在食品生产中各种工艺的用水要求

在食品生产中各种工艺的用水要求

一、水的溶剂特性

   水是一种无臭无味的液体，随深度的提高，将由无色变为蓝色。其相对密度为0.99987 (0℃)，沸点为100℃，冰点为0℃。在自然界中，可以气态或液态或固态存在。当形成固态 (结冰)时，密度将减小，体积增大。水可以溶解许多物质，是最重要的溶剂。一般来讲，绝大多数的生化反应只有在水溶液中才能进行。

二、水的硬度

   除了特别制备的水外，一般在水中均含有一定的杂质离子，尤其是钙、镁离子。通常将含碳酸钙和镁的水叫暂时硬水，因为这两种化合物在自然状态下是溶解于水的，可以在煮沸时沉淀出来；而含有钙、镁的硫酸盐和氯化物的水则叫永久硬水，不能通过煮沸法沉淀出来。水的硬度就是水中钙、镁离子的含量或其氧化物的含量。水质硬度单位为mmol／L，曾用德国度(od)为单位。1 d =0.35663mmol／L。硬度在2.85mmol／L(8 od)以上的水即称作为硬水，品尝比较爽快；在2.85mmol／L以下的水则称作为软水，口尝寡淡。我国规定，生活饮用水中的总硬度应不超过8.9mmol／L(25 od)。  

   在食品生产中，由于产品目的不一致，对水的硬度要求也不一样。这在饮料工业用水上，尤为明显。矿泉水可以作为典型的例子加以证明。硬水由于所含的杂质离子比较多，所以有时会与其他食品成分发生反应。例如，水中的杂质离子可与食品蛋白质形成导热性很差的化合物，因而造成肉类和豆类在硬水中很难煮熟。

二、水在食品中的存在

   所有的动植物性食品都含有水，特别是天然食品。只有极少数经过加工处理后的食品，如植物油、白砂糖等基本上完全不含水。水的存在状态有两种形式，即自由水和结合水。但是，这种划分只具有相对的意义。游离存在的水，则是一种比较特殊的必需食品成分。虽然可以近似地将其看作为是一种完全纯粹的食品成分，但是，实际饮用的水往往并不是单一的H₂O化学成分。

一般在食品中，大部分的水则是与蛋白质和碳水化合物等相结合而存在的结合水。测定结果表明，每100g蛋白质可系着水(分)平均达50g之多，每100g淀粉则在30～40g。组织或食品中所含的自由水，在冰冻保藏时，容易形成冰结晶，破坏组织的细胞结构。因此，当组织或食品解冻后，将会立即发生崩溃，加速发生腐败过程。所以，解冻后的食品，一般应要求马上进行加工。

三、水分活度及其意义

   为了定量地说明组织中的水分状态，可以仿照溶液活度的概念，引入水分活度来解决这—问题。水分活度，就是溶液中水的逸度ƒ与纯水逸度ƒo之比。一般可以近似地表示为溶液中水蒸气分压p与纯水蒸气压po之比：

      Aw＝ƒ／ƒo ～ p/po =ERH／100

   式中，ERH为平衡相对湿度，即组织吸湿和散湿达到等量状态时的湿度值。

   弄清楚生物组织或食品的水分活度，对于我们预测食品的耐贮能力以及保护食品有着比较重要的意义。虽然还没有完全了解腐败发生的全过程，但已经获得了足够的证据，表明水的含量，有着很重要的作用。通过对水分活度的研究，人们发现，食品腐败过程的主要发生者微生物，其繁殖活动对应有一定的Aw值要求。如表8—2所示，微生物得以繁殖的食品Aw值为：细菌不能低于0.91；酵母不能低于0.87；霉菌不能低于0.80；当Aw<0.6时，任何微生物都不能生长。由此可见，微生物最易在水分多的食品里繁殖。所以，在Aw值比较高的食品中，微生物特别容易使食品发生腐败。 

一般微生物生长繁殖的最低Aw值(Aw阐值)

