Санитарная обработка оборудования и тары

Качество молока и молочных продуктов и их бактериологическая безопасность в значительной степени зависят от санитарного состояния технологического оборудования, инвентаря и тары. Для того чтобы не происходило повторного бактериального обсеменения и загрязнения пастеризованных и стерилизованных молочных продуктов, технологическое оборудование необходимо тщательно мыть и дезинфицировать.

На поверхности оборудования загрязнения откладываются в виде остатков сырья, молочных продуктов и осадка (пригара), состоящие из белков, жиров, фосфатидов, комплексов денатурированных сывороточных белков с минеральными составляющими (молочного камня) и др.

В каждом теле или веществе действуют силы межмолекулярного притяжения. Если эти силы взаимно уравновешены, то в поверхностном слое часть межмолекулярных сил остается неиспользованной (свободной), поэтому такое тело или вещество обладает поверхностной энергией. В результате этого отдельные частицы загрязнений слипаются и прочно удерживаются на поверхности оборудования. Более прочно удерживаются загрязнения сухие или пригоревшие, так как силы межмолекулярного взаимодействия проявляются лишь при очень плотном соприкосновении частиц между собой или с поверхностью оборудования. Если расстояние между ними уменьшить за счет проникновения воды, начнется дробление частиц и удаление их с поверхности.

Загрязнения, остающиеся на поверхности оборудования, можно разделить на три группы:

загрязнения, образованные в результате соприкосновения холодного молока с поверхностью оборудования. Такие загрязнения образуются на поверхности охладителей, насосов, трубопроводов, резервуаров, автомолцистерн в виде молочной пленки, содержащей жир и белок;

загрязнения, остающиеся после подогрева молока до 80 ⁰С. Эти загрязнения образуются на поверхностях выдерживателей, пастеризаторов, стерилизаторов, трубопроводов и насосов и представляют собой мягкий осадок, состоящий из фосфатов кальция и денатурированного сывороточного белка; загрязнения, остающиеся после тепловой обработки молока при температурах выше 80 °C. Такие загрязнения образуются на поверхностях теплообменных и вакуум-выпарных аппаратов и обладают повышенной жесткостью, причем с увеличением температуры тепловой обработки жесткость осадка увеличивается, так как увеличивается доля его минеральной составляющей.

Степень и характер загрязнений оборудования органическими и неорганическими веществами во многом зависят от температуры и продолжительности обработки молочного сырья и молочных продуктов. Чем выше температура обработки и дольше выдержка при этой температуре, тем более жесткий осадок в виде комплекса денатурированных сывороточных белков и минеральных солей откладывается на поверхности оборудования.

Характер осадка зависит также от кислотности молочного сырья и температуры тепловой обработки. При повышении кислотности молока с 17 до 22 °Т количество осадка на тепловом оборудовании увеличивается в 7,5 раз. Поэтому кислотность молока, предназначенного для стерилизации, устанавливается в пределах 16−18⁰ Т.

При тепловой обработке (особенно при стерилизации) молока нельзя допускать большой разницы между температурами молока и греющим агентом. Это значит, что необходим предварительный, постепенный нагрев молока до высоких температур. В современных пастеризационных и стерилизационных установках предусматриваются секции рекуперации для подогрева и выдержки молочного сырья перед пастеризацией и стерилизацией. В вакуум-выпарных установках также предусмотрен предварительный подогрев молока.

Образование жесткого осадка на поверхности теплообменных аппаратов можно свести до минимума при определенной скорости движения продукта в них, так как при малых скоростях возможно образование большего количества осадка. Кроме того, для уменьшения количества образующегося осадка нужно снижать в обрабатываемом продукте содержание воздуха, например деаэрацией.

Для удаления различного вида органических и неорганических загрязнений с поверхности оборудования его моют с помощью моющих средств. В зависимости от вида загрязнения применяют разные способы мойки и виды моющих средств.

Основные представители микрофлоры, обнаруживающиеся на поверхности оборудования, — это бактерии группы кишечной палочки, стафилококки, стрептококки, термоустойчивые молочнокислые палочки, плесени, дрожжи, бактериофаги.

