Higiena produkcji żywności
Dr inż. Małgorzata Ziarno

Zagadnienia



Rodzaje zanieczyszczeń w przemyśle spożywczym



Środki myjące w przemyśle spożywczym



Metody dezynfekcji w przemyśle spożywczym



Techniki mycia i dezynfekcji w przemyśle spożywczym



Korozja w przemyśle spożywczym



Dezynfekcja wody w przemyśle spożywczym



Biofilmy w przemyśle spożywczym



Mycie i dezynfekcja opakowań



Kontrola procesów mycia i dezynfekcji



Czystość powietrza w przemyśle spożywczym



Prawodawstwo żywnościowe w zakresie higieny produkcji



Szczegółowe wymagania w zakresie higieny produkcji



Obowiązki i prawa pracownicze w zakresie higieny produkcji



System nadzoru sanitarnego nad produkcją żywności



Patogeny i zatrucia pokarmowe



Substancje decydujące o bezpieczeństwie żywności

Wykład 1
Rodzaje zanieczyszczeń w przemyśle spożywczym
chemiczne
fizyczne
biologiczne

1. białka
2. tłuszcze
3. węglowodany
4. zw. mineralne
5. mieszane
6. kamień wodny

Są to



resztki surowców, półproduktów lub produktów



różne substancje osadzone przypadkowo (kurz, pył)



drobnoustroje

Istotne cechy zanieczyszczeń



wielkość cząsteczek



lepkość



napięcie powierzchniowe



rozpuszczalność



reaktywność chemiczna

Drobnoustroje



adsorpcji ulegają drobnoustroje żywe



im ich więcej tym trudniej je usunąć



adsorpcja zachodzi w różnych stanach wzrostu drobnoustrojów – najsilniej w fazie log i
fazie stacjonarnej



im temperatura bliższa temperatury pokojowej tym silniejsza adsorpcja

Adsorpcja drobnoustrojów do powierzchni zależy od



rodzaju drobnoustrojów (a nawet gatunku bakterii, pleśni, drożdży)



rodzaju powierzchni (gładkość, porowatość)



fazy wzrostu i liczby drobnoustrojów



czasu kontaktu z powierzchnią



temperatury, pH, stężenia elektrolitów

Adsorpcja zanieczyszczeń



fizyczna – w odniesieniu do ciał stałych nazywa się adhezją (przyczepnością), w

odniesieniu do płynów nazywa się zwilżalnością. Może być jedno- lub
wielocząsteczkowa. Powodowana jest przez siły Van der Waalsa, które są na tyle słabe,
że można je łatwo przezwyciężyć.



chemiczna – często jest to adsorpcja nieodwracalna. W przemyśle nie dopuszcza się do

powstawania tego rodzaju związania zabrudzenia do powierzchni poprzez dobór
odpowiednich materiałów, z których wykonane są powierzchnie kontaktujące się z
żywnością

Każde mycie stanowi kombinację działania:



energii mechanicznej



środka myjącego

Celem tej operacji jest uzyskanie czystości całkowitej pod względem wizualnym.

Ogólne reguły mycia



poprzedzone dokładnym spłukaniem wodą resztek artykułów spożywczych i
zanieczyszczeń.



po umyciu zabrudzenia nie mogą być widoczne gołym okiem.



przewody instalacji myć w obiegu zamkniętym z użyciem środków myjących, pod
ciśnieniem, w określonym czasie. W razie potrzeby również po rozmontowaniu, ze
szczególnym uwzględnieniem złączy i kolanek.

Czynniki decydujące o skuteczności mycia



dobór właściwego środka myjącego



optymalne stężenie środka myjącego



temperatura roztworu myjącego



czas działania środka myjącego



zastosowana metoda mycia



rodzaj zanieczyszczenia



rodzaju powierzchni

- dobór właściwego środka myjącego
zależnie od rodzaju powierzchni urządzeń i rodzaju zabrudzenia.

- optymalne stężenie środka myjącego
nie ma sensu stosować stężeń większych od optymalnego (nie daje to poprawy skuteczności, a

zwiększa koszty). Roztwór środka myjącego może być stosowany przez pewien określony
czas, jednak na skutek gromadzenia się zanieczyszczeń traci on aktywność.

- temperatura roztworu myjącego
optymalna temperatura zależy od rodzaju powierzchni i trwałości środka myjącego w danej temp.
Podwyższona temperatura wzmaga działanie czyszczące.
wzrost temp. o 10

o

C = 2-krotnie szybsza reakcja

- czas działania środka myjącego
jest funkcją stężenia i temperatury.
Niekiedy konieczny jest etap namakania (przy silnym zabrudzeniu).

- zastosowana metoda mycia
Mycie: ręczne, mechaniczne.
Zależy od rodzaju powierzchni urządzeń i rodzaju zabrudzenia.

