Медико-биологические требования и санитарные нормы качества пищевых продуктов. Лабораторный практикум

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 АНАЛИЗ МОЮЩИХ СРЕДСТВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ

В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Внастоящее время по-прежнему остается актуальной проблема заболеваемости острыми кишечными инфекциями (ОКИ). Сезонный подъём заболеваемости приходится на летне-осенний период. В это время из-за повышенной температуры воздуха наиболее интенсивно происходит размножение и накопление возбудителей ОКИ на объектах внешней среды, особенно в пищевых продуктах [34].

Всвязи с этим необходим комплексный подход к обеспечению высокой санитарной культуры на крупных, мелких и средних предприятиях пищевой промышленности, который достигается проведением мероприятий по дезинфекции, дезинсекции и дератизации на объекте.

Крупные предприятия, как правило, имеют собственную санитарную службу. Но даже при наличии данной службы возникают вопросы по проведению дезинфекционных работ (несовершенная законодательная база). Мелкие и средние пищевые предприятия также нуждаются в проведении не только дератизации и дезинсекции, но и качественной регулярной дезинфекции [14].

Основным требованием, предъявляемым к моющим средствам, является эффективное удаление всякого рода загрязнений, поэтому они должны обладать смачивающей, эмульгирующей и диспергирующей способностью. Кроме того, они должны легко смываться после очистки поверхности, не корродировать оборудование и быть безвредными для обслуживающего персонала.

Классификация моющих средств

1. По составу и значению pH среды (кислотные, нейтральные,

щелочные).

2. По назначению, задаче очистки (универсальные, специаль-

ные, очищающие, моюще-дезинфицирующие, дезинфицирующие).

61

3. По способу и методу применения (пенные, высокопенные,

низкопенные, беспенные).

В состав щелочных средств входят специальные эмульгаторы, смачиватели, диспергирующие вещества, комплексообразователи, понижающие жесткость воды, ингибиторы коррозии и другие моющие добавки.

Из щелочных моющих средств наиболее широко используются:

каустическая сода (гидроксид натрия);

кальцинированная сода (карбонат натрия – Na2CO3);

тринатрийфосфат (натрия ортофосфат ‒ Na3PO4). Каустическая сода (NaOH) является эффективным средством

для удаления органических примесей. Она представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, которое хорошо растворяется в воде, образует растворы с pH> 7. Горячие 2–3 %-е растворы каустической соды хорошо гидролизуют белок, расщепляют углеводы, обладают бактерицидным действием. Для мойки оборудования можно использовать 1–2 %-е растворы. Недостатком каустической соды является ее сильное корродирующее действие.

Кальцинированная сода (карбонат натрия) ‒ более слабое щелочное средство в сравнении с едким натром. Представляет собой белый мелкокристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Горячие растворы кальцинированной соды хорошо омыляют жиры и гидролизуют белки.

Нежелательным свойством кальцинированной соды является способность образовывать в жесткой воде твердые осадки карбоната кальция и других нерастворимых солей.

Для мойки оборудования применяют 1–2 % растворы с температурой 70–80 °С.

Тринатрийфосфат (натрия ортофосфат) ‒ обладает высоким эмульгирующим и пептизирующим действием. Этот препарат больше других щелочных моющих веществ используется в качестве водоумягчающего средства. В настоящее время вместо натрия ортофосфата применяют сложные фосфаты.

62

Кислотные моющие средства содержат в готовом растворе основу из органических или неорганических кислот разных концентраций (сульфаминовая, серная, лимонная, уксусная, надуксусная, соляная, фосфорная, азотная и т. д.) с показателем pH от 0 до 5,9 [31].

По уровню основного раствора кислоты моющие кислотные препараты условно делят на три группы:

1.Слабокислотные моющие препараты используют для ежедневной обработки поверхностей от жира и налетов, солей, ржавчины и остатков щелочной уборки пищевых производств и бытовых помещений.

2.Среднекислотные препараты удаляют разные комбинированные загрязнения атмосферного, почвенного или неорганического вида (водно-кальциевые отложения, окалины, жировые) на твердых поверхностях из фаянса и керамической плитки.

