Gıda endüstrisinde saf su gereksinimleri ve ekipman teknolojisi

Thread Content

Gıda ve içecek sektörünün su kalitesi gereksinimleri: Gıda ve içecek sektöründe kullanılan su genellikle ön arıtılmış veya saf su olmalıdır; iletkenlik değeri genellikle 10μS/cm’nin altındadır. GB5749-2006 Evsel İçme Suyu Hijyen Standartlarına, CJ94-1999 İçme Suyu Arıtma Standartlarına ve GB 17324-2003 Şişe/Kova İçindeki Saf İçme Suyu Hijyen Standartlarına uygundur. 　　Gıda ve içecek sektörü, bir ulusun vicdanı niteliğindedir. Küresel kirliliğin giderek artması ve insanların sağlığa olan yoğun talebiyle birlikte, gıda ve içecek sektöründen de daha sıkı gereklilikler talep edilmektedir. Sıradan belediye suyu veya yeraltı kuyu suları artık insanların ihtiyaçlarını karşılamakta zorlanıyor. **Günümüzde gıda ve içecek sektörünün yönetimi de, işletmenin kurulması, üretim süreci, bitmiş ürünlerin denetimi gibi alanlarda kapsamlı bir kontrol sistemine kavuşmuştur. Günümüzde birçok gıda ve tüm içecek sektörlerinde gıda hijyeni ve güvenliği lisans sistemi (QS sertifikasyonu) uygulanmaktadır; bu sistem kapsamında kullanılan işlem sularının ve nihai ürün sularının arıtılmış su olması zorunludur ve genellikle saf su cihazlarıyla arıtılmış su kullanılır. 　　Saf su, virüs ve bakteri içermeyen, herhangi bir askıda katı madde ve çözünür tuz içermeyen, ayrıca çeşitli organik ve inorganik kimyasal kirleticilerden arındırılmış içme suyu olarak tanımlanır. Özelliği, son derece berrak ve saf olması, tatlı ve hoş bir lezzete sahip olması, hijyen standartlarına uyması ve kaynatılmadan içilebilir olmasıdır. Günümüzde saf su, yaşam için kullanılan suda, endüstriyel üretimde, sağlık hizmetlerinde, gıda, içecek ve alkollü içki üretiminde, tarımsal üretimde, elektroliz ve boyama işlemlerinde, elektronik, enerji, tekstil ve kağıt üretiminde gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Saf suyu ölçmenin önemli kriterlerinden biri iletkenliktir (yani suyun elektriği iletmeye olan yeteneği). Sudaki yabancı iyonlar ne kadar fazla olursa, iletkenliği o kadar artar (suyun kendisinin iyonlaşması sonucu oluşan H+ ve OH- iyonları da suyun iletkenliğine katkıda bulunabilir). Sıkça bahsettiğimiz damıtık su, damıtma yöntemiyle üretilen saf sudur. Saf içme suyu, yaşam için kullanılan içme suyu hijyen standartlarına uyan suyun ham madde olarak kullanılmasıyla, damıtma, iyon değişimi, ters osmoz ve diğer uygun işleme yöntemleriyle sudaki minerallerin, organik bileşenlerin, zararlı kirleticilerin ve mikroorganizmaların uzaklaştırılması yoluyla üretilen, herhangi bir katkı maddesi (ozon hariç) içermeyen ve doğrudan içilebilen sudur. 　　Gıda ve içecekler için ters osmoz yöntemiyle üretilen saf su cihazlarının ürettiği suyun kalitesi şu standartlara uygundur:
u GB17324-2003 standardına göre şişe/kova şeklinde satılan içme suyu hijyen standartlarına uygundur.
u GB5749-2006 standardına göre evsel içme suyu hijyen standartlarına uygundur.
u CJ94-1999 standardına göre içme suyu kalite standartlarına uygundur.
u GB/T19249-2003 standardına göre ters osmoz su arıtma ekipmanları standartlarına uygundur.
u Gıda, içecek ve alkol endüstrisinin en güncel standartlarına uygundur.

