Реферат: Влияние кислорода на воду, безалкогольные напитки - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Влияние кислорода на воду, безалкогольные напитки

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 1439 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования и науки РФ Иркутский Государственный Технический университет Кафедра химической технологии Реферат на тему: «Влияние кислорода на воду, без алкогольные напитки » Выполнил: Проверил: Иркутск2007г. Содержание 1. Вода 2. Критерии оценки качества и идентификация минеральных питьевых столовых вод 3. Антиоксидантные свойства питьевой воды 4. Безалкогольные напитки 5. Двухступенчатое озонирование в технологии очистки диффузионного сока 6. Влияние озонирования дефекованного сока на качественные показатели очищенного сока 7. Состав летучих компонентов безалкогольного пива, полученного в процессе аэрации. Критерии оценки качества и идентификация минеральных питьевых столовых вод К минеральным питьевым столовым водам в соответствии с терминологией ФАО/ВОЗ [1] относят воды с пока зателем «минерализация» (М) менее 1 г/дм 3 , подземного происхождения, постоянного состава и разливаемые без его изменения. Если в европейских странах наи большим спросом пользовались воды с низкой минерализацией, такие, как «Перье», «Эвиан», и др., то в России, обладающей уникальными месторож дениями минеральных вод, традицион но разливали преимущественно воды лечебно-столовые и лечебные, т.е. воды с М выше 1 г/дм 3 И лишь в последние десятилетия изменилась структура производства и потребления расфасо ванной в емкости минеральной воды. Увеличение спроса и соответствен но квоты минеральных столовых вод на потребительском рынке связано с про цессами антропогенного воздействия на поверхностные и грунтовые воды, обеспечивающие системы централи зованного и нецентрализованного пи тьевого водоснабжения, и ухудшением качества питьевой воды. С ростом номенклатуры разливае мых минеральных вод возросло коли чество фальсификаций продукции, что, в свою очередь, актуализировало про блему их идентификации В то время как задача идентифика ции и подтверждения генезиса мине ральных лечебных и лечебно-столовых вод трудна, но разрешима [2], проблема подтверждения соответствия состава столовых вод их наименованию до на стоящего времени практически не ре шалась. Минеральные воды разливают по общим [3] или индивидуальным для каждого наименования техническим условиям, в этих документах описаны качественные характеристики, выра женные посредством регламентиро вания количественного содержания основных макрокомпонентов, значения показателя «минерализация» и специфических компонентов и сформу лированы требования к безопасности вод. Кроме того, в документах общего назначения [4] установлены предель но допустимые содержания токсичных элементов в водах. Европейские требования к безопас ности и качеству минеральных вод [5] в отношении содержания ксенобиотиков, таких, как пестициды, нефтепродукты, полиароматические углеводороды и др., не совпадают с отечественными из-за отсутствия аналогичных нормативов в действующих документах. В отечественной литературе име ются разрозненные сведения [6-8], посвященные миграции персистент-ных токсикантов в минеральные воды, которые так же могли бы быть исполь зованы в качестве идентификационных показателей. Ранее [9], исследуя закономерности формирования минеральных лечебно-столовых и лечебных вод, служащие основой для их идентификации, нашли, что выявление генезиса базируется на комплексе данных об основном хими ческом составе и содержании специфи ческих компонентов. Задача идентификации минеральных столовых вод значительно сложнее. По органолептическим признакам столовые воды различаются незна чительно, так как вкусовые качества формируются соотношением основ ных ионов, таких, как гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, кальций, магний, натрий и калий, и их количеством. Так как суммарное содержание основных ионов лимитировано величи ной 1 г/л, оно практически не оказыва ет влияния на вкус воды. Вместе с тем существенное влияние на вкус или его «маскировку» оказывает насыщение вод диоксидом углерода, повышающее жаждоутоляющие свойства воды. Та ким образом, технологический при ем — газирование вод — еще больше уменьшает различия в органолептических свойствах. Кроме того, в отличие от подзем ных вод с высокой минерализацией, содержащих в значимых количествах такие специфические компоненты, как литий, стронций, бораты, силикаты, позволяющие их идентифицировать, в столовых водах эти компоненты, как правило, присутствуют в низких кон центрациях, что значительно усложня ет идентификацию. Если на первом этапе исследований информация о содержании и соотноше нии макрокомпонентов может служить основой для объединения столовых вод в группы, то идентифицировать воду конкретного наименования на основа нии таких данных не представляется возможным. Поэтому задача установления гене зиса столовых вод может быть решена только на основании данных химиче ских анализов максимально возмож ного количества микроэлементов и выявлении соотношений комплекса компонентов, характерных для вод оди накового происхождения. Состав подземных вод формируется во времени, подчиняется строгим зако номерностям, зависящим от тектони ки, истории геологического развития планеты и отдельных геологических структур, рельефа, климата [10]. Существующее многообразие типов минеральных вод обусловлено геохи мической ситуацией водоносных гори зонтов конкретных регионов. Конечный этап формирования представляет собой равновесие системы «вода <=> порода» и выражается формулой: вода <=> неорга нические соединения <=> органические соединения <=> газы [11]. Так как цель работы — выявление комплекса специфических, присутству ющих в водах компонентов, их соотно шения