Качество минеральных вод

Содержание

Введение

Глава 1. Товароведческая характеристика минеральных вод

1.1 классификация минеральных вод

1.2 технология производства минеральных вод

1.3 ассортимент минеральных вод, произведенных в Тверской области

Глава 2. Качество минеральных вод

2.1 факторы, влияющие на качество минеральных  вод

2.2 показатели  качества минеральных вод

2.3 методы  определения общей минерализации  воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Нашу планету можно назвать водной или гидропланетой. Общий баланс воды в земной коре складывается из вод Мирового океана, ледников, озёр и рек, вод атмосферы и литосферы (подземной гидросферы). Все это составляет около 1,8 млрд. км3 воды. Большую долю из них занимают солёные и минерализованные воды разных составов. Для глубинных зон земной коры характерны минеральные воды, т.е. воды, обладающие минерализацией свыше 1 г/л и содержащие в себе ряд химических компонентов.

По данным статистики в 2003 году среднее годовое потребление минеральной воды в бутылках в России составило 100 литров на человека. Мы занимаем 7 место в мире по этому показателю.

Место в мире	Страна	Годовое потребление минеральной воды (литр/человека)
1	Италия	203
2	Франция	149
3	Бельгия	145
4	Германия	129,1
5	Испания	126
6	Швейцария	110
7	Россия	100
8	США	97,5
9	Португалия	92
10	Канада	61,4

 

 

Именно минеральным водам посвящена моя дипломная работа. Я выбрала эту тему, потому что она заинтересовала меня своей актуальностью, широтой и значимостью. Минеральная вода является своего рода природным лекарством, созданным самой природой. Оздоравливающее действие минеральной воды на организм человека, ее лечебные свойства известны с глубокой древности. На базе месторождений минеральных вод построены курорты, санатории, здравницы, заводы по разливу минеральных вод. Наконец, минеральные воды пригодны для извлечения из них полезных компонентов и добычи солей. Всё это говорит о важности, значимости и актуальности темы моей дипломной работы.

Цель дипломной работы: определить качество минеральных вод, произведённых  в Тверской области.

Задачи дипломной работы:

1. Дать товароведную  характеристику минеральным водам;

2. Определить факторы, влияющие на качество минеральных  вод;

3. Изучить технологию  производства бутылочной минеральной  воды;

4. Описать методы  определения качества минеральных  вод;

5. Провести анализ  качества минеральных вод, произведенных  в Тверской области;

6. Выяснить предпочтения  потребителей минеральной воды, определить их мотивы и частоту  покупок;

7.Разработать проект  лаборатории на предприятии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Товароведческая характеристика минеральных вод

Минеральными природными питьевыми водами называются воды, добытые из водоносных горизонтов или водоносных комплексов, защищённых от антропогенного воздействия, сохраняющих естественный химический состав и относящиеся к пищевым продуктам, а при повышенной минерализации или при повышенном  содержании определённых биологически активных компонентов оказывающие лечебно – профилактическое действие.

Не считаются природными минеральными водами:

- смесь подземных вод из водоносных горизонтов с разными условиями формирования их гидрохимических типов или смесь подземных вод разных гидрохимических типов;

- смесь природной  минеральной воды с питьевой  водой или с искусственно минерализованной  водой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 классификация минеральных вод

Большинство выдвинутых в разное время классификаций основано на особенностях химического или газового состава вод, причем за основу выделения классов обычно принимали либо преобладающие ионы, либо микроэлементы, либо газы и т.д. Основной недостаток этих классификаций – отсутствие принципа комплексности в оценке минеральных вод.

В.В.Иванов и Г.А.Невраев в целях более комплексной оценки различных минеральных лечебных вод разработали классификацию, основанную на основных критериях их оценки и данных о закономерностях формирования минеральных вод. Исходя из реально существующих в природе типов вод, они предложили такую классификационную таблицу, в которой каждой воде отведено строго определенное место. Такая классификационная таблица имеет важное практическое значение: пользуясь методом аналогии и сопоставления, можно судить о лечебных качествах вновь полученной воды (из-за больших размеров таблица здесь не приводится).

