CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH SÓC TRĂNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ
***************

GIÁO TRÌNH

KỸ THUẬT SẢN XUẤT
NƯỚC GIẢI KHÁT
Mã số: MĐ28
NGHỀ: CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Trình độ: Trung cấp nghề

Sóc Trăng, tháng 4/2015

-0-


Tuyên bố bản quyền
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

-1-


LỜI GIỚI THIỆU
Tốc độ phát triển của ngành thực phẩm trong mấy thập kỉ vừa qua hết sức
nhanh chóng, quá trình phát triển vẫn còn đang tiếp tục càng ngày càng nhanh
hơn do thực phẩm là một trong những nhu cầu không thể thiếu được trong việc đảm
bảo sự tồn tại và phát triển của con người. Nhu cầu ăn uống của con người ngày càng

cao, đòi hỏi không chỉ ăn no mà còn phải ngon, đẹp, hợp vệ sinh. Nhằm đáp ứng nhu
cầu không ngừng nâng cao đó, qúa trình chế biến thực phẩm càng được hoàn thiện về
kỹ thuật nhằm tạo ra những sản phẩm có chất lượng ngày càng cao, thời gian bảo
quản dài đáp ứng nhu cầu con người trong thời kỳ công nghiệp.
Bên cạnh đó xuất phát từ đòi hỏi thực tế và nhu cầu ngày càng cao của thị trường
là các sản phẩm đồ uống phải có nguồn gốc thiên nhiên, giàu năng lượng, có lợi cho
sức khoẻ và giá thành kinh tế. Mô đun kỹ thuật sản xuất nước giải khát nghiên cứu
các vấn đề cơ bản liên quan đến các sản phẩm đồ uống theo một hệ thống. Bắt đầu từ
nguyên liệu, các quá trình chế biến đến sản phẩm hoàn thiện.
Mô đun kỹ thuật sản xuất nước giải khát có tính nguyên tắc, khoa học nhằm
trang bị cho học sinh, sinh viên chuyên ngành “ Chế biến thực phẩm” kiến thức về
chế biến nước giải khát một cách tổng quát nhất. Ngoài ra, giáo trình còn làm tài liệu
tham khảo cho học sinh - sinh viên và những người làm công tác nghiên cứu, sản xuất
và chế biến trong ngành thực phẩm nói chung.
Do còn nhiều khó khăn và hạn chế nhất định, giáo trình không tránh khỏi những
thiếu sót, do vậy chúng tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc, nhằm làm
cho giáo trình ngày càng hoàn chỉnh và cập nhật được kiến thức, phục vụ tốt công tác
giảng dạy và nghiên cứu khoa học.
Chúng tôi xin chân thành cám ơn!
Chủ biên
Diệp Thị Ngọc Thà

-2-


Tuyên bố bản quyền

1

Lời giới thiệu

2

Mục lục

3

Chương trình môn học

6

Bài mở đầu

11

1. Khái niệm nước giải khát

11

2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ của nước giải khát trong nước và
thế giới

11

3. Vai trò của nước đối với cơ thể con người

12

4. Phân loại nước giải khát

13

Chương 1: Nguyên liệu sản xuất

14

1. Nước

14

1.1. Các chỉ tiêu hóa học của nước

14

1.2. Yêu cầu chung về nước dùng trong sản xuất nước giải khát

18

1.3. Xử lý nước

21

2. Các chất tạo ngọt

28

2.1. Chất tạo ngọt tự nhiên: Saccharoza

28

2.2. Chất tạo ngọt tổng hợp

31

3. Các axit thực phẩm

33

3.1. Axit citric

34

3.2. Axit tactric

34

3.3. Axit Lactic

35

4. Khí CO2

35

5. Các chất thơm

39

5.1. Mục đích sử dụng

39

5.2. Một số loại chất thơm

39

5.3. Yêu cầu khi sử dụng và bảo quản

40

6. Các chất màu

41

6.1. Mục đích sử dụng
6.2. Một số loại chất màu

-3-

41
41

MỤC
LỤC


CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
KỸ THUẬT SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT
Mã số môn học: MH 28
Thời gian môn học: 60 giờ ;

(Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành: 30 giờ)

I. Vị trí, tính chất của môn học:
- Vị trí: Đây là môn học chuyên ngành được học sau khi học xong các môn học kỹ
thuật cơ sở;
- Tính chất:
+ Là môn học lý thuyết chuyên ngành kết hợp với thực hành tại phòng thí nghiệm
và xưởng thực hành.
II. Mục tiêu của môn học:
-

Biết được các nguyên liệu dùng trong sản xuất nước giải khát;

-

Hiểu được công nghệ sản xuất nước giải khát có ga;

-

Hiểu được công nghệ sản xuất nước giải khát lên men.

III. Nội dung của môn học:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Thời gian (giờ)
Số

Tên chương, mục

Bài tập

10

14

2

24

8

15

1

60

28

29

3

Lý
thuyết

Bài mở đầu

2

2

I

Nguyên liệu sản xuất

8

8

II

Công nghệ sản nước giải
khát pha chế có ga

26

III

Công nghệ sản xuất nước
giải khát lên men
Cộng

TT

Thực
hành

Kiểm tra
(LT hoặc

TH)

Tổng
số

* Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết được tính vào giờ lý thuyết, kiểm tra thực
hành được tính vào giờ thực hành.
2.Nội dung chi tiết:
Bài mở đầu
Mục tiêu:
-4-


-

Biết được khái niệm về nước giải khát;

-

Hiểu được vai trò của nước đối với cơ thể con người;

-

Phân loại nước giải khát.

1. Khái niệm nước giải khát

Thời gian: 0,5 giờ

2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ của nước giải khát trong nước và thế giới

gian: 0,5 giờ
3. Vai trò của nước đối với cơ thể con người

Thời gian: 0,5giờ

4. Phân loại nước giải khát

Thời gian: 0,5 giờ

Chương 1: Nguyên liệu sản xuất
Mục tiêu:
-

Biết được các chỉ tiêu hóa học của nước;

-

Hiểu được cách xử lý nước.
1. Nước

Thời gian: 1 giờ

1.1. Các chỉ tiêu hóa học của nước
1.2. Yêu cầu chung về nước dùng trong sản xuất nước giải khát
1.3. Xử lý nước
2. Các chất tạo ngọt

