sản xuất nước khoáng

Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
A. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC KHOÁNG:
1. Nước khoáng thiên nhiên đóng chai (Bottled / packaged natural
mineral water) là loại nước có thể phân biệt rõ với nước uống thông thường dựa
trên những đặc điểm sau:
 Đặc trưng bởi hàm lượng một số muối khoáng nhất đònh và tỷ lệ tương
đối của chúng; và có chứa các nguyên tố vi lượng hoặc các thành phần khác.
 Được lấy trực tiếp từ các nguồn thiên nhiên hoặc giếng khoan từ các
mạch nước ngầm. Các nguồn này được bảo vệ thích hợp để không bò ô nhiễm hoặc
gây ảnh hưởng đến chất lượng của nước khoáng thiên nhiên.
 Ổn đònh về thành phần, lưu lượng và nhiệt độ (cho dù có biến động của
thiên nhiên).
 Điều kiện khai thác phải đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh, và không làm
thay đổi các thành phần hóa học cơ bản.
 Được đóng chai gần nguồn với các hệ thống đường dẫn khép kín đảm
bảo các yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt.
2. Nước khoáng thiên nhiên không chứa carbon dioxid (CO
2
) (Non -
carbonated natural mineral water): nước khoáng thiên nhiên sau khi xử lý và
đóng chai không chứa carbon dioxid (CO
2
) tự do vượt quá lượng cần thiết để duy trì
sự tồn tại các muối hydrocarbonat hòa tan trong nước.
3. Nước khoáng thiên nhiên chứa carbon dioxid (CO
2
) tự nhiên (Naturally
carbonated natural mineral water): nước khoáng thiên nhiên sau khi được xử lý
sẽ được bổ sung carbon dioxid của chính nguồn đó. Sản phẩm có hàm lượng khí
carbon dioxid (CO
2

) như tại nguồn nước.
4. Nước khoáng thiên nhiên có bổ sung carbon dioxid (CO
2
) (Natural
mineral water fortified with carbon dioxide from the source): nước khoáng
thiên nhiên sau khi xử lý và đóng chai có chứa hàm lượng carbon dioxid (CO
2
) lớn
hơn tại nguồn, lượng CO
2
được bổ sung là CO
2
từ nguồn.
5. Nước khoáng thiên nhiên chứa carbon dioxid (Carbonated natural
mineral water): nước khoáng thiên nhiên sau khi xử lý và đóng chai có nạp thêm
cacbon dioxit (CO
2
) thực phẩm.
6. Nước khoáng thiên nhiên khử carbon dioxid (CO
2
) (Decarbonated
natural mineral water): nước khoáng thiên nhiên sau khi xử lý và đóng chai có
hàm lượng carbon dioxid (CO
2
) nhỏ hơn tại nguồn nước và không đồng thời phát ra
cacbon dioxit dưới các điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường.
1
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Yêu cầu kỹ thuật:
 Nguồn nước:

Nguồn nước sử dụng để sản xuất nước khoáng thiên nhiên đóng chai được
quy đònh bởi cơ quan có thẩm quyền.
 Xử lý:
Các biện pháp xử lý cho phép bao gồm: tách các thành phần không ổn đònh
như các hợp chất chứa sắt, magan, lưu huỳnh hoặc asen ;bằng phương pháp lắng
và/hoặc lọc và nếu cần sẽ được tăng cường bằng quá trình sục khí carbonic trước.
Các biện pháp xử lý chỉ được thực hiện trong điều kiện không làm thay đổi
hàm lượng khoáng đặc trưng của nước.
Nghiêm cấm vận chuyển nước khoáng thiên nhiên trong các vật chứa rời để
đóng chai hoặc tiến hành bất cứ một quá trình nào khác trước khi đóng chai.
Ngoài các biện pháp xử lý trên, nước khoáng thiên nhiên đóng chai có thể
được xử lý theo các quy trình công nghệ đã được quy đònh bởi cơ quan có thẩm
quyền.
 Yêu cầu cảm quan đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai,
được quy đònh trong bảng 1
Bảng 1 – Yêu cầu cảm quan đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1. Màu sắc (TCU) ≤15
2. Độ đục (NTU) ≤ 2
3. Mùi, vò Không có mùi, vò lạ
 Tổng chất rắn hòa tan của nước khoáng thiên nhiên đóng chai
(TDS - mg/l): nhà sản xuất tự công bố.
2
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Các chỉ tiêu liên quan đến sức khoẻ đối với nước khoáng thiên
nhiên đóng chai, được quy đònh trong bảng 2.
Bảng 2 – Các chỉ tiêu liên quan đến an toàn sức khoẻ
đối với nước khoáng thiên nhiên
Tên chỉ tiêu Mức – mg/l
1. Antimon ≤ 0,005

