Санитарная обработка технологического оборудования и тары. Часть 2 .

5.4. Факторы, влияющие на эффективность мойки технологического оборудования и тары

На предприятиях молочной промышленности мойка оборудования осуществляется ручным и механизированным способами. При ручном способе мойки в качестве вспомогательных средств применяют щетки-скребки и водопроводные резиновые шланги. Способ трудоемок, эффективность его зависит от человека, производящего мойку, и от доступности для мойки очищаемых поверхностей. Но в отдельных случаях именно этот способ позволяет наиболее полно очистить загрязненную поверхность (при образовании пригара белков во время тепловой обработки молока на стенках теплового оборудования).

Для снижения трудоемкости процесса мойки и повышения ее качества предпочтительнее механизированный процесс мойки, в котором моющие и дезинфицирующие растворы, а также промывная вода циркулируют в замкнутом цикле (циркуляционная мойка или безразборная мойка CIP).

При централизованной механизированной санитарной обработке все моющие и дезинфицирующие растворы, а также вода для промывания готовятся в одном месте и подаются по системе трубопроводов по всему заводу. Использованные растворы и промывные воды поступают также в центральное моечное отделение в определенные емкости. Этот тип мойки рекомендуется использовать на небольших предприятиях с короткими трубопроводами. Использование централизованной мойки на крупных предприятиях из-за больших площадей и, соответственно, большой протяженности трубопроводов приводит к значительным остаткам жидкости в трубах после промывания. Это может привести при последующей мойке к разбавлению моющих растворов и снижению эффективности мойки.

На крупных предприятиях предпочтительнее децентрализованная мойка, когда основные технологические линии снабжаются индивидуальными модулями безразборной мойки с определенной программой мойки. При этом виде мойки растворы щелочей и кислот подаются из централизованной мойки, а нагрев и подача воды для ополаскивания обеспечиваются локальными периферийными станциями. Моющие средства поступают в заданном объеме, что позволяет экономить средства, а также воду и пар.

Скорость движения моющих растворов в системе обеспечивается центробежными насосами. Для эффективной мойки скорость течения растворов в плоскостях оборудования должна быть в пределах 1,5–3,0 м/с. При этих скоростях поток жидкости сильно турбулентен, в результате чего создается эффективное очищающее воздействие на поверхность оборудования. Течение растворов с более низкой скоростью ведет к образованию газовых пробок, в результате чего качество мойки снижается. При более высокой скорости повышается расход мощностей на перекачивание растворов и возникают гидравлические удары.

При мойке резервуаров моющий раствор распыляют на верхнюю часть их внутренней поверхности, после чего он произвольно стекает вниз по стенкам. В этом случае эффективность мойки повышается за счет использования специально предназначенных распылительных устройств, снабженных двумя вращающимися соплами в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

На эффективность мойки оборудования значительно влияют температура и концентрация моющего раствора. Их подбирают в зависимости от вида применяемого моющего средства, степени и вида загрязнения, материала оборудования и пр.

Качество и скорость мойки повышаются с увеличением температуры моющего раствора. Это объясняется тем, что с повышением температуры возрастает физико-химическая активность раствора, улучшается массообмен между загрязнением и моющим раствором, снижается поверхностное натяжение на границе раздела моющий раствор—загрязнение, уменьшается кинематическая вязкость и усиливается турбулентность моющего раствора. Однако если применяется эффективное моющее средство, то увеличение турбулентности и температуры раствора играют незначительную роль.

Температура моющего раствора зависит также от способа мойки. При ручной мойке температура моющих растворов ниже, чем при циркуляционной. Это объясняется тем, что по мере циркуляции моющего раствора в полостях оборудования температура раствора снижается. Кроме того, при ручной мойке пониженной температурой обеспечивается безопасность мойки обслуживающим персоналом. Поэтому при ручной мойке температура моющих растворов находится в пределах 40–45°С, а при циркуляционной мойке — 60–80°С. При мойке стерилизационных установок температура щелочных растворов находится на уровне 115–137°С.

Концентрация моющего раствора находится в обратно пропорциональной зависимости от температуры, то есть с повышением температуры снижается концентрация моющего раствора, и наоборот. Концентрацию моющего раствора подбирают опытным путем таким образом, чтобы мойка была эффективной, но не подвергалось коррозии технологическое оборудование. От концентрации моющего раствора зависит продолжительность мойки, которая уменьшается при повышении концентрации моющего раствора.

Концентрация моющих растворов зависит от степени и вида загрязнения технологического оборудования. В зависимости от этого концентрация щелочных растворов находится в пределах 0,5––2,5 %, а кислотных — 0,5–1,5 %.

