Higiena produkcji żywności
Wykład 4
Dezynfekcja i uzdatnianie wody
Dezynfekcja wody:
Pomimo na ogół wysokiej jakości wody stosowanej do produkcji żywności istnieje konieczność
jej dezynfekcji, stosowane w takich przypadkach chlorowanie obniża smak wody i
wprowadza dodatkowe niekorzystne chlorowe pochodne.
Metody:
- Chlorowanie
- Ozonowanie
- Ditlenek chloru
- Promieniowanie UV
- Ogrzewanie
- Odwrócona osmoza
- Ultradz
więki
Chlorowanie wody:
Chlorowanie wody prowadzi siÄ™ przez dozowanie wody chlorowej.
Zachodzą wtedy następujące reakcje:
Cl2 + H2O ®ð HClO + HCl
HClO ®ð H+ + OCl-
Jon OCl- jest aktywnym środkiem utleniającym i dezynfekcyjnym.
Dawka chloru dla wody o przeciętnych własnościach wynosi 0,3-1 mg/dm3.
Ditlenek chloru:
To związek o silniejszych właściwościach bakteriobójczych aniżeli chlor.
Ditlenek chloru ma też taką przewagę nad chlorem, że nie jest tak przykry w smaku i zapachu.
Stosuje się go w ilości 0,5g/m3, podczas gdy chloru należy dodawać nawet 1,0 g/1 m3 wody.
Promieniowanie UV:
Zakres - w szczególności o długości fali od 254 do 265 nm. Wnika ono w strukturę DNA
komórek i powoduje zmiany prowadzące do śmierci drobnoustrojów.
Dezynfekcja UV eliminuje chlorowanie wody.
Szeroko stosowana na do dezynfekcji wody bez użycia temperatury i chemikaliów.
Do dezynfekcji wody na potrzeby technologiczne, do mycia opakowań i butelek, maszyn w
zakładach spożywczych.
Zastępuje pasteryzację wody, przy kilkunastokrotnie niższych kosztach.
Umożliwia rezygnację z chlorowania lub kilkukrotne zmniejszenie ilości dozowanego chloru.
Służy do destrukcji ozonu po ozonowaniu wody.
Ozonowanie wody:
Ozon jest najsilniejszym utleniaczem ze wszystkich używanych środków dezynfekujących
stosowanych do uzdatniania wody.
Jego stosowanie jest najpewniejszym sposobem uzyskania wody pozbawionej bakterii i wirusów.
Ozon, O3, jest trójatomową odmianą alotropową tlenu.
W atmosferze ziemskiej występuje w śladowych ilościach (6-10%) i dopiero w wyższych
warstwach jego stężenie wzrasta.
Metoda ta składa się z dwóch faz:
I-sza - wytwarzania ozonu w specjalnych aparatach w wyniku sztucznie wywołanych wyładowań
elektrycznych w przepływającym przez nie suchym powietrzu.
Ozon można otrzymać w aparatach zwanych ozonizatorami przez działanie wyładowaniem
koronowym wysokiego napięcia na tlen gazowy.
Również naświetlanie tlenu gazowego promieniami ultrafioletowymi (poniżej 190 nm) powoduje
utworzenie ozonu.
II-ga faza - związana z dokładnym wymieszaniem ozonu z wodą dezynfekowaną.
Po zdezynfekowaniu wody ozonem w efekcie uzyskujemy wodÄ™ bakteriologicznie czystÄ…, o
przyjemnym i orzez
wiajÄ…cym smaku.
Woda mieszana jest z ozonem w mieszalnikach eżektorowych i nasycona przepływa przez
kolumnÄ™ kontaktowÄ…, gdzie zachodzi proces dezynfekcji.
Zużycie ozonu wynosi 0,6-4 mg/m3, czas kontaktu z wodą - ok. 10 min.
CzÄ…steczka ozonu ulega rozkÅ‚adowi tworzÄ…c tlen atomowy: O3 ®ð O2 + O
Tlen atomowy jest silnym środkiem utleniającym i bakteriobójczym.
Biofilmy
y
ródłem zanieczyszczenia mikrobiologicznego produktu może być biofilm tj. cienka błona typu
polisacharydowego zawierająca namnażające się drobnoustroje, tworząca się w
urządzeniach produkcyjnych i bardzo trudna do usunięcia normalnie stosowanymi
sposobami mycia i dezynfekcji.
