Apa în industria alimentara!

Apa în industria alimentară

Apa este elementul indispensabil vieţii, constituid un factor important în aproape toate procesele de producţie industrială. Apa este foarte mult raspândită în natură, în toate trei stările de agregare, sub formă lichidă în râuri, mlaştini, lacuri, mări sau oceane şi sub formă solidă sau gheaţă.

Ea acoperă mai mult de 70% din suprafaţa pământului atât lichidă cât şi solidă fiind, necesară vieţii de pe pământ şi constituie o mare parte a lucrurilor vii.

În industria alimentară apa are întrebuinţări multiple în procesul tehnologic ca: materie primă sau auxiliară; apă de spălare; apă de sortare; apă de răcire şi de transport al diverselor materiale. Necesarul de apă al diferitelor subramuri ale industriei alimentare, se stabileşte în funcţie de procesele de producţie şi diversitatea tehnologiilor de fabricaţie.

Apa potabilă este definită ca fiind acea apă care prezintă caracteristici proprii consumului şi care prin consum nu prezintă pericol pentru sănătatea consumatorului. Apa folosită în procesele tehnologice ale industriei alimentare, trebuie să corespundă unor caracteristici care să asigure calitate corespunzătoare a produselor alimentare, să fie potabilă şi să aiba caracteristici organoleptice corespunzătoare.

Gustul şi mirosul apei depind de compoziţia chimică, temperatură şi prezenţa unor substanţe volatile.

Excesul unor substanţe minerale duc la modificarea gustului.Excesul de dioxid de carbon produce un gust acrişor, iar cel de hidrogen sulfurat,

respingător.Mucegaiurile şi purinul produc gust sărat, iar fecalele gust dulceag.Culoarea apei este dată de substanţele dizolvate în apă, care pot proveni din sol sau urmare

poluării acesteia.Duritatea apei este dată de sărurile de calciu şi magneziu aflate în soluţie, care pot fi

carbonaţi, cloruri, sulfaţi, nitraţi, fosfaţi sau silicaţi.Reziduul fix la 105º reprezintă totalitatea substanţelor depuse prin încălzire la această

temperatură.Indicatorii bacteriologici ai apei acceptaţi,pe baza recomandărilor OMS în majoritatea

ţărilor sunt: germenii mezofili aerobi, bacteriile coliforme, streptococii fecali şi bacteriofagii(tifici vi şi coli).

Apa tehnologică pentru industria alimentară trebuie să aibă caracteristici microbiologice normale. În afara condiţiilor de potabilitate stabilite de STAS se recomandă absenţa actinomicetelor, a bacteriilor feruginoase şi manganoase care formează precipitate mucilaginoase în apă midificând proprietaţile organoleptice.

Stabilirea necesarului de apă într-o întreprindere de industrie alimentară va lua în calcul:-apă pentru procesul tehnologic;-apă pentru nevoile proprii ale personalului;-apă pentru întreţinerea căilor de acces, a eventualelor zone verzi şi apă de rezerva necesară combaterii incendiilor.

Debitul de apă necesar producţiei este diferit, în funcţie de specificul procesului tehnologic, de utilajele folosite şi de caracteristicele materiei prime ultilizate.

Necesarul de apă pentru nevoile personalului(apă de baut, cea necesară menţinerii igienei angajaţilor in timpul producţiei) cât şi cel necesar rezervelor pentru combaterea incendiilor se stabileşte în conformitate cu prevederile normativelor în vigoare.

Necesarul de apă pe metru pătrat şi zi pentru întreţinerea căilor de acces este de 2 -3 litri, iar pentru spaţiile verzi de 1,5-2 litri.

Indicatorii biologici au o mare stabilitate,indicând calitatea apei, nu numai în momentul analizei, ci şi pe o perioadă lungă de timp. Pentru a putea interpreta condiţiile biologice impuse de STAS-ul 1342/1991 se impune definirea noţiunilor de placton, tripton şi seston.

