第八章 瓶裝水

1、第第8章章 瓶裝水瓶裝水 瓶裝水（bottled water），又稱瓶裝飲用水，是指所有密封在容器中，并出售給消費者直接飲用的水。 世界各國對瓶裝水的分類不太一致。我國GB107891996規(guī)定，瓶裝飲用水是指密封于塑料瓶、玻璃瓶或其他容器中不含任何添加劑可直接飲用的水。瓶裝水分為：（1）飲用天然礦泉水;（ 2）飲用純凈水;（3）其他飲用水。一、飲用天然礦泉水一、飲用天然礦泉水（一）（一）天然礦泉水的發(fā)展概況天然礦泉水的發(fā)展概況 國外開發(fā)利用礦泉水較早的是歐洲，興起于國外開發(fā)利用礦泉水較早的是歐洲，興起于19世紀，世紀，20世紀中后世紀中后期發(fā)展迅速。目前歐洲礦泉水產(chǎn)業(yè)已進入成長期，年平均增長

2、率超過期發(fā)展迅速。目前歐洲礦泉水產(chǎn)業(yè)已進入成長期，年平均增長率超過10，遠遠超過歐洲各國同期的工業(yè)大戰(zhàn)速度，且增勢依然不減。目，遠遠超過歐洲各國同期的工業(yè)大戰(zhàn)速度，且增勢依然不減。目前亞洲礦泉水產(chǎn)銷于歐洲相比較低，人均消費量以泰國最高，為前亞洲礦泉水產(chǎn)銷于歐洲相比較低，人均消費量以泰國最高，為70L，其次為韓國、新加坡、印尼和日本，人均消費量超過其次為韓國、新加坡、印尼和日本，人均消費量超過10L，而中東地，而中東地區(qū)印度和巴基斯坦僅區(qū)印度和巴基斯坦僅1L左右，這與這些國家目前的經(jīng)濟實力和人民的左右，這與這些國家目前的經(jīng)濟實力和人民的消費水平是極不相適應(yīng)的。因此，亞洲礦泉水市場發(fā)展空間巨大。消

3、費水平是極不相適應(yīng)的。因此，亞洲礦泉水市場發(fā)展空間巨大。 我國是礦泉水資源豐富的國家，開發(fā)利用歷史悠久，但飲用天我國是礦泉水資源豐富的國家，開發(fā)利用歷史悠久，但飲用天然礦泉水的大規(guī)模開發(fā)始于然礦泉水的大規(guī)模開發(fā)始于20世紀世紀80年代中期，年代中期，80年代末至年代末至90年代年代初達到高潮，初達到高潮，90年代中后期礦泉水市場一度出現(xiàn)低潮，年代中后期礦泉水市場一度出現(xiàn)低潮，90年代末至年代末至今逐漸走向復(fù)蘇。礦泉水資源主要分布在我國東部，山東、河北、吉今逐漸走向復(fù)蘇。礦泉水資源主要分布在我國東部，山東、河北、吉林、黑龍江、遼寧、福建、廣東林、黑龍江、遼寧、福建、廣東7省礦泉水水源數(shù)量較多。我

4、國飲用省礦泉水水源數(shù)量較多。我國飲用礦泉水種類齊全，有偏硅酸型、鍶型、鋅型、溴型、碘型、鋰型、硒礦泉水種類齊全，有偏硅酸型、鍶型、鋅型、溴型、碘型、鋰型、硒型、礦物鹽型、碳酸型等型、礦物鹽型、碳酸型等9個類型，具有良好的開發(fā)利用前景。個類型，具有良好的開發(fā)利用前景。 （二）（二） 天然礦泉水的定義與分類天然礦泉水的定義與分類 1.天然礦泉水的定義天然礦泉水的定義 天然礦泉水是在特定的地質(zhì)條件下形成的一種寶貴的液態(tài)的地下礦產(chǎn)天然礦泉水是在特定的地質(zhì)條件下形成的一種寶貴的液態(tài)的地下礦產(chǎn)資源。礦泉水以其溫度、礦化度、水質(zhì)化學(xué)成分或自由逸出氣體（包資源。礦泉水以其溫度、礦化度、水質(zhì)化學(xué)成分或自由逸出氣

