Технологии УФ-обеззараживания: практика применения
Статья опубликована в журнале «Мясные технологии» в номере 10, 2022 года.
Основным требованием для обеспечения качества и безопасности мясной продукции в процессе изготовления и хранения является обеспечение непрерывной холодильной цепи. Для усиления эффекта в сочетании с холодом используются дополнительные способы воздействия на продукт и производственные помещения. Одним из таких способов является использование ультрафиолетового (УФ) бактерицидного излучения.
Основным требованием для обеспечения качества и безопасности мясной продукции в процессе изготовления и хранения является обеспечение непрерывной холодильной цепи. Для усиления эффекта в сочетании с холодом используются дополнительные способы воздействия на продукт и производственные помещения. Одним из таких способов является использование ультрафиолетового (УФ) бактерицидного излучения.
А. А. Ткачёв, зам. ген. директора по маркетингу НПО «ЛИТ»
Обработка УФ-излучением улучшает санитарно-гигиенические показатели производственных помещений, воздуха, поверхностей различного оборудования, тары, транспортных средств; позволяет увеличить срок хранения мясных продуктов при сохранении хороших товарных и органолептических показателей.
Требования к применению метода УФ-обеззараживания изложены в МУ 2.3.975−00 «Применение ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздушной среды помещений организаций пищевой промышленности, общественного питания и торговли продовольственными товарами» и «Инструкции по применению ультрафиолетового излучения при производстве, хранении и перевозке сырья и продуктов животного происхождения».
Основным условием эффективного применения УФ-установок является обеспечение высокой мощности УФ-излучения.
Причинами порчи мясных продуктов являются плесневые (род Penicilium, Aspergillus, Mucor, Cladosporium, Thanmidium, Rhizopus, Catemularia, Atlernaria, Geotrichum lactis) и дрожжевые (род Candida mycoderma, Sacharomyces, Rhodotorila, Torulopsis, Debaryomyces Rosei) грибы.
Доза УФ-излучения, необходимая для инактивации таких микроорганизмов, достигает 200 мДж/см2, что в 25 раз превышает бактерицидную дозу для санитарно-показательного микроорганизма S. aureus.
Необходимая для инактивации микроорганизмов УФ-доза должна обеспечиваться за время не более 30 мин. Это требование обусловлено особенностью механизма бактерицидного действия УФ-излучения. Облучение микроорганизма вызывает повреждения ДНК и РНК в клеточном ядре. Поскольку многие микроорганизмы обладают способностью к восстановлению ДНК и РНК (реактивация), для необратимых повреждений клеточного ядра необходима высокая мощность источника УФ-излучения (скорость повреждения ДНК и РНК бактерицидным излучением должна значительно превосходить скорость их реактивации).
Условия производства и хранения мясных продуктов (необходимость реализации непрерывной холодильной цепи) подразумевают следующие режимы эксплуатации УФ-установок:
Источники УФ-излучения должны обеспечивать высокую мощность генерации именно в таких условиях.
Закрытые УФ-установки (рециркуляторы и модули в системах вентиляции и кондиционирования) должны иметь высокую производительность, обеспечивая кратность воздухообмена в производственных помещениях не менее 3.
Таким образом, для обеспечения эффективного применения УФ-установок в условиях холодильных цепей предприятий мясной промышленности их мощность должна значительно превышать мощность стандартных «медицинских».
Использование в таких установках традиционных источников УФ-излучения — ламп низкого давления на основе разряда в инертных газах и парах ртути — не позволяет создать компактные и удобные в эксплуатации УФ-установки высокой мощности.
В целях решения задачи создания мощных УФ-установок российскими учеными и инженерами (НПО «ЛИТ») разработаны источники УФ-излучения нового поколения — амальгамные лампы высокой интенсивности.
Амальгама представляет собой твердый раствор ртути в одном или нескольких металлах, причем меняя состав амальгамы можно получать стабильные характеристики ламп в различных температурных диапазонах.
Другим преимуществом амальгамных ламп является их высокая мощность. В настоящее время серийно выпускаются амальгамные лампы мощностью до 500 Вт, что в 5 раз превышает мощность лучших образцов ртутных ламп.
Кроме того, амальгамные лампы обеспечивают экологическую безопасность (в них отсутствует жидкая ртуть). В случае механического повреждения колбы лампы нет необходимости остановки производственного процесса для проведения мероприятий по демеркуризации помещений.