四、水在食品工艺学方面的功能

a 从食品理化性质上讲，水在食品中起着溶解、分散蛋白质、淀粉等说溶性成分的作用，使它们形成溶液或凝胶。

b 从食品质地方面讲，水对食品的鲜度、硬度、流动性、呈味、耐贮性和加工适应性都具有重要的影响。

c 从食品安全性讲，水是微生物繁殖的必需条件。

d 从食品工艺的角度讲，水起着膨润、浸透、均匀化等功能。

五、水在食品生物学方面的功能

a 水是体内化学作用的介质，亦是化学反应的反应物和产物，是组织或细胞所需养分和代谢物质以及排泄物质转运的载体。

b 水的比热大，是体温良好的稳定剂。

c 水是构成集体的重要成分。

d 水可对体内的机械摩擦产生润滑，减少损伤。

六、生产用水卫生要求

   一般来讲，饮用水是指所有与食品生产有关的水，包括原料用水、加工用水以及清洗用水等。用作饮用水的水必须经过卫生学检验，必须符合有关的卫生标准。对饮用水的卫生要求，一般应包括：

   (1)细菌学指标 不得含有致病菌，细菌总含量应该很低。我国规定的细菌学指标为，细菌总数l ml水中不得超过100个，大肠菌群1L水中不超过3个。

   (2)毒理学指标 各种有毒成分不得超过规定指标。我国规定，生活饮用水中，不得超过 (单位 mg·L—1)：氟化物1.0，氰化物0.05，砷0.04，硒0，01，汞0.001，镉0.01，铅0.1，铬 (六价)0.05。

