Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Товароведные особенности природных минеральных вод
1.1 Изучение месторождений и ассортимента бутилированных минеральных вод Алтайского края
1.2 Роль микроэлементов (серебро, кремний, фтор) в формировании функциональных свойств минеральных вод
1.3 Потребительские свойства минеральной воды «Серебряный ключ» Бехтемирского месторождения
1.4 Тара, как фактор, сохраняющий качество бутилированной минеральной воды
1.5 Процессы изменения химического состава и морфологии поверхности тары при хранении бутилированных минеральных вод
1.6 Обзор современных методов идентификации природных минеральных вод
1.7 Применение минеральных вод для лечения мочекаменной болезни 36
1.7.1 Причины камнеобразования в организме, классификация и структура мочевых камней
1.7.2 Применение минеральных вод для лечения мочекаменной болезни 40
Заключение по главе 1 43
Глава 2. Объекты и методы исследований 44
2.1 Характеристика объектов исследований и схема постановки экспериментов
2.2 Методы исследования 48
Глава 3. Исследование факторов, формирующих и сохраняющих качество бутилиронной минеральной воды «серебряный ключ»
3.1 Изучение потребительских предпочтений жителей г. Бийска в отношении природных минеральных вод Алтайского края
3.2 Оценка изменения функциональных свойств бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» в течение срока хранения
3.2.1 Динамика забора и розлива минеральной воды «Серебряный ключ» из скважины 252Д
3.2.2 Сезонные изменения микробиологических показателей и химического состава воды по сезонам года
3.3 Факторы, влияющие на постоянство качества природной бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» в течение срока хранения
3.3.1 Изменение химического состава бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» при хранении в полимерной таре различного объема
3.3.2 Влияние температуры хранения минеральной воды «Серебряный ключ» в ПЭТ-таре на изменение ее химического свойства
3.3.3 Изменение морфологии внутренней поверхности стеклянной тары при хранении в ней минеральной воды «Серебряный ключ»
Глава 4. Методика идентификации подлинности бутилированной минеральной воды «серебряный ключ»
4.1 Исследование содержания фторид–ионов в бутилированных минеральных водах
4.2 Разработка методики идентификации подлинности бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ»
Глава 5. Оценка воздействия природной 84 минеральной воды «серебряный ключ» на процессы разрушения и растворения мочевых камней in vitro
5.1 Разработка методики оценки воздействия in vitro минеральной воды 84 «Серебряный ключ» на процессы растворения и разрушения мочевых камней
5.2 Методика оценки воздействия минеральных вод на процессы 100 разрушения мочевых камней
Выводы 103
Список литературы 105
Приложение 119
- Роль микроэлементов (серебро, кремний, фтор) в формировании функциональных свойств минеральных вод
- Обзор современных методов идентификации природных минеральных вод
- Динамика забора и розлива минеральной воды «Серебряный ключ» из скважины 252Д
- Разработка методики идентификации подлинности бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ»
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Технический прогресс приводит к
изменению параметров окружающей среды. Одним из факторов,
нивелирующих негативное влияние окружающей среды на здоровье человека, является употребление соответствующей пищи и воды. При этом очень важным на прохождение процессов в организме является влияние комбинационного и процентного соотношения растворенных в воде микроэлементов.
В Российской Федерации задача обеспечения населения качественной питьевой водой реализуется введением в действие Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», СанПиН для вод систем водоснабжения и расфасованных в емкости. Федеральной целевой программой «Чистая вода» предусмотрены разработка системы мероприятий по обеспечению качества и увеличению снабжения населения бутилированной питьевой водой. Так же одним из приоритетных направлений в области обеспечения качества продуктов питания в России является борьба с незаконным производством и возросшим объемом реализации фальсифицированной продукции. Но соответствие минеральной воды требованиям нормативной документации по содержанию химических элементов не всегда является гарантом подлинности воды конкретного происхождения, соответствия эталонной марке данного наименования минеральной воды.
