Производство минеральной воды на всех этапах производства.

Ионный  состав.

Лечебные свойства минеральной воды, ее химическую сущность определяют семь основных ионов:

• четыре катиона – калий (К+), натрий (Nа+), кальций (Са2+ ), магний (Mg2+). Они играют важную роль в жизнедеятельности организма. Даже небольшие отклонения их концентрации в тканях и в крови резко нарушают все физиологические процессы и требуют срочной коррекции. 
  По катионам минеральные воды могут быть натриевыми (Nа), кальциевыми (Cа), магниевыми (Mg), или смешанными кальциево-магниевыми и др.
• три аниона – хлор (С1-), сульфат (S04-) и гидрокарбонат (НСО3), которые постоянно соединяются, образуя различные соли, и разъединяются. 
  По анионам выделяют три типа минеральных вод: хлоридные (Cl), гидрокарбонатные (HCO3), сульфатные (SO4) и ряд промежуточных – гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные и более сложного состава. 

Ионы в данном случае – это растворенные соли, представленные электрически заряженными частицами. Как известно, ионы могут нести положительный или отрицательный заряды, и, в зависимости от этого, называются либо катионами, либо анионами.  
     Если ионы натрия сочетаются с ионами хлора, то вода относится к группе хлоридных натриевых, или соленых, минеральных вод. Комбинация натрия, хлора и гидрокарбоната дает группу гидрокарбонатных хлоридных натриевых минеральных вод (их еще называют «соляно-щелочными»). 
      Группа вод, в которой преобладают ионы гидрокарбонатные и ионы натрия, так и называется группа гидрокарбонатных натриевых вод. В обиходе их еще именуют по старинке – содовые, или щелочные.

Кальций составляет основу костной ткани, активизирует деятельность ряда важнейших ферментов, участвует в поддержании ионного  равновесия в организме, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечнососудистой системах, влияет на свертываемость крови, снижает наклонность к кровотечениям из слизистых оболочек. Минеральные воды, содержащие кальций с успехом применяют при многих заболеваниях органов пищеварения.

Магний находится  в костях и мышцах, является необходимой  составной частью всех клеток и тканей, участвует в процессе нервно-мышечной возбудимости входит в состав ферментов, связанных с обменом фосфора и углеводов, усиливает перистальтику желудка, оказывает послабляющее действие, активно влияет на желчевыделительную функцию, катализирует деятельность ряда ферментов желудочно-кишечного тракта. Сульфаты магния дают послабляющий эффект, обладают антиспастическим действием. Самый известный курорт – Рогашка Слатина, Словения. Минеральная вода «Donаt Mg» трех минеральных источников с рекордно высоким содержанием магния – до 1040мг/л.

Натрий обеспечивает щелочные резервы плазмы крови. Участвует  в регуляции кровяного давления, водного обмена (ионы натрия способствуют набуханию коллоидов тканей, что задерживает воду в организме и способствует ее накоплению), активизации пищеварительных ферментов, регуляции нервной и мышечной ткани. В питьевых минеральных водах оказывает выраженное стимулирующее действие на секреторный аппарат пищеварительного тракта. Ионы натрия стимулируют желчеобразовательную и желчевыделительную функции гепатобилиарной системы. 
      Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, участвует в передаче нервных импульсов. Активизирует мышечную работу сердца и работу ряда ферментов, благотворно влияет на состояние кожи и работу почек, усиливает тонус и двигательную активность желудка и кишечника. Калий обладает защитным действием против нежелательного влияния избытка натрия и нормализует давление крови. 
     Калий, как основной внутриклеточный катион, имеет прямое отношение к синтезу белка, ряду ферментных систем, обмену глюкозы. Наличие калия в клетке ведет к накоплению в ней энергии, а отдача калия ведет к ее потере [9].

Наличие газов и газонасыщенность.

