目前,,在我國(guó)瓶裝飲用水市場(chǎng)上,,主要有礦泉水和純凈水兩種飲用水。在飲料市場(chǎng)上,,各種飲料的主要成分均為水,,稱為飲料用水。在此,就礦泉水和純凈水兩種飲用水及飲料用水的消毒殺菌工藝做以概述,。飲用水的消毒有多種方式,,以下是幾種消毒方式的利弊分析,對(duì)比一下臭氧消毒的優(yōu)勢(shì),。
在水質(zhì)處理過程中,,大部分微生物已被去除,但即使是采用微濾,、超濾等方法處理水時(shí),,水中的細(xì)菌物質(zhì)也不能全被去除。而一般的水質(zhì)處理方法更不能除盡微生物,。為確保產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)合格,,保證消費(fèi)者的健康,在制造飲料,,特別是制造碳酸飲料,、礦泉水、純凈水以及包裝后不再進(jìn)行二次滅菌的果汁飲料時(shí),,必須對(duì)水進(jìn)行消毒處理,,并要注意貯罐、管道,、閥門等衛(wèi)生狀態(tài),,防止對(duì)水產(chǎn)生二次污染。
水消毒的目的是殺滅水中的致病菌,,并使水中的細(xì)菌含量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),。常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒,。
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消毒原理
氯消毒包括液氯,、次氯酸鈉、氯胺,。其消毒原理是氯在水中會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng):
Cl2?+?H2O?→HCl?+?HOCl?→2H+?+?Cl-?+?OCl-?
反應(yīng)生成的次氯酸具有很強(qiáng)的穿透力,,能迅速穿過微生物的細(xì)胞膜,進(jìn)入微生物體內(nèi),,破壞微生物體內(nèi)的系統(tǒng)使之失去的活力而致死。另一方面,,次氯酸性質(zhì)很不穩(wěn)定,,即容易放出新生態(tài)氧[O],新生態(tài)氧與銨鹽,、硫化氫,、氧化亞鐵、亞硝酸鹽以及有機(jī)物腐敗后產(chǎn)生的物質(zhì)相結(jié)合,對(duì)水中有機(jī)物和一些無機(jī)物等起氧化作用,,從而抑制了依靠這些物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)的大部分微生物的生長(zhǎng),,因此一般認(rèn)為次氯酸具有主要的滅菌作用。而反應(yīng)中生成的次氯酸根殺菌力較弱,,不具有次氯酸穿透微生物細(xì)胞膜的能力,,因此其消毒作用遠(yuǎn)低于次氯酸。
紫外線消毒的原理是紫外線的光譜波長(zhǎng)在490nm?-140nm范圍內(nèi)具有殺菌能力,。微生物受到紫外線照射后,,氣體內(nèi)的核蛋白質(zhì)會(huì)因吸收紫外線光譜能量而變性,引起新陳代謝障礙,,從而喪失繁殖能力,。當(dāng)照射劑量增大一定量時(shí),微生物細(xì)胞被破壞致死,。紫外線對(duì)澄清透明的水有一定的穿透力,,因此能使水消毒。
臭氧消毒的原理是臭氧在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng),,產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的單原子氧(O)和羥基(OH),,瞬間分解水中的有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌和微生物,。羥基(OH)是強(qiáng)氧化劑,、催化劑,可使有機(jī)物發(fā)生連鎖反應(yīng),,反應(yīng)十分迅速,。羥基(OH)對(duì)各種致病微生物有極強(qiáng)的殺滅作用。單原子氧(O)也具有強(qiáng)氧化能力,,對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒,、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。
比較
自來水等飲用水在我國(guó)目前普遍使用氯劑消毒,。而使用氯法有嚴(yán)重的二次污染問題存在,。1973年起,荷蘭,、加拿大,、美國(guó)等國(guó)相繼發(fā)現(xiàn)用氯消毒后的自來水中會(huì)產(chǎn)生鹵代有機(jī)物(氯仿、氯胺等),,經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明有致癌危險(xiǎn),。況且氯消毒易受溫度和PH值影響。余氯還會(huì)影響飲用水的口感,,特別對(duì)于飲料用水,,余氯會(huì)使碳酸飲料等飲料制品產(chǎn)生氯的臭味,,并使飲料中的色素發(fā)生氧化,影響產(chǎn)品質(zhì)量,。
采用紫外消毒時(shí),,不同的對(duì)像菌致死所需的照射能量差異較大,另一方面原水水質(zhì)對(duì)紫外殺菌效果也有影響,,紫外線因在水中的穿透能力有限而難以達(dá)到理想效果,。而且紫外消毒不能像余氯那樣維持消毒效果。
臭氧具有比氯更強(qiáng)的氧化消毒能力,,不但可以較徹底地殺菌消毒,,而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機(jī)物等雜質(zhì),如鐵,、錳,、硫化物、苯,、酚,、有機(jī)磷、有機(jī)氯,、氰化物等,,還可以使水除臭脫色,從而達(dá)到凈化水的目的,。臭氧適應(yīng)能力強(qiáng),,受水溫、PH值影響較小,。臭氧適應(yīng)范圍廣,,不受菌種限制,殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好,。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣,,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。臭氧處理后的水無色無臭,,口感好,,能改善飲用水品質(zhì)。
故此,,為了提高瓶裝飲用水的質(zhì)量和延長(zhǎng)保質(zhì)期,,國(guó)際瓶裝水協(xié)會(huì)(IBWA)建議采用臭氧處理。在臭氧處理前,,瓶裝水一般用反滲透,、納濾、超濾去除天然水中99%的有機(jī)物,,降低臭氧的用量。