Thời gian: 1 giờ

2.1. Chất tạo ngọt tự nhiên: Saccharoza

2.2. Chất tạo ngọt tổng hợp
3. Các axit thực phẩm

Thời gian: 1 giờ

3.1. Axit citric
3.2. Axit tactric
3.3. Axit Lactic
4. Khí CO2

Thời gian: 1 giờ

5. Các chất thơm

Thời gian: 1 giờ

5.1. Mục đích sử dụng
5.2. Một số loại chất thơm
5.3. Yêu cầu khi sử dụng và bảo quản
6. Các chất màu

Thời gian: 1 giờ

6.1. Mục đích sử dụng
6.2. Một số loại chất màu
6.3. Yêu cầu khi sử dụng và bảo quản
7. Các chất bảo quản

Thời gian: 1 giờ
-5-

Thời


7.1. Mục đích sử dụng
7.2. Một số chất bảo quản thường sử dụng
7.3. Yêu cầu khi sử dụng và bảo quản
8. Các dạng nước quả

Thời gian: 1 giờ

8.1. Nguyên liệu quả dùng để sản xuất nước giải khát trái cây
8.2. Vận chuyển, thu nhận và bảo quản
8.3. Yêu cầu nguyên liệu
8.4. Phương pháp bảo quản nguyên liệu
8.5. Các quá trình chế biến cơ học
8.6. Nước quả ép
8.6. Nước quả ngâm đường
Chương 2: Công nghệ sản nước giải khát pha chế có ga
Mục tiêu:
-

Nắm được quy trình pha chế nước giả khát;

-

Hiểu được cách pha chế nước giải khát.

1. Sơ đồ quy trình pha chế nước giải khát

Thời gian: 4 giờ

2. Thuyết minh quy trình

Thời gian: 6 giờ

2.1. Chuẩn bị siro bán thành phẩm
2.2. Chuẩn bị nước bão hoà khí CO2
2.3. Pha chế nước giải khát và chiết rót sản phẩm và hoàn thiện sản phẩm
3. Thực hành

Thời gian: 14 giờ

Kiểm tra

Thời gian: 2 giờ

Chương 3: Công nghệ sản xuất nước giải khát lên men
Mục tiêu:
-

Biết được quy trình sản xuất nước giải khát;

-

Hiểu được cách pha chế dịch lên men.
1. Sơ đồ quy trình sản xuất nước giải khát lên men từ nước quả
3 giờ
2. Thuyết minh quy trình

Thời gian:

Thời gian: 5 giờ

2.1. Pha chế dịch lên men
2.2. Lên men
2.3. Thanh trùng nước giải khát lên men
2.4. Hoàn thiện sản phẩm
-6-


3. Thực hành

Thời gian: 15 giờ

Kiểm tra

Thời gian: 1 giờ

IV. Điều kiện thực hiện môn học:
- Vật liệu:
+ Tài liệu, sách vở, giấy bút ghi chép;
- Dụng cụ và trang thiết bị:
+ Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm;
+ Máy chiếu projector, máy tính;
+ Các trang thiết bị phục vụ giảng dạy.
-

Học liệu:
+ Tài liệu hướng dẫn học tập;

+ Các băng đĩa video liên quan đến môn học;
+ Tài liệu tham khảo liên quan đến môn học.

-

Nguồn lực khác:
+ Xưởng thực hành chuyên môn;
+ Cán bộ phòng thí nghiệm;
+ Các thiết bị phụ trợ;
+ Tài liệu tham khảo.

V. Phương pháp và nội dung đánh giá:
- Kiến thức:
+ Nguyên liệu dùng trong sản xuất nước giải khát;
+ Công nghệ sản xuất nước giải khát lên men và nước giải khát có ga.
- Kỹ năng:
+ Thao tác thành thạo việc chế biến nước giải khát lên men và nước giải khát
có ga.
- Thái độ:
+ Tham gia học tập đạt trên 80% thời gian học lý thuyết, 100% thời gian thực
hành.
- Phương pháp đánh giá:
+ Thi, kiểm tra tự luận, trắc nghiệm sau khi học môn học và làm bài tập thực hành
trên phòng thí nghiệm và xưởng sản xuất;
+ Thang điểm 10/10.
VI. Hướng dẫn thực hiện môn học :
1. Phạm vi áp dụng chương trình:
-7-

- Chương trình môn học được sử dụng đào tạo trình độ Trung cấp nghề chế biến
Thực phẩm.
2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy môn học:
- Đối với giảng dạy lý thuyết sẽ áp dụng phương pháp diễn giảng là chính bên cạnh
đó kết hợp với một số phương tiện dạy học hiện đại như: máy chiếu projector, thảo
luận theo nhóm về một số chủ đề đã giảng dạy;
- Giáo viên trước khi giảng dạy cần căn cứ nội dung của từng bài học chuẩn bị đầy
đủ các điều kiện thực hiện bài học đảm bảo chất lượng giảng dạy;
- Đối với thực hành: giáo viên hướng dẫn những nội dung cần thực hành và các
thao tác thực hành trên các dụng cụ thí nghiệm hay thiết bị sản xuất với quy mô nhỏ.
Sau đó người học được thao tác cụ thể trong phòng thí nghiệm và xưởng thực hành.
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
-

Nguyên liệu dùng trong sản xuất nước giải khát;

-

Công nghệ sản xuất nước giải khát lên men;

-

Công nghệ sản xuất nước giải khát có ga.

4. Tài liệu tham khảo:
- Nguyễn Đình Thưởng - Nước Giải Khát – 1986;
- Giáo trình Công nghệ lên men - Đại học Công nghiệp IV Thành phố Hồ Chí Minh
- 2004.

-8-

BÀI MỞ ĐẦU
******
Mục tiêu:
-

Biết được khái niệm về nước giải khát;

-

Hiểu được vai trò của nước đối với cơ thể con người;

-

Phân loại nước giải khát.

Nội dung:
1. KHÁI NIỆM NƯỚC GIẢI KHÁT
Mục tiêu:
- Biết được khái niệm về nước giải khát
- Nhận biết được loại nước nào trên thị trường là nước giải khát
- Có thái độ nghiêm túc về khái niệm nước giải khát.
Nội dung
Nước giải khát gồm có: nước chứa khí cacbonic, nước giải khát pha chế, nước
giải khát chữa bệnh.
- Nước chứa khí cacbonic hay gọi là nước bão hòa CO 2 (nước soda). Loại nước
này chỉ là nước uống thông thường được làm lạnh đến 12 - 15 0C rồi đem sục khí để
hòa tan CO2.
- Nước giải khát pha chế gồm có 2 loại: nước giải khát pha chế có gas và nước

giải khát pha chế không có gas
Nước giải khát pha chế là một loại nước uống nhân tạo gồm nhiều cấu tử khác
nhau được pha chế ở trạng thái đồng nhất. Trong đó nước chiếm 80-90%, các chất
hòa tan chiếm khoảng 10-12% (trọng lượng).
Thành phần nước giải khát pha chế gồm các cấu tử sau: Nước mềm, đường,
acid, chất màu, chất mùi (hay hỗn hợp các chất mùi tự nhiên như nước ép trái cây,...),
CO2 (đối với nước giải khát pha chế có gas) và một số chất phụ gia khác (chất bảo
quản, chất tạo nhũ,...)
- Nước giải khát chữa bệnh bao gồm các nước muối khoáng tự nhiên hay pha
chế từ các chất hóa học với tỉ lệ xác định.
2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ CỦA NƯỚC GIẢI KHÁT TRONG
NƯỚC VÀ THẾ GIỚI
Mục tiêu:
- Biết được tình hình sản xuất và tiêu thụ của nước giải khát trong nước và
thế giới
- Có ý thức trong việc sản xuất và tiêu thụ của nước giải khát trong nước và
thế giới
-9-