5、體（包括放射性氡氣）等特征來區(qū)別于一般淡水，但通常以其對人體發(fā)生生括放射性氡氣）等特征來區(qū)別于一般淡水，但通常以其對人體發(fā)生生理上的影響為依據(jù)，將其成為醫(yī)療礦泉水。若水的礦化度很高，并且理上的影響為依據(jù)，將其成為醫(yī)療礦泉水。若水的礦化度很高，并且工業(yè)上可以用來開采鹽類，則成為礦化水（工業(yè)礦水），以與礦泉水工業(yè)上可以用來開采鹽類，則成為礦化水（工業(yè)礦水），以與礦泉水相區(qū)別相區(qū)別 。 我國國家標準規(guī)定，飲用天然礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)人我國國家標準規(guī)定，飲用天然礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)人工揭露的未受污染的地下礦泉水：含有一定量的礦物鹽、微量元素和工揭露的未受污染的地下礦泉水：含有一

6、定量的礦物鹽、微量元素和二氧化碳氣體為特征，在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、水溫等動二氧化碳氣體為特征，在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、水溫等動態(tài)在天然波動范圍內(nèi)相對穩(wěn)定。國標還確定了達到礦泉水標準分界限態(tài)在天然波動范圍內(nèi)相對穩(wěn)定。國標還確定了達到礦泉水標準分界限指標如鋰、鍶、鋅、溴化物、碘化物、偏硅酸、硒、游離二氧化碳及指標如鋰、鍶、鋅、溴化物、碘化物、偏硅酸、硒、游離二氧化碳及溶解性固體，其中必須有一項（或一項以上）成分符合規(guī)定指標，即溶解性固體，其中必須有一項（或一項以上）成分符合規(guī)定指標，即可稱為天然礦泉水。國標中還規(guī)定了一些元素和放射性物質(zhì)的限量指可稱為天然礦泉水。國標中還規(guī)定了一些

7、元素和放射性物質(zhì)的限量指標以及衛(wèi)生學(xué)指標。標以及衛(wèi)生學(xué)指標。 法國是對礦泉水中的礦物質(zhì)含量不做規(guī)定，但嚴格規(guī)定凡是礦泉水都法國是對礦泉水中的礦物質(zhì)含量不做規(guī)定，但嚴格規(guī)定凡是礦泉水都必須由醫(yī)療機構(gòu)通過臨床證實確實有療效，然后經(jīng)過法定手續(xù)，報政必須由醫(yī)療機構(gòu)通過臨床證實確實有療效，然后經(jīng)過法定手續(xù)，報政府批準才能稱為礦泉水，否則只能稱為泉水（后者只要在化學(xué)和細菌府批準才能稱為礦泉水，否則只能稱為泉水（后者只要在化學(xué)和細菌學(xué)上安全就可以了）。學(xué)上安全就可以了）。 美國食品和藥品官方協(xié)會美國食品和藥品官方協(xié)會Vol.48：81(1984)給出以下定義：（給出以下定義：（1）淡）淡礦泉水是指從認可的水

8、源中取得的含有礦物質(zhì)的水，其可溶性固體必礦泉水是指從認可的水源中取得的含有礦物質(zhì)的水，其可溶性固體必須在須在250500mg/kg之間；（之間；（2）礦泉水是指全部從許可的水源取得）礦泉水是指全部從許可的水源取得的含有礦物質(zhì)的水，其可溶性礦物質(zhì)固體含量不得少于的含有礦物質(zhì)的水，其可溶性礦物質(zhì)固體含量不得少于500mg/kg；（3）礦物質(zhì)的水是指水質(zhì)符合礦泉水標準，但其中包含有人工加入）礦物質(zhì)的水是指水質(zhì)符合礦泉水標準，但其中包含有人工加入的礦物質(zhì)的水。的礦物質(zhì)的水。 歐洲供水協(xié)會的定義為：天然礦泉水可以理解為一種細菌學(xué)上健全的歐洲供水協(xié)會的定義為：天然礦泉水可以理解為一種細菌學(xué)上健全的水，它是

