Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Trang
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC 4
1.1 Cấu trúc của nước 4
1.2. Các thành phần có trong nước 5
1.3. Tính chất của nước 6
1.3.1. Tính chất vật lý 6
1.3.2. Tính chất hóa học của nước 6
1.4. Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước 6
1.4.1. Giá trị kinh tế 6
1.4.2. Giá trị sức khỏe 6
1.5. Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm 6
2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 7
2.1. Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai 7
2.1.1. Sản phẩm theo giá trị dinh dưỡng 7
2.1.2. Sản phẩm theo kích thước 8
2.2. Phân loại nguồn nước 8
3. THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 9
3.1. Hệ thống màng lọc R0 9
3.1.1. Định nghĩa 9
3.1.2. Mục đích 9
3.1.3. Cấu tạo 9
3.2. Thiết bị lọc RO 10
3.2.1. Cấu tạo 10
3.2.2. Nguyên tắc vận hành 11
4. CÁC HỢP CHẤT THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG11
4.1. Lọc 11
4.1.1. Lọc nhanh 12
4.1.2. Lọc bằng than hoạt tính 12
4.2. Các hợp chất làm mềm khử khoáng 13
4.2.1. Phương pháp trao đổi ion 13
4.2.2. Phương pháp kết tủa 13
4.3. Các phương pháp khử sắt, mangan 14
4.3.1. Khử sắt 14
4.3.2. Khử mangan 14
4.4. Các phương pháp thanh trùng 15
4.4.1. Phương pháp lý học 15
4..4.2. Phương pháp hóa học 16
PHẦN 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 17
1. QUY TRÌNH TỔNG QUÁT 17
2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH 18
2.1. Nguồn nước 18
2.2. Khử sắt, mangan 19
2.3. Làm mềm nước, khử khoáng 20
2.4. Lọc thô 21
2.5. Thẩm thấu ngược 23
2.6. Lắng 24
2.6. Chiết đóng chai 25
2.7. Ghép nắp 25
2.8. Thanh trùng 27
2.9. Thành phẩm 27
PHẦN 3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 28
1. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG 28
1.1. Tiêu chuẩn cảm quan 28
1.2. Tiêu chuẩn hóa lý 29
1.3. Tiêu chuẩn vi sinh 30
2. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 31
KẾT LUẬN 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO 3
MỞ ĐẦU
Trên trái đất nhìn từ ngoài vũ trụ là một tinh cầu màu xanh. Sở dĩ có đặc trưng đó là vì 70% bề mặt trái đất là đại dương hay cũng chính là nước. Và cũng chính nước là ngọn nguồn tạo ra sự khác biệt giữa trái đất của chúng ta với vô số những hành tinh khác.
Nếu thế kỷ XX là thế kỷ của chiến tranh dành giật thứ “Vàng đen“ nguồn nhiên liệu dầu mỏ thì dự báo thế kỷ XX1 nước sẽ thay thế vị trí đó.
Giá trị nước sạch trong thời đại làm cho cuộc sống được nâng lên đáng kể nên ngày nay nước được gọi là thứ “Vàng trắng“. Nước không những tác động đến các ngành công nghiệp mũi nhọn như công nghiệp thủy điện, công nghiệp chế biến mà còn quyết định đến hiệu quả sản xuất nông, lâm, nghư nghiệp.
Có thể nói rằng “Ở đâu có nước là ở đó có sự sống”. Còn là để khẳng định vai trò của nước trong cơ thể mỗi chúng ta. Vì nước chiếm tới 70% thể trọng của bạn, cơ thể con người thường xuyên hấp thụ nước và mất nước. Hàng ngày mỗi chúng ta cần khoảng 1,5 - 2l nước, để bù lại lượng nước mất đi do bài tiết và bốc hơi qua da, phổi…. Bạn có thể sống 50 - 60 ngày thiếu ăn nhưng không chịu được 5 - 10 ngày thiếu nước.