Учитывая высокую стоимость и продолжительность полного химического анализа воды, в настоящее время актуален поиск экспресс-методов идентификации, пригодных для проведения серийных анализов с наименьшими затратами.
На рынке Алтайского края и Сибири пользуется популярностью марка
бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ», основным
функциональным назначением которой являются: нормализация обмена веществ и мочегонных процессов, антибактериальное действие при ликвидации воспалительных процессов внутри организма и снаружи, разрушение и выведение конкрементов при заболеваниях мочеполовой системы.
Несмотря на большой клинический опыт и многочисленные научные исследования лечения мочекаменной болезни применением минеральных вод, механизм разрушения и растворения мочевых камней в организме человека под их воздействием недостаточно изучен и освещен в литературе и является актуальным.
Степень разработанности темы исследования. Изучению качества и функциональных свойств природных минеральных вод посвящены работы таких ученых как Г.И. Гесс, В.В. Иванов, Г.А. Невраев, В.М. Боголюбов, И.К. Зайцев, С.А. Смирнов, В.М. Киселев, В.М. Позняковский, Т.А. Краснова, А.М. Овчинников, Е.В. Сербина и других отечественных ученых. Однако на сегодняшний день по-прежнему остаются актуальными вопросы сохранения функциональных свойств природных бутилированных минеральных вод при хранении в различной таре и транспортировке при различных условиях и доступные методы их идентификации.
Целью исследования является изучение влияния основных сохраняющих
факторов (видов потребительской тары и условий хранения) на
функциональные свойства природной бутилированной минеральной столовой воды «Серебряный ключ» в течение срока хранения и идентификация ее подлинности.
В соответствии с целями поставлены следующие задачи:
- проанализировать потребительские предпочтения в отношении
минеральных вод Алтайского края (на примере рынка г. Бийска);
- оценить влияние забора воды по сезонам года на постоянство
функциональных свойств природной бутилированной минеральной воды
«Серебряный ключ»;
- исследовать воздействие материалов потребительской тары, ее объемов и
температуры хранения на сохранение функциональных свойств природной
минеральной воды «Серебряный ключ» в течение срока годности;
исследовать функциональные свойства природной минеральной воды «Серебряный ключ» при лечении и профилактике мочекаменной болезни in vitro;
разработать методику экспресс – идентификации подлинности состава природной бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» эталонной марке.
Научная новизна.
Установлено, что в течение гарантийного срока хранения минеральных вод изменение элементного состава происходит за счет адсорбции частиц на внутреннюю поверхность тары;
Установлено соотношение между условиями хранения,
объемами/площадью потребительской тары и количеством адсорбированных на ее поверхности частиц минеральной воды;
Доказана невозможность микробиологического загрязнения
бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» на всех этапах товародвижения;
Установлен in vitro механизм разрушения структуры и прочности
агломератов мочевых камней различных типов при воздействии на них минеральной воды «Серебряный ключ», который может объяснить процесс разрушения мочевых камней в организме человека;
Уточнен химический состав минеральной воды «Серебряный ключ» и внесены предложения по введению в формулу Курлова для данной минеральной воды содержания кремния и фторид-иона (как маркера подлинности).
Теоретическая и практическая значимость работы.
- утверждены предложения изменений в ТУ 9185-003-49671316-08 «Вода
минеральная природная питьевая столовая «Бехтемирская минеральная –
Серебряный ключ» по корректировке содержания основных ионов и сроков
хранения (Акт внедрения ООО «Рассветы над Бией);
- разработана методика экспресс – идентификации подлинности
бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ», выпускаемой
различными производителями, эталонной марке воды (Акт внедрения ООО
«Рассветы над Бией»);
- по факту обнаружения несоответствия бутилированной минеральной воды
«Серебряный ключ» ООО «Триера-Аква» эталонной марке по разработанной
методике, прекращена продажа воды месторождения данному предприятию;
разработана методика оценки влияния минеральных вод на процессы растворения и разрушения мочевых камней in vitro;
материалы работы используются при чтении курсов по товароведению продовольственных товаров в Бийском технологическом институте (филиал АлтГТУ) (Справка о внедрении БТИ ФГБОУ ВПО Алт ГТУ).
