Способ подготовки воды для безалкогольных напитков

(5)5 А 23 ПИС ИЗОБРЕТЕН И ВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ Ы ДЛЯ залкою изообщей жания браба- А/м, и в те- ктивинное объей промышлогическийенности, В.АА.Нл нГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Одесское производствдинение пивобезалкогольнленности и Киевский технинститут пищевой промышл(56) Авторское свидетельство СМ 1613103, кл. А 231 2/00, 19 Изобретение относится к безалкогольной промышленности и может быть использовано при производстве безалкогольных напитков,Известен способ подготовки воды для безалкогольных напитков с применением электродиализной установки, Исходная вода фильтруется и обрабатывается методом электродиализа, который заключается в переносе ионов растворенных веществ через селективные ионитовые мембраны под действием электрического поля. При прохождении через систему постоянного тока катионы, двигаясь к катоду, проникают через катионитовые мембраны, но задерживаются анионитовыми, а анионы, двигаясь в направлении анода, проходят через анионитовые мембраны, но задерживаются катионитовыми. В результате этого ионы обоих знаков выводятся из одного ряда камер в смежный. Применение электродиализного способа водоподготовки позволяет снижать щелочность воды в 2-3 раза, жесткость в(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВОДБЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ(57) Изобретение относится к бгольной промышленности. Цельбретения является снижениежесткости, щелочности, содерионов железа и марганца, Воду отывают током с плотностью 35-4выдерживают при перемешиваничение 1,0 - 1,5 ч, фильтруют черезрованный уголь и Н-катионит 2,5 - 3 раза, величину рН на 0,5 - 1,5 единиць а также удалять нежелательные примеси во Основным недостатком данного способа является то, что многовалентные ионы, присутствующие в воде, сорбируются ионообменным материалом, что приводит к уменьшению солеактивности и увеличению электрического сопротивления мембраны. "Отравление" мембраны многовалентными ионами приводит к увеличению щелочности в камерах минерализации, что способствует образованию осадка, Увеличение сопротивления мембран происходит за счет отложения на поверхности катионитовой мембраны гидроокиси железа, При наличии в воде сероводорода на поверхности мембран одновременно с гидратами железа осаждается сульфид железа, Это приводит к снижению механической прочности мембран. Может происходить "отравление" мембраны присутствующими в воде органическими веществами, Кроме того, 1720623данный способ водоподготовки не обеспечивает достаточного обеззараживания воды для нужд технологии безалкогольных напитков,Наиболее близким техническим решением является способ обработки воды прямым электролизом, который заключается в том, что обработанную воду подают в бездиафрагменный электролизер, а затем создают новое напряжение, которое обеспечивает образование остаточного хлора в обработанной воде в пределах 0,3-0,5 мг/л. При этом контакт данного количества хлора с водой должен быть не менее 30 мин. Данный способ электрохимической обработки воды значения рН не изменяет. Обработанная вода собирается в промежуточный сборник, откуда направляется на технологические нужды,Недостатком известного способа является то, что при указанных параметрах электрохимической обработки воды не происходит достаточного снижения общей жидкости, щелочности, содержания ионов железа и марганца, которые оказывают отрицательное воздействие на биологическую стойкость напитков, а также ухудшается процесс растворимости диоксида и углерода при карбонизации воды. Указанный способ позволяет снизить общую жесткость до 1,0 мг экв/л, щелочность до 1,5 мг экв/л, содержание ионов железа и марганца до 0,1 мг/л. Данные показатели не могут позволить получить напиток с высокой не биологической стойкостью и хорошим насыщением диоксидом углерода.Цель изобретения - снижение общей жесткости и щелочности воды, а также уменьшение содержания в ней ионов железа и марганца,Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу подготовки воды методом электролиза, обработку воды ведут током плотностью 35 - 40 А/м, а филь 2 трование проводят через активированный уголь и Н-катионит, при этом перед фильтрованием осуществляют выдержку при перемешивании в течении 1,0 - 1,5 ч.Способ подготовки воды для безалкогольных напитков, предусматривающий обработку ее электролизом, осуществляют следующим образом,Водопроводную воду напорного сборника через ротаметры подают в нижнюю часть двухкамерного электролизера, обрабатывают током плотностью 35 - 40 А/м,2 Полученную воду сливают в сборник и выдерживают при перемешивании 1,0 - 1,5 ч. После этого воду пропускают через активированный уголь, а затем направляют в Н-катионитовый фильтр.П р и м е р 1. Водопроводную водуобрабатывают электролиэом при плотности 5 тока 30 А/м, затем перемешивают в емкости 0,5 ч, фильтрование через активированный уголь и Н-катионит не проводят.Вода, обработанная при указанных параметрах, имеет жесткость 1 мг-экв/л, ще лочность 1,5 мг-экв/л, содержание ионовжелеза и марганца составляет 0,1 мг/л. Желаемый эффект не достигается. Кроме того, вода имеет запах и привкус хлора и содержит осадок Ре(ОН)з.15 П р и м е р 2. Водопроводную водуобрабатывают электролизом при плотности тока 30 А/мг, затем перемешивают в емкости 0,5 ч. фильтруют через активированный уголь. Полученная вода имеет жесткость 1 20 мг-экв/л, щелочность 1,5 мг-экв/л, содержание ионов железа и марганца составляет 0,1 мг/л, Желаемый эффект не достигается.