Zgodnie z rozporządzeniem nr 178/2002 woda mieści się w definicji żywności (środka spożywczego), w związku z czym musi być bezpieczna dla zdrowia. Oznacza to, iż powinna spełniać kryteria ustalone Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 29.03.2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. z 2007 r. Nr 61, poz. 417 z późniejszymi zmianami).

Woda bezpieczna dla zdrowia
    Powyższe rozporządzenie w § 2 pkt. 1 precyzyjnie stanowi, iż: „Woda jest bezpieczna dla zdrowia ludzkiego, jeżeli jest wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, wszelkich substancji w stężeniach stanowiących potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych”.
    Najważniejsze wymagania, jakim powinna odpowiadać woda do picia, zawarto w poniższych tabelach.

Tab. 1.
Wybrane parametry jakości mikrobiologicznej wody określone ww. rozporządzeniem ministra zdrowia.

Rodzaje wód w branży spożywczej
    Generalnie wyróżnia się 3 rodzaje wód wykorzystywane w zakładach branży spożywczej, odpowiednio:
• woda technologiczna – woda stosowana w zakładzie do mycia, obróbki surowców i wchodząca w skład produktu – musi spełniać wymagania określone dla wody przeznaczonej do spożycia,
• woda techniczna – woda stosowana do celów pośrednich,
• woda wtórna – tym mianem określa się wodę odzyskaną z procesu technologicznego. Niemniej jednak, przed jej ponownym wykorzystaniem, poddaje się ją procesom uzdatniania.
    Oprócz ogólnych wymagań, jakie powinna spełniać woda przeznaczona do produkcji żywności, każda gałąź przemysłu żywnościowego generuje swoje wymagania jakościowe, gwarantujące właściwą jakość produktu końcowego.

Woda w browarnictwie
    Poza spełnieniem podstawowych wymogów jakości woda wykorzystywana przy produkcji piwa powinna spełniać dodatkowe kryteria oraz winna charakteryzować się:
• małą zawartością azotanów z uwagi na ich obecność w surowcu – chmielu, nawet niewielkie ich stężenie hamuje rozwój drożdży,
• małą zawartością chlorków z uwagi na zabezpieczenie ciągów produkcyjnych (korozja stali),
• niskim potencjałem korozyjnym wobec innych materiałów stosowanych w zakładzie,
• niskim poziomem twardości magnezowej w celu uniknięcia nieszlachetnej goryczki,
• niską zawartością soli w celu wyeliminowania smaku słonego, wytrawnego, bardzo niską zawartością substancji węglowodorowych – fenoli, pestycydów.

    Głównym przeznaczeniem wody w browarnictwie jest wykorzystywanie jej do przemywania i przechowywania drożdży, rozcieńczania stężonych brzeczek, zacierania słodu. Używana jest także w procesach filtracji piwa oraz mycia butelek. Chcąc uzyskać określone smaki piwa ważna jest również twardość stosowanej wody, i tak:
• woda miękka – stosowana jest w produkcji piwa delikatnego, cierpkiego,
• woda twardsza – do produkcji piwa ciemnego,
• woda o wysokiej twardości niewęglanowej – stosowana w produkcji piwa typu „Dormunder”.

    Jak wynika z powyższego, przed włączeniem wody w cykl produkcyjny piwa podlega ona szeregom procesów technologicznych, m.in.: usuwanie twardości, odżelazianie, koagulacja, a nawet poprawa cech smakowo- zapachowych metodami chemicznymi, jak również wyjaławianie w celu uzyskania właściwej czystości mikrobiologicznej (obecność drobnoustrojów powoduje bowiem psucie się zacierów fermentacyjnych).
    Reasumując, jakość piwa z poszczególnych browarów zależy od jakości wykorzystywanej wody.

