- •1. Короткі теоретичні відомості
- •1.1.Характеристика технологічної води.
- •1.2. Характеристика видів твердості води
- •1.3.Способи пом’якшення води
- •2. Експериментальна частина Виконання лабораторної роботи передбачає:
- •2.1. Методика визначення загальної твердості води
- •Порядок виконання роботи.
- •2.1.1. Визначення карбонатної твердості води
- •Порядок виконання роботи
- •2.2. Методика визначення кальцієвої і магнієвої твердості води
- •2.3. Методика визначення лужності води
- •2.4. Визначення загального вмісту вуглекислоти
- •2.5. Термічний метод пом'якшення води
- •2.6. Іонообмінний метод пом'якшення води
- •2.7. Вапняно-содовий метод пом'якшення води
- •3. Порядок оформлення звіту
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
ПІДГОТОВКА ВОДИ У ВИРОБНИЦТВ
ЛІКЕРО-ГОРІЛЧАНИХ ВИРОБІВ
Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи з курсу
"Технологія лікеро-горілчаних виробів"
для студентів спеціальності 7.091704
"Технологія бродильних виробництв і виноробство"
З а т в е р д ж е н о
на засіданні кафедри технології
органічних продуктів
Протокол N від р.
Львів Львівська політехніка 2005
Підготовка води у виробництві лікеро-горілчаних виробів: Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи з курсу “Технологія лікеро-горілчаних виробів” для студентів спеціальності 7.091704 "Технологія бродильних виробництв і виноробство"/ Укл.: Никулишин І.Є., Хлібишин Ю.Я., Шевчук Л.І. - Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2005. - с.
Укладачі: Никулишин І.Є., канд.техн.наук, доцент
Хлібишин Ю.Я., канд.техн.наук, доцент
Шевчук Л.І., канд.техн.наук, асистент
Відповідальний за випуск: Піх З.Г., д.х.н., проф.
Рецензенти:
Мета роботи: Ознайомитися з способами пом’якшення води, визначити всі види твердості досліджуваного зразка води до і після її обробки. За результатами аналізу порівняти ефективність пом’якшення води різними способами.
1. Короткі теоретичні відомості
1.1.Характеристика технологічної води.
Вимоги до води для лікеро-горілчаного виробництва.
У лікеро-горілчаному виробництві використовується значна кількість води: близько 9-12 дал на 1 дал переробленого спирту (в розрахунку на 100%-й). З цієї кількості 1,5-2,0 дал споживається на приготування водно-спиртових розчинів, 5-6 дал - на миття пляшок, ~ 1 дал - для одержання пари, решту - на господарські потреби.
Поряд зі спиртом вода є основною складовою частиною всіх алкогольних напоїв, а тому від якості води (вміст солей, лужність, органічні домішки та інш.) значною мірою залежить прозорість, смак та стабільність цих напоїв при зберіганні. Оскільки лікеро-горілчані заводи зазвичай розташовані у містах та великих промислових центрах, вони користуються питною водою з комунального водогону, якість якої повинна відповідати вимогам ДЕСТ 2874-82 "Вода питна". Вода, одержана з інших джерел, наприклад, з артезіанських свердловин, також повинна відповідати вказаним вимогам.
Вміст дрібнодисперсних речовин допускається не більше, ніж 2-3 мг/л. При визначенні прозорості у спеціальному приладі шрифт Снеллена повинен чітко проглядатися при висоті стовпа рідини не менше 30 см. Забарвлення за платино-кобальтовою шкалою – не більше 20°. Запах та смак, оцінювані за 5-бальною шкалою, при температурі води 20°С - не більше 2 балів. Хлорфенольні запахи у воді, обробленій хлором, не допускаються.
Загальне число бактерій при посіві 1 мл води на поживне середовище після 24-годинного термостатування при 37 °С - не більше 100 колоній. Колі-титр, тобто найменший об'єм води у мілілітрах, в якому виявляється кишкова паличка Вас.соlі, - не менше 300; колі-індекс (кількість кишкових паличок в 1л води) - не більше 3.
Загальна твердість води не повинна перевищувати 7 мг-екв/л (в окремих випадках допускається до 17 мг-екв/л). Сумарний вміст заліза - не більше 0,З мг/л; вміст інших елементів (в мг/л) є наступним: свинцю – 0,1; миш’яку – 0,05; фтору – 1,5; міді – 3,0; цинку – 5,0; активного хлору – 0,5.
Існують також додаткові вимоги: вода повинна містити мінімальну кількість продуктів розкладу органічних сполук азоту (нітрати, нітрити, аміак), органічних та легкоокиснюваних неорганічних домішок. Аміаку та нітритів допускаються лише сліди, нітратів - не більше 40 мг/л; окиснюваність проби - не вище 3 мг О2/л або 0,759 мг КМnO4/л.