Nội dung:
Vì nhu cầu con người ngày càng tăng, điều kiện kỹ thuật, cơ sở vật chất ngày
càng phát triển và tác dụng đa dạng của rượu - bia - nước giải khát,… Nên tình hình
sản xuất nước giải khát trong những năm gần đây phát triển mạnh mẽ và ồ ạt. Chưa
có một ai có thể thống kê hết được các loại rượu – bia - nước giải khát cùng với số
lượng, các chỉ tiêu chất lượng cụ thể của từng loại ( trên Thế Giới và Việt Nam cũng
vậy).
Bộ Công Nghiệp ban hành Quyết định 18/2007/QĐ - BCN vào ngày 8/5/2007
về việc quy hoạch tổng thể phát triển ngành bia- rượu - nước giải khát Việt Nam đến
năm 2010. Theo đó xây dựng ngành bia- rượu - nước giải khát thành một ngành kinh

tế mạnh; phấn đấu hạ giá thành, nâng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu trong
nước và đẩy mạnh xuất khẩu, tăng nguồn thu ngân sách, hội nhập vững chắc kinh tế
khu vực và thế giới.
Mục tiêu cụ thể đến năm 2010, sản xuất 3.500 triệu lít bia, 145 triệu lít rượu và
1.650 triệu lít nước giải khát. Quy hoạch phát triển sản phẩm là tập trung đầu tư các
nhà máy có công suất lớn, thiết bị, công nghệ hiện đại, sản xuất kinh doanh có hiệu
quả, đáp ứng yêu cầu về môi trường, các điều kiện về vệ sinh an toàn thực phẩm
(VSATTP), đảm bảo chất lượng và giá thành được người tiêu dùng chấp nhận
3. VAI TRÒ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI
Mục tiêu:
- Hiểu được vai trò của nước đối với cơ thể con người
- Nhận thấy được sự cần thiết của nước trong cơ thể người
- Có thái độ tích cực khi học về vai trò của nước đối với con người
Nội dung:
Bất kỳ một cơ thể sống nào cũng cần đến nước, nước là một cơ thể không thể
thiếu được để duy trì và phát triển sự sống.
Ngoài việc tham gia vào thành phần cấu tạo của cơ thể, nước còn là môi trường
không thể thiếu cho các quá trình: lý, hóa, sinh học xảy ra nhằm thực hiện các quá
trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng giữa các thành phần của cơ thể và giữa cơ thể
với môi trường từ mức vi mô (phân tử, tế bào,…) đến mức vĩ mô là các quá trình
đồng hóa và dị hóa hằng ngày của cơ thể.
Trong cơ thể người nước chiếm từ 60-70% khối lượng, trong đó khoảng 50%
nước chứa trong các tế bào còn khoảng 20% nước chứa trong máu và các dịch ngoại
bào.
Cơ thể người tiếp nhận nước từ bên ngòai bằng nhiều con đường khác nhau
thông qua ăn uống và hít thở, và thải nước sử dụng, và nước dư thừa bằng nhiều con
đường khác nhau: đi ra theo hệ thống tiêu hóa (phân, nước tiểu), ra theo mồ hôi và hít
thở (hô hấp).
Ngoài ra cơ thể còn nhận được một lượng lớn nước đáng kể do sự oxy hóa các
chất dinh dưỡng ở bên trong cơ thể (glucid, protit, lipit,…)

- 10 -


Lượng nước của một cơ thể khỏe mạnh, bình thường khá ổn định, hay nói cách
khác sự tiếp nhận và sự thải nước ra của cơ thể luôn luôn ở trạng thái cân bằng. Nhu
cầu nước hàng ngày của cơ thể phụ thuộc nhiều vào yếu tố: trạng thái sức khỏe, sinh
lý của cơ thể, mức độ đồng hóa, dị hóa, mức độ sản sinh năng lượng (hay tình trạng
và mức độ lao động) của cơ thể, điều kiện môi trường sống của cơ thể….Bình thường
nhu cầu này trung bình 2÷3 lít/ngày.
Trong các trường hợp đặc biệt: lao động và lao động nặng nhọc, thời tiết hay
điều kiện lao động khắc nghiệt (quá nóng, quá khô,…) và đôi khi do bệnh lý,… nhu
cầu nước có thể ≥ 4 -5 lít/ ngày.
Vì một lý do nào đấy, lượng nước thải ra khỏi cơ thể lớn hơn lượng nước có
thể tiếp nhận được, trạng thái cân bằng nước của cơ thể bị phá vỡ sẽ gây ra sự nguy
hiểm cho cơ thể. Sự nguy hiểm này có thể dẫn đến cái chết (do thiếu nước) khi cơ thể
mất đi  20÷ 25% nước của nó.
Nước uống các loại là nguồn cung cấp nước chủ yếu hằng ngày cho cơ thể, có
vị trí đặc biệt quan trọng và có ý nghĩa cho cơ thể. Khi mất nước nhiều, khi phải lao
động trong các điều kiện khắc nghiệt, cường độ lao động quá lớn, hay điều kiện sống
quá nóng nực khô khan,… và còn có thể qua các nhu cầu về sinh lý, bệnh lý….Ngoài
việc bỗ sung nước và giải nhiệt rượu - bia - nước giải khát còn có tác dụng quan trọng
khác như bỗ sung các chất dinh dưỡng, muối khoáng, các chất sinh năng lượng, các
chất có tác dụng dược lý,… cho cơ thể. Đó chính là nguyên nhân có nhiều loại rượu bia -nước giải khát khác nhau phục vụ cho nhu cầu, thị hiếu và đôi khi theo cả phong
tục tập quán của con người.
4. PHÂN LOẠI NƯỚC GIẢI KHÁT
Mục tiêu:
-

Biết được cách phân loại nước giải khát.