3.Сильнокислотные моющие средства, с высокой концентрацией кислоты удаляют старые и труднорастворимые отложения минералов

иих солей в труднодоступных местах (трубопроводы, паропроводы), а также используются для рециркуляционной и гигиенической уборки бытовых помещений пищевых производств.

В состав моющих средств кислотного характера также входят специальные поверхностно-активные вещества с диспергентами, комплексообразователями, смачивателями и ингибиторами, замедлителями и добавками, улучшающими действие самих кислот и расширяющими спектр положительного воздействия препарата на источник обработки.

Основными типами загрязнений, подвергаемых «кислотной» уборке, являются соединения гидрокарбонатов кальция или магния, которые при нагреве свыше 60 ºС образуют синтетические или природные алюмосиликаты, пигментные окиси железа и многие другие виды минеральных или солевых отложений (камня мочевого, водного

ипивного, сгоревших соединений белка, жира, протеинов).

На предприятиях пищевой отрасли обработке моющими средствами кислотного ряда подвергают внутренние и наружные поверхности технологического или производственного оборудования, при-

63

боров сантехнического назначения, бойлеров и баков, арматуру и трубы, нагревательные элементы, плитку и кирпичную кладку, стены, полы и производственную тару разной вместимости.

На пищевых производствах молока, творога и сыра, высококислотными препаратами моют формы из-под сырной и творожной базы из нержавейки и пластмассы, все трубопроводы для жидкостей и емкости от жировой оболочки, протеиновой массы, выпадающего в осадок молочного камня [31].

Применение кислотных растворов обусловлено хорошим уровнем антимикробного действия, дезинфекцией и прекращением развития сальмонеллы и кишечной палочки, гибелью бактерий и плесеней.

При соблюдении требований мойки кислотные моющие средства характеризуются отсутствием остатков раствора и его следов, стойким антисолевым и антистатическим уровнем, а также не разрушают детали из резины и прокладочных материалов.

Выпускают различные кислотные моющие средства в виде геля или жидкости, с низким, средним или высоким пенообразованием, для ручной или автоматизированной мойки (Ника-КС, Ника-КСД,

Clesol, Clesol Dez, Типродез, NOVELGUARD ACID FOAM ESO).

Моюще-дезинфицирующие средства в качестве действующего вещества содержат активный хлор (гипохлорит натрия) или четвертич- но-аммониевые соединения (ЧАС), а также комплекс специальных моющих компонентов, действие которых позволяет использовать эти средства как моющие и дезинфицирующие – для комплексной мойки.

Всостав специальных пенных щелочных и кислотных средств входят пенообразующие добавки для использования этих средств в пенной технологии.

Всостав специальных беспенных щелочных и кислотных средств входят добавки с пеногасящим эффектом для использования этих средств в CIP-мойке.

Впищевой промышленности для мытья оборудования, кроме щелочных и кислотных моющих средств, применяются также по- верхностно-активные вещества (ПАВ) [31].

64

За последние годы разработано несколько видов моющих средств, относящихся к поверхностно-активным соединениям.

В основном это анионоактивные и неионогенные соединения.

Из группы анионоактивных соединений в качестве моющих средств используются следующие:

сульфонол;аммонийалкилсульфат (аммониевая соль смеси первичных

и вторичных алкилсульфатов);«Прогресс» (натриевая соль смеси вторичных алкилсульфатов).

Сульфонол может быть в виде порошка (содержание активного вещества 80 %) или в виде 45 %-й жидкости.

Аммонийалкилсульфат и «Прогресс» – светлоокрашенные жид-

кости с активностью 30–47 %.

Анионоактивные ПАВ обладают повышенным моющим действием, причем по сравнению со щелочными, они хорошо смачивают поверхность и образуют обильную пену, которая способствует удалению загрязнений. Эти соединения хорошо растворимы в воде, имеют слабый запах в рабочих растворах, не вызывают коррозии металлов.

Неионогенные соединения в отличие от анионоактивных обладают слабой пенообразующей способностью. Они оказывают диспергирующее действие, омыляют жиры и масла, устойчивы к кислотам и щелочам и не теряют активности при любом значении pH.

Отечественная промышленность вырабатывает несколько неионогенных соединений: ОП-7; ОП-10; Синтанол.