**Gıda ve içecekler için ters osmoz yöntemiyle üretilen saf su cihazlarının kullanım alanları:** Çeşitli meyve sularının, çay içeceklerinin üretiminde kullanılacak saf su; bira üretiminde kullanılacak saf su; süt ürünleri üretiminde kullanılacak su; sebze işleme ve süt üretiminde kullanılacak saf su; çeşitli gıda ürünlerinin üretiminde kullanılacak su; beyaz alkol ve bira üretiminde kullanılacak saf su; gıda ve içecek üretiminde kullanılacak saf su cihazları; kova şeklinde satılan saf su ve maden suyu; otellerde, apartmanlarda ve ofislerde kullanılan içme suyu ekipmanları. 　　Gıda ve içecekler için ters osmoz yöntemiyle saf su üretim ekipmanının özellikleri:
1. Ana bileşenler: Su pompası olarak Güney bölgesinden gelen pompalar kullanılır; RO ters osmoz membranları ise Amerika’dan ithal edilir.
2. Su kalitesinin anlık olarak izlenebilmesi için çevrimiçi ölçüm özelliği bulunur.
3. Programlanabilir kontrol cihazı sayesinde tam otomatik kontrol sağlanır; kullanıcı dostu arayüz sayesinde cihaz sadece bir düğme ile kontrol edilebilir. Ayrıca şebeke suyu kesildiğinde koruma özelliği ve su dolu olduğunda cihazın durması özelliği mevcuttur.
4. Sistem başladığında otomatik olarak yıkanır; bu sayede manuel yıkama zahmetinden kaçınılarak RO ters osmoz membranlarının ömrü uzatılır.
5. Şık ve estetik görünüme sahiptir; güvenlik ve yalıtım özellikleri GLP güvenlik standartlarına uygundur.
6. Yıkama, su üretimi, su seviyesi, su eksikliği ve bakım durumları anlık olarak gösterilir; ayrıca sesli ve ışıklı uyarı özelliği bulunur.
7. Modüler ve hızlı bağlantılı tasarım sayesinde montaj ve bakım daha kolaydır; az alan kaplar ve bakım işlemleri daha pratiktir.
8. RO membranlı cihaz başladığında zamanlanmış otomatik yıkama programı vardır; ayrıca başlangıçta kendi kendine kontrol, su eksikliği uyarısı, elektrik kesintisinde otomatik resetleme, düşük ve yüksek basınç koruma gibi özellikler bulunur. 　　9. Doğrudan şebeke suyu bağlantısı; 10. Kapsamlı satış sonrası hizmetler, 1 yıl ücretsiz garanti (tüketim malzemeleri hariç); Gıda ve içecekler için kullanılan reverse osmosis yöntemiyle saf su üretim cihazlarının giriş suyu olarak şehir şebeke suyu kullanılır: İletkenlik 800 us/cm olduğunda, yumuşatma cihazı kullanılması önerilir. Gıda ve içecekler için kullanılan reverse osmosis yöntemiyle saf su üretim cihazlarının işlem tasarımı: 1. Gıda ve içecek üretimi için gerekli suyun üretilmesinde tek aşamalı reverse osmosis yöntemi kullanılır; işlem akışı şu şekildedir: Orijinal su tankı → Basınç artırıcı pompa → Çok ortamlı filtre → Aktif karbon filtresi → Güvenlik filtresi → Yüksek basınçlı pompa → Birinci aşama reverse osmosis → Saf su tankı. 2. Saf su üretimi için iki aşamalı reverse osmosis yöntemi kullanılır; işlem akışı şu şekildedir: Orijinal su tankı → Basınç artırıcı pompa → Çok ortamlı filtre → Aktif karbon filtresi → Güvenlik filtresi → Yüksek basınçlı pompa → Birinci aşama reverse osmosis → Yüksek basınçlı pompa → İkinci aşama reverse osmosis → Saf su tankı → Ozonla dezenfeksiyon → Bitmiş ürün tankı → Saf su pompası → Mikro gözenekli filtre → Dolum. 