Микроорганизмы хорошо развиваются в молочной среде, поэтому оборудование по окончании технологического процесса необходимо тщательно вымыть, а затем продезинфицировать для инактивации бактерий. Моющие растворы растворяют и удаляют с поверхности оборудования лишь органические и неорганические вещества. Инактивировать микроорганизмы можно либо химическим путем (дезинфицирующие растворы химических веществ), либо физическими средствами (обработка горячей водой, кипящей водой, паром, ультрафиолетовыми лучами и т. д.).

Обязательным условием эффективности дезинфекции должно быть полное удаление органических и неорганических загрязнений и остатков моющих средств с поверхности обрабатываемого оборудования после мойки. Основной целью дезинфекции (стерилизации) оборудования и тары является исключение микробиального инфицирования молочного сырья как до, так и после тепловой обработки. Применяя одно и то же моющее средство для мойки разных поверхностей, можно получить различные результаты. Так, полированная или гладкая поверхность (алюминий, нержавеющая сталь, стекло) лучше моется и дезинфицируется, так как сила сцепления загрязнений с ней меньше, чем сила сцепления с пористой (резина) или шероховатой (дерево) поверхностью.

Итак, эффективность санитарной обработки оборудования и тары зависит от степени их загрязненности, свойств моющих и дезинфицирующих средств, концентрации и температуры применяемых растворов, режима ополаскивания, жесткости, а также материала, из которого изготовлено оборудование.

Характеристика и свойства моющих средств. Моющие средства представляют собой отдельные химические вещества или сложные смеси химических веществ, усиливающие действие друг друга, с поверхностно-активными веществами и веществами, вызывающими пеногашение. Целесообразно применять сложные смеси, потому что они имеют более широкий спектр действия и обладают лучшим моющим эффектом. Требования, которые предъявляют к моющим средствам при подборе, заключаются в следующем. Они не должны оказывать вредного воздействия на организм человека, влиять на качество молока и молочных продуктов, иметь высокую коррозийную активность и должны обеспечивать абсолютную чистоту оборудования. Загрязнения, остающиеся на оборудовании после окончания технологического процесса, представляют собой сложные белково-жиро-минеральные соединения. Поэтому в качестве моющих средств, растворяющих все составляющие загрязнений, применяются щелочные и кислотные вещества. Белки и жиры гидролизуются и смываются щелочами, а минеральные вещества растворяются и удаляются с поверхности оборудования кислотами.

К щелочным моющим; средствам, используемым как самостоятельно, так и в смеси с другими химическими веществами, относят в основном гидроксид натрия (каустическая сода) и его соли: карбонат натрия (кальцинированная сода); силикат и тетрасиликат натрия (жидкое стекло), которые являются компонентами многих моющих средств; фосфаты натрия, в том числе гексаметофосфат и триполифосфат натрия, которые обладают некоторыми поверхностно-активными свойствами и свойствами умягчать воду, и также входят в состав многих синтетических моющих средств и пр.

Как отдельные моющие средства, а также в смеси с другими синтетическими моющими средствами для усиления моющего эффекта при мойке оборудования используют кальцинированную и каустическую соду, концентрации которых в водном растворе рекомендуются от 2 до 4%. Это говорит о том, что ни каустическая, ни кальцинированная сода не обладают высоким моющим эффектом в малой концентрации. Кроме того, они обладают поверхностно-активными свойствами, смачивающей и эмульгирующей способностями. Каустическую и кальцинированную соду применяют, например, в смеси с триполифосфатом натрия, смачивателем РОМ-АЦ-1 или «Вимол», POM-БЛОК. В настоящее время для щелочной мойки технологического оборудования существуют разнообразные синтетические моющие средства, например МСТА, МС-37, «Витязь АЛМ», «Катрил», «Стекломой», «ЕС-Промоль Супер», «ПЗ-МИП Центра», а также названные выше. Рекомендуемая концентрация их в водных растворах 0,5−1,0%, но может быть повышена в зависимости от вида загрязнения и типа оборудования до 1,5−2,5%. Импортные моющие добавки, например Divo-109, используют при щелочной CIP-мойке технологического оборудования. В состав этой добавки входят: ЕДТА, натриевая соль > 30%; соли органических кислот от 5 до 15%; неионный тензид от 1 до 5%; бутилгликоль от 1 до 5%; фосфат натрия от 1 до 5%. Добавка обладает хорошими очищающими свойствами и предотвращает осаждение растворенных твердых частиц на очищенные поверхности.

