Higiena produkcji żywności
Wykład 2
Metody dezynfekcji stosowane w przemyśle spożywczym
Dezynfekcja
Jest drugim etapem uzyskiwania wysokiego poziomu higieny produkcjiw przemyśle
spożywczym
Jest to proces prowadzący do zniszczenia wegetatywnych form drobnoustrojów lub redukcji ich
populacji do poziomu akceptowanego w danym procesie technologicznym.
Zasady skutecznej dezynfekcji
•
najskuteczniejsza dezynfekcja - tuż po procesie mycia i tuż przed rozpoczęciem produkcji
•
po dezynfekcji środkiem chemicznym wypłukanie pozostałości wodą o wysokiej jakości
mikrobiologicznej i wysuszenie powierzchni
Stosowane metody dezynfekcji
dezynfekcja fizyczna
dezynfekcja chemiczna
Środki chemiczne (dezynfektanty)
•
preparaty nadtlenowe: np. nadtlenek wodoru, kwas nadoctowy (PAA), nadsiarczan
potasowy, nadboran sodu
•
czwartorzędowe związki amoniowe (QUAT, QAV)
•
preparaty chlorowe: np. chloramina T, podchloryn sodu, dichlorocyjanuran
•
kwasy: azotowy, siarkowy, o-fosforowy, itp.
•
wodorotlenki: sodu, potasu, itp.
•
jodofory
•
alkohole: np. etylowy, propylowy, izopropylowy
•
aldehydy: np. mrówkowy, glutarowy
•
sole metali ciężkich: np. azotan, cytrynian, mleczan srebra
Preparaty chlorowe
•
niszczenie bakterii G(+) i G(-), przetrwalników bakterii, drożdży, grzybów, wirusów,
bakteriofagów
•
nie powodują uodpornienia się drobnoustrojów
•
w wyższej temperaturze - silniejsza aktywność, ale większa korozyjność
•
brak wrażliwości na twardą wodę, ale mogą wytrącać się w silnie zażelazionej wodzie
•
tracą aktywność w obecności pozostałości substancji organicznych
•
ograniczona trwałość roztworów roboczych
stosuje się w temperaturze pokojowej:
100 ppm Cl, 25
o
C, > 1 min.
150 – 250 ppm Cl, 20 – 25
o
C, 5 – 30 min.
Należy dobrze wypłukać - resztki preparatów chlorowych mogą wpływać na zapach i smak
Zakres stosowania:
•
do dezynfekcji urządzeń
•
ścian i podłóg pomieszczeń, komór, chłodni, magazynów
•
kratek ściekowych, odpływów wód ściekowych
•
łazienek, ubikacji
•
rąk pracowników
•
różnego rodzaju sprzętu drobnego
Jodofory
•
zabójcze działanie na bakterie, pleśnie, drożdże, wirusy
•
brak aktywności wobec przetrwalników
•
wrażliwe na obecność substancji organicznych
•
aktywne w roztworach o temp. poniżej 40 – 50
o
C
•
aktywne w pH 2 - 4; słabo działają w pH 7,0 i wyższym
•
korodują stal kwasoodporną i aluminium w obecności jonów chloru
•
nie niszczą gumy i tworzyw sztucznych
•
barwią porowate powierzchnie metalowe, plastik i organiczne resztki (np. skrobię)
•
nietoksyczne dla człowieka, chociaż mogą wywoływać alergie
najczęściej stosowane do dezynfekcji powierzchni nie mających kontaktu z żywnością:
posadzek,
ścian,
sprzętu pomocniczego,
kratek ściekowych.
Czwartorzędowe związki amoniowe (QUAT, QAC)
•
efekt bakteriobójczy: bakterie G(+), większość G(-), drożdże, większość pleśni i wirusów
•
brak aktywności wobec przetrwalników
•
nie powodują korozji
•
nietoksyczne dla ludzi, nie drażnią skóry
•
trwałe
•
wrażliwe na pozostałości organiczne
•
są kationowymi związkami powierzchniowo czynnymi (w połączeniu z detergentami
niejonowymi są doskonałym środkiem myjąco-dezynfekującym)
Zjawisko oporności na sole amoniowe: zaleca się naprzemienne stosowane QAC
z kwasem nadoctowym lub podchlorynem.