   (3)化学指标 要求酸碱度适宜，一般为pH6～8，并有爽口感，符合一定的硬度要求。同时，对于铁、锰、锌、铜等离子的含量也要有所限制。

(4)外观 必须无色无臭，不含可眼见物质。但是，需要指出的是，各种有色饮料，已不属饮用水之列，因此不受这里的外观要求约束。

七、水的净化处理

   —般来说，天然水都需要经过净化处理，否则将很难符合饮用水的卫生要求。饮用水净化处理的方法有许多种，但是大体上还是可以区分为物理净化处理法和化学净化处理法二类。

   l、物理净化处理法

   即利用物理学的原理和手段，对天然水进行澄清、除杂和消毒处理的方法。主要采用的操作有：

   (1)自然沉降法 即将天然水静置，使水中的混浊物和粗大颗粒借重力慢慢沉降下来，从而除去水中较大悬浮固体的方法。

   (2)过滤法 即将水流通过一种具有多孔性或孔隙结构的介质，如沙层、活性碳、磁铁矿粒、砂芯滤器，使水中的悬浮物或胶休物质被截留和吸附在介质表而上，从而除去的方法。

   (3)反渗透法 即对水施加压力，使水分子通过渗透膜，从而使水中其他离子被截留的方法。

   (4)紫外线消毒法 用紫外线照射水体，从而杀死水中微生物的方法。

   2、化学净化处理法

   即利用化学物质，或化学原理，除去水中杂质或微生物的方法，主要采用的操作有：

   (1)煮沸法 通过将水体煮沸，从而使杂质发生化学变化，沉淀析出的方法。

   (2)絮凝法 向水中加入絮凝剂，如硫酸铝、多聚氯化铝、硫酸亚铁、聚合硫酸亚铁等，使水中的悬浮杂质发生吸附沉淀的方法。一般尚需要结合物理净化处理法才能达到目的。

   (3)石灰法 向水体中加入石灰或石灰+小苏打，以除去水中钙、镁等杂质离子的方法。—般尚需要结合物理净化处理法才能达到目的。

   (4)离子交换法 将水流通过天然沸石、人工沸石或离子交换树脂等材料，使杂质离子吸附或交换在材料表面上，从而除去水体中杂质离子的方法。

(5)氯消毒法 向水中通入氯气或其他含有效氯的化合物(如漂白粉等)，使得水中产生游离氧原子，从而杀死微生物或细菌的方法。是目前国内最常见的水消毒法。

八、一般的生产用水的方法

1、 罐头加工过程中：汤汁的配置或直接加入罐头中的水，用的是净化水（接近纯净水）。

2、 我企业从事调味品加工，主要生产酱、酱油、食醋及酱腌菜等，主要工艺用水符合生活饮用水即可，但井水可以不需要软化处理。

3、 肉制品而言，生产清洗原料的水，必须符合国家标准外一般自己还得处理一下，加入消毒剂，避免在原料清洗的时候在一次被细菌污染。

4、 冷冻水产品：用于产品配料的水是净化水。

5、 水产品加工过程使用的海水必须符合国家GB3097《海水水质标准》。

6、 茶类饮料、乳饮料、饮料、白酒、葡萄酒行业工艺用水对水质有更严格的要求，黄酒则次之。主要是对于离子方面的要求，如果离子含量高，对产品的稳定性是会有影响的。

7、 无菌灌装洗瓶要用无菌水进行清洗。

8、 保健食品的生产用水应该符合：“保健食品良好生产规范”中的要求。

9、 预煮等的用水都是符合生活饮用水标准的水。

10、             杀菌时候尽量用95度以上的热水注入灭菌罐中，使升温时间尽量短，迅速通过40-50度，嗜热菌繁殖阶段。

11、             用于清洗原料、物料的水非最后一遍是应该满足生活饮用水标准。

12、             冷却用水除了符合国标的水以外一般建议用含余氯2~4ppm的冷却水，以防止微生物的侵入。

13、             一般食品厂原料清洗用水采用自来水，但最后一遍应该使用纯净水（或者与产品配置或直接加入中的水应该相同）。设备清洗也是同样，清洗用水一般采用自来水，但是最后一遍凡是与食品直接接触的应该使用纯净水（或者与产品配置或直接加入中的水应该相同）。但是应该注意到：水的硬度越高，清洗效果越差。因为水中的钙离子、镁离子会与清洗剂中的化学基团形成难溶化合物导致清洗困难，如：Ca₂++OH- → Ca（OH）₂可以通过加入保护剂消除这种作用。

14、             制冰用水的水质必须符合饮用水卫生要求，制冰设备和盛装冰块的器具必须保持良好的清洁卫生状况。

15、             清洗手等清洗用水和一般用于消毒及清洗清洁用水应该符合生活饮用水要求。

16、             用于冲刷地面，设备的水可以来自杀菌冷却水等，但是建议应该含有消毒剂。

17、             锅炉和杀菌机用水符合锅炉用水的要求。

18、             对达不到卫生质量要求的水源，工厂要采取相应的消毒处理措施，加氯量为1mg/L~3mg/L，最高不超过5mg/L，加氯后经过一定的消毒时间（通常为30分钟）。

19、             厂内饮用水的供水管路和非饮用水供水管路必须严格分开，生产现场的各个供水口应按顺序编号。

20、             工厂应保存供水网络图，以便日常对生产供水系统的治理和维护。有蓄水池的工厂，水池要有完善的防尘、防虫、防鼠措施，并定期对水池进行清洗、消毒。工厂的检验部门应天天监测余氯含量和水的pH值，至少每月应该对水的微生物指标进行一次化验。

21、             工厂每年至少要对GB5749所规定的水质指标进行两次全项目分析。

22、             绿化用水没有什么要求,我们主要用的是污水处理系统中经过处理的水。

附录一：

水处理中使用的活性炭使用标准：

1.GB/T13803.2-1999 木质净水用活性炭

2.GB/T7701.4-1997 净水用煤质颗粒活性炭

3.DL/T582-2005 火力发电厂水处理用活性炭使用导则

附录二：水的相关国家标准：

1.生活饮用水卫生标准GB5749-85

2.地表水环境质量标准GB3838-2002

3.生活饮用水水源水质标准(CJ3020-93)

4.地下水质量标准(GB/T14848-93)

5.饮用净水水质标准CJ94-1999

6.瓶装饮用纯净水GB17323-1998------国家技监局

7.瓶装饮用纯净水卫生标准GB17324-1998-------卫生部

8.饮用矿泉水标准GB 8537-1995

9.农村生活饮用水水量卫生要求GB11730-89

10.工业锅炉水质标准GBl576—2001代替GBl576—1996