ANALIZA APEI – MATERIE PRIMĂ PENTRU INDUSTRIA BERII

Prof.ing. Simion Dobrica

Liceul Tehnologic ,,Costin Nenițescu” Buzău

Apa folosită în procesele tehnologice ale industriei alimentare,trebuie să corespundă unor caracteristici care să asigure calitatea corespunzătoare a produselor alimentare,să fie potabilă şi să aibă caracteristici organoleptice corespunzătoare.

Apa este una din materiile prime de bază pentru fabricarea berii, produs în compoziţia căruia intră în medie în proporţie de 88% şi ale cărei calităţi le influenţează.

Ştiinţa şi tehnica actuală dau posibilitatea tratării şi corectării apelor ce stau la dispoziţia fabricilor de bere pentru a le putea aduce cât mai aproape de cerinţele apei specifice obţinerii unui anumit tip de bere.

Apa pentru fabricarea berii trebuie să fie o apă potabilă, adică să satisfacă cerinţele sanitare privind apa destinată alimentării populaţiei şi preparării băuturilor în general.

În procesul tehnologic, apa este folosită la înmuierea orzului, la obţinerea mustului de bere, la spălarea utilajelor tehnologice şi ambalajelor pentru bere. În afară de potabilitate, prezintă importanţă conţinutul în diferiţi ioni care îşi exercită influenţa pozitivă sau negativă, atât pe parcursul procesului tehnologic, cât şi asupra calităţii berii finite.

Se ştie că apa potabilă este limpede, incoloră, fără gust şi miros; conţine substanţe minerale dizolvate sub 0,5%. Nu trebuie să conţină săruri de calciu decât în cantităţi mici, de asemenea nici metale grele, azotaţi, hidrogen sulfurat, sulfuri, microorganisme, decât în limitele admise de normele sanitare.

În tabelul 1 se prezintă indicatorii de calitate ai apei folosite pentru producerea unor sortimente de bere şi necesarul de apă pentru producerea malţului şi berii.

Tabelul 1

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

• Determinarea durităţii totale

  Principiul metodei

  Metoda constă în complexarea cationilor metalici care formează duritatea, cu sarea disodică a acidului etilendiamintetraacetic (EDTA), la pH = 10, în prezenţa indicatorului eriocrom negru T. Sfârşitul titrării este indicat de virarea culorii soluţiei de la roşu la albastru net.

  Reactivi

• acid clorhidric 10%;

• clorură de calciu, soluţie: se cântăreşte 1 g CaCO₃, uscat în prealabil la etuvă la 105⁰C timp de 2 ore şi se trece cantitativ într-un balon cotat de 1000 ml; se adaugă, în picătură, acid clorhidric 10%, agitând continuu până la dizolvare, evitându-se excesul de acid. Se aduce la semn cu apă distilată, 1 ml soluţie corespunde la 0,561 mg CaO;

• soluţie tampon de clorură de amoniu: 5,4 g clorură de amoniu se trec într-un balon cotat de 100 ml, se adaugă 35 ml amoniac soluţie 25%, se aduce până la semn cu apă distilată şi se păstrează la rece;

• eriocrom negru T, indicator: 0,1 g eriocrom negru T se amestecă prin mojarare cu 10 g clorură de sodiu;

• EDTA, soluţie 0,01 n: 3,7225 g EDTA se trec cantitativ într-un balon cotat de 1000 ml şi se completează cu apă distilată până la semn.

  Factorul soluţiei de EDTA se stabileşte astfel: într-un vas Erlenmeyer de 100 ml se introduc 10 ml soluţie de clorură de calciu, preparată ca mai sus, se adaugă 1 ml soluţie 8% de NaOH, circa 0,1 g amestec indicator şi circa 15 ml apă distilată. Se titrează cu soluţie de EDTA, până când culoarea virează de la roşu la violet.

  f =

  în care:

  V – volumul soluţiei de clorură de calciu, în ml;

  V₁ – volumul soluţiei de EDTA, utilizat la titrare, în ml.

  Modul de lucru

• Pentru apele care nu conţin carbonaţi şi bicarbonaţi alcalini:

  Într-un balon cu fund plat de 50 ml, se introduc 25 ml apă de analizat, apoi se încălzeşte la circa 50⁰C. Se adaugă 1 ml soluţie tampon de clorură de amoniu pentru a aduce pH-ul soluţiei la 10 şi circa 0,1 g eriocrom negru T. Se titrează cu soluţie de EDTA, până la virarea culorii de la roşu la albastru net.