Nhưng hàng ngàn năm nay con người uống nước sông, suối một cách vô hại. Ở các thành phố phát triển điều đó ngày càng trở nên nguy hiểm hơn khi các loại chất thải được đổ ra hay theo nước mưa đổ vào cống rãnh hay vào các sông và ngấm xuống đất mà từ đó con người lấy nước uống. Rồi những dịch bệnh bùng lên với những căn bệnh gây chết người.
Thật vậy theo Tổ chức y tế thế giới (WHO). “Khoảng 80% bệnh tật của người dân trên thế giới liên quan trực tiếp đến nước, trong đó có 400 triệu người luôn luôn bị viêm dạ dày, 200 triệu người bị sán, 300 triệu người bị giun kim. Ngoài ra người ta cho rằng sử dụng nguồn nước ô nhiễm là thủ phạm gây nên 80% cái chết của trẻ em. Ở Việt Nam thì theo báo cáo hiện trạng tổng quan về ngành nước Việt Nam vừa tổ chức tại Hà Nội thì tỷ lệ người nhiễm giun sán, giun đũa, giun kim ở Việt Nam được xem là cao nhất thế giới, những kiểm soát gần đây cho thấy 100% trẻ em tuổi từ 4 - 14 ở nông thôn nhiễm giun đũa từ 50 - 80% nhiễm giun móc các bệnh như ỉa chảy lại ngày càng có xu hướng gia tăng”.
Vì thế mà ngày nay chất lượng nước uống trở thành vấn đề đáng lưu tâm của toàn nhân loại. Chúng ta không chỉ dựa vào việc cung cấp nước sạch từ thiên nhiên bởi vì chúng ta tiêu thụ một lượng nước lớn mỗi ngày trong cơ thể. Ngày nay với kỹ thuật khoa học công nghệ hiện đại thì sẽ giúp chúng ta giả quyết được vấn đề nhu cầu về nước sạch an toàn hợp vệ sinh.
Trước yêu cầu đặt ra đó và để đảm bảo sức khỏe cho con người mà em đã chọn đề tài “Quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai”, làm tăng thêm nguồn giá trị nước sạch trong đời sống.
Để hoàn thành được đồ án em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên Hoàng Minh Thục Quyên đã hết lòng hưỡng dẫn chỉ bảo truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức quý báu cho em suốt thời gian em thực hiện đồ án của mình.
Đà Nẵng ngày 20 tháng 10 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Thị Hồng Nhung
PHẦN 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC
1.1. Cấu trúc của nước [1]
Cấu tạo của phân tử nước điển phân là một tam giác cân, chính là hạt nhân nguyên tử O2, ở 2 góc của đáy là proton, góc giữa có chứa liên kết O-H = 104,50. Độ dài giữa hạt nhân của nguyên tử O2 và H2 trong liên kết O-H = 0,96 A0 (0,96 * 10-8cm). Đám mây điện tích của các nguyên tử 02 và H2 các cặp điện tử đó được phân bố như sau.
- Một cặp bên trong bao quanh hạt nhân O2.
- Hai cặp ngoài phân bố không đều nhau giữa các nhân, nguyên tử O2 và H2 lệch nhiều về phía nhân O2.
- Hai cặp còn lại của O2 không góp chung với H2 như vậy phân tử nước có 4 cực điện tích. Hai cực âm tương ứng với hai nhân nguyên tử H2 có mật độ điện tử giảm có thể hình dung các điện tích đó phân bố ở 4 đỉnh của một hình tử diện khônh đều. Do sự sự phân bố điện tích đối xứng nhau như vậy phân tử H2O biểu hiện tính phân cực rõ ràng.
Hình 1.1. Cấu tạo của nước Hình 1.2. Tĩnh lưỡng cực của nước
Trong nước ngoài các phân tử đơn giản. H2O còn chữa những phân tử liên hợp được biểu diễn bằng công thức tổng quát (H2O)x. X không xác định mà luôn biến đổi có trị số nguyên nhỏ X=1, 2, 3... Hiện tượng liên hợp trong nước luôn xảy ra và cũng luôn bị phá vỡ. Số phân tử nước đơn giản trong phân tử liên hợp thay đổi tùy theo trạng thái của nước.