Эти ПАВ, содержащие 100 % активного вещества, хорошо растворимы в воде. Растворы моющих смесей используют обычно в подогретом виде. После мойки оборудование и коммуникации промывают водой от остатков моющих средств.

Факторы, влияющие на выбор моющих средств

Универсального средства для очистки любой поверхности и различных видов загрязнений нет.

Главным критерием при выборе моющих средств является вид загрязнений, их структура и характер связей с поверхностью.

65

При выборе моющих средств учитываются структура, тип, вид, материал обрабатываемой поверхности, методы и параметры очистки. Моющая способность зависит от поверхностной активности моющего вещества, его способности эмульгировать жировые и масляные загрязнения или растворять минеральные отложения, от жесткости воды, температуры, рН среды и др. [31].

Технологические режимы мойки

Эффективность санитарной обработки технологического оборудования во многом зависит от соблюдения технологических режимов мойки:

концентрации моющего раствора;

температуры растворов и ополаскивающей воды;

времени мойки;

скорости течения растворов;

механического воздействия на загрязнения;

периодичности и последовательности этапов мойки. Наблюдение за санитарно-гигиеническим состоянием оборудова-

ния и процессами его санитарной обработки осуществляют в строгом соответствии с инструкциями по технологическому контролю на предприятиях пищевой промышленности, а также инструкциями по мойке оборудования.

Правильное ведение процесса удаления загрязнения может быть достигнуто только при постоянном контроле за концентрацией, температурой, скоростью течения растворов и продолжительностью их воздействия.

Процесс мойки должен выполнять специально обученный персонал.

Концентрация, температура и режим течения моющего раствора

Главным фактором, влияющим на эффективность и качество санитарной обработки, является концентрация моющего раствора.

Предварительно опытным путем определяют оптимальную концентрацию моющего раствора и при мойке оборудования поддержива-

66

ют ее на определенном уровне. Концентрацию раствора выбирают в зависимости от степени и характера загрязнений. Моющие растворы высокой концентрации использовать нерационально, так как большие затраты на их приобретение отрицательно сказываются на экономической эффективности процесса санитарной обработки оборудования. Слишком низкие концентрации моющего раствора могут быть недостаточными для качественной обработки поверхности оборудования [31].

Сповышением температуры моющего раствора возрастает его физико-химическая активность, улучшается массообмен между загрязнением и моющим раствором, снижается поверхностное натяжение на границе раздела фаз (моющий раствор ‒ загрязнение), уменьшается кинематическая вязкость, что усиливает турбулентность моющего раствора.

Сповышением температуры моющего раствора на 1 °С электрическая проводимость его увеличивается на 2 %. При более низких температурах (менее 20 °С) такой прямолинейной зависимости не наблюдается, и электрическая проводимость изменяется незначительно.

Температура моющих средств, используемых при ручном способе обработки, должна быть 40–45 °С, а при циркуляционном способе

–60–65 °С. Установлено, что 0,8 %-й раствор синтетического моющего средства при 40–45 °С обладает удовлетворительным моющим эффектом, а при 60–65 °С ‒ хорошим. При повышении концентрации моющего раствора до 1 % он обладает хорошим моющим эффектом уже при температуре 40–45 °С.

Качество и продолжительность мойки прямо пропорционально зависит от температуры моющих растворов.

Установлено, что достаточный эффект циркуляционной мойки поверхности оборудования с оставшимся загрязнением, наблюдается уже при +45 °С и продолжительности мойки 10 с, при +55 °С ‒ 5 с, при +70 °С ‒ 3 с, а при +85 °С ‒ 1 с. Особенно большое значение имеет поддержание определенной температуры моющих растворов при циркуляционной мойке оборудования, при которой растворы высокой температуры используют многократно [37].

67

На эффективность санитарной обработки оборудования влияет режим течения моющих и универсальных растворов. Влияние этого фактора необходимо учитывать при выборе наиболее эффективного моющего препарата.

Для эффективной мойки скорость течения раствора в полостях оборудования должна быть в пределах 0,9–1,5 м/с. При более низкой скорости могут образовываться газовые пробки, в результате чего качество санитарной обработки снижается, а при более высокой ‒ резко повышается расход мощностей на перекачивание раствора, и возникают гидравлические удары.