После каждого цикла различными моющими растворами и после дезинфекции химическими веществами оборудование необходимо ополаскивать водой для того, чтобы остатки этих веществ не попали в молоко и молочные продукты. Вода, применяемая для ополаскивания, должна быть чистой, доброкачественной в бактериальном отношении и соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.559–96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Температура воды для ополаскивания также зависит от ряда причин. Горячая вода несколько быстрее смывает остатки химических веществ, чем холодная. Кроме того, после ополаскивания горячей водой стенки оборудования быстро высыхают и развитие микрофлоры замедляется. Ополаскивание оборудования по окончании технологического цикла осуществляется в основном холодной водой (смывание остатков молока и молочных продуктов), а ополаскивание после различных видов мойки — горячей водой температурой 40–70°С или теплой водой температурой 25–40°С.

Обязательно нужно контролировать полноту ополаскивания поверхностей оборудования от остатков моющих и дезинфицирующих растворов во избежание их попадания в пищевые продукты. Наличие и отсутствие остатков щелочных или кислотных моющих средств проверяют с помощью индикаторной лакмусовой бумаги. Сразу же после мойки при ручном способе к влажной поверхности участка оборудования прикладывают полоску индикаторной лакмусовой бумаги либо полоску универсальной индикаторной бумаги; при механизированном способе — погружают лакмусовую или универсальную индикаторную бумагу в промывную воду.

При наличии на поверхности оборудования остатков щелочи лакмусовая индикаторная бумага и универсальная индикаторная бумага окрашиваются в синий цвет, а при отсутствии остатков щелочи обе индикаторные бумаги цвет не меняют. Фенолфталеин, добавленный в промывную воду, окрашивает ее в малиновый цвет при наличии остатков щелочи и не окрашивает ее при отсутствии в ней щелочи.

При наличии на поверхности оборудования или в промывной воде остатков кислоты лакмусовая индикаторная бумага и универсальная индикаторная бумага окрашиваются в малиновый цвет, а при отсутствии остатков кислоты цвет не меняется ни в том, ни в другом случае. Метилоранж, добавленный в промывную воду, окрашивает ее в оранжевый цвет при наличии остатков кислоты и в желтый цвет, если кислотные остатки отсутствуют. Отработанные щелочные и кислотные растворы собирают в одну емкость, нейтрализуют и при нейтральном рН направляют на сброс в канализацию согласно СанПиН 4630–88.

На эффективность мойки и ополаскивания технологического оборудования и тары, а также на эффективность расхода моющих и дезинфицирующих средств значительное влияние оказывает жесткость воды, применяемой для приготовления моющих и дезинфицирующих растворов, а также для стерилизации и ополаскивания оборудования. Жесткость воды определяется ее минеральным составом. Вода, содержащая большое количество минеральных солей, мало пригодна для мойки оборудования. При ее использовании для ополаскивания оборудования, особенно теплового, соли откладываются на его поверхности и способствуют его дополнительному загрязнению. При использовании жесткой воды в бутылкомоечных машинах происходит обильное осаждение солей на бутылконосителях, шприцевальных устройствах и поверхности бутылок. Применение этой воды для приготовления моющих и дезинфицирующих растворов приводит к увеличению расхода этих средств для достижения соответствующего моющего и дезинфицирующего эффекта.

Суммарное содержание этих солей обусловливает общую жесткость воды, которая состоит из временной и постоянной жесткости. Временная, или карбонатная, жесткость зависит от присутствия в воде гидрокарбонатов кальция и магния [Са(НСО3)2 и Mg(HCО3)2]. Ее можно устранить кипячением воды, при котором соли разлагаются и выпадают в осадок. Постоянная жесткость не устраняется кипячением и обусловлена присутствием в воде солей, которые не выпадают в осадок при нагревании (CaCl2, CaSО4, MgCl2, MgSО4).

В нашей стране жесткость воды выражают суммой миллиграмм-эквивалентов ионов кальция и магния, содержащихся в 1 г воды. Один миллиграмм-эквивалент соответствует содержанию 20,04 мг/л солей кальция или 12,16 мг/л солей магния. Различают следующие виды воды по жесткости (мг·экв/л): очень мягкая — 0–1,5; мягкая — 1,5–3,0; среднежесткая — 3–4,5; довольно жесткая — 4,5–6,5; жесткая — 6,5–11; очень жесткая — больше 11. По нормативам других стран значение жесткости воды измеряют в градусах жесткости: 1 немецкий градус жесткости = 0,35663 мг·экв/л; 1 французский градус жесткости = 0,19982 мг·экв/л; 1 английский градус жесткости = 0,28483 мг-экв/л; 1 американский градус жесткости = 0,01998 мг экв/л.