При образовании твердого осадка (пригара, «молочного камня») на поверхности оборудования, особенно теплового, а также при использовании воды жесткостью от 6 мг-экв/л наряду со щелочными моющими средствами используют кислотные моющие средства. К ним относятся в основном азотная кислота, амидо-сульфоновая кислота (сульфаминовая), РОМ-ФОС, КСЩ-1. Рекомендуется использовать эти моющие средства в концентрации 0,4−0,6%. При особо жестких осадках концентрацию средств необходимо повышать до 0,7−1,5%. Используются также импортные концентрированные добавки для кислотных моющих средств. Например, добавка doscan — жидкий концентрат, содержащий биологически активные вещества. Он обладает хорошими смачивающим, комплексирующим и диспергирующим действиями. Предлагается использовать добавку в смеси с 50−53%-ной азотной кислотой в системе CIP-мойки технологического оборудования. Кроме моющего добавка имеет и дезинфицирующее воздействие, так как состоит до 5% из фосфонатов (кислота) и ингибиторов. Ее использование позволяет уменьшить расход азотной кислоты на 10−40% в зависимости от степени загрязнения оборудования.

Моющие средства применяют в виде растворов, которые должны обладать следующими свойствами: низким поверхностным натяжением; хорошей смачивающей, пенообразующей и эмульгирующей способностями; стабилизирующим действием; солюбилизацией; вызывать пептизацию и набухание белков; эффективным моющим действием и хорошо смываться с поверхности оборудования водой.

Моющий раствор, соприкасаясь с загрязненной поверхностью, должен прежде всего смочить ее. Растекание капли жидкости на поверхности твердого тела связано с поверхностным натяжением на границе раздела фаз.

Если силы притяжения между молекулами твердого тела и жидкости больше сил притяжения между молекулами жидкости, то жидкость расплывается на поверхности, т. е. смачивает ее.

Хорошая смачиваемость твердой поверхности моющими растворами зависит от свойств и температуры растворов, а также от материала смачиваемой поверхности. Для повышения смачивающей способности моющих растворов и снижения их поверхностного натяжения применяют также поверхностно-активные вещества. Поверхностно-активные вещества при растворении в воде вследствие полярности молекул адсорбируются ориентированно на поверхности раздела жидкость — воздух (рис. 2). Вследствие этого поверхностное натяжение снижается, так как поверхность раздела жидкость — воздух заменяется поверхностью раздела углеводород — воздух, а поверхностное натяжение углеводородов значительно ниже, чем поверхностное натяжение воды.

Смачивание поверхности оборудования моющими растворами в значительной степени затрудняется из-за наличия на нем жировых отложений. Жир обладает лучшей смачивающей способностью, чем моющие растворы. Поэтому его удаляют путем эмульгирования.

Для эмульгирования загрязнений необходимо, чтобы моющий раствор хорошо смачивал поверхность и разрушал жировую пленку. При эмульгировании жира в процессе мойки действуют капиллярно-активные вещества (эмульгаторы) моющего раствора. В качестве эмульгаторов используют поверхностно-активные вещества, которые понижают межфазное натяжение между жиром и водой в результате положительной адсорбции. Они снижают поверхностное натяжение на границе двух фаз: молочный жир — раствор, равномерно проникая между поверхностью аппаратов и загрязнением. Эмульгирующие вещества накапливаются на границе между фазами, образуя прочные оболочки, которые в результате действия адсорбционных сил обволакивают мельчайшие частицы жира, препятствуя их объединению. При хороших эмульгирующих свойствах моющего раствора все жировые шарики находятся в нем во взвешенном (диспергированном) состоянии.

Высокая дисперсность эмульсии жира при мойке может поддерживаться также механическим воздействием на загрязнения при циркуляционной мойке в результате турбулентного режима движения жидкости или обработки щетками при ручном способе мойки.

Стабилизаторами эмульсий типа «масло в воде» являются гидрофильные коллоиды, а эмульсий типа «вода в масле» — олеофильные коллоиды. Стабилизаторами могут также быть адсорбированные на поверхности раздела фаз тонко диспергированные твердые вещества. Повысить эмульгирующую способность моющих растворов могут также некоторые электролиты, входящие в их состав. Ионы Са²⁺ и Mg^2+, содержащиеся в жесткой воде и на поверхности оборудования, хорошо связываются силикатами и фосфатами.

