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如果二氧化碳短缺，我們或許喝不到肥宅快樂水了。食品與二氧化碳的關(guān)系密不可分，例如可樂，啤酒等飲料，二氧化碳的濃度在食品也是有標(biāo)準要求，是否可以達到生產(chǎn)標(biāo)準。

二氧化碳在食品的應(yīng)用很廣泛，食品級二氧化碳主要應(yīng)用于各種碳酸飲料以及食品防腐中，尤其是在碳酸飲料中發(fā)揮著重要的作用，有著一定的調(diào)節(jié)風(fēng)味、消暑的效果。并且，食品級二氧化碳關(guān)系到食品健康和安全，所以，對其品質(zhì)要求*。

盡管我國從2006年12月1日起，食品添加劑液體二氧化碳執(zhí)行與飲料協(xié)會（ISBT）標(biāo)準等效的GB10621-2006新國標(biāo)。但國內(nèi)仍有部分食品用二氧化碳生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品未能*按照GB10621-2006的質(zhì)量標(biāo)準要求進行質(zhì)量控制。同時使用食品級CO2生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品的用戶片面認為只要產(chǎn)品純度達到99.9%或99.99%就是食品級二氧化碳，未按照相關(guān)標(biāo)準進行必要檢測就驗收原料，孰不知即便純度高，其所含的有毒有害雜質(zhì)仍可能超標(biāo)。

作為一個工業(yè)產(chǎn)物，在CO2產(chǎn)生和提純過程中，必然也和其他液體化工原料一樣帶有雜質(zhì)。產(chǎn)生CO2的反應(yīng)中的副產(chǎn)物，過濾，提純CO2時帶污染物等等。

ESS與CO2的因緣

從 US FDA 發(fā)現(xiàn)運往一家世界的飲料工業(yè)企業(yè)制造的 CO2 中存在  20ppb 的苯開始，我們就著手研發(fā)食品級氣體分析。迄今為止，涉及保密問題，不能詳細描述此事。當(dāng)時英國供應(yīng)商聯(lián)系我們，要求我們在極短時間內(nèi)，為他們安裝快速，可靠，低檢測限的測試系統(tǒng)。

當(dāng)時，工業(yè)中的 “化學(xué)氣體” CO2 產(chǎn)生問題，主要是由于用作原料的天然氣在硝酸銨生產(chǎn)的氣體合成過程中，存在苯散逸引起的。這就需要采用再生碳過濾器對成品CO2進行吸附過濾。這樣就出現(xiàn)了問題，過濾器是根據(jù)理論，以恒定濃度的苯作為依據(jù)來定時再生。

在反復(fù)監(jiān)控后，我們發(fā)現(xiàn)，在過濾階段，苯的濃度會出現(xiàn)很大變化，導(dǎo)致在過濾器定時再生之前，經(jīng)常會出現(xiàn)飽和穿透現(xiàn)象，使苯的過濾效果明顯變差，這就是 CO2 中存在苯的含量較高的原因。如果在所有過程中安放監(jiān)測點，用在線式質(zhì)譜分析的數(shù)據(jù)對過濾器再生進行預(yù)測及監(jiān)測，那否可及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，使得問題在工藝流程結(jié)束之前得到解決呢

這樣就促成了 ESS 公司歷*大項目的產(chǎn)生。 我們?yōu)榭蛻舭惭b了 3 套全自動化的系統(tǒng)，用來監(jiān)測多達 32 個樣品點，某些用于連接加熱樣品的管線超過 1000 米。

此系統(tǒng)可監(jiān)測生產(chǎn)過程 (硝酸銨副產(chǎn)物) 中所有環(huán)節(jié)的 CO2 氣體品質(zhì)，若超過濃度限值，可關(guān)停生產(chǎn)。

在安裝期間，客戶(由于保密，我們不能列出其名)適應(yīng)了質(zhì)譜的分析速度和準確性后，新增監(jiān)測管線進行控制，采用質(zhì)譜監(jiān)測氣體合成回路 (過去常采用GC)，快速更新時間。

經(jīng)過這些檢測后，被FDA禁停的氣體運輸?shù)靡曰謴?fù)。

分析的組分                         檢測范圍

苯 (Benzene)       1-100ppb 報警@ 5ppb   (部分中間產(chǎn)品 和 成品)

二氧化碳 (CO2)       97 - 99.999%       (部分中間產(chǎn)品 和 成品)

氫氣 (Hydrogen)            20-60%       (合成回路)

氮氣 (Nitrogen)   40-50%       (合成回路)

甲烷 (Methane)       0-500ppm          (合成回路)

乙烷 (Ethane)       0-100ppm               (合成回路)

食品級 CO2來源有哪些?

傳統(tǒng)二氧化碳分離提純工藝 有溶劑吸收法，膜分離法

大多數(shù)人認為食品級 CO2 來自于空氣分餾，事實并非如此。它是從工業(yè)副產(chǎn)物而出現(xiàn)的, 有 3 種主要來源。

CO2產(chǎn)生來源的三種途徑：

1）烴類生產(chǎn)的副產(chǎn)物

2）化肥生產(chǎn)的副產(chǎn)物

3）啤酒釀造過程的副產(chǎn)物

CO2產(chǎn)生過程是什么？

原始未凈化的 CO2 作為副產(chǎn)物被 “截獲”。然后 (通常) 用幾種過濾方式 (活性碳或活性氧化鋁) 將雜質(zhì)清除。通常存在 2 種生產(chǎn)線，一種是處于生產(chǎn)中，另一種是在再生中。ESS 公司的多點檢測質(zhì)譜系統(tǒng)可監(jiān)控整個生產(chǎn)線。

對于高純度的CO2檢測：

ESS公司的質(zhì)譜系統(tǒng)，可以很好地檢測受限物質(zhì)至低于限制濃度，可快速、直接控制過程?？捎糜谫|(zhì)控檢測，出具 “合格/不合格” (Pass/ Fail) 證書。

其他同類型客戶的應(yīng)用

高純 CO2

分析的組分                         檢測范圍

• 1-3-丁二烯                             <0.1ppb

• 苯                                    <0.1ppb

• CO                                    <0.5ppm

• CO2                                   <0.5ppm

• DME                                  <0.1ppb

• DMS                                  >1ppb

• 乙醇                                  <0.1ppb

• H2S                                   <5ppb

• 甲苯                                  <0.1ppb

食品級氣體

分析的組分                         檢測范圍

• 苯                                  1ppb - 100ppb

• CO2                                 5ppm - 100%

• H2                                  10ppm - 100%

• N2                                  10ppm - 100%

• 甲烷                                10ppm - 100%

• 乙烷                                10ppm - 100%

• O2                                  0.5ppm - 100%

• ESS便攜式質(zhì)譜儀

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