Применение в УФ-установках амальгамных ламп обеспечивает принципиально новые возможности для предприятий, осуществляющих производство, хранение и переработку сырья и продуктов животного происхождения.
В настоящей статье приводятся результаты внедрения мощных УФ-установок отечественного производства (НПО «ЛИТ») с амальгамными лампами на предприятиях пищевой промышленности.
Требования к применению метода УФ-обеззараживания изложены в МУ 2.3.975−00 «Применение ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздушной среды помещений организаций пищевой промышленности, общественного питания и торговли продовольственными товарами» и «Инструкции по применению ультрафиолетового излучения при производстве, хранении и перевозке сырья и продуктов животного происхождения».
Основным условием эффективного применения УФ-установок является обеспечение высокой мощности УФ-излучения.
Причинами порчи мясных продуктов являются плесневые (род Penicilium, Aspergillus, Mucor, Cladosporium, Thanmidium, Rhizopus, Catemularia, Atlernaria, Geotrichum lactis) и дрожжевые (род Candida mycoderma, Sacharomyces, Rhodotorila, Torulopsis, Debaryomyces Rosei) грибы.
Доза УФ-излучения, необходимая для инактивации таких микроорганизмов, достигает 200 мДж/см2, что в 25 раз превышает бактерицидную дозу для санитарно-показательного микроорганизма S. aureus.
Необходимая для инактивации микроорганизмов УФ-доза должна обеспечиваться за время не более 30 мин. Это требование обусловлено особенностью механизма бактерицидного действия УФ-излучения. Облучение микроорганизма вызывает повреждения ДНК и РНК в клеточном ядре. Поскольку многие микроорганизмы обладают способностью к восстановлению ДНК и РНК (реактивация), для необратимых повреждений клеточного ядра необходима высокая мощность источника УФ-излучения (скорость повреждения ДНК и РНК бактерицидным излучением должна значительно превосходить скорость их реактивации).
Условия производства и хранения мясных продуктов (необходимость реализации непрерывной холодильной цепи) подразумевают следующие режимы эксплуатации УФ-установок:
- в холодильных камерах с температурой от 0 до +2 °С при обдуве со скоростью до 0,5 м/с;
- в морозильных камерах с температурой -18 °С и ниже;
- в производственных помещениях с температурой от +10 до +12 °С (в том числе в системах кондиционирования) при обдуве со скоростью до 4 м/с.
Источники УФ-излучения должны обеспечивать высокую мощность генерации именно в таких условиях.
Закрытые УФ-установки (рециркуляторы и модули в системах вентиляции и кондиционирования) должны иметь высокую производительность, обеспечивая кратность воздухообмена в производственных помещениях не менее 3.
Таким образом, для обеспечения эффективного применения УФ-установок в условиях холодильных цепей предприятий мясной промышленности их мощность должна значительно превышать мощность стандартных «медицинских».
Использование в таких установках традиционных источников УФ-излучения — ламп низкого давления на основе разряда в инертных газах и парах ртути — не позволяет создать компактные и удобные в эксплуатации УФ-установки высокой мощности.
В целях решения задачи создания мощных УФ-установок российскими учеными и инженерами (НПО «ЛИТ») разработаны источники УФ-излучения нового поколения — амальгамные лампы высокой интенсивности.
Амальгама представляет собой твердый раствор ртути в одном или нескольких металлах, причем меняя состав амальгамы можно получать стабильные характеристики ламп в различных температурных диапазонах.
Другим преимуществом амальгамных ламп является их высокая мощность. В настоящее время серийно выпускаются амальгамные лампы мощностью до 500 Вт, что в 5 раз превышает мощность лучших образцов ртутных ламп.
Кроме того, амальгамные лампы обеспечивают экологическую безопасность (в них отсутствует жидкая ртуть). В случае механического повреждения колбы лампы нет необходимости остановки производственного процесса для проведения мероприятий по демеркуризации помещений.
Применение в УФ-установках амальгамных ламп обеспечивает принципиально новые возможности для предприятий, осуществляющих производство, хранение и переработку сырья и продуктов животного происхождения.
В настоящей статье приводятся результаты внедрения мощных УФ-установок отечественного производства (НПО «ЛИТ») с амальгамными лампами на предприятиях пищевой промышленности.