Związki nadtlenowe
•
spektrum działania: bakterie i ich przetrwalniki, wirusy, bakteriofagi, drożdże, pleśnie
•
szybkie działanie, szeroki zakres temperatur i pH
•
niewielkie działanie korozyjne, korozja może pojawić się w obecności Cl (z chlorowanej
wody)
•
biodegradowalne
•
długa trwałość roztworów stężonych - do 1 roku, tracą aktywność w obecności resztek
organicznych
•
mała toksyczność, stężone roztwory mają nieprzyjemny, drażniący zapach
•
zalecane do dezynfekcji tanków, nalewaczek, wyparek i linii w systemie CIP
Przykład: kwas nadoctowy (PAA):
nie stanowi zagrożenia dla produktów żywnościowych - dlatego nie wymaga wypłukiwania po
procesie dezynfekcji
Sposoby stosowania chemicznych środków dezynfekujących
•
nanoszenie na powierzchnie za pomocą opryskiwaczy
•
rozpylanie w formie mgły lub aerozolu za pomocą urządzeń rozpylających
•
cyrkulacja w obiegu zamkniętym (w liniach technologicznych)
•
zanurzanie w roztworach (drobny sprzęt)
Metody fizyczne
•
Para wodna
•
Woda gorąca
•
Ultrafiolet
Para wodna
•
niszczy formy wegetatywne i przetrwalnikujące
•
wymaga urządzeń wytwarzających parę wodną pod ciśnieniem
•
stosowana w obiegu zamkniętym dociera w każde miejsce
•
ulega kondensacji na zimnych powierzchniach
•
może uszkadzać uszczelki i farbę
•
główne zastosowanie: do dezynfekcji maszyn i urządzeń w miejscu ich zamontowania
parametry:
temperatura > 100
o
C (najczęściej 120 – 130
o
C)
np.: 120
o
C / 20 min., 115 – 120
o
C / 1 min.
Woda gorąca
•
niszczy formy wegetatywne, nie niszczy przetrwalników
•
woda o temperaturze < 80
o
C nie niszczy wegetatywnych form bakterii ciepłoopornych
•
główne zastosowanie: do dezynfekcji drobnego sprzętu (przez zanurzenie), w obiegu
zamkniętym do urządzeń w miejscu ich zamontowania
parametry:
temperatura 80 – 90
o
C / kilka - kilkanaście min. najlepiej > 90
o
C
Ultrafiolet
•
niszczy formy wegetatywne bakterii G(+), G(-), przetrwalniki bakteryjne, wirusy, zarodniki
grzybów
•
najskuteczniejsze po prawidłowym procesie mycia
•
stosowanie: dezynfekcja powierzchni stołów, ścian, sufitów, drobnego sprzętu, otwartych
zbiorników, opakowań
•
także do dezynfekcji wody dla potrzeb przemysłowych, mało skuteczny w dezynfekcji
powietrza
niedozwolony bezpośrednio do żywności: przyśpiesza autooksydację tłuszczów, powstawanie
wolnych rodników, zmianę cech sensorycznych, niszczenie barwników i witamin
zakres długości fali: λ = 220 - 300 nm
najskuteczniejszy zakres: 250 - 270 nm
Skuteczność dezynfekcji zależy od
•
zastosowania właściwej metody dezynfekcji
•
obecności substancji organicznych, które obniżają skuteczność dezynfekcji
•
czasu działania - im dłużej, tym skuteczniej; ze względów ekonomicznych: kilka -
kilkanaście minut
•
temperatury - wysoka temperatura podwyższa skuteczność, ale może też wzmagać procesy
korozji
•
kontaktu ze wszystkimi dezynfekowanymi powierzchniami
•
stężenia stosowanego środka chemicznego
•
zastosowania środka chemicznego o wysokiej aktywności
Inne zabiegi higieniczne w przemyśle spożywczym
dezynfekcja (niszczenie drobnoustrojów)
dezynsekcja (tępienie owadów)
deratyzacja (tępienie gryzoni)
Dezynsekcję i deratyzację przeprowadzane są okresowo przez specjalistyczne ekipy.
Obowiązkiem pracowników zakładu jest działanie zapobiegawcze i nie dopuszczenie do
przedostania się szkodników do pomieszczeń zakładowych.
