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咖啡净水过滤解决方案分析

咖啡，作为世界三大不含酒精的饮料之一，在世界各地都有很多粉丝。与激动人心的可可相比，自然清新的茶香、浪漫浓郁的咖啡香味让人忘记了回归。起源于埃塞俄比亚高原的咖啡饮料已经在欧美国家和地区大受欢迎。在古老的东方，传统文化和西方文明交织融合，将咖啡饮料推向家庭、办公室和各种社交场合。在街角别致的精品咖啡店里追求微妙的记忆，或者在无处不在的连锁咖啡店里和三两个朋友聊天，已经成为人们追求时尚和现代生活的缩影。

咖啡对水质的要求

咖啡饮料的独特风味来自人们的味觉和嗅觉体验。一杯咖啡饮料主要由水组成。咖啡本身含有咖啡因、单宁酸、蛋白质、蔗糖、矿物质和其他成分，它们与水混合，提取出甜、香、酸、醇的味道。咖啡饮料的质量很大程度上受水质的影响。

1.咖啡口味的影响

中国幅员辽阔，水资源分布不均。在过去的几十年里，快速的经济发展对自然水体造成了一些污染。卫生部和国家标准化管理委员会联合发布的《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006)使用106项指标来规范和监督饮用水的质量。然而，饮用水的质量不能满足对咖啡的需求。例如，水中的游离氯可以抑制城市自来水管网中细菌和微生物的繁殖，但余氯产生的异味会对咖啡饮料的口感产生负面影响。当0-1000毫克/升的国家标准范围内的总溶解固体含量(TDS)处于较高的数值范围内时，较浓的水质味道将覆盖咖啡本身的味道，而较低的TDS含量将导致咖啡萃取不充分、芳香但味道淡。

2.设备使用和维护的影响

水中钙和镁的硬度较高，容易在咖啡机内部的加热部件表面形成水垢，堵塞蒸汽和输水管道，导致设备无法正常使用。特别是在华北、西北等水质硬度较高的地区，由于水垢造成的咖啡机设备故障大大提高了使用率。

咖啡水净化中常用的过滤技术

随着我国国民经济的快速稳定发展，净水市场也蓬勃发展，引进国外先进技术和自主创新的双重模式迅速提升了我国过滤技术水平。在咖啡净化领域，超滤、反渗透、离子交换和活性炭过滤被广泛使用。

1.超滤

超滤是一种膜过滤技术，根据操作条件可分为终端过滤和错流过滤。能截留颗粒杂质和大分子有机物，有效降低水中浊度和细菌*1。超滤产品的优点是运行成本较低，缺点是功能性差，不能去除水中的余氯和异味，不能解决钙和镁离子引起的结垢问题，不能调节水的总溶解固体含量(TDS)以满足高品质咖啡的酿造要求。

2.反渗透

中国在反渗透技术的应用方面领先世界。无论是海水淡化、锅炉补给水、电子行业的超纯水还是中水回用，反渗透海水淡化技术都有很大的市场份额。反渗透技术具有优异的脱盐效果，不仅能截留水中的颗粒杂质和细菌，去除水中的钙和镁离子以减少结垢，还能降低总溶解固体含量(TDS)。鉴于目前反渗透膜元件的产水量较低，大多数商用纯水机可通过提供外部储水箱来满足高峰期的用水需求。反渗透技术也有一定的缺点，如内部元件多，结构相对复杂，对操作和维护要求较高。同时，反渗透te

3.离子交换

离子交换技术应用于脱盐过程较早，主要用于水处理的软化和净化。其原理是利用离子交换树脂携带的官能团取代水中的阴离子和阳离子，从而达到脱盐的目的。离子交换技术主要以水软化剂的形式用于商业咖啡水净化应用。钠型软化树脂用于替代水中的钙和镁离子。钙和镁离子留在树脂上，而钠进入水中降低钙和镁的硬度和水垢。离子交换软化技术具有很强的去除钙、镁硬度的能力，并具有明显的阻垢效果。它非常适用于水硬度高和水垢问题严重的地区。缺点是离子交换后，水中钠离子含量明显增加，降低了咖啡的口感。以总硬度为400毫克/升、钠含量为20毫克/升的原水为例，钠离子含量在通过软水器后增加到约200毫克/升，这远远超出了咖啡冲泡水的推荐范围，并可能超过饮用水卫生标准的上限。因此，建议使用软水器作为设备用水的技术手段，而不是咖啡水或饮用水，其主要目的是减少因水垢引起的设备故障。

4.活性碳

活性炭因其巨大的比表面积(每克活性炭的表面积可达600m2)而具有极好的吸附污染物的能力。活性炭能有效去除水中残留的氯、异味和挥发性有机化合物，对改善饮料口感有显著效果，在水处理技术中应用广泛。简单的活性炭过滤功能相对单一，因此活性炭过滤往往与其他过滤技术相结合。

5.微滤

微滤又称微孔过滤，是指水在一定压力下通过纤维网过滤介质，水中的泥沙、铁锈和一些胶体杂质被截留，大分子有机物和无机盐被允许通过。在咖啡水净化领域中，经常使用聚丙烯熔喷过滤元件和聚丙烯折叠过滤元件，其特征在于货物供应充足且功能单一，不能去除异味、水垢并改变水中的总溶解固体含量(TDS)。

通过对上述过滤技术的比较，可以发现在水质高、结垢问题严重的地区，反渗透技术可以更好地满足咖啡净化的过滤和净化要求，去除水中的颗粒杂质和异味，降低钙、镁离子含量，减少因结垢造成的设备故障，但应注意避免反渗透纯水机出水总溶解固体(TDS)低而造成的咖啡提取不足的问题。然而，在总溶解固体含量(TDS)低且水硬度低的地区，为了确保某些矿物质成分保留在水中，可能不采用反渗透技术，而可采用微滤、活性炭等技术手段来满足咖啡净化的需求。

咖啡净水案例分析

跨国餐饮连锁M在中国拥有1000多家咖啡餐厅。阿拉比卡咖啡豆和半自动咖啡机被用来为顾客提供咖啡饮料。咖啡酿造用水的标准如下。

咖啡餐厅选用3M SGLP2-BL混合水过滤系统。该过滤系统的特点是出水的TDS值可根据咖啡风味的不同要求任意调节，充分发挥水质对咖啡的刺激作用。其优点是能有效避免因咖啡提取不足而造成的纯水总溶解固体含量(TDS)低对酸味的负面影响，同时能适应地理跨度大、差异大的中国原水水质状况。

3M SGLP2-BL混合混合水过滤系统集成了反渗透和活性炭微滤技术的优点。反渗透纯水和非纯水可以人工混合和混合，以获得理想的水质。同时，第一级和第二级中的膜过滤器元件的布置有效地减少了废水排放。

随着咖啡知识和文化的深入传播，咖啡市场正面临着更好的发展机遇。水是甜而醇的咖啡的载体，使一杯美味的咖啡包罗万象，呈现出不同的味道和香味，就像所有的河流流入大海，丰富多彩。