Методология и методы исследования. В основной методологической части диссертационной работы проанализированы труды отечественных и зарубежных специалистов по вопросам функциональных элементов и материалам тары для минеральных вод, процессам, происходящим при хранении бутилированных вод, их фальсификации и применению минеральных вод при лечении мочекаменной болезни.
Для реализации поставленных задач диссертационной работы применялись общепринятые методы сбора и обработки информации, методы физико-химического, физико-механического и элементного анализа.
Положения, выносимые на защиту:
процессы изменения химического состава и морфологии тары при хранении бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ»
метод экспресс – идентификации подлинности минеральной воды «Серебряный ключ»
- механизм разрушения мочевых камней при воздействии природной минеральной воды «Серебряный ключ».
Степень достоверности результатов. Экспериментальная часть выполнена на высоком методическом уровне с использованием современных и общепринятых теорий и методов исследования. В работе использованы статистические методы обработки данных.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 118 страницах. Диссертация содержит 17 таблиц и 22 рисунка. Список использованной литературы включает 151 наименование.
Роль микроэлементов (серебро, кремний, фтор) в формировании функциональных свойств минеральных вод
Природная минеральная вода – подземная вода, добытая из водоносных горизонтов или водоносных комплексов, защищенных от антропогенного воздействия, сохраняющая естественный химический состав и относящаяся к пищевым продуктам, а при наличии повышенного содержания отдельных биологически активных компонентов (бора, брома, мышьяка, железа суммарного, йода, кремния, органических веществ, свободной двуокиси углерода) или повышенной минерализации оказывающая лечебно-профилактическое действие [34, 104, 140].
Состав воды формируется в толще земной коры в определенных геолого структурных, геотермических, гидрогеологических и геохимических условиях, которые определяют ее ионно-солевой микроэлементный состав, температуру и другие показатели. Минеральные воды оказывают на организм человека различное химическое и физиологическое действие в зависимости от общей минерализации, химического состава, содержания биологически активных элементов и специфических свойств (химический состав, величина радиоактивности, температура, водородный показатель) [39,40]. Существуют различные теоретические обоснования механизма действия минеральных вод на организм. Однако популярностью пользуются теории, заключающиеся в объяснении функциональных свойств минеральных вод исходя из их химического состава и ответной реакции организма. Несколько сложнее оценить специфическую эффективность микроэлементов. Широкомасштабных научных исследований специфических эффектов минеральных вод, обусловленных теми или иными микроэлементами, до настоящего времени проведено относительно мало [68]. Наглядное представление о химическом составе конкретной воды дает формула М. Г. Курлова, например: HC O350Cl30SO4 20 М5,3 pH7T46,6D270 (1) Na50MMg25Ca25 В числителе дроби пишут анионы, в знаменателе – катионы, присутствующие в количестве более 5%-экв. (из расчета, что анионы и катионы составляют по 100 %). Рядом с символом иона указывают содержание его в %-экв. Перед дробью сокращенно указывают величину минерализации М (в г/дм3) и недиссоциированные части или газы (в мг/дм3) и радиоактивность (в эманах), если они придают воде специфические свойства, а в конце дроби – значение рН, температуру Т (в С), и дебит Д (в м3/сут) [30].
