Значение собственного водоснабжения

Вода стоит денег! При получении воды от коммунальных источников за водоснабжение - в зависимости от местных условий - приходится платить, и немало. Выше уже говорилось, что на 1 гл товарного пива необходимо от 4 до 10 гл воды.

Поэтому вполне понятно, почему большинство пивоваренных предприятий располагают собственными установками по забору воды. Как правило, в их распоряжении несколько скважин, из которых они и качают воду.

Естественно, следует учитывать, что собственная вода должна иметь особые качества. Доказательством тому служат названия отдельных сортов пива и их рекламные материалы (например, «с использованием воды из горных источников»).

Требования к воде

Полученная из различных источников с помощью соответствующих устройств вода не всегда удовлетворяет требованиям по качеству. Чтобы соответствовать всем этим требованиям, она должна, как минимум, исследоваться на наличие определенных показателей.

Прежде всего вода для пивоварения должна обладать качествами питьевой воды в соответствии с действующими нормативами по питьевой воде, то есть удовлетворять всем органолептическим, физико-химическим, микробиологическим и химическим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Кроме того, она должна соответствовать ряду специфических для пивоваренной промышленности технологических требований, соблюдение которых оказывает положительное влияние на процесс производства пива.

Требования к питьевой воде

Согласно немецкому Положению о питьевой воде она должна быть бесцветной, прозрачной и без запаха. По своему содержанию и составу растворенных в воде веществ согласно директивам ЕЭС установлены следующие исходные показатели и предельные значения:

Параметр	Ед. измерения	Исходное значение	Предельное значение
Цветность	Pt/Co, мг/л
Мутность	SiО2, мг/л
Температура	°С
pH	pH	6, 5-8, 5	9, 5
Электропроводность	mkS/cm		-
Хлориды	Cl, мг/л		-
Сульфаты	SО4, мг/л
Кальций	Са, мг/л		-
Магний	Mg, мг/л
Натрий	Na, мг/л		175 (с 1984 г.) 150 (с 1987 г.)
Калий	К, мг/л
Алюминий	Al, мг/л	0, 05	0, 2
Общая жесткость	Са, мг/л	-	60 (min значение)
Сухой остаток	мг/л	-
Нитраты	NО3 мг/л
Нитриты	NО2 мг/л	-	ОД
Аммиак	NH4 мг/л	0, 05	0, 5
Азот по Кьелдалю (кроме NO2 и NO3)	N мг/л	_
Окисляемость (по КМnО4)	О2мг/л
Хлороформ экстрагируемый	Остаток после испарения, мкг/л	0, 1	_
Углеводороды	мг/л	-
Фенолы	С6Н5ОН мкг/л	-	0, 5
Бор1	В, мг/л		-
Поверхностно-активные вещества	Лаурилсульфат мкг/л	-
Органические соединения хлора	мкг/л
Железо	Fe, мг/л
Марганец	Мn, мг/л
Медь	Сu, мг/л	100(3000*)
Цинк	Zn, мг/л	100(5000*)
Фосфор2	Р2O5, мг/л
Фториды	F, мг/л
	При 8-12° С
	При 25-30° С
Нерастворимые вещества
Остаточный хлор	С1, мг/л
Барий	Ва, мг/л"
Серебро	Ag, мг/л	-
Мышьяк	As, мг/л	-
Кадмий	Cd, мг/л	-
Цианиды	CN, мг/л	-
Хром	Сr, мг/л	-
Ртуть	Hg, мг/л	-
Никель	Ni, мг/л	-
Свинец	Pb, мг/л	-
Сурьма	Sb, мг/л	-
Селен	Se, мг/л	-
Пестициды	мг/л		0, 1 по отдельности 0, 5 всего
Полициклические ароматические углеводороды	мг/л		0, 2
* После 12-часового пребывания в трубопроводе.
1 соответствует борной кислоте	Н3ВO3, мг/л		-
2 соответствует фосфату	РO4, мг/л

Высокие требования предъявляются и к микробиологическим свойствам воды.

После соприкосновения с землей загрязняется любая вода. Число бактерий при этом изменяется в зависимости от степени загрязнения. По мере проникновения в подземные слои во все возрастающей степени осуществляется фильтрация и происходит - в общем случае - улучшение биологических свойств воды. Так как питьевая вода является важнейшим средством поддержания жизни, ее чистоте следует уделять максимальное внимание.

Вода почти всегда содержит хотя бы несколько микроорганизмов, о которых без проведения трудоемких исследований нельзя судить, насколько они болезнетворны или безвредны. Большинство находящихся в воде бактерий не болезнетворны, но как это определить?

