Вдосконалення нормативної бази фасованих мінеральних і питних вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вдосконалення нормативної бази фасованих мінеральних і питних вод

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Незадовільний стан якості питної води централізованих систем водопостачання є сьогодні великою загрозою для якості життя та здоров'я теперішніх і майбутніх поколінь. Саме тому фасована питна вода набуває все більшого попиту як альтернатива водопровідній. Зростання культури споживання, доступність результатів наукових досліджень щодо впливу, спричиненого вживанням забрудненої води на хронічні та спадкові хвороби, вроджена слабка імунна система, як наслідок впливу довкілля, - головні причини виникнення та постійно зростаючої популярності цього життєво необхідного продукту.

Проте, незважаючи на стрімко зростаючий попит, і, як наслідок, пропозицію та асортимент, в Україні відсутні нормативні документи, які б регламентували вимоги до якості фасованих питних вод та їх різновиди. Згідно Закону України «Про питну воду і питне водопостачання», який дає визначення поняттю фасованої питної води, а також Загальнодержавної програми «Питна вода України» на 2006-2020 роки, необхідно наближати вимоги державних стандартів на питну воду, технологій її виробництва, а також засобів вимірювання і методів оцінки до відповідних вимог, прийнятих у Європейській Спільноті (ЄС). Все це зумовлює гостру актуальність вирішення проблеми відсутності належного нормативного забезпечення.

Поряд із попитом на фасовану питну воду продовжує зростати і попит на фасовану мінеральну воду. Україна - одна з найбагатших країн на ресурси мінеральних вод. З огляду на непереоцінену важливість унікальних оздоровчих та профілактичних властивостей таких вод постає важливість необхідності донести до споживача цей цінний продукт без змін, які можуть зашкодити його властивостям та, як наслідок, знецінити. Тому важливим і актуальним є питання впорядкування та вдосконалення існуючої нормативної документації, яка прямо чи опосередковано стосується виробництва фасованих мінеральних вод. Крім того, взятий нашою державою курс на європейську інтеграцію і в цій сфері вимагає відповідності рівня вимог вітчизняних нормативних документів рівню вимог документів, прийнятих в ЄС.

Отже, розроблення нових стандартів, удосконалення чинної нормативної документації стосовно фасованих питних і мінеральних вод, приведення рівня вітчизняних вимог у відповідність до рівня міжнародних та європейських норм - важлива та актуальна задача, яка потребує якнайшвидшого вирішення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно до планів наукової діяльності кафедри метрології, стандартизації та сертифікації Національного університету «Львівська політехніка» в рамках наукових держбюджетних тем: «Розроблення документації на систему управління якістю» (госпдоговір №0152), «Формування теоретичних і нормативних засад, розробка нетрадиційних методів та засобів оцінювання рівня якості продукції» (реєстраційний №0107U0011100).

Мета і задачі досліджень. Мета дисертації - створення науково обґрунтованих рекомендацій удосконалення нормативного забезпечення якості фасованих мінеральних і питних вод.

Для реалізації цієї мети поставлено такі основні задачі:

- дослідити сучасний стан вітчизняного нормативного та законодавчого забезпечення якості фасованих вод;

- проаналізувати вимоги міжнародних нормативних документів із забезпечення якості фасованих вод;

- на основі проведеного аналізу нормативної бази розробити класифікацію фасованих вод та проект стандарту;

- проаналізувати вплив поліетилентерефталатової тари на якість фасованої води;

- систематизувати та вдосконалити нормативні вимоги вітчизняних стандартів щодо якості фасованих вод;

- вдосконалити методи оцінювання якості фасованих вод.

Об'єктом дослідження є якість фасованих питних і мінеральних вод.

Предметом дослідження є нормативне забезпечення якості фасованих мінеральних і питних вод.

Методи дослідження. У процесі дослідження використано загальнонаукові методи проведення комплексних досліджень, які ґрунтуються на аналізі та синтезі вимог законодавчих та нормативних документів із забезпечення якості фасованих вод. Використано статистичні методи збирання та опрацювання інформації, програмне та математичне моделювання.

Наукова новизна одержаних результатів охоплює такі положення:

1. Уперше запропоновано класифікацію фасованих вод та розроблено на її основі проект стандарту, який дає визначення категоріям і типам фасованої води, що забезпечує продукту конкретне найменування, яке точно характеризує та відповідає його якостям.

2. Запропоновано та обґрунтовано розділення сфери регламентування вимог ДСТУ 878:2006 «Води мінеральні природні фасовані. Технічні умови» та укладання двох нових стандартів, які нормуватимуть вимоги окремо до мінеральної води як харчового продукту, і мінеральної води як лікарського засобу.

3. Удосконалено нормативні документи, які містять вимоги до якості фасованих вод, до матеріалу тари, у яку фасують воду та впорядковано термінологію, яка стосується мінеральних вод.

4. Запропоновано спосіб визначення органолептичних показників і об'єму мінеральної води у пляшках, який полягає у застосуванні термостатування та дасть змогу визначати показники в однакових умовах, що підвищить коректність і достовірність результатів експерименту.