Przemysł owocowo-warzywny
    Tutaj woda wykorzystywana jest głównie do prowadzenia procesów czyszczenia i mycia surowców wprowadzanych do zakładu i wykorzystywanych w produkcji. W takim przypadku musi ona spełniać kryteria wody do picia zawarte w ww. rozporządzeniu. Z racji specyfiki produkcji bardzo istotnym jest zapewnienie jej właściwej jakości mikrobiologicznej. Nie bez znaczenia pozostają również cechy chemiczne, m.in. wykorzystywana woda nie może być zbyt twarda, ponieważ duża twardość wpływa ujemnie na barwę owoców i warzyw. W wodzie twardej trudniej przebiegają również procesy technologiczne, m.in. gotowanie. Wynika to z faktu, iż jony magnezu i wapnia unieruchamiają pektyny, utrudniając ich rozpuszczenie i wymywanie z komórek. Niemniej jednak w przypadku niektórych owoców powierzchniowe ich stwardnienie jest procesem pożądanym, np. przetwórstwo truskawek. Gotowanie truskawek w miękkiej wodzie powoduje zbyt duże rozluźnienie struktury owocu.

W przemyśle mleczarskim
    Również w tym przypadku wykorzystywana woda podlega różnym technikom uzdatniania. Dużo uwagi poświęca się usunięciu jonów żelaza, magnezu i miedzi, których obecność wpływa dodatnio (katalizująco) na proces utlenienia, czyli jełczenia tłuszczu. Obecność żelaza może być również przyczyną wystąpienia rdzawych plam na maśle, serach. Wpływają również negatywnie na inne cechy organoleptyczne, m.in. smak, sole magnezowe wywołują zaś smak gorzkawy, nieprzyjemny.

W przemyśle owocowo-warzywnym woda wykorzystywana jest głównie do mycia surowców wykorzystywanych w produkcji.

Przemysł piekarniczy i cukierniczy
    W przypadku piekarnictwa również istotna jest twardość wykorzystywanej wody. Zazwyczaj wykorzystuje się wodę średnio twardą, ponieważ zawiera ona sole wapniowe, które korzystnie wpływają na uelastycznienie glutenu w cieście.
    Odmiennymi cechami winna charakteryzować się woda wykorzystywana w przemyśle cukierniczym. Powinna to być woda miękka o małej zawartości soli nieorganicznych. Obecność takich związków pogarsza jakość i walory smakowe wyrobów gotowych, m.in. z uwagi na utrudnioną krystalizację cukru.

Para wodna analogicznie jak woda
    Mówiąc o wykorzystaniu wody w przemyśle spożywczym nie możemy pominąć pary wodnej, którą również wykorzystuje się w różnych gałęziach przemysłu spożywczego.
    Analogicznie jak woda technologiczna, tak i para wodna, pozostająca w bezpośrednim kontakcie z żywnością, nie może zawierać zanieczyszczeń stwarzających ryzyko dla zdrowia lub życia człowieka albo mogących zanieczyścić żywność. Podstawowym aspektem, który należy mieć na uwadze jest to, iż woda w jakimkolwiek stanie skupienia musi odpowiadać standardom czystości wody pitnej. Niemniej jednak czystość pary wodnej zależy od parametrów wody dostarczanej, środków chemicznych wykorzystywanych do jej uzdatniania oraz rodzaju urządzeń wytwarzających parę.
    Analogicznie jak w przypadku wody wykorzystywanej w produkcji, wyróżniamy:
• parę techniczną - wykorzystywaną w procesach niemających kontaktu z żywnością, niewymagających czystości; może zawierać środki chemiczne szkodliwe dla zdrowia,
• czystą parę - stosowaną w technologii produkcji żywności, tytoniu, produkowaną wyłącznie z wody spełniającej wymagania dla wody do picia; nie może zawierać substancji szkodliwych dla zdrowia.

