Ochrona smaku napojów orzeźwiających — Próżniowe odgazowywanie usuwa z cieczy niepożądane składniki
Zjawisko to zna każdy, kto zostawił szklankę świeżej wody z kranu w temperaturze pokojowej lub podgrzewał ją w garnku. W miarę wzrostu temperatury na ściankach szklanki bądź dnie garnka tworzą się pęcherzyki gazu. Zawierają głównie dwutlenek węgla i tlen. Gazy dostają się do wody z powietrza, w większości już w zakładach wodociągowych. Tam woda w procesie uzdatniania jest wielokrotnie napowietrzana. Te dwa gazy wchodzące w skład powietrza szczególnie dobrze rozpuszczają się w wodzie. Na początku XIX wieku brytyjski chemik William Henry odkrył zależność rozpuszczalności od ciśnienia parcjalnego gazu i temperatury cieczy. Rozpuszczalność rośnie wraz ze wzrostem temperatury i zmniejsza się wraz ze spadkiem ciśnienia.
Gazy wpływają negatywnie na okres przechowywania i smak
Nawet małe ilości gazu szybko stają się niepożądanymi czynnikami w produkcji soków, wina, piwa i napojów bezalkoholowych. Przykładowo rozpuszczony tlen powoduje rozwój mikroorganizmów i niszczy witaminę C oraz inne przeciwutleniacze. Wpływa to na zapach, smak i okres przechowywana cieczy. Może spowodować również nieapetyczne odbarwienie. Rozpuszczony dwutlenek węgla powoduje wypływanie części włóknistych i kawałków owoców na powierzchnie i gromadzenie się ich na niej. Swobodne pęcherzyki gazu mogą również zwiększać tworzenie się piany, w szczególności we wcześniej podgrzanych napojach. W takim przypadku często konieczne jest znaczne ograniczenie szybkości nalewania.
Próżnia umożliwia usunięcie w elegancki sposób niepożądanych gazów z przetwarzanej cieczy. Na przykład podczas odgazowywania przez rozpylenie woda jest rozpylana przez dysze do naczynia próżniowego, w którym panuje ciśnienie poniżej 300 milibarów. Pęcherzyki gazu w podciśnieniu panującym w naczyniu do odgazowywania rozszerzają się i pękają. Pompa próżniowa odsysa uwolniony gaz.
Z gazem strippingowym i bez niego
Odgazowywanie membranowe jest stosowane przede wszystkim podczas produkcji soków, wina i piwa. W kolumnie napój przepływa wokół wydrążonej membrany z włókna, przez którą przechodzą tylko gazy. Rozpuszczone gazy przechodzą przez membranę, po czym odsysa je pompa próżniowa. W celu uzyskania jak najniższej zawartości pozostałego gazu może być używany również gaz strippingowy. Zwykle do tego celu stosowany jest azot. W każdym wypadku po stronie gazu stosowana jest próżnia. Spadek ciśnienia powoduje swoiste wyssanie rozpuszczonych gazów z cieczy.
W produkcji niegazowanej wody mineralnej, w której wymagana jest szczególnie niska zawartość pozostałości tlenu oraz dwutlenku węgla, odgazowywanie jest wykonywane przez szeregowe połączenie wielu kolumn. Podobny proces jest stosowany w przemyśle chemicznym, w którym konieczne jest unikanie niepożądanych reakcji składników cieczy.
W komunalnych sieciach grzewczych wymagane jest nie tylko oczyszczanie wody z substancji stałych i soli, ale również jej odgazowywanie i odpowietrzanie. Jest to przede wszystkim zagadnienie ekonomiczne. Zawartość gazów w wodzie obiegowej zwiększa koszty eksploatacji. Rozpuszczony dwutlenek węgla zmienia wodę w kwas, który przyspiesza w szczególności korozję części metalowych. Aby przeciwdziałać temu zjawisku, stosowane są wymieniacze jonowe wymagające stałego dostarczania substancji chemicznych w celu regeneracji. Przestaje to być konieczne, jeśli woda w sieci rurociągowej jest odgazowana. Ta procedura pozwala również wyeliminować niepożądane skutki obecności tlenu obejmujące rozwój mikroorganizmów i korozję. Ta ostatnia może prowadzić do tworzenia się warstw biologicznych, które np. powodują niedrożność filtrów lub zmniejszenie przekroju poprzecznego zaworów czy rur.