2. Asen (tính theo asen tổng số) ≤ 0,01
3. Bari ≤ 0,7
4. Borat (tính theo B) ≤ 5
5. Cadimi ≤ 0,003
6. Crom (tính theo tổng số) ≤ 0,05
7. Đồng ≤ 1
8. Xyanua ≤ 0,07
9. Florua
1)
10. Chì ≤ 0,01
11. Mangan ≤ 0,5
12. Thủy ngân ≤ 0,001
13. Niken ≤ 0,02
14. Nitrat (tính theo nitrat) ≤ 50
15. Nitrit (tính theo nitrit) ≤ 0,02
16. Selen ≤ 0,01
17. Các hydrocarbon thơm đa vòng
2)
18. Chất lượng hoạt động bề mặt
3)
19. Dầu khoáng
3)
1)
Tùy theo đối tượng sử dụng.
2)
Theo “Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống”.
3)
Phải nhỏ hơn giới hạn quy đònh trong các phương pháp thử tương ứng.
 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nước khoáng thiên nhiên
đóng chai: Theo “Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống”.

 Yêu cầu vi sinh đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai trong
quá trình tiêu thụ, nước khoáng thiên nhiên:
Phải đảm bảo chất lượng, không gây nguy hại cho sức khoẻ người tiêu dùng
(không được có các vi sinh vật gây bệnh).
3
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Ngoài ra phải tuân thủ các yêu cầu về vi sinh sau đây:
Kiểm tra lần đầu Quyết đònh
E.Coli hoặc Coliform chòu nhiệt 1 x 250ml Không phát hiện trong bất kỳ
mẫu nào
Coliform tổng số 1 x 250ml Nếu > 1 hoặc < 2 thì tiến hành
kiểm tra lần thứ 2
Streptococci feacal
1 x 250ml
Pseudomonas aeruginosa
1 x 250ml
Nếu > 2 thì loại bỏ
Bào tử vi khuẩn kò khí thử sunphit 1 x 50ml

Kiểm tra lần thứ hai

n c
*
m M
Coliform tổng số 4 1 0 2
Streptococci feacal
4 1 0 2
Bào tử vi khuẩn kò khí thử sunphit 4 1 0 2
Pseudomonas aeruginosa
4 1 0 2

