CN106186490B - 一种凉白开生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种凉白开生产工艺，包括如下步骤：前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；脱气，将前处理得到的洁净水经过脱气处理，得脱气洁净水；UHT加热杀菌，将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌；灌装，UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装；冷却，经过逐级冷却从而得到凉白开产品水。根据本发明的凉白开生产工艺所制备的凉白开，成品电导率≤50μs/cm、pH5.5~7.5，口感好、有熟水感，完全杜绝溴酸盐风险，有利于小分子团通过细胞水通道，更易透过人体细胞被吸收，加速人体新陈代谢，尤其适合工业化大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮用水制备工艺，特别是一种凉白开生产工艺。
背景技术
目前瓶装饮用水的生产工艺基本上是经膜过滤后臭氧杀菌制成。此种方法若原水中溴化物本底含量偏高，生成溴酸盐的风险增加。溴酸盐在国际上被定为2B级的潜在致癌物，它是天然水源在经过臭氧消毒后所生成的副产物。
更为健康的饮用水是熟水。在中医领域，李时珍《本草纲目》中记载了一种神奇的药方——太和汤，即为凉白开，能够“助阳气、行经络”，中医讲究寒为百病之源，因此喝熟水凉白开比喝生水好。日本研究也发现凉白开有促进血液循环，促进体内净化、浮肿、便秘，改善肌肤等的功效。
现代科学研究表明，水加热后从大分子变为小分子团，有利于通过细胞水通道，加速人体新陈代谢。
加热煮沸能显著降低自来水中三卤甲烷(THMs)的质量浓度，去除率达75.99％，卤乙酸的去除率为28.63％。三卤甲烷中三溴甲烷(TBM)去除率为100％。
研究水烧开后pH及电导率的变化趋势发现，纯净水烧开后，pH从初始6.0提高至7.32，并且随着煮沸时间的延长，pH与煮沸时间保持正相关关系，无论任何饮用水水源均能明显提高PH值。
由于凉白开的健康特性，现有技术中已有关于凉白开的生产研究，例如中国专利201510910166.1采用1500～2500MHz的微波加热方式实现“凉白开”纯净水生产，但这种方式与传统凉白开的烧制方法有一定差别，偏离了其健康路线，而且不适合工厂大批量生产。
发明内容
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种凉白开生产工艺，包括如下步骤：前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；脱气，将前处理得到的洁净水经过脱气处理，得脱气洁净水；UHT加热杀菌，将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌；灌装，UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装；冷却，经过逐级冷却从而得到凉白开产品水。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，优选地，所述的粗滤为叠片式过滤，所述的保安过滤采用5μm过滤器。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，优选地，将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为(60～80)℃，脱气工艺时间为1min。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，优选地，所述的UHT加热杀菌的杀菌温度为125℃，持温时间为(5～15)s。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，优选地，UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中进行灌装时的灌装充填温度为(70～80)℃。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，优选地，逐级冷却时将灌装后的产品在冷瓶机中逐级冷却，分四段逐级冷却，一段冷却温度为(50～60)℃，终段冷却温度为(36～40)℃。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，可选地，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃或75℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度50℃，终段冷却温度36℃，得到成品水。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，可选地，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为5s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为80℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度55℃，终段冷却温度38℃，得到成品水。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，可选地，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为15s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度55℃，终段冷却温度38℃，得到成品水。
在根据本发明的凉白开生产工艺中，可选地，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃或80℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度55℃，终段冷却温度38℃，得到成品水。