Согласно классификации Иванова и Невраева, все природные (подземные) воды разделяются по составу, свойствам и лечебному значению на шесть основных бальнеологических групп.

Группа А. Воды без «специфических» компонентов и свойств. Их лечебное значение определяется только ионным составом и величиной минерализации при наличии в их газовой составляющей в основном азота и метана, которые содержаться в водах в растворенном состоянии при атмосферном давлении лишь в незначительных количествах.

Группа Б. Воды углекислые. Их лечебное значение определяется, прежде всего, наличием больших количеств растворенного углекислого газа, который в общем газовом составе этих вод занимает доминирующее положение (80-100%), а также ионным составом и величиной минерализации.

Группа В. Воды сероводородные (сульфидные). Эти воды выделены по наличию в их составе свободного сероводорода и гидросульфидного иона, которые и определяют лечебное действие минеральных вод, используемых преимущественно для ванн. Содержание общего сероводорода этих вод не должно быть ниже 10 мг/л.

Группа Г. Воды железистые (Fe + Fe), мышьяковистые (As) и с высоким содержанием Mn, Cu, Al и др. Их лечебное действие определяется, помимо ионного и газового состава и минерализации, присутствием одного или нескольких из перечисленных фармакологически активных компонентов. Для содержания в этих водах Mn, Cu, Al нормы не установлены. В повышенных концентрациях эти элементы содержатся обычно только в высоко железистых сульфатных водах зоны окисления рудных месторождений, а также в сильно сульфатных и хлоридносульфатных (фумарольных) термах вулканических областей.

Группа Д. Воды бромистые (Br), йодистые (I) и высоким содержанием органических веществ. Для отнесения вод к бромистым и йодистым (или йодо-бромистым) принято содержание брома 25 мг/л и йода 5 мг/л при минерализации не более 12-13 г/л. При более высокой минерализации нормы соответственно увеличиваются.

Достаточно обоснованных норм для оценки высокого содержания органического вещества в лечебных минеральных водах пока не разработано. Известны два типа минеральных вод с высоким содержанием органического вещества – Нафтуся (Западная Украина) и Брамштедтские (ФРГ).

Группа Е. Воды радоновые (радиоактивные). К этой группе относятся все минеральные воды, содержащие более 50 эман/л (14 ед. Махе) радона.

Группа Ж. Кремнистые термы. В эту группу вод включены широко распространенные в природе кремнистые термальные воды. В качестве условной нормы содержание в них принято 50 мг/л, при температуре более 35?C.

Группы вод по газовому составу делятся на три подгруппы:

а) азотные, в которых газ имеет в основном атмосферное происхождение;

  б) метановые (включая азотно-метановые  и углекисло-метановые), в которых  газ в основном биохимического  происхождения;

  в) углекислые, в которых газ, как  правило, эндогенного происхождения. К последней группе отнесены  и вулканические газы, где почти  всегда резко преобладает углекислый  газ.

В минеральных водах группы А могут присутствовать азотные и метановые газы; в группах В и Ж – азотные, метановые и углекислые; в группах Г и Е – азотные и углекислые; в группе Д – азотные и метановые; все воды группы Б только углекислые.

Одновременно все минеральные воды разделены по составу и минерализации на 9 классов. При этом учитывались все ионы, содержащиеся в количествах не менее 20% экв. Первый класс объединяет в себе все воды с общей минерализацией до 2 г/л, независимо от их состава, так как при такой невысокой минерализации лечебное действие минеральной воды определяется не ионным составом, а наличием каких-либо фармакологически активных микрокомпонентов или специфических свойств. Во всех остальных классах число подклассов колеблется от 3 до 7.