В молочной промышленности желательно использовать воду мягкую или среднежесткую. Для этого обычно приходится умягчать водопроводную воду. При этом на молочном предприятии устанавливают значение жесткости воды путем титрования растворами трилона Б различной концентрации. Основой этого метода является способность трилона Б давать прочные малодиссоциированные комплексы с ионами кальция и магния.

Как уже говорилось ранее, воду можно частично умягчить при кипячении, выводя в осадок карбонаты кальция и частично магния. Для умягчения воды используют также фосфаты и полифосфаты натрия и калия. Они связывают и переводят в водорастворимые комплексы ионы кальция и магния. Кроме того, умягчить воду можно при пропускании через ионообменные колонки с ионообменными смолами. Наибольшее распространение получили натрий-катиониты и водород-катиониты, где в результате обменной реакции между ионами кальция или магния и щелочным металлом катионита происходит обменная реакция, в результате которой соли кальция и магния переходят в растворимое состояние.

5.5. Характеристика дезинфицирующих средств

В качестве дезинфицирующих средств в молочной промышленности применяют хлорсодержащие препараты, четвертично-аммониевые соединения (ЧАС) и пероксидные вещества.

Механизм действия хлорсодержащих дезинфектантов состоит в том, что при их растворении в воде образуется хлорноватистая кислота, которая затем разлагается в зависимости от среды на активный кислород или хлор. Эти вещества губительно действуют на клетки микроорганизмов. Хлор является сильным окисляющим веществом и отнимает электролиты от органических веществ, в том числе и входящих в бактериальную клетку. В результате воздействия хлорсодержащего дезинфицирующего вещества денатурируют белки бактериальной клетки и наступает ее гибель. Дезинфицирующие хлорсодержащие препараты эффективны против широкого спектра микроорганизмов.

В качестве хлорсодержащих дезинфицирующих средств для дезинфекции технологического оборудования, инвентаря и тары используют, как правило, гипохлориты натрия или кальция; они содержат в 2,2 раза больше активного хлора, чем общеизвестная хлорная известь. Эти вещества поступают на заводы в виде концентрированных жидкостей с содержанием активного хлора 150–170 г/л (гипохлорит натрия А) и 100 г/л (гипохлорит кальция, 1-й сорт). В молочной промышленности для дезинфекции оборудования, инвентаря и тары используют их растворы с содержанием активного хлора не менее 100 мг/л. Для дезинфекции применяется также натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты (ДХЦН), представляющая собой порошок с содержанием активного хлора до 60 %, а также нейтральный анолит «АНК» и хлорамин Б.

Хлорную известь, содержащую до 35 % активного хлора, применяют в виде осветленных растворов после отстаивания для дезинфекции санузлов и бытовых помещений. Использование хлорной извести при циркуляционной мойке нежелательно, так как могут образоваться солевые отложения на поверхности оборудования в виде нерастворимых солей кальция.

Хорошими антибактериальными средствами, нашедшими применение в молочной промышленности, являются катионактивные вещества из группы четырехзамещенных аммонийных соединений (ЧАС). Кроме того, они обладают слабовыраженными моющими свойствами. Гибель микроорганизмов при воздействии этих препаратов наступает от того, что они обволакивают бактериальную клетку, дезорганизуя этим тонкий механизм проницаемости поверхностных структур и нарушая при этом все обменные процессы в ней. К препаратам на основе ЧАС относят «СептАбик» (0,025–0,05%-ный раствор), «Санэффект» (0,1–0,2%-ный раствор), «Септодор» (0,015–0,02%-ный раствор), широко применяемые в молочной промышленности.

В молочной промышленности для дезинфекции оборудования и тары используют дезинфектанты на основе пероксида водорода (от 20 до 60 %) и надуксусной кислоты (от 2 до 10 %). Один из таких препаратов — «ПЗ-Оксония актив» (PS-oxonia active) имеет широкий спектр антибактериального действия, например в отношении бактерий группы кишечной палочки, стафилококков, стрептококков, плесеней, дрожжей и т. д. Его можно использовать для дезинфекции любого вида оборудования, трубопроводов и тары, изготовленных из нержавеющей стали, алюминия, низкоуглеродистой стали, покрытых никелем и латунью, пластмассы, оцинкованного и луженого железа; он также не вызывает отрицательных реакций при контакте с резиной, бетоном и деревом. Для хранения дезинфицирующего средства нельзя использовать тару и аппараты из низколегированной стали, чугуна, латуни, бронзы, меди. Для дезинфекции можно использовать 0,05–3,0%-ный раствор данного дезинфицирующего средства температурой не более 40°С и временем дезинфекции от 10 до 30 мин.

Для стерилизации упаковочного материала с полимерным покрытием можно использовать пероксид водорода в смеси с неионным ПАВ-блоксополимером ГДПЭ-106. Последний представляет собой твердое парафинообразное вещество белого или светло-желтого цвета, хорошо растворимое в воде при температурах 60-70 X.