* Các kết quả của lần kiểm tra thứ nhất và thứ hai.
Kiểm tra lần thứ hai được thực hiện trên cùng thể tích như đã dùng để kiểm
tra lần thứ nhất.
n: số đơn vò mẫu lấy từ lô hàng để kiểm tra.
c: số lượng mẫu tối đa có thể chấp nhận hoặc số lượng đơn vò mẫu tối
đa cho phép vượt quá chuẩn m về vi sinh vật. Nếu vượt quá số này thì lô hàng được
coi là không đạt.
m: số lượng tối đa hoặc mức tối đa vi khuẩn tương ứng/g; các giá trò
trên mức này có thể được chấp nhận hoặc không được chấp nhận.
M: lượng thực phẩm được chấp nhận trong số thực phẩm không được
chấp nhận. Giá trò bằng hoặc lớn hơn M trong bất kỳ mẫu nào dều không được chấp
nhận vì ảnh hưởng tới sức khoẻ con người.
 Đóng gói, ghi nhãn, bảo quản, vận chuyển:
 Đóng gói:
Nước khoáng thiên nhiên được đóng trong các chai, các bình chuyên dùng
cho thực phẩm, đảm bảo yêu cầu vệ sinh.
Nước khoáng thiên nhiên được đóng trong các chai, bình có dung tích thích
hợp, kín, không bò rò rỉ, không làm thay đổi hoặc ảnh hưởng đến chất lượng của
nước khoáng thiên nhiên trong quá trình bảo quản và vận chuyển.
4
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Trên nhãn phải ghi các thành phần đặc trưng của nước khoáng
thiên nhiên:
Hàm lượng tổng chất rắn hòa tan
Hàm lượng natri
Hàm lượng canxi
Hàm lượng kali
Hàm lượng magiê
Hàm lượng iod
Hàm lượng florua

Hàm lượng HCO
3
-
.
 Khi sản phẩm chứa nhiều hơn 1 mg/l florua thì phải ghi trên nhãn là
“Có chứa florua”. Khi sản phẩm chứa nhiều hơn 2,0 mg/l florua thì phải ghi trên
nhãn là “Sản phẩm không thích hợp cho trẻ dưới 7 tuổi”.
 Phía dưới tên gọi phải ghi rõ các biện pháp xử lý đã áp dụng.
 Bảo quản:
Nước khoáng thiên nhiên đóng chai được bảo quản ở điều kiện bình thường.
Tránh ánh nắng trực tiếp của mặt trời.
 Vận chuyển:
Nước khoáng thiên nhiên đóng chai được vận chuyển bằng các phương tiện
vận chuyển khô, sạch, có mui che tránh được mưa nắng, không làm ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm.
5
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
B. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:
 Đầu tiên, nguồn nước ngầm sẽ được bơm vào bể chứa nước nguồn. Các
hợp chất keo và các kim loại lơ lửng gây hư hỏng trong nước sẽ được xử lý bằng các
hóa chất gây đông tụ nhằm mục đích loại chúng khỏi nước. Sau đó, nước sẽ được
tiệt trùng bởi clorine hoặc các hóa chất khác để tiêu diệt vi sinh vật trong nước.
 Tiếp theo, nước sẽ được lọc qua các lớp có độ sâu khác nhau trong hệ
thống lọc cát thạch anh. Qua quá trình lọc này thì nước sẽ không còn chứa các chất
rắn lơ lửng nữa.
 Kế đến, nước sẽ được hấp phụ qua than hoạt tính và giữ lại gần như
hoàn toàn các chất gây ô nhiềm hòa tan trong nước. Kết quả là nước được cải thiện
cả về màu, mùi và vò.
 Nước tiếp tục được đưa qua hệ thống trao đổi ion để làm mềm nước.
 Để loại bỏ những cấu tử lơ lửng và những chất độc có kích thước µm,