присущим данному водоносному горизонту (ВГ), называемым в дальней шем «идентификационными комплекса ми» (ИК), то при прогнозировании ИК рассматривали влияние геохимии водовмещающих пород на формирование со става воды. Например, взаимодействие воды с карбонатными породами, самые распро страненные минералы которых — це лестин и стронцианит, обусловливает присутствие стронция, а повышенное содержание лития характерно для вод, залегающих в глинистых водовмещающих породах [12]. Были изучены химические составы многочисленных проб вод, отобранных из скважин, вскрывающих Касимов ский, Гжельско-Ассельский, Окско-Протвинский, Подольско-Мячиковский и Каширский водоносные горизонты. Московского артезианского бассейна. Полученную в результате монито ринга аналитическую информацию си стематизировали и использовали для обоснования критериев идентифика ции вод. После статистической обработки данных химических анализов нашли достоверные диапазоны содержания компонентов для каждого водоносного горизонта (табл. 1). Сравнивая данные по содержанию компонентов в пробах вод, отобран ных из разных скважин, вскрывающих определенный водоносный горизонт, установили, что концентрации макро- и микрокомпонентов незначительно меняются. Такие изменения характерны для всех водоносных горизонтов, зависят от неравномерного распределения мине ралов, составляющих водовмещающие породы, и наличия зон повышенной трещиноватости и закарстованности. Наличие закарстованности и трещиноватости в отдельных зонах нару шает линии водоупоров, разделяющих водоносные горизонты, что способ ствует смешению вод из различных го ризонтов и, следовательно, приводит к локальным изменениям их состава. Кроме того, рост концентраций неко торых компонентов в водах, принад лежащих одному водному горизонту, зависит напрямую от глубины скважи ны, т.е. гидрогеохимической зональ ности [13]. Из данных табл. 1 видно, что диапа зоны концентраций некоторых компо нентов, а также значения показателя «минерализация» (М) в водах из раз личных водоносных горизонтов близки или тождественны. По подобию макрокомпонентных со ставов объединили воды различных го ризонтов в группы. К первой группе от несли воды Окско-Тарусского (С 1 , ok - tr ) и Турабьевского (С 3 trb ) горизонтов. Водовмещающие породы Окско-Тарус ского горизонта составлены известня ками с прослоями глин и песчаников. Турабьевский горизонт приурочен к известнякам и доломитам, кровля гори- Таблица 1 Компонент Водоносные горизонты Окско-Тарусский (С 1 , oktr ) Турабьев ский (С 3 trb ) Гжельско- Ассельский (С 3 g-P 1 a ) Каси мовский (С 3 ksm ) Окско- Протвинский (С 1 ok-tr ) Кашир ский (С 2 k љ ) Подольско- 1 Мячиковский (С 2 pd - m и ) Содержание компонентов , мг/л Li <0.01 <0.01 <0.01 0.02-0.04 0.03-0.09 0.1-0.2 0.18-0.2 K 3-8 0.1-4.5 5-12 6-15 8-14 10-15 14-16 Na 9-40 2-26 30-150 18-44 30-90 30-50 26-40 Mg 18-25 5-15 30-60 28-48 40-60 50-70 60-120 Ca 85-130 20-80 110-130 80-120 90-130 70-140 75-160 Sr 0.3-0.8 0.05-0.3 0.1-0.7 0.8-1.2 1-8 15-18 15-22 F 0.2-0.5 0.1 0.2-0.4 0.7-1.0 1.0-3.4 3-5 3.5-4.8 Cl 4-60 1-38 50-210 20-100 30-50 3-40 3-17 SO 2 20-60 4-33 80-200 40-90 120-500 300-500 300-800 HCO 3 350-420 150-287 340-460 300-350 200-310 170-210 213-270 H 3 BO 3 <2.5 <2.5 2-24 2-5 3-13 2-7 6-10 SiO 2 4-7 5-13 10-20 6-17 5-90 10 6-10 Минерализация 0.5-0.8 0.3-0.5 0.7-1.2 0.5-0.8 0.4-0.7 0.6-1.1 0.6-1.4 Таблица 2 Компонент Водоносные горизонты Окско-Тарусский (С 1 , oktr ) Турабьев ский (С 3 trb ) Гжельско- Ассельский (С 3 g-P 1 a ) Каси мовский (С 3 ksm ) Окско- Протвинский (С 1 ok-tr ) Кашир ский (С 2 k љ ) Подольско- 1 Мячиковский (С 2 pd-m и ) Нормализованные единицы (НЕ) Li - - - 1 2 5 6.3 Na 1.7 1 6.4 2.2 4.3 2.9 2.4 Mg 2.1 1 4.5 3.8 5 6 9 Ca 2.1 1 2.4 2 2.2 2.1 2.4 Sr 2.5 1 2 5 22.5 80 92.5 F 3 1 3 8 12 40 41 Cl 3.2 2 13 6 4 2.1 1 SO 2 2.4 1 8.2 3.8 18.2 23.5 35.3 HCO 3 2 1.2 2.1 1.7 1.3 1 1.3 H 3 BO 3 - - 6 1 2.7 1.5 2.7 SiO 2 1 1.8 3 2 1.4 2 1.6 По тому же принципу во вторую груп пу объединили воды — Гжельско-Ас-сельского и Касимовского горизонтов. Гжельско-Ассельский горизонт пред ставлен известняками. Водовмещающие породы Касимовского горизонта состо ят из светлых известняков и доломитов, в различной степени трещиноватыми и закарстованными, с выдержанными по простиранию и мощности первоцветны ми глинистыми прослоями. Воды этой группы относят к хлорид ным сульфатным гидрокарбонатным натриево-магниево-кальциевым или сульфатным хлоридным гидрокарбо натным натриево-магниево-кальцие вым. Их ионный состав выражен похо жими формулами: или В третью группу объединили воды с высоким содержанием сульфатов Ка ширского, Подольско-Мячиковского и Окско-Протвинского горизонтов. Все эти горизонты приурочены к известнякам и доломитам с незначительными прослоя ми глин и мергелей. Окско-Протвинский водоносный горизонт отличается нали чием трещиноватых известняков. Макрокомпонентный состав вод тре тьей группы описывается как гидрокар бонатный сульфатный магниево-натри-ево-кальциевый или гидрокарбонатный сульфатный натриево-магниево-каль-циевый и выражается так же подобны ми формулами или Установленные различия между группами вод в отношении ионно-со левого состава очевидны. В пределах одной группы, воды так же отличаются между собой. Для выявления набора отличи тельных компонентов для каждого водоносного горизонта провели нор мализацию аналитической информа ции после усреднения химических данных, т.