5. Запропоновано алгоритми проведення комплексної оцінки якості фасованих вод та формування бази даних, які дадуть змогу спростити процес аналізування при оцінці результатів, згрупувати дані для зручності їх обігу та використання.

6. Запропоновано математичну модель, яка описує систему взаємодії тіл «тара-захисне покриття-вода» та дає змогу обґрунтувати і сформулювати граничні вимоги до тари для питної води та визначити залежність міграції шкідливих домішок із тари у воду від зовнішніх умов і властивостей захисного покриття тари.

Практичне значення одержаних результатів.

– Розроблено проект стандарту, який класифікує фасовану питну воду залежно від якості, походження води-сировини, від способу насичення діоксидом вуглецю, а також від його масової частки та визначає категорії та типи питної води;

– запропоновано використовувати термостатування, яке дає змогу провести дослідження органолептичних показників і об'єму у пляшках мінеральної води в ідентичних умовах для всіх зразків фасованих мінеральних вод, що забезпечить однозначність, відтворюваність та підвищить вірогідність одержаних результатів;

– запропоновано алгоритм моделювання для методики комплексної оцінки якості фасованих вод, який спрощує процес аналізування при оцінці результатів та дає змогу згрупувати дані для зручності їх обігу та використання;

– запропоновано математичну модель міграції шкідливих компонентів з тари у воду, яка дає змогу використовувати математичні підходи для прогнозування та моделювання процесів взаємодії між тілами «тара-захисне покриття-вода» та визначати час, за який відбувається міграція залежно від виду шкідливого компонента, властивостей захисного покриття тари та зовнішніх умов;

– результати досліджень впроваджено в навчальний процес підготовки студентів з курсу «Управління якістю» спеціальності 7.000001 «Якість, стандартизація та сертифікація».

Особистий внесок здобувача. Основні положення та результати, що висвітлені у дисертації, отримані автором самостійно. В опублікованих працях автору належить: аналіз теплофізичних аспектів реалізації і застосування у метрологічній практиці термоелектричного ефекту Пельтьє [1], дослідження схеми забезпечення виробництва високоякісної фасованої мінеральної води та проблем нормативних документів [2], аналіз основних засад державної політики та нормативно-технічного регулювання якості фасованих вод [3], аналіз вимог до якості фасованих вод основних європейських документів та стандарту Адміністрації з харчових продуктів і ліків (США) [4], розроблення вітчизняної класифікації фасованих вод [5], дослідження історії утворення терміна «мінеральна вода», а також обґрунтування необхідності розділення цього поняття для усунення розбіжностей в існуючих та при розроблені нових стандартів [6].

Апробація результатів дисертації. Викладені в дисертації наукові положення та наукові результати доповідались та обговорювались на таких конференціях та семінарах:

– VIII Міжнародній конференції «Температура 2003» (Україна, Львів, 2003);

– ІІІ Міжнародному науково-практичному семінарі «Проблеми якості та стандартизації в автоматизованих технологіях» (Україна, Східниця, 2005);

– Всеукраїнській науково-практичній конференції «Якість 2006» (Україна, Славське, 2006);

– VI Всеукраїнському науково-практичному семінарі «Якість: проблеми та рішення», (Україна, Східниця, 2006);

– Науково-практичному семінарі «Актуальні питання якості води в Україні - 2006. Стан технічного регулювання у галузі фасованих питних вод» (Україна, Київ, 2006);

– ІІІ Міжнародній конференції «Стратегія якості в промисловості і освіті» (Болгарія, Варна, 2007);

– Науково-технічній конференції «Системи-2008: метрологія, стандартизація, сертифікація» (Україна, Львів, 2008).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковані у 14 друкованих наукових працях, із яких 6 - у фахових виданнях, що відповідають вимогам ВАК України.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Робота викладена на 133 сторінках машинописного тексту.

Основний зміст дисертації

фасований вода поліетилентерефталатовий тара

У вступі відображено актуальність вибраного напряму досліджень, зазначено зв'язок роботи з науковими програмами та темами, сформульовано мету та задачі дослідження, наведено наукову новизну одержаних результатів та їх практичну цінність. Також подано дані про особистий внесок здобувача, апробацію роботи та публікації.

Перший розділ дисертації присвячено вивченню якості фасованих вод (ФВ) та шляхів її забезпечення, вітчизняній нормативній базі та основним засадам державної політики щодо виробництва високоякісних питних та мінеральних фасованих вод.

Аналітичний огляд показав, що на цей час державна політика у сфері питної води та питного водопостачання головним чином повинна будуватися на принципах, викладених у Законі України «Про питну воду і питне водопостачання» від січня 2005 року. Одним із основних принципів є наближення вимог державних стандартів на питну воду, технологій її виробництва, а також засобів вимірювання і методів оцінки до відповідних вимог прийнятих у ЄС. Проаналізовано законодавчі та нормативні акти, що регулюють виробництво та якість фасованих питних і мінеральних вод.