Plactonul este reprezentat de organismele libere din masa apei.Triptonul este reprezentat de conţinutul abiotic al apei format din detritus organic şi /sau

mineral, resturi vegetale, resturi de insecte şi animale(păr, pene, fir de lâna etc.)Sestonul este format din plactonulşi triptonul apei.În timpul procesării alimentelor apa vine în contact cu materiile prime sau reprezintă o

materie primă de bază. Aceasta impune necesitatea ca apa utilizată în industria alimentară să corespundă standardului de calitate pentru apa potabilă. În fiecare sector al industriei alimentare există reglementări specifice referitoare la calitatea apei întrebuinţate. Dacă apa necesară procesării alimentelor nu provine de la uzinele de apă,care asigură potabilitatea, ci este asigurată din surse subterane sau de suprafaţă proprii, se impune verificarea ei din punct de vedere sanitar şi tratare înainte de utilizare.

Condiţii de calitate pentru apă

Proprietăţi Unităţi de măsură

Valori admise Limite excepţionale

Metode de analiză

1 2 3 4 5

Idicatori senzoriali

Mirosul Grade,maximum 2 2 STAS 6324-61

Gustul Grade,maximum 2 2 STAS 6324-61

Indicatori fizici

Culoarea Grade,maximum 15 30 SR ISO 7887:97

Turbiditatea Grade,maximum 5 10 STAS 6323-76

Indicatori chimici

pH-ul Unităţi pH 6,5-7,4 Maximum 8,5 SR ISO 10260:96

Rziduu fix la 105ºC mg/l 100-800 30-1200 STAS 3638-76

Duritate totală Grade,maximum 20 30 STAS 3026-76

Calciu mg/l,maximum 100 180 STAS 3662-90SR ISO 7980:97

Magneziu mg/l,maximum 50 80 STAS 6674-77SR ISO 7980:97

Fier mg/l,maximum 0,1 0,3 SR ISO 6332-96

Cloruri mg/l,maximum 250 400 STAS 3049-88

Sulfaţi mg/l,maximum 200 400 STAS 3069/87

Nitriţi mg/l,maximum 0 0.3 STAS 3048/1-77

Indicatori bacteriologici

Numărul total de germeni:

-instalaţii centrale

nr./ml,maximum

<20 -

STAS 3001-91

Proprietăţi Unităţi de măsură

Valori admise Limite excepţionale

Metode de analiză

cu apă dezinfectată -instalaţii centrale

cu apă nedezinfectată-surse locale

<100

<300

-

-

Bacterii coliforme


cu apă dezinfectată


cu apă

nedezinfectată

-surse locale

nr./l apă

0

<3

<10

-

-

-

STAS 3001-91

Indicatori biologici

Organisme vizibile cu ochiul liber

absent - STAS 6329-90

Condiţii speciale pentru apa folosită în

industria alimentară

Deoarece vine în contact cu materiile prime prelucrate sau reprezintă o materie primă de bază pentru obţinerea unor produse alimentare, apa utilizată în industria alimentară trebuie să corespundă standardului de calitate pentru apă potabilă.

Cu toate acestea, în fiecare sector al industriei alimentare există reglementări specifice referitoare la calitatea apei întrebuinţate. De obicei, apa necesară industriei alimentare provine de la uzinele de apă care asigură apă potabilă. Acolo unde nu este posibil acest lucru, trebuie folosită fie apă subterană, fie apă de suprafată, care.însă, trebuie verificată din punct de vedere sanitar şi tratată înainte de utilizare.

Apa în industria amidonului şi a produselor pe bază de amidon

În industria amidonului se foloseşte apă cu duritate de maximum 15º germ.

Apa trebuie să fie transparentă, lipsită de mirosuri şi de materii în suspensie şi să corespundă din punct de vedere microbiologic. Culoarea maronie a amidonului este datorată materiei organice de natură animală iar cea gălbuie compuşilor fierului. Indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru obţinerea amidonului sunt prezentate în Tabelul 2.

Indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru industria amidonului

Indicatori de calitate

Denumirea Unităţi de măsură

Valoarea Denumirea Unităţi de măsură

Valoarea

Reziduu fix mg/l 400-600 Nitraţi mg/l 0

Oxid de calciu mg/l 120 Nitriţi mg/l 0

Oxid de magneziu

mg/l 20 Alcalinitate mg/l 4-5

Fe2O3 + Al2O3

mg/l <0,5 Oxigen mg/l 2,5

Cloruri mg/l 60 Amoniu mg/l 0

Sulfati mg/l 70 Duritate ºgerm <15

Necesarul de apă în industria amidonului

Produsul Amidon din cartofi Amidon din porumb Amidon din grâu

20 10 11,5

Apa în industria zahărului

În industria zahărului, apa se foloseşte pentru transportul sfeclei de zahăr, pentru diferite etape ale procesului tehnologic(extracţie, purificare etc.), pentru a obţine un agent termic necesar concentrării prin vaporizare, pentru spălarea şi igienizarea utilajelor şi a spaţiilor de fabricaţie şi în scopuri sanitare.