-

Nhận dạng được các các loại nước giải khát trên thị trường

- Có ý thức trên từng loại nước giải khát
Nội dung:
Có thể chia chúng ra làm 2 nhóm chính:
- Nước giải khát pha chế (hay tổng hợp nhân tạo): Là nước giải khát được pha
chế từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên hay tổng hợp thông qua sự tác động và ý muốn
của con người thành một thể đồng nhất, có hay không có gas
- Nước giải khát lên men: Là nước giải khát được tạo thành từ quá trình lên
men rượu chưa kết thúc các nguyên liệu có đường từ các nguồn gốc khác nhau nhờ
các hệ nấm men khác nhau, theo nhu cầu và ý muốn của con người. Nước giải khát
lên men luôn có CO2 (gas) và alcool trong thành phần của nó ở các mức độ khác
nhau.
Trong mỗi một nhóm lại có nhiều loại với tên gọi khác nhau: như gọi theo tên
nguyên liệu (như nước giải khát pha chế hương dứa, nước dứa lên men, nước cam
pha chế, nước cam lên men, bột cam giải khát, viên giải khát hương cam,…)
- 11 -


Về cơ bản các loại chính trong từng nhóm như sau:
Các loại của nhóm nước giải khát pha chế.
+ Nước bão hòa CO2 hay còn gọi “Nước Soda”
+ Nước giải khát pha chế các loại có gas (khí CO 2) (như xá xị, pessi,
coca-cola,…)
+ Nước giải khát pha chế các loại không có gas (như nước bí đau, nước
dừa lon,…)
+ Nước giải khát pha chế chữa bệnh (như các loại nước khoáng, suối,…)
+ Nước giải khát pha chế dinh dưỡng (các loại trên bỗ sung thêm sinh tố,

acid amin,…)
Các loại của nhóm nước giải khát lên men:
+ Nước giải khát lên men từ nước quả các loại (như mật dâu tầm, mật
nho,…)
Câu hỏi ôn tập
1. Nêu khái niệm về nước giải khát?
2. Nêu công dụng của nước nươc giải khát đối với con người?
3. Nêu các loại nước giải khát có trên thị trường?

- 12 -


Chương 1: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
*********
Mục tiêu:
-

Biết được các chỉ tiêu hóa học của nước;

-

Hiểu được cách xử lý nước.

Nội dung:
1. NƯỚC
Mục tiêu:
-

Biết được các chỉ tiêu hóa học của nước;

-

Hiểu được cách xử lý nước.

Nội dung:
Trong công nghiệp sản xuất rượu - bia - nước giải khát, nước là nguồn nguyên
liệu không thể thay thế, được sử dụng rất rộng rãi, với nhiều mục đích khác nhau:
Trên dây chuyền công nghệ chính, nước được dùng trong quá trình nấu nguyên liệu,
pha loãng dung dịch. Ngoài ra nước còn được dùng ở những quá trình khác như: để
xử lý nguyên liệu, vận chuyển nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm, vệ sinh thiết
bị, cấp nước cho lò hơi,…Nên thành phần , tính chất hóa lý, chất lượng nước ảnh
hưởng trực tiếp tới kỹ thuật sản xuất và chất lượng sản phẩm.
1.1. Các chỉ tiêu hóa học của nước
- Thành phần, tính chất của nước phụ thuộc vào nguồn cấp nước:
Nước mạch chứa nhiều muối và chất hữu cơ
Nước mưa chứa nhiều khí.
Nước đầm hồ, … chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vi sinh vật,…
1.1.1 Thông thường hàm lượng có trong nước như sau
Bảng 1.1: Hàm lượng chất khô có trong nước

+ Cặn khô

200 ÷ 500 mg/l

+Cl (dạng liên kết)

10 ÷ 40 mg/l

+ CaO

80 ÷ 100 mg/l

+ SiO2

5 ÷ 16 mg/l

+ MgO

20 ÷ 40 mg/l

+ N2O5

≤ 10 mg/l

+ SO3

5 ÷ 80 mg/l

+ Các chất hữu cơ

≤ 2 mg/l

a-Các dạng hợp chất tồn tại trong nước thường ở các dạng muối như
Ca(HCO3)2, g(HCO3)2 Fe(HCO3)2, CaCl2, MgCl2, CaCO3, FeCO3, CaSO4, MgSO4,
NaSO4, Na2SO4, Na2CO3, NaCl, K2CO3,….MgCO3 (hòa tan yếu) CaCO3, FeCO3 (khí
hòa tan) và các dạng khác như: muối aluminat, silicat, phophat, nitrat, nitrit, NH 3,…
Các muối thường hòa tan ở dạng ion, trong đó nhiều nhất là Ca 2+, Mg2+, H+, Na+, K+,
Fe2+, Mn2+, Al3+ và OH-, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-, NO2-, SiO3- và PO43-,….
- 13 -

b-Các muối Ca2+, Mg2+ là nguyên nhân gây nên độ cứng của nước. Độ cứng
được biểu thị bằng miligam đương lượng (mg-E) ion canxi và magie trong 1 lít nước.
Độ cứng được chia ra làm 3 loại:
- Độ cứng tạm thời (hay còn gọi là độ cứng cacbonat) gây nên do sự có mặt của
bicacbonat và cacbonat canxi và magiê có trong nước, khi bị đun sôi kéo dài, CO 2 sẽ
bay ra, các muối này sẽ kết tủa theo phản ứng:
A.(HCO3)2

ACO3 + CO2 + H2O

(A: Ca hay Mg)

- Độ cứng vĩnh cửu (hay còn gọi là độ cứng sunfat) gây nên do các muối khác: ion
Canxi và magie kết hợp với gốc muối của các axit vô cơ mạnh. Các muối này luôn
luôn hòa trong nước (không bị kết tủa khi đun sôi) ví dụ CaCl 2, MgCl2, CaSO4,
MgSO4, Ca(NO3)2,..
- Độ cứng chung là tổng độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. Độ cứng được
biểu thị như sau:
10 cứng tương đương 10mg CaO hay 7.19 MgO/1lít nước và 1mg đương lượng
(E) tương đương với: 20.04mg ion Canxi hay 12.46 mg ion Magie/1lít nước.
1mg –E/lít = 2.80 hay 10 = 0.356 mg – E/lít.(Độ cứng thường được đo theo thang
độ cứng của Đức)
c- Dựa theo độ cứng chung nước được chia ra:
Bảng 1.2: Thang đo độ cứng của nước

Nước mềm

4 ÷ 80 D

hay 1.4 ÷ 2.8 mg – E/lít

Nước rất mềm

0 ÷ 40 D

hay 0 ÷ 1.4 mg – E/lít

Nước cứng trung bình

8 ÷ 120D

hay 2.8 ÷ 4.2 mg – E/lít

Nước tương đối cứng

12 ÷ 180D hay 4.2 ÷ 6.4 mg – E/lít

Nước cứng

18 ÷ 300D hay 6.4 ÷ 10.7 mg – E/lít

Nước rất cứng

300D

hay 10.7 mg – E/lít

Để đơn giản thực tế có thể chia gộp lại như sau:
Bảng 1.3: Đo độ cứng của nước

Nước rất cứng có

> 10mg –E/l

- Dùng giặt quần áo rất khó sạch

Nước cứng có

6 ÷ 10 mg – E/l

Nước hơi cứng có

3 ÷ 6 mg – E/l

- Không dùng cho nồi hơi

Nước mềm có

1.5 ÷ 3 mg –E/l

- Dùng để pha chế rượu – bia- nước giải

Nước rất mềm có

0 ÷ 1.5 mg – E/l

khát nói chung

Độ cứng là chỉ số quan trọng của nước dùng trong sinh hoạt và các ngành công

nghiệp khác nhau. Với nước dùng để nấu nguyên liệu và pha chế có độ cứng thấp hơn
nước uống thông thường, thì sự tiêu hao các acid thực phẩm giảm đi.
1.1.2 Độ cặn toàn phần
- 14 -