Опытом медицинской практики доказано, что многие заболевания связаны с недостаточностью поступления и содержания в организме конкретных микро- и макроэлементов [19, 150]. В данном материале проанализированы информационные данные о роли серебра, кремния, фтора, содержащихся в некоторых минеральных водах, в том числе и в минеральной воде «Серебряный ключ», в формировании функциональных свойств минеральных вод. Серебро. Изучение целительного действия серебра началось со второй половины XIX века после открытия в 70-х годах немецким гинекологом Карлом Креде мощного антигонобленорейного эффекта у 1% раствора азотнокислого серебра. Основоположником научного изучения механизма действия серебра на микробную клетку является швейцарский ботаник Карл Негели, который в 80-е годы XIX века установил, что взаимодействие не самого металла, а его ионов с клетками микроорганизмов вызывает их гибель. Это явление он назвал олигодинамией (от греч. «олигос» – малый, следовый, и «динамос» – действие, т.е. действие следов). Ученый доказал, что серебро проявляет олигодинамическое действие только в растворенном (ионизированном) виде. В последующем его данные были подтверждены и другими исследователями. Большой вклад в изучение антимикробных свойств серебряной воды, ее применения для обеззараживания питьевой воды и пищевых продуктов внесен советским академиком Л.А. Кульским. Он подтвердил, что именно ионы металлов вызывают гибель микроорганизмов. Во всех случаях при бактерицидном эффекте степень активности серебра тем больше, чем выше концентрация ионов серебра [60, 90, 96,122]. В.С. Брызгунов с соавторами выявили, что серебро обладает более мощным антимикробиологическим эффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает губительное действие на штаммы бактерий, устойчивых к антибиотикам [17, 59,]. По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), среднесуточное потребление серебра современным человеком составляет примерно (5 – 8) мкг, в то время как рекомендуемая этой же организацией необходимая суточная норма потребления серебра составляет (50 – 100) мкг. Это говорит о дефиците потребления серебра, который ведет к ослаблению защитных сил организма и, как следствие, к повышенной восприимчивости к различным инфекционно-воспалительным и простудным заболеваниям различной природы (бактериальной, вирусной, грибковой и т.д.) [13, 17, 19]. Естественным источником серебра для человека является пища и вода. Однако в современных продуктах питания содержание серебра незначительное и явно недостаточное. Серебро относится к группе биогенных элементов, являющихся постоянным компонентом тканей организмов растений, животных и человека. Ионы серебра принимают активное участие в метаболических процессах, они активируют скорость обмена веществ и принимают участие в защитных функциях организма, восстанавливают иммунную систему человека [39, 60, 61.] В настоящее время серебро рассматривается не просто, как металл с антимикробными свойствами, но как микроэлемент, необходимый для нормальной жизнедеятельности организма, в том числе и для нормальной работы иммунной системы. Отличительной особенностью действия ионов серебра является то, что микроорганизмы не вырабатывают к нему резистентности [13, 19, 88, 122, 149]. Постоянное присутствие микродоз серебра создает стабильный бактерицидный фон в мочевыделительной системе. Ионы серебра даже в незначительных количествах способны убивать любую патогенную микрофлору при непосредственном контакте с микроорганизмами. Если антибиотики пятого поколения уничтожают от 50 до 80 видов возбудителей инфекций, то ионы серебра – до 650 видов за короткий срок контакта с патогенным элементом даже в малых концентрациях [13, 88, 122, 143]. Серебро, в отличие от антибиотиков, не вызывает аллергических реакций и привыкания как у человека, так и у микроорганизмов [151]. Оно не накапливается в организме человека и не обладает кумулятивным эффектом [54, 92]. Массовая доля серебра в воде определяет уровень противомикробного действия – от бактерицидного до бактериостатического [88].
Серебро относится к группе равномерно распределяющихся в тканях организма металлов. После окончания многократного приема серебро полностью выводится через неделю, как и при однократном поступлении. Поэтому воду, содержащую ионы серебра можно употреблять без угрозы для здоровья [13, 54, 92].
