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^–; СО₃^2– ; 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 .