§ 4.3. Показники якості води

Якість води визначають різноманітними домішками, які в ній містяться. Критерії якості зумовлені характером використан­ня води на підприємстві чи в побуті. Вода, як сировина для ви­робництва харчових продуктів, безалкогольних напоїв, насам­перед повинна відповідати вимогам, які ставляться до питної води, якість якої прийнято характеризувати низкою фізичних, хімічних, біологічних, бактеріологічних і токсикологічних по­казників. Крім того, у різних галузях харчової промисловості є ряд специфічних додаткових вимог.

Такі фізичні показники якості води, як каламутність і прозо­рість, зумовлені кількістю і ступенем дисперсності нерозчинних компонентів води. Прозорість характеризують висотою стовп­чика води, крізь який можна прочитати стандартний шрифт висотою 3,5 мм. Виражається прозорість у сантиметрах стовп­чика води, за якого шрифт стає маловиразним.

Якщо у воді наявна значна кількість сторонніх домішок, ви­значити прозорість складно. У цьому разі потрібно визначити каламутність. Досліджуваний зразок води порівнюють в однако­вих умовах зі штучно закаламученим здрібненим кремнеземом.

Каламутність виражають у міліграмах на літр стандартної до­мішки, за якої штучно закаламучений кремнеземом зразок під­ходить до досліджуваного.

Згодом мутність (прозорість) води може змінюватися, що викликано окиснювально-відновними реакціями. У пробі води (1 л), залишеній на 24 години за температури 20° С, після лег­кого збовтування не повинно бути помітного помутніння.

Забарвленість воді надають гуміречовини, колоїдні сполуки, солі заліза та інших металів, зависі глини та піску (різні відтінки жовтого і бурого кольорів), водорості (сіро-зелені, зелені, темно- бурі й синьо-зелені відтінки) та деякі інші домішки. Забарвле­ність природної води визначають візуально порівняно з кольо­ром дистильованої води або більш точно — калориметричним методом, шляхом порівняння досліджуваної води зі стандарт­ною платиново-кобальтовою або біхроматно-кобальтовою шка­лою. В останньому випадку забарвленість виражають у граду­сах забарвленості.

Смак природної води може бути солоним за вмісту в ній ЫаС1, гірким — М^30₄, в’яжучим — СаЭ0₄, кислим — за значного вмісту розчиненого діоксиду вуглецю. Металевий смак воді на­дають сполуки заліза (II) та марганцю.

Причиною запаху води природного походження є мікроорга­нізми і продукти їх обміну. Такий запах буває болотний, гниль­ний, землистий, трав’янистий, цвілевий, рибний, сірководневий або ароматичний. Причиною запаху води можуть бути також домішки стоків промислових підприємств: фенольні, хлорфе­нольні, нафтові, смолисті тощо.

Характер і інтенсивність запаху та смаку визначають органо­лептичним методом і оцінюють у балах за п’ятибальною шка­лою. Для оцінювання інтенсивності запаху та смаку найчастіше застосовують спосіб розведення води: досліджувану воду розво­дять позбавленою запаху дистильованою водою доти, доки за­пах і смак стають невідчутними. Ступінь розведення і буде ха­рактеризувати інтенсивність запаху та смаку.

Граничні концентрації солей, які впливають на смакові від­чуття, наведені в табл. 4.1.

Фізико-хімічні показники якості води характеризуються температурою, окисненістю, лужністю, твердістю та сухим за­лишком.

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

Таблиця 4.1 — Граничні концентрації солей у воді

Сіль	Концентрація, мг/л		Характер смаку
	Мало відчутний смак	Смак, що сприймається як поганий
ЫаС1	150	500	Солоний
М£С12	100	400	Гіркий
м^во4	200	500	Гіркий
СаБ04	70	150	В’язкий
КС1	350	700	Гіркий
Бе804	1,5	5,0	Заліза
МпС12	2,0	4,0	Болотяний
ГеС12	0,3	0,5	Болотяний

Сухий залишок дає уявлення про загальний уміст нелетких домішок води і являє собою масу речовини, висушеної за тем­ператури 105° С (мг), що залишилася після випарювання 1 л во­ди. Сухий залишок після висушування і термічного оброблення представлений мінеральними речовинами.