Обзор современных методов идентификации природных минеральных вод
Качество минеральных вод должно соответствовать требованиям Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и ГОСТ Р 54316-2011 «Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия». Требования к минеральным водам, расфасованным в емкости устанавливает СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества». Но соответствие минеральной воды требованиям нормативной документации по содержанию химических элементов не всегда является гарантом подлинности воды конкретного месторождения, соответствия эталонной марке данного наименования минеральной воды. Одним из приоритетных направлений в области обеспечения качества продуктов в России является борьба с незаконным производством и реализацией фальсифицированной продукции. [58, 75]. В настоящее время производителями нарушаются требования к информации для потребителей, установленные Техническим Регламентом на пищевую продукцию, Федеральным законом ФЗ №29 «О качестве и безопасности пищевых продуктов», законом РФ №2300-1 «О защите прав потребителей» [103]. В товароведной практике есть примеры, что очень часто потребители получают недостоверную информацию о происхождении, химическом составе и степени очистки бутилированной воды, а иногда покупают полностью фальсифицированный продукт. Вместо данных о категории качества, общей минерализации, жесткости, истинном составе (для воды питьевой, расфасованной в емкости) и данных об ионном составе и общей минерализации (для минеральной воды) в большом количестве случаев указывается информация «экологически чистая вода» со ссылкой на разные экологические организации.
По данным контроля Национального фонда защиты потребителей, проведшего экспертизу в рамках программы «Чистая вода для России», следует, что из 16 проверенных предприятий, обеспечивающих своими поставками 80 % рынка, не соответствуют нормам по микробиологии 30 % исследованных образцов бутилированной воды, столько же не соответствует критериям безопасности химического состава, нормы по содержанию макро- и микроэлементов нарушены у 70 % наименований воды.
С ростом номенклатуры разливаемых минеральных вод возрос и масштаб фальсификата продукции, что в свою очередь актуализировало проблему их идентификации. По разным оценкам доля фальсифицированной продукции составляет от 30 до 50 %. Самым распространенным видом фальсификации является ассортиментная фальсификация минеральных вод. Таким образом, идентификация качества бутилированных минеральных вод требует разработки новых, простых в исполнении методов. Задача идентификации минеральных вод, относящихся к группе лечебных и лечебно-столовых трудна, но решаема. Вопрос идентификации подлинности состава и месторождению столовых минеральных вод пока не решена. Минеральные воды выпускают по конкретным для производителя или наименования Техническим Условиям, либо по общим. В данных документах изложены химические показатели, выраженные в количественном отношении, значение показателя общей минерализации, общей жесткости, а так же указаны уникальные компоненты и предельно допустимые нормы компонентов, обеспечивающих требования безопасности. При покупке воды необходимо обращать внимание на этикетку. На ней в обязательном порядке должна быть информация о категории качества воды, общей минерализации, ионном составе. Минеральная вода «Серебряный ключ» производителя ООО «Серебряный ключ», которая является объектом изучения данной работы, снабжается этикеткой со всей необходимой информацией о предприятии, составе воды, скважине, дате розлива. Процесс идентификации минеральных столовых вод очень сложен и трудоемок. Самыми доступными и легкими являются методы идентификации с помощью органолептических показателей, но данные показатели для столовых минеральных вод различаются незначительно, так как вкусовые качества формируются соотношением основных ионов, таких как гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, кальций, магний, натрий и т.д. и их количеством. Общая минерализация для группы столовых минеральных вод не превышает 1 г/дм3 и почти не отражается на показателе вкуса воды. Так же процесс органолептического анализа затрудняется в том случае, если минеральная вода дополнительно обогащена диоксидом углерода. Широта методов производства фальсификата не всегда позволяет идентифицировать и выделить фальсификат из общего ряда продукции одного типа [1, 5, 75, 77]. Поэтому решающая роль в ассортиментной идентификации отводится исследованию химического состава воды. Исследование только одного показателя «общая минерализация» не является достаточным для установления видовой принадлежности воды. Аналитические лаборатории и центры имеют в своем арсенале широкий спектр оборудования, средств и методов идентификации качества при различных методах фальсификации. Но постоянное совершенствование химической и пищевой промышленности требует также постоянное совершенствование методов обнаружения фальсификации. В основе ассортиментной идентификации минеральных вод лежит принцип специфичности и постоянства химического состава. Полный химический анализ выполняется в специализированных лабораториях в случае возникновения сомнений в подлинности продукции. Краткий анализ предполагает определение основных ионов и общей минерализации. Для получения всех результатов анализов необходимо задействовать человекозатратные и материалоемкие методы анализов, широкий спектр современного дорогого оборудования, что ведет к большим затратам средств и времени.