nguồn nước sẽ được đưa qua hệ thống màng lọc 1,45 và 1 µm
 Sau đó nước sẽ được đưa qua hệ thống tiệt trùng UV, quá trình này sẽ
tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh và các vi sinh vật tồn tại trong nước và đạt được
tiêu chuẩn của nước uống.
 Cuối cùng, nước sẽ đưa qua màng lọc 0,2 µm để loại tất cả các tạp chất
còn lại trong nước và được trữ trong bể chứa nước đã qua xử lý.
6
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Từ bể chứa, nước khoáng được bơm vào máy rót tốc độ cao và được
đóng bao bì và dán nhãn tự động. Sản phẩm được lưu trữ trong kho trước khi phân
phối đến nơi tiêu thụ.
 Nước khoáng thiên nhiên La Vie:
7
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
C. GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ SẢN XUẤT:
1. Thiết bò tiệt trùng UV:
Hệ thống xử lý nước UV - Hanovia
Một hệ thống xử lý nước bằng tia UV được thiết kế tương đối đơn giản.
Nguồn nước cần xử lý sẽ được bơm vào một buồng kín có đèn UV đặt ở trung tâm.
Tốc độ dòng chảy qua bồn phải đảm bảo toàn bộ lượng nước được tia UV chiếu qua.
Nếu nguồn nước quá đục có thể gây cản trở sự xuyên thấu của tia UV. Ngoài ra, các
chất hòa tan như sắt, mangan, các hợp chất carbon và nitrat sẽ làm gia tăng sự hấp
thu bức xạ UV của nguồn nước, vì thế làm giảm lượng chiếu xạ UV được phân tán.
Vì thế các biện pháp nhằm làm giảm hàm lượng của các hợp chất này trước khi xử
lý UV là cần thiết.
Tất cả các hệ thống xử lý nước được thiết kế nhằm mục đích tiêu diệt các
VSV cần phải được lắp đặt và bảo dưỡng một cách thích hợp. Tuy nhiên, đối với hệ
thống xử lý UV thường không xảy ra hư hỏng và không yêu cầu một chế độ bảo
dưỡng nghiêm ngặt; nhưng chúng ta cũng nên tiến hành kiểm tra đònh kỳ. Bên cạnh
đó, một hệ thống dự phòng sẽ được lắp đặt đề phòng trường hợp khi hệ thống UV

ngừng hoạt động thì nguồn nước sẽ ngừng cung cấp.
Ưu điểm của hệ thống xử lý UV:
• Sử dụng hiệu quả chống lại hầu hết các loại VSV.
• Bảo trì dễ dàng.
• Cung cấp nước có độ tinh khiết cao và không ảnh hưởng môi trường.
8
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
• Có thể xử lý tuần hoàn dòng chảy.
• Có thể khử một lượng lớn Chlorine trong nước.
• Không sử dụng bất kỳ hóa chất nào.
• Không gây nguy hiểm
Các ứng dụng của hệ thống xử lý nước UV của Hanovia:
• Nước uống / nước công nghiệp
• Nước hồ bơi
• Nước biển
• Syrup và whey
• Nước tinh khiết
• Nước dùng trong ngành thủy sản
UV-700 Water Disinfection System
Ultraviolet Water Disinfection System Model no.420GH
9
Sản xuất nước khoáng GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Hệ thống tiệt trùng nước UV Model no.420GH:
 Thông số kỹ thuật:
• Tốc độ dòng chảy: 100 m
3
/h
• Công suất: 1500 W
• Đèn UV: 41W
 Đặc điểm:

 Quá trình xử lý không làm thay đổi pH, mùi, vò, và tính chất hóa học của
dòng nước.
 Có khả năng tiêu diệt 99,9% vi sinh vật.
 Không ảnh hưởng đến chất lượng và hương vò tự nhiên của nguồn nước.
 Hệ thống vận hành nhanh, làm việc liên tục.
 Không xảy ra sự hỏng hóc hoặc hao mòn của các bộ phận bên trong thiết bò
(do không có bất kỳ tác động nào lên chúng)
 Hệ thống được lắp đặt và vận hành đơn giản.
 Có thể tháo lắp và thay thế đèn UV dễ dàng.
 Sự bố trí của các đèn UV trong hệ thống đảm bảo sự tác động của tia UV
đến toàn bộ lượng nước cần xử lý.
 Bộ phận xử lý và bộ phận điều khiển được tách riêng vì thế đảm bảo sự an
toàn khi hệ thống hoạt động.
 Đơn giản, an toàn và tiết kiệm hơn so với những phương pháp xử lý tiệt trùng
khác.
Ultraviolet water sterilizer model GI 400 HP
 Thiết bò tiệt trùng nước UV Model GI 400 HP:
 Thông số kỹ thuật:
 Tốc độ dòng chảy: 92 – 100 m
3
/h
 Kích thước ngõ vào / ngõ ra: φ = 6 inches
10