1.2. Показники якості води

Якість води визначається різними домішками, що в ній містяться. Критерії якості зумовлені характером використання води на підприємствах або в побуті. Вода як сировина для виробництва харчових продуктів, безалкогольних напоїв передусім повинна відповідати вимогам, що висувають до питної води, якість якої прийнято характеризувати рядом фізичних, фізико-хімічних,біологічних, бактеріологічних і токсикологічних показників. Крім того, в різних галузях харчової промисловості існує ряд додаткових вимог.

Фізичні показники.

Такі фізичні показники якості води, як каламутність (прозорість), зумовлені кількістю і дисперсністю нерозчинних компонентів води. Прозорість характеризують висотою стовпа води, крізь який можна прочитати стандартний шрифт заввишки 3,5 мм. Виражається прозорість в сантиметрах стовпа води, при якому шрифт стає погано помітним.

Якщо в природній воді присутня значна кількість сторонніх домішок, визначити прозорість складно. В цьому випадку визначають каламутність. Досліджуваний зразок води порівнюють в однакових умовах із зразками штучно замутненим подрібненим кремнеземом. Каламутність виражають в мг стандартної домішки/дм³.

З часом каламутність (прозорість) води може змінюватися, що викликано окислювально-відновними реакціями. У пробі води (1 дм³), залишеній на 24 години при температурі 20°С, після легкого збовтування не повинно бути помітного помутніння.

Колір воді надають гумі-речовини, колоїдні сполуки, солі заліза та інших металів, частинки глини і піску (різні відтінки жовтого і бурого кольору), водорості (сіро-зелені, зелені, темно-бурі і синьо-зелені відтінки) та деякі інші домішки. Колір природної води визначають візуально, порівнюючи з кольором дистильованої води, або точніше - калориметричним методом, за стандартною платиново-кобальтовою або біхроматно-кобальтовою шкалою. У останньому випадку колір виражають в градусах колірності.

Смак природної води може бути солоним при вмісті в ній NаСl, гірким, - MgSO₄, терпким, - СаSO₄,кислим - при великому змісті розчиненого вуглекислого газу. Металевий смак воді надають сполуки заліза (ІІ) і марганцю.

Причиною запаху води природного походження є мікроорганізми і продукти їх обміну. Запах води буває: болотяним, гнильним, землистим, трав’янистим, плісеневим, рибним, сірководневим або ароматичним. Причиною запаху води можуть бути також домішки стоків промислових підприємств: фенольні, хлорфенольні, нафтові, смолянисті тощо.

Характер і інтенсивність запаху і смаку визначають органолептичним методом і оцінюють в балах за п’ятибальною шкалою. Для оцінки інтенсивності запаху і смаку найчастіше застосовують спосіб розведення води: досліджувану воду розводять позбавленою запаху дистильованою водою до тих пір, поки запах і смак стають невідчутними. Міра розведення і характеризує інтенсивність запаху і смаку.

Фізико-хімічні показники.

Фізико-хімічні показники якості води характеризуються температурою, окислюваністю, рН,лужністю, жорсткістю і сухим залишком.

Якщо температура води відкритих водоймищ значно змінюється залежно від сезону (від 0,1 до 30°С і вище), вода підземних джерел характеризується постійністю температури. У технологічному процесі залежно від початкової температури воду підігрівають або охолоджують. При цьому слід враховувати, що температура впливає на стан домішок, які містяться у воді.

Важливим гігієнічним і технологічним показником, який визначає загальну міру забрудненості води, є перманганатна окислюваність. Вона визначається витратою кисню (у мг), необхідного для окислення домішок води при кип’ятінні її з перманганатом калію. Цей показник характеризує вміст у воді органічних сполук, заліза (II), нітритів, сульфітів та інших домішок.

Показник концентрації іонів водню (рН) характеризує реакцію води (кисла, нейтральна, лужна). Цей показник залежить від співвідношення у воді іонів Н⁺, НО^–, НСО₃^– і деяких інших неорганічних і органічних речовин.

Лужність є сумою концентрацій усіх аніонів слабких кислот і гідроксил-іонів. Значення лужності характеризує здатність води зв’язувати слабкі кислоти. У природних водах лужність залежить, в основному, від кількості іонів НСО₃^–.

Жорсткість води зумовлена вмістом солей кальцію і магнію в ній і виражається в мг-екв/л води. 1 мг-екв/л відповідає вмісту 20,04 мг Са²⁺ або 12,16 мг Мg²⁺ в 1 л води.

Розрізняють тимчасову (карбонатну), постійну, загальну, а також кальцієву і магнієву жорсткість води.

Тимчасова жорсткість води зумовлена вмістом в ній гідрокарбонатів. При кип’ятінні води вони переходять в нерозчинні карбонати, які випадають в осад практично повністю, особливо при виділенні СО₂. Карбонат магнію виділяється не повністю і дуже повільно, а при охолодженні води може знову перейти в розчинний стан.

Постійна жорсткість характеризується присутністю у воді кальцієвих і магнієвих солей сірчаної, соляної, азотної і інших кислот. При кип’ятінні ці солі залишаються розчинними і в осад не випадають.

Загальна жорсткість є сумою тимчасової і постійної жорсткості. За її значеннями природна вода класифікується на (мг-екв/л): <1,5 – дуже м’яка; 1,5-3 – м’яка, 3-4,5 – середньої жорсткості; 4,5-6 – досить жорстка; 6-10 – жорстка; >10 – дуже жорстка.

Сухий залишок дає уявлення про загальний вміст нелетких домішок води і є масою речовини, висушеної при температурі 105°С (мг), яка залишилася після випарювання 1 л води. Сухий залишок після висушування і термічної обробки представлений мінеральними речовинами.

Бактеріологічні і біологічні показники.

Бактеріологічні і біологічні показники якості води характеризують водне середовище, в якому розвиваються різні мікроорганізми, у тому числі ті, що здатні викликати захворювання людини. Тому біологічні і бактеріологічні показники є дуже важливими при оцінці якості води.

Виходячи з бактеріологічних показників, визначають загальна кількість бактерій і, в основному, вміст кишкової палички (Васt. соli) по колі-титру і колі-індексу.

Загальна кількість бактерій виражається кількістю бактерій в 1 мл води.

Колі-титр - це об’єм (у мл) води, в якому виявлено 1 клітину Васt. соli.

Колі-індекс - це кількість клітин кишкової палички в 1 л води.

Кишкові палички не є патогенними мікроорганізмами і значною мірою присутні в кишківнику здорової людини. Але вони є супутниками шкідливих мікроорганізмів, виявити які досить важко в порівнянні з Васt. соli. Тому аналіз води на колі-титр і колі-індекс є незамінним при визначенні наявності патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів.

Біологічні показники визначаються при водозаборі з відкритих водойм.

Токсикологічні показники

Токсикологічні показники якості води характеризують безпеку хімічного складу води.

За походженням токсичні речовини бувають: такі, що зустрічаються в природній воді; додані у воду у вигляді реагентів в процесі обробки; занесені у воду в результаті промислового, сільськогосподарського, побутового і іншого забруднення джерел водопостачання.

До токсичних речовин відносяться сполуки, які містять: алюміній (залишковий після обробки води способом коагуляції), берилій, молібден, миш’як, нітрати, нітрити, поліакриламід (залишковий), свинець, селен, стронцій, фтор, радіоактивні елементи (уран, радій, стронцій-90) і деякі інші.

Дія токсичних речовин на організм людини різна. Часто вона приводить від часткового порушення обміну речовин, до повного блокування життєво важливих систем і функцій.