Все подземные  минеральные воды содержат в том  или ином количестве природные газы - спонтанные или растворенные. Газонасыщенность минеральной воды – общее содержание в минеральной воде газов (в миллилитрах на 1 л). Состав и количество газов зависит от геологических и геохимических условий формирования вод. Наибольшее значение для медицинских целей имеют минеральные воды, содержащие угольный ангидрид (СОа) – углекислые воды, сульфиды (Н28+Нз) – сульфидные, при рН < 6,5 – сероводородные, азот (1Ч2) – азотные, метан (СН4) – метановые и др. 
      Для того чтобы отнести минеральные воды к определенному типу газовых вод, принято учитывать количество газов, которые составляют более 10 % общего объема спонтанных и растворенных в данной воде газов. 
Растворимость углекислого газа в воде резко уменьшается с повышением температуры и атмосферного давления, поэтому при использовании углекислых вод для приготовления ванн (при температуре воды в ванне 34 – 37е и атмосферном давлении 750 – 760 мм) содержание углекислого газа в воде должно быть не менее 1,4 г/л.

Температурный режим.

Температура является одним из ведущих факторов формирования химического состава подземных минеральных вод.  
Для приема внутрь используют минеральную воду трех температурных режимов:

• прохладную (25 – 30°С);
• теплую (35 – 37°С);
• горячую (40°С и выше).

Реакция среды (рН).

Водородный  показатель определяется концентрацией  в воде водородных ионов и характеризуется  величиной pН. По величине pН минеральные  воды делятся: на кислые (pН – 3,5 – 6,5), нейтральные (6,7 – 7,2), щелочные (pН – 7,3 – 8,5). Чем выше pН минеральной воды, тем больше ее щелочность

Радиоактивность.

Радиоактивность воды определяется наличием в воде радона (Rn) и продуктов его распада, гораздо реже – радия (Rа).

Органические вещества и микроэлементы.

Наличие органических веществ , битумов и гуминов, оказывают положительное воздействие при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, почек, печени, желчевыводящих путей.  
      Микроэлементам минеральной воды принадлежит иногда даже ведущая роль в реализации эффекта питьевого лечения. Установлено физиологическое действие на организм человека микроэлементов железа, мышьяка, йода, брома, кремния, меди, кобальта, марганца. При содержании этих веществ в минеральной воде в физиологически значимых количествах соответственно выделяют железистые (содержание железа не менее 20 мг/л), мышьяковистые (содержание мышьяка не менее 0,2 мг/л), йодные (содержание йода не менее 5 мг/л), бромные (содержание брома не менее 25 мг/л), кремнистые и др. воды.

Минеральные воды, действие которых определяется ионным составом и минерализацией, делятся на:

-   углекислые воды; 
-   сероводородные воды (сульфидные); 
-   железистые воды; 
-   бромные, йодные и йодобромные воды; 
-   кремнистые термальные воды; 
-   мышьяксодержащие воды; 
-   радоновые (радиоактивные) воды; 
-   борсодержащие воды; 
-   воды, обогащенные органическими веществами.

Применение  минеральных природных вод позволяет  достичь уникальных результатов, благодаря  их богатейшему составу. Воздействие минеральных вод на организм человека очень разнообразно и затрагивает все органы и системы. 
Минеральные воды применяются как наружно в виде ванн (газовых и минеральных), так и внутрь для лечения и профилактики многих заболеваний [12].

1.2.2.   Лечебно-профилактические свойства минеральных вод

Минеральные воды оказывают на организм человека лечебное действие всем комплексом растворённых в них веществ, а наличие специфических  биологически активных компонентов (CO2, H2S, Аs и др.) и особых свойств определяет часто методы их лечебного использования. В настоящее время выделяются следующие главнейшие особенности состава минеральных лечебных вод, которые одновременно являются основой для их оценки, подразделения и обозначения: 1) газовый состав; 2) степень газонасыщенности; 3) ионный состав; 4) общая минерализация; 5) содержание биологически активных микрокомпонентов; 6) температура; 7) кислотность (щелочность) вод.

Минеральная вода оказывает раздражающее действие на рецепторы слизистых оболочек верхних отделов желудочно-кишечного тракта (полости рта, желудка и отчасти двенадцатиперстной кишки).

Раздражение рецепторов желудочно-кишечного тракта минеральной водой вызывает прежде всего рефлекторные изменения желудочной секреции. Многочисленными экспериментальными исследованиями на животных и клиническими наблюдениями на больных установлено, что раздражение минеральной водой рецепторов, заложенных в слизистой оболочке желудка, стимулирует желудочную секрецию – при этом выделяется большое количество желудочного сока, обладающего большой переваривающей способностью. При раздражении же рецепторов, заложенных в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки, наблюдается обратный эффект – количество желудочного сока, его кислотность, переваривающая сила уменьшаются [6].