Dezynsekcja powinna być przeprowadzana co najmniej 2 razy do roku, a szczególnie:
-
w okresie wiosennym
-
po remoncie pomieszczeń
-
w przypadku stwierdzenia obecności szkodników (głównie magazyny)
Deratyzacja musi być przeprowadzana systematycznie środkami zapobiegawczymi.
Ważne: nie dopuścić do przedostania się szkodników do pomieszczeń i regularne usuwać
odpady.
Techniki mycia i dezynfekcji
•
ręczne:
- na miejscu
- po wymontowaniu (cleaning out of place - COP)
•
mechaniczne:
- wysokociśnieniowe i strumieniem pary
- pianowe
- w obiegu otwartym
- w obiegu zamkniętym (cleaning in place - CIP)
Mycie ręczne
Za pomocą narzędzi typu: szczotki, skrobaczki itp.
To najbardziej rozpowszechniona metoda mycia.
Usuwa także i te zanieczyszczenia, których nie usuwa mycie mechaniczne.
To metoda bardzo powolna - w ciągu minuty można oczyścić jedynie 0,1 do 0,2 m
2
powierzchni.
Mycie wysokociśnieniowe i strumieniem pary
Brud usuwa się gorącą wodą o temp. 40-60
o
C i ciśnieniu 3-6 MPa.
Wadą tej metody jest powstawanie bardzo niekorzystnych aerozoli, które po zakończeniu procesu
mycia powtórnie osadzają się na umytych powierzchniach wraz z porwanymi drobinami
mikroorganizmów i brudu.
Przykład urządzeń:
urządzenia wysokociśnieniowe pracujące na zimną (z możliwością pracy z wodą o temp. do
95
o
C.) lub gorącą wodę.
Mycie i dezynfekcja techniką pianową
Polega na wytworzeniu piany poprzez silne napowietrzenie roztworu środka myjącego lub
dezynfekującego.
Piana jest to zbiorowisko dużej ilości pęcherzyków powietrza otoczonych detergentem.
Po nałożeniu piany na powierzchnie następuje pękanie pęcherzyków i zwilżanie powierzchni
środkiem myjącym lub dezynfekującym.
Dla przeprowadzenia mycia lub dezynfekcji metodą pianową konieczne jest dysponowanie:
•
środkiem myjącym (myjąco-dezynfekującym lub dezynfekującym) przeznaczonym do
mycia pianowego,
•
wytwornicą piany,
•
dostępem do sprężonego powietrza i wody zdatnej do picia.
Wytwornica piany
Urządzenie jest agregatem pianotwórczym o pojemności 40 l lub 120 l, wykonanym ze stali
kwasoodpornej.
Wytworzona w nim piana służy do mycia i/lub dezynfekcji urządzeń przemysłu spożywczego i
przetwórczego (komór chłodniczych, autoklawów itp.), utrzymania w czystości
pomieszczeń produkcyjnych w mleczarniach, browarach, zakładach mięsnych itp.
Technika pianowa - etapy
Składa się z następujących etapów:
•
etap 1. Przepłukanie (w przypadku mycia) powierzchni wodą zdatną do picia o ciśnieniu do
3 MPa w celu usunięcia grubych i łatwo usuwalnych zanieczyszczeń.
W przypadku zanieczyszczeń z dużą zawartością tłuszczu stosować wodę o temperaturze
topnienia tłuszczu (np. ok. 60
o
C).
W przypadku płukania powierzchni pionowych i skośnych, strumień wody prowadzić od góry do
dołu:
•
etap 2. Nałożenie równomiernej warstwy piany środka myjącego i/lub dezynfekującego
otrzymywanej z wytwornicy piany.
Odległość dyszy lancy od oczyszczanej powierzchni powinna być nie mniejsza niż 0,5 m.
W przypadku powierzchni pionowych i skośnych, pianę nakładać od dołu do góry:
•
etap 3. Pozostawienie piany na okres 10 - 20 min na mytych lub dezynfekowanych
powierzchniach.
•
etap 4. Spłukanie mytych lub dezynfekowanych powierzchni strumieniem wody zdatnej do
picia o ciśnieniu 0,5-3 MPa.