在采取本发明提出的技术后，根据本发明的凉白开生产工艺，首先将原水经过前处理过滤，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水，经过一级反渗透过滤后，水中盐分去除率达99.8％；将过滤后的洁净水脱气处理，脱去水中微量CO2，提高进水pH值，改善口感；再经过125℃UHT加热杀菌后，使得水分子团簇结构发生一定改变，17O-NMR半高幅宽减小，水分子由大分子变为小分子团，所制得的成品水电导率≤50μs/cm、pH5.5～7.5。
在前段水处理工艺步骤中，反渗透过滤是通过压力差实现水中离子的分离过程，在膜一侧施加压力的过程中会促使O2及CO2微溶于水中。因此通过膜过滤后的洁净水都是微碳酸化的水，含有一定量CO2气体，CO2溶于水后生成H2CO3使水pH降低呈弱酸性。通过脱气工艺，在真空条件下加热使H2CO3分解，脱去CO2气体，提高洁净水pH值，改善水质口感。根据本发明的凉白开生产工艺，通过特定的脱气温度控制使通过脱气后的凉白开水质口感好。
特别地，本发明凉白开生产工艺将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌。液态水中水团簇是若干个单独的水分子以分子间氢键极性结合在一起的中间态结构，团簇中水分子结合数目的不同形成了不同构型的水团簇。外部加热是实现破坏分子间氢键的一种方式，键能吸收热量越高，分子团簇间氢键被破坏程度越剧烈。使用UHT在125℃超过液态水沸点条件下对脱气洁净水进行加热，随着持温时间增加，水分子动能迅速增加，团簇间氢键断裂越剧烈。通过红外谱图发现加热后成品中大分子团簇所占比例减小，总体水分子簇体积减小，水团簇中水分子结合数目以3～5个为主，同时17O-NMR半高幅宽值降低，说明团簇变小且低水分子数目的水团簇构型更稳定，口感越好，更容易被人体吸收代谢。根据本发明的凉白开生产工艺，通过特别选定的UHT持温时间，保证了产品良好口感的同时使水分子更容易被人体吸收代谢。
在灌装和冷却工艺步骤中，充填温度及冷却温度的高低主要影响成品水口感，较高的充填及冷却温度会使水口感发闷，不甘爽，降低充填温度及冷却温度会改善口感，提高凉白开熟水口感品质。根据本发明的凉白开生产工艺，通过特定的充填温度及冷却温度，提升了凉白开熟水口感品质。
根据本发明的凉白开生产工艺所制备的凉白开，在保质期内(室温)对比烧开前后水分子17O-NMR半高幅宽，结果显示如下：
洁净水17O-NMR半高幅宽74Hz
成品水17O-NMR半高幅宽62Hz
根据本发明的凉白开生产工艺所制备的凉白开，成品电导率≤50μs/cm、pH5.5～7.5，口感好、有熟水感，生产过程中不使用臭氧杀菌，完全杜绝溴酸盐风险，有利于小分子团通过细胞水通道，更易透过人体细胞被吸收，加速人体新陈代谢，而且尤其适合工业化大规模生产。
附图说明
图1示出了根据本发明的凉白开生产工艺步骤图
图2示出了根据本发明的凉白开生产工艺前段水处理步骤图
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
实施例1
如图1和图2所示，一种凉白开生产工艺，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为55℃，终段冷却温度为38℃，得到凉白开产品成品水，成品水电导率20μs/cm。
实施例2
如图1和图2所示，一种凉白开生产工艺，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为15s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为55℃，终段冷却温度为38℃，得到凉白开产品成品水，成品水电导率20μs/cm。
实施例3
如图1和图2所示，一种凉白开生产工艺，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为80℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为55℃，终段冷却温度为38℃，得到凉白开产品成品水，成品水电导率25μs/cm。
实施例4
如图1和图2所示，一种凉白开生产工艺，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为5s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为80℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为55℃，终段冷却温度为38℃，得到凉白开产品成品水，成品水电导率23μs/cm。
实施例5
如图1和图2所示，一种凉白开生产工艺，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为50℃，终段冷却温度为36℃，得到凉白开产品成品水，成品水电导率23μs/cm。
实施例6
如图1和图2所示，一种凉白开生产工艺，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为75℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为50℃，终段冷却温度为36℃，得到凉白开产品成品水，成品水电导率23μs/cm。
在采取本发明提出的技术后，根据本发明以上实施例的凉白开生产工艺，首先将原水经过前处理过滤，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水，经过一级反渗透过滤后，水中盐分去除率达99.8％；将过滤后的洁净水脱气处理，脱去水中微量CO2，提高进水pH值，改善口感；再经过125℃UHT加热杀菌后，使得水分子团簇结构发生一定改变，17O-NMR半高幅宽减小，水分子由大分子变为小分子团，所制得的成品水电导率≤50μs/cm、pH5.5～7.5。
