По складу вихідної сировини штучний водний лід поділяють на лід з прісної води (сирої, кип'яченою, дистильованої), лід з морської води і розсолів, лід з води з антисептиками та антибіотиками.
У технології виготовлення штучного льоду з прісної води пред'являються спеціальні, зокрема гігієнічні (санітарні), вимоги до сировини (вода), продукту (лід), а також до обладнання та процесу виробництва.
Лід з питною водопровідної води виготовляють матовим з щільністю ро = 890-ь900 кг / м3 і прозорим з p0 = 910-f-917 кг / м3 при температурах від -8 до -25 ° С (іноді для лускатого льоду). Матовий непрозорий лід має білий колір в основному завдяки наявності в ньому бульбашок повітря і солей; останні іноді потрібно видаляти. Відомо, що в 1 см3 льоду, отриманого при швидкості кристалізації 0,5 мм / хв, міститься приблизно б бульбашок повітря, а при швидкості 5 мм / хв число їх досягає 300. Прозорий лід в товстому шарі має голубувато-зелений відтінок, він мало змерзається і не дає осаду при растаіваніі.
Деаерірованная вода при нормальному тиску самонасищается повітрям, але на відміну від нього містить на 1 частину кисень не 3,75, а близько 2 частин азоту (при 10 ° С в 1 л води міститься 7,87 см3 кисню і 15,47 см8 азоту) . Збагачення води киснем має місце при таненні льоду.
Вимоги, що пред'являються до джерел води для господарсько-побутових цілей, в загальному вигляді регламентує ГОСТ 2761-57 «Джерела централізованого господарсько-питного водопостачання». Норми якості водопровідної води визначає ГОСТ 2874-73 «Вода питна». Ці ГОСТи передбачають, що загальне «ісло бактерій у воді не повинно перевищувати 100 при посіві б \ мл, кількість кишкових паличок - не більше 3 в 1 л води. Допустимий сухий залишок - до 1 г / л. Загальна жорсткість води - не більше 7 мг-екв / л, а мутність за змістом зважених часток - не більше 1,5 мг / л. Вода не повинна містити заліза .більш 0,3 мг / л; допустима концентрація водневих іонів в межах 6,5-9,5.
Зазначені стандарти поширюються "на воду, що використовується і для технічних цілей, але не належать до води, що забирається з місцевих вододжерел, іноді використовуються у виробництві технічного льоду.
Якщо лід призначається для вживання з напоями або для безпосереднього охолодження харчових продуктів, які не підлягають гарячої кулінарній обробці, то він повинен бути харчовим. При його виготовленні і збуті необхідно дотримуватися санітарно-гігієнічні правила, прийняті для продуктів, безпосередньо споживаються. Вода, отримана при растаіваніі харчового льоду, повинна бути питною. При виробництві нехарчового, технічного льоду, особливо якщо він продається на сторону, також дотримуються основні санітарні умови.
Отримувати прозорий лід можна в тих же льдоформах що і матовий лід. Якщо, наприклад, в разі заморожування при -8 ° С московської водопровідної води в льдоформах на 25 і 50 кг її перемішувати, подаючи 8 і 12 л / хв повітря при тиску 0,015 МПа [17], то виділяється з води повітря не встигає вмерзати в лід, а солі в основному концентруються в 4-літровою некрижаної серцевині прозорих льдоблоков, звідки їх легко видалити, і лід виходить прозорим. Барботаж води також прискорює її охолодження.
Дуже зручна обробка води квасцами або сірчанокислим алюмінієм, що забезпечує не тільки деякий пом'якшення і коагуляцію органічних речовин і суспензій, а й переклад бікарбонатів в сульфати. Це зменшує крихкість льоду і тому дозволяє знижувати температуру намораж ^ Ьанія льоду в льдоформах з -8 - = - 10 ° до -12 -; - 14 ° С. При цьому необхідно підтримувати в воді рН на рівні 7, що зменшує крихкість льоду. Щоб уникнути появи тріщин слід розморожувати лід від льдоформ при 20 ° С замість звичайних 35-40 ° С. Можливо відтавання льоду при температурі і вище 40 ° С.
Найпростішим обладнанням для водопідготовки служать спарені піщані фільтри з бачками для обробки води квасцами. Фільтрування проводиться через шар гравію і кварцового піску, швидкість-фільтрації 1-1,5 л / м2 в хвилину. Падіння тиску в чистому фільтрі зазвичай становить 0,015-0,035 МПа, в засміченому фільтрі падіння тиску збільшується в 2-3 рази. При поперемінної промиванні фільтрів зворотним струмом води шар піску перемішується і випали з води в результаті квасцеванія і фільтрації опади видаляються. Швидкість промивання приймають такий, щоб з промивної водою віддалялися опади без піску.
У деяких випадках міститься у воді бікарбонату натрію і карбонату натрію буває досить для нейтралізації кислотності.
Відновлення цеоліту здійснюється за допомогою обробки сірчаною кислотою
NaaZe + H2S04 = HaZe -f- NaaS04.
Установки з цеолітом в принципі прості. Цеоліт закладають в бак на шар гравію, під яким знаходиться фільтр. Система трубопроводів забезпечує пропуск відповідної кількості оброблюваної води і сірчаної кислоти для періодичної регенерації цеоліту.
Так, на одному льдозаводе через цеоліт проходило води 26,4 л / хв і повз нього 7,5 л / хв; після реакції обидва потоку з'єднувалися, відбувалася нейтралізація-кислоти: Далі вода спрямовувалася через аератор в збірний резервуар.
Спеціальна технологія застосовується при виготовленні матового льоду з антибіотиками, який призначався в основному для більш тривалого зберігання риби.
Головна вимога до антибіотиків, що додається в заморожувати воду або на лід, - їх руйнування при тепловій кулінарній обробці харчових продуктів, що зберігалися в цьому льоду.
Дозволений Держсанінспекцією СРСР для застосування з льодом в рибній промисловості антибіотик биомицин (хлортетрациклин) додають в воду з розрахунку 5 г на 1 т льоду. Якщо вода містить 0,8 мг / л і більше активного хлору, то її попередньо дехлорирует гипосульфитом. Для кращого збереження биомицина в льоду воду підкислюють до рН 4 лимонною кислотою (не менше 25 г на 1 т льоду).
Рівномірність розподілу биомицина в разі виготовлення блочного льоду забезпечується желирование води сумішшю з 100 г карбоксиметилцелюлози і 400 г кухонної солі на 1 т льоду. Для промислового виробництва блочного біоміцінового льоду Хузин з групою співробітників [115] запропонована змішувальне устаткування продуктивністю 4,5 м3 розчину на годину, зображена на 40.
Відомий також лід з антисептиками з води, обробленої хлором і срібним піском.
Щоб уникнути концентрування домішок і з інших причин всі ці види льоду, а також солоний (морської і розсолу), доцільно виготовляти в інтенсивних роторних льодогенераторах з тонкошаровим наморожуванням. Виробництво солоного льоду ведуть при температурі на 10-15 ° С нижче криоскопической. Зберігати такий лід слід також при температурі нижче криоскопической. Однак тільки при евтектичній температурі в льоду НЕ буде розсолу.
У деяких випадках необхідні технологічні домішки можна додавати безпосередньо в розсипний сніговий лускатий або мелкодроблений лід. При цьому слід мати на увазі, що розсипний лід може адсорбувати 15-25% води.
Лід. від льдогенераторов зберігають при -5 ° С в льдохраніліщах, іноді додатково переробляють (розрізають, дроблять або пресують за допомогою відповідних машин) і упаковують.