7. Железо – вода
получает красно-коричневую окраску,
развиваются железобактерии, трубы
засоряются. Из-за слизеобразования
железобактерий ухудшаются свойства воды,
ухудшается её вкус. Высокое содержание
железа в воде неблагоприятно действует
на кожу человека, возможно изменение
морфологического состава крови, может
способствовать развитию аллергии.
8. Марганец – присутствие
в питьевой воде до 0,5 мг/л не
влияет на здоровье людей, но
может быть неприятным, так как
вода имеет металлический привкус.
Также наличие в воде марганца
может вызывать образование плёнки
на трубах, которая позже отслаивается
в виде чёрного осадка.
9. Перманганатная окисляемость
– общая концентрация кислорода, соответствующая
количеству иона перманганата МпО4, необходимому
для обработки этим окислителем пробы
воды. Характеризует количество органических
и неорганических веществ в воде и предназначен
для оценки качества водопроводной воды.
При перманганатной окисляемости выше
2 мгО2/л, воду требуется обеззараживать,
так как в ней много легко окисляющихся
органических соединений. Если обеззараживать
такую воду хлорированием, то образуются
ещё более вредные для здоровья хлоруглеводы.
10. Аммоний – азот
аммонийный, конечный продукт разложения
– аммиак, наличие его в воде
не опасно. Если же аммиак образовался
после разложения белка сточных
вод, то такая вода для питья
непригодна. Содержание аммония
в воде не может превышать
0,5 мг/л.
11. Щелочность – под
этим подразумевается содержание
в воде гидроксильных ионов
ОН.
12. Кремниевая кислота
- слабая минеральная кислота,
соли которой имеются в природной
воде.
13. Сухой остаток –
служит ориентиром наличия в
воде неорганических солей.
14. Кислород растворённый
– растворяется в природной
воде при контакте с воздухом.
15. Углекислый газ
– имеется в природной воде,
после растворения из воздуха
и как результат протекания
в воде и почве биохимических
процессов.
16. Хлор остаточный
– или избыточный обладает
очень сильным бактерицидным
действием. Нормативы содержания
в воде: свободный хлор 0,3-0,5 мг/л,
связанный 0,8-1,2 мг/л.
17. Медь и её соединения
часто встречаются в природных
водах, но, как правило, их концентрация
не превышает десятых долей
мг/л.
18. Алюминий – высокие
концентрации редки, основными
источниками поступления в водопроводную
воду могут быть коагулянты
на основе солей алюминия.
Для ответа о пригодности
питьевой воды, надо оценить образец,
хотя бы, по приведённым выше
параметрам.
Вода в пищевых
продуктах
Вода входит в состав почти
всех пищевых продуктов.Наиболее высокое
содержание воды характерно для плодов
и овощей(72-95%),молока(87-97%),мяса(58-74%),рыбы(62-84%).Значительно
меньше воды находиться в зерне,муке,крупе,макаронных
изделиях,сушеных овощах и плодах,орехах,маргарине,сливочном
масле (12-25%).Минимальное количество воды
содержится в сахаре(0,14-0,4%),растительном
и топлёном масле,кулинарных жирах(0,25-1,0%),поваренной
соли,чае,карамели без начинки сухом молоке
(0,5-5%). В натуральных продуктах вода является
наиболее наиболее подвижным компонентом
химического состава тканей.Так содержание
воды в свежей сельди колеблется в широком
диапазоне от 51.0 до 78,3%,в тресковых рыбах
-от 70,6% до 86,2% в зависимости от пола,возраста,района
и времени лова. Количество воды в картофеле
может быть в пределах 67-83%,в дынях-81-93%
и зависит от хозяйственно-ботанического
сорта овощей.района их выращивания и
погоды вегетационного периода. Вода,входящая
в состав пищевых продуктов находиться
в трёх формах связи с сухими веществами:физико-механической,физико-химической,и
химической.Преобладают первые две формы
связи,химическая в продуктах встречается
редко. Пищевые продукты при хранении
и перевозке в зависимости от условий
поглощают из вне или отдают водяные пары.
Вода в пищевых продуктах при переработке
и хранении может переходить из свободной
в связанную и наоборот,что вызывает изменение
свойств товаров. Условие и сроки хранения
ряда продуктов зависит от соотношения
в них свободной и связанной воды. Например:зерно,мука,крупа
при влажности до 14% хорошо сохраняется,так
как почти вся влага в них находится в
связанном состоянии. Для многих продуктов
содержание воды (влажность) является
важным показателем качества.Пониженное
или повышенное содержание воды против
установленной формы для продукта вызывает
ухудшение его качества. Например,мука,крупа
и макаронные изделия с повышенной влажностью
при хранении быстро плесневеют,а понижение
влаги в мармеладе и джеме ухудшает их
консистенцию и вкус. Вода в качестве основного
или вспомогательного сырья используется
в подавляющем большинстве технологических
процессов получения пищевых продуктов.