Полученные данные о составе затем сравнивают с требованиями нормативной и технической документации, а также с зафиксированными протокольными данными ежеквартального (ежемесячного) технохимического контроля воды в местах расположения скважин [1, 5, 75, 82, 107]. Учитывая высокую стоимость и продолжительность полного химического анализа воды, в настоящее время ведется поиск экспресс-методов идентификации, пригодных для проведения серийных анализов с наименьшими затратами.
Особенность рынка минеральной бутилированной воды так же в том, что некоторые типы минеральной воды разливают одновременно несколько заводов. Наибольшее число производителей у «Ессентуков» – 27. Такое изобилие этикеток покупатель не в состоянии запомнить. Вода «Бехтемирская минеральная – Серебряный ключ» разливается так же несколькими предприятиями.
Динамика забора и розлива минеральной воды «Серебряный ключ» из скважины 252Д
На территории исследуемого месторождения находится несколько водопроявлений. На одном из них в 2005 году открыта линия розлива минеральной воды из скважины 252Д на территории санатория «Рассветы над Бией». Статистические данные о динамике потребления воды для обеспечения нужд санатория и линии розлива из скважины 252Д систематизированы за период функционирования скважины за 2006 – 2012 гг. (рисунок 7). Наблюдается постепенное увеличение забора воды по годам вследствие возрастания популярности данной минеральной воды среди производителей и потребителей. Для оценки соотношения между количеством разлитых потребительских упаковок разного объема по сезонам года проведена систематизация данных о разливе их по месяцам на примере 2011 года (таблица 3.1). Анализ результатов таблицы показывает, что спрос на бутилированную минеральную воду «Серебряный ключ» стабилен в течение всех сезонов года. Результаты систематизации данных о соотношении разливаемой воды в тару различного объема позволили установить, что не малым спросом (примерно 37 %) пользуются бутылки емкостью 5 дм3, которые, в основном, употребляются в домашних условиях. Этот факт, безусловно, говорит о том, что постепенно прививается культура потребления бутилированных минеральных вод в семейных условиях.
Общий объем воды, потребляемой в бутылках 5 дм3, почти на порядок больше, чем в бутылках объемом 0,5 дм3. В течение года количественное соотношение между емкостями заполняемых бутылок остается практически одинаковым в пределах 30 – 37 %. Что говорит о том, что вода «Серебряный ключ» является товаром устойчивого спроса. Потребительские свойства бутилированных минеральных вод, представляющих собой сложную многокомпонентную динамическую систему, могут изменяться под воздействием гидродинамических природных факторов ее образования, методов обработки перед укупоркой и условий хранения бутилированной воды. Для выполнения следующего этапа исследований совместно с Верещагиным А.Л, Степановой Н.В, Шелиповой О.А, Кулагиной Л.С, Лебедевым Е.В., Бычиным Н.В. производилась оценка микробиологических показателей и изменений химического состава в зависимости от глубины забора и сезонов года. В рамках работы проведены исследования микробиологических показателей и изменения химических показателей минеральной воды «Серебряный ключ» в зависимости от сезонов года и глубины забора воды из скважины. Результаты оценки микробиологических показателей минеральной воды на соответствие требованиям СанПиН [89] приведены в таблице 3.2. Установлено, что все образцы вод с разной глубины и разного времени отбора соответствуют требованиям СанПиН. Однако, с целью исключения возможности разбавления воды талыми и дождевыми водами на малых глубинах, забор воды для нужд санатория и бутилирования производится с глубины 25 м. Полиэтилентерефталат, как тара обладает низкими барьерными свойствами и в процессе товародвижения возможно микробиологическое загрязнение бутилированной воды. Для оценки возможности такого загрязнения микроорганизмами во время хранения бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» проведены исследования экспериментального внесения штамма кишечной палочки в образцы бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» с контролем изменения концентрация микроорганизмов, искусственно помещенных в образцы бутилированной воды. Экспериментально вносилось определенное количество выбранного штамма рода кишечной палочки Escherichia coli с концентрацией бактерий 8 108 КОЕ/см3. Такая высокая концентрация бактерий по сравнению с допустимым уровнем, согласно санитарным нормам, выбрана для наглядности экспериментального наблюдения бактерицидной способности минеральной воды «Серебряный ключ». Результаты исследований изменения концентрации бактерий в таре во времени представлены в таблице 3.3. По истечении 21 суток экспозиции штамма Escherichia coli в бутилированной минеральной воде «Серебряный ключ», концентрация микроорганизмов достигла норм СанПиН 2.1.4.1116-02 для питьевых бутилированных вод (не более 1 102 КОЕ/см3). Полученные данные говорят о том, что в бутилированной минеральной воде «Серебряный ключ» принципиально исключено бактерицидное заражение при хранении ее в полимерной таре.
