ocena smaku i zapachu w ramach monitoringu jakości wody

DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW), Karlsruhe

Twinning Project PL06/IB/EN/01

Ocena smaku i zapachu w Ocena smaku i zapachu w

ramach monitoringu jakości ramach monitoringu jakości

wody wody

Dr Frank Sacher




Wstęp Prawodawstwo Percepcja zmysłowa

Analiza związków odpowiedzialnych za smak i zapach Analiza chemiczna pojedynczych związków Przyrządy elektroniczne Odorymetria

Procedury oznaczania smaku i zapachu Niemiecka norma DIN 38403, część B1/2 EN 1622 Oznaczanie smaku i zapachu w TZW

Wnioski

Plan prezentacjiPlan prezentacji



Dyrektywa Rady Dyrektywa Rady 98/83/98/83/WE w sprawie jakości wody WE w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludziprzeznaczonej do spożycia przez ludzi

ZAŁĄCZNIK I, Część C: Parametry wskaźnikowe (…) Zapach: Akceptowalny przez konsumentów i bez nieprawidłowych zmian

(…) Smak: Akceptowalny przez konsumentów i bez nieprawidłowych zmian

(…)

ZAŁĄCZNIK III: Specyfikacje dla analizy parametrów (…) 3. Parametry, dla których nie są określone metody analizy

Zapach Smak



ZAŁĄCZNIK 3: Parametry wskaźnikowe (…) Zapach: Liczba progowa 2 przy 12 °C i 3 przy 25 °C

Uwaga: Przy badaniu zapachu rozcieńczać stopniowo wodą wolną od zapachu i smaku.

Smak: Akceptowalny przez konsumentów i bez nieprawidłowych zmian

(…)

ZAŁĄCZNIK 5: Specyfikacje dla analizy parametrów (…) 3. Parametry, dla których nie są określone metody analizy

Zapach Smak

Niemiecka ustawa o wodzie do spożycia Niemiecka ustawa o wodzie do spożycia (TrinkwV 2001)(TrinkwV 2001)



PodsumowaniePodsumowanie:: Akty prawne w sprawie jakości wody Akty prawne w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludziprzeznaczonej do spożycia przez ludzi

Dla parametrów „smak” i „zapach” Dyrektywa Rady 98/83/WE

nie podaje żadnych wartości parametrycznych, nie określa też

metody analizy ani charakterystyki jej wykonania.

Niemiecka Ustawa w sprawie wody przeznaczonej do spożycia

podaje liczby progowe dla zapachu, ale nie dla smaku. Również

tutaj brak jest określenia metody analizy oraz charakterystyki jej

wykonania

ALE: Skargi konsumentów na problemy ze smakiem i

zapachem należą do najczęstszych i najpoważniejszych.



Chlorowy

Przypominający wodę w basenie

Ozonowy

Przypominający olej mineralny

Zatęchły

Korkowaty

Słony

…

W większości wypadków trudno jest dociec źródła skargi

Skargi konsumentów na smak i zapachSkargi konsumentów na smak i zapach



Związki przenoszone przez algi (np. geosmina, MIB) Fenole Chlorofenole Anizole Chloroanizole Węglowodory Związki piżma (nitro piżma, piżma wielopierścieniowe) Związki siarki Chlor Dwutlenek chloru Ozon …

Związki wpływające na smak i zapach wodyZwiązki wpływające na smak i zapach wody



Percepcja zmysłowaPercepcja zmysłowa

Wrażenia pojedyncze

Wrażenie ogólne

dotykowesmakowewęchoweoptyczne

tekstura

smakwygląd

temperaturaaromat smak



Ocena smakuOcena smaku

SłodkiGlukoza (0.08 mol/L)

Sacharoza (0.01 mol/L)

Sacharyna (0.000023 mol/L)

Inne cukry…

KwaśnyKwas mlekowy

(lemoniady, owoce, produkty mleczne,…)

Kwas jabłkowy (owoce,…)