3. Maden suyu üretimi için ultrafiltrasyon/nanofiltrasyon yöntemi kullanılır; işlem akışı şu şekildedir: Orijinal su tankı → Basınç artırıcı pompa → Çok ortamlı filtre → Aktif karbon filtresi → Basınç artırıcı pompa → Ultrafiltrasyon → Ara su tankı → Ozonla dezenfeksiyon → Bitmiş ürün tankı → Basınç artırıcı pompa → Mikro gözenekli filtre → Dolum. Reverse osmosis yöntemiyle saf su üretim cihazlarının ön işleme aşaması: Tam otomatik kum filtresi, tam otomatik aktif karbon filtresi ve tam otomatik yumuşatıcıdan oluşur. 　　1. Tam otomatik kum filtresi: Tam otomatik kontrol vanası, fiberglas tank ve farklı oranlardaki kuvars kumu ile oluşur. Ham sudaki askıda katı maddeleri ve bazı kolloidal maddeleri etkili bir şekilde gidererek ham suyun bulanıklığını azaltır. Ve otomatik olarak ters yıkama yapılabilir. Kuvars kum filtreleme, suyun arıtılmasından önce önceden yapılan bir ön işlemdir; bu sayede su arıtımında daha iyi sonuçlar elde edilir ve su kalitesi artırılır. Çünkü musluk suyu, çamur, pas, kırmızı solucanlar, organik maddeler, mikroorganizmalar, mekanik kirler gibi belirli miktarda kir içerir. Bu safsızlıkların varlığı, arıtılmış suyun kalitesini ve arıtma etkinliğini ciddi şekilde olumsuz etkiler. Bu nedenle, arıtma işleminden önce bazı safsızlıkların azaltılması veya giderilmesi gerekmektedir; bu da ön arıtma gerektirir. Kvarts kumu ile ön işlemden sonra, suyun bulanıklığı, renk, kolloidler, organik maddeler, demir, manganez, mikroorganizmalar, uçucu maddeler, çözünmüş gazlar gibi kirleticiler giderilebilir veya belirli bir seviyeye indirilebilir. 　　2. Tam otomatik aktif karbon filtresi: Aktif karbon filtresi, tam otomatik kontrol vanası, kaliteli cam tank ve farklı su arıtma seviyelerine sahip aktif karbondan oluşur. Ham su içindeki ağır metalleri, serbest kloru, kloroform gibi zararlı maddeleri etkili bir şekilde adsorbe edebilir. Ve otomatik olarak ters yıkama yapılabilir. Aktif karbon, zayıf polariteye sahip bir adsorban olup gelişmiş gözenek yapısına ve büyük bir özgül yüzey alanına sahiptir. Bunların arasında, çapı 40 angström’den küçük olan mikrogözeneklerden oluşan iç yüzey alanı, toplam alanın %95’inden fazlasını oluşturur; bu nedenle aktif karbon çok yüksek bir adsorpsiyon kapasitesine sahiptir. Musluk suyunun dezenfekte edilmesinde genellikle suya klor gazı eklenir. Bakterileri öldürme etkisinin sürdürülebilmesi için şebeke içinde kalan klor miktarının 0,5–1 mg/L arasında olması gerekir; ayrıca şebekenin son noktalarında da 0,05–0,1 mg/L arasında kalan klor bulunmalıdır. Artık klorun varlığı, iyon değişim reçinesinin yapısını bozar, mukavemetini azaltır ve kırılmasına neden olur; bu yüzden musluk suyundaki artık klorun uzaklaştırılması gerekir. Aktif karbon, genellikle musluk suyundaki artık klorun %99’undan fazlasını emerek uzaklaştırabilir. Ayrıca aktif karbonun yüzeyinde büyük miktarda hidroksil ve karboksil gibi fonksiyonel gruplar bulunur; bu gruplar çeşitli özelliklere sahip organik maddeleri kimyasal olarak emebilir ve elektrostatik çekim kuvvetleri de devreye girer. Bu nedenle aktif karbon, suda anyon değiştiriciler için zararlı olan humik asit, fulvik asit, lignosülfonik asit gibi organik maddeleri de ortadan kaldırarak tuzdan arındırılmış suyun işlenme kapasitesini artırır. Genellikle %63-86 oranında kolloidal maddeler, yaklaşık %50 demir ve %47-60 organik madde uzaklaştırılabilir. 　　