Глава 3. Вода химический состав и свойства воды

Состав воды. В пивоваренном производстве, при приготовлении безалкогольных и слабоалкогольных напитков вода является техно­логическим сырьем. В напитках ее содержится 90—95%. Кроме того, вода используется для замачивания зерна, мойки оборудования и тары и др. Общий расход воды на 1 м³ конечного продукта составляет 20—25 м³ в производстве пива, около 15 м³в производстве напитков. Поэтому к качеству воды предъявляются повышенные требования.

Вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношений:!,-безвредна по химическому составу и обладать каче­ствами питьевой воды, быть прозрачной, бесцветной, без запаха и привкуса.

В чистой природной воде всегда содержатся растворимые соли, которые оказывают влияние на вкус напитков, а также на фермен­тативные процессы. Для производства пива очень важен солевой со­став, и от него в значительной мере зависит вкус пива. Содержание солей можно скорректировать соответствующей обработкой. В хоро­шей- воде не должны присутствовать такие вещества, как NaHCO₃, NH₂, CO₂, HNO_r Для питьевой воды существуют ограничения по микробиологическим, токсикологическим показателям и по компо­нентам, ухудшающим ее органолептические свойства.

Общее микробное число, то есть число микроорганизмов в 1 см³, не должно превышать 50, бактерии группы кишечных палочек в 100 см³д<*лжны отсутствовать.

Безвредность природной питьевой воды по вредным химическим веществам и веществам антропогенного происхождения следующая: в ней должно содержаться не более (мг/дм³): алюминия 0,5; бария 0,1;;бериллия 0,0002; бора 0,5; кадмия 0,001; мышьяка 0,05; меди 1; молибдена^Г0,25; никеля 0,1; ртути 0,0005; свинца 0,03; селена 0,01; стронция 7;0; фторидов 1,2-1,5; хрома 0,05; цианидов 0,035.

В процессе обработки воды в системе водоснабжения допустимо поступление вредных веществ не более (мг/дм³): хлороформа (при хлорировании) — 0$2; формальдегида (при озонировании) — 0,05; полиакрияамида —2; активированной кремнекислоты — 10.

Компонентов, ухудшающих органолептические показатели воды, должно быть не более, мг/дм³: железа 0,3; марганца 0,1; меди (суммар­но) 1; сульфатов 500; хлоридов 350; цинка 5; нитратов 45; полифос­фатов 3,5; озона остаточного 0,3; хлора остаточного свободного 0,3— 0,5, связанного 0,8-1,2, Присутствие солей железа в больших количе­ствах нежелательно, так как они взаимодействуют с полифенольными веществами сырья и ухудшают цвет и вкус пива и напитков.

ОбщаЯ;0^-радиоактивность должна быть не более 0,1 Бк/дм³, об­щая р-радиоактивность не более 1,0 Бк/дм³.

Растворенные в воде соли кальция и магния характеризуют ее жесткость. Жесткость воды выражается в миллимолях Са и Mg, со­держащихся в 1 дм³ воды. Один ммоль/дм³ жесткости соответствует 40,08 мг Са²⁺ или 24,32 мг Mg²⁺ в 1 дм³ воды. Ранее применялась единица измерения 1 мг-экв/дм³, что соответсвовало 20,04 мг Са²⁺ или 12,16 мг Mg²⁺ в 1 дм³ воды.

По жесткости (в ммоль/дм³) воду классифицируют следующим образом: до 0,75 — очень мягкая; 0,75—1,5 — мягкая; 1,5—2,25 — средней жесткости; 2,25—3 — довольно жесткая; 3—5 — жесткая; свыше 5 — очень жесткая.

Различают жесткость временную, постоянную и общую.

Временная (карбонатная, устранимая) жесткость обусловлена при­сутствием растворимых в воде гидрокарбонатов fCa(HCO₃)₂ и MgtHCOJj], которые при кипячении переходят в нерастворимые в воде карбонаты СаСО, и MgCO.:

Са(НСО.),-> СаСО₃4.+ СО,Т+ Н,О; Mg(HC0₃)^ MgC0₃4. + CO₂t + Н₃О.

Карбонаты выпадают в осадок, диоксид углерода улетучивается и вода умягчается.

Постоянная жесткость (некарбонатная) характеризуется содер­жанием сульфатов кальция и магния, хлоридов, нитратов и дру­гих, кроме гидрокарбонатов, солей. При кипячении эти соли оста­ются в растворе.

Общая жесткость слагается из временной и постоянной. По тре­бованиям санитарных норм общая жесткость питьевой воды должна быть не более 7 ммоль/дм³. Требования технологии более строгие: жесткость воды, используемой для приготовления пива и безалко­гольных напитков не выше 3. Воду, предназначенную для приготов­ления безалкогольных и слабоалкогольных напитков, следует умяг­чать до жесткости 0,35 ммоль/дм³.

Органические соединения, содержащиеся в воде, определяются количеством кислорода, требуемого для их окисления. Этот показатель характеризует окисляемость перманганатная, которая должна быть не более 5. Общая минерализация (сухой остаток) — не выше 1000 мг/дм³.

Свойства воды. Соли, содержащиеся в воде, влияют на вкус, аро­мат, цвет, органолептические показатели пива, то есть они химичес­ки активны или химически неактивны в зависимости от их способ­ности реагировать с солями солода.

Химически активные влияют на изменение рН затора — это кар­бонаты и сульфаты кальция, магния, натрия и калия, хлориды кальция и магния.

Карбонаты и особенно гидрокарбонаты [Na-CO,, NaHCO,, СаС0₃, Са(НСО₃)₃, MgCO₃, Mg(HCO₃),, K₂CO,, TCHCO,], обла­дая щелочными свойствами, понижают кислотность пивного зато­ра, что отрицательно сказывается на последующих стадиях приго­товления пива. В производстве безалкогольных и слабоалкогольных

напитков повышенное содержание этих солеи приводит к перерас­ходу лимонной кислоты.

Сульфаты и хлориды кальция придают пиву полноценную и тонкую хмелевую горечь, магния — терпкий вкус, натрия — быс-троисчезающую хмелевую горечь. Хлорид-ионы придают опреде­ленную сладость.

Некоторые вещества влияют на ход технологического процесса, как, например, нитрит-ионы. В концентрации более 2 мг/см³ они являются ядом для дрожжей, на которые также отрицательно влияет медь.

Присутствие силикат-ионов после их взаимодействия с ионами кальция и магния вызывает оксалатное помутнение пива.

Для приготовления светлых сортов пива используют в основном мягкую воду. Для темного пива жесткость может быть выше. Некото­рые специалисты считают, что для светлого пива вода должна иметь карбонатную жесткость около 0,4 и некарбонатную 0,2—0,4 ммоль/дм³; для темного пива карбонатную 1,5—2,4, а некарбонатную — незначи­тельную. В жесткой воде хмель дает более грубую горечь, цвет сусла получается более темным.