Apa folosită în industria zahărului trebuie să fie foarte limpede, cu duritate mică dacă este posibil, şi fără mirosuri şi gusturi străine. De asemenea, trebuie să conţină cantităţi cât mai mici de sulfaţi, săruri de calciu sau săruri alcaline.Materia organică poate crea dificutăţi prin descompunerea zahărului la extracţia sa din sfeclă. Din acest motiv, apa cu conţinut de compuşi organici nu este potrivită pentru spălarea filtrelor-presă sau pentru stingerea pietrei de var folosite în procesul tehnologic. Sulfaţii produc o culoare gri zahărului. Nitriţii împiedică indirect cristalizarea sa iar fierul şi manganul îl colorează. La spălarea sfeclei apa trebuie să aibă temperatura de 15...18ºC pentru evitarea pierderilor de zahăr. În Tabelul 4 sunt prezentaţi indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru obţinerea zahărului.

Indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru industria zahărului




Valoarea

1 2 3 4 5 6

Reziduu fix mg/l 300-500 Nitraţi mg/l urme

Oxid de calciu mg/l 200 Nitriţi mg/l 0

Oxid de magneziu

mg/l - Alcalinitate mg/l 60

Fe2O3 +Al2O3 mg/l urme Oxigen mg/l 2,5

Cloruri mg/l 50 Amoniu mg/l 0

Sulfaţi mg/l 60 Duritate ºgerm <15

Necesarul de apă în industria zahărului

Etapa procesului tehnologic Consumul specific,m³/t Observaţii

Descărcarea hidraulică a sfeclei 06.08.11 Reutilizarea după decantare şi dezinsecţieTransportul sfeclei din depozit 04.07.11

Spălarea sfeclei 0,4-0,5 -

Extracţia zahărului 1 -

Consum total 8-10 (30) -

Apa în industria uleiurilor

Apa se foloseşte în scopuri tehnologice pentru umectarea măcinăturii, prepararea reactivilor de neutralizare, antrenarea cu vapori de apă etc., în scopuri igienice pentru spălarea spaţiior de fabricaţie şi anexelor şi pentru instalaţiile sanitare. Ea trebuie să corespundă standardului pentru apă potabilă. De menţionat că fierul, manganul şi cuprul conţinute de apă catalizează oxidarea grăsimilor. Necesarul de apă este de 6-10 m³/t uleiuri şi grasimi.

Apa în industria morăritului

În industria morăritului, apa se foloseşte în scopuri tehnologice (spălarea grâului şi umectare), igienice (spălarea sălilor de fabricaţie şi anexe) şi sanitare.

Spălarea grâului este facultativă şi se aplică îndeseori grâului cu abateri calitative (de exemplu,grâu cu mălură sau cu mirosuri superficiale). Consumul de apă pentru spălare variază între 1 şi 3 m³/t de grâu în cazul maşinilor de spălat fără recirculare, putând fi redus prin recircularea apelor de spălare după purificare la 0,5 m³/t. Cantitatea de apă folosită la condiţionare este mai mică.Apa folosită în industria morăritului trebuie să corespundă standardului de calitate al apei potabile.

În acest sector al industriei alimentare, apa se foloseşte la:obţinerea aluatului sau pastei din care rezultă, prin prelucrări ulterioare, pâinea şi produsele făinoase; suspensionarea drojdiei; prepararea soluţiilor de clorură de sodiu, zahăr, glucoză etc.; spălarea sălilor de fabricaţie şi în scopuri sanitare.

La prelucrarea unor făinuri normale apa trebuie să aibă duritate de 12-16ºgerm.,întrucât

valori mai mari influenţează consistenţa aluatului sau pastei obţinute, duce la formarea de grunji etc.

Pentru făinuri cu conţinut de gluten redus, o apă cu duritate mai mare poate îmbunătăţi desfăşurarea procesului tehnologic. O importanţă deosebită se acordă atât caracteristicilor senzoriale şi fizice, în special culorii, gustului şi mirosului, cât şi caracteristicilor microbiologice.