е. приняли минимальное значение концентрации каждого ком понента за единицу, затем относи тельно его рассчитывали содержания аналогичного компонента в других водных горизонтах. Получили данные (табл. 2), наглядно демонстрирующие индивидуальные характеристические наборы для каждого изучаемого водо носного горизонта. Из данных табл. 2 видно, что воды Окско-Тарусского и Турабьевского го ризонтов, объединенные по ионно-со-левому составу в первую группу, раз личаются не только концентрациями кальция, магния, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, но и содержани ем диоксида кремния. Согласно данным табл. 2, для диф ференцирования вод второй группы — Гжельско-Ассельского и Касимовского горизонтов, характеризующимся по хожими формулами, целесообразно использовать данные по содержанию лития, натрия, стронция, фторидов и сульфатов. Для обоих водоносных го ризонтов характерна повышенная кон центрация боратов и силикатов. Повышенное содержание боратов характерно также и для вод третьей группы. Как и в ранее рассмотренных случаях, воды третьей группы объеди нены по принципу подобия составов и относятся к гидрокарбонатно-сульфат-ным натриево-магниево-кальциевым (магниево-натриево-кальциевым). Ионно-солевой состав вод этой груп пы значительно отличается от составов вод, рассмотренных выше, с высокой концентрацией сульфатов. Вместе с тем для вод каждого из этих водоносных горизонтов характерно содержание от личительных компонентов, таких, как литий, магний, фториды, хлориды, суль фаты. Анализ приведенных в обеих табли цах данных позволил выделить особен ности, характерные для вод, добытых из каждого водоносного горизонта. Так, воды Турабьевского горизонта отлича ются наименьшим значением минера лизации, Гжельско-Ассельского — вы сокой концентрацией боратов и силика тов, Подольско-Мячиковского — лития, стронция, фторидов, сульфатов. Используя усредненные и нормали зованные данные, представленные в табл. 1 и 2, легко отнести изучаемую пробу воды к какой-либо из групп. Сле довательно, эти таблицы служат осно вой для идентификации вод, а данные, приведенные в них, — основой для составления идентификационных ком плексов. Помимо включенных в таблицы компонентов для вод, добываемых из отдельных скважин, как было указано выше, из-за особенностей строения водовмещающих пород возможно на личие особых специфических микро элементов. Такие элементы устанавли вают дополнительно при выполнении химических анализов. Следовательно, основной ИК мине ральных столовых вод, добываемых из изученных ВГ, включает макрокомпо ненты, составляющие формулу воды: натрий, магний, кальций, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты. Дополни тельный ИК содержит микроэлемен ты: литий, стронций, калий, фториды, бораты, силикаты. Кроме того, в каче стве идентификационных могут быть использованы артекомпоненты, такие, как токсичные компоненты (например, нитриты, нитраты или персистентные ксенобиотики, мигрировавшие в систе му, ответственную за формирование воды). Антиоксидантные свойства питьевой воды Природная вода — сложная гетерофазная система, находящаяся в квазиравновесном состоянии и реагирующая на все внешние воздействия. Ее состав характеризуется тесной взаимосвязью между неорганиче скими и органическими компонентами и подчиняется общим законам физи ко-химической теории растворов. Любое внешнее воздействие (с привнесением ре агентов или без таковых) приводит к на рушению сложившихся в воде физико-хи мических равновесий и созданию новых, что ведет к изменению концентращ1И всех химических элементов. В зависимости от того, какими параме трами обладает вода, она может быть лечеб ной, полезной, вредной и даже смертельно опасной. От того, какую воду пьет человек, без всякого преувеличения напрямую за висят его здоровье и даже сама жизнь. Во многих экономически развитых странах запасы пресной воды катастрофически со кращаются. В будущем возможны серьез ные разногласия и противоречия между странами из-за дефицита пресной воды. Согласно сообщению Всемирной орга низации здравоохранения, вследствие упо требления недоброкачественной питьевой воды в мире ежегодно умирает 5,3 млн че ловек, а по прогнозам в течение ближай ших 30 лет количество людей, которые не будут иметь доступа к доброкачествен ной воде, увеличиться с 1,4 до 2,3 млрд че ловек. По данным ЮНЕСКО, более 80 % недугов, поражаюцщх человечество, воз никают в результате потребления питье вой воды низкого качества, так как именно с водой в организм человека попадают тя желые металлы, фенолы, нитраты, хлори стые соединения, ядохимикаты и другие вредные вещества [ 1 ]. Поэтому процессы подготовки питьевой воды в соответствии со структурой приме сей природных вод и показателем ее каче ства должны предусматривать удаление из воды вредных минеральных и органи ческих веществ, устранение из воды пато генной микрофлоры и вирусов, улучшение органолептических свойств воды (мутно сти, цветности, запаха, привкуса), а также обогащение воды полезными микро- и ма кроэлементами. На практике в нашей стране воду, пред-мапмаченмую для системы центрального водоснабжения, подвергают только освет лению, обесцвечиванию, обезжелезива-нию и обеззараживанию. Кроме централизованных систем в го родских квартирах или в коттеджах ис пользуют устройства для очистки воды, ко торые в зависимости от технологии можно разделить на шесть основных групп: меха- нические фильтры грубой очистки; ультра фиолетовые обеззараживатели; адсорб ционные очистители; электрохимические обеззараживатели; картриджные системы, в которых обычно сочетаются три процес са: механическое фильтрование; хими ческое и адсорбционное взаимодействие воды с картриджем; химическое обезза раживание воды; мембранные фильтры. Первая, вторая, третья и шестая груп пы бытовых устройств для очистки воды относятся к безреагентным системам водо-подготовки и, следовательно, в очищенную воду не поступают и в ней не образуются химические вещества, которые отсутство вали в исходной воде. Электрохимические и картриджные системы — это реагентные системы водоподготовки. Указанные и другие технологии по лучения питьевой воды не обеспечивают соблюдения необходимого диапазона зна чений окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и