Woda zajmuje 71% powierzchni kuli ziemskiej; dzięki parowaniu pewna jej ilość znajduje się w powietrzu w postaci pary po skropleniu para przekształca się w opady, co warunkuje życie świata roślinnego i zwierzęcego. Woda zawarta w naturalnych zbiornikach jest jednym z ważnych czynników kształtujących warunki środowiska zewnętrznego; dzięki swojemu ciepłu utajonemu łagodzi ona dobowe wahania temperatury; jest jakby parasolem chroniącym przed upałem w dzień, a kołdrą – przed zimnem w nocy.

Zainteresowanie naukowe i techniczne wodą jest większe niż jakąkolwiek inną substancją. powodem tego jest jej znaczenie w chemii fizycznej, reakcjach chemicznych (duży wpływ solwatacji na przebieg reakcji), biochemii i biologii (oddziaływanie woda-makrocząsteczki, środowisko reakcji enzymatycznych, właściwości transportowe i osmotyczne, wpływ na wzrost drobnoustrojów), meteorologii (tworzenie sie chmur i opady), jak również w naukach o znaczeniu praktycznym takich jak nauka żywności (wpływ aktywności wody na jakość i trwałość żywności), technologie w przemyśle spożywczym (przetwórstwo, suszenie i kondycjowanie produktów) (Sikorski red.WN-T)

Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem wielu substancji chemicznych i w naturalnym stanie nigdy nie jest ciałem czystym, lecz zawsze zawiera rozpuszczone w niej związki nieorganiczne i organiczne. W wodzie mórz i oceanów rozwijało się pierwsze życie na Ziemi. Gdy w swojej ewolucji poszczególne gatunki zwierząt przechodziły na ląd, zamykały sobie drobna część oceanu i w postaci cieczy ustroju utrzymują go w składzie podobnym do pierwotnego. Obliczono, że dla wyprodukowania żywności, którą człowiek spożywa w ciągu doby potrzeba około 11000 litrów wody (W. Kierst PZWL).

Fizjolog niemiecki Hubner dowiódł, że można stracić cały zapas glikogenu bez większej szkody, ale utrata przez organizm 10% wody jest groźna, a 20% zwykle pociąga za sobą fatalne skutki. Długość życia organizmu pozbawionego wody do picia jest różna, zależnie od gatunku zwierzęcia. Mole i węże mogą obyć się dłuższy czas bez wody; wielką odpornością na brak wody odznacza się wielbłąd, większość jednak zwierząt ssących może się obyć bez wody tylko przez krótszy czas. Człowiek może żyć w zwykłych warunkach temperatury i wilgotności powietrza do 18 dni, ale wystawiony na działanie promieni słonecznych w wysokiej temperaturze może umrzeć już w ciągu 2-3 dni (A Szczygieł PZWL).

Jakościowy skład wody ustalił Cavendish, a ilościowy stosunek wodoru do tlenu podali w 1805 r. Humboldt i Gay Lussac.

Woda do picia musi być wolna od drobnoustrojów chobotwórczych oraz wszystkich związków szkodliwych dla zdrowia. Woda zdatna do picia winna być przezroczysta, bezbarwna, bez smaku i bez zapachu. Wodę te powinna cechować także świeżość, która wiąże się z temperaturą i zawartym w niej dwutlenkiem węgle. Temperatura wody do picia powinna wynosić od 8 do 12° C. Woda o temperaturze 5°C i niższej może działać szkodliwie na układ pokarmowy. Woda miękka smakuje mdło, bardzo twarda jest niezdrowa (S. Bączyk i in.).

Woda dla życia człowieka ma takie samo znaczenie, jak białko tłuszcze, cukry czy inne składniki odżywcze organizmu. Jest ona głównym środowiskiem, w którym odbywają się różne reakcje biochemiczne, ponieważ jest doskonałym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji chemicznych. Dzięki wodzie cały szereg substancji wydzielonych przez organizm i często szkodliwych usuwany jest na zewnątrz w postaci moczu.