Din punct de vedere chimic se verifică limita maximă a conţinutului de fier, mangan, clor rezidual, amoniu, nitriţi şi substanţe organice. Indiatorii de calitate ai apei şi necesarul de apă pentru industria panificaţiei şi pastelor făinoase sunt prezentaţi în Tabelul5.

Indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru industria panificaţiei şi pastelor fainoase



Valoarea

Mirosul şi gustul

grade Maximum 2 Reziduu fix mg/l 500

Turbiditatea grade Maximum5 Clor rezidual mg/l 0,5

Temperatura ºC 7...15 Fier mg/l <0,2

Duritatea totală º germ. Maximum 20 Mangan mg/l <0,1

Duritatea permanentă

º germ. Maximum 12 Amoniu, nitriţi - Urme

NTG

Bacterii coliforme

nr./l

nr./l

Maximum 300000

Maximum 100Substanţe organice

- Cât mai mic

Necesarul de apă:0,85-0,9 m³/t pâine,produse făinoase

Apa în industria conservelor

În industria de fructe şi legume apa este folosită, în principal, în scopuri tehnologice (spălarea materiei prime, prepararea de sosuri, siropuri, saramură), dar şi pentru spălarea ultilajelor, a spaţiilor de fabricaţie şi în scopuri igienico-sanitare. Această apă trebuie să întrunească toate condiţiile impuse de standardul de calitate pentru apa potabilă. Prezenţa clorurii de magneziu şi o duritate ridicată apei cu un conţinut de calciu şi magneziu mai mare de 40 mg/l sunt în mod deosebit nedorite. Într-o asemenea apă, leguminoasele (mazăre verde,fasole etc.) şi carnea necesită un tratament termic mai îndelungat şi primesc un gust neplăcut. Apa ar trebui să nu conţină deloc fier, în special dacă este folosită pentru conservarea merelor, perelor, vişinilor sau mazării verzi, întrucât ionii de fier conferă acestor produse o tentă brună neplăcută. În general se adimte un conţinut de fier şi mangan de maximum 0,1 mg/l. Pe de altă parte, pentru unele operaţii, cum sunt onservarea castraveţilor în saramură, este necesară o apă dură pentru a pastra culoarea naturală şi

fermitatea texturii castraveţilor. Dacă apa este prea alcalină, produsele se înmoaie şi îşi pierd forma, iar dacă apa este prea dură materia primă devine rigidă şi se prelucrează greu. Apa cu duritate mare nu este recomandată pentru prepararea sucurilor şi a siropurilor, deoarece compuşii calciului şi magneziului produc întărirea ţesuturilor vegetale datorită formarii de compuşi pectocalcici cu substanţe pectice, efect care apare în special la boabele de mazăre şi de fasole. De asemenea, întrucât sarea poate conţine ioni de calciu şi magneziu, pentru prepararea saramurii se recomandă folosirea de sare purificată, cu un conţinut de maximum 0,3% Ca²+ şi Mg²+ . Astfel, saramura trebuie preparată folosind sare în concentraţia cea mai scăzută acceptată de reţeta de fabricaţie, pentru a reduce efectele calciului şi magneziului. În Tabelul 6 se dau indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru industria de fructe şi legume.

Indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru industria conservelor

Indicatori de calitate Necesarul de apă în industria conservelor


Valoarea Produsul Consumul specificm³/t

Reziduu fix mg/l 500 Compot de cireşe 21,7

Oxid de calciu mg/l 120 Compot de piersici 25-40

Oxid de magneziu mg/l 30 Compot de pere 23.04.30

Fe2O3 + Al2O3 mg/l 0 Ciuperci 32,6

Cloruri mg/l 30 Fasole verde, boabe 23-28,5

Sulfaţi mg/l 36 Gem, dulceaţă 12,5-25,7

Nitraţi mg/l Urme Mazăre 11.05.28

Nitriţi mg/l - Morcovi 08.11.05

Alcalinitate mg/l 2,5-4,5 Sfeclă roşie 13,7-32,5

Oxigen mg/l 2 Spanac 10.08.80

Amoniu mg/l 0 Sucuri de fructe 2,5-2,8

Duritate ºgerm. 01.12.14 Tomate (întregi) 07.08.05

Apa în industria malţului, berii şi băuturilor răcoritoare

Pentru înmuiere orzului, cea mai bună apă este cea cu conţinut scăzut de cloruri şi sulfaţi. Clorurile de calciu,magneziu şi de sodiu încetinesc procesul. În plus, sărurile de calciu

formează o peliculă pe suprafaţa boabelor, reducându-le solubilitatea. Prezenţa în apă a fierului şi manganului produce depunerea de hidroxizi pe suprafaţa boabelor înnegrindu-le.