По температуре минеральные воды разделены на три группы:

1. всегда холодные, формирующиеся, как правило, на небольших глубинах;

2. холодные, теплые или горячие в зависимости от глубины циркуляции;

3. всегда горячие, генезис и особенности состава которых тесно связаны с их территориальностью. К последним относятся все термы, входящие в группы В и Г.

По величине pH

Воды разделены на 6 групп. Величина pH имеет особо важное значение для лечебной оценки сероводородных (сульфидных) вод, поскольку ею определяется соотношение в водах свободного и , а также кремнекислых терм, количество и форма нахождения в которых зависит от щелочности или кислотности вод.

Такое деление минеральных вод по величине pH – по кислотно-основным свойствам – уточнено и более хорошо обосновано в физико-химическом отношении А.Н.Павловым и В.Н.Шемякиным.

Эти классификации лечебных, промышленных и теплоэнергетических вод имеют частный характер и специальное назначение. Известны многочисленные попытки составить общие, естественноисторические, генетические и другие классификации природных вод по составу и минерализации.

Классификация минеральных вод Иванова и Невраева по минерализации предназначены для лечебных вод и не пригодны для промышленных и теплоэнергетических.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 технология производства минеральных вод

 
Для розлива минеральной воды применяют минеральную воду из скважины минеральная вода перед розливом подвергается следующей обработке: 
• накапливание в приемные резервуары;  
• фильтрованию;  
• обеззарараживанию;  
• охлаждению;  
• насыщением двуокисью углерода;  
• приготовление ПЭТ-бутылок;  
• розлив и подача готовой продукции на склад  
Накапливание 
Минеральная вода из скважины из глубины поднимают с помощю глубинного насоса. По трубопроводам подаются в накопительные резервуары. 
Фильтрование минеральных вод. 
Взвешенные вещества, содержащиеся в воде, вызывают помутнение воды и снижают эффективность бактерицидной обработки ее. Поэтому все воды перед розливом освобождают от взвешенных частиц. 
Для удаления из вод взвешенных частиц применяют метод фильтрования. Фильтрация воды происходит на фильтровальном блоке, наполненный песком и фильтрационными материалами.  
Обеззараживание минеральных вод. 
Основная цель обеззараживания вод состоит в уничтожении микроорганизмов. Для обеззараживания воды подвергается обработке ультрафиолетовыми лучами в установке УФ  
Охлаждение минеральных вод. 
Растворимость газов повышается с понижением температуры. Поэтому на газирование вода поступает охлажденной. Глубокому охлаждению воды не подвергаются, так как это может привести к уменьшению растворимости солей, содержащих в воде и выпадению их в осадок. Охлаждение воды происходит на пластинчатом теплообменнике . 
Насыщение минеральных вод двуокисью углерода. 
Насыщение минеральных вод двуокисью углерода происходит на импортном оборудовании Содамих марки. Растворимость двуокиси углерода в воде зависит от температуры воды и давления, при котором ведется насыщение ее двуокисью углерода. 
Приготовление ПЭТ бутылок 
Преформы подаются в загрузочный бункер и подаются в СБО. В СБО преформы нагреваются и под высоким давлением воздуха придается форма бутылок. Затем приготовленные бутылки подаются на воздушный конвейер при помощи, которой бутылки подаются на моноблок. Розлив и укупорка происходит на моноблоке. 

Розлив, укупорка, этикировка, маркировка, упаковка и подача готовой продукции на склад

 
Минеральную воду разливают в ПЭТ бутылки емкостью 1,5 дм 3 , укупоривают пластмассовыми пробками, наклеивают этикетку, маркируют принтером, упаковывают сначала в термоусадочную пленку, а затем на поддоны с перекладыванием между ярусами картона, после чего на политайзере обворачивают стрейчем. Затем готовую продукцию отправляют на склад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 ассортимент минеральных вод, произведенных в Тверской области

В Тверской области развиты преимущественно сульфатные воды с общей минерализацией до 5 г/л, сульфатно-хлоридные и хлоридно-сульфатные, в основном, натриевого состава, с общей минерализацией до 20 г/л и хлоридные натриевые воды с минерализацией до 50 г/л.

Сульфатные минеральные воды приурочены к гипсоносным породам каменноугольной и пермской систем и вскрыты буровыми скважинами в центральной (Кимры и Кашин) и юго-западной частях области (Нелидово).

Сульфатные минеральные воды со сравнительно невысокой минерализацией используются как лечебно-питьевые и столовые: курорт «Кашин», санаторий «Митино» и «Карачаево». В ряде случаев в Кашинском, Калязинском и других районах минеральные воды используются для водоснабжения ферм ввиду отсутствия пресных источников.

Минеральные воды хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлоридного состава встречены скважинами в отложениях верхнего девона (д. Нижние Пороги, Нелидово) карбона (курорт «Кашин», п. Максатиха и др.) и перми (г. Бежецк). Глубина залегания этих минеральных вод колеблется от 200 до 600 м. общая минерализация вод изменяется в широких пределах от 5 до 20 г/л. Воды используются для лечебно-питьевых и бальнеологических нужд.

Минеральные воды хлоридного натриевого состава с общей минерализацией меньше 50 г/л выявлены в районе курорта «Кашин» и г. Кувшиново. Практического применения эти воды в Тверской области не имеют.

Общая сумма утверждённых эксплуатационных запасов минеральных подземных вод по Тверской области – 1,482 тыс. м3/сут. Для бальнеологических и лечебных целей минеральные воды используют курорты общероссийского значения «Селигер» и «Кашин», санатории «Митино» и «Карачаево», а также некоторые больницы области. Налажен розлив и розничная торговля столовой и лечебно-столовой минеральной воды.

Торговые марки минеральных вод Тверской области:

• «Кашинская водица» производства ЗАО «Кашинский маслодельно-сыродельный завод»
• «Кашинская Курортная»
• «Анна Кашинская»
• «Кашинская» Вереск
• «Кашинская» Эра
• «Тверская чистая»
• «Вода питьевая минеральная» г. Ржев
• «Оковецкий лес»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Качество минеральных вод

Минеральные воды добывают из скважин. Перед розливом минеральную воду очищают от примесей и фильтруют через керамические или асбестовые фильтры и разливают в бутылки. Все операции производятся в соответствии с действующими технологическими инструкциями и санитарно-гигиеническими требованиями, соответствие которым удостоверяется специальными сертификатами. 
 
По требованиям стандарта, минеральная вода должна быть прозрачной, без посторонних включений, с незначительным естественным осадком минеральных солей. 
 
По цвету минеральная вода должна представлять собой бесцветную жидкость. Вкус и запах должны быть характерными для комплекса минеральных долей и газов, находящихся в воде. 
 
Природные минеральные воды перед розливом в бутылки насыщают диоксидом углерода (углекислым газом). Массовая доля диоксида углерода в минеральных водах должна быть для железистых вод не менее 0,4 %, а для всех остальных вод не менее 0,3%. Столовые воды выпускают и в не газированном виде. 
 
В минеральных водах ограничивается содержание следующих химических веществ: аммония не более 2 мг./л (для воды Боржоми до 5 мг/л): нитритов - 2; нитратов - 50; хрома - 0,5; урана - 0,5; ванадия - 0,4; свинца - 0,3; селена - 0,05 мг/л; радия - 5-10 г/л; фенолов - 0,001 мг/л. Не допускается содержание мышьяка в лечебных водах более 3 мг/л, в лечебно-столовых - 1,5 мг/л. 
 
Содержание фтора в лечебных водах должно быть не более 8 мг/л, в лечебно-столовых - 5 мг/л (для Боржоми - до 8 мг/л). 
 
Минеральную воду разливают в бутылки и укупоривают. Затем бутылки с минеральной водой подвергают проверке (бракеражу) для установления визуального соответствия готовой продукции всем требованиям стандарта. Просматривают бутылки на инспекционной машине, проверяют прозрачность, отсутствие посторонних включений, чистоту внутренней поверхности. Бутылки с дефектами отбраковывают. 
 
Международная ассоциация производителей бутылированной воды установила строгие контрольные нормы, охватывающие все производственные моменты - от правил гигиены для работников и санитарных норм для цехов розлива до ежегодного химического и физического тестирования, включая неожиданные проверки. 
 
Образцы воды проверяются на качество и свежесть (органолептические показатели), на микробиологию и радиологическую безопасность, на оценку безвредности химического состава и физиологическую полноценность макро и микроэлементного состава. Следует отметить, что, к сожалению, не всегда минеральная вода, которая поступает в продажу, соответствует санитарным требованиям. 
 
Зачастую качество минеральной воды не соответствует по разным показателям: по критериям безвредности химического состава; в эпидемическом отношении по микробиологическим и паразитоло-гическим показателям; по критериям физиологической полноценности макро и микроэлементов; по степени минерализации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 факторы, влияющие на качество минеральных  вод

Основным фактором является сырье, в частности местонахождение его природного источника. Природные источники разных минеральных вод находятся на различной глубине.

Производство минеральных вод состоит из следующих операций: добычи (капотирония), транспортирование, обработки путем фильтрации, охлаждение, обеззараживание; насыщения диоксидом углерода (причем, только для газированных минеральных вод), розлива. Фильтрацию осуществляют для удаления крупно- и мелкодисперсных взвешенных примесей через песочные, азбестно-целлюлозные и керамические фильтры. Охлаждение проводят до температуры 4 - 100С, причем термальные воды с повышенной температурой сначала охлаждают до 200С, а затем до 40С.

Охлаждение необходимо для лучшего насыщения минеральных вод диоксидом углерода и предотвращения микробиологических процессов. Однако при низких температурах снижается растворимость минеральных солей и они могут выпасть а осадок. А результате снизиться минерализация воды, ее лечебная ценность [4].

Обеззараживание минеральных вод применяется для уничтожения микрофлоры безреагентным или реагентным способом. При первом способе минеральные воды обрабатывают ультрафиолетовыми лучами, при втором - сульфатами серебра или раствором гипохлорида натрия. При обработке минеральных вод с содержанием железа от 10 до 60 мг/л добавляют аскорбиновую или лимонную кислоту для предупреждения выпадения осадка окиси железа в бутылках. Минеральные воды, содержащие сероводород, подвергают дегазации.

Разлив минеральных вод в бутылки предусматривает их мойку, контроль ее качества, наполнение бутылок, их укупорку, бракераж и маркирование. Кроме того, минеральные воды наливают в железнодорожные или автомобильные цистерны для перевозки на дальние расстояния.

 

 

 

 

 

 

2.2 Показатели  качества минеральной воды и методы их определения

Органолептические показатели:

Наименование показателя	Характеристика минеральных вод
Прозрачность	Прозрачная жидкость без посторонних включений. Допускается естественный осадок минеральных солей
Цвет	Бесцветная жидкость или с оттенками от желтоватого до зеленоватого
Вкус и запах	Характерные для комплекса содержащихся в воде веществ

 

По химическому составу минеральные воды должны соответствовать характеристикам группы и гидрохимического типа, к которым они отнесены в соответствии с приложением Б.

Медицинские показания по применению лечебно-столовых и лечебных минеральных вод в соответствии с приложением В.

Содержание токсичных элементов не должно превышать норм, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации* и указанных в таблице 3.

Наименование токсичного элемента	Допустимые уровни содержания токсичных элементов,   мг/дм3, не более
	Столовые	Лечебно-столовые	Лечебные
1 Барий	1,0	5,0	5,0
2 Кадмий	0,003	0,003	0,003
3 Медь	1,0	1,0	1,0
4 Мышьяк	0,1	0,1	0,1
5 Нитраты	50,0	50,0	50,0
6 Нитриты	2,0	2,0	2,0
7 Ртуть	0,001	0,001	0,001
8 Селен	0,05	0,05	0,05
9 Свинец	0,01	0,01	0,01
10 Стронций	7,0	25,0	25,0

 

 

Примечания

1 Мышьяк не является токсичным  элементом в минеральных питьевых  лечебных водах, содержащих природный  биологически активный мышьяк. 2 Нитраты рассчитывают как общие  нитраты, нитриты - как общие нитриты.

Содержание радионуклидов не должно превышать норм, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации*.

Микробиологические показатели не должны превышать норм, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации** и указанных в таблице 5.

Наименование показателя	Норма	Примечание
КМАФАнМ,* КОЕ/см3	Не более 100
БГКП (колиформные бактерии), КОЕ/100 см3	Отсутствие	Проводят трехкратное исследование по 100 см3
БГКП (колиформные бактерии) фекальные, КОЕ/100 см3	Отсутствие
Pseudomonas aeruginosa, КОЕ/дм3	Отсутствие	Проводят трехкратное исследование по 1 дм3

* Для минеральной воды в потребительской  таре показатель определяют только  в течение 12 ч после розлива. Продукцию, отобранную для проведения испытаний  на содержание КМАФАнМ, следует  хранить при температуре от 1 °С  до 4 °С.

Массовая доля диоксида углерода в газированных минеральных водах, разлитых в потребительскую тару, должна быть не менее 0,20%, в железистых (в соответствии с приложением Б) - не менее 0,40%.

При обработке минеральной воды сернокислым серебром массовая концентрация сернокислого серебра в воде не должна превышать 0,2 мг/дм3.

Перманганатная окисляемость минеральных вод не должна превышать 10,0 мг/дм3 потребленного кислорода. Расхождение между значениями перманганатной окисляемости минеральной воды в источнике (скважине) и в потребительской упаковке не должно превышать 15%. При использовании лимонной или аскорбиновой кислоты для обработки минеральных вод перманганатную окисляемость не определяют.

Требования к сырью и вспомогательным материалам

При производстве минеральной воды используют:

- двуокись углерода - по ГОСТ 8050.  
- кислоту лимонную моногидрат пищевую - по ГОСТ 908;  
- кислоту аскорбиновую;  
- сернокислое серебро.

Сырье и вспомогательные материалы, применяемые при производстве минеральных вод, должны соответствовать требованиям нормативных правовых актов Российской Федерации.*

Упаковка

Минеральные воды разливают в потребительскую тару, обеспечивающую сохранение качества и безопасности минеральных вод.

Объем минеральной воды в единице потребительской тары должен соответствовать номинальному количеству, указанному в маркировке на потребительской таре, с учетом допускаемых отклонений.  
Пределы допускаемых отрицательных отклонений объема продукции в единице потребительской тары от номинального количества - по ГОСТ 8.579.

Потребительскую тару с минеральной водой укупоривают с использованием укупорочных средств, упаковывают в транспортную тару или объединяют в групповые упаковки.

Потребительская тара, укупорочные средства, транспортная тара, контактирующие с минеральной водой должны быть изготовлены из материалов, использование которых в контакте с минеральными водами обеспечивает сохранение качества и безопасности минеральных вод.

При укрупнении грузовых мест формирование пакетов с минеральной водой - по ГОСТ 24597.

Упаковка минеральной воды, отправляемой в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности, - по ГОСТ 15846.

Минеральную воду упаковывают в непосредственной близости от источника, либо транспортируют к месту упаковки в условиях, обеспечивающих сохранность качества минеральной воды.