CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 1. Khái niệm nước uống đóng chai Sản phẩm nước đóng chai được sử dụng để uống trực tiếp, có thể có chứa khoáng chất và carbon dioxyd (CO2) tự nhiên hoặc bổ sung nhưng không phải là nước khoáng thiên nhiên đóng chai và không chứa đường, các chất tạo ngọt, các chất tạo hương hoặc bất kỳ chất nào khác (Bộ Y tế, 2010a) [5]. Yêu cầu kỹ thuật đối với chất lượng nước uống đóng chai Theo Bộ Y tế (2010a), nước uống đóng chai phải đảm bảo các yêu cầu về an toàn thực phẩm [5], được trình bày ở bảng 1.
Các chỉ tiêu hoá học của nước uống đóng chai liên quan đến an toàn thực phẩm [5] Giới hạn Giới hạn TT Tên chỉ tiêu TT Tên chỉ tiêu tối đa tối đa 1 Antimony, mg/l 0,020 2 Xyanid, mg/l 0,070 3 Arsen, mg/l 0,010 4 Fluorid, mg/l 1,500 5 Bari, mg/l 0,700 6 Chì, mg/l 0,010 7 Bor, mg/l 0,500 8 Mangan, mg/l 0,400 9 Bromat, mg/l 0,010 10 Thủy ngân, mg/l 0,006 11 Cadmi, mg/l 0,003 12 Molybden, mg/l 0,070 13 Clor, mg/l 5,000 14 Nickel, mg/l 0,070 15 Clorat, mg/l 0,700 16 Nitrat, mg/l 50,000 17 Clorit, mg/l 0,700 18 Nitrit, mg/l 3,000 19 Crom, mg/l 0,050 21 Selen, mg/l 0,010 20 Đồng, mg/l 2,000 22. Mức nhiễm xạ – Hoạt độ phóng xạ , Bq/l 0,5 – Hoạt độ phóng xạ , Bq/l 1,0 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 Bảng 1. Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước uống đóng chai [5], [6] Chỉ tiêu Lượng Yêu cầu Phương pháp thử mẫu 1. Tổng số vi khuẩn hiếu khí 1 ml < 100 TCVN 5165 : 1990 2.
Coli) Không phát hiện TCVN 6187-1:2009 hoặc Coliforms chịu nhiệt 250 ml được trong bất kỳ (ISO 9308-1:2000, mẫu nào With Cor 1:2007) Nếu số vi khuẩn TCVN 6187-1:2009 3. Coliforms tổng số 250 ml (bào tử) ≥1 và ≤ (ISO 9308-1:2000, 2 thì tiến hành With Cor 1:2007) kiểm tra lần thứ 4. Streptococci feacal 250 ml hai ISO 7899-2:2000 5. Pseudomonas aeruginosa 250 ml Nếu số vi khuẩn ISO 16266:2006 (bào tử) > 2 thì 6.
Bào tử vi khuẩn kị khí khử loại bỏ TCVN 6191-2:1996 50 ml sulfit (ISO 6461-2:1986) 1. CÁC NGUỒN NƯỚC CÓ THỂ DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI Nguồn nước đầu vào để sản xuất nước uống đóng chai bao gồm nguồn nước thủy cục (nước máy) hoặc nguồn nước từ giếng khoan, giếng đào… đều phải được kiểm nghiệm các chỉ tiêu vi sinh, hóa lý theo QCVN 01:2009/BYT (xem phụ lục 3) [3]. Nước thủy cục Nước thủy cục sử dụng để sản xuất nước uống đóng chai là nước đã qua các quá trình xử lý sơ bộ như keo tụ, tạo bông, lắng, lọc, khử trùng. Đây là nguồn nước thường được ưu tiên sử dụng cho việc sản xuất nước uống đóng chai bởi chi phí sản xuất thấp, dễ sử dụng và có mức độ ô nhiễm thấp.
Tuy nhiên, không phải nơi nào cũng có nguồn nước này [75]. Nước ngầm Nước ngầm là nước được khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy, nước chảy qua địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và chứa ít chất khoáng; nước chảy qua địa tầng có chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm khá cao [66]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 Ngoài ra, theo Degremont (1991) [40] đặc trưng chung của nước ngầm là: - Độ đục thấp - Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định - Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S… - Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo… - Không có hiện diện của vi sinh vật 1.
Nước mặt Bao gồm các nguồn nước trong ao, đầm, hồ chứa, sông, suối. Theo Degremont (1991) [40], do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc trưng của nguồn nước mặt là: - Chứa khí hòa tan, đặc biệt là O2. - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, hồ, đầm do quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo. - Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. - Chứa nhiều vi sinh vật. Nước mặt rất hiếm khi được sử dụng cho việc sản xuất nước uống đóng chai do tốn chi phí rất cao trong việc xử lý để đạt tiêu chuẩn nước ăn uống. Như vậy, sản phẩm sản xuất ra sẽ không thu được nhiều lợi nhuận.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai Nước máy Lọc cát Lọc than hoạt tính, lọc tinh Tiếp nhận bình, xử lý sơ bộ Lọc RO Rửa 1 Sục Ozone Rửa 2 Đèn UV Để ráo, tiệt trùng bình Lọc vi khuẩn Chiết rót Thành phẩm Hình 1. Quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai [61] PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 1.
