天然礦泉水是一種健康飲用水，不允許加入任何添加劑、防腐劑等，其生產(chǎn)工藝管理是一個特殊的系統(tǒng)工程，我們把它稱之為“三微”管理，即：微生物（細(xì)菌、霉菌、大腸桿菌）指標(biāo)的控制、微量元素含量的控制和生產(chǎn)車間的微塵微粒的控制。

一、微生物指標(biāo)的控制

天然礦泉水一般不含微生物或極少含有微生物。從水源地采集的礦泉水樣檢驗(yàn)出的細(xì)菌代表了原生微生物群落。雖然這些原生細(xì)菌在天然環(huán)境中的地下水中數(shù)量很少，但是在礦泉水裝瓶后繁殖的速度很快。除原生菌外，礦泉水中還有被視為污染質(zhì)的菌種，最主要來自灌裝過程中的取水工具、輸水管道、貯水罐、過濾和灌裝設(shè)備、瓶子、瓶蓋以及灌裝過程中礦泉水與空氣、人的接觸等污染途徑。瓶裝礦泉水中微生物的生存和繁殖與原水的物理化學(xué)性質(zhì)也有一定關(guān)系，如原水中有機(jī)物、磷、氮、錳、鐵等含量較高時，輸水流速在1～2m/s以下，水溫≥20℃、取水滯留時間較長等因素，也會給微生物繁殖創(chuàng)造有利條件。

我國目前大中型瓶裝礦泉水企業(yè)所具有的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)力量，其產(chǎn)品的微生物指標(biāo)達(dá)到雙零已不再是難題，問題在于如何將“人、機(jī)、料、法、環(huán)”這五個環(huán)節(jié)，作為一個系統(tǒng)工程嚴(yán)格按規(guī)程操作運(yùn)行。從理論上講，礦泉水經(jīng)氧化塔和三級精濾后已是無菌水，但在實(shí)際操作中對上述任一環(huán)節(jié)的疏忽，都可能造成礦泉水的二次污染，從而導(dǎo)致微生物指標(biāo)失控。

整個生產(chǎn)過程，從水源開采、水量控制、輸水管道、水質(zhì)處理、中間貯水、過濾設(shè)備、礦泉水灌裝、容器消毒和封蓋、直到管道清洗消毒及產(chǎn)品監(jiān)督檢查等一系列工序，應(yīng)有健全的質(zhì)量保證體系和嚴(yán)格的內(nèi)部管理制度。生產(chǎn)過程中每小時測定臭氧濃度一次，以確保其濃度穩(wěn)定。

為了始終保持灌裝車間空間的無菌狀態(tài)，每日工作結(jié)束班后必須進(jìn)行無菌空間滅菌處理。因?yàn)榭諝庵械奈⑸镏饕愿街趬m埃上和以氣溶狀態(tài)傳播開來，成為礦泉水受霉菌污染的主要原因之一。從空氣中可以分離出青霉、曲霉、芽枝霉等霉菌。霉菌的污染比細(xì)菌更難控制，霉菌對于光、低溫、干燥、滲透壓以及消毒劑都有較強(qiáng)的耐性而不易被殺死，所以凡是空氣有可能進(jìn)入車間的地方都不能忽視遺漏。其方法是采用甲醛氣體熏蒸。甲醛是一種強(qiáng)還原劑，當(dāng)其與氧化劑反應(yīng)時可產(chǎn)生大量的熱量而使甲醛蒸發(fā)。常用的氧化劑是高錳酸鉀，其用量甲醛為40ml/m³,高錳酸鉀為20～30g。該方法作用時間持久，殺滅細(xì)菌繁殖體的效果較好。

實(shí)際生產(chǎn)中人們對礦泉水包裝材料的滅菌消毒有所忽視，實(shí)踐證明它是造成礦泉水二次污染的途徑之一。生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品包裝材料的選用和滅菌處理也應(yīng)嚴(yán)格管理，不論是自產(chǎn)的還是外購的空瓶，都必須分別投入瓶倉進(jìn)行臭氧滅菌消毒。從瓶倉抽檢的空瓶，其微生物檢測結(jié)果應(yīng)為陰性，細(xì)菌指標(biāo)為“雙零”。通過化驗(yàn)監(jiān)測可按瓶子的污染程度指導(dǎo)瓶倉滅菌時間的長短及臭氧的濃度。瓶倉的出口直接通向無菌間的理瓶臺，按實(shí)際需要量理瓶，不留過夜瓶子，落地瓶子須重新投倉滅菌消毒后方可使用。瓶蓋是在與瓶子吻合以后投入蓋倉經(jīng)臭氧消毒，其微生物抽檢要求與瓶子一樣。蓋倉的出口直接通往無菌間的旋蓋機(jī)上，按需要量送出。經(jīng)消毒后的瓶蓋如果一次沒有用完以及落地蓋子，須再次滅菌使用。

二、微量元素含量的控制

何謂微量元素?從生理角度看，元素按照人體的含量不同而分為宏量元素及微量元素。凡占人體總重量的萬分之一以上者稱為宏量元素，如碳、氫、氧、氮、鈣、鈉、鎂、鉀、氯、硫等；凡占人體總重量萬分之一以下者，稱為微量元素，如鋰、鍶、鋅、硒、碘、氟、鉬、鈷、鉻等。