Для оценки возможного влияния сезонов года на химический состав бутилированной минеральной воды с глубины 25 м отобрано и проанализировано 12 образцов различных месяцев розлива в ООО «Серебряный ключ» (таблица 3.4). Оценка показателей бутилированной воды проводилась ежемесячно после ее розлива. Образцы экспертизы оценивались на соответствие требованиям ТУ 9185-003-49671316-08 [98].
Разработка методики идентификации подлинности бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ»
Обнаруженное высокое стабильное содержание фторид - иона в воде «Серебряный ключ» ООО «Серебряный ключ» по сравнению с другими производителями позволяет выбрать в качестве эталонной марки бутилированную воду «Серебряный ключ» производства ООО «Серебряный ключ». На основании полученных данных, возможно проводить экспресс-анализ для идентификации подлинности вод данного наименования данному эталону. Выполнению экспресс-анализа на фторид - ион способствуют минимальное техническое обеспечение процедуры анализа и несложная предварительная обработка образцов. Для определения соответствия образца минеральной воды эталонной марке разработана методика определения содержания фторид – ионов на основе ГОСТ 23268.18-78, текст которой приведен ниже. Предлагаемая методика распространяется на способ определения соответствия бутилированной минеральной воды эталонной марке «Бехтемирская – минеральная» определению количества фторид - иона при массовой концентрации от 0,1 до 1,5 мг/дм3 потенциометрическим методом. 1 Метод испытания 1.1 Метод основан на определении концентрации фторид-ионов в природной и бутилированной минеральной воде марки «Серебряный ключ» с помощью иономера лабораторного, оснащенного фторидным селективным электродом. 2 Требования безопасности 2.1 Требования безопасности при проведении испытаний должны соответствовать «Общей инструкции по охране труда для сотрудников». 2.2 Испытания проводят в соответствии с «Инструкцией по охране труда при работе на иономере лабораторном И-160». Аппаратура, материалы и реактивы 3.1 При проведении испытания используются: - вода дистиллированная по ГОСТ 6709; - стандарт – титры для приготовления образцовых буферных растворов по ГОСТ 8.135; - фосфатный буферный раствор рН 6,86; фиксанал для приготовления образцовых буферных растворов; -стандартный образец бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» ООО «Серебряный ключ»; - цилиндры мерные 1-50 по ГОСТ 1770; - пипетки 1-2-2, 1-2-5, 1-2-10, 1-2-25 по ГОСТ 1770; -колбы мерные 1-2-50, 1-2-100, 1-2-500 1-1-1000; - стакан химический 1-150 по ГОСТ 25336; -весы лабораторные аналитические с максимальным пределом взвешивания 200 г с погрешностью взвешивания не более 0,0003 г по ГОСТ Р 53228; -фторидный селективный электрод «ЭЛИС-131» F (К80.7); - секундомер механический; - иономер лабораторный; - электромагнитная мешалка. 4 Подготовка к проведению испытания 4.1 Приготовление буферного фосфатного раствора Фосфатный буферный раствор готовят из фиксанала. Содержимое ампулы для приготовления фосфатного буферного раствора с рН 6,86 количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки. 4.2 Подготовка к работе фторидного селективного электрода Селективный электрод помещают в 110 -3 М раствор фтористого натрия и выдерживают в нем не менее 12 ч. 4.3 Построение градуировочного графика Подготовку и разбавление растворов фтористого натрия проводят по ГОСТ 23268.18-78. В мерные колбы, вместимостью 100 см3 соответственно отмеривают: 1. 20 см3 раствора № 1, 2. 10 см3 раствора № 2, 3. 1 см3 раствора № 2, 4. 