Uzdatnianie Wody dla Przedsiębiorstw Spożywczych: Wymagania i Przepisy
- Szczegóły
Woda odgrywa niezwykle istotną rolę w procesach związanych z przemysłem spożywczym. Jest potrzebna na wielu etapach produkcyjnych, w różnych zastosowaniach. Niejednokrotnie konieczne okazuje się jej szczególne przygotowanie pod względem parametrów.
Pod pojęciem przemysłu spożywczego kryje się wiele branż, w tym choćby mleczarstwo, browarnictwo, przetwórstwo owoców i warzyw, cukiernictwo, przemysł piekarniczy. Tak naprawdę każdy z tych sektorów ma nieco inne zapotrzebowanie na wodę i wykorzystuje ją w inny sposób. W każdym powinna spełniać nieco inne oczekiwania dotyczące parametrów. Właśnie z tego powodu nie da się jednoznacznie zdefiniować, jakiej konkretnie jakości powinna być woda do przemysłu spożywczego.
Woda stanowi jeden z najpowszechniejszych surowców wykorzystywanych w przemyśle spożywczym. Woda w zakładzie służy przede wszystkim jako środek do zapewnienia odpowiedniej higieny pomieszczeń produkcyjnych, urządzeń oraz zapewnienia higieny pracowników.
Pierwszy rodzaj, woda technologiczna, to woda wchodząca w skład produktu, stosowana do obróbki surowca i mycia surowca. W przypadku tego rodzaju wody niezbędne jest utrzymanie jakości zgodnej z przyjętymi normami wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, jednak w wielu sektorach stawiane są znacznie wyższe wymagania (choćby pod kątem mikrobiologicznym). Drugi rodzaj, czyli woda techniczna, to woda wykorzystywana do celów pośrednich, jak choćby obsługa i zasilanie maszyn. Z kolei woda wtórna to woda pochodząca z odzysku po procesach technologicznych.
Zakłady wodę pozyskują lub z ujęć własnych lub z wodociągów komunalnych (miejskich, wiejskich, gminnych) - w zależności od dostępności. Możliwość skorzystania z takiego zasobu zależy od wydolności wodociągu publicznego do zapewnienia odpowiedniej jakości i ilości wody.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Woda używana w procesach produkcji żywności musi być absolutnie czysta. Używa się jej do mycia surowców, sprzętów, opakowań oraz w procesach technologicznych, takich jak gotowanie, fermentacja czy chłodzenie.
Woda używana w przemyśle spożywczym musi spełniać rygorystyczne normy jakościowe. Na poziomie międzynarodowym i krajowym istnieją liczne przepisy regulujące jakość wody stosowanej w przemyśle spożywczym. W Polsce jakość wody pitnej oraz wody używanej w przemyśle spożywczym jest regulowana przez rozporządzenia Ministra Zdrowia oraz przepisy unijne, takie jak dyrektywy dotyczące jakości wody pitnej. Na arenie międzynarodowej normy te wyznaczane są przez organizacje takie jak Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oraz Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności.
Kluczowe Akty Prawne w Polsce i Unii Europejskiej
Bezpieczeństwo zdrowotne wody w Polsce jest ściśle regulowane przez Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Rozporządzenie to, uwzględniające przepisy Dyrektywy Rady Unii Europejskiej, precyzyjnie określa wymagania mikrobiologiczne oraz fizykochemiczne, jakim powinna odpowiadać woda pitna. Norma europejska PN-EN 15975-2:2013-12 dostarcza dodatkowych wytycznych dotyczących zarządzania ryzykiem w systemach zaopatrzenia w wodę, co jest istotne dla poprawy integralności całego łańcucha dostaw - od ujęcia po punkt poboru. Stosowanie tych regulacji i norm ma na celu zapewnienie, że woda jest klarowna, bezbarwna, bezzapachowa i ma orzeźwiający smak, a przede wszystkim jest wolna od szkodliwych substancji i patogenów.