Etapy powstawania biofilmu:
przywarcie bakterii do powierzchni urzÄ…dzenia,
·ð Wytworzenie przez bakterie warstewki polisacharydu o dużej przyczepnoÅ›ci o nazwie
glikokaliks,
·ð Utwardzenie glikokaliksu jonami wapnia z wody, nadajÄ…ce bÅ‚onie odporność
mechanicznÄ… i chemicznÄ….
Proces powstawania biofilmu trwa w sprzyjajÄ…cych warunkach ok. 8 godz.
Aby zapobiec powstawaniu biofilmu należy przestrzegać dwóch głównych zasad:
·ð myć i dezynfekować linie bezpoÅ›rednio po zakoÅ„czeniu procesu produkcji,
·ð stosować, jeÅ›li to możliwe, wodÄ™ uzdatnionÄ…, pozbawionÄ… jonów wapnia.
Mycie i dezynfekcja opakowań
Rodzaje opakowań:
·ð szklane (butelki, sÅ‚oiki)
·ð metalowe (puszki, beczki, cylindry, konwie, kapsle, nakrÄ™tki, wieczka)
·ð z tworzyw sztucznych (butelki, beczki, skrzynki, Å‚ubianki, korki, nakrÄ™tki)
·ð drewniane (beczki, skrzynki)
Rodzaje opakowań:
·ð zwrotne (dostarczone od konsumentów)
·ð nowe, dostarczone od producenta jako niejaÅ‚owe
Rodzaje opakowań:
·ð jednostkowe - ich mycie i dezynfekcja ma za zadanie usunąć drobnoustroje
i zanieczyszczenia fizyczne mogące obniżyć jakość i trwałość produktu oraz stanowiące
zagrożenie dla konsumenta.
·ð zbiorcze - ich mycie (lub przedmuchanie powietrzem w oczyszczarkach powietrznych) i
dezynfekcja poprawia ogólny stan czystości zakładu, ogranicza z
ródła zakażeń produktu
i opakowań jednostkowych.
Mycie i dezynfekcja opakowań jednostkowych:
Procesy mycia i dezynfekcji wszystkich rodzajów opakowań jednostkowych powinny być
zautomatyzowane i powinny zapewniać czystość opakowań pod względem fizycznym,
chemicznym i mikrobiologicznym.
Powinny być zorganizowane tak, aby bezpośrednio po tym procesie opakowania były użyte do
napełnienia.
Przetrzymywanie opakowań po procesie mycia i dezynfekcji powoduje ponowne ich
zanieczyszczenie.
Przed myciem konieczna jest selekcja opakowań uszkodzonych zaś po umyciu i dezynfekcji
wizualna ocena skuteczności mycia (jeśli jest to możliwe).
Typy urządzeń do opakowań szklanych:
1. natryskowy
2. natryskowo-zanurzeniowy (inaczej: namaczalnikowo-natryskowy, natryskowo-kÄ…pielowy)
3. zanurzeniowy
Typ natryskowy:
Najczęściej spotykane sekcje:
1. Nakładanie butelek
2. Wstępny natrysk wodą 35-40oC (2-5 minut)
3. Natryskiwanie 1-2% roztworem Å‚ugu 55-65oC
4. Płukanie ciepłą wodą 50-60oC (~2 minuty)
5. PÅ‚ukanie zimnÄ… wodÄ… 10-15oC (~2 minuty)
6. Ociekanie butelek
W niektórych myjkach jest także sekcja dezynfekcji.
Typ zanurzeniowy:
Najczęściej spotykane sekcje:
1. Nakładanie butelek
2. Moczenie w 1-2% roztworze Å‚ugu 55-60oC (6-10 minut)
3. Płukanie ciepłą wodą 50-55oC (~2 minuty)
4. PÅ‚ukanie (natrysk) zimnÄ… wodÄ… 10-15oC (~2 minuty)
5. Ociekanie butelek
W niektórych myjkach jest także sekcja dezynfekcji.