Kwas węglowy (woda mineralna)

Kwas cytrynowy (owoce cytrusowe,

lemoniady, słodycze,…)

SłonySól stołowa (chlorek sodu; czysto słony)

Chlorek potasu (słony, kwaśny i

gorzki)

Chlorek magnezu (słony, gorzki)

Dwuwęglan sodu (słodki, gorzki)

Siarczan potasu (kwaśny, gorzki)

GorzkiSiarczan magnezu

Sole wapniowe

Alkaloidy

UmamiKwas glutaminowy i

jego sole



Analiza chemiczna pojedynczych związków

Elektroniczne języki i nosy

Odorymetria

Analiza związków smakowych i zapachowychAnaliza związków smakowych i zapachowych



Analiza chemiczna pojedynczych związkówAnaliza chemiczna pojedynczych związków

Klasa związków Przedstawiciel Metoda analityczna

Fenole 2,4,6-trichlorofenol SPE, derywatyzacja, GC/MS

Ketony 2-heksanon LLE, GC/MS

Aldehydy trans-2-decenal LLE, GC/MS

Syntetyczne piżma piżmo ksylenowe SPE, GC/MS

Związki przenoszone przez algi

geosmina CLSA, GC/MSPurge&trap, GC/MS

Siarczki siarczek dwumetylu CLSA, GC/MSPurge&trap, GC/MS

Anizole 2,4,6-trichloroanizol SPE, GC/MS

Pirazyny 2-Izobutyl-3-metoksypirazyna SPE, GC/MS

Kwasy organiczne kwas trichlorooctowy LLE, derywatyzacja, GC/MS

Benzeny 1,4-dichlorobenzen Purge&trap, GC/MS

…



Wysoki koszt

Pracochłonność

Wymaga doświadczonego personelu

Czasochłonność

Prace muszą być prowadzone w laboratorium

Można przeoczyć istotny związek

Wady analizy chemicznej Wady analizy chemicznej



Wysoki koszt

Niewielka czułość

Wymaga doświadczonego personelu

Czasochłonność

Prace muszą być prowadzone w laboratorium

Korelacja z węchem ludzkim wciąż ograniczona

(Na razie) niezbyt wiarygodna

Wady technologii „elektronicznego nosa”Wady technologii „elektronicznego nosa”



Metoda wg. Niemieckiej Normy DIN 38403, część B1/2:

Jakościowe oznaczenie smaku; jakościowe i ilościowe

oznaczenie zapachu

Metoda wg. Niemieckiej Normy DIN 38403, część B3 = EN 1622:

Oznaczanie liczby progowej zapachu (Threshold Odour Number

- TON) oraz liczby progowej smaku (Threshold Flavour Number -

TFN)

Metody laboratoryjne

…

OdorOdoryymetrmetriaia



Próbka wody musi zostać umieszczona w wolnej od zapachu szklanej butelce (w praktyce: do pobierania prób używa się wolnych od zapachu butelek szklanych)

Podczas transportu próby, szklana butelka musi być wypełniona całkowicie i zamknięta korkiem wykonanym ze szkła lub teflonu

Zaleca się schłodzenie prób podczas transportu

Analizę należy przeprowadzić jak najszybciej po pobraniu próby

Badanie przeprowadzić można wyłącznie po wykluczeniu możliwości zatrucia lub zarażenia!!!

(w praktyce: badany jest jedynie smak wody do spożycia)

Badanie smaku musi być przeprowadzane zawsze po badaniu zapachu, ponieważ percepcja smaku może wpłynąć na percepcję zapachu

Metoda wg Niemieckiej Normy Metoda wg Niemieckiej Normy DIN 38403, DIN 38403, część część B1/2: B1/2: Zalecenia ogólneZalecenia ogólne



Report n/t intensywności: braksłabysilny

Report n/t charakteru: a) ogólny: ziemistyzatęchłyzgniłykorkowaty…

b) szczegółowy: chlorowyrybnymerkaptanowy przypominający olej mineralny…

Raport musi zawsze uwzględniać temperaturę, której przeprowadzono badanie!!!