В процессах мойки оборудования, особенно теплообменных установок (пастеризационных, стерилизационных, вакуум-выпарных и т. д.), имеющего на своей поверхности белковые загрязнения, большую роль играют моющие средства, вызывающие набухание и пептизацию белков.

Белковые вещества обладают способностью хорошо связывать влагу, в результате чего происходит набухание или увеличение массы и объема белка. Белок поглощает не любую жидкость, а только ту, которая хорошо его смачивает. Следовательно, для мойки нужно подбирать такие моющие средства, растворы которых хорошо смачивают белковые загрязнения.

Под действием моющего средства белок вначале превращается в гель, а при дальнейшем набухании — в золь, т. е. происходит разжижение. Набухание со временем приводит к пептизации белковых загрязнений (частичному расщеплению). При этом на поверхности частиц загрязнений образуются адсорбционно-сольватные оболочки, препятствующие сближению частиц и поддерживающие их в дисперсном (раздробленном) состоянии. Скорость набухания и пептизации белков зависит от свойств белковых загрязнений, величины их частиц, концентрации и состава моющих растворов.

Чем меньше величина белковых частиц загрязнений и чем меньше они агрегированы, тем быстрее они набухают и пептизируются в моющем растворе. Большие скопления белковых загрязнений легче пептизируются с увеличением турбулентности потока моющего раствора при циркуляционной мойке, а также ручной мойке с помощью щеток. Увеличение количества моющего раствора или его концентрации также положительно влияет на процесс набухания и пептизации белковых загрязнений. Однако после достижения определенных концентрации или количества моющего средства его пептизирующие свойства не улучшаются, но может усиливаться коррозийное воздействие моющего средства на материал оборудования. Кроме того, снижается экономичность мойки из-за неоправданного перерасхода моющих средств. Поэтому в процессе мойки необходимо подбирать оптимальные концентрацию и количество моющих средств в зависимости от силы их воздействия на белковые загрязнения.

Лучшими пептизирующими свойствами обладают растворы кислот и щелочей, но и они воздействуют не одинаково эффективно. Например, белки набухают лучше в растворе азотной, чем соляной и особенно серной кислот. По аналогии белки набухают лучше в растворах гидроксида натрия, чем калия. Для удаления молочного камня или твердого осадка с теплообменных аппаратов для мойки необходимо использовать растворы едкого натра и одноосновных кислот определенной концентрации. Моющие растворы, применяемые при циркуляционной мойке, могут иметь более высокую концентрацию, чем при ручной мойке, — для обеспечения более высокой скорости набухания и пептизации белков в первом случае и более безопасной мойки — во втором.

Одним из свойств моющих растворов является образование пены. Она представляет собой дисперсную систему, где пузырьки воздуха разделены тонкой пленкой жидкости.

При соприкосновении воздуха с раствором на поверхности пузырьков воздуха образуется адсорбционный слой, гидрофобная часть которого направлена в воздух, а гидрофильная часть — в воду (рис. 3). Пузырьки воздуха, поднимаясь из раствора и проходя через его поверхность, насыщенную поверхностно-активными веществами, окружаются вторым слоем. Образование пены, связанное с большим увеличением поверхности, возможно только при низком поверхностном натяжении. Устойчивость пены может быть различной: от нескольких секунд до нескольких дней. Чем меньше размеры пузырьков воздуха, тем дольше они сохраняются. Пенообразующая способность и устойчивость пены моющих растворов зависят от их молекулярной массы и структуры, а также от концентрации, температуры, рН растворов и содержания кальциевых и магниевых солей.

Зависимости между пенообразующей и моющей способностями моющих средств не существует, однако пеной дополнительно задерживается какое-то количество загрязнений, удаленных с поверхности оборудования.

При циркуляционной мойке использование моющих средств с высокой пенообразующей способностью невозможно, так как пена, образующаяся в большом количестве, засасывается вакуум-системой и насосами для молока. В этом случае применяют моющие средства с добавлением веществ, снижающих пенообразующую способность моющего раствора.

При автоматизированной циркуляционной мойке необходимо предварительно проверять пенообразующую способность моющих средств. Ее характеризуют объемом или высотой столба пены, образующегося при определенных условиях, а также устойчивостью. Последняя представляет собой отношение объема или высоты столба пены через заданный промежуток времени после его образования к первоначальным объему или высоте столба пены.