• Pentru apele care conţin carbonaţi şi bicarbonaţi alcalini:

  Într-un balon cu fund plat de 100 ml, se introduc 25 ml apă de analizat, se adaugă 5 ml HCl şi se fierbe 1 sau 2 minute pentru îndepărtarea CO₂. Se răceşte, se adaugă soluţie tampon de clorură de amoniu până când pH-ul soluţiei ajunge la 10, circa 0,1 g eriocrom negru T şi se titrează cu soluţie de EDTA, până când culoarea virează de la roşu la albastru net.

  Calcul

  Duritatea totală(d_T) = , [⁰d]

  în care:

  0,561- cantitatea de oxid de calciu, în mg, care corespunde la 1 ml soluţie de EDTA 0,01 n;

  V₁ – volumul soluţiei de EDTA, utilizat la titrare, în ml;

  f – factorul soluţiei de EDTA;

  V – volumul probei de apă luate pentru determinare, în ml;

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

• Determinarea calciului

  Principiul metodei

  Metoda constă în complexarea ionului de calciu cu sarea disodică a acidului etilendiamintetraacetic (complexon II). Sfârşitul complexării se constată prin virajul culorii soluţiei de la roşu la violet în prezenţa amestecului de indicator murexid şi verde de naftol B.

  Reactivi

• Complexon II soluţie 0,01 n: 3,7226 g complexon II, se trec într-un balon cotat de 1000 ml şi se aduce la semn cu apă;

• Clorură de calciu, soluţie (identic ca la analiza durităţii totale);

• Hidroxid de sodiu, soluţie 2 n;

• Indicator: 0,2 g murexid şi 0,5 g verde de naftol B se amestecă prin mojarare cu 20 g NaCl.

  Stabilirea factorului soluţiei de complexon II

  Într-un vas Erlenmeyer de 100 ml, se introduc 10 ml soluţie de clorură de calciu, se adaugă 1 ml soluţie de NaOH, circa 0,1 g indicator şi 10÷15 ml apă.

  Se titrează cu soluţie de complexon II până când culoarea virează de la roşu la violet.

  V

  f= —

  V₁

  în care:

  V – cantitatea de soluţie de clorură de calciu, în ml;

  V₁ – cantitatea de soluţie de complexon II, utilizată la titrare, în ml.

  Modul de lucru

  Într-un vas Erlenmeyer de 100 ml, se introduc 25 ml apă de analizat, 1 ml NaOH, circa 0,1 g indicator şi se mai adaugă 25 ml apă. Se titrează cu soluţie de complexon II până când culoarea virează de la roşu la violet.

  Calcul

  Calciu (Ca) = =, [mg/l]

  în care:

  0,4008 – cantitatea de Ca, în mg, care corespunde la 1 ml soluţie de complexon II 0,01 n;

  V₁ – cantitatea de soluţie de complexon II utilizată la titrare, în ml;

  f – factorul soluţiei de complexon II;

  V – cantitatea de apă luată în analiză.

• Determinarea alcalinităţii totale “m”

  Reactivi

• Acid clorhidric 0,1 n;

• Metiloranj, soluţie: se dizolvă 0,1 g metiloranj în 100 ml apă distilată.

  Modul de lucru

  La 100 ml apă de probă, se adaugă 2÷3 picături de soluţie de metiloranj şi se titrează cu acid clorhidric 0,1 n sau cu H₂SO₄ 0,1 n până la viraj galben – portocaliu.

  1 ml acid 0,1 n = 1 mval alcalinitate /dm³

  Alcalinitate, în ml HCl = V x f

  în care:

  V – ml acid folosiţi la titrare;

  f – factorul soluţiei de acid.

• Determinarea durităţii temporare

  Duritatea temporară (Dtp) = alcalinitatea “m” x 2,8, în grade de duritate.

• Determinarea durităţii permanente

  Se calculează cu relaţia:

  Duritatea permanentă (Dp) = D_T – Dtp, în grade de duritate, în care:

  D_T – duritatea totală, în ⁰d;

  Dtp – duritatea temporară, în ⁰d.

  BIBLIOGRAFIE

1.Banu, C., coordonator. - Manualul Inginerului de Industrie Alimentară, vol. I şi II, Editura Tehnică Bucureşti, 1999.

2.Berzescu, P ş.a. -Utilaje şi instalaţii în industria berii şi a malţului, Ed. Ceres, Bucureşti 1985.

3.Berzescu, P. ş.a. - Tehnologia berii şi a malţului, Editura Ceres, Bucureşti, 1981