водородного показа теля (рН). Величина рН должна иметь слабоще лочную реакцию и находиться в пределах от 7,2 до 8,5, что физиологически близко для организма человека. Данный интервал рН позволяет лучше сохранить кислотно-щелочное равновесие жидкостей в орга низме, в большинстве своем имеющих Вид воды pH ОВП Дистиллированная 5.85 +180 …+220 Водопроводная (Москва) 7.45 +240…+320 «Липецкий бювет», негазированная 8.37 +155…+260 «Святой иаочник», негазированная 7.65 +186…+267 Вопариа, негазированная 7.45 +168…+330 Вопаяиа, газированная 4.93 +260…+335 Ариа т1пега1е, газированная 4.61 +266…+300 «Пепсикола» 2.87 +362…+405 слабощелочную реакцию. Кроме того, сме щение рН межклеточной и внутриклеточ ной среды в сторону более щелочного со стояния затрудняет размножение болезне творных микробов и благоприятствует вос становлению дружественных организму бактерий, в частности бифидобактерий, а также обеспечивает иммунной системе возможность эффективно поддерживать оптимальную защиту. ОВП внутренней среды организма человека (измеренный на платиновом электроде относительно хлорсеребряного электрода сравнения) обычно находится в пределах от +100 до -200 милливольт (мВ), т.е. внутренние среды человеческого организма находятся в восстановленном состоянии. ОВП обыч ной питьевой воды (вода из под крана, пи тьевая вода в бутылках и пр.), измеренный таким же способом, практически всегда больше нуля и обычно находится в преде лах от +150 до +360 мВ (см. таблицу). В течение всей жизни человек подвер гается воздействию различных вредных внешних факторов — плохая экология, не правильное и зачастую некачественное пи тание, применение некачественной питье вой воды, стрессовые ситуации, курение, злоупотребление алкоголем, применение лекарственных препаратов, болезни и мно гое другое. Все эти факторы способствуют разрушению окислительно-восстанови тельной системы регуляции организма, в результате чего процессы окисления на чинают преобладать над процессами вос становления, защитные силы организма и функции жизненно важных органов че ловека начинают ослабевать и уже не в со стоянии самостоятельно противостоять различного рода заболеваниям. Замедлить преобладание окислительных процессов над восстановительными можно с помо щью антиокислителей (антиоксидантов). Нормализовать баланс окислительно-вос становительной системы регуляции (с тем, чтобы укрепить защитные силы организ ма и функции жизненно важных органов и позволить организму самостоятельно противостоять различного рода заболе ваниям) можно с помощью антиоксидан тов. Чем сильнее антиоксидант, тем бо лее ощутим его протйвоокислительный эффект. Доказано, что антиоксидантные свойства воды с отрицательным ОВП мно гократно сильнее обычных антиоксидан тов, поскольку молекулярная масса воды существенно меньше, чем у других анти оксидантов, и поэтому общее количество молекулярных единиц восстановительного (электронодонорного) действия в объеме воды намного больше по сравнению с эк вивалентным объемом обычных антиокси дантов. Более того, все известные антиок-сиданты при определенных условиях могу превращаться в прооксиданты, т.е. могут усиливать действие окислительных про цессов как при избытке антиоксидантов в организме, так и при их недостатке. Вода с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом за счет своих восстановительных свойств норма лизует окислительно-восстановительный баланс в организме, что приводит [2,3]: к замедлению старения организма и из лечению от целого ряда заболеваний; нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта путем стимулирования процесса роста собственной нормальной микрофлоры (бифидобактерий и лактобацилл) и подавления патогенной и услов но-патогенной микрофлоры, в том числе золотистого с тафилококка, сальмонеллы, шигеллы (дизентерия), кандиды, аспергил, листерий, клостридий, синегнойной палоч ки, хеликобактерий пилори (которая счи тается основной причиной возникновения язвенных болезней); активизации и восстановлению иммун ной системы у людей с ослабленным им мунитетом и после иммунодепрессивной терапии, в том числе после воздействия лучевой и химиотерапии, в послеопераци онный и реабилитационный периоды; укреплению антимутагенной (антикан церогенной) системы организма; восстановлению детоксицирующей функции печени и восстановлению пече ночной ткани; ускоренному ранозаживлению и умень шению воспалительных процессов в орга низме; подавлению вирусов гепатита С, герпе са и гриппа; улучшению общего самочувствия; обеспечению ускоренного роста и со зревания растений без использования хи микатов, например овощей в тепличных хозяйствах. Двухступенчатое озонирование в технологии очистки диффузионного сока Для очистки соков свеклосахарного про изводства в качестве основных реагентов используют известь и диоксид углерода. Один из путей совершенствования техно логии очистки сахарсодержащих раство ров — использование окислителей как до полнительных реагентов очистки с целью повышения показателей качества получае мых продуктов, а также снижения расхода извести и диоксида углерода [3]. Вместе с тем одна из проблем развития современных технологий — проблема эко логии. Применение различных химических препаратов на всех стадиях производства приводит к постепенному их накоплению в окружающей среде и в конечном счете к отрицательному воздействию на качество продукции [1]. Озон как естественное природное ве щество с этой точки зрения экологически безопасен. Он не накапливается в окружа ющей среде, активно вступает в реакции с различными группами соединений и бы стро разлагается на молекулярный и ато марный кислород. Продукты реакций озо на, в основном окислы, также не являются токсичными или вредными соединениями, как, например, большинство хлороргани-ческих соединений, при этом данный окис литель способен разлагать