Практически все пищевые производства
связаны с потреблением воды из конкретного
источника. Основные возникающие при этом
проблемы связаны с тем, что исходная вода
не имеет необходимого качества и требует
дополнительной очистки. В ряде производств,
связанных с изготовлением бутылированной
воды, воды для детского питания, воды
для пива и ликеро-водочной продукции,
как правило, требуется специальная подготовка
воды, связанная не только с её очисткой,
но и с введением (дозированием) отдельных
микро- и макроэлементов. Дополнительной
сложностью при решении данного вопроса
является то, что одинаковых источников
воды практически не бывает, поэтому система
водоподготовки в каждом конкретном случае
должна создаваться с учетом местных условий.
Для производства соков, безалкогольных
напитков, пива, ликеро-водочных изделий
требуется подготовка воды согласно жестким
специфическим требованиям, основные
позиции которых изложены в соответствующих
нормативных документах. Для ряда пищевых
производств, например, хлебобулочных
изделий, молока и молочных продуктов
достаточно, чтобы вода удовлетворяла
требованиям, предъявляемым к питьевой
воде. Вода является уникальным пищевым
продуктом. Усвояемость организмом человека
различных необходимых веществ из жидкой
среды на порядок и более превосходит
их усвояемость из твердой пищи. В значительной
степени это касается набора микро- и макроэлементов,
содержащихся в природной воде. Основной
природный химический состав воды связан
с растворенными в ней минеральными компонентами:
макро- и микроэлементами. Первые - ионы
кальция, магния, натрия, калия, хлориды,
сульфаты, бикарбонаты в зависимости от
преобладания тех или иных веществ, определяют
гидрохимический класс вод. Однако, вкусовые
особенности воды могут быть обусловлены
и присутствием в ней микроэлементов,
например, железа, марганца, цинка, меди.
Органолептические свойства и особенно
вкус воды имеют важное физиологическое
значение для поддержания водно-солевого
баланса организма человека и в значительной
степени определяют процесс её подготовки
в пищевом производстве. Вкусовые качества
воды обусловлены в первую очередь содержанием
и соотношением катионов кальция и магния,
бикарбонат-ионов, а также концентрацией
и соотношением сульфатов, хлоридов и
карбонатов. Эти макроэлементы воды в
первую очередь определяют физиологическую
полноценность воды для организма. Органолептические
свойства воды влияют на секреторную деятельность
желудка, а изменение вкусовых ощущений
воды оказывает действие на чувствительность
ахроматического зрения и частоту сердечных
сокращений. Так, содержание солей жесткости
в питьевой воде в пределах 1 – 4 мг-экв/л
не только улучшает её вкусовые качества,
но и способствует протеканию нормальных
обменных процессов в организме. С питьевой
водой человек получает (согласно норм)
1–2 г минеральных солей в сутки, а в связи
с тем, что в отличие от многих пищевых
продуктов ионы в воде находятся в гидратированном
состоянии, их усвояемость организмом
увеличивается на порядок. Особое значение
для организма человека имеют ионы кальция
[1, 3], как основной структурный компонент
в формировании опорных тканей. Недостаток
в организме кальция ведет к остеопорозу,
а недостаток его в водном обмене ведет
к отекам. В то же время повышенное содержание
кальция в воде (100 – 500 мг/л) способствует
камнеобразованию в почках и мочевом пузыре.
Наличие в необходимых количествах ионов
кальция питьевой воде влияет как на возбудительный,
так и на тормозной процессы в коре больших
полушарий головного мозга, стимулирует
кроветворение и секреции слюнных и поджелудочной
желез, поддерживает высокий уровень обмена
веществ и усиливает защитные реакции
организма. Снижение уровня ионов кальция
в крови вызывает учащение сердечного
ритма и повышение кровяного давления.
Вторыми по значимости для организма человека
являются ионы магния. Они активно участвует
в обменных реакциях, в построении ряда
ферментных систем, необходимы для осуществления
гексокиназной реакции, т.е. для фосфорилирования
глюкозы и использования ее клетками организма.
Ионы магния активирует в коре больших
полушарий мозга процесс торможения, косвенно,
через ионы натрия и калия, стимулируют
активность аденозинтрифосфорной кислоты
в мозговой ткани, чем усиливают гликолиз
и процесс дыхания в тканях мозга, способствуют
улучшению общего самочувствия, оказывают
антиспастическое и сосудорасширяющее
действие, повышает устойчивость слизистых
оболочек и кожных покровов к проникновению
бактерий и токсичных веществ. В то же
время, избыток ионов магния ведет к нарушению
обмена веществ и приостановке роста.
Немаловажное значение в водном обмене
организма человека имеют ионы натрия
и калия как антагонисты. Так, ведение
ионов калия способствует выведению ионов
натрия. Недостаток ионов калия способствует
задержке воды в организме и развитию
отеков, а недостаток ионов натрия ведет
к дегидратации организма. Среди анионов
особое значение для организма человека
имеют хлорид-ионы. Они поддерживают осмотическое
давление плазмы крови, лимфы, клеточного
содержимого спинномозговой жидкости,
регулируют водный баланс организма, участвуют
в образовании соляной кислоты желудочного
сока и поддерживают кислотно-желудочное
равновесие. Повышенное содержание хлоридов
отрицательно влияет на функции системы
пищеварения. При повышенном содержании
сульфатов в воде нарушается функция системы
пищеварения и она имеет неприятный привкус.