Apa folosită în industria berii obţinute din malţ reprezintă componentul procentual de bază al berii, infuenţând cu prioritate caracteristicile calitative ale acesteia. Standardele de calitate ale apei pentru fabricarea berii sunt chiar mai stricte decât cele pentru apă potabilă. Compoziţia sărurilor din apă modifică aciditatea malţului pentru bere şi a mustului, influenţând astfel procesele biochimice ale berii şi calitatea acesteia. Toate procesele tehnologice ale producerii berii au loc într-un mediu uşor acid, deoarece un mediu alcalin infuenţează nefavorabil fermentarea, astfel că este esenţială folosirea unei ape cu conţinut redus de săruri de potasiu, în special carbonaţi, cât şi de

săruri ale acidului sulfuric şi clorhidric. O creştere a conţinutului acestor săruri dăunează aromei berii.

Duritatea apei afectează culoarea berii. Pentru a produce bere blondă tip Pilsen, uşor aromată, este necesară apă cu duritate foarte mică şi cu alcalinitate redusă, apa dură putând fi folosită pentru berea blondă, dar numai după dedurizare şi reducerea alcalinităţii prin titrare cu acid lactic. Pentru a produce bere brună tip Munchen se foloseşte apă cu duritate medie (10-11ºgerm.), în care predomină bicarbonaţii de calciu şi magneziu şi sunt prezenţi sulfaţi în cantitate redusă. Berea blondă Dortmund, cu un conţinut ridicat de alcool şi sulfaţi şi cloruri. Pentru producerea berii brune amare se poate folosi apă dură fără a fi tratată, întrucât malţul brun are o aciditate mai mare şi conţinuturi mai mari de fosfaţi şi aminocizi care asigură un efect de tamponare bun. Apa folosită pentru producerea băuturilor răcoritoare poate corespunde calităţii apei potabile standard, astfel că este preluată de obicei de la uzinele de apă municipale.

În Tabelul 7 se prezintă indicatorii de calitate ai apei folosite pentru producerea unor sortimente de bere şi necesarul de apă pentru producerea malţului şi berii.

Indicatorii de calitate şi necesarul de apă pentru producerea malţului şi berii


Unităţi de

măsură

Sortimente de bere

Pilsen Munchen Dortmund Viena Dublin

Reziduu fix mg/l 51,2 284,2 1 110 947,8 312

Oxid de calciu mg/l 11,2 106 367 227,5 100

Oxid de magneziu

mg/l 3,3 30 38 112,7 3,7

Cloruri mg/l 5 2 107 39 15,8

Sulfaţi mg/l 3,2 7,5 240,8 180,3 44,9

Nitraţi mg/l Urme

Amoniu mg/l 0

Duritate totală ºgerm 1,2 10,6 30 28 14,9

Duritate temporară

ºgerm 0,9 10,2 12,2 22 12,2

Oxigen(O2) mg/l 2

Compuşi ai fierului

mg/l 0,2-0,5

Necesarul de apă

Etapa procesului tehnologic Consum de apă, litri apă/litru bere

Înmuierea orzului 7-8

Obţinerea mustului incluzând spălarea utilajelor 2-2,5

Răcirea mustului 2-3

Spălarea tancurilor de fermentare şi a butoaielor 3-5

Instalaţii de răcire 10-15

Producerea aburului 20-25

TOTAL 45-60

Determinarea acidităţii apei

FIŞĂ DE DOCUMENTARE

Principiul metodei: metoda constă în dozarea prin titrare cu o bază tare a acidităţii, datorate prezenţei în apă a dioxidului de carbon liber a acizilor minerali şi a sărurilor acizilor tari, cu baze slabe în prezenţa indicatorilor.

Observaţie:

-aciditatea totală datorată prezenţei CO2 liber se determină prin titrare în prezenţa fenolftaleinei;

-aciditatea totală datorată prezenţei acizilor minerali se determină prin titrare în prezenţa metiloranjului.