Là tổng các chất vô cơ, hữu cơ (hòa tan hay không hòa tan), không kể các chất
khí có trong nước. Được biểu thị bằng mg/l. Bao gồm cặn hòa tan và cặn không hòa
tan (tinh cặn hay cặn) vô cơ. Nước sinh hoạt độ cặn toàn phần phải < 1000mg/l.
Phương pháp xác định cặn như sau:
-Nước  Đun cho bốc hơi hết  Sấy 105 ÷ 110 0C đến khi trọng lượng không
đổi: cặn toàn phần
-Nước  Loại bỏ cặn không hòa tan  Đun cho bốc hơi hết nước  sấy 105 ÷
1100C đến khi trọng lượng không đổi: cặn hòa tan.
-Nước  Đun cho nước bốc hơi hết  Nung 8000C: tinh cặn tòan phần.
-Nước  Lọc bỏ cặn  Đun bốc hơi  Nung 8000C: tinh cặn hòa tan
1.1.3 Độ pH
Được đặc trưng bởi nồng độ H+ có trong nước (pH = -lg[H+]) nó thể hiện các
tính acid, kiềm hay trung hòa của nước.
Nếu pH < 7: Nước có tính acid
Nếu pH = 7: Nước trung hòa
Nếu pH > 7: Nước có tính kiềm
Độ pH là chỉ số quan trọng trong sản xuất rượu - bia - nước giải khát, khi sản
xuất rượu – bia –nước giải khát chỉ dùng nước có pH < 7 (5 ÷ 6)
1.1.4 Độ kiềm
Đặc trưng cho khả năng của nước kết hợp với các acid mạnh (thường dùng
HCl). Biễu diễn bằng mg-E của các ion OH -, CO32-, HCO3- và một số ion khác của
các acid hữu cơ yếu như gumat, Hydrat....có trong 1 lít nước.
Độ kiềm được chia ra: độ kiềm Bicacbonat, cacbonat và hydrat. Để xác định độ
kiềm, dùng các chất chỉ thị như Phenolphtalcin và metyl da cam theo sơ đồ:

Chuẩn độ = Phenolphtalcin
Nước 

màu hồng /1/ 
Tương đương pH = 8.2 ÷ 8.4

Chuẩn độ Metyl da cam
đến màu da cam /2/
Tương đương pH = 4 ÷ 4.3

- Lượng acid tiêu hao/1/ cho biết hàm lượng OH- và CO32- theo phản ứng:
OH- + H+ (acid)  H2O
CO32- + H+ (acid)  HCO3-. Gọi là độ kiềm tự do (mg-E/l)
- Lượng acid tiêu hao /2/ cho biết lượng HCO3- theo phản ứng:
HCO3- + H+ (acid)  CO2 +H2O
Độ kiềm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] (mg-E/l)
Độ kiềm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] (mgE/l)
- 15 -


Đây là một chỉ số quan trọng về chất lượng của nước. Nếu quá lớn sẻ ảnh
hưởng xấu tới các quá trình sinh học khi đường hóa, lên men, … ngoài ra sẽ tiêu tốn
nhiều acid thực phẩm trong khi thực hiện quá trình pha chế.
1.1.5 Độ oxy hóa (chỉ số oxy hóa)
Đặc trưng cho hàm lượng tạp chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ dễ oxy
hóa có trong nước, (chất nhầy, keo, acid hữu cơ,…) được biễu diễn bằng mg KMnO 4
hay O2. Khi oxy hóa các chất trên trong 1 lít nước khi đun sôi dư 10 phút và dư
KMnO4.
2 KMnO4 +3 H2SO4  5O2 +2 MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
(1mg O2 tương đương với 3.95 mg KMnO4)

Chỉ số này cao, chứng tỏ nước bị nhiễm bẫn nhiều (nhất là nước ao, đầm lầy: 
400 mgO2/l hay nước sông: 1 ÷ 6 mg O2/l). Đối với nước ngọt pha chế, chỉ số này
càng nhỏ càng tốt (< 2mg O2/l). Nước uống thường không được >3mgO2/l.
1.1.6 Một số thành phần và các chỉ số khác của nước
a. Độ màu: Màu do các chất gumid, các hợp chất keo của sắt và sự phát triển
của một số vi sinh vật, thực vật (như rong, tảo gây nên)
Nước càng trong (độ màu thấp) chất lượng càng cao.
b. Mùi và vị: Phụ thuộc vào thành phần các chất có trong nước và chủ yếu là
các tạp chất hòa tan trong nước quyết định. Vị của nước có thể có: mặn, chua, hơi
ngọt hay cay nhẹ. Mùi của nước có thể do các mùi tự nhiên tạo nên ( như mùi bùn
đất, vi sinh vật, phù du, cỏ dại, hay xác sinh vật,...) hoặc các mùi nhân tạo khác như
mùi clo, phenol,... khi khai thác và xử lý nước gây nên.
Mùi vị xác định bằng cảm quan (thử nếm) và thường chia ra 5 cấp: Rất yếu –
yếu – rõ – rõ nhẹ –rất rõ.
c. Nồng độ sắt: Thường tồn tại dưới dạng Fe2+, Fe3+, nước nguồn thường ở
dạng Fe2+ hòa tan, nước mặt (lộ thiên) thường ở dạng keo hay hợp chất hoặc có thể ở
dạng oxid – gumid – sắt.
Hàm lượng sắt trong nước càng ít, chất lượng nước càng cao (Fe là nguyên
nhân chủ yếu gây nên các ảnh hưởng xấu như tạo màu, mùi tanh khó chịu, đục,...cho
nước).
Thường biểu thị bằng mg/l.
d. Nồng độ mangan, acid Xilicic:
Mangan thường có nhiều trong nước ngầm ở dạng bicacbonat (Mn2+)
Acid Xilicic: thường có nhiều trong nước thiên nhiên và tồn tại dưới nhiều
dạng khác nhau (từ dạng keo đến dạng ion)
Thường được biểu thị bằng mg/lít
e. Các hợp chất chứa Nitơ: HNO3, HNO2, NH3,... sự có mặt các hợp chất này
chứng tỏ nước bị nhiễm bẩn (ví dụ nếu có NH 3: đang bị nhiễm bẩn, có HNO 2: mới bị
- 16 -