Szczególnie istotna jest Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 z dnia 16 grudnia 2020 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dyrektywa ta wprowadza szereg dość istotnych zmian i nowych wymagań w stosunku do obecnie obowiązujących przepisów. Wymagania te skupiają się na zapewnieniu szerokiego i nieograniczonego dostępu do wody pitnej w postaci „kranówki”, w szczególności dla grup i obszarów zmarginalizowanych i wrażliwych. Wymagania te są m.in. częścią polityki odchodzenia od używania plastikowych opakowań.
Wymagania te sprowadzają się m.in. do:
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
- Zaostrzenia norm badania wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, m.in.
- Wprowadzenia konieczności dokonywania oceny ryzyka i zarządzania ryzykiem w zakresie całego łańcucha dostaw wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Dyrektywa wprowadza pojęcie listy obserwacyjnej substancji. Lista ta ma być aktualizowana i dotyczy m.in. substancji zaburzających gospodarkę hormonalną, farmaceutyków i mikroplastiku.
Wymagania Mikrobiologiczne i Fizykochemiczne
Przemysł spożywczy wymaga, aby woda była wolna od wszelkiego rodzaju mikroorganizmów chorobotwórczych, w tym bakterii Escherichia coli, Salmonella czy Legionella. Dopuszczalne stężenia substancji chemicznych, takich jak metale ciężkie (np. ołów, rtęć) czy pestycydy, są ściśle kontrolowane. Wymagania fizyczne dotyczą m.in. barwy, mętności, zapachu i smaku wody.
W rozporządzeniu podaje się wymagania dotyczące wskaźników jakościowych, jakie musi spełniać woda przeznaczona do spożycia przez ludzi (woda zimna i ciepła woda użytkowa). Dodatkowe parametry, tzw. wskaźniki alarmowe, to m.in. glin, żelazo, mangan, amonowy jon, barwa, mętność, zapach i smak.
Coraz więcej przedsiębiorstw związanych z przemysłem spożywczym decyduje się na czerpanie wody z własnego ujęcia, zazwyczaj w postaci studni głębinowej. Taka sytuacja ma miejsce głównie ze względu na aspekt ekonomiczny. Omawiana gałąź ma duże zapotrzebowanie na wodę, a koszty jej pozyskiwania są coraz wyższe. Woda z własnego ujęcia jest w stanie pokryć znaczną część zapotrzebowania zakładów (szacuje się, że nawet do 80%).
Parametry chemiczne i normy: Czego szukać w wodzie?
Jakość wody jest oceniana na podstawie precyzyjnie zdefiniowanych parametrów chemicznych. Zgodnie z normami europejskimi, zawartość substancji w wodzie nie może przekraczać ściśle określonych wartości. Przykładowo, dopuszczalna ilość ołowiu wynosi , arsenu , a niklu . Limity te obejmują również związki organiczne i nieorganiczne, takie jak pestycydy, benzen, czy trihalometany.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Kluczowe Parametry Chemiczne Wody Pitnej
| Parametr | Dopuszczalna wartość | Potencjalne źródło zanieczyszczenia | Wpływ na zdrowie |
|---|---|---|---|
| Ołów | 5 μg/l | Stare instalacje hydrauliczne | Toksyczność, ryzyko uszkodzenia układu nerwowego, nerek |
| Arsen | 10 μg/l | Naturalne złoża geologiczne, działalność przemysłowa | Ryzyko nowotworów, uszkodzenia skóry i układu nerwowego |
| Azotany | 50 mg/l | Nawozy rolnicze, ścieki | Zagrożenie dla niemowląt (methemoglobinemia) |
| Nikiel | 20 μg/l | Przemysł, korozja rur | Reakcje alergiczne, ryzyko nowotworów |
| Pestycydy | 0.10 μg/l | Rolnictwo, spływy powierzchniowe | Ryzyko uszkodzenia układu nerwowego, endokrynologicznego |
| Bisfenol A | 2.5 μg/l | Tworzywa sztuczne (np. butelki) | Zaburzenia hormonalne |
| Chrom | 25 μg/l | Przemysł, garbarstwo | Ryzyko nowotworów, problemy z układem pokarmowym |
| Miedź | 2.0 mg/l | Korozja rur, instalacje wodociągowe | Problemy z układem pokarmowym (przy wysokich stężeniach) |
| Trihalometany ogółem | 100 μg/l | Reakcja chloru z materią organiczną | Ryzyko nowotworów (przy długotrwałej ekspozycji) |
Skuteczne Metody Uzdatniania Wody
W zależności od jakości surowej wody oraz wymagań produkcyjnych, stosuje się różne metody uzdatniania wody. Typowy proces uzdatniania wody uwzględnia zwykle procesy filtracji mechanicznej, odżelazianie, odmanganianie, filtracja na węglu aktywnym (głównie usuwanie chloru), zmiękczanie, filtrację ochronną i na końcu odwróconą osmozę, aczkolwiek zwykle nie wszystkie te procesy są stosowane do wody pitnej.