9、從地下水源礦脈的若干露頭開發(fā)出來的條件：（水，它是從地下水源礦脈的若干露頭開發(fā)出來的條件：（1） 具有獨具有獨特的質(zhì)量，有益于健康的性質(zhì)；（特的質(zhì)量，有益于健康的性質(zhì)；（2）每）每1kg水在裝瓶前后，都含有水在裝瓶前后，都含有不少于不少于1 000mg溶解的鹽類或溶解的鹽類或250mg二氧化碳氣體，這種水具有生理二氧化碳氣體，這種水具有生理上有益的性質(zhì)。上有益的性質(zhì)。FAO/WHO的定義的定義 1981年，年，F(xiàn)AO/WHO聯(lián)合食品法典委員會確立了瓶裝天然礦泉聯(lián)合食品法典委員會確立了瓶裝天然礦泉水的定義。水的定義。（1）以含有一定比例的礦物鹽和微量元素或其他組分為特征；）以含有一定比例的礦物鹽

10、和微量元素或其他組分為特征；（2）它是直接取自天然的或鉆孔而獲得的地下含水層的水；）它是直接取自天然的或鉆孔而獲得的地下含水層的水；（3）由于天然礦泉水成分組成的恒定性，流量和溫度的穩(wěn)定性，）由于天然礦泉水成分組成的恒定性，流量和溫度的穩(wěn)定性，要適當(dāng)考慮其自然波動周期；要適當(dāng)考慮其自然波動周期；（4）天然礦泉水是在保證原水細菌學(xué)純度的條件下采集的；）天然礦泉水是在保證原水細菌學(xué)純度的條件下采集的；（5）它是在靠近水源露頭處，并具備特定的衛(wèi)生措施下裝瓶的；）它是在靠近水源露頭處，并具備特定的衛(wèi)生措施下裝瓶的；（6）除許可的規(guī)定外，不得進行任何處理；）除許可的規(guī)定外，不得進行任何處理；（7）必須與

11、相應(yīng)的標準規(guī)定的所有條款相符。）必須與相應(yīng)的標準規(guī)定的所有條款相符。 國際水質(zhì)協(xié)會國際水質(zhì)協(xié)會IBWA認可的標準認可的標準（1）水質(zhì)分類：）水質(zhì)分類： 1）海拔）海拔02500m稱為泉水（稱為泉水（spring water）；）；2）海拔）海拔2500m以上稱為山泉水（以上稱為山泉水（mountain spring water）。）。（2）水源地直徑）水源地直徑10km內(nèi)，不可有造成水質(zhì)污染的因素存在（例如工廠、內(nèi)，不可有造成水質(zhì)污染的因素存在（例如工廠、住宅、農(nóng)場等）；住宅、農(nóng)場等）；（3）其出水是自然涌出，而非人工馬達抽??；）其出水是自然涌出，而非人工馬達抽取；（4）必須經(jīng)過各巖層濾過，并

12、且經(jīng)化驗含有豐富的自然礦物質(zhì)，此礦物系）必須經(jīng)過各巖層濾過，并且經(jīng)化驗含有豐富的自然礦物質(zhì)，此礦物系天然產(chǎn)物，非添加而成；天然產(chǎn)物，非添加而成；（5）水質(zhì)必須經(jīng)）水質(zhì)必須經(jīng)10年以上不斷檢驗，礦物質(zhì)含量穩(wěn)定，不會產(chǎn)生礦物質(zhì)缺年以上不斷檢驗，礦物質(zhì)含量穩(wěn)定，不會產(chǎn)生礦物質(zhì)缺乏或不足；乏或不足；（6）礦泉水必須在水源地包裝完成，一切裝箱、封罐等作業(yè)必須在）礦泉水必須在水源地包裝完成，一切裝箱、封罐等作業(yè)必須在24h內(nèi)內(nèi)完成無菌包裝，不能以其他容器裝載到他處包裝；完成無菌包裝，不能以其他容器裝載到他處包裝；（7）凡獲國際水質(zhì)協(xié)會認可及）凡獲國際水質(zhì)協(xié)會認可及IBWA標志后，必須每年接受國際水質(zhì)協(xié)會標