W przypadku powierzchni pionowych i skośnych, płukanie prowadzić od góry do dołu:
Wpływ temperatury na skuteczność techniki pianowej:
•
Ogrzanie powierzchni (np. wewnętrzne powierzchnie komór wędzarniczych, frytownic,
kotłów warzelnych itp.);
•
Stosowanie ogrzanej wody do płukania wstępnego i spłukiwania piany.
•
Przy zabrudzeniach tłuszczowych wskazanym jest, aby temperatura tej wody była wyższa
od temperatury topnienia tłuszczów (np. w zakładach przetwórstwa mięsnego temperatura
wody do płukania powinna być nie niższa niż 60
o
C);
•
Stosowanie podgrzanych roztworów środków myjących lub dezynfekujących (tzn.
sporządzonych z koncentratu i podgrzanej wody).
Technika pianowa - zalety
•
ekonomiczność:
Z 2 kg skoncentrowanego środka myjącego lub dezynfekującego, 48 dm
3
wody i 450 dm
3
powietrza można wytworzyć 500 dm
3
piany.
Taka ilość piany wystarcza na pokrycie ok. 100 m
2
powierzchni warstwą piany o grubości 0,5
cm.
•
ekologiczność:
Mały jednostkowy rozchód środków myjących i dezynfekujących oznacza małą zawartość
środków w powstających ściekach.
•
skuteczność i efektywność:
Wynikająca z przedłużonego czasu kontaktu środka myjącego (myjąco-dezynfekującego lub
dezynfekującego) z zabrudzeniami.
Jest to łatwe do zauważenia zwłaszcza na powierzchniach pionowych i skośnych. Niespieniona
ciecz szybko spływa z takich powierzchni.
Natomiast odpowiednio stabilna piana “przykleja się” do nich, uwalniając jednak stopniowo
nowe porcje roztworu myjącego (lub dezynfekującego).
W ten sposób przy myciu (lub dezynfekcji) pianowym powierzchnia pokryta jest przez dłuższy
czas ciągłym, stale odnawianym filmem roztworu myjącego (lub dezynfekującego).
•
dokładność:
Dzięki łatwości wzrokowego rozróżnienia powierzchni poddanych działaniu piany lub
wymagających spłukania, nie istnieje możliwość niestarannego i niedokładnego
przeprowadzenia procesu mycia lub dezynfekcji.
•
brak niszczącego działania mechanicznego:
Z uwagi na stosowane niskie ciśnienie (0,4-0,6 MPa) strumień piany nie oddziałuje niekorzystnie
mechanicznie na myte (lub dezynfekowane) podłoże jak ma to miejsce podczas mycia
wysokociśnieniowego (lub dezynfekcji parą wodną).
•
mała uciążliwość dla robotników:
Związana z małą (w porównaniu do mycia wysokociśnieniowego lub dezynfekcji parą wodną)
siłą odrzutu lancy i niewielką hałaśliwością pracy całego urządzenia.
•
praktycznie pomijalne tworzenie się aerozolu:
Zarówno środka myjącego (lub dezynfekującego) jak i usuwanego zabrudzenia.
Aerozole te, tworzące się szczególnie efektywnie podczas mycia wysokociśnieniowego,
przemieszczają się w sposób niekontrolowany. Mogą oddziaływać niekorzystnie na
pracowników i instalacje produkcyjne. Mogą też być przyczyną wtórnych skażeń i zakażeń.
Przy pianowej metodzie mycia (lub dezynfekcji) takie zagrożenia nie występują.
Technika pianowa - zastosowania
•
mycie (mycie połączone z dezynfekcją, dezynfekcja) ścian i sufitów pomieszczeń
produkcyjnych, inwentarskich i magazynowych;
•
mycie (mycie połączone z dezynfekcją, dezynfekcja) instalacji i urządzeń produkcyjnych
(komory wędzarnicze, frytownice, transportery taśmowe i łańcuchowe itp.);
•
mycie elewacji budynków;
•
mycie środków transportu (wagony i parowozy, samochody, cysterny itp.);
•
odtłuszczanie powierzchni dużych konstrukcji metalowych przed malowaniem (zbiorniki,
rurociągi, konstrukcje ażurowe itp.).