飲用天然礦泉水以其含有多種對人體健康有益的微量元素為主要特征。所以，在水處理過程中必須保證微量元素含量不發(fā)生任何變化。為此，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在保證飲用天然礦泉水的特性和主要成分條件下，允許曝氣、傾析、過濾和除去或加入二氧化碳。歐共體以及德國、英國等國家的礦泉水法規(guī)中，也允許通過氧化和過濾除去礦泉水中所含不穩(wěn)定物質(zhì)，但必須保持水源水原有特性不變。盡管各廠家由于水質(zhì)不同而采用的工藝有所差別，但都必須保證礦泉水原有的特征性微量元素含量不變。

我國有很大部分的飲用礦泉水資源屬含鍶和偏硅酸的重碳酸鈣型水，由于水的鈣含量較高，瓶裝水產(chǎn)品易產(chǎn)生碳酸鈣沉淀物，使用該類型礦泉水的飲水機(jī)也容易結(jié)垢。有些廠家采用電滲析等方法來降低水中的鈣含量，結(jié)果把水中的鍶、偏硅酸等特征性組分含量也同時降低，甚至降低至礦泉水界限指標(biāo)以下。這種做法違背國家標(biāo)準(zhǔn)，是對消費(fèi)者不負(fù)責(zé)任。

我國有些地區(qū)分布有天然碳酸型礦泉水，其特點(diǎn)是水中的鐵、錳含量較高，瓶裝礦泉水由于鐵、錳的氧化而使水呈鐵銹色，并生成沉淀物，口感為墨水味。為此必須對水源水進(jìn)行除鐵錳的水處理，但同時又要保存原水的其他有益化學(xué)組分沒有變化，工藝比較復(fù)雜。

錳砂過濾罐中所使用的砂料必須是強(qiáng)度好的天然錳砂。人工錳砂的強(qiáng)度較差，易變?yōu)榉蹱钗锒鹣喾吹淖饔谩?/span>如果錳砂罐沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，必然影響礦泉水在氧化塔中的預(yù)期效果。

氧化塔是水處理環(huán)節(jié)中最關(guān)鍵的部分，氧化塔的的高度容量以及臭氧布?xì)馐欠窬鶆?，直接影響到滅菌效果?/span>若使用整塊鈦板，其底部應(yīng)有支架，否則水的壓力易造成鈦板破裂，若使用鈦管，須注意到管子的位置、孔徑要一致，氣泡越密細(xì)越好，布液要均勻，不能有空擋，須用噴淋式而不能以水柱式進(jìn)水，液面的高度也很有講究，不能使水在氧化塔中有死角，否則形成高價錳使水呈現(xiàn)粉紅色。在氧化過程中水的溫度不可忽視，如五大連池碳酸礦泉水為低溫冷泉，常年水溫在2—4℃，如果水溫較高應(yīng)考慮使用制冷裝置以使水溫下降至6℃左右為好。

自氧化塔流出的水，通過緩沖罐使其沉淀，再進(jìn)入二級錳砂過濾器。其內(nèi)部以石英砂為主，上層為活性炭，其表面要形成一層膜，如果膜層不好將會影響吸附效果，必須定時清洗。每日檢測亞硝酸鹽2次以上，如果含量呈上升趨勢，則說明活性炭已被細(xì)菌污染，必須清洗滅菌后再使用。經(jīng)過二級過濾后的水中不穩(wěn)定礦物質(zhì)已經(jīng)除去，只要再經(jīng)過耐臭氧腐蝕的三級過濾器（1.0/0.5/0.2μ）除去細(xì)菌和細(xì)微塵粒，再次充入CO₂氣體，即可生產(chǎn)出瓶裝礦泉水產(chǎn)品。

三、生產(chǎn)車間微塵微粒的控制

無菌包裝是食品飲料生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的重要措施之一，礦泉水生產(chǎn)也不例外。灌裝車間空氣凈化是無菌包裝的關(guān)鍵所在，其作用是防止灌裝過程中細(xì)菌及霉菌的再次污染。空氣潔凈技術(shù)是研究微環(huán)境的污染控制技術(shù)，即對空氣的微塵微粒濃度加以控制的技術(shù)。一般來說，礦泉水生產(chǎn)工藝的凈化環(huán)境要求，包括潔凈車間的空氣溫度、濕度、含塵量（非生物和生物）、氣流速度、壓力以及光線照度、噪聲、靜電量等。

國家標(biāo)準(zhǔn)《飲用天然礦泉水廠衛(wèi)生規(guī)范》（GB16330-1996），對清洗（瓶、蓋）車間和灌裝車間的上述各項要求均作了具體規(guī)定，只要嚴(yán)格按照《規(guī)范》要求去操作，實(shí)現(xiàn)清洗車間100000級、灌裝車間10000級和生產(chǎn)線局部100級潔凈度的技術(shù)指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)無菌灌裝是完全可以實(shí)現(xiàn)的。