13、志后，必須每年接受國際水質(zhì)協(xié)會不定期抽查，如未達標準，立即撤銷認可及標志。不定期抽查，如未達標準，立即撤銷認可及標志。 對天然礦泉水不同的國家有不同的定義，大多對天然礦泉水不同的國家有不同的定義，大多數(shù)國家對天然礦泉水仍保持著如下普遍定義：數(shù)國家對天然礦泉水仍保持著如下普遍定義：（1）是從地下水源礦脈的若干天然露頭開發(fā)出來的；（2）水中含有天然無機鹽在1000mg/L以上，或者含游離二氧化碳在250mg/L以上； （3）對人體生理上具有有益健康的特性；（4）礦泉水的微生物特征性應(yīng)符合世界衛(wèi)生組織飲用水的國際標準。2 .天然礦泉水的分類天然礦泉水的分類天然礦泉水的分類方法很多，可以按照礦泉水的溫

14、度、滲透壓、pH、緊張度（刺激度）、礦泉水涌出的方式以及水文地質(zhì)學(xué)等來分類。目前國外分類標準極不統(tǒng)一，不但在各國之間，甚至在一國之內(nèi)其分類亦往往不統(tǒng)一，故給礦泉水的應(yīng)用以及研究帶來了很大的困難。目前生產(chǎn)中對天然礦泉水的分類主要按礦泉水中的化學(xué)成分來進行。按溫度分類按溫度分類 國際礦泉分類法 冷泉：20以下；微溫泉：2537；溫泉：3742；高溫泉：42以上。按滲透壓分類按滲透壓分類 （1）低張泉；（2）等張泉；（3）高張泉按按pH分類分類 強酸性泉，pH2；酸性泉，2pH4；弱酸性泉，4pH6；中性泉，6pH7.5；弱堿性泉，7.5pH8.5；堿性泉，8.5pH10；強堿性泉，pH10。按緊張

15、度（或刺激度）分類按緊張度（或刺激度）分類 （1）緩和性礦泉（2）緊張性礦泉按礦泉水中的化學(xué)成分分類按礦泉水中的化學(xué)成分分類 根據(jù)俄羅斯的分類體系，按照礦泉水所含礦物質(zhì)的離子成分，可分為以下6大類:（1）碳酸氫鹽型（2）氯化物型（3）硫酸鹽類（4）成分復(fù)雜的礦泉（5）含有生物活性離子的礦泉（6）含氣體的礦泉按礦泉涌出形式分類按礦泉涌出形式分類 此分類是依礦泉涌出形式以及涌出地方的地質(zhì)條件而劃分的: （1）自噴泉（2）脈搏泉（3）火山泉 （三）（三） 礦泉水化學(xué)成分的表示方法礦泉水化學(xué)成分的表示方法礦泉水的主要理化特征可用庫爾洛夫式表示，其形式如下：礦泉水的主要理化特征可用庫爾洛夫式表示，其形式

16、如下：SPMpHTQ式中式中 SP所含氣體微量元素所含氣體微量元素 M總固體成分含量，及總礦化度，總固體成分含量，及總礦化度，g/L pH酸堿度酸堿度 T礦泉水溫度，礦泉水溫度， Q泉水涌出量，泉水涌出量，L/s或或t/d關(guān)于陰陽離子濃度，一般認為以關(guān)于陰陽離子濃度，一般認為以25mmol/L為標準，有的以為標準，有的以10mmol/L為標準，也有人認為為標準，也有人認為5mmol/L即可列入式中。如遼寧興城即可列入式中。如遼寧興城礦泉水中含有的各種成分以公式法表示如下：礦泉水中含有的各種成分以公式法表示如下：Rn25.99(ME)H2SiO30.975（mmol/L）F0.0037（mmol