Woda jest głównym składnikiem organizmu i może stanowić 45—75% masy ciała; u dorosłego nieotyłego człowieka jej udział sięga zwykle około 60%. Kazdego dnia wymianie ulega 3-6% wody ustrojowej na wodę zewnętrzna. W efekcie w ciągu 10 dni dochodzi do wymiany około 50% całkowitej ilości wody w ustroju. Zawartość wody w beztłuszczowej masie ciała u osób dorosłych jest stała i wynosi 75%, natomiast w poszczególnych tkankach może być różna, np. mięśnie zawierają 74—80% wody, płuca około 80%, wątroba około 68%, a kości około 25%. Większą zawartością wody charakteryzują się ciecze i wydzieliny ustrojowe: żółć — 86%, chłonka 98%, sok żołądkowy 97%, pot 99,0—99,5 (J. Gawęcki i in.)

Jak podaje Gawęcki i in., różnice w zawartości wody w ustroju wiążą się z wiekiem, płcią, a także budową ciała. Organizm noworodka zawiera 75-80% wody, rocznego dziecka — 65%, dorosłego mężczyzny - około 60%, a dorosłej kobiety - około 54%. Z wiekiem zawartość wody w ustroju się zmniejsza, osiągając u ludzi starszych odpowiednio 54%-46%. Zmieniają się także proporcje wody w niektórych tkankach, np. spada jej udział w skórze, a wzrasta
w mięśniach. Ponieważ tkanka tłuszczowa zawiera tylko 10-20% wody, u osób otyłych procentowy udział wody w masie ciała jest mniejszy.

Krew obiega organizm mniej więcej jeden raz na minut, czyli około 1500 razy na dobę. Stąd łatwo wyliczyć, że nawet w spokoju jest ona w równoważna około 5-8 tysiącom litrów wody, przepływającej tylko przez układ krwionośny. Jeżeli do tego dodamy krążenie limfy, wydalanych i wchłanianych soków trawiennych itd., to dojdziemy do jeszcze większych liczb

Woda rozmieszczona jest w organizmie w przestrzeniach: wewnątrzomórkowych i zewnątrzkomórkowych. Płyn zewnątrzkomórkowy i wewnątrzkomórkowy pozostają ze sobą w równowadze dynamicznej. Oznacza to, że istnieje ciągły ruch drobin wody i jonów na drodze osmozy, dyfuzji i aktywnego transportu pomiędzy przestrzeniami wodnymi ustroju, nie zakłócający jednak stanu równowagi jonowej i osmotycznej. Jak podaje J. Hasik zmiany patologiczne zachodzące w jednej przestrzeni wodnej odbijają się natychmiast na pozostałych na wskutek wyrównawczych przesunięć wody i elektrolitów. Pozwala to na wyciągniecie bardziej ogólnych wniosków w oparciu o badanie łatwo dostępnego płynu pozakomórkowego. Hasik podkreśla, że czynnikiem, który decyduje o rozmieszczeniu wody w poszczególnych przestrzeniach wodnych, jest ciśnienie osmotyczne. Miara jego jest osmolalność, którą wyrażamy w osmolach lub jednostkach 1000 razy mniejszych- miliosmolach na litr. Im więcej cząsteczek zawiera dany roztwór, tym wyższa jest jego osmolalność. Jeśli dwa roztwory o różnej osmolalności oddzielone są od siebie błoną półprzepuszczalną, to drobiny wody płynąć będą z roztworu o osmolalności niższej do roztworu o wyższej osmolalności, aż do wyrównania stężeń po obu stronach błony.

Będąc prawie idealnym rozpuszczalnikiem woda stanowi środowisko dla wszystkich procesów życiowych, jakie przebiegają w organizmie; jest także substratem (w procesach trawiennych) lub produktem końcowym wielu reakcji biochemicznych. Jest też niezbędna do normalnego przebiegu procesów trawienia. Formowanie kęsów pożywienia, przesuwanie treści pokarmowej wzdłuż przewodu pokarmowego, właściwe działanie enzymów trawiennych, wszystko to warunkowane jest odpowiednią zawartością wody w ślinie, soku żołądkowym i jelitowym oraz w żółci. Strawione składniki odżywcze są wchłaniane do krwi lub chłonki w postaci roztworu lub zawiesiny.