Важливим гігієнічним і технологічним показником, що ви­значає загальний ступінь забруднення води, є перманганатна окисненість. Вона визначається витратою кисню (у мг), що необ­хідний для окиснювання домішок води під час кип’ятіння її з пер­манганатом калію. Цей показник характеризує вміст у воді орга­нічних сполук, заліза (II), нітратів, сульфітів та інших домішок.

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

Лужність являє собою суму концентрацій усіх аніонів слабких кислот і гідроксиліонів. Величина лужності характеризує здат­ність води зв’язувати слабкі кислоти. У звичайних природних водах лужність залежить переважно від кількості іонів НС0₃.

Твердість води зумовлена вмістом у ній солей кальцію та маг­нію і виражається у міліграм-еквівалентах на 1 л води (мг-екв/л). 1 мг-екв/л відповідає вмісту 20,04 мг Са²⁺ або 12,16 мг І^²⁺ віл води.

У харчовій промисловості вирізняють тимчасову (карбонат­ну), постійну, загальну, а також кальцієву й магнієву жорсткість води.

Тимчасова жорсткість води зумовлена вмістом у ній гідро­карбонатів. При кип’ятінні води вони переходять у нерозчинні карбонати, які випадають в осад практично повністю (до 1,4 г на 100 г води), особливо при виділенні С0₂. Карбонат магнію ви­діляється не повністю і дуже повільно, а при охолодженні води може знову перейти в розчинний стан.

Постійна жорсткість характеризується наявністю у воді каль­цієвих і магнієвих солей сірчаної, соляної, азотної та інших кислот. Під час кип’ятіння ці солі залишаються розчинними і в осад не випадають.

Загальна жорсткість становить суму тимчасової й постійної жорсткості. За її значеннями природні води класифікуються та­ким чином: мг-екв/л: < 1,5 — дуже м’які; 3-4,5 — середньої жорсткості; 4,5-6 — досить жорсткі; 6-10 — жорсткі; >10 — дуже жорсткі.

Токсикологічні показники якості води характеризують ступінь безпеки хімічного складу води.

За походженням токсичні, речовини бувають:

• ті, що трапляються у природній воді;

• додані у воду як реагенти під час оброблення;

• занесені у воду в результаті промислового, сільськогоспо­дарського, побутового та іншого забруднення джерел водопо­стачання.

До токсичних речовин належать сполуки, що містять: алю­міній (залишковий після оброблення води способом коагуляції), берилій, молібден, миш’як, нітрати, нітрити, поліакриламіду (залишковий), свинець, селен, стронцій, фтор, радіоактивні еле­менти (уран, радій, стронцій-90) та деякі інші.

Дія токсичних речовин на організм людини є різною і приз­водить до часткового порушення обміну речовин чи навіть до повного блокування життєво важливих систем і функцій.

Бактеріологічні та біологічні показники якості води харак­теризують таке водне середовище, в якому розвиваються різні мікроорганізми, і серед них ті, що здатні викликати захворю­вання людини. Тому біологічні й бактеріологічні показники є ду­же важливими параметрами, за якими оцінюється якість води.

Із бактеріологічних показників визначають загальну кіль­кість бактерій і здебільшого вміст кишкової палички {Bad. соїї) за колі-титром і колі-індексом.

Загальна кількість бактерій виражається кількістю бакте­рій в 1 мл³ води.

Колі-титр — це обсяг (у мілілітрах) води, в якому виявлена одна клітина Bad coli.

Колі-індекс — це кількість клітин кишкової палички в 1 мл³ води.

Кишкові палички не є патогенними мікроорганізмами і знач­на їх кількість міститься в кишковику здорової людини. Але вони є супутниками шкідливих мікроорганізмів, виявити які досить важко порівняно з Bad. coli. Тому аналіз води на колі- титр і колі-індекс є незамінним при визначенні наявності пато­генних і умовно-патогенних мікроорганізмів.

Біологічні показники визначаються під час водозабору з від­критих водойм.