17、/L）M4.294（g/L） pH（7.3）T（63.6）Q（150t/d）從上述公式可以看出，興城礦泉水含氡氣為從上述公式可以看出，興城礦泉水含氡氣為25.99 ME，可溶性硅酸，可溶性硅酸30.975g，氟，氟0.003 7g，總礦化度，總礦化度4.29g/L，陰離子主要是，陰離子主要是Cl為為83.25mmol/L，陽離子中主要是，陽離子中主要是Na+ 為為64.48 mmol/L，Ca2為為30.40 mmol/L，pH為為7.3，泉溫為，泉溫為63.6 ，涌出量為每晝夜，涌出量為每晝夜150t。 （四）礦泉水化學(xué)成分的形成（四）礦泉水化學(xué)成分的形成 礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)人

18、工礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)人工揭露的、未受污染的地下礦水；含有一定揭露的、未受污染的地下礦水；含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體；量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體；在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、水溫在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、水溫等動態(tài)在天然波動范圍內(nèi)的相對穩(wěn)定。等動態(tài)在天然波動范圍內(nèi)的相對穩(wěn)定。1.礦泉水的元素組成礦泉水的元素組成 第一組，水中溶解物的主要元素：鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鋁、氯、硫、氮、氧、氫、碳、硅。 第二組，不多的元素：鋰、鍶、鋇、鉛、鎳、鋅、錳、銅、碘、氟、硼、磷、砷。 第三組，有的含量極少的元素：鉻、鈷、鈾、銦、鎵、鍺、鋯、鈦、釩、汞、鉍、鎘、鎢、硒

19、、鉬、銀、金、鉑、錫、銻。 第四組，放射性元素：鐳、釷、氡等。2.礦泉水的變質(zhì)作用礦泉水的變質(zhì)作用 脫氣作用脫氣作用 脫硫酸作用脫硫酸作用 陽離子交換作用陽離子交換作用3.礦泉水的氣體成分礦泉水的氣體成分 含氣的礦泉水在醫(yī)療特性上意義很大。碳酸水、硫化氫水與放射性水都是含氣體的水。礦泉水重常見的氣體成分包括氧氣、二氧化碳、氮氣、甲烷、硫化氫和氫氣等六種。天然水中的氣體可以從大氣中來，也有從生化作用產(chǎn)生，還有一種是由水的變質(zhì)和放射性物質(zhì)的衰變而來 （五）（五） 礦泉水分布的一般規(guī)律礦泉水分布的一般規(guī)律 礦泉水來自地下緩慢循環(huán)帶（地下徑流變緩，水的交換變慢），存在于流動的深部地臺區(qū)（相對穩(wěn)定區(qū)）5

20、00600m深處，在褶皺區(qū)有大構(gòu)造斷裂帶時可達10002000m（熱水），混有較古老的緩慢交替水，永久儲量大于動力資源。巖石中的鹽分以很慢的速度被沖刷下來，水的成分能長期保持恒定。這類水有重碳酸鹽型礦泉和溫泉、硫酸鹽氯化物型礦泉、堿性礦泉和溫泉。 礦泉水有“儲藏”特征，即水的經(jīng)歷很復(fù)雜，包括淤泥沉積到巖石成巖作用所有各階段的殘余水，或包括滲透到巖石裂隙和孔隙中去的后生“封存水”。（六）飲用礦泉水評價（六）飲用礦泉水評價 對于礦泉，首先要進行地質(zhì)勘探工作，開展礦泉形成和貯存條件的研究，礦泉水資源及動態(tài)研究，礦泉水物理化學(xué)特征及運動條件研究，礦泉水資源動態(tài)的研究和醫(yī)療特性的研究。在我國，礦泉水的開

