Cуть водоподготовки состоит в фильтрации жидкости с целью вымещения из нее солей, металлов и вредных микроорганизмов. Способов и устройств, существующих для этого, несколько — выбор конкретного напрямую зависит от характера производственного процесса, для которого требуется очищенная вода.
Важнейший критерий выбора устройства водоподготовки в данной сфере — возможность максимального обеззараживания сырья. Как следствие, способы очистки, предполагающие использование жестких реагентов, здесь неуместны.
В производстве алкогольных и безалкогольных напитков очистка воды от солей, металлов и бактерий производится с помощью окислителей, магнитного воздействия, электродиализа. Для снижения жесткости Н2О используются ионообменные смолы вкупе с таблетированной поваренной солью.
Наибольшее распространение в пищевой промышленности получили следующие методы водоподготовки:
- Механическая фильтрация. Очищает от ржавчины, песчаных крупинок и подобных механических примесей.
- Аэрационный комплекс. Окисляет железо, снижая при этом мутность и цветность сырья.
- Обезжелезивание. Удаление железа и связанных с ним химических примесей в специальном резервуаре.
- Умягчение. Система отделяет соли жесткости и тяжелые металлы от кристаллов воды.
- Обратный осмос. Уникальная установка, проходя через которую, вода очищается от соли, металлов, железа и химических примесей.
- УФ-излучение. Обеззараживание воды.
- Озонирование. Процесс насыщения жидкости озоном, для которого требуется отдельный просторный бассейн, соединенный с озонатором.
Вышеуказанные методы используются как по отдельности, так и комбинированно. Целесообразность применения того или иного способа зависит от требований, предъявляемых к качеству воды.
Основная проблема
Жесткая вода является весьма распространенной проблемой в контексте приготовления кофе. Степень жесткости может варьироваться в зависимости от наличия солей кальция и магния в единице измерения воды и обозначается миллиграммами, а обозначаться ppm или мгл. В некоторых случаях уровень жесткости воды не имеет значения. В частности это касается воды, используемой, например, для полива огорода, тушения пожаров, уборки придомовых территорий, улиц и т.д. Но во многих бытовых и производственных целях использования воды ее жесткость может стать серьезной проблемой — появляется накипь.
Накипь, образующаяся в результате нагревания жесткой воды, существенно повышает расходы электричества, она является сильным теплоизолятором и уменьшает теплопередачу, в некоторых случаях становясь причиной выхода из строя нагревательных элементов, а это значит, что ваша кофемашина в кофейне не будет показывать истинную температуру. Также накипь со временем разъедает уплотнения и резиновые прокладки систем водоснабжения, соедениния бойлера. Смягчить воду для бытовой техники можно с помощью кувшинов с фильтрационными картриджами. Выбирая такой вариант, следует учитывать, что картриджи необходимо своевременно менять, при этом время их использования зависит от жесткости воды и количества человек, проживающих в доме. Дополнительный вариант решения проблемы — приобретать бутилированную воду.
Здоровье
Однозначного решения вопроса о том, какая вода полезнее и лучше, нет. С медицинской точки зрения организму в определенном количестве нужен кальций (для формирования костей) и магний (для здоровья сердца). При этом данные химические элементы значительно лучше усваиваются человеческим организмом из воды, подавляя при этом восприятие тяжелых металлов и уменьшая токсичность некоторых компонентов пищи. Но в избытке такие микроэлементы вредны для организма, поэтому в пищу рекомендуется употреблять воду средней жесткости. Для приготовления кофе важен набор минералов в составе воды, ключевыми из которых являются магний и натрий.
Вода для кофе
Достаточно подробно мы рассказывали о воде для кофе в этой статье.
Чтобы раскрыть тему основательно пообщались с руководителем компании BWT — Дмитрием Щуровым в прямом эфире на канале инстаграм Roasting Brew
Состав воды
Питьевая вода должна соответствовать самым высоким стандартам качества.
Согласно законодательству и “Требованиям к питьевой воде”, она должна быть безупречной с точки зрения вкуса, запаха и внешнего вида. Питьевая вода не должна содержать микробов и соответствовать микробиологическим требованиям.
Вода для приготовления горячих и холодных напитков требует дополнительных свойств с точки зрения:
— Показателя карбонатной жесткости
— Показателя общей жесткости
— Растворенные соли и микроэлементы
pH воды
Общее содержание растворенных веществ / µS (Проводимость)
Натрий, калий, железо, магний, кальций, медь, гидрокарбонат, сульфаты, хлориды, фосфаты,нитраты и т.д.
Общая жесткость / °d (GH)
Бикарбонат кальция и магния,Сульфат кальция и магния, хлориды, фосфаты,нитраты и др.
Карбонатная жесткость / °d (KH)
HCO3- (растворенная углекислота), которая только в сочетании с Ca2+образует нерастворимый карбонат кальция (известь)
Постоянная жесткость (сульфатная жесткость, некарбонатная жесткость)
Некарбонатная жесткость (например, сульфатная жесткость) или постоянная жесткость является частью общейжесткости воды, которая не связана с гидрокарбонатом или карбонатом и, следовательно, в принципе не можетбыть удалена из воды в виде карбоната кальция или магния. Эта не удаляемая часть характеризуется анионами, такими как, например, хлориды, нитраты и сульфаты. Концентрации, в которых присутствуют эти анионы, не играют никакой роли с точки зрения жесткости воды, нопредоставляют информацию о происхождении этих частей.
Тем не менее, эта постоянная жесткость решающим образом влияет на результат, так как она осаждаетсяна высоких температурах от 100°С
GH — KH = Постоянная жесткость
Существует два типа решения проблемы водоподготовки: декарбонизация и умягчение
Декарбонизация (частичное опреснение)
Здесь ионы кальция и магния, также называемые карбонатной жесткостью, удаляются из воды и обмениваются на ионы водорода. Остальные соли остаются в воде.
- Ионы кальция и магния обмениваются на ионы водорода
Результат: процесс осаждения кальция в кофемашине сокращен к минимуму
- без нарушения работоспособностиü независимо от карбонатной жесткости местной воды, на выходе всегда оптимальная/улучшенная карбонатная жесткость
Умягчение
В случае сульфатсодержащей воды в машине образуется или осаждается гипс
В отличие от извести, гипс не легко растворяется в кислоте. Так как сульфат не удаляется из воды в результате декарбонизации, ионы кальция должны быть заменены ионами натрия, чтобы избежать отложений гипса.
- Из гипса = сульфат кальция (трудно растворимый) превращается в сульфат натрия (слабо растворимый)
Результат: процесс осаждения в кофемашине сокращен к минимуму
- без нарушения работоспособности
- натрий как носитель аромата обеспечивает хороший вкус кофе
Исследование Цюрихского университета прикладных наук о минеральном балансе воды при заваривании кофе и компании BWT:
- Влияние изменения соотношения кальция и магния в воде
- Испытание с 3 различными типами воды с одинаковой общей жесткостью в пропорциях 3:1; 1:1 и 1:3 (Ca2+ : Mg2+)
- Другие параметры, такие как степень помола, количество кофе, температура и время экстракции были идентичны
- Оценка органолептических впечатлений от кофе