5.6. Дезинфекция технологического оборудования и тары

Химический способ дезинфекции технологического оборудования и тары является достаточно эффективным в бактерицидном отношении при условии строгого соблюдения концентраций дезинфицирующих растворов, режимов ополаскивания, соблюдения правил техники безопасности и пр. Однако сохраняется опасность попадания дезинфицирующих веществ в молочные продукты, а также коррозии оборудования при несоблюдении этих условий.

Одним из лучших и надежных способов дезинфекции является тепловая стерилизация технологического оборудования и тары. Она может быть рекомендована при производстве всех молочных продуктов и особенно необходима при производстве детских молочных продуктов, где применение химических дезинфицирующих веществ наиболее нежелательно. При тепловой стерилизации в качестве стерилизующего агента используют горячую воду температурой (92±2)°С, при условии достижения указанной температуры на выходе из оборудования или трубопровода, подвергающихся стерилизации. Продолжительность воздействия горячей воды указанной температуры на внутреннюю поверхность стерилизуемого объекта должна быть в пределах 10–15 мин.

Наиболее эффективна тепловая стерилизация оборудования острым паром при температуре 110°С и давлении 0,7 атм или при температуре 135°С и давлении 2,7 атм. Продолжительность воздействия пара на внутреннюю поверхность оборудования или трубопроводов должна быть не менее 3–5 мин. Обработка паром полностью уничтожает микроорганизмы на поверхности оборудования и тары.

Кроме тепловой стерилизации для дезинфекции оборудования и тары применяют обработку ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и пр. Дезинфекцию оборудования и тары химическими веществами или различными физическими способами проводят сразу же после мойки и ополаскивания оборудования от остатков моющих средств. После дезинфекции химическими дезинфицирующими веществами оборудование обязательно ополаскивают от остатков дезинфицирующих веществ. Тепловое оборудование (пастеризационные, стерилизационные и вакуум-выпарные установки) стерилизуют горячей водой температурой 95–97°С или острым паром непосредственно перед началом технологического цикла. При производстве детских молочных продуктов дезинфекцию (стерилизацию) оборудования, контактирующего со стерильным продуктом, проводят перед началом его работы посредством обработки растворами дезинфектантов, паром (110–135°С), горячей водой (90–115°С) в течение 10–30 мин в зависимости от объема и вида оборудования, его удаленности от источника подачи дезинфицирующего раствора или горячей воды и пара. Упаковочный материал для производства детских молочных продуктов дезинфицируют концентрированными (30–35%) растворами пероксида водорода.

5.7. Факторы, влияющие на эффективность дезинфекции технологического оборудования и тары

Важным фактором, влияющим на эффективность дезинфекции, является концентрация и температура дезинфицирующих растворов. При низкой концентрации развитие микроорганизмов задерживается, но не происходит их гибель. Слишком высокая концентрация может привести к коррозии технологического оборудования или выделению ядовитых веществ, опасных для здоровья человека. Кроме того, увеличивается расход дезинфицирующих средств. Вместе с тем концентрация должна быть выбрана с таким условием, чтобы обеспечивалось уничтожение микрофлоры на поверхности оборудования.

Выбор концентрации дезинфицирующих растворов связан с температурой и продолжительностью их воздействия на поверхность оборудования. При низкой температуре уменьшается диссоциация растворов, что обусловливает снижение скорости диффузии химического вещества в микробную клетку. Например, при температуре 0 "С многие дезинфицирующие средства теряют свои свойства. С повышением температуры на 10 X скорость химических реакций возрастает в 2–3 раза. Почти в такой же пропорции усиливается дезинфицирующее действие растворов.

При 0 "С только растворы, содержащие активный хлор, проявляют бактериальное действие. Это объясняется тем, что повышение температуры приводит к ускорению разложения хлорсодержа-щих дезинфицирующих растворов и потере ими активного хлора. Поэтому при дезинфекции эти растворы должны иметь температуру 20–25°С. Температура дезинфицирующих растворов, не содержащих хлор, должна быть в пределах 20–40°С. Продолжительность дезинфекции — от 7 до 10 мин.

Контроль санитарно-гигиенического состояния производства на молочных предприятиях осуществляется в соответствии с санитарными правилами и нормами СанПиН 2.3.4.551–96 «Производство молока и молочных продуктов», основные показатели которого показаны в табл. 1.

Таблица 1. Примерные показатели для оценки результатов контроля санитарно-гигиенического состояния производства

Шалыгина А. М., Калинина Л. В. Общая технология молока и молочных продуктов. — М.: КолосС, 2004. — с: ил. (Учебник и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).