В процессе мойки машин, аппаратов и трубопроводов происходят два противоположных явления: отделение загрязнений от очищаемой поверхности и повторное их осаждение на ней. Необходимо, чтобы моющие средства не только хорошо удаляли загрязнения с поверхности оборудования, но и удерживали их в растворенном или во взвешенном состоянии, препятствуя их повторному осаждению.

Количество повторно осаждающихся на поверхности оборудования загрязнений зависит от поверхностно-активных веществ и электролитов, входящих в состав моющих средств, а также от жесткости воды, в которой растворяют моющие средства. Фактор повторного осаждения загрязнений на поверхности оборудования особенно актуален при циркуляционной мойке, когда раствор моющего средства применяется неоднократно. В этих случаях необходимо использовать моющие средства, в состав которых входят стабилизирующие вещества. Для предупреждения повторного осаждения загрязнений в состав моющих средств должны входить адсорбционные вещества, создающие физический барьер для повторного осаждения загрязнений. Для усиления стабилизирующих свойств моющих средств в их состав должны входить специальные защитные коллоиды, например карбоксилметилцеллюлоза, и неионогенные вещества. Гидрофильная поверхность, образовавшаяся за счет адсорбции неионогенного вещества, представляет собой такой барьер.

После мойки и ополаскивания оборудования на его поверхности иногда остается тонкая пленка моющего средства. В ней могут находиться эмульгированные частицы, содержащие остатки загрязнений и микроорганизмы. Поэтому большое значение придается смываемости моющих растворов с поверхности оборудования после санитарной обработки. Они должны обладать не только хорошим моющим эффектом, но и полностью удаляться при ополаскивании оборудования водой после проведения санитарной обработки. Для этого в их состав вводят специальные вещества, например фосфаты натрия, которые умягчают воду и повышают способность моющих средств удаляться с оборудования при ополаскивании водой.

Последовательность мойки технологического оборудования и тары. Оборудование необходимо мыть в конце каждого технологического процесса, а резервуары — после каждого опорожнения. Последовательность мойки для различных видов оборудования одинакова и состоит из следующих операций.

Предварительно перед мойкой резервуары ополаскивают водой из шланга, а при необходимости моют моющим раствором с помощью щеток снаружи. Затем теплой или холодной водопроводной водой смывают остатки молока и молочных продуктов. Продолжительность ополаскивания водой в зависимости от вида молочных остатков на поверхности оборудования составляет при циркуляционной мойке 5−7 мин.

После ополаскивания технологическое оборудование моют щелочными моющими растворами при температуре 55−80 °С. Продолжительность щелочной мойки в зависимости от вида оборудования различна: при мойке оборудования, не осуществляющего нагрев, перекачивание, хранение горячего молока (молокопроводы, насосы, сепараторы, резервуары и пр.), рециркуляция щелочного раствора — 10−15 мин; при мойке оборудования, предназначенного для тепловой обработки молока и работающего по одной с ним схеме (пастеризационные, стерилизационные и вакуум-выпарные установки), рециркуляция щелочного раствора до 60 мин, причем температура раствора при мойке стерилизационных установок достигает 115−137⁰С. По окончании циркуляции щелочного моющего раствора оборудование ополаскивают теплой или горячей водой для смывания остатков щелочных моющих средств. Эффективность ополаскивания проверяют с помощью фенолфталеина или индикаторной бумаги. Ополаскивание продолжается в течение 5−15 мин. На этом мойка оборудования, не осуществляющего тепловую обработку молока, заканчивается.

В профилактических целях и при использовании неумягченной воды рекомендуется проводить 1−2 раза в месяц кислотную мойку трубопроводов из нержавеющей стали, продолжительность которой составляет 45 мин, а последующее ополаскивание от остатков кислотного моющего средства — 20 мин.

Мойка теплового технологического оборудования при сохранении общей последовательности более продолжительна вследствие наличия пригара или молочного камня, образующихся на поверхности из-за применения высоких или ультравысоких температур при пастеризации или стерилизации молока и молочных продуктов. Дополнительно к щелочной мойке добавляется мойка кислотными растворами, которая проводится при каждой мойке непосредственно после ополаскивания от остатков щелочных моющих средств. Концентрация кислотных растворов при мойке теплового оборудования составляет 0,5−0,8%, температура раствора — 70−85⁰С, продолжительность кислотной мойки составляет 25−30 мин.