System transportowy składników odżywczych i metabolitów wewnątrz komórki i między jej organellami oraz wymiana z otaczającym środowiskiem i przenoszenie ta większe odległości bazuje na rozpuszczalności tych substancji w wodzie. Transport do i z komórek zależy od dyfuzji przez ściany kapilar i przez cienką warstwę płynu śródmiąższowego między kapilarami i komórkami w tkance. Krew transportuje substancje na dłuższych odcinkach, np. składniki odżywcze z przewodu pokarmowego, metabolity z wątroby, tlen z płuc do tkanek. Nielotne końcowe produkty przemiany materii przenoszone są przez krew do nerek i usuwane z organizmu z moczem. Częściowo wydalane są one także do światła przewodu pokarmowego i wydalane z kałem (J. Gawęcki i in.).

Dzięki dużej pojemności cieplnej krążąca krew drogą konwekcji rozprowadza ciepło po organizmie i usuwa je z miejsc powstawania dużo szybciej niż miałoby to miejsce drogą przewodnictwa. Kiedy temperatura otoczenia jest wyższa niż temperatura skóry, organizm nie może pozbywać się nadmiaru ciepła drogą konwekcji lub przewodnictwa. Wtedy oddawanie ciepła odbywa się dzięki parowaniu wody, która dostaje się na powierzchnię skóry przez dyfuzję i jako wydzielina gruczołów potowych.

Według Gawęckiegi i in. niewielkie ilości wody z przestrzeni transkomórkowej spełniają role zabezpieczającą i zwilżajającą. Woda jest nieściśliwa i dzięki temu stanowiochronę, np. dla gałki ocznej, mózgu, rdzenia kręgowego czy płodu. Właściwa ruchliwość stawów uzyskiwana jest dzięki zmniejszającej tarcie mazi, wydzielanej przez kaletki maziowe, a przesuwanie się narządów wewnętrznych w jamie brzusznej następuje dzięki temu, że zwilżane są one śluzem.

Już po utracie 10% wody, co odpowiada 6-7% wagi ciała, występuje dręczące pragnienie i obniżenie zdolności do wysiłków fizycznych; utrata 20-22% ogólnej ilości wody w organizmie wyrażająca się w spadku wagi ciała o około 15% powoduje śmierć. W klimacie umiarkowanym ludzie dorośli mogą żyć bez wody najwyżej 7-13 dni, podczas gdy bez pokarmu utrzymywali się przy życiu około 1 miesiąca.

W warunkach zdrowia zapotrzebowanie na wodę pokryte jest w pełni na drodze pokarmowej (płyny, a także pożywienie stałe). Należy również pamiętać, ze węglowodany, tłuszcze i białka zawierają w swej cząsteczce wodór, z którego po spaleniu powstaje woda. Niedobór wody w diecie, zwłaszcza u małych dzieci, prowadzi do dużych zaburzeń w zakresie przemiany wodno-elektrolitowej. Prawie wszystkie produkty spożywcze zawierają wodę. Jedynie w cukrze, olejach i smalcu woda praktycznie nie występuje. Najobfitsze w wodę są świeże warzywa i owoce, nieco mniej wody zawierają ryby i mięso (Górecki i in.)

Tabela 1. Zawartość wody w niektórych produktach (g/100g ) (wg. Góreckiego i in)

Źródło: Jan Gawęcki- Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. PWN. Warszawa; Bolesław Górnicki- Żywienie dzieci zdrowych i chorych. PZWL. Warszawa; Aleksander Szczygieł- Podstawy fizjologii żywienia. PZWL. Warszawa; W. Kierst- Nauka o żywieniu zdrowego i chorego człowieka. PZWL. Warszawa; Jan Hasik. Dietetyka. PZWL. Warszawa; Zdzisław E. Sikorski (red.)- Chemia żywności. Składniki żywności. WN-T. Warszawa 2007 .