Liên kết chủ yếu trong nước là liên kết hidro
Hình 1.3. Mô hình liên kết hidro
1.2. Các thành phần có trong nước
1.2.1. Các ion kim loại
Nước tự nhiên là dung môi tốt để hòa tan hầu hết các acid base và muối vô cơ.
Trong nước biển: (Cl-) là 19,43 g/l, (NA+) là 10,770 g/l.
Trong nước sông hồ: (HCO3-) cao nhất 58mg/l, ( Ca+) 15mg/l.
1.2.2. Các loại khí hòa tan
Gồm: O2, CO2... trừ CH4.
1.2.3. Các chất rắn
Bao gồm các thành phần vô cơ và vi sinh vật được phân làm 2 loại dựa theo kích thước:
- Chất đi qua giấy lọc: là những chất rắn có đường kính < 10-6m. Trong đó có 2 loại chất rắn dạng keo có kích thước 10-9m - 10-6m và chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hòa tan) có kích thước < 10-9m.
- Chất rắn không đi qua giấy lọc: là chất rắn có đường kính >10-6m, gồm tảo, bùn là các loại chất rắn lơ lửng có kích thước từ 10-5m - 10-6m. Các chất rắn cũng có thể được phân loại theo sự bay hơi và nhiệt độ sấy.
1.2.4. Các chất hữu cơ
Trong nguồn nước không bị ô nhiễm hàm lượng chất hữa cơ có rất thấp.
Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước ta có thể phân các chất hữu cơ thành 2 nhóm.
- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: đường, chất béo, protein ,dầu mỡ thực vật, các chất này dễ bị phân hủy CO2 + H2O.
- Các chất khó bị phân hủy sinh học: Cl hữu cơ (PDT, Lindas, Aldrine, PCB), các hợp chất đa vòng ngưng tụ ( pysen, naphatalen...).
1.2.5. Thành phần sinh học
Bao gồm: vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, động vật nguyên sinh, động vật đa bào….
1.3. Tính chất của nước [13], [8]
1.3.1. Tính chất vật lý
- Nước là một chất lỏng , trong suốt , không màu, không mùi, không vị.
- Khối lượng phân tử 18 ĐVC.
- Khối lượng riêng là 1,00 g/cm3.
- Điểm sôi 1000C ở điều kiện bình thường.
- Điểm đông 00C.
- Nước có khả năng truyền nhiệt lớn.
- Nước có khả năng phân tán nhiều hợp chất chứa nhóm không cực để tạo ra các mixen.
- Quá trình bốc hơi và sôi có liên quan chặt chẽ với nhau. Bốc hơi xảy ra ở nhiệt độ bình thường nhưng từ bề mặt chất lỏng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ bay hơi nước lớn, khi sôi nước chuyển sang dạng khí trong toàn bộ thể tích chứ không chỉ trên bề mặt chất lỏng.
1.3.2. Tính chất hóa học
- Ở pH = 7 hàm lượng các ion hydroxyd (OH-) cân bằng với (H3O+)
- Phản ứng với acid: H2O + HCL H3O+ + Cl-
- Phản ứng với base: NH3 + H2O NH4+ + OH-
- Phản ứng với với kim loại: 2NA + H2O 2NAOH + 1/2 H2
- Phản ứng với oxidbase: H2O + CaO Ca(OH)2 + 1/2 H2
- Ngoài ra còn có phản ứng với oxidacid, muối.....
1.4 . Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước
1.4.1. Giá trị kinh tế
Là nguồn sử dụng cho nhà máy thủy điện.
Trong công nghiệp dùng cho các quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu, bia, để làm vệ sinh các thiết bị... Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất.