1 см3 раствора № 3, 5. 1 см3 раствора № 4. В каждую колбу прибавляют по 5 см3 фосфатного буферного раствора рН 6,86. Доводят полученные растворы дистиллированной водой до метки. Измеряют разность потенциалов в дистиллированной воде, а затем в эталонных растворах в порядке увеличения содержания в них фторид - ионов. Измерения проводят при перемешивании раствора с помощью магнитной мешалки. На основе полученных данных строят градуировочный график зависимости потенциала электрода от массовой концентрации фторид - ионов в растворе. 5 Проведение испытания Для испытания в химический стакан вместимостью 150 см3 вносят 95 см3 природной минеральной воды, 5 см3 фосфатного буферного раствора рН 6,86.
Помещают электроды в стакан с образцом и по истечении 3 минут считывают с дисплея иономера результат. Измерения проводят при перемешивании раствора с помощью магнитной мешалки. Содержание фторид - ионов находят по градуировочному графику. Параллельно проводят измерение потенциала стандартного образца минеральной воды «Серебряный ключ». 6 Обработка результатов Массовую концентрацию фторид - ионов Х, мг/дм3, вычисляют по формуле: Сх19х1000 где С – массовая концентрация фторид - ионов, найденная по градуировочному графику, (г-моль/дм); 19 – грамм-моль фтора; Vа – объем минеральной воды, взятый для анализа, см3. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 10 % отн. Для идентификации подлинности производится сравнение результатов измерения с результатами измерения минеральной воды «Серебряный ключ», для которой концентрация фторид ионов должна находиться в пределах (1,2– 1,5) мг/дм3. При опробации методики идентификации подлинности выявлено систематическое несоответствие бутилированной минеральной воды «Серебряный ключ» ООО «Триера-Аква» эталонной марке и прекращена продажа воды месторождения данному предприятию от лица предприятия ООО «Серебряный ключ». Таким образом, в качестве идентифицирующего признака для природной минеральной воды «Серебряный ключ» выбрано содержание в ней фторид ионов в концентрации (1,2 – 1,5) мг/дм3. В качестве метода экспресс – идентификации соответствия эталонной марке предложена методика определения фторид-ионов в интересующих образцах минеральных вод, которая внедрена и используется в ООО «Серебряный ключ» (Приложение ). В научной литературе встречается информация об оксалате кальция, как индивидуальном химическом соединении, очень слабо растворимом в воде [108], но очень мало информации о растворении in vitro, так называемых, мочевых оксалатов, которые представляют собой смесь различных минералов, растворимость которых различна. Хотя из опыта санаторно-курортной практики известно, что применение минеральной воды «Серебряный ключ» приводит к частичному уменьшению размеров мочевых камней, разрушению и полному удалению их с мочой из организма [61, 62], но механизм уменьшения и разрушения мочевых камней во времени при воздействии на них воды «Серебряный ключ» изучен недостаточно.
При выполнении шестого этапа исследований совместно с учеными и врачами Верещагиным А.Л., Неймарком А.И., Лебедевым Е.В., Кабловой И.В., Бычиным Н.В. в настоящей работе проведены эксперименты in vitro с применением современных физико-химических методов исследования с целью определения механизма растворения и разрушения мочевых камней в минеральной воде «Серебряный ключ».
В рамках этапа исследовались изменения геометрических размеров и структуры мочевых камней, исходный элементный состав и элементный состав фаз разрушающихся образцов мочевых камней при взаимодействии их с водой.