Metoda wg Niemieckiej NormyMetoda wg Niemieckiej Normy DIN 38403, DIN 38403, częśćczęść B1/2: B1/2: Raport z wyników jakościowego badania Raport z wyników jakościowego badania zapachuzapachu



Raport n/t intensywności: braksłabysilny

Raport n/t charakteru: a) ogólny: słonykwaśnygorzkisłodki…

b) szczegółowy: chlorowyrybnymydlany…

Metoda wg Niemieckiej NormyMetoda wg Niemieckiej Normy DIN 38403, DIN 38403, częśćczęść B1/2: B1/2: Raport z Raport z wyników jakościowego badania wyników jakościowego badania smakusmaku



TON = Threshold odour number – Liczba progowa zapachu

A = Objętość próby wody

B = Objętość próby wody użytej do porównania (wolnej od

zapachu)

TFN = Threshold flavour number – Liczba progowa smaku

A = Objętość próby wody

B = Objętość próby wody użytej do porównania (wolnej od smaku)

DIN 38403, DIN 38403, częśćczęść B3 = EN 1622 B3 = EN 1622OkreślenieOkreślenie TON TON i i TFNTFN

A

BATON

A

BATFN



Wyniki mogą zależeć od osoby wykonującej badanie oraz od

warunków panujących podczas badania Temperatury

Przeciągu

Hałasu

Obecności innych osób

Badanie musi być przeprowadzane w warunkach

standardowych!!! Wyszkolony personel

Ciche i klimatyzowane pracownie

Praktyczne problemy z oznaczaniem smaku i zapachuPraktyczne problemy z oznaczaniem smaku i zapachu



Próby pobiera się do 500 mL szklanych butelek ze szklanym

korkiem

Próby przechowuje się w temperaturze 4°C do momentu

przeprowadzenia analizy

Analizę przeprowadza się w ciągu 24h od przywiezienia prób do

laboratorium

Na początku analizy połowę objętości butelki odlewa się (i używa

do oznaczania innych parametrów)

Procedura oznaczania zapachu metodą jakościową w Procedura oznaczania zapachu metodą jakościową w TZWTZW ((11))



Szklane butelki umieszcza się na 30 min. w kąpieli wodnej o

temp. 25°C




Butelkę wyjmuje się z kąpieli wodnej i silnie wstrząsa

Usuwany jest korek i osoba badająca natychmiast bada zapach

Jeżeli wykryty jest zapach, druga osoba powtarza badanie




Zasada: jeżeli metodą jakościową wykryto w wodzie zapach, to

próbę rozcieńcza się wodą wolną od zapachu do momentu, kiedy

zapach przestaje być wyczuwalny

Bierze się pod uwagę wyłącznie intensywność zapachu!!!

Liczba progowa zapachu (TON) = Łączna objętość po

rozcieńczeniu / Objętość próby wody

Procedura oznaczania zapachu metodą ilościowąProcedura oznaczania zapachu metodą ilościową



Badanie ilościowe wykonuje się wyłącznie wtedy, gdy badanie jakościowe dało wynik pozytywny

Różne objętości (0,2 mL, 2 mL, 20 mL, 200 mL) wody z próby rozcieńczane są w 500 mL butelkach szklanych zawierających wodę wolną od zapachu (woda kranowa z Karlsruhe) do uzyskania ostatecznej objętości 200 mL

Badane są wszystkie próby, poczynając od najwyższego rozcieńczenia, według procedury na oznaczanie zapachu metodą jakościową

Dla porównania bada się próbę wody wolnej od zapachu

Jeżeli nawet w najbardziej rozcieńczonych próbach zapach jest wyczuwalny, 2 mL wody z rozcieńczonej próby zawierającej 2 mL wody pierwotnej rozcieńcza się wodą pozbawioną zapachu do uzyskania objętości 200 mL