Вакуум-выпарные установки и оборудование, работающее с ними по одной схеме, моются механизированным способом после окончания варки, но не реже чем через 12−15 варок при применении циркуляционных аппаратов и не реже чем через 20 ч при применении пленочных аппаратов. Мойка производится и щелочными, и кислотными растворами в последовательности, показанной выше для теплового оборудования с соответствующими ополаскиваниями после каждого вида моек.

Ультрафильтрационные установки также моют щелочными и кислотными моющими растворами в последовательности, указанной выше. Концентрация щелочных моющих средств при температуре 65−85°С составляет 1,0−1,5%, кислотных — 0,5−0,9%.

Достаточно длительной мойке подвергают сушильные аппараты. Обычно проводят щелочную мойку с той же последовательностью, что указана выше, причем рециркуляция щелочного раствора при 75−80 ⁰С длится от 60 до 90 мин, а ополаскивание водой проводят до и после щелочной мойки при температуре 30° С в течение 10−15 мин. Один раз в месяц рекомендуется дополнительно после щелочной мойки и ополаскивания водой от остатков щелочных средств проводить кислотную мойку сушильных аппаратов. Рециркуляция кислотного раствора происходит при температуре 60−65 °С в течение 30−40 мин.

При ручной мойке технологического оборудования последовательность операций та же, что и при механизированной, ассортимент используемых моющих средств более ограничен, а концентрация и температура растворов ниже в целях более безопасного обслуживания персоналом процессов мойки.

Наиболее уязвимые узлы при мойке различного оборудования следующие:

производство питьевого молока и сливок — краны, клапаны на линии от резервуаров для пастеризованных продуктов до фасования, узлы и детали фасовочных автоматов;

производство кисломолочных продуктов — краны и клапаны у заквасочников и на линии подачи закваски, трубы у гомогенизатора, краны резервуаров для сквашивания, узлы и детали фасовочных автоматов;

производство творога и сметаны — заглушки, клапаны и краны на линии подачи молока, резервуары для сквашивания и охладители, тележки для творога, гильзы дозаторов, детали фасовочных автоматов;

производство сгущенных молочных продуктов — насосы и трубки вакуум-выпарных установок, трубы на входе и выходе гомогенизатора, узлы и детали фасовочных автоматов;

производство сухих молочных продуктов — крышки и стенки пароконтактных пастеризаторов, насосы и трубки вакуум-выпарных установок, участки труб на входе и выходе гомогенизатора, клапаны у баков-смесителей и буферных бачков перед сушкой;

производство сливочного масла — краны и мешалки резервуаров для хранения пастеризованных сливок, мелкие детали на линии подачи сливок в маслоизготовитель, узлы и детали фасовочного автомата;

производство сыров — краны и клапаны на линии подачи пастеризованного молока и у сыродельных ванн, узлы и детали фасовочного автомата при производстве плавленых сыров.

Мойку резервуаров, насосов и трубопроводов для молочного сырья необходимо проводить ежедневно по мере их опорожнения в следующей последовательности: ополаскивание водой температурой 45−50 °С в течение 5−7 мин; промывание щелочным раствором температурой 65−75 °С в течение 10−12 мин; ополаскивание от остатков щелочного раствора температурой 65−75 °С в течение 5−7 мин и обработка горячей водой температурой 90−95 °С в течение 15 мин для дезинфекции. По мере образования минеральных отложений из-за жесткости воды необходима кислотная мойка не реже 1 раза в 15−20 дней кислотным раствором температурой 55−60 ⁰С в течение 8−10 мин. Мойку проводят после ополаскивания оборудования от остатков щелочного раствора, и после нее ополаскивают водой температурой 55−60 °С в течение 5 мин до создания нейтральной среды.