nhiễm bẩn và HNO3: đã bị nhiễm bẩn lâu,...) Đồng thời cũng có thể do các hợp chất
vô cơ gây ra.
f. Các clorua và Sunfat: Thường gặp trong nước dưới dạng muối của Na, Ca,
Mg và được biểu thị bằng mg/l
g. Iod và Fluo: Thường gặp trong nước dưới dạng ion, chúng ảnh hưởng trực
tiếp tới sức khỏe và gây bệnh cho người tiêu dùng.
Nước uống cho phép: Iod: 0.005 ÷ 0.007 mg/l.
Fluo:1mg/l
(nếu fluo >1: dễ hỏng men răng và <1: dễ sinh đau răng)
(nếu iod < 0.005mg/l: dễ sinh bướu cổ,…)
h. Các chất khí hòa tan: O2, H2S, CO2,.. Nước thiên nhiên thường có nhiều
hàm lượng rất khác nhau.
Nếu nhiều O2 và khí khác: không có lợi cho sản xuất nước ngọt pha chế. Nó
làm giảm lượng CO2 khí bão hòa, dễ gây mùi vị lạ và làm giảm chất lượng do xảy ra
các quá trình oxy hóa….(nên phải bài khí trước khi bão hòa CO2)
H2S: Gây cho nước có mùi khó chịu, ăn mòn kim loại thiết bị…
i. Chỉ số sinh học: Đặc trưng cho sự xâm nhập và phát triển của các loại vi sinh
vật, thực vật (phù du, rong tảo,…) có trong nước.
Được biểu hiện bằng số lượng vi sinh vật trong 1 ml nước. Chúng là nguyên
nhân làm hư hỏng, giảm chất lượng nước và gây bệnh cho con người.
- Chỉ số Ecoli: là vi trùng đường ruột tối đa cho phép có trong 1ml nước. Nước
sinh hoạt cho phép ≤ 3.
- Phù du, rong tảo: Thường có nhiều trong nước ao, đầm, hồ, ở dạng lơ lửng
hay bám vào đáy (hồ, ao, đầm, thùng, bể,…) làm giảm chất lượng nước và gây khó
khăn cho xử lý nước.
Bảng1.4: Tham khảo: Tiêu chuẩn nước cho sinh hoạt (TC.33-68)
-Mùi vị (200C)
Không
-Hàm lượng Clo  0.5mg/l

0
- Độ màu ( Flatin Colat)
10
- Axit Sulfuric
 80mg/l
- Độ đục (cặn)
5mg/l
- [As]
 0.05mg/l
- pH
6.5 ÷ 8.5
- [Pd]
 0.1mg/l
- [Fe]
0.3 mg/l
- [F]
 3mg/l
- [Mn]
0.2mg/l
- [Zn]
 5mg/l
- Độ cứng
120 Đức
- [Cu]
 3mg/l
(max. cho phép: 200Đức)
-Độ oxy hóa
 2mg O2/l
1.2. Yêu cầu chung về nước dùng trong sản xuất nước giải khát
1.2.1 Tiêu chuẩn chất lượng của nước trong sản xuất rượu

- Độ cứng không quá 7mg đương lượng/lít, phải trong suốt, không màu, không
mùi. Hàm lượng muối không được quá yêu cầu sau (mg/lít).
- 17 -


Bảng 1.5:Tiêu chuẩn hàm lượng muối trong nước
- Cl-

 0.5mg/l

- SO42-

 80mg/l -[F]
0.05mg/l -[Zn]

- [As]

-[Pb]

 0.1mg/l

- Cu2+

 3 mg/l

 3 mg/l

- [Fe]

 0.3 mg/l

 5 mg/l

- NO3-

 40 mg/l

- Không có hoặc chỉ có ít các muối kim lọai nặng như Hg, Ba,...
- Khả năng oxy hóa1 lít nước không quá 2 ml dd KMnO4 (0.01N)
- Chất cặn không vượt quá 1.000 mg/lít. Nước mặt (sông hồ) thường lượng
muối khoáng thấp, dao động từ 40 -500mg/lít. Nước ngầm hàm lượng muối khoáng
nhiều hơn khoảng 500-3000 mg/lít, hàm lượng các chất hữu cơ không vượt quá 4
mg/lít và vi sinh vật hầu như không có.
- pH kiềm không thích hợp cho quá trình nấu nguyên liệu và tạo điều kiện
thuận lợi cho vi sinh vật gây hại phát triển, thúc đẩy quá trình tạo thành glycêryl
trong quá trình lên men.
- Muối CaSO4, MgCl2, NaCl2 với lượng từ 300 - 400 mg/ lít thích hợp cho họat
động của Enzym amylase, lượng đường khử tăng lên nhưng độ thuần khiết của dung
dịch đường lại giảm.
- Muối Sunfat (CaSO4, MgSO4) 400 - 800 mg/ lít sẽ làm tăng lượng đường
không lên men, giảm tốc độ đường hóa và lên men.
- Muối CaCO3, MgCO3 và sắt với lượng 400 mg/ lít. Muối nitrat 400 mg/ lít,
nitơ 200 mg/ lít ảnh hưởng không tốt tới quá trình lên men.
- NH3 với lượng ít 20 mg/ lít lại có tác dụng làm tăng hiệu suất lên men, hàm
lượng lớn hơn thì không cho phép.
- Các muối nitrat, nitric, photphat và Slicat với lượng < 200 mg/ lít không ảnh
hưởng đến quá trình đường hóa. Muối bicacbonat với lượng không quá 200 - 400 mg/
lít không ảnh hưởng đến sự đường hóa, nhưng lượng lớn hơn ảnh hưởng rõ rệt đến
enzyme amylase.
-E.coli < 20 tế bào / lít.