- rodzaj zanieczyszczenia
najtrudniej usuwalne są „stare” zanieczyszczenia.

- rodzaj powierzchni
najłatwiej usuwać zanieczyszczenia z powierzchni wykonanych ze stali kwasoodpornej i szkła,

najtrudniej z powierzchni wykonanych ze stopów Cu, Ni, polietylenowych, PCV.

Procesy zachodzące podczas mycia



zwilżanie – oderwanie zanieczyszczenia od powierzchni



dyspersja – rozdrobnienie cząsteczek brudu



zawieszenie cząsteczek brudu w roztworze myjącym - stworzenia uwodnionych otoczek
na cząsteczkach brudu i uniemożliwieniu powstawania agregatów zanieczyszczeń na
mytych powierzchniach



emulgowanie tłuszczu – rozrywanie kuleczek tłuszczu
i rozpuszczanie tłuszczu



peptyzacja białek – pęcznienie cząsteczek białek, potem rozerwanie wiązań peptydowych



rozpuszczenie związków mineralnych

Środki myjące
Są to pojedyncze substancje chemiczne lub mieszaniny takich substancji.
Stosowane są w roztworach wodnych, przy stężeniu zapewniającym prawidłowe (skuteczne)

mycie aparatury i sprzętu, bez szkodliwego oddziaływania na zdrowie osób
przeprowadzających proces mycia.

Rodzaje środków myjących



mydła



detergenty: anionowe, kationowe, niejonowe



zasady i sole: soda kaustyczna, węglan sodu, wodorowęglan sodu, fosforany,
polifosforany, krzemiany, metakrzemiany



kwasy nieorganiczne i organiczne

Podział środków myjących pod względem odczynu (pH)



kwaśne



obojętne



alkaliczne

Podział środków myjących z uwagi na obecność środków powierzchniowo czynnych



detergentowe



bezdetergentowe

Podział środków myjących z uwagi na zdolności pienienia



pianowe



niskopieniące



niepieniące

Preparaty myjące
Rodzaj (skład, receptura) preparatu myjącego dobierany jest do rodzaju zabrudzenia, zakażenia

oraz rodzaju mytej powierzchni.

Najczęściej w preparatach myjących jest kilka substancji wzajemnie się uzupełniających.

Preparat myjący może zawierać następujące składniki



woda



alkalia lub kwasy



środki powierzchniowo czynne



środki kompleksujące (redukujące twardość wody), np. EDTA, glukonian sodowy



utleniacze (pomocne przy usuwaniu białek i węglowodanowych, właściwości
wybielające)



zapobiegające korozji



ścierające (np. w środkach do szorowania)



inne: barwniki, kompozycje zapachowe, dodatki konserwujące, modyfikatory reologiczne
itp.

Woda
Niekiedy stosowana sama:
•

do spłukiwania grubych zanieczyszczeń

•

do namakania (na zimno lub ciepło)

•

do mycia pod ciśnieniem (niekiedy)

•

do końcowego spłukiwania

•

nigdy do właściwego mycia !

Pożądana jest woda miękka. Duża twardość wody powoduje straty środków myjących, gdyż

tworzą się nierozpuszczalne sole Mg i Ca.

O parametrach wody pitnej.
Zabezpieczona przed zanieczyszczeniem. Badana okresowo.

Mydła
Są substancjami aktywnymi powierzchniowo.
Wady mydeł:
•

drogie i niewygodne w użyciu ze względu na stałą postać

•

w wodzie tworzą się nierozpuszczalne mydła wapniowe i magnezowe

•

brak własności zabójczych dla drobnoustrojów

•

w wodzie zakwaszonej ulegają rozkładowi z wydzieleniem na powierzchni wolnych
kwasów tłuszczowych.

Związki powierzchniowo czynne (detergenty)
Są to substancje syntetyczne o dobrej rozpuszczalności w zimnej i ciepłej wodzie, nie tworzą

nierozpuszczalnych mydeł.

Zachowują skuteczność także w wodzie twardej.
Po rozpuszczeniu w wodzie cząsteczki detergentów gromadzą się na granicy faz, obniżają

napięcie powierzchniowe rozpuszczalnika i tym samym zwiększając zwilżalność mytej
powierzchni.

Ze względu na charakter chemiczny grupy polarnej rozróżnia się detergenty



detergenty anionowe - aktywny jon w roztworze ma ładunek ujemny. Są najczęściej

stosowane.



detergenty kationowe - mają dodatnie ładunki aktywnych jonów w roztworach wodnych.

Mają właściwości dezynfekujące.



detergenty niejonowe - nie dysocjują w roztworach wodnych. Nie pienią się.