3. Tam otomatik gıda sınıfı yumuşatıcı: Gıda sınıfı yumuşatıcı, tam otomatik kontrol valfi, yüksek kaliteli fiberglas tank ve gıda sınıfı reçineden oluşur. Gıda sınıfı yumuşatıcılar sayesinde sudaki kalsiyum ve magnezyum iyonları etkili bir şekilde uzaklaştırılabilir. Ters osmoz ekipmanının çalışması sırasında kireçlenme nedeniyle ters osmoz membranının kullanım ömrünün etkilenmemesini sağlar. Otomatik olarak yeniden işleme tabi tutularak suyun yumuşatılması, katyon değişim reçinelerindeki değiştirilebilir katyonların kullanılmasıyla suda bulunan kalsiyum ve magnezyum iyonlarının yer değiştirmesine dayanır. Bu süreç aşağıdaki iyon reaksiyonları ile gösterilebilir: Ca2++2RNa=R2Ca+2Na+, Mg2++2RNa=R2Mg+2Na+. Su, reçine tabakasından geçtikten sonra çıkış suyunun sertliği belirli bir değeri aştığında, iyon değişim reçinesi doyar ve artık yumuşatma işlevi göremez. İyon değişim reçinesinin değiştirme kapasitesini geri kazandırmak için reçine yeniden işleme tabi tutulur (“yeniden indirgeme” olarak da adlandırılır). Bu sistem tam otomatik kontrol kullanır, insan müdahalesine gerek yoktur ve çıkış suyunun kalitesi sabittir. 　　4. Güvenlik filtresi: Güvenlik filtresi, ham suyun membrana girmesinden önceki son koruma katmanıdır. Ön işleme sırasında sızan 5μm’den büyük maddeleri etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir. Esas olarak, askıda kalan parçacıkların ters osmoz membran elemanlarına girmesini ve membran yüzeyinde birikerek membran elemanlarını kirletmesini önlemektir. 　　5. Ozon: Geniş spektrumlu, yüksek etkili ve hızlı bir dezenfektandır; işlenmiş sudaki bakterileri ve virüsleri tamamen yok edebilir. 　　6. Ters osmoz cihazı esas olarak yüksek basınçlı pompa, ters osmoz membranı ve kontrol bölümünden oluşur. Yüksek basınçlı pompa, ham suya basınç uygular; su molekülleri RO membranından geçebilirken, sudaki diğer maddeler (mineraller, organik maddeler, mikroorganizmalar vb.) neredeyse tamamen membranın dışında kalır ve yüksek basınçlı konsantre su tarafından taşınamaz. Ters osmoz cihazı, bu projenin ön tuz giderme işleminin merkezidir ve ters osmoz işleminden geçen su, inorganik tuzların, organik maddelerin, mikroorganizmaların ve benzerlerinin büyük bir kısmını ortadan kaldırabilir. Tasarımın mantıklı olup olmaması, projenin yatırım maliyetleri, tüm sistemin ekonomik verimliliği, kullanım ömrü ve kullanımının güvenilirliği ile basitliğiyle doğrudan ilgilidir. Ters osmoz membranları, dünyanın en gelişmiş ultra düşük basınçlı kompozit membranlarından oluşmakta olup, tek bir membranın tuz giderme oranı %99,8’e ulaşmaktadır. Sistem tasarım sıcaklığı 25°C olduğunda, ham su kalitesindeki değişiklikler ve membranın kullanım ömrü gibi faktörler göz önünde bulundurularak, bu sistem paslanmaz çelik basınç kabı içine yerleştirilmiş poliamid kompozit RO membranı kullanmaktadır. Geri kazanım oranı: %50-75, tuz giderme oranı: %98. Genellikle musluk suyu, birinci seviye ters osmoz saf su cihazı sistemiyle işlendikten sonra elde edilen suyun iletkenliği