такие вещества, как пестициды и другие химикаты, до бо лее безопасных форм [2]. По действию на живые объекты озон может проявлять как стимулирующую, так и биоцидную направленность, а также способен замед лять процессы метаболизма живой клетки. Ранее нами были проведены иссле дования воздействия озонирования на качественные показатели очистки при об работке сока основной дефекации. Опыты проводили по классической известково-углекислотной схеме с включением эле мента озонирования. Установлено, что це лесообразно проведение комбинированной очистки диффузионного сока с применени ем озона при температуре 80''С, его кон центрации в озоно-воздушной смеси 7 г/м^ и расходе 3,25 м^ смеси на 1 м 3 сока [5, 6]. Такая одноступенчатая обработка не позволяет в полной мере удалить крася щие вещества, поскольку в процессе даль нейшей очистки образуются новые темно-окрашенные соединения, а также другие растворимые несахара. В связи с этим проведены исследования по разработке способа очистки диффузионного сока с использованием двукратного введения озона: на горячей ступени основной де фекации и на дополнительной дефекации перед II сатурацией. Предусмотренное количество озоно-воз душной смеси 0,5-3,0 м 3 на I м 3 сока с кон центрацией в ней озона 3-10 г/м^ делили на две равные части и подавали на горячую ступень основной дефекации и на дополни тельную дефекацию перед II сатурацией. Диффузионный сок направляли на прогрессивную преддефекацию до рН 10,8-11,2 при температуре 54...56 °С, комбинированную основную дефекацию с расходом извести 2,0-2,5 % к массе сока, в процессе проведения горячей ступени основной дефекации сок обрабатывали одной частью диспергированной озоно-воздушной смеси. Далее осуществляли I сатурацию при температуре 85...90 °С до конечного значения рН 10,8-11,2, отделе ние осадка путем фильтрования, дефека цию перед II сатурацией продолжительнос тью 4-6 мин при температуре 80...85 °С и расходе извести 0,2-0,3 % к массе сока. В процессе дефекации перед II сатурацией сок обрабатывали второй частью дисперги рованной озоно-воздушной смеси. Далее проводили II сатурацию при температу ре 85...90 °С до конечного значения рН 9,0-9,5 и отделение осадка путем филь трования. Полученный сок анализирова ли. Результаты представлены в таблице. Способ проведения очишенного сока Показатели очишенного сока Чистота % Цветность усл. Ед. Эффект очистке, % Предолженный 91,37 12,41 38,96 Типовой 90,42 15,94 31,53 Примечание. Чистота диффузионного сока 86,6%. При обработке сока озоно-воздушной смесью в процессе основной дефекации происходит интенсивное разложение мо носахаридов, продукты распада которых в щелочной среде окисляются с образова нием постоянных бесцветных соединений вместо того, чтобы конденсироваться в вы сокомолекулярные красяище вещества. Но процессы образования красящих веществ активно продолжаются в щелочной среде на дефекации перед II сатурацией, что при водит к снижению эффекта, достигнутого при озонировании. Эту проблему позволя ет избежать обработка сока озоном в две ступени: в процессе основной дефекации и в процессе дефекации перед II сатураци ей. Таким образом, снижается цветность и предотвращается ее образование не только на основной дефекации, но и на дефекации перед II сатурацией [4]. Озонирование сока в процессе основ ной дефекации неразрывно связано с воз действием окислителя на значительную массу осадка, в связи с этим дополни тельное количество озона расходуется на окисление органической части коагулята. В результате происходит пептизация осаж денной массы и часть несахаров перехоз^т обратно в раствор, снижая чистоту сока. Двухступенчатая обработка озоно-воз душной смесью позволяет снизить объем продуваемого газа на основной дефекации, что сопровождается более низкой степе нью пептизации несахаров. На второй ступени, при озонировании в процессе де фекации перед II сатурацией, происходит дополнительное окисление несахаров с образованием сложных промежуточных соединений, которые в процессе II сатура ции адсорбируются на осадке карбоната кальция, повышая чистоту сока. Таким образом, комбинированная очистка диффузионного сока с обработ кой сока озоном в две ступени достаточно эффективна, так как при этом повышается эффект очистки на 7,4 %. Предложенный способ обеспечивает увеличение чистоты очищенного сока на 0,95 %, снижение его цветности на 22,1 % по сравнению с клас сической схемой очистки. Влияние озонирования дефекованного сока на качественные оказатели очищенного сока Применение окислителей в процессе очистки сахарсодержащих растворов приводит к значительному ингибирова-нию реакций образования темноокрашен-ных соединений и снижению цветности продуктов превращения редуцирующих веществ [4-6]. Результаты исследований воздействия окислителей и восстанови телей на отдельные группы красящих ве ществ также свидетельствуют о преиму ществе окислителей в области обесцвечи вания сахарсодержащих растворов [2]. В данной работе проведено исследо вание процесса озонирования в услови ях очистки диффузионного сока, в част ности на этапе дефекации перед II сату рацией. Определяли влияние обработки озоном на чистоту, цветность, массовые доли солей кальция и редуцирующих ве ществ очищенного сока. Опыты проводили следующим об разом. Диффузионный сок направляли на прогрессивную преддефекацию до рН 10,8-11,2 при температуре 54...56 °С, комбинированную основную дефекацию с расходом извести 2,0-2,5 % к массе сока. Далее осуществляли I сатурацию при температуре 85...90 °С, конечное значение рН 10,8-11,2, отделение осадка путем фильтрования, дефекацию перед II сатурацией продолжительнос тью 4-6 мин при температуре 80...85 °С и расходе извести 0,2-0,3 % к массе сока. В процессе дефекации перед II сатурацией сок обрабатывали озоно-воздушной смесью при температуре 60... 