Trong nông nghiệp, nước phục vụ cho các ngành trồng trọt cũng như chăn nuôi.
1.4.2. Giá trị sức khỏe
Nước là một nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày.
- Trong sinh hoạt nước cấp dùng cho nhu cầu ăn, uống, vệ sinh...
- Nước còn là nguồn cung cấp vitamin, khoáng cho cơ thể, giúp cho các quá trình trao đổi chất trong cơ thể diễn ra nhanh hơn.
1.5. Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm [2]
Nước có vai trò rất quan trọng đối với sự sống, nước là hợp phần chính chiếm tới 60% cơ thể người, cũng là hợp phần phong phú nhất trong thực phẩm, nước tham gia vào phản ứng quang học của cây xanh để tạo nên các chất hữu cơ trên trái đất.
6CO2 + 6H2O C6H12O6 +6CO2
Trong cơ thể người và động vật nhờ nước mà phản ứng thủy phân thức ăn mới tiến hành được.
Nước là nguyên liệu cần thiết không thể thiếu được đối với công nghiệp hóa học và công nghệ thực phẩm, nước dùng để nhào, rửa nguyên liệu để chế tạo sản phẩm và xử lý sản phẩm.
Nước còn dùng để liên kết các nguyên liệu và các chất sản phẩm.
Nước tham gia trực tiếp vào phản ứng hóa học và trở thành thành phần của sản phẩm.
Ví dụ: Nước tham gia phản ứng điều chế acid sunfuric: SO3 + H2O H2SO4
Phản ứng điều chế rượu: CH2=CH2 + H2O C2H5OH
Nước làm tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, nảy mầm, lên men… hay dùng để đốt nóng và làm lạnh các động cơ trong các thiết bị thực phẩm.
2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI
2.1. Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai [15]
Ngày nay sản phẩm nước uống đóng chai được phân làm 2 loại đó là sản phẩm theo giá trị dinh dưỡng và sản phẩm theo kích thước:
2.1.1. Phân loại theo giá trị dinh dưỡng
Nước tinh khiết: là loại nước chỉ đơn thuần là nước vì qua quá trình lọc thẩm thấu, xử lý bằng ozone các khoáng chất và vi lượng đã bị thanh lọc hoàn toàn hay là loại nước đã được khử trùng công nghiệp hay là nước được đun sôi tại nhà. Nước tinh khiết được dùng hằng ngày cho tất cả mọi người có bệnh lý hay không có bệnh lý.
Hình 1.4. Hình ảnh nước tinh khiết
Nước khoáng: là nước có chứa các chất khoáng như Na, K, Ca, Mg. Do có chứa hàm khoáng nên phải dùng đúng lúc đúng đối tượng, không nên sử dụng bừa bãi. Như các loại nước khoáng thiên nhiên có nồng độ khoáng không cao nên những người trưởng thành có chức năng thận tốt có thể sử dụng và được khuyễn khích cho những người chơi thể thao hay làm việc ngoài trời mất mồ hôi nhiều. Trẻ em không nên sử dụng nhiều.
Hình 1.5. Hình ảnh nước khoáng
Nước ngọt: Gồm + Nước khoáng có ga
+ Nước khoáng không có ga
+ Nước khoáng có ga và đường
Hình 1.6. Phân loại theo giá trị dinh dưỡng
2.1.2. Phân loại theo kích thước
Ngày nay sản phẩm đóng chai trên thị trường đa dạng về kích thước như: 300ml, 350ml, 500ml…
Hình 1.7. Các dạng chai theo kích thước
2.2. Phân loại nguồn nước [3]
Trong tự nhiên bao gồm các nguồn nước: như nước mưa, nước bề mặt, nước ngầm và nước biển.
- Nước bề mặt:
+Thành phần: Các chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.
Các chất rắn lơ lửng trong đó có cả hợp chất hứu cơ và vô cơ.
Các vi sinh vật, vi trùng, vi rút.