Болезнетворные (патогенные) организмы могут происходить только от человека или животных - носителей возбудителей заболеваний. В толстом кишечнике человека и животных в большом количестве присутствуют безвредные, легко определяемые бактерии - В. Escherichia coli (кишечная палочка), служащие показателем возможности наличия в воде болезнетворных микроорганизмов.

Вода исследуется на наличие Escherichia coli. При их наличии можно судить о возможности передачи постоянно присутствующих возбудителей болезней и, следовательно, последующих эпидемий.

В немецком Положении о питьевой воде и о воде для пищевых производств приводится следующая трактовка: (1) питьевая вода должна быть свободна от возбудителей болезней. Это требование считается не выполненным, если в 100 мл питьевой воды обнаруживается Escherichia coli (предельное значение). Организмы coli-формы не должны присутствовать в 100 мл воды (предельная величина), эта предельная величина считается обеспеченной, если при выборке как минимум 40 исследований по крайней мере в 95 из 100 проб организмы coli-формы не обнаруживаются. Фекальные стрептококки не должны присутствовать в 100 мл питьевой воды (предельное значение).

Обеззараживание воды может осуществляться следующими методами:

· с помощью стерильного фильтрования;

· с помощью ультрафиолетового облучения или

· с помощью добавления хлора, двуокиси хлора или ионов серебра.

Об этом в немецком Положении о питьевой воде сказано: в питьевой воде, которая дезинфицируется хлором, гипохлоритом натрия, магния или кальция, или хлорной известью должно после окончания обработки определяться не более 0, 1 мг свободного хлора на л, в питьевой воде, дезинфицируемой двуокисью хлора, должно после окончания обработки определяться не более 0, 05 мг двуокиси хлора на л.

Согласно данному Положению для водообработки разрешены лишь вещества, содержание которых после их удаления из обработанной воды может иметь следующие остаточные значения:

Вещество	Назначение	Максимальная добавка, мг/л	Остаток, мг/л
Хлор	Дезинфекция	1, 2	0, 3 С12
ClO2	Тоже	0, 4	0, 2 С12O2
Озон	Тоже		0, 05 O3
Серебро	Тоже	-	0, 03 Ag
Н2O2	Окисление		0, 1 Н2O2
КМnO4	Тоже	-	0, 05 Мn
Кислород, SO2 и др.	Тоже
Сульфиты	Восстановление		2SO3
Тиосульфат натрия	Восстановление доС12	6, 7	2, 8 S2O3

Требования к воде для пивоварения

В воде всегда растворены соли, причем поскольку степень разбавления очень велика, они содержатся в воде не в виде солей, а почти полностью диссоциированы на ионы. Поэтому правильнее говорить о растворенных ионах.

Большая часть этих ионов не реагирует при затирании с компонентами солода (когда они встречаются в первый раз). Другие же, напротив, реагируют с определенными его компонентами. Соответственно, различают: химически неактивные ионы и химически активные ионы.

Химически неактивные (пассивные) ионы

Под химически пассивными понимают все те ионы, которые не вступают в химические реакции с составляющими солода и переходят в пиво без изменения. Если они присутствуют в повышенных концентрациях, то могут оказывать на вкус пива как положительное, так и отрицательное воздействие. Например, вкус пива округляется при наличии хлорида натрия NaCl. К химически неактивным солям относятся хлорид натрия, хлорид калия КСl, сульфат натрия Na₂SО₄, сульфат калия K₂SО₄ и др.

Однако некоторые из этих химически неактивных ионов при производстве пива влияют на те или иные процессы. Так, присутствие 20-30 мг/л нитратных ионов может приводить к торможению брожения, если в сусле содержатся нитратредуцирующие бактерии. Понятие «химическая неактивность» по отношению к упомянутым ионам относится только к их индифферентности по отношению к компонентам солода, с которыми они могут контактировать во время приготовления сусла.

Химически активные ионы

Ряд ионов, присутствующих в используемой для производства пива воде, при затирании реагируют с компонентами солода, что в ходе технологического процесса влияет на изменение водородного показателя pH.

Водородный показатель pH

Химически чистая вода состоит не только из молекул, так как очень небольшая их часть электролитически диссоциирована.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Вода имеет нейтральную реакцию, поскольку число Н⁺-ионов равно числу ОН^- ионов: в 1 л воды при 25°С содержится 10^-7 грамм-ион Н⁺, то есть одна десятимиллионная часть грамм-ион Н⁺ и 10^-7 грамм-ион ОН^-, то есть также одна десятимиллионная часть грамм-ион ОН^-.

Если с помощью добавления кислоты увеличить содержание Н⁺ ионов, то по закону сохранения массы уменьшится процентная доля ОН^- ионов, и наоборот, при добавлении оснований и гидроокисей доля ОН^- ионов увеличивается, а доля Н⁺ ионов уменьшается.