Пример 1. Предприятие, выпускающее более 5 тыс. т полуфабрикатов в год, оснащено современной системой вентиляции и кондиционирования производительностью 10 000 м3/ч. Результаты замеров качества воздуха (по контрольным микроорганизмам КМАФАнМ) не соответствовали требованиям Службы качества предприятия. Одной из основных причин оказалось биообрастание воздуховодов системы вентиляции и кондиционирования. В смывах с внутренних стен воздуховодов были обнаружены колонии бактерий и плесени. Для решения задачи в воздуховодах системы вентиляции и кондиционирования были размещены бактерицидные модули, которые, помимо обеззараживания проходящего воздуха, обеспечивали за счет многократных отражений от внутренних стенок воздуховодов их постоянную «подсветку».
Отбор воздуха проводился аспирационным способом с помощью пробоотборника воздуха MAS-100 Eco. Результаты микробиологических исследований воздуха производственных помещений приведены на рис. 1.
Отбор воздуха проводился аспирационным способом с помощью пробоотборника воздуха MAS-100 Eco. Результаты микробиологических исследований воздуха производственных помещений приведены на рис. 1.
Пример 2. Микробиологическое качество воздуха в цехе убоя, чистой зоне и на участке реализации одного из российских предприятий, ежегодно производящего 46 тыс. т мяса, не соответствовало отраслевым нормативам. В этих цехах были размещены бактерицидные рециркуляторы суммарной производительностью 9000 м3/ч, что обеспечивало трехкратный рецикл воздуха. Результаты приведены на рис. 2.
Пример 3. Холодильная камера промежуточного хранения мясных продуктов одного из российских мясокомбинатов использовалась в круглосуточном режиме при практически постоянном присутствии персонала. Показатели КМАФАнМ и плесневых грибов не соответствовали отраслевым нормативам. В камере был размещен бактерицидный рециркулятор со специальной «холодной» амальгамной лампой, обеспечивающей высокую мощность УФ-излучения при низких температурах и высоких скоростях обдува. Производительность рециркулятора обеспечивала четырехкратный рецикл воздуха. Результаты описанного воздействия УФ-излучения приведены на рис. 3.
Пример 4. Результаты исследования поверхностей стен производственных помещений, палет и оборудования цеха мясоперерабатывающего предприятия (рабочий объем 200 м3) на наличие патогенных микроорганизмов непосредственно после проведения санитарной обработки и дезинфекции оказались неудовлетворительными. Даже при достижении нормативных показателей по КМАФАнМ в смывах периодически обнаруживались БГКП и сальмонелла. Мясокомбинат приобрел открытый переносной облучатель мощностью 0,3 кВт для обеззараживания воздуха и поверхностей в течение 30 мин после окончания рабочей смены и санитарно-гигиенической обработки производственных помещений, инвентаря и оборудования моющими средствами. Данные, характеризующие эффект обеззараживания, представлены в таблице.
Пример 5. В одном из производственных помещений предприятия — производителя полуфабрикатов (объем помещения 2000 м3) отсутствовала механическая приточно-вытяжная вентиляция. Санитарные нормы подачи свежего воздуха обеспечивались естественной вентиляцией, а температурный режим — кондиционерами-доводчиками. В результате в воздухе помещения наблюдалось значительное превышение отраслевых норм по КМАФАнМ и плесневым грибам.
Было принято решение обрабатывать воздух и поверхности помещения самым мощным открытым передвижным (2 кВт) облучателем (рис. 4) в течение 5 и 30 мин во время обеденного перерыва персонала, что позволило избежать остановки производственного процесса и привело к снижению содержания в воздухе КМАФАнМ в 66 раз и плесневых грибов в 55 раз. Для поддержания отраслевых норм обеззараживание можно проводить один раз в 2−4 дня (рис. 5).
Пример 6. В морозильном терминале длительного хранения продукции (объем терминала — 3000 м3, температура -25 °С) содержание в воздухе спор плесени превышало отраслевые нормы. Для обеззараживания воздуха и поверхностей проводилось облучение мощным (2 кВт) открытым передвижным облучателем в течение 30 мин 1 раз в сутки в течение технологического перерыва. Результаты приведены на рис. 6.
Таким образом, использование УФ-оборудования на основе амальгамных ламп высокой интенсивности обеспечивает достижение показателей, соответствующих современных требованиям к микробиологическому качеству воздуха и поверхностей на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности, что позволяет производителю гарантировать высокие потребительские свойства и безопасность выпускаемой им продукции.
Заказать звонок