1.2.2. Tiêu chuẩn chất lượng của nước nấu bia
- Hàm lượng các chất hòa tan trong dịch đường trước lúc lên men là 10 - 13%
đối với bia vàng và 16 - 22% đối với bia đen. Do đó nước trong sản xuất bia được
xem như thành phần nguyên liệu chủ yếu.
Hàm lượng các muối trong nước rất khác nhau nên khả năng tác động và ảnh
hưởng của nó lên quá trình sản xuất bia, đến chất lượng sản phẩm cũng rất khác nhau.
- Ion Ca2+: Có mặt trong các loại nước ngầm. Hàm lượng của nó dao động
trong khoảng khá rộng 5 -250 mg/lít ( tính theo CaO). Nó tồn tại nhiều nhất ở dạng
Ca(HCO3)2, CaSO4, 2 muối này có ảnh hưởng trái ngược nhau. Muối bicacbonat thì
có hại vì chúng làm giảm độ chua của dịch đường hóa do tác dụng với muối phosphat
của malt.
- 18 -


2KH2PO2 +Ca(HCO3)2 = K2HPO4 +CaHPO4 +2H2O + 2CO2
- Nếu pH tăng thì khả năng đường hóa của enzym sẽ giảm và do đó hiệu suất
thủy phân cũng khác nhau.
- Muối CaSO4 làm tăng độ chua của dịch cháo. Tác động này rất có lợi cho quá
trình đường hóa.
4K2HPO4 +3CaSO4 = Ca3(PO4)2 + 2KH2PO4 + 3K2SO4
- Trong sản xuất, để tăng cường sự họat động của enzym trong nhiều trường
hợp người ta còn bỗ sung thêm thạch cao, CaCl2.
- Ion Mg2+ dao động trong khoảng rộng 3 -100mg/lít. Chúng cũng có ảnh
hưởng tương tự như Ion Ca2+. Tuy nhiên nếu hàm lượng MgSO4 sẽ gây vị đắng khó
chịu trong bia.
- Ion Na+: Tồn tại trong nước ở dạng Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4, NaCl (15 20mg/lít tính theo Na2O. Dạng natri sunphat nếu hàm lượng cao sẽ có vị đắng khó
chịu. Muối ăn với hàm lượng lớn cũng không tốt nhưng với hàm lượng khoảng
200mg/lít sẽ tạo vị đậm đà cho bia.
- Ion K+ trong nước không nhiều, tác động của nó lên quá trình sản xuất cũng
tương tự như Na+.

- Đối với công nghệ sản xuất bia thì Fe là yếu tố khá quan trọng. Nó tồn tại
trong nước dưới dạng Fe(HCO3)2. Hàm lượng cao chúng ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lượng của malt và bia. Ở giai đoạn ngâm trên vỏ hạt bị tủa một lớp mỏng Fe(OH) 3.
Lớp tủa này ảnh hưởng đến màu sắc (nâu đỏ), mùi vị lạ cho sản phẩm mà còn ảnh
hưởng đến tốc độ hút nước của hạt và sẽ làm chậm trễ tiến trình sản xuất. Nếu hàm
lượng Fe đủ lớn nó sẽ rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của nấm men, làm cho sự cân bằng
trong tiến trình sản xuất bị phá vở. Ngòai ra nó còn xúc tác quá trình oxy hóa trong
bia, làm giảm độ bền keo tạo đục cho sản phẩm. Nồng độ tối đa cho phép của Fe là
0.2 - 0.5mg/lít.
Mn cũng có tác tác dụng tương tự như Fe.
- Hàm lượng SO42- trong nước dao động trong khoảng 2-250mg/lít. Nếu cao
quá sẽ làm giảm vị đắng của hoa houblon, làm ức chế sự hoạt động của vi sinh vật.
- Trong nước chứa rất ít nitrat và nitrit. Nếu hàm lượng của nó cao chứng tỏ
nước bị nhiễm bẩn. Ngoại trừ Ca(NO 3)2, Mg(NO3)2 tất cả các muối nitrat và nitrit đều
không ảnh hưởng đến quá trình đường hòa còn với giai đoạn lên men chỉ có nitrit là
ức chế sự hoạt động của nấm men.
- Trong nước nấu bia không cho phép có NH3.
- Acid silic có mặt trong nước với hàm lượng khỏang 10-30 mg/ lít. Nếu hàm
lượng lớn sẽ cản trở quá trình lên men. Ngoài ra chúng còn gây đục cho bia.
- Cặn khô ( chất hòa tan không bay hơi và các hạt liti vô cơ, hữu cơ không hòa
tan) không quá 200 - 500mg/lít. Trong thành phần cặn khô các cấu tử quan trọng nhất
là:
- 19 -


CaO: 80 - 160mg/lít, MgO:20-40mg/lít, SiO2:5 -15mg/lít.
SO3: 5-80mg/lít, Cl:10-40mg/lít, N2O5: 0-10 mg/lít.
- Chỉ số E.Coli < 3 tế bào/ lít.
1.2.3.Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong nước giải khát

Bảng 1.6:Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong nước giải khát
Nước dùng cho sản xuất nước giải khát
Chỉ tiêu cảm quan
Trong suốt, không màu, không mùi vị
Chỉ tiêu hóa lý
Độ đục (cặn) < 5mg/l
Độ cứng < 1.5mgE/lít hay tương đương ≤
4o Đức
pH ≤ 6
Độ oxy hóa ≤ 0.75mg O2/lít hay ≤ mg
KMnO4/lít
Hàm lượng Cl < 0.5mg/lít
Hàm lượng F ≤ 3 mg/lít
Hàm lượng Sắt < 0.3mg/lít
Ion kim loại As, Cu, NO3-, NO2-, H2S-,..
không được có
Chỉ số sinh học
Vi khuẩn E.coli và các vi trùng gây bệnh
đường ruột khác không cho phép.
Vi sinh vật hiếu khí < 20 con/ml
Như vậy, nếu so với tiêu chuẩn chất lượng nước dùng trong sinh họat (TC-3368- cho nước sinh hoạt) thì nước cấp cho sinh hoạt vẫn không đảm bảo được các chỉ
tiêu yêu cầu nước dùng để sản xuất rượu - bia - nước giải khát (chưa nói đến việc
nước sinh hoạt hiện nay hầu như chưa đạt yêu cầu này).
1.3. Xử lý nước
1.3.1 Lắng trong và lọc
Là quá trình tách các hạt cặn lắng và các hạt lơ lửng ra khỏi nước. Tùy yêu cầu
chất lượng nước có thể dùng.
- Lắng trong nước trong các bể lắng tinh hay chảy tràn với tốc độ thấp.
- Lắng trong nước trong các Cyclone thủy lực.
CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LẮNG TRONG, LỌC

Nước
trong
Bể lọc chậm
Nước đục
- 20 -


Bể chứa
Bơm

Xiclo thủy lực

Bơm

Hình 1.1: Lắng trong, lọc đơn giản (có keo tụ hay không) cho nước sinh hoạt

Van tự động

Bình hóa chất
Thùng nước vôi
Bể lắng trong

Trạm Clo
Bể chứa

Nước
trong

Bể lọc

Nước đục

Bể trộn

Bơm

Bơm
Hình 1.2: Vừa lắng trong vừa xử lý ( khử đục, khứ màu,...)
Bình hóa chất
Lọc thô

Lọc tinh
Bể chứa
nước trong

Bể chứa nước đục

Bơm
Hình 1.3: Lọc cơ khí có năng suất lớn (phin lọc, cột lọc,...)
- Lắng trong nước bằng các phương pháp lọc (có hay không có dùng các hóa
chất dễ kết tủa như Al2(SO4)3, FeCl3 để kết tủa các bicacbonat Ca, Mg và kéo theo các
chất kết tủa lắng xuống….theo phản ứng:
Al2(SO4)3 + A(HCO3)2 = 3A.SO4 + 2Al(OH)3 +6CO2
Các nguyên liệu lọc thường là: cát, sỏi, đá và cả các cặn của nước đã lắng lại.
- 21 -