Bảng 1.1. Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Trang
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC 4
1.1 Cấu trúc của nước 4
1.2. Các thành phần có trong nước 5
1.3. Tính chất của nước 6
1.3.1. Tính chất vật lý 6
1.3.2. Tính chất hóa học của nước 6
1.4. Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước 6
1.4.1. Giá trị kinh tế 6
1.4.2. Giá trị sức khỏe 6
1.5. Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm 6
2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 7
2.1. Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai 7
2.1.1. Sản phẩm theo giá trị dinh dưỡng 7
2.1.2. Sản phẩm theo kích thước 8
2.2. Phân loại nguồn nước 8
3. THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 9
3.1. Hệ thống màng lọc R0 9
3.1.1. Định nghĩa 9
3.1.2. Mục đích 9
3.1.3. Cấu tạo 9
3.2. Thiết bị lọc RO 10
3.2.1. Cấu tạo 10
3.2.2. Nguyên tắc vận hành 11
4. CÁC HỢP CHẤT THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG11
4.1. Lọc 11
4.1.1. Lọc nhanh 12
4.1.2. Lọc bằng than hoạt tính 12
4.2. Các hợp chất làm mềm khử khoáng 13
4.2.1. Phương pháp trao đổi ion 13
4.2.2. Phương pháp kết tủa 13
4.3. Các phương pháp khử sắt, mangan 14
4.3.1. Khử sắt 14
4.3.2. Khử mangan 14
4.4. Các phương pháp thanh trùng 15
4.4.1. Phương pháp lý học 15
4..4.2. Phương pháp hóa học 16
PHẦN 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 17
1. QUY TRÌNH TỔNG QUÁT 17
2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH 18
2.1. Nguồn nước 18
2.2. Khử sắt, mangan 19
2.3. Làm mềm nước, khử khoáng 20
2.4. Lọc thô 21
2.5. Thẩm thấu ngược 23
2.6. Lắng 24
2.6. Chiết đóng chai 25
2.7. Ghép nắp 25
2.8. Thanh trùng 27
2.9. Thành phẩm 27
PHẦN 3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 28
1. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG 28
1.1. Tiêu chuẩn cảm quan 28
1.2. Tiêu chuẩn hóa lý 29
1.3. Tiêu chuẩn vi sinh 30
2. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 31
KẾT LUẬN 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO 3
MỞ ĐẦU
Trên trái đất nhìn từ ngoài vũ trụ là một tinh cầu màu xanh. Sở dĩ có đặc trưng đó là vì 70% bề mặt trái đất là đại dương hay cũng chính là nước. Và cũng chính nước là ngọn nguồn tạo ra sự khác biệt giữa trái đất của chúng ta với vô số những hành tinh khác.
Nếu thế kỷ XX là thế kỷ của chiến tranh dành giật thứ “Vàng đen“ nguồn nhiên liệu dầu mỏ thì dự báo thế kỷ XX1 nước sẽ thay thế vị trí đó.
Giá trị nước sạch trong thời đại làm cho cuộc sống được nâng lên đáng kể nên ngày nay nước được gọi là thứ “Vàng trắng“. Nước không những tác động đến các ngành công nghiệp mũi nhọn như công nghiệp thủy điện, công nghiệp chế biến mà còn quyết định đến hiệu quả sản xuất nông, lâm, nghư nghiệp.
Có thể nói rằng “Ở đâu có nước là ở đó có sự sống”. Còn là để khẳng định vai trò của nước trong cơ thể mỗi chúng ta. Vì nước chiếm tới 70% thể trọng của bạn, cơ thể con người thường xuyên hấp thụ nước và mất nước. Hàng ngày mỗi chúng ta cần khoảng 1,5 - 2l nước, để bù lại lượng nước mất đi do bài tiết và bốc hơi qua da, phổi…. Bạn có thể sống 50 - 60 ngày thiếu ăn nhưng không chịu được 5 - 10 ngày thiếu nước.