在前段水处理工艺步骤中，反渗透过滤是通过压力差实现水中离子的分离过程，在膜一侧施加压力的过程中会促使O2及CO2微溶于水中。因此通过膜过滤后的洁净水都是微碳酸化的水，含有一定量CO2气体，CO2溶于水后生成H2CO3使水pH降低呈弱酸性。通过脱气工艺，在真空条件下加热使H2CO3分解，脱去CO2气体，提高洁净水pH值，改善水质口感。根据本发明实施例的凉白开生产工艺，通过特定的脱气温度控制使通过脱气后的凉白开水质口感好。
特别地，本发明凉白开生产工艺将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌。液态水中水团簇是若干个单独的水分子以分子间氢键极性结合在一起的中间态结构，团簇中水分子结合数目的不同形成了不同构型的水团簇。外部加热是实现破坏分子间氢键的一种方式，键能吸收热量越高，分子团簇间氢键被破坏程度越剧烈。使用UHT在125℃超过液态水沸点条件下对脱气洁净水进行加热，随着持温时间增加，水分子动能迅速增加，团簇间氢键断裂越剧烈。通过红外谱图发现加热后成品中大分子团簇所占比例减小，总体水分子簇体积减小，水团簇中水分子结合数目以3～5个为主，同时17O-NMR半高幅宽值降低，说明团簇变小且低水分子数目的水团簇构型更稳定，口感越好，更容易被人体吸收代谢。根据本发明实施例的凉白开生产工艺，通过特别选定的UHT持温时间，保证了产品良好口感的同时使水分子更容易被人体吸收代谢。
在灌装和冷却工艺步骤中，充填温度及冷却温度的高低主要影响成品水口感，较高的充填及冷却温度会使水口感发闷，不甘爽，降低充填温度及冷却温度会改善口感，提高凉白开熟水口感品质。根据本发明实施例的凉白开生产工艺，通过特定的充填温度及冷却温度，提升了凉白开熟水口感品质。
根据本发明实施例的凉白开生产工艺所制备的凉白开，在保质期内(室温)对比烧开前后水分子17O-NMR半高幅宽，结果显示如下：
洁净水17O-NMR半高幅宽74Hz
成品水17O-NMR半高幅宽62Hz
根据本发明实施例的凉白开生产工艺所制备的凉白开成品水，成品电导率≤50μs/cm、pH5.5～7.5，口感好、有熟水感，生产过程中不使用臭氧杀菌，完全杜绝溴酸盐风险，有利于小分子团通过细胞水通道，更易透过人体细胞被吸收，加速人体新陈代谢，而且尤其适合工业化大规模生产。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本发明并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本发明技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本发明，并且应该包括在本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种凉白开生产工艺，包括如下步骤，
前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；
脱气，将前处理得到的洁净水经过脱气处理，得脱气洁净水；
UHT加热杀菌，将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌；
灌装，UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装；
冷却，经过逐级冷却从而得到凉白开产品水；
所述的粗滤为叠片式过滤，所述的保安过滤采用5μm过滤器；所述的UHT加热杀菌的杀菌温度为125℃，持温时间为(5～15)s；
其中，将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为(60～80)℃，脱气工艺时间为1min；
其中，UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中进行灌装时的灌装充填温度为(70～80)℃；
其中，逐级冷却时将灌装后的产品在冷瓶机中逐级冷却，分四段逐级冷却，一段冷却温度为(50～60)℃，终段冷却温度为(36～40)℃。
2.根据权利要求1所述的一种凉白开生产工艺，其特征在于，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃或75℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度50℃，终段冷却温度36℃，得到成品水。
3.根据权利要求1所述的一种凉白开生产工艺，其特征在于，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为5s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为80℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度55℃，终段冷却温度38℃，得到成品水。
4.根据权利要求1所述的一种凉白开生产工艺，其特征在于，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为15s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度55℃，终段冷却温度38℃，得到成品水。
5.根据权利要求1所述的一种凉白开生产工艺，其特征在于，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、5μm过滤器保安过滤、一级反渗透过滤后，得到电导率≤50μs/cm、pH值自然的洁净水；将前处理得到的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃、脱气工艺时间为1min，得到脱气洁净水；将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持温时间为10s；UHT加热杀菌后的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装充填温度为75℃或80℃；将灌装后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度55℃，终段冷却温度38℃，得到成品水。
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