100 °С с расходом озоно-воздушной смеси 0,5-6,0 м 3 /м 3 сока и концентра цией в ней озона 2-12 г/м 3 . Далее про водили II сатурацию при температуре 85...90 °С до конечного значения рН 9,0-9,5 и отделение осадка путем филь трования. Результаты анализа очищен ного сока представлены на рис. 1-4. Из представленных графиков видно, что рациональные условия обработки озоном дефекованного сока следующие: температура 85 °С, расход озоно-воз-душной смеси 4,5 м 3 /м 3 сока, концен трация озона 10 г/м 3 . Насыщение полупродуктов озоном в процессе очистки диффузионного сока осуществляется с целью инициа лизации протекания дополнительных химических реакций, в результате кото рых происходит окисление целого ряда несахаров, сопровождающееся их рас падом. Продукты распада, а также обра зовавшиеся промежуточные соединения впоследствии способны адсорбироваться на карбонате кальция. Некоторые соеди нения (например, гуминовые вещества) окисляются до диоксида углерода и воды [3]. При этом наблюдаются повышение чистоты и скорости седиментации, сни жение фильтрационного коэффициента и цветности очищенного сока. Озон обладает большой избыточной^, энергией молекулы (24 ккал/моль). При осуществлении технологических опера ций он легко взаимодействует с вещества ми щелочного характера, фенолсодержа-щими соединениями, макромолекулами белков, высокомолекулярными соедине ниями и др., что в большинстве случаев сопровождается их деструкцией и адсорб цией продуктов реакций на карбонате кальция. При этом снижается цветность и повышается эффективность удаления несахаров из очищенного сока [1]. В связи с высоким окислительным по тенциалом молекулярного озона при об работке дефекованного сока происходит интенсивное разложение моносахари дов, продукты разложения которых в ще лочной среде окисляются с образовани ем устойчивых бесцветных соединений, что предотвращает цветообразование. Насыщение озоном промежуточных продуктов сахарного производства при водит к значительному снижению ин тенсивности их окраски, что объясня ется воздействием растворенного озона на присутствующие в реакционной среде молекулы красящих веществ. При этом происходят окисление высокомолеку лярных соединений и разрыв двойных связей углеродного скелета, чем и обу словлено снижение цветности и вязко сти сахарсодержащего раствора. В результате пониженной устойчиво сти несахаров в сильнощелочной среде с увеличением щелочности наблюдается интенсификация процессов окисления и разложения несахаров под действием озона. Образующиеся при этом озони-ды и молозониды могут реагировать с Са(0Н)2 с образованием нетоксичных соединений в виде осадка. С повышением температуры сока рас творимость озона в нём уменьшается, но, как известно, увеличивается скорость химических реакций и соответственно скорость взаимодействия озона с неса-харами, поэтому при увеличении темпе ратуры процесса до 80 °С происходит интенсификация разложения и удаления не-сахаров.Повышение температуры выше 80 °С приводит к увеличению цветности и снижению эффекта очистки за счет значительного снижения растворимости озона в реакционной среде, хотя скорость химических реакций при этом достаточно высокая. Повышение концентрации или рас хода озоно-воздушной смеси выше экс периментально установленных значений практически не вызывает изменения по казателей качества очистки диффузион ного сока, к тому же при этом снижается коэффициент утилизации озона и значи тельно увеличиваются энергетические за траты. Следовательно, проводить очистку при таких параметрах нецелесообразно. Состав летучих компонентов безалкогольного пива, полученного в процессе аэрации Для производства безалкогольного пива существует ряд побуждающих при чин: все шире пропагандируется здоровый образ жизни; потребителями такого пива могут стать водители, которым не при дется бояться негативных последствий; религиозные причины, накладывающие запрет на потребление алкоголя. В настоящее время существует ряд технологий производства безалкогольно го пива, которые условно можно подраз делить на две группы: технологии, по ко торым подавляется процесс образования спирта, и технологии, где спирт удаляется из готового пива. В первой группе технологий исполь зуют специальные штаммы дрожжей, не сбраживающие мальтозу в алкоголь (или сбраживающие в ограниченном объеме). Кроме того, при получении без алкогольного пива предотвращается об разование спирта вследствие понижения температуры брожения по достижении определенной степени сбраживания. По этим технологиям производится пиво с высоким содержанием остаточных Са харов и с преобладанием сладковатого привкуса. На вкус такого пива влияет от сутствие продуктов брожения. Данные сорта можно назвать скорее безалкоголь-пыми напитками, чем пивом. Во второй группе технологий алкоголь удаляется из готового пива одним из двух способов: термическим, когда алкоголь удаляется с помощью тепловой энергии с использо ванием низкой точки кипения алкоголя; мембранным с помощью мембран с очень мелкими порами для удаления алкоголя за счет различия в размере молекул. Данная работа посвящена разработ ке технологии безалкогольного пива, основанной на ограничении образования этилового спирта за счет повышенной аэрации пивного сусла кислородом воздуха перед главным брожением. В результате происходит частичный перевод процесса брожения на процесс дыхания с последу ющим увеличением биомассы дрожжей и уменьшением образования спирта. В то же время из-за наличия некоторого количества в сусле несброженных Саха ров наряду с процессом дыхания идет и процесс брожения, в результате кото рого образуются вкусовые и ароматиче ские веществ, обусловливающие букет зрелого пива. Известно, что во время брожения дрож жи выделяют в пиво целый ряд продуктов метаболизма, которые претерпевают ко личественные и качественные изменения, частично реагируя друг с другом. Побоч