨以上的，仅占 企业数的10％左右，中小型企业占总企业数的80 ％以上。
饮用纯水生产工艺流程图
原水 活性碳净水器 砂芯过滤 精滤 去离子器
包装
贴标
灌封
紫外杀菌
臭氧杀菌
成品
消毒瓶、盖
制瓶
纯水技术与能去除的杂质
杂 质 膜 处 理 无机离子 有机物 热原
× ○ ○ ◎ × ◎ ○
微生物
◎ ○ ○ × × ◎ ○
粒子
◎ ○ ○ × × ○ ×
操作成本
中 中 小 小 小 大 －

欧洲矿泉水人均消费量统计
年 国家 意大利 比利时 德 国 瑞 士 1997 133 115.6 93.4 87 1998 136 117.4 93.4 94 1999 155 123 97.1 95
单位升
2000 140 124 99 97
法 国
西班牙 奥地利 葡萄牙 荷 兰 英 国 爱尔兰
83

过滤
矿泉水过滤的目的使除去水中的不溶性悬浮杂质和 微生物。生产矿泉水的过滤一般需经过粗滤和精滤 过滤作用的机理主要是吸附作用和机械隔离作用。 过滤的新技术是超滤，一般认为超滤膜的孔径为0.2 微米时候，可以滤除细菌。

工艺要点

灭菌

生产上矿泉水灭菌一般采用臭氧杀菌和紫外线杀菌。

充气
（1）不含气的瓶装矿泉水 （2）含气的瓶装矿泉水 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。


天然矿泉水 人工矿泉水 俄罗斯、日本法 西欧法 分为6 种 分为11种

按照化学成分分类


按温度分类


冷泉 ＜20℃ 温泉 37～42 ℃
微温泉 20～37 ℃ 高温泉 ＞42 ℃

按是否含有二氧化碳分类

矿泉水的主要成分

2.4 饮用矿泉水的水质
矿泉水的主要成分是钠、钾、钙、镁、氯及碳 酸氢根、硫酸根等，组成的元素可分为4类：


罐装

罐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罐装机在无菌车 间进行。
碳酸型矿泉水水化学特征及界限指标评价表（具有一般 代表性）表1 单位：毫克/升
离子 含量区间 Na+ K+ 阳 离 子 Ca2+ Mg2+ NH4+ Fe2++Fe3+ 合计 HCO3CO32阴离子 CISO42FNO3总硬度 备注 合计 (以CaCO 3计) 121.40—141.20 9.18—11.36 92.91—107.73 141.00—156.22 17.25—25.75 0.56—1.45 382.30—443.71 1342.98—1490.93 0.00 12.89—14.84 1.73—2.39 0.44 0.00 1361.0—1511.1 813.20—913.38 项目 锂 锶 锌 溴化物 碘化物 偏硅酸 硒 游离二氧 化碳 溶解性总 固体 指标 ≥0.20 ≥0.20 ≥0.20 ≥1.00 ≥0.20 ≥25.00 ≥0.010 ≥250 ≥1000 含量区间 0.119—0.1368 0.297—0.3485 0.00885—0.01056 ＜0.02 ≤0.002 112.88—116.23 ＜0.00001 476.19—479.50 183.008—2044.26 达标 达标 达标 达标 评价