21、發(fā)應(yīng)具有水源地的勘察報告，符合國家飲用天然礦泉水標準，并經(jīng)技術(shù)審查認可后，方可著手進行飲料礦泉水的開發(fā)。 飲料天然礦泉水的水質(zhì)，必須符合國家標準GB8537-1995飲用天然礦泉水的規(guī)定，其中的界限指標和某些元素和組分的限量指標及污染物指標和微生物指標等必須符合飲用天然礦泉水標準的規(guī)定。評價方法：評價方法： 元素普查 水中成分分析 放射性分析測定總、放射性 微生物學(xué)檢查 礦泉水引 水精 濾粗 慮充 氣沉 淀封 蓋罐 裝壓 縮凈 化CO21.天然礦泉水有不含碳酸氣和含碳酸氣兩種，其處理和生產(chǎn)工藝也不同。不含碳酸氣的天然礦泉水生產(chǎn)流程如圖所示：不含碳酸氣的天然礦泉水生產(chǎn)流程如圖所示：（七）飲用天然

22、礦泉水的生產(chǎn)工藝（七）飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝含碳酸氣的天然礦泉水的工藝流程含碳酸氣的天然礦泉水的工藝流程CO2粗濾水氣水分離引 水礦泉水壓縮滅 菌凈化充 氣精濾罐 裝封 蓋2.飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝要點飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝要點 引水 曝氣 過濾 滅菌 充氣 罐裝 3.礦泉水生產(chǎn)中存在的質(zhì)量問題礦泉水生產(chǎn)中存在的質(zhì)量問題 礦泉水生產(chǎn)過程中，如果處理不當(dāng)，經(jīng)過一定時間的貯藏，礦泉水會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。 變色變色 沉淀沉淀 微生物微生物 （八）人工礦泉水生產(chǎn)工藝（八）人工礦泉水生產(chǎn)工藝 1.人工礦化水工藝原理和礦化材料介紹人工礦化水工藝原理和礦化材料介紹 對二氧化碳浸蝕難溶的碳酸鹽制取礦化水

23、的原理及制作工藝簡單介紹如下： （1）二氧化碳的作用二氧化碳的作用 （2）礦化方法礦化方法 2.國內(nèi)人工凈化、礦化裝置結(jié)構(gòu)原理簡介國內(nèi)人工凈化、礦化裝置結(jié)構(gòu)原理簡介 該類凈水礦化器主要由凈水和礦化兩個裝置組成，兩個筒體設(shè)于公用的底盤上為符合使用要求，筒體采用高強度搪瓷或不銹鋼材料，管路全部為不銹鋼材料。 飲用水（自來水）首先流入細網(wǎng)和裝有活性炭的凈水器進行過濾和消毒，將水中的有害物質(zhì)（如氯氣、酚、農(nóng)藥、氰化物及汞、鎘、鉻等）除去，使水質(zhì)變得清澈、無色、無臭，然后流經(jīng)中間的消毒器，將殘留于水中的有害物質(zhì)除去（消毒過程也可放在礦化過程之后）再進入礦化容器。三個關(guān)鍵點：三個關(guān)鍵點：（1）活性炭的選擇

24、問題 （2）活性炭凈水器結(jié)構(gòu)的設(shè)計選擇問題（3）消毒方法選擇 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝 經(jīng)人工礦化的礦泉水進行過濾、殺菌、罐裝等工藝過程而制得產(chǎn)品，具體操作要點與生產(chǎn)其它清涼類飲料相同。 二、二、 飲用純凈水飲用純凈水1.飲用純凈水的定義飲用純凈水的定義 我國1985 年8月頒布的生活飲用水衛(wèi)生標準(GB57491985)，標準將飲用純凈水定義為“以符合生活飲用水衛(wèi)生標準的水為原料，通過電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法及其他適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫模芊庥谌萜髦星也缓魏翁砑游锟芍苯语嬘玫乃?。標準?guī)定，純凈水的各項指標要符合以下要求(見表86)。表表8-6 飲用純凈水質(zhì)量指標飲用純凈水質(zhì)量指標項 目 指 標項 目 指 標感官指標氯化物（CN）/mg.L-1 0.002色度（度） 5（無異色）揮發(fā)酚（苯酚）/mg.L-