Nhưng hàng ngàn năm nay con người uống nước sông, suối một cách vô hại. Ở các thành phố phát triển điều đó ngày càng trở nên nguy hiểm hơn khi các loại chất thải được đổ ra hay theo nước mưa đổ vào cống rãnh hay vào các sông và ngấm xuống đất mà từ đó con người lấy nước uống. Rồi những dịch bệnh bùng lên với những căn bệnh gây chết người.
Thật vậy theo Tổ chức y tế thế giới (WHO). “Khoảng 80% bệnh tật của người dân trên thế giới liên quan trực tiếp đến nước, trong đó có 400 triệu người luôn luôn bị viêm dạ dày, 200 triệu người bị sán, 300 triệu người bị giun kim. Ngoài ra người ta cho rằng sử dụng nguồn nước ô nhiễm là thủ phạm gây nên 80% cái chết của trẻ em. Ở Việt Nam thì theo báo cáo hiện trạng tổng quan về ngành nước Việt Nam vừa tổ chức tại Hà Nội thì tỷ lệ người nhiễm giun sán, giun đũa, giun kim ở Việt Nam được xem là cao nhất thế giới, những kiểm soát gần đây cho thấy 100% trẻ em tuổi từ 4 - 14 ở nông thôn nhiễm giun đũa từ 50 - 80% nhiễm giun móc các bệnh như ỉa chảy lại ngày càng có xu hướng gia tăng”.
Vì thế mà ngày nay chất lượng nước uống trở thành vấn đề đáng lưu tâm của toàn nhân loại. Chúng ta không chỉ dựa vào việc cung cấp nước sạch từ thiên nhiên bởi vì chúng ta tiêu thụ một lượng nước lớn mỗi ngày trong cơ thể. Ngày nay với kỹ thuật khoa học công nghệ hiện đại thì sẽ giúp chúng ta giả quyết được vấn đề nhu cầu về nước sạch an toàn hợp vệ sinh.
Trước yêu cầu đặt ra đó và để đảm bảo sức khỏe cho con người mà em đã chọn đề tài “Quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai”, làm tăng thêm nguồn giá trị nước sạch trong đời sống.
Để hoàn thành được đồ án em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên Hoàng Minh Thục Quyên đã hết lòng hưỡng dẫn chỉ bảo truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức quý báu cho em suốt thời gian em thực hiện đồ án của mình.
Đà Nẵng ngày 20 tháng 10 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Thị Hồng Nhung
PHẦN 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC
1.1. Cấu trúc của nước [1]
Cấu tạo của phân tử nước điển phân là một tam giác cân, chính là hạt nhân nguyên tử O2, ở 2 góc của đáy là proton, góc giữa có chứa liên kết O-H = 104,50. Độ dài giữa hạt nhân của nguyên tử O2 và H2 trong liên kết O-H = 0,96 A0 (0,96 * 10-8cm). Đám mây điện tích của các nguyên tử 02 và H2 các cặp điện tử đó được phân bố như sau.
- Một cặp bên trong bao quanh hạt nhân O2.
- Hai cặp ngoài phân bố không đều nhau giữa các nhân, nguyên tử O2 và H2 lệch nhiều về phía nhân O2.
- Hai cặp còn lại của O2 không góp chung với H2 như vậy phân tử nước có 4 cực điện tích. Hai cực âm tương ứng với hai nhân nguyên tử H2 có mật độ điện tử giảm có thể hình dung các điện tích đó phân bố ở 4 đỉnh của một hình tử diện khônh đều. Do sự sự phân bố điện tích đối xứng nhau như vậy phân tử H2O biểu hiện tính phân cực rõ ràng.
Hình 1.1. Cấu tạo của nước Hình 1.2. Tĩnh lưỡng cực của nước
Trong nước ngoài các phân tử đơn giản. H2O còn chữa những phân tử liên hợp được biểu diễn bằng công thức tổng quát (H2O)x. X không xác định mà luôn biến đổi có trị số nguyên nhỏ X=1, 2, 3... Hiện tượng liên hợp trong nước luôn xảy ra và cũng luôn bị phá vỡ. Số phân tử nước đơn giản trong phân tử liên hợp thay đổi tùy theo trạng thái của nước.