Виявлено, що в Україні відсутні окремі нормативи і вимоги до фасованих питних вод. На цей час їх виробництво дозволено здійснювати відповідно до технічних умов. Технічна документація проходить багатоступеневу експертизу, у тому числі в Міністерстві охорони здоров'я України, але не є загальнодержавним документом, часто не містить необхідних і сучасних вимог до якості питної води. Крім того відсутня класифікація фасованих питних вод.

Основним нормативним документом (НД), який повинен регламентувати якість фасованих мінеральних вод є проект стандарту ДСТУ 878:2006 «Води мінеральні природні фасовані. Технічні умови». Стандарт подає визначення видам мінеральної фасованої води, вимоги щодо органолептичних, хімічних і мікробіологічних характеристик води та класифікує її.

Розглянуто основні стадії технологічної схеми обробки, розливу води та методи контролю її якості. Оскільки стандарт, який би описував вимоги до якості фасованих питних вод, ще не прийнято, то і відлагодженої схеми контролю її якості також нема.

Проаналізовано сучасний стан впровадження на підприємствах-виробниках ФВ систем управління якістю та систем НАССР (Hazard Аnalysis and Сritical Сontrol Рoints).

Аналіз українського ринку ФВ засвідчив, що він перебуває на стадії активного розвитку - темпи становлять в середньому 20-25% на рік. Тут необхідна досконала система законодавства та НД з чіткими вимогами. Потрібно також класифікувати різновиди продукту, які з'являються внаслідок розвитку ринку. На формування тенденцій вітчизняного ринку та його асортимент суттєвий вплив має світовий ринок ФВ. Дослідження тенденцій світового ринку демонструє, на що, насамперед, необхідно орієнтуватися вітчизняним виробникам, якщо вони бажають експортувати свою продукцію. З огляду на обраний державою курс на європейську інтеграцію, будь-яка продукція повинна відповідати значно строгішим вимогам. Це, своєю чергою, потребує перегляду і вдосконалення існуючих НД та засобів забезпечення якості.

Другий розділ присвячено вивченню міжнародного досвіду забезпечення якості ФВ, аналізу вимог європейських та міжнародних стандартів, виявленню важливих вимог і положень, які необхідні у вітчизняних НД.

Міжнародна стандартизація вимог до якості води, а також стандартизація методів контролю розвивається у рамках як міжурядових, міжнародних, так і громадських організацій, члени яких - фахівці з різних країн.

Насамперед, це Міжнародна організація зі стандартизації (ISO), Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ), Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (FАО), Організація економічного співробітництва і розвитку (OECD), Агентство з охорони навколишнього середовища США (ЕРА), Адміністрація з харчових продуктів і ліків США (FDA), Американська організація з досліджень матеріалів (ASTM), Національний санітарний фонд США (NFS International), Американська асоціація охорони здоров'я (APHA), Міжнародна Рада асоціацій виробників фасованих вод (ICBWA) та ін. Всі вони мають високі показники результатів роботи. Дослідження їх діяльності доводить необхідність вивчення та аналізу вимог європейських і міжнародних стандартів.

Найсучасніші вимоги до якості ФВ викладено у таких НД:

- Загальний стандарт для фасованих / упакованих питних вод CODEX STAN 227-2001;

- Загальний стандарт на природні мінеральні води (CODEX STAN 108-1981, Rev.1-1997);

- Директива ЄС 80/777/EEC від 15 липня 1980 р. про зближення законів держав-членів щодо використання і організації збуту природних мінеральних вод;

- Директива ЄС 98/83/ЄС від 3 листопада 1998 року про якість води, призначеної для споживання людиною;

- Частина 165 розділу «Напої», секція 165.110 фасовані води. Стандарти Адміністрації з харчових продуктів і ліків США (FDA);

- Кодекс зразкового виробництва Міжнародної ради асоціацій виробників фасованих вод (ICBWA Model Code);

- ГОСТ Р 52109-2003 «Вода питьевая, расфасованная в емкости» і СанПиН 2.1.4.1116-2002 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».

З проведеного у дисертації аналізу НД бачимо, що вимоги у них схожі, інколи ідентичні. Це пояснюється тим, що в основі вимог стандартів покладено найкращий світовий досвід. Слід зазначити, що кожен документ класифікує ФВ залежно від походження, доочищення води, насичення діоксидом вуглецю та дає чіткі визначення кожному виду води. Крім того, НД враховують вплив нових забруднювачів, які з'явилися як результат активної, але не завжди передбачуваної у своїх наслідках діяльності людини. Саме тому вони повинні стати зразком для українських стандартів.

Третій розділ присвячено шляхам покращення якості фасованих питних і мінеральних вод, які пов'язані з вивченням впливу матеріалу тари, внесенням змін і доповнень до НД, програмним моделюванням комплексної оцінки якості ФВ та застосуванням математичного моделювання для опису взаємодії системи тіл «тара-захисне покриття-вода» для прогнозування поведінки шкідливих домішок тари.

Привівши до світового рівня вітчизняні вимоги щодо умов фасування води, ми забезпечимо належну якість води лише в момент її розливу у пляшку. Проте, щоб не втратити цей рівень якості, слід не менше уваги приділити тарі. На сьогодні відомо, що суттєвий вплив на якість води в хімічному, токсикологічному, мікробіологічному відношеннях має тара, в яку розливають воду.

Нині на ринку України присутні два види тари для ФВ, а саме, скло і поліетилентерефталат (ПЕТ). Через недоліки скляної тари (низька механічна міцність і велика питома вага на одиницю розфасованої продукції), у таких секторах індустрії напоїв як мінеральна вода, безалкогольні напої, ПЕТ упаковка займає 98% ринку. Однак, суттєвим недоліком ПЕТ є газопроникність, здатність абсорбувати і десорбувати різні хімічні речовини. Саме тому одним з важливих напрямів науково-дослідної роботи в галузі пакувальних матеріалів є пляшка з бар'єрним покриттям, оскільки речовини, які мігрують з ПЕТ тари у воду можуть негативно впливати на здоров'я людини.

Результати вивчення впливу матеріалу тари і умов зберігання на якість ФВ показали, що ПЕТ-матеріал негативно впливає на розвиток гетеротрофних мікроорганізмів. Тому існує гостра необхідність перегляду існуючих та створення нових нормативних та методичних документів із залученням більш широкого набору тестів, які могли б регламентувати вимоги до якості полімерних синтетичних матеріалів, які використовуються для контактування з питною водою і які би забезпечували їх беззаперечну якість.

Установлено, що на етапі, коли прийняття і забезпечення відповідності сучасним нормативам щодо якості води, вимагає суттєвих грошових вкладень з боку держави, використання біотестів (які відрізняються точністю і низькою собівартістю) стало б альтернативним рішенням, яке дало би змогу швидко і ефективно оцінити рівень якості води. Хімічний аналіз недостатній, бо не можливо протестувати тисячі речовин, які забруднюють воду.

Результати аналізу впливу ПЕТ тари на якість і безпеку води показали, що необхідно вживати низку заходів, пов'язаних із нарощуванням виробництва ФВ у скляній тарі, впровадженням методів біотестування, переглядом термінів зберігання ФВ, використання нових і модифікованих видів пластикової тари.

За результатами аналізу вимог (табл. 1) чинного в Україні СанПиНу 42-123-4240-86 «Допустимые количества миграции (ДКМ) химических веществ, выделяющихся из полимерных и других материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, и методы их определения», чинних у Росії Гігієнічних нормативів ГН 2.3.3.972-00 «2.3.3. Гигиена питания. Тара, посуда, упаковка, оборудование и другие виды продукции, контактирующие с пищевыми продуктами. Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами», та чинного в Білорусії СанПиН №13-3 РБ 01 «Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами» (останні два документи введені на заміну радянському СанПиН 42-123-4240-86), а також деяких європейських вимог, сформовані зауваження до вітчизняного СанПиНу 42-123-4240-86, а саме необхідно прийняти вимоги до рівня вмісту ацетальдегіду, етиленгліколю та диметилтерефталату, які є найбільш поширеними мігрантами з ПЕТ у воду, а також переглянути документ загалом, оскільки у ньому взагалі відсутня згадка про такий матеріал як ПЕТ.

Таблиця 1. Порівняльний аналіз вимог до ДКМ у різних документах (мг/л)

Поліетилентерефталат і співполімери на основі терефталевої кислоти	СанПиН 42-123-4240-86 Україна, ДКМ	ГН 2.3.3.972-00 Росія, ДКМ	СанПиН №13-3 РБ 01 Білорусія, ДКМ
Ацетальдегід	-	0,2 (ПДКВ)	0,2 (ПДКВ)
Етиленгліколь	-	1,0 (ПДКВ)	1,0 (ПДКВ)
Диметилтерефталат	-	1,5 (ПДКВ)	1,5 (ПДКВ)

Дослідженнями, проведеними у дисертації, встановлено, що якість води Q визначається множиною параметрів. Тут це функція від наступних змінних (для прикладу лише 10):

Q = f (ZT, Gt, ZMCh, Мn, Ag, CO, Gorst, Lugn, O, Tryg), (1)

де ZT - індекс загальної токсичності, який є сумою ефектів всіх біотестів, включених до дослідницької програми; Gt - наявність генотоксичного ефекту; ZMCh - значення загального мікробного числа; Мn - значення мінералізації води, яке є одним з показників фізіологічно повноцінної води; Ag - кількість у воді консерванту срібла; CO - кількість у воді консерванту діоксиду вуглецю; Gorst - величина жорсткості води, яка є одним з показників фізіологічно повноцінної води; Lugn - величина лужності води, яка є одним з показників фізіологічно повноцінної води; O - кількість кисню у ФВ; Tryg - кількість тригалометанів.

Для полегшення оцінювання якості води запропоновано програмне рішення за алгоритмом, який зображено на рис. 1.

Програма написана в середовищі розробки C++ Builder 6. Параметр Q відображає відповідність кожного показника нормам. Отже оцінка якості води буде визначатися множиною наступних параметрів: Qzt, Qgt, Qzmch, QMn, Qag, Qco, Qgorst, Qlugn, Qo, Qtryg.

Оскільки залежність значення змінних у формулі (1) від часу нас не цікавить, бо якість води розглядається в певний момент часу, то ступінь відповідності якості води Qs існуючим вимогам можна оцінити наступним чином:

Qs=(Qzt+Qgt+Qzmch+QMn+Qag++Qco+Qgorst+Qlugn+Qo+ Qtryg)/10Ч100%, (2)

де 10 - це кількість параметрів (у нашому випадку), які визначають належну якість води.

Отже, числове значення ступеня відповідності якості води існуючим вимогам знаходиться у межах [0-100].

Придатність води для споживання Qp визначається за формулою:

Qp = Qzt Ч Qgt Ч Qzmch Ч QMn Ч Qag Ч Qco Ч Qgorst Ч Qlugn Ч Qo Ч Qtryg. (3)

Установлено, якщо хоча б один з параметрів дорівнює нулеві (а це означає, що значення змінної, якою він означений, не відповідає нормативним вимогам) добуток теж рівний нулеві, що означає - вода непридатна для споживання людиною.

Початкові дані та результати аналізу відображаються у діалоговому вікні (рис. 2).

Запропоновано використовувати електронні бази даних для проведення повного порівняльного аналізу якості води. Алгоритм зображено на рис. 3.

Організація міжрегіонального обліку якості ФВ можлива з використанням баз даних (рис. 4) і збільшенням акредитованих регіональних лабораторій. Це вирішить проблему перевантаження та, як наслідок, повільного процесу проведення повного аналізу води та отримання деяких необхідних дозволів на розлив води у Одеському НДІ, який донедавна був єдиним центром. Як результат, вдасться уникнути величезних «черг» виробників ФВ.

Запропоновано математичну модель міграції шкідливих компонентів із тари через захисне покриття у воду на базі першого та другого законів Фіка.

Згідно фізичної моделі (рис. 5), 1 - шар ПЕТ з домішкою шкідливого компоненту, 2 - захисне покриття (чистий ПЕТ), 3 - питна вода, - товщина зовнішнього шару ПЕТ з домішкою, - товщина захисного покриття, V_в - об'єм води, який контактує із захисним покриттям через площу контакту S_к = , H та L - висота та довжина полімеру.

Наступні диференціальні рівняння становлять математичну модель системи:

, (4) . (5)

Рівняння (4, 5) описують зміну концентрацій та домішки в першому та другому шарі полімеру відповідно до другого закону Фіка. , - коефіцієнти дифузії для першого та другого шарів відповідно.

. (6)

Рівняння (6) описує відсутність масопередачі на межі контакту ПЕТ шару з домішкою та навколишнього середовища.

, (7)

. (8)

Рівняння (7, 8) описують умову ідеального контакту полімеру з домішкою та захисного покриття.

, (9)

. (10)

Рівняння (9, 10) - умова контакту на межі захисне покриття-вода.

Основним параметром, який характеризує процес міграції домішки, є коефіцієнт дифузії, який визначається за рівнянням Пірінгера:

, (11)

, (12)

де - відносна молярна маса домішки; T - температура, - коефіцієнт, який характеризує «дифузійну провідність» матеріалу, - коефіцієнт, який характеризує енергію активації дифузії матеріалу.

Отже, математична модель (5-12) дає змогу прогнозувати міграцію шкідливих домішок з ПЕТ тари у воду залежно від температури води, геометричних розмірів тари та властивостей захисного покриття. Таку модель можна застосувати, як для розрахунку параметрів внутрішнього захисного покриття (товщина і коефіцієнт дифузії) ПЕТ пляшки, так і для визначення максимально допустимої концентрації шкідливої домішки в ПЕТ тарі за прийнятого терміну зберігання води та максимально допустимої концентрації шкідливої домішки у воді.

Застосувавши чисельний метод розв'язування диференційних рівнянь з частковими похідними параболічного типу Кренка-Нікольсона, отримаємо графік розподілу концентрації в шарах полімеру (товща полімеру - координата x) в залежності від часу t.

На рис. 6 задані товщини ПЕТ з домішкою =0,03 см та захисного покриття =0,01 см. Початкові концентрації для першого шару = 1000 мг/м³ та для другого = 0 мг/м³. Об'єм води V_в=1500 см³. Мігруюча домішка для нашого випадку - ацетальдегід. Знаючи тип забруднюючої домішки, за формулою (11) розраховуємо коефіцієнт дифузії ацетальдегіду.

Із залежності концентрації домішки у воді від часу та температури зберігання (рис. 7) бачимо вплив температури зберігання на інтенсивність міграції домішки з ПЕТ тари у воду.

Четвертий розділ присвячено вдосконаленню НД та розробленню вітчизняної класифікації ФВ.

На основі проведеного аналізу історії утворення терміну «мінеральна вода», визначень європейських та міжнародних НД доведено, що до мінеральної води слід відносити і нелікувальну мінеральну воду незважаючи на те, що загальна мінералізація останньої збігається із мінералізацією звичайної питної води. Мінералізація не є єдиним показником для віднесення води до мінеральної.

Результати аналізу понять терміна з НД колишнього СРСР, Росії, України та Європи остаточно підтвердили, що до мінеральної води належать не лише вода з лікувальною дією, а отже, необхідно у чинний ГОСТ 17.1.1.04-80 «Охрана природы. Классификация подземных вод по целям водопользования», ДСТУ ISO 6107-8:2004 «Якість води. Словник термінів. Частина 8» та ін. внести поправки, які б узгодили розбіжності в тлумаченні терміна «мінеральна вода», та розділили його на два окремих уточнених визначення.

Доведено необхідність розділення сфери нормування проекту ДСТУ 878:2006 «Води мінеральні природні фасовані. Технічні умови», який віднесений в Українському класифікаторі нормативних документів до підгрупи 67.160.20 «Безалкогольні напої» (Технологія виробництва харчових продуктів), оскільки його дія розповсюджується на мінеральну нелікувальну воду, яка є харчовим продуктом, та на лікувальну мінеральну воду, яка є лікарським засобом. Аналіз Законів України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» (від 24.02.1994 №4004-XII) та «Про безпечність та якість харчових продуктів» (від 18.11.1997 №641), стандартів ДСТУ 2368:2004 «Напої безалкогольні. Виробництво. Терміни та визначення», ДСТУ 2923-94 «Засоби лікарські. Терміни та визначення» та ін., CODEX STAN 108-1981, Rev.1-1997, Директив 65/65/ЄЕС і 80/777/ЕЕС та класифікаторів показує відмінності між поняттями «харчового продукту» та «лікарського засобу» та в їх призначенні.

Отже, необхідно розробити два окремих стандарти, один з яких би нормував вимоги до нелікувальної мінеральної води як харчового продукту, а другий - до лікувальної мінеральної води як лікарського засобу.

Переглянуто вживання терміну «питна» у випадку з мінеральною водою та терміну «столова».

Запропоновано вживати термін «питна» тоді, коли йдеться про мінеральну воду нелікувального характеру, оскільки у неї немає обмеження частоти вживання, вона може використовуватись для приготування їжі та за цілями водокористання вона відноситься до господарсько-питних потреб населення згідно з ГОСТ 17.1.1.03 - 86 та з ГОСТ 17.1.1.04-80. Отже, таке вживання терміна «питна» є доречним і логічно відрізнить мінеральну воду з лікувальними властивостями від мінеральної води без них.

Запропоновано вживати термін «столова» з урахуванням європейського досвіду, а саме, столова вода в європейському понятті - це вода, яка виготовляється з різної води (в тому числі і питної) з чітко визначеними добавками. На таку воду не розповсюджуються строгі обмеження, які стосуються очищення і збагачення, як у випадку з мінеральною водою. Аналіз європейських документів показує, що природна мінеральна вода, по-перше, має такі самі характеристики, як столова мінеральна вода згідно ДСТУ 878:2006, проте термін «столова» там не вживається. І хоча на столову воду немає загальної європейської директиви, проте в кожній європейській країні є свій стандарт і використання надалі терміна «столова вода» може стати бар'єром на шляху міжнародної інтеграції і торгівлі водами, оскільки європейському поняттю «столова вода» відповідає наше визначення штучно-мінералізованої води, вимоги до якої закладені в стандартах на безалкогольні напої.

Запропоновано доповнити вимоги стосовно хімічної безпеки фасованих мінеральних вод, а саме, долучити до існуючого переліку компонентів такі, які відсутні в чинному стандарті (табл. 2).

Таблиця 2. Гранично допустимі кількості речовин, які не згадуються у ДСТУ 878:2006

Документ	CODEX STAN 108-1981, Rev.1-1997	ICBWA Model Code	Sec.165.110 Фасовані води
Вміст барію, мг/л	0,7	0,7	2
Борат, мг/л	5 (в перерахунку на В)	-	2
Ціанід, мг/л	0,07	0,07	0,2
Марганець, мг/л	0,5	0,05	0,2
Нікель, мг/л	0,02	0,02	0,1

Для проведення дослідів з визначення органолептичних показників і об'єму запропоновано використовувати термостат, побудований на базі багатокаскадних елементів Пельтьє типу МІ6030*(ВС). Основне його призначення - створити і підтримувати необхідні температурні точки. Його використання забезпечує автоматичне підтримання необхідної температури і підвищує точність та коректність результату.

Крім того, на відміну від нормованих ГОСТ 23268.1-91 «Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые Методы опеределения органолептических показателей и объема воды в бутылках»» умов проведення експерименту, пропонується визначати згадані показники, витримуючи зразок, за сталої температури, а саме 20°С з похибкою ± 1°С, що підвищить коректність та метрологічну достовірність процесу визначення органолептичних показників і об'єму води у пляшках.

Запропоновано вітчизняну класифікацію ФВ (рис. 8), в основу якої покладено поділ води на дві категорії:

- вища - вода безпечна для здоров'я із самостійних підземних джерел надійно захищених від біологічного і хімічного забруднення, яка не потребує додаткового очищення, крім механічного, відповідає всім необхідним вимогам і яка стабільно зберігає свої високі питні характеристики;

- перша - вода безпечна для здоров'я, яка незалежно від джерела її отримання відповідає всім необхідним вимогам і яка стабільно зберігає свої високі питні характеристики.

Сьогодні наука ще не володіє повним знанням про всі показники природної питної води, які впливають на людину. Тому зростає цінність природної води з незміненими первісними властивостями. Особливої уваги потребує дотримання мікробіологічних показників у воді без консервантів, яку вважають найбільш корисною для людини. Тому до категорії «вища» слід віднести необроблену воду належної якості. Слід зауважити, що до води вищої категорії не можуть бути віднесені води з поверхневих джерел (озер, річок, ставків, потічків, водосховищ), оскільки, нині в Україні не залишилось жодного поверхневого джерела, воду з якого можна було би вживати без додаткової обробки для забезпечення питної якості.

Різновидами ґрунтових вод є артезіанська, колодязна, мінеральна, джерельна.

Сировиною для оброблених ФВ може бути вода з озера, річки, водосховища, ставка, із систем централізованого водопостачання, яка пройшла необхідне доочищення, столова вода (згідно з європейським тлумаченням) та всі води вищої категорії, крім мінеральної, за умов, що вони були спочатку неналежної якості, та пройшли необхідну обробку для набуття належних питних якостей.

Залежно від джерела походження вода поділяється на:

- воду з підземних джерел - ґрунтові води;

- воду з поверхневих джерел.

Крім того, можливий різновид води утворений шляхом змішування різних видів води в межах однієї категорії. У такому випадку це має зазначатись на етикетці з указуванням видів використаної води.

На етикетці обов'язково повинні бути зазначені категорія та вид. Також слід зазначати загальну мінералізацію води.

Залежно від способу насичення діоксидом вуглецю на етикетці треба зазначати «природно карбонізована» або «натуральна ігриста», «насичена діоксидом вуглецю», «карбонізована» або «ігриста».

Зазначення «не карбонізована» або «не ігриста» або «тиха» можуть застосовуватися, якщо після пакування, нема помітного і спонтанного виділення діоксиду вуглецю за нормальних умов (температурі і тиску), коли пакування відкрите. Залежно від вмісту масової частки вуглецю води можуть поділятись на слабо газовані і сильно газовані.

Проте, як бачимо з проведених досліджень, існування цієї класифікації неможливе без існування сучасних нормативів безпеки питної води. Тому необхідність прийняття одного НД взаємопов'язана з необхідністю прийняття іншого, який би описував вимоги до якості води. З приведеного вище аналізу зарубіжних НД бачимо, що питну воду треба перевіряти більше ніж за 100-ма різноманітними показниками, тоді як на цей час в Україні її перевіряють лише за 24-ма показниками.

Основні результати та висновки

Сукупність отриманих у дисертації результатів дозволяє розв'язати важливу наукову задачу вдосконалення та впорядкування нормативної бази, яка прямо та опосередковано стосується виробництва фасованих мінеральних і питних вод. Наведено теоретичні узагальнення та подано наукове розв'язання, яке полягає у визначенні вимог до якості ФВ, які відповідають сучасному рівню розвитку науки та технологій і дають змогу встановити відповідність вітчизняного нормативного забезпечення міжнародному рівню вимог до якості продукту. Отримано такі основні результати:

1. На основі проведеного аналізу сучасного стану вітчизняних нормативних документів для фасованих питних і мінеральних вод, міжнародних та європейських нормативних документів сформульовано основні засади, наявність яких у вітчизняних вимогах є необхідною умовою для забезпечення високої якості фасованих вод та їх конкурентоспроможності як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках.

2. У результаті дослідження взаємовідповідності вітчизняної нормативної документації, яка стосується фасованих мінеральних вод, запропоновано розділити сферу нормування ДСТУ 878:2006 «Води мінеральні природні фасовані. Технічні умови» (проект) та розробити два окремих нормативних документи, один з яких нормуватиме вимоги до мінеральної води, яка є харчовим продуктом, а другий - до мінеральної води, яка є лікарським засобом, а також внести відповідні зміни в інші супутні нормативні документи.

3. Запропоновано корективи у вживанні слів «питна», «столова» в словосполученні з поняттям «мінеральна вода», а також запропоновано поправки до вимог хімічної безпеки мінеральних вод.

4. Проаналізовано вплив ПЕТ тари на якість фасованих вод та нормативні документи, які нормують допустимі кількості шкідливих мігруючих компонентів із матеріалу тари у воду. Запропоновано поправки до існуючого та обґрунтовано необхідність у новому нормативному документі, який би нормував вимоги до ПЕТ матеріалу, зокрема і до матеріалів, які контактують із харчовими продуктами загалом.

5. Запропоновано алгоритм для програмного моделювання та створено базову програму для комплексної оцінки якості фасованих вод, а також сформульовано основні принципи для здійснення міжрегіонального обліку якості фасованих вод. Використання можливостей програмного забезпечення дає змогу значно спростити процедуру контролювання якості води.

6. Запропоновано математичну модель, яка описує систему взаємодії тіл «тара-захисне покриття-вода» та дає змогу оцінити кількість шкідливого компоненту ПЕТ тари та час, за який він потрапляє у воду в заданих умовах. Вона демонструє, як на швидкість міграції впливатиме температура навколишнього середовища, параметри захисного покриття, вид домішки.

7. Запропоновано спосіб визначення органолептичних показників і об'єму мінеральної води у пляшках із застосуванням термостатування.

8. Запропоновано класифікацію фасованих вод та проект стандарту, який класифікує фасовану воду, подає визначення її за категоріями та видами і відображає світові тенденції у цій галузі. Наявність такої класифікації і стандарту дає змогу чітко охарактеризувати продукт та надати йому конкретну назву, що своєю чергою, значно зменшує ймовірність підробки.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Круглова О.А. Перспективи застосування елементів Пельтьє у метрологічній практиці / В.В. Паракуда, О.А. Круглова // Вимірювальна техніка та метрологія. - 2003. - №64. - С. 3-10.

2. Круглова О.А. Забезпечення якості виробництва мінеральних вод / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // Стандартизація, сертифікація, якість. - 2006. - №6. - С. 62-66.

3. Круглова О.А. Аналіз нормативної документації, яка регламентує виробництво фасованих мінеральних вод / Р.І. Байцар, О.А. Круглова

 // Медична гідрологія та реабілітація. - 2006. - Т. 4, №2. - С. 98-101.

4. Круглова О.А. Світова практика забезпечення якості бутильованих вод

/ О.А. Круглова // Вимірювальна техніка та метрологія. - 2007. - №67. - С. 118-123.

5. Круглова О.А. Класифікація фасованих питних вод / Р.І. Байцар,

О.А. Круглова // Вимірювальна техніка та метрологія. - 2008. - №69. - С. 155-158.

6. Круглова О.А. Розмежування різновидів мінеральної води у вітчизняних стандартах / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // Вісн. Нац. ун-ту «Львівська політехніка» Автоматика, вимірювання та керування. - 2008. - №608. - С. 168-170.

7. Круглова О.А. Перспективи застосування елементів Пельтьє в метрологічній практиці / О.А. Круглова, В.В. Паракуда // VIII Міжнародна конференція «Температура 2003» (17-19 вересня 2003 р., Львів, Україна). -

С. 71.

8. Круглова О.А. Корисні відомості про мінеральну воду, а також вимоги до її якості / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // ІІІ Міжнародний науково-практичний семінар «Проблеми якості та стандартизації в автоматизованих технологіях» (2005 р., Східниця, Україна). - 2005. - С. 27-37.

9. Круглова О.А. Забезпечення відповідності фасованих мінеральних вод європейським нормам / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // Всеукраїнська науково-практична конференція «Якість-2006» (22-25 лютого 2006 р., Славське, Україна). - 2006. - С. 73-78.

10. Круглова О.А. Якість технологічного процесу виробництва фасованих мінеральних вод / Р.І. Байцар, О.А. Круглова, Ф.Ф. Гойнол

 // VI Всеукраїнський науково-практичний семінар «Якість: проблеми та рішення» (5-7 жовтня, 2006 р., Східниця, Україна). - 2006. - С. 55-57.

11. Круглова О.А. Міжнародна стандартизація якості води / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // IV конференція Асоціації учених м. Трускавця, присвячена 25-річчю відділу експериментальної бальнеології та 75-річчю академіка О.О. Мойбенка (8 жовтня, 2006 р., Трускавець, Україна) Медична гідрологія та реабілітація. - 2006. - Т. 4, №3. - С. 103-106.

12. Круглова О.А. Класифікація фасованих вод // Р.І. Байцар,

О.А. Круглова / Науково-практичний семінар «Актуальні питання якості води в Україні - 2006. Стан технічного регулювання у галузі фасованих питних вод» (23-24 листопада 2006, Київ, Україна). - 2006. - С. 84.

13. Круглова О.А. Проблеми впровадження нового ДСТУ 878:2006 «Води мінеральні природні фасовані» / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // ІІІ Міжнародна конференція «Стратегія якості в промисловості і освіті» (1-8 червня 2007, Варна, Болгарія). - 2007. - С. 554-555.

14. Круглова О.А. Побудова математичної моделі міграції компонентів ПЕТ тари у воду та її основні співвідношення / Р.І. Байцар, О.А. Круглова // Науково-технічна конференція «Системи-2008: метрологія, стандартизація, сертифікація» (30-31 жовтня 2008, Львів, Україна). - 2008. - С. 225-227.

Размещено на Allbest.ru

...