ные продукты брожения имеют решающее значение для качества готового пива, по этому их образование и расщепление нуж но рассматривать вместе с метаболизмом дрожжей. Это вещества, формирующие букет молодого пива (диацетил, альдеги ды, сернистые соединения). Они придают пиву нечистый, зеленый, незрелый вкус и запах и при повышенной концентрации отрицательно влияют на качество пива, но в ходе брожения и созревания могут быть удалены из пива биохимическим пу тем, в чем и состоит цель созревания пива. Вторая группа — вещества, формирующее букет готового пива (высшие спирты, эфи-ры). Они в значительной мере определяют аромат пива: их наличие в определенной концентрации служит предпосылкой для получения качественного пива. Эти вещества в отличие от первой группы не могут быть удалены из пива технологи ческим путем. Образование побочных продуктов брожения и синтез запасных веществ дрожжей зависят от словий процесса. Значительное влияние оказывает азотный обмен дрожжей и скорость размножения. Некоторые продукты (например, пируват) накапливаются при размножении, дру гие (ацетат) — когда дрожжевые клетки не растут. Так как на построение биомас сы дрожжей используется часть энергии, полученной от брожения, то изменение степени роста означает, что больше или меньше энергии может быть исполь зовано для синтеза побочных продуктов брожения. Например, при стимулирова нии роста дрожжей образуется меньше эфиров и больше высших спиртов [1]. Образующиеся при брожении лету чие вещества принадлежат к различным группам химических соединений: высшие спирты, летучие кислоты, эфиры, альде гиды и их производные, серосодержащие вещества. Пируват и ацетальдегид — важ нейшие метаболиты дрожжей (их высокие концентрации создают неприятный букете и снижают качество пива). К концу глав ного брожения содержание альдегидов повышается, затем оно снижается. Более высокая норма введения дрожжей, повы шенная температура и брожение под дав лением увеличивают образование альдеги дов, перемешивание — уменьшает [1]. Образование высших спиртов тесно связано с нормой введения дрожжей, аэ рацией и температурой. Летучие вещества, в особенности диацетил и ацетальдегид, достигают мак симальной концентрации при главном брожении. Кроме того, уже на первых стадиях брожения образуются заметные количества летучих органических и жир ных кислот [1]. Дрожжи образуют в пиве органиче ские кислоты — уксусную, пировино-градную, молочную, яблочную, лимон ную и др., которые присутствуют во всех сортах пива. Продолжительность производствен ного цикла получения пива определяет ся в основном длительностью процесса созревания. Под созреванием пива под разумевают облагораживание молодого пива, выражающееся в улучшении его вкуса и аромата. Достигается это раз личными физическими и химическими реакциями, протекающими в пиве на ста дии дображивания. Образуется много новых химических соединений, которых не было в молодом пиве и которые влия ют на органолептические свойства пива. Из дрожжевых клеток выделяются ком поненты, придающие готовому продукту определенные консистенцию и вкус. В ре зультате всех процессов устанавливается равновесие между различными аромати ческими компонентами [1]. Природа созревания пива очень слож на. Несомненно, что при выдержке пива происходит эфирообразование. При созревании пива в нем снижается количество побочных продуктов, придаю щих ему вкус и аромат незрелого пива. Среди составных веществ пива огром ную роль в создании характерного аро мата и вкуса играют летучие вещества. Однако концентрации их должны быть ниже определенного уровня. Если этого нет, то отдельные летучие соединения или группы их могут доминировать и раз рушать гармоничность вкуса. По-видимо му, нет определенного вещества, которое занимало бы ведущее место среди арома- тических компонентов пива. В настоящее время выделено и идентифицировано боль шое число индивидуальных ароматических компонентов пива. По влиянию на аромат пива их можно расположить в следующей последовательности: эфиры, диацетил, кислоты, высшие спирты. Другие авторы [1] на первое место ставят диацетил. Кро ме того, на аромат пива большое влияние оказывают сернистые соединения. Пивные дрожжи большей частью образуют одина ковые ароматические вещества, однако у разных штаммов количество их значи тельно колеблется. Это особенно проявля ется в образовании эфиров дрожжами. Не вызывает сомнения, что аэрация усиливает образование ацетальдегида, активируя весь процесс брожения. Имеют ся экспериментальные данные о высокой концентрации ацетальдегида после броже ния более аэрированного сусла, чем после сбраживания менее аэрированного. Аэрация сусла, в частности горячего, способствует удалению Н28 и ЗОз, но мо жет увеличить концентрацию диметил-сульфида[1]. Аэрация не увеличивает содержа ние диацетила в пиве, но повышает ак тивность дрожжей, поэтому на ранних стадиях брожения образуется больше ацетолактата. Это может отрицательно повлиять на количество диацетила в пиве, а следовательно, на качество пива. При недостатке кислорода сбражива ние экстракта замедляется, что также может привести к высокому содержанию диацетила в пиве [1]. Основные потребительские свойства пива — его вкус и аромат, которые зависят от содержания различных, в большей степени летучих соединений, образую щихся в процессе брожения и созревания пива. Незначительное содержание этих соединений не дает возможности опреде лить их с помощью химических методов. Сложность состава и микроконцентрация компонентов позволяют применять мето ды физико-химического анализа, из них наиболее объективный для идентифика ции компонентов — метод газожидкост ной хроматографии [2]. Цель работы — исследование состава летучих продуктов, образующихся при брожении и дображивании пива, обеспечи вающих его вкус и аромат при получении безалкогольного