Typ zanurzeniowo-natryskowy:
Najczęściej spotykane sekcje:
1. Nakładanie butelek
2. Wstępny natrysk lub moczenie w wodzie o temp. 35-45oC (2-5 minut)
3. Moczenie w 1% roztworze Å‚ugu o temp. 55-60oC (2-5 minut)
4. Odmoczenie i spłukiwanie etykiet w 1% roztworze ługu o temp. 60oC (nie zawsze)
5. Moczenie w 1% roztworze Å‚ugu o temp. 70-75oC
6. Natryskiwanie używanym 0,8-1% roztworem ługu o temp. 80-85oC
7. Natryskiwanie świeżym 0,9-1,5% roztworem ługu o temp. 60-55oC
8. Płukanie ciepłą wodą o temp. 50-55oC (~2 minuty) w celu usunięcia resztek ługu
9. PÅ‚ukanie zimnÄ… wodÄ… 10-15oC
10. Ociekanie butelek
Niedomycie opakowań:
·ð zÅ‚Ä… pracÄ… myjarki
·ð zbyt rzadkÄ… zmianÄ… roztworów myjÄ…cych (majÄ… one swój kres zwilżalnoÅ›ci)
·ð nieprzestrzeganiem parametrów procesu mycia, np. temperatury, stężenia Å›rodków
myjÄ…cych.
Kontrolą stężeń środków myjących zajmuje się laboratorium  np. metodą miareczkowania
próbek roztworów pobieranych podczas pracy myjarki (np. co godzinę).
Prawidłowość pracy:
Dla prawidłowości i skuteczności pracy myjarki ważne jest utrzymywanie jej w czystości
zgodnie z instrukcją użytkowania (mycie i dezynfekcja samej maszyny).
UrzÄ…dzenia do mycia i dezynfekcji skrzynek (myjki tunelowe):
- natrysk wodÄ… zimnÄ…
- natrysk wodÄ… gorÄ…cÄ…
- natrysk ługiem 1,5%, około 55oC
- natrysk gorącą wodą płuczącą
- dezynfekcja środkiem chemicznym (niekoniecznie) i płukanie wodą
- osuszanie gorÄ…cym powietrzem
Mycie i dezynfekcja puszek:
- myjki natryskowe o konstrukcji zbliżonej do myjek do słoików (stosowane jest tylko niższe
ciśnienie wody natryskowej)
- suszenie strumieniem gorÄ…cego powietrza
Mycie i dezynfekcja wieczek metalowych:
Polega najczęściej na:
- kÄ…pieli w gorÄ…cej wodzie
lub:
- natrysku parÄ… wodnÄ…
Mycie i dezynfekcja beczek:
Sposób mycia i dezynfekcji zależy od rodzaju materiału z jakiego wykonane są beczki
- zależnie od rodzaju tworzywa i kształtu opakowania
- także w urządzeniach mechanicznych
Beczki drewniane (myjki rotacyjne):
·ð zewnÄ™trzny natrysk wodÄ… i mycie szczotkami
·ð czopowanie otworu dennego
·ð wewnÄ™trzne mycie gorÄ…cÄ… wodÄ… o temp. 60oC
·ð spÅ‚ukiwanie wnÄ™trza zimnÄ… wodÄ…
Beczki metalowe:
- (urządzenia automatyczne często sprzężone z urządzeniami do rozlewu)
Beczki z tworzyw sztucznych (np. PE):
- myjki szczotkowe
Mycie i dezynfekcja opakowań kartonowych wielowarstwowych:
Opakowania takie są najczęściej myte i dezynfekowane równocześnie z ich formowaniem, tuż
przed procesem napełniania.
Mycie i dezynfekcja odbywajÄ… siÄ™ przez:
·ð kÄ…piel lub natrysk perhydrolu,
·ð podwyższonÄ… temperaturÄ™,
·ð nadmuch gorÄ…cego powietrza,
·ð potraktowanie parÄ… wodnÄ…,
·ð promieniowanie UV.
Aseptyczny rozlew płynnych produktów
Schemat urządzenia do aseptycznego rozlewu płynów w woreczki foliowe
1. doprowadzenie produktu,
2. ciepłe powietrze,
3. formowanie rękawa folii,
4. zgrzewanie pionowe,
5. napełnianie,
6. roztwór H2O2,
7. zgrzewanie poziome,
8. filtr bakteriologiczny,
9. folia polietylenowa z rolki
Schemat urzÄ…dzenia do aseptycznego pakowania w opakowania kartonowe:
1. doprowadzenie opakowań, 2. opakowanie kartonowe,
3. strefa sterylizacji opakowań, 4. strefa napełniania opakowań,
5. strefa zgrzewania, 6. opakowanie zgrzane,
7. wlot sterylnego powietrza, 8. wlot produktu,
9. odprowadzenie zapakowanego produktu.