Uzdatnianie wody to proces przywracania jej parametrów do stanu, w którym staje się ona zdatna do spożycia lub konkretnego zastosowania domowego, poprzez usuwanie zanieczyszczeń. Jest to proces odmienny od oczyszczania wody, którego celem jest przygotowanie jej do bezpiecznego zwrotu do środowiska.
Profesjonalne systemy, takie jak stacje uzdatniania wody, mogą składać się z różnych modułów: filtrów mechanicznych, urządzeń do usuwania żelaza czy zmiękczaczy. Najczęściej stosowane technologie to odwrócona osmoza, która zapewnia idealnie czystą wodę, pozbawioną kamienia, bakterii i wirusów, oraz zmiękczanie z wykorzystaniem żywic jonowymiennych, które obniża twardość, zastępując jony wapnia i magnezu sodem. W kontekście twardości wody i jej wartości odżywczej, kluczowe jest rozróżnienie pomiędzy zmiękczaczem a uzdatniaczem. Zmiękczacz usuwa cenne minerały, natomiast uzdatniacz, taki jak system HydroFLOW, działa fizycznie, a nie chemicznie, poprawiając jakość wody bez zmiany jej składu chemicznego i zachowując w niej minerały.
Porównanie Popularnych Metod Uzdatniania Wody
| Nazwa Metody | Cel Działania | Zalety | Wady | Poziom Skuteczności |
|---|---|---|---|---|
| Gotowanie | Dezynfekcja, wytrącanie węglanów wapnia/magnezu | Skutecznie eliminuje patogeny | Mało wydajna, kosztowna, nie usuwa metali ciężkich | Średnio-wysoki (dla patogenów) |
| Odwrócona Osmoza | Usuwanie wszelkich zanieczyszczeń, minerałów | Otrzymanie wody idealnie czystej | Usuwa cenne minerały, niskie pH wody, odpady wody | Wysoki |
| Zmiękczanie jonowymienne | Redukcja twardości wody | Chroni urządzenia AGD przed kamieniem | Usuwa cenne minerały, dodaje sód do wody | Wysoki (dla twardości) |
| Filtry węglowe | Poprawa smaku, zapachu, koloru wody | Skuteczne, proste w montażu | Nie usuwają twardości i większości zanieczyszczeń, wymagają regularnej wymiany | Średnio-niski |
| Technologia fizyczna (np. HydroFLOW) | Poprawa jakości wody bez zmiany składu chemicznego | Zachowuje minerały, działa fizycznie | Może nie usuwać wszystkich zanieczyszczeń | Średni |
Wskaźniki Fizykochemiczne Wody
Zestawienie substancji chemicznych zawartych w wodzie, będących składnikami naturalnymi, oraz tych, których obecność jest niepożądana ze względu na szkodliwość dla zdrowia, jak również wpływ na kondycję instalacji wodociągowej:
- Odczyn (pH): Zbyt niska wartość pH zwiększa korozyjność wody. Dla wód przeznaczonych do spożycia wartość pH powinna mieścić się w przedziale 6,5 - 9,5.