Środki alkaliczne (zasady i sole)
•

dobra rozpuszczalność w wodzie

•

dobre właściwości emulgujące i myjące

•

zdolne do rozpuszczania zanieczyszczeń białkowych, zmydlania tłuszczów

Są to:
Zasada sodowa i węglany sodu (NaOH, Na

2

CO

3

*10 H

2

O, Na

2

CO

3

*H

2

O, Na

2

CO

3

, NaHCO

3

),

Fosforany i pirofosforany (Na

3

PO

4

*12H

2

O, NaPO

3

, (NaPO

3

)

6

, Na

6

P

4

O

13

, Na

6

P

3

O

10

, Na

4

P

3

O

3

),

Krzemiany (Na

2

SiO

5

, Na

2

Si

4

O

9

, Na

2

SiO

3

*5H

2

O, Na

2

SiO

3

*9H

2

O).

Soda kaustyczna (95 - 98% NaOH)



słabo rozpuszcza osady mineralne



działa zabójczo na drobnoustroje (na przetrwalniki tylko w podwyższonej temperaturze
65-70

o

C)



podwyższona temperatura wzmaga działanie myjące i zabójcze na drobnoustroje



silne działanie korodujące na aluminium, żeliwo, cynk



działanie drażniące na skórę i układ oddechowy



stosowana pojedynczo



dodatek ługu zmiękcza wodę stosowaną do mycia



do mycia stali w systemie CIP (0,5-2,0% NaOH)



do prania i mycia fartuchów, rękawic gumowych itp.

Węglan sodowy (Na

2

CO

3

):



słabe działanie zabójcze na drobnoustroje, nie niszczy przetrwalników



działanie buforujące – wpływa na zachowanie alkaliczności środków myjących



koroduje aluminium



stosowany pojedynczo

Fosforany i polifosforany:



zmiękczają wodę (wiążą Ca i Mg)



działają emulgująco i zawieszają cząstki brudu

Krzemiany:



dobre właściwości zwilżające



nie są powierzchniowo czynne



nieznaczne właściwości zabójcze na drobnoustroje



nie są stosowane osobno



mniej korodujące niż soda kaustyczna

Metakrzemian sodu (szkło wodne):



dobre właściwości zwilżające



stosowane jako czynnik przeciwkorozyjny



brak silnych właściwości zabójczych na drobnoustroje



stosowany razem z polifosforanem sodu, gdy woda do mycia jest zbyt twarda

Kwasy
Zwykle mają właściwości korodujące, głównie kwasy mineralne.
Główne działanie: rozpuszczalnie osadu mineralnego (kamień kotłowy, mleczny).
Stosowane stężenia: 0,2-1,0%.
Stosowane na przemian ze środkami alkalicznymi, z którymi uzupełniają się (np. w przemyśle

mleczarskim).

Roztwory silnych kwasów wykazują silniejsze działanie zabójcze na drobnoustroje niż środki

alkaliczne.

Kwasy mineralne



Azotowy HNO

3



Fosforowy H

3

PO

4



Siarkowy H

2

SO

4



Solny HCl



Fluorowy HF

Kwasy organiczne



glukonowy



mlekowy



octowy



winowy



sulfaminowy (amidosulfonowy)



cytrynowy

słabsze działanie korodujące niż kwasów nieorganicznych

Kwas azotowy (HNO

3

)



stosowane stężenie 1-2%, w temperaturze 60

o

C - do mycia urządzeń ze stali

kwasoodpornej i aluminium



rozpuszcza osady mineralne



silne działanie zabójcze na drobnoustroje



niszczy gumowe elementy urządzeń



woda stosowana do przygotowania roztworu tego kwasu powinna mieć poniżej 50 ppm

wolnego chloru ze względu na działanie korodujące Cl

-

Kwas siarkowy (H

2

SO

4

) i kwas solny (HCl):



silne właściwości korodujące stal



stosowane rzadko

Ocena zdolności myjącej zasadniczych składników środków myjących w odniesieniu do
najczęściej spotykanych składników zabrudzeń



Czyszczenie kwasem jest zazwyczaj stosowane w zbiornikach lub liniach

technologicznych, w których powstał osad mineralny albo był wykorzystywany CO

2

.



Ług sodowy jest używany do rurociągów, mycia opakowań i czyszczenia zbiorników w
celu usunięcia materiału białkowego.

Przykłady handlowych środków myjących



Preparaty handlowe są głównie koncentratami pozwalającymi na uzyskanie dużej ilości
roztworu roboczego.



Oszczędne użycie takich środków pozwala na wyeliminowanie konieczności
magazynowania dużej ich ilości oraz zmniejszenie kosztów.



Proste związki chemiczne:
- Kwas azotowy 65 %
- Kwas azotowy min. 52 %
- Sodu wodorotlenek