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淺析咖啡凈水過濾解決方案
thewaterpurificationsolutionforcommercialcoffeeapplication
作者： 3M 有限公司魯鋒Fred Lu
前言
咖啡作為世界三大無酒精飲料之一,，在世界各地擁有眾多的愛好者。 令人興奮的可可,，自然清爽的茶香,，咖啡浪漫濃郁的香氣,，恬靜的香氣中令人難忘,。 埃塞俄比亞來源于高原的咖啡飲料在:1004.com /國家和地區(qū)得到廣泛的應用,，但在古老的東方大地上，傳統(tǒng)文化與西方文明相互交融,，咖啡飲料家庭在街角別致的精品咖啡館里尋求一絲記憶,，在隨處可見的連鎖咖啡店里與三五好友聊天，都是時尚與現代生活追求的縮影,。
咖啡對水質的要求
咖啡獨特的風味，來自人們的味覺和嗅覺體驗,。 一杯咖啡飲料的大部分由水構成,。 咖啡本身含有,、單寧酸,、蛋白質、蔗糖,、礦物質等多種成分,，這些物質與水混合后提取甜味、香味,、酸味,、酒精的味道,。 水質的好壞極大地左右了咖啡飲料的質量,。
1 .咖啡口感的影響
我國幅員遼闊，水資源分布不均,，幾十年來高速的經濟發(fā)展給自然水體帶來了一定的污染。 和國家標準化管理委員會聯合發(fā)布的Shuming hao123 @ .com (GB 5749-2006 )采用106項指標,，規(guī)范和監(jiān)督生活飲用水水質,。 但生活飲用水水質不能滿足咖啡用水的需求。 例如水中游離氯可以抑制市政自來水管網中細菌微生物的繁殖,，但余氯產生的異味會對咖啡飲料的口感產生負面影響； 當國家標準范圍在0-1000mg/L總溶解性固形物(TDS )較高的數值區(qū)間時,，較厚的水質味覺覆蓋咖啡自身口感,，過低的TDS含量會導致咖啡提取不足,，有香味但口感平淡,。
2 .設備使用維護的影響
水中高的鈣,、鎂硬度容易在咖啡機內部加熱部件表面沉淀,，即形成水垢,，堵塞蒸汽及輸水管道,，導致設備不能正常使用。 特別是在我國華北和西北等水質硬度高的領域，結垢導致的咖啡機設備故障大大提高了使用成本,。
美國家精品咖啡協(xié)會(SCAA )對咖啡沖泡水的質量進行了詳細定義，與我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》的部分參數比較詳見下表,。 通過比較可以看出,，生活飲用水的標準和咖啡提取水的要求有著不小的差異,。
咖啡凈水常用過濾技術
隨著我國國民經濟的快速穩(wěn)定發(fā)展，凈水市場也蓬勃發(fā)展,，國外先進科技和自主創(chuàng)新雙模的引入使我國過濾技術水平迅速提高,。 在咖啡凈水領域,，超濾,、反滲透,、離子交換、活性炭過濾等技術手段得到了廣泛的應用。
1 .超濾
超濾是一種超濾技術,，根據運行情況可分為死端過濾和錯流過濾，能屏蔽顆粒雜質和高分子有機物,，有效降低濁度和水中細菌*1,。 超濾產品的優(yōu)點是運行成本低，但功能差,，無法去除水中的余氯異味,，無法解決鈣、鎂離子對結垢的問題,，水的總溶解固體含量
2 .反滲透
我國在反滲透技術應用方面處于世界領先地位,，在海水淡化、鍋爐補水,、電子業(yè)超純水或中水回用等領域,，反滲透脫鹽技術也有很大的市場份額。 反滲透技術具有很好的脫鹽效果,，能屏蔽水中的顆粒雜質,、細菌，去除水中鈣,、鎂離子減少水垢,，同時降低總溶解固體含量(TDS )。 目前由于反滲透膜元件產水量較低,，大多數商用純水機都通過配備外置水箱來滿足高峰用水的需求,。 反滲透技術也有一定的弊端。 例如,，內部部件多,，結構比較復雜，對運行維護有很高的要求,。 另外,，反滲透技術產生一定比例(133601-1:3 )的廢水排放，在越來越強調綠色節(jié)能環(huán)保的今天卻背道而馳,。 使用反滲透純水作為咖啡提取水時,，由于純水的總溶解性固體成分(TDS )低，所以含有的礦物質少,，PH值為酸性,，因此容易導致咖啡的提取不足,，口感平坦且酸味被強調。
3 .離子交換
離子交換技術早期應用于脫鹽過程,，主要用于水處理的軟化和純化,，其原理是利用離子交換樹脂所具有的功能基團與水中的陰、陽離子進行置換,，達到脫鹽的目的,。 離子交換技術在商用咖啡凈水應用中，多以軟水機形式出現,，采用鈉型軟化樹脂置換水中的鈣、鎂離子,，鈣,、鎂離子留在樹脂中，鈉進入水中,，鈣,、鎂離子進入水中離子交換軟化技術對鈣、鎂硬度有較強的去除能力,，防垢效果明顯,，非常適合水質硬度高、結垢問題嚴重的地區(qū),。 缺點是離子交換后,，水中鈉離子含量顯著增加，咖啡口感體驗度下降,。 以水質條件總硬度為400 mg/L,、鈉含量為20 mg/L的原水為例，經過軟水機后鈉離子含量增加到200 mg/L左右,，遠遠超出咖啡提水推薦范圍,，可能超過生活飲用水衛(wèi)生標準上限。 因此,，建議軟水機作為設備用水而非咖啡用水和飲用水的技術手段,，主要目的是減少結垢導致的設備故障。
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