Любой водный раствор (не важно, идет ли речь об очень сильной кислоте или основании) содержит Н⁺ и ОН^- ионы, однако их содержание, естественно, различное. Одинаково оно только в нейтральной воде.

Характер раствора определяется содержанием в нем Н⁺ ионов.

Концентрация Н⁺ ионов в растворе выражается десятичным показателем степени. Так как в этом случае получились бы очень длинные числа (вплоть до 14 десятичных знаков), на практике применяется только отрицательный показатель степени, обозначаемый pH.

Водородный показатель pH - это отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов в растворе (-lgC_H+).

Пример

В некотором растворе содержится 0, 000000001 г-ион Н⁺. В виде десятичного показателя это выражается как 10⁹ г-ион H⁺. pH раствора составляет 9, 0. Нейтральной точкой является pH чистой воды, равный 7, 07, в которой содержится одинаковое число Н⁺ и ОН^- ионов (рис. 1.17).

По их реакции растворы делятся на три группы:

pH< 7	рН = 7	pH > 7
кислая реакция	нейтральная реакция	щелочная реакция
Все кислоты, например, соляная НС1, серная H2SO4 и т.д.	Вода, нейтральные соли, например, хлористый натрий NaCl, сульфат натрия Na2SO,	Все основания, например, гидроокись натрия NaOH, гидроокись кальция Са(ОН)2+ основные соли, например, карбонат натрия N2СO3, карбонат калия K2CO3

pH измеряется электрометрически и калориметрически, а для приблизительной оценки - при помощи специальных пропитанных бумажных полосок для определения pH. Значение pH в некоторых жидкостях, в том числе применяемых при производстве пива, примерно составляет:

0, 1 и НС1	1, 0
0, 1 и СН3-СООН	2, 9
Вино	2, 8-3, 5
Пшеничное пиво	3, 3-3, 7
Светлое пиво	4, 4-4, 7
Готовое сусло	5, 4-5, 5
Водопроводная вода	7, 4-7, 8
0, l и NaHCO3	7, 6
0, l и Na2CO3	8, 5
0, 1 и NaOH	13, 0

 

Влияние ионов на pH

При производстве пива величина pH существенно влияет на многие процессы. Например, ферменты действуют оптимально при определенном pH, при других же его значениях их воздействие незначительно. От pH также зависят состояние горьких веществ хмеля и развитие микроорганизмов.

Показатель pH затора и сусла определяется находящимися в них диссоциированными солями и органическими соединениями, попадающими в раствор из воды, солода и из несоложеного зернового сырья и хмеля.

При затирании находящиеся в воде химически активные ионы и растворимые вещества затора образуют различные соединения.

Пример 1. Обладающий щелочной реакцией двузамещенный фосфорнокислый калий из солода реагирует с нейтральным сульфатом кальция;

4К2НРО4 +	3CaSО4	→ Са3(РО4)2	+ 2КН2РО4	+3К2SО4
двузамещенный фосфорнокислый калий	сульфат кальция	фосфат кальция	однозамещенный фосфорнокислый калий	сульфат калия

Образовавшийся фосфат кальция нерастворим, однозамещенный фосфорнокислый калий имеет кислую реакцию, и поэтому pH затора уменьшается.

Пример 2. Обладающий кислой реакцией однозамещенный фосфорнокислый калий реагирует с нейтральным гидрокарбонатом кальция:

2КН2PO4	+ Са(НСО3)2	→ К2НPO4	+ СаНРО4	+ 2Н2О	+ 2СО2
			гидрофасфат кальция	вода	двуокись углерода

Из имеющего кислую реакцию однозамещенного фосфорнокислого калия образуется основной двузамещенный фосфорнокислый калий, pH возрастает.

С участием химически активных ионов pH в процессе приготовления пива изменяется.

Смешение значения pH может происходить в кислую иди щелочную сторону (см. выше). Для качества пива важны даже самые малые изменения величины pH.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ состава, структуры и динамики имущества, собственного капитала и обязательств предприятия
2. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ СОБСТВЕННОГО ТЕЛА
3. Всё производство подразделяется на основные и вспомогательные: цеха КИП, цех ремонта оборудования, цех энерго и водоснабжения.
4. ДОХОДНОСТЬ СОБСТВЕННОГО КАПИТАЛА (ДСК)
5. Зоны санитарной охраны поверхностных источников водоснабжения и санитарные мероприятия на их территории
6. Назначение и устройство системы водоснабжения. (Тоже что и в билете 3/2)
7. Правила холодного водоснабжения и водоотведения
8. Проектирование внутреннего холодного водоснабжения
9. Разработка собственного сайта
10. Рентабельность собственного капитала
11. Собственного опыта и опыта окружающих).