Materiale necesare:

Pahar Erlenmeyer

Cilindru gradat 100 cm3

Pahar Berzelius

Biuretă

Pâlnie biuretă

sol NaOH 0,1 N

Fenolftaleină

Metiloranj

Mod de lucru:

1. Se măsoară 100 ml apă

2. Se introduce apa într-un pahar Erlenmeyer şi se adaugă 2-3 picături de fenolftaleină (pentru determinarea acidităţii totale) sau metiloranj (pentru determinarea acidităţii reale).

3. Se titrează cu NaOH sol 0,1 N până la apariţia culorii roz (pentru determinarea acidităţii totale) sau galben-portocaliu (pentru determinarea acidităţii reale).

Calcul şi interpretare rezultate

Aiditatea se calculează cu relaţia:

Aciditatea= V·F , ml NaOH

încare:

V-volumul de sol. NaOH 0,1 N folosit la titrare, în ml

F-factorul de corecţie al sol. NaOH 0,1 N

Determinarea alcalinităţii apei


Principiul metodei:metoda constă în dozarea prin titrare cu acid tare a alcalinităţii, datorate prezenţei în apă a bicarbonaţilor, hidroxizilor şi a altor substanţe alcaline, în prezenţa indicatorilor sau metiloranj, după caz.

Materiale necesare:

Pahar Erlenmeyer


Pahar Berzelius

Biuretă

Pâlnie biuretă

sol NaOH 0,1 N

Fenolftaleină

Metiloranj

Observaţie:

-alcalinitatea permanentă (P) datorată prezenţei carbonaţilor si bicarbonaţilor se determină prin titrare în prezenţa fenolftaleinei;

-alcalinitatea (T) totală se determină prin titrare în prezenţa metiloranjului.

Mod de lucru:

1. Se măsoară 100 ml apă

2. Se intoduce apa in paharul Erlenmeyer şi se adaugă 2-3 picături de fenolftaleină (pentru determinarea alcalinităţii permanente) sau metiloranj (pentru determinarea alcalinităţii totale).

3. Se titrează cu HCL sol 0,1 N până la dispariţia culorii roz, persistentă 1 minut (pentru determinarea alcalinităţii permanente) sau galben-portocaliu, persistentă 1 minut (pentru determinarea alcalinităţii totale).

Calcul şi interpretare rezultate:

Alcalinitatea se calculează cu relaţia:

Alcalinitatea= V·F , ml HCL

în care:

V-volumul de sol HCL 0,1 folosit la titrare, în ml

F-factorul de corecţie al sol HCL 0,1 N.

Determinarea durităţii totale a apei


Principiul metodei:metoda constă în complexarea cationilor metalici care formează duritatea, cu sarea disodică a acidului etilen-diamino-tetraacetic (EDTA), la pH=10, în prezenţa idicatorului ericrom negru T. Sfârşitul titrării este indicat de virarea culorii soluţiei de la roşu la albastru net.

Materiale necesare:

Balon cu fund plat

Balon otat de 100 cm3, 1000 cm3

Pahar Erlenmeyer

Trepied

Bec de gaz

Sită de azbest

Termometru

Pipetă gradată 1,25 cm3

Sticla de ceas

Balanţa electronică

Spatulă

HCL, 10%

NH4CL

CaCO3

EDTA

Hidroxid de sodiu, sol 8%

Ericrom negru T

Observaţie:

Recativii se prepară în modul următor:

Clorură de calciu, soluţie: se cântăreşte 1 g CaCO3 (carbonat de calciu) , uscat în prealabil în etuvă la 1050 C timp de două ore şi se trece cantitativ într-un balon cotat de 1000 cm3;se adaugă, picătură cu picătură acid clorhidric 10% agitând continuu pînă la dizolvare, evitându-se excesul de acid.Se aduce la semn cu apă bidistilată.1 cm3 soluţie corespunde la 0,561 mg CaO.

Soluţie tampon de clorură de amoniu: 5,4 clorură de amoniu se trec într-un balon cotat de 100 cm3, se adaugă 35 cm3 amoniac soluţie 25%, se aduce la semn cu apă bidistilată şi se păstrează la rece.

Ericrom negru T, indicator:0,1 g ericrom negru T se amestecă prin mojarare cu 10 g clorură de sodiu.

EDTA, soluţie 0,01 m:3,7225g EDTA se trec cantitativ într-un balon cotat de 1000 cm3 şi se completează cu apă bidistilată până la semn.