Thuyết minh quy trình Hệ thống lọc nước trải qua các công đoạn [61]: Bước 1: Nước dùng làm nước nguyên liệu để sản xuất có thể là nước giếng, nước ngầm, nước máy. Nước chảy vào bồn chứa inox chứa nước đầu nguồn. Bước 2: Nước từ bồn chứa đầu nguồn chảy vào hệ thống các cột lọc thô (3 cột) để loại bỏ các cặn thô, khử mùi, khử màu, làm mềm nước bằng cách loại bỏ các cation: Mg2+, Ca2+, Fe2+, Fe3+… và các anion Cl-, NO3-, NO2-… - Cột 1: Vật liệu lọc là cát thạch anh - Cột 2: Vật liệu lọc là than hoạt tính - Cột 3: Vật liệu lọc là hạt ion (Thông thường sau khi lọc khoảng 50 m3 nước, cơ sở tiến hành súc rửa vệ sinh cột lọc). Bước 3: Nước đi vào hệ thống lọc tinh qua lõi lọc có kích thước 5 µm để giữ lại các cặn có kích thước lớn hơn 5 µm.
Sau đó, nước được chảy vào bồn inox chứa nước trung gian. Bước 4: Tiếp tục nước được bơm cao áp qua màng lọc Reverse Osmosis (RO) (2 cột) có màng thẩm thấu ngược. Tùy theo chế độ điều chỉnh, màng RO sẽ cho khoảng 25 - 75% lượng nước tinh lọc đi qua những lỗ lọc có kích thước 0,001 µm. Bước 5: Nước tiếp tục được dẫn đến bồn inox chứa nước thành phẩm và tại đây được sục khí Ozon.
- Thời gian sục khí Ozon: liên tục trong suốt quá trình chiết rót - Kiểm tra thường xuyên, khi nào không thấy mùi, cơ sở tiến hành bảo dưỡng, bảo trì máy sục Bước 6: Khử trùng phòng chiết bằng đèn Ultra Violet (UV) (Thời gian hoạt động của đèn là 3000 giờ chạy máy. Đèn có hệ thống tự động phát tín hiệu (còi báo) khi đến hạn thay thế. Định kỳ hàng tháng tiến hành vệ sinh ống thạch anh). Bước 7: Nước tiếp tục được chảy qua cột lọc vi sinh vật.
Mục đích giữ lại vi khuẩn, các cặn thô, bụi có kích thước lớn hơn 0,2 µm. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 8 Bước 8: Sau đó, chuyển qua công đoạn chiết rót thủ công vào chai hoặc bình Thao tác thực hiện chiết rót: - Chiết rót thủ công - Trước khi chiết rót, mở các van vòi chiết xả sạch nước còn tồn đọng lại trong khoảng 10 phút rồi mới tiến hành chiết rót - Đặt bình nhựa vào vị trí vòi chiết, mở van cho nước chảy vào bình, chai nhựa cho đến khi đầy, khóa van vòi nước Bước 9: Thành phẩm - Tiến hành đóng nắp thủ công - Kiểm tra lại việc đóng nắp và lau khô bình bằng khăn sạch trước khi chuyển qua công đoạn dán nhãn, tem ngày sản xuất, bọc màng co nắp, co vòi - Công nhân đóng tại bộ phận này dùng thị giác để kiểm tra tổng thể quy cách bình độ kín của nắp - Tiếp theo bình được bọc màng co và đưa vào máy rút màng co, trước khi xuất ra xe đi tiêu thụ hoặc nhập kho - Thành phẩm được bảo quản tại khu vực khô ráo, sạch sẽ 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống đóng chai trên thế giới Nước uống đóng chai đã được sản xuất và sử dụng ở nhiều nước trên thế giới.
Ở các nước phát triển như Hoa Kỳ và Canada, nước uống đóng chai đã trở thành một loại đồ uống thương mại lớn đặc biệt năng động như là một lựa chọn hấp dẫn cho người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe (Beverage Marketing Corporation, 2014) [56]. Số liệu bảng 1.3, cho thấy: Bắc Mỹ là khu vực có hai trong ba thị trường nước uống đóng chai lớn nhất, đó là Hoa Kỳ và Mexico, cùng nhau chiếm 26,1% thị trường nước uống đóng chai thế giới trong năm 2013. Mỹ là nước xúc tác cho việc mở rộng thị trường nước uống đóng chai toàn cầu cho đến giữa những năm 2000; tuy nhiên trong 5 năm 2008 – 2013, tỷ lệ tăng trưởng hàng năm của nó là 3,2% chậm hơn so với tốc độ 6,2% đạt được bởi thị trường toàn cầu trong cùng thời kỳ. Mexico đã chiếm 11,7% khối lượng toàn cầu với 8,2 tỷ lít trong năm 2013.
Con số 4,8% cho thấy tốc độ tăng trưởng của nó nhanh hơn so với Hoa Kỳ, nhưng chậm hơn so với thị trường thế giới. Khối lượng nước đóng chai của Trung Quốc được hưởng mức tăng trưởng với tỷ lệ hai con số trong nhiều năm liên tiếp; đạt 15,1% trong giai đoạn 2008 - 2013, tỷ lệ cao nhất trong số 5 thị trường nước đóng chai lớn nhất. Indonesia có tỷ lệ tăng trưởng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 9 khá nhanh trên thị trường quốc tế (10,7%). Thái Lan, thị trường số 3 của Châu Á, có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn so với Indonesia (18,5%) (Beverage Marketing Corporation, 2014) [56].
Tốc độ tăng trưởng hàng năm và khối lượng tiêu thụ nước đóng chai của 10 nước dẫn đầu thế giới giai đoạn 2008 - 2013 [56] STT Đất nước Khối lượng tiêu thụ Tỷ lệ tăng trưởng (Triệu gallon) hằng năm Năm 2008 Năm 2013 Năm 2008 - 2013 1 China 5.303,0 3,6% Toàn thế giới 52.