При мойке стеклянной и полимерной тары используют также щелочные и кислотные моющие средства, причем в последние может быть добавлена ДХЦН (натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты) в качестве дезинфицирующего средства. Концентрация кислотных средств составляет 0,3−0,5% (ДХЦН — до 0,01%), щелочных в зависимости от их вида — от 0,3 до 1,5%. Температура растворов — от 40 до 60 °C. Мойку стеклянной тары выполняют механизированным способом согласно инструкциям по эксплуатации на каждый тип машины; стеклянную тару с остатками белка и механических загрязнений предварительно замачивают в щелочном растворе и затем промывают вручную. Для механизированного способа мойки стеклотары рекомендуются следующие моющие средства: «Стекломой», «Катрил-Д», «ЕС-Промоль Супер», ПЗ-МИП СИП, «ПЗ-МИП Центра» каустическая сода (едкие натр или кали). Для ручного способа мойки рекомендуются: «Катрил», «Вимол», РОМ-АЦ-1, «Витязь АЛМ», МД-1, МСТА, ИМ-37, кальцинированная сода.

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 ⁰С, 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, т. е. 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 (HCO₃)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 (СаС1₂, CaSO₄, MgCl₂, MgSO₄).

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 = 0,35 663 мг-экв/л; 1 французский градус жесткости = 0,19 982 мг-экв/л; 1 английский градус жесткости = 0,28 483 мг-экв/л; 1 американский градус жесткости = 0,1 998 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.

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, аллюминия, 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 ⁰С 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 ⁰С.

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) ⁰С, 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 °C и давлении 0,7 атм или при температуре 135 °C 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.

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 °C многие дезинфицирующие средства теряют свои свойства. С повышением температуры на 10 °C скорость химических реакций возрастает в 2−3 раза. Почти в такой же пропорции усиливается дезинфицирующее действие растворов.

При 0 °C только растворы, содержащие активный хлор, проявляют бактериальное действие. Это объясняется тем, что повышение температуры приводит к ускорению разложения хлорсодержащих 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 ⁰С. Продолжительность дезинфекции — от 7 до 10 мин.

Контрольные вопросы:

• 1. Санитария предприятий по переработке молока.
• 2. Какие пути обсеменения молока микроорганизмами вы знаете?
• 3. Допустимое количество микроорганизмов в воздухе?
• 4. Как попадают возбудители кишечных инфекций попадают в молоко?
• 5. Санитарно-гигиенические требования к устройству и содержанию молочных ферм.
• 6. Технология доения, охлаждение и хранение молока на фермах.
• 7. Санитарная обработка молочного оборудования.
• 8. Санитарные требования к транспортировке молока с ферм на молокозаводе.
• 9. Требования к поставкам молока из хозяйств, не благополучных по инфекционным болезням скота.
• 10. Методы выявления больных маститом животных.
• 11. Какие требования предъявляют к заготавливаемому молоку?
• 12. Дайте характеристику показателям сортности молока.
• 13. Какие ингибирующие и нейтрализующие вещества не должно содержаться в молоке?
• 14. Каковы правила хранения сырого молока?
• 15. Каким технологическим приемам подвергается молоко на заводе?
• 16. Какие виды тепловой обработки молока нагреванием вы знаете?
• 17. Влияет ли тепловая обработка на физико-химический состав молока?
• 18. Какие условия должны соблюдаться для получения безопасных для здоровья людей кисломолочных продуктов?
• 19. Можно ли выработать творог из сырого молока?
• 20. Какие требования соблюдаются при производстве детских молочных продуктов?
• 21. Какие моющие средства применяются для санитарной обработки оборудования?
• 22. Что включает санитарная обработка на предприятиях по переработке молока?
• 23. Порядок санитарной обработки оборудования, аппаратуры, молокопродуктов и др.
• 24. Особенности санитарной обработки материалов для фильтрования.
• 25. Как проводят санитарную обработку транспортеров, контейнеров, соприкасающихся с продуктами питания?
• 26. Когда проводятся микробиологический контроль оборудования?
• 27. На какие группы делятся загрязнения, остающиеся на поверхности оборудования?
• 28. Какие бактерии обнаруживаются на поверхности оборудования?
• 29. Характеристика и свойства моющих средств.
• 30. Последовательность мойки технологического оборудования.
• 31. От чего зависит температура моющего раствора?
• 32. Какие факторы влияют на эффективность мойки технологического оборудования?
• 33. Характеристика дезинфицирующих средств.
• 34. При какой температуре наиболее эффективна тепловая стерилизация?
• 35. Факторы, влияющие на эффективность дезинфекции технологического оборудования и тары.