Mod de lucru:

1. Se introduce 25 cm3 apă de analizat, într-un balon cu fund plat de 100 cm3,

2. Se adaugă 5 cm3 acid clorhidric,

3. Se fierbe 1-2 minute pentru îndepărtarea dioxidului de carbon;

4. Se răceşte,

5. Se adaugă 1 cm3 soluţie tampon de clorură de amoniu pentru a aduce pH-ul soluţiei la 10,

6. Se adaugă 0,1 g ericrom negru T,

7. Se titrează cu soluţie EDTA, până când culoarea virează de la roşu la albastru net.

Factorul soluţiei de EDTA se stabileşte astfel:

1. se introduce 10 cm3 soluţie de clorură de calciu, preparată ca mai sus, într-un vas Erlenmeyer de 100 cm3;

2. se adaugă 1 cm3 soluţie 8% de hidrixid de sodium;

3. se adaugă 0,1 g amestec indicator (0,2 g murexid şi 0,5 g verde de naftol B se amesteca prin mojarare cu 20 g clorură de sodiu);

4. se adaugă 15 cm3 apă bidistilată;

5. se titrează cu soluţie EDTA, până când culoare virează de la roşu la violet.

Factorul soluţiei de EDTA se calculează cu relaţia:

Factorul(f)=V/V1

în care :

V-volumul soluţiei de clorură de calciu, în cm3,

V1-volumul soluţiei de EDTA, ulitizat la titrare, în cm3.


Duritatea totală a apei se calculează cu relaţia:

Duritate totală(dr)=0,561·V1·f / V·10·1000 [0d]

în care:

0,561-cantitatea de oxid de calciu, în mg, care corespunde la 1 cm3 soluţie de EDTA 0,01 m,

V1-volumul soluţiei de EDTA, ultilizat la titrare, în cm3,

f-factorul soluţiei de EDTA,

V-volumul probei de apă luate pentru determinare, în cm3,

10-cantitatea de oxid de calciu (CaO) în mg, corespunzătoare la 1 grad de duritate.

! Observaţie

În cazul când consumul de EDTA depăşeşte 5 cm3, sau virajul culorii la titrare este necorespunzător, se va lua în lucru un volum mai mic de apă la analizat, completându-se la 25 cm3

cu apă bidistilată. De acest lucru se va ţine seama la calcul.

Determinrea durităţii permanente a apei

Valoarea durităţii permanente se calculează folosind relaţia:

dr=drp+dp

dp=dr -drp

[mval/dm3]

[mval/dm3]

în care:

dr-duritatea totală, în mval/dm3,

drp-duritatea temporară

☺Atenţie

Elevii trebuie să conştientizeze responsabilitatea pe care o au în respectarea normelor de protecţie a muncii şi de prevenire şi stingere a incendiilor.Încălcarea acestor norme atrage după sine sancţiunea lor.

Determinarea durităţii temporare a apei


Valorea durităţii temporare este egală cu aceea a alcalinităţii faţă de metiloranj.

Materiale necesare:

Pahar Erlenmeyer

Biuretă


HCL, 0,1 N sau H2SO4 0,1 N

Metioranj

Mod de lucru:

1. Se introduc 100 cm3 probă de apă într-un pahar Erlenmeyer;

2. Se adaugă 1-2 picături sol. Metiloranj;

3. Se titrează cu acid clorhidric sau sulfuric 0,1 N, până la virajul culorii de la galben la oranj, ceea ce corespunde pH-ului 4,5.


Valoarea alcalinităţii, m, se calculează luând în considerare că:

1 cm3 acid 0,1 N = 1 mval/dm3

Alcalinitate (m)=V1 /V [mval/dm3]

în care:

V1- volumul de acid 0,1 N, folosit la titrare, în cm3,

V- volumul probei de apă luate pentru determinare, în cm3.

! Observaţie

Dacă la titrare se consumă mai mult de 5 cm3.acid sulfuric sau clorhidric, se repetă determinarea pe o cantitate mai mică de probă diluată la 100 cm3 cu apă distilată proapăt fiartă şi răcită.

Valoarea alcalinităţii m se modifică, astfel:

m=V2/V·100 [mval/dm3]

în care:

V2- volumul de acid 0,1 N, folosit la titrarea alcalinităţii m, în cm3,

V- volumul probei de apă luate pentru determinare, în cm3.

