飲料用水的規格

飲料用水及處理

國立宜蘭大學 食品科學系 馮臨惠

教學目的

 瞭解水的雜質及來源分類

 瞭解水的處理原理及方法

 學習飲料用水的選擇原則及處理方法

大綱

 飲料用水的規格

 水的來源與特性

 水的處理方法

飲料用水

 水是飲料生產中的重要原料

 水占飲料組成：85～95％

 水質的好壞，直接影響成品品質 問題

 什麼是好的水？規格如何決定？

 水從哪兒來的？

 如何處理符合規格的水？

飲料用水的規格

 水的化學規格

 水的硬度與雜質

 水質對飲料品質的影響

法規

 飲用水管理條例

 飲用水水源水質標準

 包裝飲用水及盛裝飲用水衛生標準

飲料加工廠用水要求

 飲料用水：

 洗瓶機用水：軟水

 衛生用水：清水

水的化學規格

飲用水水源水質標準

 第六條：...水質應符合下列規定：(共50項)

 細菌性標準：大腸桿菌群密度

 物理性標準：濁度、色度、臭度

 化學性標準：總溶解固體量、重金屬、農藥、

界面活性劑等

水的化學規格

包裝飲用水及盛裝飲用水衛生標準

 共七條

 重金屬標準：砷、鉛、鋅、銅、汞、鎘

 微生物標準：大腸桿菌群、糞便性鏈球菌、

綠濃桿菌

 化學性標準：溴酸鹽限量

統一公司飲料用水之水質

(蘇怡成、簡志賢，2006)

輕工業部部頒汽水工藝 用水水質要求

項目 標準

總硬度(CaO) 低於 85mg/l 總固形物 500mg/l 以下 遊離氯 低於 0.2mg/l

色度 無色透明

濁度 低於 1.6 度

細菌總數 每 ml 水樣不超過 100 個 大腸菌群 每 1 升水樣不超過 3 個

致病菌 不得檢出

水的硬度

 硬度是指水的離子沉澱肥皂的能力

硬脂酸鈉(肥皂) +鈣或鎂離子→ 硬脂酸鈣或鎂(沉澱物)

 硬度由水之鈣、鎂鹽類總含量決定

 硬度分為碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度和總 硬度

 碳酸鹽硬度(暫時硬度)：水煮沸後，生二氧 化碳，沉澱，硬度消失

 非碳酸鹽硬度(永久硬度)：鈣、鎂之氯化 物，硫酸鹽，硝酸鹽等

 總硬度=永久硬度與暫時硬度之和

總硬度

 總硬度是暫時硬度和永久硬度之和

 總硬度＝[Ca⁺⁺]/20.04+[Mg⁺⁺]/12.15

 [Ca⁺⁺]、 [Mg⁺⁺] 表示鈣、鎂離子含量（mg/l）

 水質分析結果，可算出總硬度

 硬度通用單位為毫克當量／升。也可用度

表示，即１升水含有10mg CaO為硬度１度

 換算關係為：

１毫克當量／升＝2.804度＝50.045mg/l（以 CaCO3表示）

 飲料用水的水質，要求硬度小於8.5度。

水質對飲料品質的影響

 懸浮顆粒

 有機物質

 微生物

 有機成份的滋味或氣味

 高總硬度

 硝酸鹽(Nitrate)

 多醣(Polysacchrides)

水質對飲料品質的影響

 懸浮顆粒：

產品外觀不良、充填操作起泡、消氣(碳酸化 飲料)

 有機物質：

產品形成沉澱物、瓶頸氣液界面形成”瓶頸圈”

 微生物：

產品安全與腐敗問題、縮短保存期限

 有機成份的滋味或氣味：

造成產品異味

水質對飲料品質的影響

 高總硬度：

產生碳酸鈣沉澱和有機酸鈣鹽沉澱，影響 產品口味及品質。中和酸度、造成不良風 味

 硝酸鹽(Nitrate)：

產品安全性、加速罐頭腐蝕性

 多醣(Polysacchrides)：

產品貯存期間造成沉澱

水的來源與特性

天然水的來源

 地表水：(硬度約 50-400ppm碳酸鈣)，河水 不一定是地表水(湧泉水)。

 大氣水：雨、雪水，含二氧化碳、灰塵等。

 下水：含較高量的可溶性鹽類。但泥砂、

微生物、懸浮物較少。

 海水：佔總水量97﹪。淡化工程。

天然水的雜質

 懸浮物質：(顆粒大於 0.2μｍ)。在靜置會自 行沉降

 膠體物質：(顆粒介於0.001～0.2μｍ)。

 可溶性物質：(顆粒小於0.001μｍ)。溶解為 分子或離子

 氣體：二氧化碳、氧氣、硫化氫、氯等

 鹽類：鈣、鎂、鐵之碳酸鹽

懸浮物質

 懸浮物質：

天然水中凡是粒度大於0.1um的雜質統稱為懸浮物

 這類雜物使水質呈混濁狀態，靜置時會自行沉降

 懸浮雜質主要是泥土、砂料之類的無機物質，也有 浮游生物(如藍藻類、綠藻類、矽藻類)及微生物

 懸浮物質在成品飲料中能沉出來，生成瓶底積垢或 絮狀沉的蓬鬆性微粒。有害的微生物不僅影響產品 風味，而且還會導致產品變質

膠體物質

 膠體物質的大小大致為0.001~0.10μm

 具有兩個很重要的特性：

 光線照射上去，被散射而呈混濁的丁達爾現象

 吸附水中大量離子而不能自行下沉，具有穩定性

 膠體物質多數是粘土性無機膠體，它造成水質 混濁

 高分子有機膠體是分子量很大的物質，一般是 動植物殘骸經過腐蝕分解的腐植酸、腐植質 等 ，是造成水質帶色的原因

溶解物質

 溶解性雜質的微粒在0.001um以下，以分子或 離子狀態存在水中。溶解物主要是溶解氣體、

溶解鹽類和其它有機物

 溶解氣體：天然水源中的溶 解氣體主要是氧 氣和二氧化碳，此外是硫化氫和氯氣等。這 些氣體的存在會影響碳酸氣飲料中CO₂的溶 解量及產生異味

 溶解鹽類：天然水中常含的無機鹽離子，所 含溶解鹽的種類和數量，因地區不同差很大

 這些無機鹽構成了水的硬度和鹼度

水的處理方法

飲料用水的處理

 水的處理的功能

 水的處理的方法

 沉降與過濾

 水的軟化

 逆滲透處理

 水的消毒殺菌

水的處理的功能

 消除顏色與懸浮顆粒

 除去有機物質(可能形成滋味或氣味)

 降低總硬度

 滅菌或除菌

 保証產品品質的均勻與一致性質

水的處理的方法

水的處理的方法

 沉降

 過濾

 水的軟化

 逆滲透處理

水的消毒殺菌

 在水質處理過程中，會有相當數量的致病 微生物被除去。例如：混凝、沉澱、過濾、

石灰法軟化等都能除去一定量的致病微生 物

 這些處理方法聯合使用，能更有效地降低 致病菌的數量

 為確保消費者健康，應配置消毒處理

水的消毒殺菌

 消毒是指殺滅水裡面的致病菌，防止因水 中的致病菌導致消費者產生疾病

 水的消毒方法：

 氯消毒

 臭氧消毒

 紫外線消毒

結論

 水是飲料生產中的重要原料

 水質的好壞，直接影響成品的品質

 必須全面瞭解水的各種性質及水的處理

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 閱讀統一公司飲料用水的文章

 說明如何調整飲料用水的品質