Procedura oznaczania zapachu metodą ilościową w Procedura oznaczania zapachu metodą ilościową w TZW : TZW : Badanie wstępneBadanie wstępne



Do badania ostatecznego wykorzystuje się najbardziej rozcieńczoną próbę, która wykazywała wyczuwalny zapach w badaniu wstępnym

Różne objętości tej rozcieńczonej próby są dalej rozcieńczane wodą pozbawioną zapachu do uzyskania objętości 200 mL

Np. 13, 10, 7, 5, 4, 3 mL wody pierwotnej rozcieńcza się dalej do uzyskania objętości 200 mL, jeżeli próba zawierająca 20 mL pierwotnej wody wykazywała wyczuwalny zapach podczas badania wstępnego

Na podstawie objętości próby wody w badanej wodzie, która nie wykazała wyczuwalnego zapachu (podczas, gdy próby mniej rozcieńczone wykazywały taki zapach), oblicza się liczbę progową zapachu (TON)

Procedura oznaczania zapachu metodą ilościową w Procedura oznaczania zapachu metodą ilościową w TZW : TZW : Badanie ostateczneBadanie ostateczne



Objętość pierwotnej próby wody (mL)

Liczba progowa zapachu

200 1

130 1.5

100 2

70 3

50 4

40 5

30 7

20 10

13 15

10 20

7 30

5 40

…

Objętość pierwotnej próby wody (mL)

Liczba progowa zapachu

…

4 50

3 70

2 100

1.3 150

1.0 200

0.7 300

0.5 400

0.4 500

0.3 700

0.2 1000

0.002 100000

Obliczanie Obliczanie TONTON



Smak bada się wyłącznie w przypadku wody przeznaczonej do spożycia (nie bada się wody surowej, ani wody podczas uzdatniania)

Prowadzi się badania wyłącznie metodą jakościową, bez metody ilościowej (TFN)

Jeżeli próba wody do spożycia wykazuje wyczuwalny smak, procedurę przerywa się natychmiast i nawiązywany jest kontakt z operatorem zakładu uzdatniania wody!!!

Praktyczna procedura badania smakuPraktyczna procedura badania smaku



Podczas szkolenia używa się roztworów testowych

Szkolenie personelu - zapachSzkolenie personelu - zapach

Związek Stężenie (µg/L)

Octan izoamylu 1

Geosmina 0.01

2,4,6-trichloroanizol 0.005

1-okten-3-ol 5

Eugenol 5

Roztwory testowe badane są wraz z próbami bezwonnymi

Osoba szkolona musi jednoznacznie zidentyfikować roztwory

testowe pośród wszystkich prób



Podczas szkolenia używa się roztworów testowych

Szkolenie personelu - smakSzkolenie personelu - smak

Związek Stężenie (µg/L) Smak

Sacharoza 6 Słodki

Chlorek sodu 1.3 Słony

Kwas cytrynowy monohydrat

0.4 Kwaśny

Kofeina 0.3 Gorzki

Roztwory testowe badane są wraz z próbami bezwonnymi

Osoba szkolona musi jednoznacznie zidentyfikować roztwory testowe

pośród wszystkich prób oraz zidentyfikować charakterystykę smaku



Przestrzeganie zaleceń europejskich i krajowych przepisów w sprawie wody przeznaczonej do spożycia w zakresie smaku i zapachu jest kwestą zasadniczą dla utrzymania przez dostawców wody zaufania konsumentów

Badanie smaku i zapachu jest trudne i łatwo poddaje się subiektywnej ocenie

Metody zmysłowe są nadal „najlepszą dostępną technologią”

Technologie bardziej zaawansowane, takie jak chromatografia gazowa lub „elektroniczne nosy i języki” mogą być pomocne, jednak (póki co) nie mogą być używane rutynowo

Standaryzacja metod badania smaku i zapachu jest kwestią kluczową!!!

WnioskiWnioski

ocena smaku i zapachu w ramach monitoringu jakości wody

Documents