Calculul durităţii temporare:

Duritatea temporară(drp)=2,8·m [0d]

în care: m este alcalinitatea faţă de metiloranj .

☺Atenţie

Nu se consumă alimente în laborator, ci numai în pauze, în spaţii amenajate, după spălarea elevilor pe mâini.

Determinarea pH-ului apei cu ajutorul

scării de comparaţie


Principiul metodei: pentru determinarea pH-ului, se compară proba care conţine un amestec de soluţii indicator (roşu de metil şi albastru de bromtimol) cu scara etalon de comparare.

Materiale necesare:

Tuburi Nessler sau eprubete

Stativ eprubete

Pipete gradate 1 cm3, 10 cm3

Pahar Erlenmeyer 300 cm3

Reactivi:

Roşu de metil, soluţie: 0,1 g roşu de metil se dizolvă în 100 ml alcool etilic, la care se adaugă 7,4 ml de soluţie de hidroxid de sodiu 0,05 N şi se completează cu apă la 500 ml.

Albastru de bromtimol, soluţie: 0,1 g albastru de bromtimol se dizolvă în 50 ml alcool etilic la care se adaugă 3,8 ml soluţie de hidroxid de sodiu 0,05 N şi se completează cu apă la 250 ml.

Amestec de soluţii indicator: soluţia de roşu de metil în albastru de bromtimol se amestecă în proporţie de 1:2. Se pastreză în butelii colorate.

Soluţii etalon pentru scara etalon de comparare:

clorură de cobalt, soluţie:59,5 h clorură de cobalt (CoCl2.6H2O) se dizolvă şi se aduce la 1000 ml cu acid clorhidric, soluţie 1%;

clorură ferică, soluţie:45,05 g clorură ferică (FeCl3.6H2O) se dizolvă şi se aduce la 1000 ml cu acid clorhidric, soluţie 1%;

clorură de cupru, soluţie:400 g clorură de cupru (CuCl2.2H2O) se dizolvă li se aduce la 1000 ml cu acid clorhidric, soluţie 1%;

sulfat de cupru, soluţie:200 g sulfat de cupru se dizolvă şi se aduce la 1000 ml cu acid sulfuric, soluţie 1%.

Pregatirea scării etalon:

Soluţiile-etalon de mai sus şi apa se repartizează în tuburile Nessler sau în eprubetele scării etalon conform tabelului de mai jos.

Realizarea scării etalon

pH Soluţie CoCl2, ml

Soluţie FeCl3, ml

Soluţie CuCl2,

mlSoluţie CuSO4,

mlApă ml

5,8 1,35 5,85 0,05 - 2,75

6 1,3 5,5 0,15 - 3,05

6,2 1,4 5,5 0,25 - 2,85

6,4 1,4 5 0,4 - 3,2

6,6 1,4 4,25 0,7 - 3,65

6,8 1,8 3,05 1 0,4 3,75

7 1,8 2,5 1,15 1,05 3,5

7,2 2,1 1,8 1,75 1,1 3,25

7,4 2,2 1,6 1,8 1,9 2,5

7,6 2,2 1,1 2,25 2,2 2,25

7,8 2,2 1,05 2,2 3,1 1,45

8 2,2 1 2,1 4 0,7

8,2 2,2 1 2 4,3 0,5

8,4 2,2 0,8 1,6 5 0,4

Mod de lucru:

1. Se introduce 10 ml de apă de analizat într-un tub Nessler sau într-o eprubetă colorimetrică similară cu cele în care a fost pregătită scara-etalon de comparare.

2. Se adaugă 0,6 ml din amestecul de soluţii indicator,

3. Se agită conţinutul.

Calculul şi interpretare rezultate

Se compară coloraţia obţinută cu coloraţia scării colorimetrice, fiecare dintre acestea corespunzând pH-ului înscris în tabel.

În cazul apelor puţin tulburi, pentru comprensarea culorii, se pune în spatele etalonului din scara colorimetrică în momentul comparării, o eprubetă cu apa de analizat în care nu s-a adăugat soluţie de indicatori.

pH-ul sau concentraţia ionilor de hidrogen este o măsură a acidităţii sau a alcanităţii unui mediu. pH-ul ia valori de la 1 la 14 şi caraterizează natura unui mediu.

Va-loare pH

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Me-diu

acid neutru bazic

Documents

Apa în industria alimentara!