П р и м е р 3. Водопроводную водуобрабатывают электролизом при плотности 25 тока 30 Аlм, затем перемешивают в емкости 0,5 ч, фильтруют через активированный уголь и Н-катионит, Полученная вода имеет жесткость 0,3 - 0,5 мг-экв/л, щелочность 0 мг-экв/л, содержание ионов железа и мар ганца 0,09 мг/л. Вода без запаха и осадка.П р и м е р 4, Обрабатывать вод электролизом при плотности тока 45 А/м практически невозможно и нецелесообразно.Это связано с тем, что из-за относительно 35 малой концентрации различных солей в водопроводной воде для создания плотности тока 45 А/м необходимо затратить количество электроэнергии в 10-20 раз больше, чем для создания плотности тока 40 А/м .г 40 Это приведет к значительному удорожаниютехнологии водоподготовки.П р и м е р 5. Водопроводную водуобрабатывают электролизом при плотности тока 40 А/м, затем перемешивают в емко сти 1,5 ч. Фильтрование через активированный уголь и Н-катионит не проводят,При этом общая жесткость составляет1,0 мг-экв/л, щелочность 1,5 мг-экв/л, содержание ионов железа 0,08 мг/л, марганца 50 0,05 мг/л. Вода без запаха хлора и водорода, но имеет осадок нерастворимых соединений марганца и железа.П р и м е р 6. Водопроводную водуобрабатывают электролизом при плотности 55 тока 40 А/м, затем перемешивают в емкости 1,5 ч, фильтруют только через активированный уголь, Полученная вода имеет жесткость 1,0 мг-экв/л, щелочность 1,5 мгэкв/л, содержание ионов железа 0,08 мг/л,1720623 50 55 марганца 0,05 мг/л. Вода прозрачная, без запаха хлора и водорода.П р и м е р 7. Водопроводную воду обрабатывают электролизом при плотности тока 40 А/м, затем перемешивают в емкогсти в течение 1,5 ч, фильтруют через активированный уголь и Н-катионит. Полученная вода имеет жесткость 0,3 мг-экв/л, щелоч- ность 0 мг-экв/л, содержание ионов железа 0,08 мг/л, марганца 0,03 мг/л. Вода прозрачна, без осадка, запаха хлора и водорода не имеет.П р и м е р 8. Водопроводную вору обрабатывают при плотности тока 35 А/м, затем перемешивают в емкости 1,0 ч, фильтруют через активированный уголь и Н-катион ит.Полученная вода имеет 0,5 мг-экв/л, щелочность 0 мг-экв/л, содержание ионов эелеза 0,08 мг/л, марганца 0.05 мг/л, Вода без осадка, прозрачная, запаха хлора и водорода не имеет.П р и м е р 9, Водопроводную воду обрабатывают электролизом при плотности тока 37 А/м, затем перемешивают в емко 2сти в течение 1,3 ч, фильтруют через активированный уголь и Н-катионит.При такой обработке жесткость составляет 0,3 мг-экв/л,. щелочность 0 мг-экв/л, содержание ионов железа 0,08 мг/л, марганца 0,03 мг/л. Вода прозначная, без осадка, запах хлора и водорода отсутствует.Выбранные параметры проведения процесса электролиза при плотности тока 35 - 40 А/м объясняются тем, что при этомгпроисходит выделение атомарного кислорода (т.е. аэрация),Выделяющийся кислород способствует процессам окисления, благодаря чему образуются нерастворимые соединения железа и марганца, которые выпадают в осадок. При плотности тока менее 35 А/м количество и скорость выделения кислорода, растворенного в воде, значительно уменьшается, вследствие чего ухудшается процесс аэрирования, что отрицательно влияет на удаление из воды ионов железа и марганца. Нецелесообразность увеличения плотности тока свыше 40 А/м показана в примере 4.После проведения процесса электролиза предусматривается перемешивание воды в открытой емкости в течение 1,0 - 1,5 ч.Это необходимо для того, чтобы освободиться от атомарного хлора и водорода, которые выделяются при электролизе воды.5 При перемешивании воды менее чем 1,0 чпроисходит неполное удаление указанныхгазов и вода имеет посторонний запах. Проведение перемешивания свыше 1,5 ч ведетк увеличению продолжительности процесса10 водоподготовки, При перемешивании водыв течение 1,0 - 1,5 ч происходит полное удаление хлора и водорода. Вода не имеетпосторонних запахов.Фильтрование через активированный15 уголь - неотьемлемая часть технологического процесса, Фильтрование необходимо длятого, чтобы очистить воду от нерастворимыхсоединений железа и марганца, которые образовались при электролизе,20 Н-катионитовая обработка воды такжеявляется неотъемлемой частью процесса водоподготовки.После проведения электролиза жесткость воды снижается до 1,0 мг-экв/л, а ще 25 лочность до 1,5 мг-экв/л, Дальнейшегоснижения жесткости и щелочности водыэлектролизом достичь невозможно, Поэтому применяют Н-катионитовую обработку,которая позволяет уменьшить жесткость до30 0,3 - 0,5 мг-экв/л, а щелочность до 0 мгэкв/л.Таким образом, достижение цели предлагаемого изобретения возможно толькопри совокупности следующих процессов:35 электрохимическая обработка воды приплотности тока 35 - 40 А/м, перемешиваниегее в открытой емкости в течение 1,0 - 1,5 ч,фильтрование через активированный угольи Н-катионит,40 Формула изобретения.Способ подготовки воды для безалкогольных напитков, предусматривающий обработку воды электрическим током ифильтрование, о т л и ч а ю щ и й с я тем,45 что, с целью снижения общей жесткости,щелочности, содержания ионов железа имарганца, обработку воды ведут током плотностью 35 - 40 А/м, а фильтрование прово 2 дят через активированный уголь и Н-катионит, при этом перед фильтрованием осуществляют выдержку при перемешивании в течение 1,0 - 1,5 ч