Вода, призначена для приготування горілок та лікеро-горілчаних напоїв, повинна бути безбарвною, прозорою, без стороннього смаку та запаху, не містити патогенних мікроорганізмів.
В табл. 1 вказані гранично допустимі значення окремих параметрів води, яку використовують для виробництва горілок. За решту показниками вода повинна відповідати вимогам вищевказаного ГОСТ 2874-82 "Вода питна".
Таблиця 1
Граничні допустимі значення окремих параметрів води, яку використовують для виробництва горілок
Нормовані показники |
Для питної води з вихідною твердістю |
|
> 1 мг-екв/л |
< 1 мг-екв/л |
|
Після технологічної обробки (максимальний вміст) |
||
Твердість, мг-екв/л |
0,2 |
0,1 |
Лужність, мл 0,1н HCl на 100 мл води, не > |
4,0 |
1,0 |
Окиснюваність, мг О2/л |
2,0 |
2,0 |
РН, не > |
7,8 |
7,8 |
Сухий залишок, мг/л |
500 |
100 |
Лужність води визначається кількістю кислоти (мг-екв/л), витраченої на доведення її рН до 7,0 або іншого значення, яке відповідає точці переходу використаного індикатору. Вона зумовлена присутністю у воді іонів НСО3–; СО32– ; ОН–. Розрізняють лужність за фенолфталеїном (рН 8,2-8,3) або лужність за метил оранжевим, яку більше називають загальною. Остання завжди більша за першу.
Окиснюваність - це кількість окисника (або еквівалентна йому кількість кисню), яка витрачається на окиснення домішок, які містяться у воді. ЇЇ визначають відповідно, у міліграмах перманганату калію або міліграмах кисню, витрачених на окислення домішок в 1 л води.
Сухим залишком називають вміст, розчинених у воді речовин, який визначають випарюванням профільтрованої проби води з наступним висушуванням залишку при 105 °С до постійної маси.
Використання води з невисокою твердістю пояснюється декількома причинами, основною з яких є зменшення розчинності і випадання в осад солей при змішуванні води зі спиртом. Дослідження свідчать про те, що осад складається з СаСО3. MgCО3, CaSО4 і MgSО4, з перевагою СаСО3.
При виготовленні лікерів і наливок солі кальцію та магнію реагують з пектиновими і дубильними речовинами соків, утворюючи нерозчинні сполуки. Ці процеси відбуваються повільно, і їх наслідки іноді виявляються тільки в готовій продукції при зберіганні.
Встановлено, що розчинність гідрокарбонату кальцію у водно-спиртових сумішах залежить від їх складу та температури (табл. 2). При змішуванні води зі спиртом випадає осад СаСО3 внаслідок зсуву рівноваги реакції:
Ca(HCO3)2 <==> CaCO3 + CO2 + H2O
За даними Я. В. Зельцера в присутності NaHCО3 або СаС12 розчинність гідрокарбонату кальцію зменшується. Катіони магнію та інших металів не мають істотного впливу на розчинність гідрокарбонату. Розчинність MgSО4 та CaSО4 залежить від міцності горілок і температури (табл. 3,4).
Таблиця 2
Залежність розчинності гіброкарбонату кальцію у водно-спиртовиж сумішах від їх складу та температури (за Я. В. Зельцером)
Вміст спирту, % мас. |
Розчинність Ca(HCO3)2 (мг-екв/л) при температурі, °С |
||
10 |
20 |
30 |
|
25,0 35,0 40,0 45,0 |
1,674 1,224 1,047 0,894 |
1,483 1,085 0,927 0,793 |
1,325 0,969 0,825 0,709 |
Таблиця 3
Залежність розчинності CaSО4 (у перерахунку на СаО) від вмісту спирту у горілці та температури
Вміст спирту, % об. |
Розчинність CaSO4 (у мг/л) при температурі, °С |
|||
20 |
5 |
-10 |
-25 |
|
40,0 50,0 56,0 |
18,5 16,5 14,4 |
17,8 16,0 14,0 |
16,6 14,6 12,5 |
14,8 13,6 10,8 |
Таблиця 4
Залежність розчинності MgSO4 (у перерахунку на MgO) від вмісту спирту у горілці та температури
Вміст спирту, % об. |
Розчинність MgSO4 (у мг/л) при температурі, °С |
|||
20 |
5 |
-10 |
-25 |
|
40,0 50,0 56,0 |
20,0 18,2 16,6 |
19,0 17,5 15,5 |
18,3 16,8 13,3 |
17,5 15,6 11,8 |
Слід пам'ятати, що розчинність, представлена у таблицях, справедлива за відсутності інших солей твердості. Повне врахування всіх факторів, що впливають на утворення осаду у горілках, є складним, тому на практиці користуються встановленим А.М.Граціановим співвідношенням некарбонатної твердості до загальної становить 1:3 .