Огромное значение для организма человека
имеет присутствие в питьевой воде микроэлементов,
особенно фторидов и йода. Неслучайно
в нормативный документ САН ПиН 2.1.4.116-02
"Питьевая вода. Гигиенические требования
к качеству воды, расфасованной в ёмкости"
включено обязательное содержание этих
элементов при розливе воды по первой
и высшей категории качества. Практический
интерес к фторированию питьевой воды
обусловлен, в первую очередь, физиологической
ролью этого элемента. Кроме известного
антикариесного воздействия фтора отмечается
его свойство являться биокатализатором
процессов минерализации, что используется
в лечебных целях при остеопорозе, рахите
и других заболеваниях, а также способность
фтора стимулировать иммунореактивность
и кроветворение в организме человека.
На основе натурных наблюдений показано,
что природные воды с повышенным содержанием
фтора в сочетании с кальцием положительно
влияют на устойчивость организма к радиационному
поражению. Фтор даже способен снижать
концентрацию стронция в костной ткани
примерно на 40% и этот процесс не сопровождается
обеднением скелета людей кальцием. Научными
исследованиями НИИ экологии человека
и гигиены окружающей среды им.А.Н.Сысина
РАМН и Стоматологической Ассоциацией
России было показано, что проблема фторирования
имеет определяющее значение в деле формирования
здоровых зубов у детей и в деле общей
профилактики кариеса. Проблема кариеса
актуальна также и для взрослого населения,
так как его последствия не ограничиваются
разрушением жевательного аппарата. Осложненные
формы кариеса ведут часто к воспалительным
процессам челюстно-лицевой области, аллергизации
организма, заболеваниям ЛОР органов,
пищеварительной, выделительной и другим
системам. По данным ВОЗ, широкое распространение
заболевания кариесом в значительной
степени связано с дефицитом фтора в питьевой
воде. Так, в профилактике заболевания
кариесом, использование улучшенных жевательных
резинок оценивается всего в 2 – 3 %, а употребление
современных фторсодержащих зубных паст
– в 25 – 30 %. Наиболее высокий профилактический
эффект ( от 40 до 70 % ) обеспечивает поступление
в организм фторидов с водой. Таким образом,
без достаточного обеспечения организма
фторидами за счет питьевой воды, эффективное
решение проблемы кариеса практически
невозможно. К сожалению, диапазон и уровень
физиологически необходимых концентраций
фторидов в воде чрезвычайно узок, низок
и составляет 0,6-1,5 мг/л. При более низких
концентрациях практически отсутствует
положительное воздействие этого элемента
на организм человека, а увеличение концентраций
до значений более 2-3 мг/л приводит к серьезным
нарушениям костной ткани, угнетению функциональной
активности центральной нервной системы.
На примере микроэлемента фтора было более
подробно рассмотрено значение поступления
микроэлементов в организм человека именно
с питьевой водой и пищевыми продуктами,
содержащими значительное количество
жидкости.Микроэлемент йод участвует
в синтезе гормонов щитовидной железы,
воздействует на метаболические и регенераторные
процессы организма. При избытке – влияет
на активность ферментных систем, изменяет
структурно-функциональные характеристики
щитовидной железы, печени, почек. При
недостатке – изменение метаболических
процессов организма, характерных для
гипофункции щитовидной железы. Норма
физиологической полноценности йода в
питьевой воде и жидких продуктах на её
основе составляет 10-125 мкг/л. В то же время,
поступление йода в организм не должно
превышать 1 мг/сутки, при его избыточном
поступлении в организм, в частности с
водой, он не успевает выделяться и может
развиться хроническое отравление. К настоящему
времени отечественными и зарубежными
исследователями установлены оптимальные
параметры макроминерального состава
питьевой воды, которые в значительной
степени совпадают с требованиями САН
ПиН 2.1.4.116-02 (см.Таблицу). Наличие серьёзных
ограничений по макро- и микроэлементному
составу питьевых вод и жидких пищевых
продуктов накладывает высокую ответственность
как на сами пищевые производства, так
и на производителей используемого оборудования.
Установки подготовки воды для пищевых
производств должны иметь соответствующие
сертификаты и санитарно-эпидемиологические
разрешающих применение выбранной аппаратуры
и материалов в этих целях. Несмотря на
высокую сложность осуществления крупномасштабных
проектов с многостадийной очисткой и
введением добавок, проведением процессов
ионного обмена или обратного осмоса,
современные методы компьютерного моделирования
процессов водоподготовки позволяют отказаться
от создания пилотных моделей и, как следствие,
значительно улучшает финансово-временные
показатели проектирования и монтажа
линий водоподготовки и их адаптацию под
конкретные условия. Необходимо отметить,
что окончательный выбор схемы водоподготовки
осуществляется производителем продукции
при непосредственном участии фирмы, которая
занимается проектированием, поставкой,
монтажом и пуском в эксплуатацию оборудования
водоподготовки.