Скорость смывания загрязнений во многом зависит от интенсив-

ности перемешивания раствора и массообмена между раствором и загрязнением. Увеличить интенсивность перемешивания можно путем использования пульсирующих потоков. Наибольшая скорость смывания загрязнений в пульсирующем потоке наблюдается в первые две минуты процесса (смывается 70 % загрязнений), а продолжительность санитарной обработки и расход моющего раствора сокращаются более чем в 3 раза.

Применение пульсирующих потоков (пульсационная мойка) способствует вымыванию загрязнений из соединений, запорной и распределительной арматуры на линиях трубопроводов. Эффективность санитарной обработки поверхности оборудования при этом в 1,5 раза выше, чем эффективность циркуляционной санитарной обработки оборудования.

Режим ополаскивания

После санитарной обработки на поверхности оборудования остается некоторое количество моющего раствора. Для их удаления оборудование ополаскивают холодной или горячей чистой водой, доброкачественной в бактериальном отношении. Преимущество горячей воды перед холодной состоит в том, что она несколько быстрее смывает остатки химических веществ и нагревает оборудование настолько, что после ополаскивания поверхность его становится сухой [31].

68

Поддержание поверхности оборудования, соприкасающейся

спродуктами, в сухом состоянии в периоды, когда его не используют, снижает возможность размножения бактерий и исключает образование посторонних запахов и привкусов в изготавливаемых пищевых продуктах.

Расход воды на ополаскивание оборудования после мойки и дезинфекции устанавливают, определяя щелочность или кислотность промывных вод. Для этого отбирают пробу промывных вод объемом 50 см3 и добавляют 2–3 капли фенолфталеина. После дезинфекции определяют остаточное содержание дезинфектанта в соответствии

сметодикой. Если проба не окрашивается, ополаскивание считают законченным, рассчитывают объем воды и устанавливают режим ополаскивания данного вида оборудования. Кратность расхода холодной воды на ополаскивание по отношению к расходу моющего или дезинфицирующего раствора составляет 1 : 3–3,5.

Требования к моющим средствам

Современные моющие препараты должны обладать определенными свойствами: низким поверхностным натяжением, смачивающей

иэмульгирующей способностями, пенообразующей способностью, стабилизирующим действием, солюбилизацией, вызывать набухание

ипептизацию белков, хорошо смываться с поверхности оборудования водой [33].

Синтетические технические моющие средства легко дозируются, хорошо растворяются в воде при комнатной температуре, не требуют предварительного умягчения воды и хорошо отмывают загрязнение в воде любой жесткости, в том числе и морской. Синтетические моющие средства проявляют моющее действие при сравнительно низкой температуре (20–30 °С).

Для санитарной обработки применяют моющие средства, которые не токсичны, хорошо растворяются в воде, быстро смываются с поверхности и оказывают незначительное разрушающее действие на оборудование [36].

69

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Цель работы: ознакомление с основными требованиями, предъявляемыми к моющим средствам на предприятиях пищевой промышленности, и их классификацией; освоение методики приготовления моющих средств, а также методики определения полноты смыва с рабочей поверхности.

Материалы, оборудование, реактивы:

фотоколориметр КФК-3/01; весы лабораторные с погрешностью взвешивания ±0,01 г; секундомер; часы;

мерные колбы вместимостью 25, 100, 1000 см3; мерный цилиндр вместимостью 50, 100 см3; конические колбы вместимостью 100, 1000 см3; пипетки, градуированные, вместимостью 1, 2, 5, 10 см3; химический стакан 50 см3;

пробирки с притертыми пробками вместимостью 20 см3; воронки; вата медицинская гигроскопическая;

ступка с пестиком; пробки; фарфоровые чашки; эксикатор; баня водяная;

выпарительная фарфоровая чашка площадью поверхности 300–

400см2; кастрюля, эмалированная, вместимостью 1,5 см3;

губка размером 5×5×1; вата медицинская гигроскопическая;

спирт этиловый ректификованный; карбонат натрия (Na2CO3), 91 %;

0,1 %-й раствор метилового оранжевого;

70