Установлено также, что минеральная вода, принятая натощак, за 1 - 1,5 часа до приёма пищи, довольно быстро переходит, притом почти в неизменном виде, в двенадцатиперстную кишку и, раздражая рецепторы её слизистой оболочки, тормозит желудочную секрецию. Если же минеральную воду выпить вместе с приёмом пищи или за 10 - 15 минут до него, то она не успевает перейти в неизменном виде в двенадцатиперстную кишку и надолго задерживается в желудке, раздражая рецепторы его слизистой оболочки, стимулируя тем самым желудочную секрецию.

Этим свойством  минеральных вод пользуются при  питьевом лечении заболеваний желудка, сопровождающихся тем или иным нарушением желудочной секреции, причем время  применения минеральной воды назначается  в зависимости от того, какой эффект – стимулирующий или тормозящий – необходимо получить у данного больного. Следует отметить, что таким действием на желудочную секрецию обладают минеральные воды различного химического состава. Гидрокарбонатно-натриевые воды (щелочные) хорошо растворяют слизь, которая в больших количествах покрывает слизистую оболочку желудка при некоторых его заболеваниях. Наоборот, воды, содержащие в большом количестве сульфатные ионы, свёртывают слизь, и она прочно фиксируется на слизистой оболочке [22].

Известно, что  кальций обладает противовоспалительным действием, поэтому воды, содержащие значительные количества кальция, благоприятно действуют при воспалительных заболеваниях. Сернокислые соли, в первую очередь сернокислая магнезия, вызывают так называемый пузырный рефлекс – выделение в двенадцатиперстную кишку желчи, скопившейся в желчном пузыре. Поэтому при заболеваниях, сопровождающихся застоем желчи, предпочтительнее пользоваться минеральными водами, содержащими в достаточных количествах ионы сульфата и магния.

Химический  состав минеральной воды в значительной степени определяет её действие на организм при питьевом лечении.

Известно, что  катионы (натрий, кальций, магний и хлор) играют важную роль в жизнедеятельности  организма. Даже небольшие отклонения их концентрации в тканях и в крови резко нарушают все физиологические процессы и требуют срочной коррекции.

Натрий играет важную роль в регуляции водного  обмена, в определенной мере определяет осмотическое давление в тканях. При  приеме минеральной воды натрий оказывает  выраженное стимулирующее действие на секреторный аппарат пищеварительного тракта. Ионы натрия стимулируют желчеобразовательную и желчевыделительную функции гепатобилиарной системы.

Растворы солей  магния катализируют деятельность ряда ферментов желудочно-кишечного тракта. Сульфат магния дают послабляющий эффект, обладают антиспастическим действием мочевыводящих путей.

Хлор повышает обменные процессы, оказывает желчегонный  эффект, а при длительном приеме способствуют увеличению кислотности  желудочного сока. В сочетании с ионами кальция (хлорированные воды) оказывают противовоспалительное действие, уменьшают кровоточивость, оказывают благоприятное действие на рост костной ткани и зубов.

При питьевом лечении  имеет значение и температура  принимаемой воды. Питьё холодной минеральной воды усиливает перистальтику желудочно-кишечного тракта, а при повышенной раздражительности мускулатуры желудка, кишечника и желчных путей может повести к их спазму. Поэтому обычно назначают подогретую воду; холодная вода назначается лишь при необходимости усилить перистальтику кишечника.

Установлено, что  некоторые минеральные воды, преимущественно  невысокой минерализации и содержащие ионы кальция, обладают выраженным диуретическим  действием, которое способствует вымыванию  из них болезнетворных бактерий, продуктов воспаления (слизи), мелких и более крупных кристаллов песка, а иногда и мелких конкрементов. Ионы кальция, содержащиеся в таких водах, способствуют уменьшению воспалительных явлений.

Можно сделать вывод, что лечебно-профилактические свойства минеральной воды в зависимости от вида и способа употребления являются уникальными: она помогает избежать заболеваний желудка, поджелудочной железы, почек, печени, желоче и мочевыводящих путей; укрепляет костно-мышечную ткань и нервную систему человека, особенно, связанного с вредными условиями труда [3].

3. Факторы, определяющие качество минеральных вод