    Para wodna ma bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, przetwórstwie, gastronomii, produkcji materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Wykorzystywana jest w procesach kandyzowania, pasteryzacji, czyszczenia i dezynfekcji opakowań, zbiorników i instalacji mających kontakt z żywnością.
    Para wodna pod względem jakości musi spełniać wymagania wody przeznaczonej do picia (określone w ww. rozporządzeniu). Urządzenia do jej produkcji bezwzględnie powinny odpowiadać wymogom rozporządzenia WE nr 1935/2004 w sprawie materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością.

Tab. 2.
Wybrane parametry fizykochemiczne, jakim powinna odpowiadać woda do picia, ustalone ww. rozporządzeniem.

Procesy uzdatniania wody
    Znacząca większość wód naturalnych (opadowych, powierzchniowych) oraz wód podziemnych przed zastosowaniem jej w produkcji żywności podlega procesom uzdatniania. Uzdatnianie oznacza dostosowanie właściwości i składu wody do wymagań warunkowanych jej przeznaczeniem.
    Do głównych procesów uzdatniania metodami chemicznymi zaliczamy: odżelazianie, odmanganianie, filtrację, zmiękczanie, demineralizację oraz dezynfekcję

Odżelazianie
    Celem procesu jest usuwanie żelaza w połączeniu ze związkami organicznymi. W wodzie pitnej żelazo występuje w postaci jonów dwuwartościowych – głównie w wodach głębinowych, jonów trójwartościowych – wody powierzchniowe. Odżelazianie prowadzone jest poprzez filtrację – usunięcie Fe (OH), napowietrzanie, filtrację bądź procesy połączone – utlenianie i filtracja – usuwanie połączeń żelazowo-wapniowych, koagulacja i filtracja – usuwanie żelaza w połączeniach ze związkami organicznymi.

Odmanganianie
    Proces polega na hydrolizie i utlenieniu jonów manganu i wytrąceniu ich w postaci tlenków manganu. Często odbywa się on równocześnie z procesem odżelaziania. Odmanganianie można prowadzić, stosując napowietrzanie i filtrację.

Zmiękczanie wody
    Jest to proces polegający na usunięciu z wody jonów wapnia i magnezu, które powodują twardość. Wyróżnia się metodę strąceniową, jonitową i membranową:
• strącanie – jest to wytrącanie z wody związków wapnia i magnezu w postaci trudno rozpuszczalnych osadów,
• metody jonitowe – wykorzystuje się jonity – substancje stałe, nierozpuszczalne w wodzie, które wiążą konkretne jony i cząsteczki niepożądane. Przykładem wymieniacza jonowego są np. żywice jonowymienne.
    Metoda membranowa – m.in. mikrofiltracja, ultrafiltracja i odwrócona osmoza. Istotą procesu jest różnica ciśnień transmembranowych.

    O ile metody strąceniowe i jonitowe stosowane są głównie w procesach uzdatniania wody do celów technicznych, to proces odwróconej osmozy stosowany jest najczęściej do przygotowania wody do celów technologicznych. Istotą tego procesu jest zjawisko osmozy polegające na transporcie rozpuszczalnika przez membranę półprzepuszczalną dla rozpuszczalnika, a nieprzepuszczalną dla substancji rozpuszczonych.

Metody fizyczne
    Do metod fizycznych uzdatniania wody zalicza się obróbkę termiczną, naświetlanie promieniami ultrafioletowymi, zastosowanie promieniowania gamma i ultradźwięków. Dezynfekcja – stosowana jest w niektórych procesach technologicznych, a nie do całej ilości wody uzdatnianej w zakładzie. Do fizycznych metod dezynfekcji zaliczamy gotowanie i pasteryzację. Chemiczne czynniki dezynfekujące to m.in.: chlor, podchloryn sodu, ozon, jod. W celu uzdatnienia wody wodociągowej stosuje się głównie chlor i jego związki oraz czasami ozon (mała trwałość).
    Dezynfekcja promieniami gamma – nie jest stosowana w Polsce, m.in. z uwagi na niebezpieczeństwo zwiększenia promieniowania wody.
    Stosowanie promieniowania ultrafioletowego – zaletą jest to, iż nie zmienia się skład fizykochemiczny wody, wadą – metoda nie zapobiega wtórnym zakażeniom wody, woda musi być klarowana – obecność nawet niewielkiej ilości zawiesin prowadzi do rozproszenia promieni, co zmniejsza skuteczność dezynfekcji.
    Stosowanie ultradźwięków – nadal jest w fazie badań laboratoryjnych,
    Wskaźnikiem efektywności uzdatniania i prawidłowego stanu systemu rozprowadzającego wodę czystą może być test na organizmy z grupy coli. Bakterie grupy coli nie powinny występować w dostarczanej, uzdatnionej wodzie. Stwierdzenie ich obecności w wodzie sugeruje nieodpowiednie jej uzdatnianie, wtórne zanieczyszczenie lub nadmierną zawartość substancji odżywczych. Test na bakterie grupy coli jest nadal użyteczny dla monitorowania mikrobiologicznej jakości uzdatnionej wody wodociągowej. Dodatkowym wskaźnikiem jakości uzdatnionej wody jest obecność paciorkowców kałowych. Oprócz tego paciorkowce są bardzo oporne na wysuszenie i mogą być przydatne w rutynowej kontroli przeprowadzanej po ułożeniu nowych lub po wykonaniu napraw istniejących przewodów wodociągowych oraz wykrywania zanieczyszczeń powodowanych spływem powierzchniowym do wód gruntowych lub powierzchniowych.

    Wskaźnikiem oceny skuteczności dezynfekcji może być również mętność wody. Woda o dużej mętności może chronić mikroorganizmy przed działaniem procesu dezynfekcyjnego i może pobudzać wzrost bakterii.
    Rosnące wymagania właściwej jakości wody oraz wdrażanie nowych technologii produkcji powodują, iż coraz częściej w zakładach spożywczych obok metod tradycyjnych uzdatniania wody wprowadzane są nowe rozwiązania techniczne i materiały dość kosztowne, np. procesy membranowe. Niemniej zastosowanie materiału lub wyrobu używanego do uzdatniania i dystrybucji wody wymaga uzyskania pozytywnej oceny higienicznej właściwego, Państwowego Powiatowego Inspektora Sanitarnego.

Znacząca większość wód naturalnych oraz wód podziemnych przed zastosowaniem w produkcji żywności podlega procesom uzdatniania.

 Nadzór i kontrola
    Kontrola jakości wody wykorzystywanej w zakładach branży spożywczej prowadzona jest przez jednostki zewnętrzne – Państwową Inspekcję Sanitarną oraz w ramach kontroli wewnętrznej realizowanej przez dostawcę wody (przedsiębiorstwo wodno-kanalizacyjne), a także przedsiębiorcę prowadzącego zakład żywnościowy. 
    Kontrola zewnętrzna realizowana jest poprzez monitoring jakości wody, kontrolny i przeglądowy.
    Zasady monitoringu zostały określone we wspomnianym na wstępie rozporządzeniu.
    Celem monitoringu kontrolnego jest regularne dostarczanie informacji o organoleptycznej i mikrobiologicznej jakości wody dostarczanej do spożycia przez ludzi, a także informacji o efektywności uzdatniania wody do spożycia i stwierdzeniu, czy badana woda odpowiada normatywom higienicznym.
    Celem monitoringu przeglądowego jest dostarczanie informacji niezbędnych do określenia, czy wartości parametrów ustanowione w obowiązujących przepisach są dotrzymywane.
    Powyższe realizowane jest poprzez wytyczenie na sieci wodociągowej punktów monitoringowych, z których pobierane są próbki do badań laboratoryjnych. Parametry jakości wody, które analizowane są w monitoringu kontrolnym, określono w załączniku nr 5 do wspomnianego wcześniej rozporządzenia. Badania obejmują m.in. ocenę barwy, przewodności, zapachu, smaku, zawartość bakterii grupy coli, Clostridium perfringens, Pseudomonas aeruginosa, ogólną liczbę mikroorganizmów w temperaturze 22^оC i w 36^оC, zawartość glinu, jonu amonowego. Przeważnie badanych jest 8-9 parametrów. W monitoringu przeglądowym badania są szersze – obejmują np. 49 parametrów. Częstotliwość poboru prób uzależniona jest od dobowej wielkości produkcji wody, zgodnie z zaleceniami zawartymi w Dyrektywie Rady Unii Europejskiej 98/83/EC oraz od załącznika nr 6 do rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 29.03.2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. W przypadku stwierdzenia niewłaściwej jakości wody Państwowa Inspekcja Sanitarna wydaje decyzję m.in. stwierdzającą brak przydatności wody pochodzącej z danego wodociągu przeznaczonej do spożycia przez ludzi – w przypadku wodociągu własnego (zakładowego), włącznie z nakazem jego unieruchomienia. Możliwym jest też wydanie decyzji stwierdzającej warunkową przydatność wody do spożycia i zobowiązującej do doprowadzenia jakości wody do wymaganych kryteriów w ściśle określonym terminie.
    W ramach kontroli wewnętrznej realizowanej przez przedsiębiorcę branży spożywczej powinna być określona częstotliwość i zakres badań wykorzystywanej wody. Powyższe ustala przedsiębiorca, kierując się m.in. wielkością prowadzonej produkcji/przetwórstwa żywności, asortymentem wytwarzanych produktów, pod kątem wpływu jakości wykorzystywanej wody na jakość wyrobu gotowego. Każdy zakład produkcji przetwórstwa żywności powinien w ramach wdrożonych systemów kontroli wewnętrznej (GHP, GMP, HACCP i innych) opracować i wdrożyć instrukcję nadzoru nad jakością wody i odprowadzeniem ścieków. W ramach kontroli zewnętrznej Państwowa Inspekcja Sanitarna sprawdza poprawność postanowień tej instrukcji, jak również prowadzone zapisy z jej realizacji.
    Zakres odpowiedzialności spoczywającej na dostawcy wody określa ustawa z dnia 07.06.2011 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzeniu ścieków
(Dz. U. z 2006 r. Nr 123, poz. 858 z późn. zm.).
    W przypadku zakładów branży spożywczej punktem odniesienia, w którym woda musi spełniać wymagania obowiązującego rozporządzenia, jest punkt czerpalny wody wykorzystywanej w produkcji lub obrocie żywnością.

* * *

    Reasumując, jakość wody ma kluczowe znaczenie w branży spożywczej i winna być traktowana jako jeden z podstawowych surowców wykorzystywanych w produkcji.
    Na zakończenie nadmieniam, iż od 1991 r. przez Sztokholmski Międzynarodowy Instytut Wodny (SIWI) organizowany jest Światowy Tydzień Wody. W bieżącym roku rozpoczął się on 22 sierpnia, zaś tematem przewodnim było zapotrzebowanie na wodę miast – głównie w krajach rozwijających się. Celem organizowanego corocznie przedsięwzięcia jest zwiększenie możliwości współpracy międzynarodowej, promocja partnerstwa wodnego i dokonanie przeglądu osiągnięć branży. Podczas Światowego Tygodnia Wodnego w Sztokholmie nadawane są również prestiżowe nagrody, m.in. Szwedzka Nagroda Wodna Morza Bałtyckiego, Sztokholmska Nagroda Wodna, Sztokholmska Młodzieżowa Nagroda Wodna, Nagroda WASH dla mediów.

Autor: dr n. biol. Izabela Szamrej

Artykuł został opublikowany w magazynie "Agro Przemysł" nr 6/2011

Źródło fot.: www.sxc.hu