- Przewodność: Jest miarą podatności wody na przepływ prądu elektrycznego i informuje o stopniu mineralizacji wody. Dopuszczalna wartość: 2500 μS/cm.
- Żelazo i mangan: Wysoka zawartość sprzyja wzrostom bakterii manganowych oraz żelazowych, tworzących maziste osady. Dopuszczalne wartości: żelazo - 200 μg/l; mangan - 50 μg/l.
- Twardość: Zależy od ilości rozpuszczonych w wodzie związków, głównie wapnia i magnezu. Bardzo miękkie wody są szkodliwe dla organizmu. Dopuszczalna wartość: 60 - 500 mg CaCO3/l.
- Jon amonowy: Przyczynia się do powstania azotynów w sieci wodociągowej. Dopuszczalna wartość - 0,50 mg/l.
- Azotany i azotyny: Nadmierne spożycie azotynów wywołuje niedokrwistość.
- Trihalometany (THM): Powstają w wodzie na skutek reakcji chloru z naturalnie występującymi składnikami organicznymi i bromkami. Najwyższe dopuszczalne stężenie THM - 100 µg/l.
- Chlorany: Produkt rozkładu dwutlenku chloru. Najwyższe dopuszczalne stężenie sumy chloranów i chlorynów - 0,7 mg/l.
- Bromiany: Mogą powstawać w wyniku utleniania jonów bromkowych podczas ozonowania wody.
Metale ciężkie i ich wpływ na zdrowie
- Arsen: Może powodować zmiany dermatologiczne, kardiologiczne i jest kancerogenem skóry. Najwyższe dopuszczalne stężenie arsenu - 10 µg/l.
- Kadm: Metal bardzo toksyczny, kumuluje się w organizmie, uszkadza nerki, wątrobę, powoduje niedokrwistość, nadciśnienie, zwyrodnienie stawów, osteoporozę. Najwyższe dopuszczalne stężenie kadmu - 5 µg/l.
- Miedź: Zwiększone stężenie może być spowodowane miedzianymi przewodami wodociągowymi, może wywoływać wymioty i uszkodzenia wątroby. Najwyższe dopuszczalne stężenie miedzi - 2 mg/l.
- Ołów: Szkodliwy, wywołuje ołowicę, toksyczny dla układu nerwowego, wpływa na metabolizm wapnia. Najwyższe dopuszczalne stężenie ołowiu - 10 µg/l.
- Nikiel: Nadmiar może skutkować zaburzeniami układu trawiennego i uczuleniami. Najwyższe dopuszczalne stężenie niklu - 20 µg/l.
- Rtęć: Wykazuje dużą toksyczność i zdolność kumulowania się.
Normy i standardy
Międzynarodowe standardy, takie jak ISO 22000, HACCP (Analiza Zagrożeń i Krytyczne Punkty Kontroli) oraz GMP (Dobra Praktyka Produkcyjna), nakładają na producentów obowiązek monitorowania i kontroli jakości wody używanej w procesach produkcyjnych. Unia Europejska wprowadziła rygorystyczne przepisy dotyczące jakości wody, szczególnie w odniesieniu do przemysłu spożywczego.
Przestrzeganie rygorystycznych norm dotyczących jakości wody, takich jak ISO 22000, HACCP czy GMP, jest nie tylko wymogiem prawnym, ale również gwarancją, że końcowy produkt spełni oczekiwania konsumentów pod względem zdrowotnym i jakościowym.
Niniejszy artykuł powstał przy współpracy z doświadczoną kadrą inżynierską polskiej firmy Klarsan, oferującej kompleksowe usługi w zakresie uzdatniania wody. Firma Klarsan zajmuje się przygotowaniem wody na cele: przemysłowe, socjalno-bytowe, rekreacyjne i medyczne.
tags: #uzdatnianie #wody #dla #przedsiębiorstw #spożywczych #wymagania

