Ультрафиолетовые технологии в пищевом производстве
Человек всегда использовал солнечный свет для борьбы с микроорганизмами, окружающими его в повседневной жизни. Научно этот факт был подтвержден более 100 лет назад, после открытия бактерицидного действия УФ-лучей на все виды микроорганизмов.
На протяжении целого века не прекращались попытки заставить ультрафиолет защищать человека, его жилище, производственные процессы от вредной микрофлоры. Однако отсутствие мощных и надежных источников ультрафиолетового излучения не позволяло широко внедрять данную технологию в практику промышленного производства пищевой продукции.
В последние годы усилиями ученых и инженеров созданы источники УФ-излучения нового поколения – амальгамные лампы высокой интенсивности. Данные источники УФ-излучения отличаются высокой плотностью бактерицидного потока, продолжительным сроком службы и экологической безопасностью. Именно эти уникальные свойства амальгамных ламп позволили создать оборудование, обеспечивающее защиту пищевых производств от таких микробиологических загрязнителей, как бактерии, плесень, дрожжи и др.
Упаковка и укупорка выпускаемой продукции – конечный этап сложной технологической цепочки пищевого производства. От этого последнего звена во многом зависит то, как долго продукт может храниться на складе и в магазине, каким он попадет на стол потребителя. И здесь большое значение придается обеспечению микробиологической чистоты помещения, воздушной среды, воды, оборудования, упаковочного материала или готовой тары, непосредственно участка фасовки и упаковки продукта. В процессе подготовки к упаковке сам продукт также нуждается в защите от чужеродных бактерий, вирусов и других микроорганизмов.
УФ-облучение, являющиеся прогрессивным методом обеззараживания, не меняет физический и химический состав продукта, действует быстро и надежно, экологически безопасно, при соблюдении технологии безвредно для обслуживающего персонала. К несомненным преимуществам следует отнести и простоту эксплуатации ультрафиолетовых бактерицидных установок, низкие капитальные и производственные затраты.
Каков же механизм бактерицидного действия ультрафиолета? Воздействуя на микроорганизм, УФ-излучение разрушает структуру ДНК, лишает организм возможности репродуцироваться и в конечном итоге уничтожает его. Летальное действие на все известные виды микроорганизмов обусловлено спектральной чувствительностью последних к дезинфицирующему УФ-излучению. Современные УФ-системы, генерирующие бактерицидное излучение, используют специальные амальгамные лампы низкого давления. Основная доля излучения этих ламп сконцентрирована в узкой спектральной зоне с максимальным значением длины волны 253,7 нм. Доза, необходимая для уничтожения микроорганизмов, изменяется в зависимости от их разновидностей. Практически для всех известных вирусов, бактерий, спор, грибков и т. д. они установлены микробиологами экспериментально и используются для определения параметров систем УФ-обеззараживания.
Дозировка УФ-излучения для инактивации разных групп микроорганизмов.
Нормируемые микроорганизмы |
Дозировка УФ-излучения для инактивации (90-99,9)% |
Staphylococcus Aureus |
6 мДж/см². |
КМАФАнМ |
30-50 мДж/см² |
Дрожжи |
40-70 мДж/см² |
Плесени |
50-100 мДж/см² |
Доза, получаемая микроорганизмом в результате применения системы УФ-дезинфекции, зависит от следующих факторов:
- мощности потока бактерицидного излучения источника;
- времени воздействия излучения (скорости потока воды, воздуха или передвижения в зоне обработки дезинфицируемого объекта);
- спектральных характеристик пропускания обрабатываемой среды в бактерицидном диапазоне;
- геометрии и отражательной способности стенок бактерицидной камеры.
Если эти параметры оптимизированы, удается сконструировать систему УФ-дезинфекции для эффективного решения конкретных задач обеззараживания, возникающих на предприятиях пищевой отрасли. Прежде всего, производится бактерицидная обработка воды, воздуха, поверхностей, упаковочных материалов, некоторых жидких пищевых продуктов и поверхностей твердых продуктов
Для выбора оборудования для микробиологической защиты предприятия необходимо обращать внимание на расчет дозы ультрафиолета ко времени экспозиции излучения на продукт, упаковку, воздух, воду и т.д. Контроль качества на пищевых предприятиях ведется по КМАФАнМ (колониеобразующим мезофильным аэробным и факультативным анаэробным микроорганизмам), дрожжам и плесеням, технический регламент ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» определяет минимальные значения на наличие в продукции широкого класса микроорганизмов. Эти группы микроорганизмов намного устойчивее к УФ-излучению, соответственно дозы для инактивации значительно превосходят санитарный норматив (Staphylococcus Aureus).
Для того, чтобы обеспечить полную безопасность пищевой продукции и существенно увеличить сроки реализации и хранения, применяют современные УФ-облучатели на амальгамных лампах.