пива с использованием аэрации сусла кислородом воздуха. В задачи исследований входило: опре деление оптимальных параметров про цесса хроматографии для исследования качественного состава летучих компо нентов; определение времени выхода чи стых летучих компонентов; исследование процессов брожения и дображивания при получении безалкогольного пива при по мощи аэрации сусла кислородом воздуха; исследование образцов готового безалко гольного пива и проведение сравнитель ного анализа результатов. Показатель Значение Материал колонки, м Сталь Длинна колонки, м 3,0 Внутренний диаметр колонки, мм 2,0 Твердый носитель неподвижной фазы Chromaton N - AW - HMDS Неподвижная жидкая фаза Carbowax -300 Концентрация НЖФ на твердом носителе,% 15 Объем пробы, мкл 0.5-10.0 Температура термостата колонки, є С 60 Температура испарения, є С 200 Температура детектора, є С 200 Расход газа-носителя, см 3 /мин -1 20 Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, см 3 /мин -1 : Водород 30 Воздух 300 Приготовленное сусло до задачи дрож жей аэрировали кислородом воздуха до следующих концентраций: в контроль ном образце — 6-8 мг/дм 3 в опытном образце — 40-45 мг/дм 3 [3, 4, 5]. Для насыщения сусла кислородом ис пользовали экспериментальную установ ку, состоящую из кислородного баллона, редуктора с манометрами, трубки, гермегимески соединяющей баллон с сосудом, ишюлненным пивным суслом (рис. 1). В аэрированное сусло добавляли дрожжи с нормой задачи 20 млн кл./см 3 и проводили брожение и дображивание 110 классической технологии. Для определения летучих компонен тов в процессе работы был применен газохроматографический анализ (надосадочная колонка), при котором соблюдались определенные параметры хроматографии, оптимальные для максимального разделе ния смеси (табл. 1). Количественную обработку хроматограмм производили вручную, т.е. после определения площадей пиков на хрома-тограмме рассчитывали концентрации компонентов в анализируемом образце С i (мг/дм 3 )без введения калибровочного множителя где Р i , Р СТ — измеряемые параметры хроматографических пиков интересу ющего и стандартного веществ (пло-щади); f i — калибровочный множитель для определяемого соединения относи тельно стандартного вещества, f i = 1; q ст , q см — количества стандартного вещества и анализируемой смеси, ото бранные и смешанные для анализа. До анализа дистиллята пива провели идентификацию летучих компонентов, которые в пиве выявляют следующим об разом: определяют время выхода чистых летучих компонентов и сравнивают с пи ками на хроматограммах. Изданных, представленных на рис. 2-7, можно сделать выводы, что в процессе брожения повышается концентрация всех летучих компонентов в контроль ном и опытном образцах. В опытном об разце с содержанием кислорода в сусле 40-45 мг 02/дм 3 до задачи дрожжей отме чаются более высокие значения уксусного альдегида, высших спиртов и этилового эфира уксусной кислоты по сравнению с контролем. Низкое общее содержание летучих компонентов в обоих образцах можно объяснить более низкой концентра цией начального пивного сусла (7 %). В процессе дображивания снижается концентрация уксусного альдегида, причем в опытном образце его значение несколько выше, чем в контрольном. Концентрации остальных летучих компонентов при до-браживании продолжают расти. После 10-13 сут дображивания накопление выс ших спиртов и этилового эфира уксусной кислоты незначительно. Исходя из этого, следует предположить, что процесс добра живания может занимать 10-13 сут при получении безалкогольного пива. По окончании процесса созревания проводили исследования безалкогольного пива «2его», полученного в лабораторных условиях (табл. 2). Анализ физико-химических показате лей полученного образца готового пива, свидетельствует, что пиво «2его» соот ветствует безалкогольному пиву. На основании проведенных исследова ний можно сделать следующие выводы. В образцах готового пива, полученного с использованием процесса аэрации сусла перед его брожением, идентифицированы следующие летучие компоненты: ацеталь-дегид, этиловый эфир уксусной кислоты, этиловый спирт, н-пропиловый, изобути-ловый, изоамиловый и амиловый спирты. В процессе главного брожения повы шается концентрация всех летучих ком понентов. В опытном образце с содержа нием кислорода в сусле 40-45 мг 02/дм 3 до задачи дрожжей отмечаются более высокие значения ацетальдегида, высших спиртов и этилового эфира уксусной кис лоты по сравнению с контролем. Общее низкое содержание летучих компонентов в обоих образцах (опыт и контроль), по-видимому, является след ствием низкой концентрации начального пивного сусла (7 %). В процессе дображивания снижает ся концентрация ацетальдегида, причем в образце с аэрацией сусла его содержа ние несколько выше, чем в контрольном. Концентрации остальных летучих компо нентов в ходе дображивания продолжают расти, что свидетельствует о процессе созревания пива После 10-13 сут дображивания на копление высших спиртов и этилового эфира уксусной кислоты незначительно, из чего можно сделать вывод, что процесс дображивания при получении безалко гольного пива проводят не более 13 сут. Показатель Значение Аромат Гармоничен Вкус Полный, сбалансированный Массовая доля сухих веществ в начальном сусле, масс.% 7,20 Дейчтвительная степень сбраживания,% 48,33 Массовая доля дейсвительного экстракта, масс.% 3,72 Массовая доля спирта, масс.% 0,48 Содержания мальтозы, г/100см 3 сусла 1,25 Кислотность, к.ед. 2,26 Цвет, цв. Ед. 1,01 Белковая стойкость, пердел осаждения, см 3 /100см 3 17,00
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Как ты провел лето?
- Элементарно - залез в Интернет и не вылезал. Оно меня так и не нашло.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Влияние кислорода на воду, безалкогольные напитки", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru