Ринок мінеральних вод

Фільтрування мінеральних вод здійснюють за тиску, що забезпечує подолання опору не тільки фільтрувального матеріалу, а й у трубопроводі, що подає воду в цех розливання води. Це виключає додаткове перекачування води насосами.

Знезараження

Бактеріальному забрудненню підлягають усі мінеральні води, однак більше — води неглибокого залягання. Вони, як і води глибокого формування, можуть підлягати забрудненню під час перекачування, транспортування, збереження при застосовуваних методах обробки, а також під час розливання вод у пляшки.

Ступінь бактеріальної чистоти мінеральних вод визначається величиною їхнього колі-титру (колі-індексу). Колі-титр розлитих у пляшки вод має бути не менше 300 (колі-індекс — не більше 3). Усі води, що надходять з каптажу з колі-титром понад 500, зазвичай, не підлягають знезаражуванню. Основна мета знезаражування вод полягає у знищенні патогенних мікроорганізмів [5].

Безреагентний спосіб знезараження грунтується на бактерицидній дії ультрафіолетових променів, які пропускають крізь мінеральну воду. Встановлено, що ультрафіолетова частина спектра на ділянці від 225 до 300 нм має специфічну біологічну дію, що досягає свого максимуму за довжини хвилі 260 нм. Цю ділянку спектра називають бактерицидною.

На ефективність знезаражування значно впливає кількість мікроорганізмів, що містяться в оброблюваній воді: що їх більше, то менш бактерицидна дія УФ-опромінення. Залежно від ступеня зараження води регулюють інтенсивність УФ-опромінення. Критерієм ефективності УФ-опромінення є ступінь знезаражування води, що характеризується відношенням Q1:Q2, де Q1 — колі-індекс після опромінення води, Q1 < 3; (Q2 — колі-індекс до опромінення). Безреагентна обробка не спричиняє змін органолептичних показників мінеральних вод.

Реагентні способи знезаражування питних мінеральних вод — це здебільшого сріблення і хлорування. Срібло за ефективністю впливу перевершує хлор і хлорвмісні знезаражувальні речовини, а інколи виявляє вищий бактерицидний ефект, аніж антибіотики.

Охолодження

Температура мінеральних вод, що виходять на земну поверхню, змінюється в широких межах: від мінусової — у зоні вічної мерзлоти до дуже високої (понад 100°С) — у районах вулканічної діяльності. З огляду на те, що розчинність СО2 у воді підвищується зі зниженням температури, всі мінеральні води, крім холодних, перед насиченням діоксидом вуглецю піддають охолодженню. Охолоджують води до температури 4...10°С. Вдаватися до глибшого охолодження вод недоцільно, тому що це призводить до зменшення розчинності солей мінеральних вод і можливості випадання деяких із них в осад. Крім того, це спричиняє необгрунтовано високі витрати енергії [7].

Термальні води піддають двостадійному охолодженню, холодні — одностадійному. Охолодження мінеральних вод проводять у протитечійних холодильних установках різних систем в умовах повного виключення контакту вод з повітрям. На першій стадії охолодження термальних вод як холодоагент використовують різну природну воду (річкову, озерну тощо), що є гарним теплоносієм. Для остаточного охолодження мінеральних вод застосовують розсоли.

Насичення мінеральних вод діоксидом вуглецю

Незалежно від газового складу всі мінеральні води перед розливанням у пляшки насичують діоксидом вуглецю, що перешкоджає порушенню карбонатної рівноваги, сприяючи збереженню у воді вуглекислих солей кальцію, магнію, заліза тощо; пригнічувально діє на життєдіяльність мікроорганізмів; додає воді визначену гаму смакових властивостей; збільшує терміни збереження води.

Під час підготовки води до розливання в пляшки частина природного діоксиду вуглецю губиться, тому всі вуглекислі води, що розливаються, додатково насичують СО2, а невуглекислі води карбонізують.

Насичення невуглекислих мінеральних вод і донасичення вуглекислих вод діоксидом вуглецю додає воді визначену гаму смакових властивостей, збільшує терміни збереження мінеральних вод унаслідок пригнічення життєдіяльності патогенної мікрофлори й деяких водних мікроорганізмів.

Насичення вод проводять у сатураторах різних конструкцій за низької температури вод під надлишковим тиском СО2 в умовах, що забезпечують збільшення сумарної поверхні води, яка піддається насиченню. Масова частка діоксиду вуглецю в лікувальних мінеральних водах, розлитих у пляшки, має бути в межах 0,15...0,2%; у лікувально-столових — не менше 0,3, а в залозистих — не менше 0,4%.

Насичення вод діоксидом вуглецю здійснюється у безперервно діючих автоматичних вітчизняних і зарубіжних сатураторах різних систем.

3.3 Розливання та пакування мінеральної води

Обробка і миття пляшок (при використанні скляної тари).

Розливання вод здійснюють у нові й ті, що були у використанні пляшки (обігові). Посуд має бути без дефектів (тріщин, відколів, задирок тощо), не містити стійких жирових та інших забруднень, що не змиваються, підлягати обов’язковому миттю для видалення етикеток і забруднень різної природи.

Розливання мінеральних вод.

Під час цієї операції прагнуть щонайповніше зберегти розчинений діоксид вуглецю. Тому для розливання використовують ізобаричний метод, за якого надлишковий тиск, створюваний СО2 у напірному баці розливальної машини, відповідає протитиску в порожній пляшці, створюваному діоксидом вуглецю чи повітрям. Під час розливання залозистих вод протитиск рекомендується створювати діоксидом вуглецю. Після вирівнювання тиску в пляшці та газовій зоні резервуара розливальної машини заповнення пляшки водою зумовлене гравітаційними силами [8].

Наповнення пляшок мінеральною водою здійснюють за рівнем, що визначається глибиною занурення в пляшку повітряного отвору на зливальній трубці розливального апарата. Занурення зливальної трубки регулюють залежно від місткості пляшки.

Для запобігання випадковому забрудненню води її розливання варто проводити за суворого дотримання санітарно-гігієнічних умов, передбачених санітарними правилами для підприємств з обробки та розливання питних мінеральних вод.

На невеликих підприємствах розливання вод здебільшого здійснюють на автоматичних вітчизняних і зарубіжних розливальних машинах продуктивністю від 3000 до 12000 пляшок/год. У міні-цехах мінеральну воду розливають на ручних розливально-закупорювальних машинах.

Закупорювання пляшок із мінеральними водами.

Пляшки з розлитою в них мінеральною водою герметично закупорюють. Герметичність закупорювання забезпечує збереження якості продукції протягом чотирьох місяців для залозистих вод і одного року — для всіх інших вод.

Закупорювання пляшок здійснюється на автоматичних, напівавтоматичних закупорювальних автоматах і розливально-закупорювальних ручних машинах.

Бракераж і етикетирування готової продукції.

Усю готову продукцію піддають обов’язковому бракеражу (контролю). На цій операції перевіряють прозорість води, відсутність у ній сторонніх домішок (шматочків корків, скла тощо), чистоту внутрішньої і зовнішньої поверхонь пляшок, повноту їх заповнення, герметичність закупорювання. Пляшки з продукцією, що не відповідає цим вимогам, відбраковують [14].

На лицевий бік етикеток наносять найменування підприємства-виробника і його товарний знак, назву мінеральної води, її групу, номер чи назву джерела, призначення води (столова, лікувально-столова, лікувальна), мінералізацію, рекомендації з лікувального застосування, терміни та способи збереження, номер нормативно-технічної документації, дату розливання, номер бригади чи бракувальника.

Укладання готової продукції на зберігання.

Пляшки з мінеральною водою укладають у дощаті ящики, дерев’яні багатооборотні, пластмасові ящики, ящики з гофрованого картону, дротяні металеві ящики, піддони ящикові металеві складні. ПЕТ-тару запаковують у плівку й укладають на палети.

Транспортування готової продукції.

Під час транспортування готової продукції відкритим автотранспортом улітку пляшки з водою накривають брезентом, щоб вони не нагрівалися. Узимку ж їх, навпаки, вкривають теплими покривалами, щоб вони не замерзали. При використанні залізничного транспорту влітку вагони з продукцією потрібно безупинно вентилювати, але не прохолоджувати. А взимку — опалювати, але не вентилювати.

3.4 Контроль якості мінеральної води

Особливу увагу під час виробництва мінеральних вод приділяють дотриманню санітарних вимог до устаткування. Наприклад, трубопроводи мають бути водонепроникними, цистерни та резервуари для збереження варто піддавати регулярній дезінфекції.

На багатьох підприємствах впроваджують сучасні системи контролю якості. Однак невеликим підприємствам це недоступно. Деякі з них контролюють якість узагалі раз на рік — надсилаючи на експертизу в профільний Одеський НДІ курортології і рекреації.

Методика визначення витрат мінеральних вод на одиницю готової продукції. Вона складається: з визначення кількості води, що надходить на виробництво (витрата води — Qзаг); кількості води, що скидається на початку роботи лінії (налагоджувальні витрати води — Qн); кількості води, витраченої на розливання — Qр); обсягу готової продукції (Vг.пр).

Qзаг і Qн встановлюють з використанням перевірених встановленим порядком резервуарів чи лічильників води.

Під час роботи з літражованими резервуарами Qзаг і Qн визначають за зниженням рівня води в резервуарі, відповідно, за весь період контрольних спостережень і за період скидання води під час запуску лінії у роботу. Qр знаходять за різницею Qзаг-Qн. Величину Qн визначають за особливостями використовуваного на заводах устаткування і хімічним складом води, що розливається. Qн виражається в абсолютних одиницях, м3. Її варто погоджувати з умовами розливання води на кожному конкретному підприємстві, але вона має не перевищувати 0,5 м3 на кожній із ліній, що запускаються в роботу.

Для визначення витрат мінеральних вод на одиницю готової продукції встановлюють кількість мінеральної води, що надійшла у цех розливання, і кількість виробленої продукції за цей самий період.

Витрати води на одну пляшку Qб визначають за формулою:

Qб = Qзаг x 106 / W,

де Qзаг — загальна кількість води за лічильником (водоміром), що надійшла за зміну чи повний робочий день, м3;

106 — коефіцієнт переводу м3 у см3;

W — кількість продукції, виробленої за зміну чи робочий день, пляшок.

Обчислення Vг.пр проводять за формулою:

Vг.пр = W x Vф.с,

де W — кількість готової продукції за зміну чи робочий день (її встановлюють підрахунком пляшок, наповнених мінеральною водою й закупорених, за допомогою лічильників чи підрахунком ящиків із готовою продукцією);

Vф.с — фактичний середній обсяг води в пляшці, см3.

Vф.с установлюють експертним шляхом. Для цього заміряють обсяг води не менш як у 100 пляшках. Заміри проводять мірним циліндром за температури води 20°С. Обчислення ведуть за формулою:

Vф.с = (V1 + V2 + V3 + Vi) / n,

де V1, V2, V3…Vi — заміряний обсяг води в пляшках, см3;

n — кількість пляшок, що підлягають виміру.

Загальні втрати мінеральних вод під час розливання в пляшки Пзаг (у м3) обчислюють за рівнянням матеріального балансу:

Пзаг = Qзаг - Qн - Vг.пр.

Втрати води у виробництві пропорційні розлитому обсягу. Для зіставлення втрат на окремих підприємствах їх виражають у відносних одиницях (%):

Qзаг = (Qр-Vг.пр) / Qр x 100.

4. Дослідження основних хімічних показників мінеральних вод в Чернігівській області

Мінеральні води характеризуються фізичними показниками та вмістом хімічних речовин. Використовуючи різні методики хімічного аналізу води, а саме визначення катіонів та аніонів, можемо судити про кількісний склад компонентів мінеральної води. Отже, нами для аналізу були взяті такі мінеральні води: Боржомі, Бонаква, Менська „Остреч", Миргородська. Всі води належать до сильногазованих. Аналіз проводили за показниками на наявність вмісту: калію, натрію, хлоридів, кальцію, магнію, сульфатів, гідрокарбонати. Результати хімічного складу наведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1 Хімічний склад мінеральних вод