Преимущества амальгамных ламп перед ртутными:
- нет свободной ртути, что повышает безопасность и упрощает утилизацию отработанных ламп;
- мощность амальгамной лампы выше ртутной УФ-лампы примерно в пять раз;
- работоспособность амальгамных ламп значительно выше;
- лампы со специальной амальгамой работают при отрицательных температурах, тогда как ртутные теряют эффективность от +12˚С до 25%.
Сравнение бактерицидных облучателей на основе ртутных ламп РТ и бактерицидному облучателю на основе амальгамной лампы АНБ (амальгамная низкого давления бактерицидная).
|
Облучатель на ртутной лампе РТ |
Облучатель на лампе АНБ |
Количество ламп |
1 |
1 |
Срок службы лампы (час) |
8 000 |
12 000 |
Мощность бактерицидного излучения на конец срока службы (Вт) |
10 |
90 |
Коэффициент использования УФ излучения* (%) |
30 |
70 |
Коэффициент ослабления УФ излучения за счет использования защитной пленки (%) |
20 |
20 |
Плотность мощности на рабочей поверхности (мВт/см2) – 1 лампа на один такт |
4,0 |
84,0 |
Время облучения, необходимое для инактивации с эффективностью не менее 90% (сек) |
||
КМАФАнМ |
12 |
0,6 |
Дрожжи |
15 |
0,7 |
Плесневые грибы |
20 |
1 |
Для снижения обсемененности по широкому спектру колониеобразующих микроорганизмов и достижения эффективности обеззараживания по КМАФАнМ 90%, облучателям со ртутными лампами необходимо 12 тактов (т.е. облучатель должен состоять из 12 ламп – по одной на каждый такт). Для дрожжей и плесени – еще больше.
Установка на амальгамных лампах позволит решить задачу по снижению КМАФАнМ, дрожжей и плесени в течение одного такта.
Преимущества применения амальгамных ламп для обеззараживания:
- обеспечение максимальной микробиологической безопасности предприятия;
- создание и поддержка стерильных зон на различных участках переработки продукции;
- за снижения обсемененности увеличивается срок реализации и хранения в 1,5 – 2 раза;
- за счет высокой плотности мощности УФ-излучения эффективно обеззараживает КМАФАнМ, споры плесени и грибов, БГКП (колиформы), патогены (в том числе сальмонеллы);
- нет передозировки;
- пресекают распространение воздушно-капельных инфекций среди персонала;
- не меняют свойств продуктов;
- санитарные нормы поддерживаются без использования химических дезинфектантов.
В сочетании с другими методами обеззараживания воздуха, воды и поверхностей внедрение бактерицидного ультрафиолетового облучения в технологию производственных процессов на пищевых предприятиях создает прекрасные условия для фактического подавления бактерицидной обсемененности среды и конечного продукта. В итоге это обеспечивает микробиологическую чистоту воздушной среды на пищевом производстве, позволяет улучшить качество и продлить гарантированные сроки хранения и реализации продуктов до 50%, тем самым увеличивая их коммерческую привлекательность.
Сфера применения оборудования УФ-обеззараживания воздуха и поверхностей:
- переработка мяса, птицы, рыбы;
- производство молока и молочных продуктов;
- производство консервов рыбных, мясных, овощей и фруктов;
- производство хлеба и кондитерских изделий;
- производство вина, пива и безалкогольной продукции;
- производство детского питания;
- хранилища и склады;
- животноводство;
- птицеводство;
- растениеводство;
- разведение рыбы.
Начали работать над обновление программного обеспечения портала Мясной Эксперт. Обновим php и все движки до последних версий, отсечем...
Олег Шевченко из "Мясопортала" прислал мне сегодня фотографии с нашей колбасной ул. Пермской из Москвы. Сначала я хотел объяснить это тем, что...
Можно ли верить лжецу? Автор Семен Разумов, специализирующийся на политических статьях, вдруг переквалифицировался в биохимика и...
Сначала я хотел помыть глаза с мылом, но потом решил свериться с календарем – на секунду у меня было ощущение, что я путешественник во времени....
Увидеть новинку до ее презентации на Агропродмаш 2024, что еще может быть интересней для «Мясного Эксперта»? Мы приехали в Брест к КОМПО и...
Приветствую. Столкнулись с проблемами при разработке ТУ по документу ГОСТ р 51740-2016: ...
Управление по регулированию рынка Шанхая инициировало расследование в отношении владельцев 47...
Доброго времени суток коллеги. У меня вопрос по перосъемной машине. На заводе при...
В 2-3 миллиметрах от клипсы при нормальной набивке с верхней стороны образовываются маленькие...
Уважаемые коллеги,здравствуйте! Бегу сюда напролом,так как ситуация печальная. Паровая...
Добрый день, коллеги. Может ли кто-нибудь поделиться примером инструкции Санитарного дня на...
Занимательная статья. Один вопрос: какова рабочая температура амальгамных ламп? Не окружающей среды, а самой лампы, для достижения необходимой мощности?
Рабочая температура амальгамных ламп 90-100 гр.цельсия. Максимальная мощность достигается в течение 1 мин.
Позновательно. Спасибо!