Liên kết chủ yếu trong nước là liên kết hidro
Hình 1.3. Mô hình liên kết hidro
1.2. Các thành phần có trong nước
1.2.1. Các ion kim loại
Nước tự nhiên là dung môi tốt để hòa tan hầu hết các acid base và muối vô cơ.
Trong nước biển: (Cl-) là 19,43 g/l, (NA+) là 10,770 g/l.
Trong nước sông hồ: (HCO3-) cao nhất 58mg/l, ( Ca+) 15mg/l.
1.2.2. Các loại khí hòa tan
Gồm: O2, CO2... trừ CH4.
1.2.3. Các chất rắn
Bao gồm các thành phần vô cơ và vi sinh vật được phân làm 2 loại dựa theo kích thước:
- Chất đi qua giấy lọc: là những chất rắn có đường kính < 10-6m. Trong đó có 2 loại chất rắn dạng keo có kích thước 10-9m - 10-6m và chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hòa tan) có kích thước < 10-9m.
- Chất rắn không đi qua giấy lọc: là chất rắn có đường kính >10-6m, gồm tảo, bùn là các loại chất rắn lơ lửng có kích thước từ 10-5m - 10-6m. Các chất rắn cũng có thể được phân loại theo sự bay hơi và nhiệt độ sấy.
1.2.4. Các chất hữu cơ
Trong nguồn nước không bị ô nhiễm hàm lượng chất hữa cơ có rất thấp.
Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước ta có thể phân các chất hữu cơ thành 2 nhóm.
- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: đường, chất béo, protein ,dầu mỡ thực vật, các chất này dễ bị phân hủy CO2 + H2O.
- Các chất khó bị phân hủy sinh học: Cl hữu cơ (PDT, Lindas, Aldrine, PCB), các hợp chất đa vòng ngưng tụ ( pysen, naphatalen...).
1.2.5. Thành phần sinh học
Bao gồm: vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, động vật nguyên sinh, động vật đa bào….
1.3. Tính chất của nước [13], [8]
1.3.1. Tính chất vật lý
- Nước là một chất lỏng , trong suốt , không màu, không mùi, không vị.
- Khối lượng phân tử 18 ĐVC.
- Khối lượng riêng là 1,00 g/cm3.
- Điểm sôi 1000C ở điều kiện bình thường.
- Điểm đông 00C.
- Nước có khả năng truyền nhiệt lớn.
- Nước có khả năng phân tán nhiều hợp chất chứa nhóm không cực để tạo ra các mixen.
- Quá trình bốc hơi và sôi có liên quan chặt chẽ với nhau. Bốc hơi xảy ra ở nhiệt độ bình thường nhưng từ bề mặt chất lỏng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ bay hơi nước lớn, khi sôi nước chuyển sang dạng khí trong toàn bộ thể tích chứ không chỉ trên bề mặt chất lỏng.
1.3.2. Tính chất hóa học
- Ở pH = 7 hàm lượng các ion hydroxyd (OH-) cân bằng với (H3O+)
- Phản ứng với acid: H2O + HCL H3O+ + Cl-
- Phản ứng với base: NH3 + H2O NH4+ + OH-
- Phản ứng với với kim loại: 2NA + H2O 2NAOH + 1/2 H2
- Phản ứng với oxidbase: H2O + CaO Ca(OH)2 + 1/2 H2
- Ngoài ra còn có phản ứng với oxidacid, muối.....
1.4 . Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước
1.4.1. Giá trị kinh tế
Là nguồn sử dụng cho nhà máy thủy điện.
Trong công nghiệp dùng cho các quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu, bia, để làm vệ sinh các thiết bị... Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất.