1.3.2 Làm mềm nước: loại bỏ các ion gây độ cứng cho nước
1.3.2.1. Phương pháp nhiệt

t0 C
A: Ca, Mg +

A(HCO3)2

A.CO3 + CO2 + H2O

Làm giảm độ cứng tạm thời.
1.3.2.2. Phương pháp nguội
- Chuyển Bicacbonat Ca, Mg về các Cacbonat tương ứng bằng cách cho thêm
Hydroxyt Canxi (Ca(OH)2) bão hòa:
CO2 +Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
A: Ca, Mg. A.(HCO3)2 + Ca(OH)2A.CO3 +H2O
Chú ý: CaCO3, MgCO3 sẽ tồn tại trong dung dịch, khí dư Ca(OH)2 sẽ xảy ra:
MgCO3 +Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCO3
Như vậy lượng Ca(OH)2 phải vừa đủ, tránh quá thừa sẽ làm tăng độ kiềm của
nước.
- Ngoài ra có thể dùng CaCl2 hay CaSO4 để loại MgCO3.
MgCO3 +CaCl2  MgCl2 +CaCO3
MgCO3 +CaSO4  MgSO4 +CaCO3
(MgSO4 sẽ làm tăng chất lượng kỹ thuật của nước lên)
1.3.2.3. Phương pháp vôi soda
- Cùng một lúc cho vào nước Ca(OH) 2 và Na2CO3, Ca(OH)2 sẽ loại bỏ
Bicacbonat Ca, Mg còn Na2CO3 sẽ loại bỏ các muối gây nên độ cứng vĩnh cửu: (A:
Ca, Mg)
A.SO4 + Na2CO3 = A.CO3 +Na2SO4
A.Cl2 + Na2CO3 = A.CO3 + 2NaCl
(Tuy vậy không dùng phương pháp này để nấu xirô – đun sôi dịch đường nói
chung)
1.3.2.4. Phương pháp dùng acid + đun sôi (nhiệt độ)

Thường dùng acid lactic (acid thực phẩm) sẽ chuyển các bicacbonat và các
dạng lactat tương ứng.
CH3-CHOH-COO
A +2CO2 +2H2O

A(HCO3)2 + 2 CH3-CHOH-COOH =
CH3-CHOH-COO
(A: Ca, Mg)
- 22 -


(Độ cứng cacbonat chuyển sang độ cứng lactat. Không gây ảnh hưởng gì cho
kỹ thuật và cho sản xuất).
1.3.2.4. Phương pháp trao đổi ion
Thường dùng để làm mềm nước có độ cứng không lớn lắm (sau khi làm mềm,
lọc, lắng sơ bộ,…) đồng thời loại bỏ các tạp chất có hàm lượng thấp (như Fe,…)
- Chất trao đổi ion bao gồm: trao đổi Cation (gọi là Cationit) và trao đổi Anion
(gọi là Anionit). Chúng là loại nhựa đặc biệt có nguồn gốc từ vô cơ và hữu cơ.
- Anionit được dùng để loại bỏ các acid và gốc acid.
- Cationit được dùng để loại bỏ các ion gây nên độ cứng.
- Ionit có nhiều loại (KY-1, KY-2, AH-1, AH-2,..) đều là nhựa rắn không hòa
tan , rất bền về mặt cơ học, một nhóm các chất hóa học có khả năng trao đổi ion với
các chất khác được gắn vào các hạt nhựa này. Các chất hóa học này có thể là Na +
(Na-Cationit) hay H+ (H-Cationit), OH- (OH-Ationit), Cl-(Cl-Anionit)…
a. Làm mềm nước bằng các Ionit có nguồn gốc vô cơ (Seolit và
Pirmutit).
Ví dụ: Na-Cationit
- A(HCO3)2

A-P + 2NaCO3

Na2-P + - ASO4

A-P + Na2SO4

- ACl2

A-P + 2NaCl

Như vậy các Cation (A: Ca, Mg) bị giữ lại trên mặt nhựa song nước lúc này lại
mang tính acid và để khử acid bằng việc trao đổi Anion:
Ví dụ: (OH-Anionit)
-HCl

Cl-P +H2O

- H2SO4

SO4-P +H2O

OH-P +
Qua 2 giai đoạn loại được hầu hết các ion kim loại và các Anion kể cả NO3-, NO2Sau một thời gian làm việc hoạt tính các Anionit giảm khi này cho dung dịch
NaCl hay acid đi ngược trở lại để rửa các ion đã bị bám giữa trêm mặt hạt ionit – các
hạt ionit sẽ trở lại được họat tính ban đầu (tái sinh). Ví dụ: rửa cationit natri dùng
HCl.
Na-P +HCl  H-P + NaCl
Ca-P2 + 2HCl  2H-P + CaCl2
Hay SO4- Anionit dùng NaOH, Cl-Anionit....
SO4-P2 +2NaOH  2OH-P +Na2SO4
Cl-P +NaOH  OH-P +NaCl…

- 23 -


b. Làm mềm nước bằng các ionit có nguồn gốc hữu cơ (VOFATÍT)
- Các chất hóa học có khả năng trao đổi ion bởi các chất khác được gắn lên bề
mặt các hạt nhựa (tổng hợp) có nguồn gốc hữu cơ thường chứa các nhóm acid hoạt
tính như gốc phenol (-OH), Cacboxin (-COOH) hay các nhóm (-SO3H).
Do những liên kết và có sự sắp xếp đặc biệt vì vậy chúng có khả năng trao đổi
ion với các hợp chất khác khi dung dịch các hợp chất đó đi qua chúng.
Ví dụ làm mềm bằng cationit dưới dạng hydro:

Coät Cation
Coät Anion

Nguoàn
nöôùc

Ca2+,
H+
2+
Mg
Fe3+
Al3+
K+
Na+
H+
Li+
Hình2-1.4: Sơ đồ minh
họa 2-quá trình trao đổi ion
……..SO

……..CO
4
3
2NO32-H2-V + A(HCO3)SO
A-V + 2H2O + 2CO2
2 4
2Cl
NO3
+ ACl2
A-V +2HCl
2CO3
Cl+ASO4 HCO A-V +H2SO4
HCO33
F+ NaCl FNa-V + HCl
OH
OH
+
2+
2+

H+ + OH- H2O
Nước sản phẩm

Tương tự các ion K , Fe , Mn ,… cũng được tách khỏi nước
…………

…………

Bình nước rửa

Bình nước muối
NaCl

Nước cứng
3
1

2

- 24 -