Trong nông nghiệp, nước phục vụ cho các ngành trồng trọt cũng như chăn nuôi.
1.4.2. Giá trị sức khỏe
Nước là một nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày.
- Trong sinh hoạt nước cấp dùng cho nhu cầu ăn, uống, vệ sinh...
- Nước còn là nguồn cung cấp vitamin, khoáng cho cơ thể, giúp cho các quá trình trao đổi chất trong cơ thể diễn ra nhanh hơn.
1.5. Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm [2]
Nước có vai trò rất quan trọng đối với sự sống, nước là hợp phần chính chiếm tới 60% cơ thể người, cũng là hợp phần phong phú nhất trong thực phẩm, nước tham gia vào phản ứng quang học của cây xanh để tạo nên các chất hữu cơ trên trái đất.
6CO2 + 6H2O C6H12O6 +6CO2
Trong cơ thể người và động vật nhờ nước mà phản ứng thủy phân thức ăn mới tiến hành được.
Nước là nguyên liệu cần thiết không thể thiếu được đối với công nghiệp hóa học và công nghệ thực phẩm, nước dùng để nhào, rửa nguyên liệu để chế tạo sản phẩm và xử lý sản phẩm.
Nước còn dùng để liên kết các nguyên liệu và các chất sản phẩm.
Nước tham gia trực tiếp vào phản ứng hóa học và trở thành thành phần của sản phẩm.
Ví dụ: Nước tham gia phản ứng điều chế acid sunfuric: SO3 + H2O H2SO4
Phản ứng điều chế rượu: CH2=CH2 + H2O C2H5OH
Nước làm tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, nảy mầm, lên men… hay dùng để đốt nóng và làm lạnh các động cơ trong các thiết bị thực phẩm.
2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI
2.1. Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai [15]
Ngày nay sản phẩm nước uống đóng chai được phân làm 2 loại đó là sản phẩm theo giá trị dinh dưỡng và sản phẩm theo kích thước:
2.1.1. Phân loại theo giá trị dinh dưỡng
Nước tinh khiết: là loại nước chỉ đơn thuần là nước vì qua quá trình lọc thẩm thấu, xử lý bằng ozone các khoáng chất và vi lượng đã bị thanh lọc hoàn toàn hay là loại nước đã được khử trùng công nghiệp hay là nước được đun sôi tại nhà. Nước tinh khiết được dùng hằng ngày cho tất cả mọi người có bệnh lý hay không có bệnh lý.
Hình 1.4. Hình ảnh nước tinh khiết
Nước khoáng: là nước có chứa các chất khoáng như Na, K, Ca, Mg. Do có chứa hàm khoáng nên phải dùng đúng lúc đúng đối tượng, không nên sử dụng bừa bãi. Như các loại nước khoáng thiên nhiên có nồng độ khoáng không cao nên những người trưởng thành có chức năng thận tốt có thể sử dụng và được khuyễn khích cho những người chơi thể thao hay làm việc ngoài trời mất mồ hôi nhiều. Trẻ em không nên sử dụng nhiều.
Hình 1.5. Hình ảnh nước khoáng
Nước ngọt: Gồm + Nước khoáng có ga
+ Nước khoáng không có ga
+ Nước khoáng có ga và đường
Hình 1.6. Phân loại theo giá trị dinh dưỡng
2.1.2. Phân loại theo kích thước
Ngày nay sản phẩm đóng chai trên thị trường đa dạng về kích thước như: 300ml, 350ml, 500ml…
Hình 1.7. Các dạng chai theo kích thước
2.2. Phân loại nguồn nước [3]
Trong tự nhiên bao gồm các nguồn nước: như nước mưa, nước bề mặt, nước ngầm và nước biển.
- Nước bề mặt:
+Thành phần: Các chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.
Các chất rắn lơ lửng trong đó có cả hợp chất hứu cơ và vô cơ.
Các vi sinh vật, vi trùng, vi rút.
Bảng 1.1. Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: