АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Тема 1.3 Бактериологические основы стерилизации оборудования

Стерилизацию оборудования проводят для асептического хранения промышленностсрильного консервированного продукта. Стерилизация оборудования линии асептического консервирования в значительной мере базируется на одновременном удалении и инактивации микроорганизмов, находящихся на внутренней поверхности оборудования и в заполняющем его воздушном пространстве. Стерилизация линии асептического консервирования неотделима от ее санитарной обработки. При этом конечный результат - промышленная стерильность линии - достигается не только общепринятыми способами (стерилизацией влажным паром под давлением, перегретым паром, перегретой водой), но и использованием детергентов и химических препаратов, обладающих антимикробным действием.

Выбор стерилизующих средств зависит от конструктивных особенностей оборудования. Для стерилизации продуктопроводов используют влажный пар или воду под давлением при температурах около 120° С, для камер с наполнительными и закаточными -машинами - перегретый пар при 260-315° С, для резервуаров хранилищ вместимостью до 100 м³- комбинированную обработку химическими препаратами и влажным паром под давлением 0,05 - 0,07 МПа, вместимостью более 100 м³ - химические препараты. Из химических средств стерилизации практическое применение нашли йодофоры и препараты, содержащие надуксусную кислоту. В литературе указывается на возможность применения для стерилизации оборудования и тары на линиях асептического консервирования окиси этилена.

Требования, предъявляемые к микробиологическому состоянию линии асептического консервирования, зависят от типа консервируемого продукта. При выборе средств и параметров стерилизации линии учитывают активную кислотность и рецептуру того продукта, который предстоит консервировать. Стерилиза­ция оборудования, предназначенного для фасовки, хранения и транспортировки промышленно-стерильных продуктов, должна гарантировать гибель определенного числа микроорганизмов, представляющих опасность для доброкачественности консервируемого продукта. Видовая устойчивость микроорганизмов к различным химическим препаратам и к термическому воздействию неоднозначна. Например, повышенной устойчивостью к антимикробным препаратам, используемым на линиях асептического консервирования, обладают споры относительно термочувствительного вида микроорганизма Вас. polymyxa. Стерилизация оборудования, предназначенного для асептического консервирования низко- и среднекислотных продуктов, должна уничтожить микроорганизмы, устойчивые к воздействию нагревания и химических препаратов.

Кроме уничтожения микроорганизмов, вызывающих порчу продукта, стерилизация должна исключить возможность заражения консервированного продукта микроорганизмами, опасными для здоровья человека, и в первую очередь предохранить продукты от попадания в них возбудителей ботулизма.

Стерилизация оборудования, предназначенного для консервирования концентрированных продуктов переработки томатов (томатной пасты и пюре, содержащих более 12% сухих веществ), должна обеспечивать гибель определенного числа дрожжей, rue сеней, вегетативных форм бактерий (в том числе молочнокислых микроорганизмов) и спор тех мезофильных клостридий, которые могут вызвать порчу томатопродуктов.

На линии для консервирования томатного сока, кроме того, не должно быть возбудителей ботулизма.

При стерилизации оборудования, предназначенного для асептического консервирования продуктов переработки плодов и ягод (соки, пюре и др.). Основное внимание обращают на отсутствие дрожжей, плесеней, вегетативных форм бактерий. При переработке слабокислых сортов яблок, груш и других плодов обращают внимание на отсутствие на линии газообразующих бацилл типа В. polymyxa, В. macerans и их спор. При консервировании продуктов из абрикосов, имеющих рН>3,8, так же как при консервировании низкокислотных продуктов с рН>4,2, линию асептического консервирования подготавливают к работе по режимам, гарантирующим гибель возбудителей ботулизма.

Эффективность действия разнообразных химических и физических средств стерилизации на различные виды микроорганизмов неоднозначна. Наиболее важный критерий эффективности стерилизующих средств - их спороцидная активность. Но она не всегда коррелирует с фунгицидной активностью и способностью вызывать гибель дрожжей. Спороцидная и бактерицидная активность стерилизующих средств по отношению к различным микробам также различна. Споры микроорганизмов, не устойчивые к влажному нагреванию, могут быть устойчивыми к сухому нагреванию; вегетативные формы бактерий, не устойчивые к нагреванию, могут быть устойчивы к стерилизации окисью этилена и другими химическими средствами. Поэтому при разработке режимов стерилизации оборудования линий асептического консервирования учитывают специфичность видовой устойчивости микроорганизмов к химическим и физическим средствам стерилизации.

Уничтожение и удаление всех микроорганизмов, загрязняющих линию асептического консервирования, т.е. абсолютная стерильность поверхности оборудования и воздушного пространства, на практике недостижима. Эффективность стерилизации разнообразных объектов в настоящее время принято выражать через вероятность выживаемости микроорганизма, представляющего опасность для здоровья человека или вызывающего нежелательные изменения в стерилизуемом продукте. Если в результате стерилизации линии асептического консервирования эта вероятность доведена до такого минимального уровня, при котором исключается вторичное обсеменение продукта этими микроорганизмами, то считают, что состояние линии отвечает требованиям промышленной стерильности.

Параметры стерилизации оборудования рассчитывают исходя из микробиальной обсемененности стерилизуемой поверхности оборудования и вероятности выживания микроорганизмов, вызывающих, порчу консервированного продукта. Вероятность выживания выбирают исходя из экономической целесообразности материальных затрат па стерилизацию и недопустимости бактериологического брака выше предела, определяемого экономическими соображениями.

Разработка параметров стерилизации оборудования включает несколько этапов:

выбор антимикробных средств и их параметров: температуры, давления, концентрации;

расчет продолжительности воздействия антимикробного средства, обеспечивающей промышленную стерильность оборудования;

отработка способа вывода линии или отдельных ее систем на стерилизационный режим с одновременной корректировкой расчетных параметров стерилизации;

производственная проверка рекомендуемых параметров стерилизации;

разработка нормативно-технического документа на стерилизацию и методов контроля промышленной стерильности оборудования.

Выбор антимикробных средств и препаратов зависит не только от их антимикробной активности, но и от технических возможностей использования, в том числе от устойчивости оборудования к вакуумированию и повышенному давлению, к воздействию нагревания, коррозии. Температура и давление пара, концентрация, скорость поступления жидких и газообразных антимикробных средств должны находиться в пределах, обеспечивающих надлежащую степень гибели микроорганизмов.

При сухом и влажном нагревании микроорганизмы погибают тем быстрее, чем выше температура стерилизации. Практически температура стерилизации перегретым паром лимитируется устойчивостью обрабатываемой поверхности к нагреванию и возможностями разгерметизации линии вследствие неравномерного-. прогрева деталей оборудования, выполненного из материалов с ' различным коэффициентом теплового расширения. Повышение температуры влажного нагревания под давлением ограничивается, кроме того, критическим пределом давления, установленным для эксплуатируемого оборудования. Температурный коэффициент (Q₁₀) летального действия нагревания на микроорганизмы может достигать 10-200. Эффективность антимикробного - действия химических средств также зависит от температуры, но эта зависимость имеет более сложный характер. Губительное действие химических препаратов на микробную клетку определяется для многих веществ скоростью диссоциации молекул и диффузией их в микробную клетку. Существует минимальный температурный предел, ниже которого эти процессы протекают настолько замедленно, что препараты могут терять антимикробные свойства. При температурах ниже 20°С антимикробную активность в практически приемлемых пределах сохраняет только большинство хлорных препаратов. Щелочные препараты, в частности NaOH, мало эффективны при температурах ниже 40° С. Их спороцидная активность существенно увеличивается с повышением температуры в интервале 50-85° С. Температурный коэффициент антимикробной активности большинства химических препаратов (хлорных, окиси этилена и др.) составляет 1,5-3,7, что соответствует Q₁₀, характерному для обычных химических реакций в биологических объектах. Температурный максимум использования антимикробных химических средств лимитируется возможным при нагревании разрушением активно действующего на микробы вещества (йодофоры), понижением его растворимости (например, хлора), нарушением оптимального для диффузии препарата в микробную клетку соотношения температуры и относительной влажности (окись этилена).

Концентрация антимикробных химических средств в определенных пределах влияет на выживаемость микроорганизмов. Обычно, но не всегда, наблюдается экспоненциальная обратная зависимость между концентрацией антимикробных химических средств и количеством выживших клеток. Для выбора оптимального значения концентрации стерилизующего средства используют кривые выживаемости микроорганизмов. Концентрация препарата должна обеспечивать надлежащую степень гибели микроорганизмов в приемлемое для производства время и не превышать величины, выше которой увеличение концентрации препарата не приводит к существенному росту его антимикробной активности. Например, из полученных Эрмстом и Дейлом в 1968 г. термохимических кривых выживаемости спор В. subtilis var. niger при действии окиси этилена вытекает, что при 37° С повышение концентрации окиси этилена от 440 до 1580 мг/л не оказывает влияния на скорость гибели микроорганизмов. Влияние концентрации химических соединений на скорость гибели микроорганизмов может отражать концентрационный коэффициент (в узком диапазоне концентраций). Его получают из равенства

где n - концентрационный коэффициент;

- время, необходимое для гибели тест-культур микроорганизма;

С - концентрация антимикробного вещества.

Основные параметры антимикробных средств определяются не только эффективностью их действия на микроорганизмы, но и физико-химическими свойствами препаратов, а также техникой безопасности и имеющимися на линии условиями для удаления остаточных количеств химических веществ.

Для расчета продолжительности стерилизации оборудования используют лабораторные экспериментальные данные по кинетике выживаемости микроорганизмов, устойчивых к антимикробному средству и способных вызвать порчу консервированного продукта. Для испытания спороцидного действия влажного пара под давлением в качестве тест-культур рекомендуется использовать В. stearothermophilus (или Б. aerotherrnophilus) и Сl. sporogenes 25 (или гнилостный анаэроб 3679); для перегретого пара - В. polymyxa; для антимикробных химических средств - также В. polymyxa и, кроме того, В. subtilis varniger. Бактерицидное действие препаратов в медицинской практике обычно проверяют на стафилококках. Выбор тест-культур применительно к подбору средств и параметров стерилизации оборудования для асептического консервирования плодоовощных консервов имеет особенность, которая заключается в необходимости проверки эффективности летального действия препаратов на плесени и дрожжи.

Кинетические данные о гибели микроорганизмов получают в экспериментах с биологическими тестами, т.е. с тест-культурами, нанесенными на пластинки обычно размером 5x5 см², изготовленные из материалов (нержавеющая сталь, фторопласт, пищевая резина, стекло, металл с защитными покрытиями на базе эпоксидных и других смол, белая жесть и т. п.), подлежащих стерилизации. Перед использованием пластинки моют и стерилизуют в воде под давлением (20-30 мин при 120° С). На стерильную поверхность пластинки наносят 10⁶- 10⁷ клеток тест-культуры микроорганизма, находящегося в стационарной фазе развития, или такое же число зрелых блестящих спор. Полученные биологические тесты подсушивают, до исчезновения видимой влаги (15-16 ч при 30° С) и обрабатывают с помощью исследуемого средства. Обработку биологических тестов влажным или перегретым паром проводят в модельном автоклаве, жидкими химическими препаратами - в эмалированных лотках или чашках Петри. В зависимости от предполагаемого способа обработки оборудования (стационар-нос заполнение, циркуляционная обработка с заданной скоростью движения, орошение под избыточным давлением) биологические тесты либо погружают в раствор соответствующего препарата, либо опрыскивают с определенной скоростью поступления струи на пластинку соответствующим количеством препарата так, чтобы во время орошения он полностью покрывал инфицированную поверхность пластинки. Обработку парами химических веществ или газом чаще всего проводят в стеклянных эксикаторах. Во всех случаях надо использовать температуры, которые будут созданы во время стерилизации оборудования в производстве и при постоянном давлении и (или) концентрации антимикробного средства. Растворы препаратов желательно готовить на воде, соответствующей по жесткости и рН воде, применяемой в производстве.

В процессе обработки через определенные интервалы времени биологические тесты извлекают (по 6 тестов на каждый интервал времени), отмывают от остатков химических препаратов в большом объеме стерильной воды (300-400 см³) и подвергают микробиологическому анализу. Для этого зараженную поверхность биологических тестов протирают слегка увлажненными ватными или марлевыми тампонами. Тампоны помещают в пробирку с бусами в 10 см³ воды или нейтрализатора испытуемого химического препарата. После 10-минутного встряхивания пробирки с тампоном из полученной в ней микробной взвеси приготавливают серию разведений и высевают их для подсчета числа выживших микроорганизмов на агаризованные питательные среды. Контролем служат аналогичные биологические тесты, обработанные вместо антимикробного средства стерильной водой. По результатам подсчета количества выживших микроорганизмов строят кривые выживаемости), в полулогарифмической или логарифмической системах координат. Систему координат выбирают таким образом, чтобы кривые выживаемости были выражены прямыми линиями. Из полулогарифмической прямой графически определяют величину D - время, необходимое для уменьшения числа клеток тест-культуры в 10 раз. Вместо D часто экспериментально определяют величину F - время, необходимое для гибели определенного числа клеток на пластинках. Продолжительность стерилизации, обеспечивающую гибель микроорганизмов в надлежащей степени, вычисляют из уравнения

где N_H - микробиальная нагрузка - число микроорганизмов, аналогичных тест-культуре, на всей стерилизуемой поверхности оборудования до начала стерилизации;

N_P - приемлемый уровень вероятности выживаемости - допустимое число этих микроорганизмов на той же поверхности оборудования после стерилизации.

Если определялась величина F, то необходимую продолжительность стерилизации вычисляют из уравнения

где N_п - число клеток тест-культуры на пластинках перед их обработкой;

N_к - число клеток тест-культуры па тех же пластинках после их обработки в течение F мин.

Микробиальную нагрузку рассчитывают исходя из количества соответствующего вида микроорганизма, остающегося на всей обрабатываемой поверхности оборудования после его санитарной обработки. Для повышения гарантии рекомендуемых параметров стерилизации нередко микробиальную нагрузку, используемую в расчетах режима стерилизации, увеличивают в 10 или даже в 100 раз. Вероятность выживания непатогенных микроорганизмов при стерилизации пищевых продуктов обычно принимают равной 10^-6, возбудителей ботулизма - 10^-12. При асептическом консервировании плодоовощных полуфабрикатов в крупных резервуарах-хранилищах допустимая вероятность выживаемости микробов возбудителей порчи продуктов может быть взята равной 10^-5 или 10^-4.

Полученные в лаборатории данные о необходимости продолжительности стерилизации корректируют на производстве при отработке способов стерилизации оборудования.

Наименее трудоемка и наиболее проста для технического исполнения стерилизация оборудования растворами химических средств. Стерилизация оборудования влажным паром или водой под давлением, перегретым паром, а также парами окиси этилена требует более сложной специальной технологической и контрольной аппаратуры, регулирующей и регистрирующей температуру, давление, относительную влажность и другие параметры, определяющие летальное действие нагревания или окиси этилена на микроорганизмы.

Корректировку продолжительности стерилизации проводят под усиленным контролем основных параметров стерилизации. Биологические тесты помещают в наиболее труднодоступные для стерилизации оборудования места. Тест-культуру можно наносить мазками на стерилизуемое оборудование. После нанесения мазков и (или) размещения биологических тестов линию герметизируют и стерилизуют при заданных параметрах температуры, концентрации и (или) давления и продолжительности.

При стерилизации оборудования, как и при его санитарной обработке, наименьший эффект достигается при заполнении линии стерилизующим средством без дополнительного перемешивания. Циркуляция стерилизующего средства повышает его эффективность. Применение моющих устройств для орошения внутренних поверхностей при их стерилизации химическими средствами также усиливает эффект обработки, но при этом не всегда удается сохранить герметичность линии, что ограничивает использование моющих устройств для распыления антимикробных химических препаратов. Расход антимикробных химических препаратов не должен быть меньше определенного количества, обеспечивающего его контакт с микроорганизмами на всей поверхности оборудования. Обычно это 200-500 см³ раствора на 1 м² поверхности. После окончания процесса стерилизации по намеченному режиму оборудование контролируют на уничтожение взятых тест-культур. Если на биологических тестах или в мазках, нанесенных на поверхность оборудования, микроорганизмы не обнаружены, то приступают к выработке опытной партии продуктов. По подобранному режиму стерилизуют линию и вырабатывают опытную партию продукта, по возможности в больших объемах (не менее 3 стационарных резервуаров по 25 м³ или 1000 банок потребительской тары).

В процессе отработки режимов стерилизации и при выработке опытных партий устанавливают точки и способы отбора проб для контроля промышленной стерильности оборудования. Опытную партию продукта, полученного методом асептического консервирования, выдерживают не менее 3 мес.

Во всех случаях способы санитарной обработки и стерилизации оборудования для асептического консервирования подбирают таким образом, чтобы на санитарную обработку и стерилизацию было затрачено минимальное количество воды, детергентов, химических антимикробных средств, пара, энергии и чтобы после простоя линии или разгерметизации стерилизация была бы по возможности непродолжительной.

Стерилизация оборудования паром. Стерилизация оборудования влажным или перегретым паром позволяет одновременно вытеснить из продуктопроводов, наполнительных и закаточных камер, резервуаров-хранилищ и из других элементов линии нестерильный воздух и создать асептические условия ее эксплуатации. При разработке параметров паровой стерилизации оборудования учитывают биологические особенности летального действия пара на микроорганизмы и способы подачи и распределения пара, от которых зависит степень нагрева рабочей поверхности оборудования.

Следует иметь в виду, что температура греющей среды пара может на протяжении всего процесса стерилизации существенно превышать температуру стерилизуемой поверхности.

При паровой стерилизации оборудования линий асептического консервирования и тары, предназначенной для фасовки консервированного продукта, пар непосредственно контактирует с рабочими поверхностями. Поступающий на линию пар должен быть свободен от масел, микроорганизмов идругих возможных загрязнений. Эффективность стерилизации паром зависит от материала и физического состояния обрабатываемой поверхности (полированная, гладкая, шероховатая, пористая).

Исследования термоустойчивости бактериальных спор при обработке паром показали, что эффект летального действия нагревания на микроорганизмы зависит от того, в каких условиях относительной влажности происходит нагревание. По данным Харнуява и других исследователей, при обработке водяными парами при 120° С спор В. stearothermophilus при активности воды a_w, равной I; 0,93; 0,77; 0,55; 0,21 и 0,00, величина D составляла соответственно 6,5; 16; 59; 180; 250 и 13 мин. Термоустойчивость бактериальной популяции в определенных пределах влажности тем выше, чем ниже ее относительная влажность (отношение давления паров раствора к упругости паров чистой воды, выраженное в процентах). Разными методами показано, что споры обладают наибольшей термоусгойчивостью в тех случаях, когда они частично, но не полностью высушены. Максимальная термоустойчивость спор обнаруживается при относительной влажности 30-40%. Вариации в термоустойчивости с изменением относительной влажности проявляются у бактерий, принадлежащих к различным видам, в различной степени. Это приводит к тому, что наблюдаемая при 100%-ной относительной влажности разница в термоустойчивости разных видов бактерий может сглаживаться, если их споры прогреты в частично высушенном состоянии. Так, например, термоустойчивость спор В. stearothermophilus в условиях, приближающихся к 100%-ной влажности, в 10⁴ раз выше термоустойчивости спор Cl. botulinum. Когда же относительная влажность спор понижается до 30%, термоустойчивость возбудителей ботулизма повышается значительно больше по сравнению с термоустойчивостью термофильных бацилл, и сопротивление обоих видов бактерий к нагреванию становится почти одинаковым. Максимальная термоустойчивость бактериальных спор в пределах 10-60% -ной относительной влажности может в 20 раз (В. stearothermophilus), в 2000 раз (В. subtilis) и даже в 3000 раз (В. megatherium) превышать термоустойчивость, наблюдаемую у этих же микроорганизмов при 100%-ной относительной влажности. Стерилизация влажным паром под давлением осуществляется, как правило, при 100%-ной относительной влажности.

При использовании в качестве стерилизующего агента перегретого пара условия стерилизации приближаются к сухому нагреванию. Данные для перегретого пара относятся к температуре стерилизуемой поверхности. Получены они для спор микроорганизмов, нанесенных на металлические крышки, которые обрабатывали в туннеле для стерилизации крышек в системе асептического консервирования Доула. Корреляция между летальным действием влажного и перегретого пара отсутствует. При изучении действия на микроорганизмы перегретого пара установлено, что с уменьшением концентрации микроорганизмов, подлежащих уничтожению, понижается летальный эффект паровой, обработки, т. е. более разведенная бактериальная суспензия устойчивее к нагреванию перегретым паром. Найдено также, что при воздействии на микроорганизмы инертных горячих газов с низким содержанием воды термоустойчивость микроорганизмов выше, чем при воздействии на них перегретого пара. Исходя из особенностей летального действия пара на микроорганизмы,, можно заключить, что увеличение степени насыщения конденсирующимися водяными парами до 60% и более повышает величину Q₁₀. Действительно было получено, что для Cl. botulinum Qm = ~10 для высокой относительной влажности и Q₁₀ = ~2 для 20%-ной относительной влажности.

Стерилизация влажным паром под давлением - наиболее распространенный и универсальный способ воздействия на микроорганизмы, приводящий к их гибели. Самыми устойчивыми формами микроорганизмов к нагреванию влажным паром являются бактериальные споры термофилов, самыми термочувствительными - дрожжи. Для стерилизации оборудования с целью уничтожения спор микроорганизмов требуется длительное нагревание поверхностей влажным паром; не менее 15 мин при 121° С, 3 мин при 132° С и 1,5 мин при 140° С. Устойчивость плесеней к нагреванию при непосредственном их контакте с влажным паром изучена недостаточно. Литературные данные по устойчивости плесеней к нагреванию в продуктах неоднозначны, некоторыми исследователями обнаружена возможность выживания плесеней после продолжительного нагревания при 120° С.

На линиях асептического консервирования жидких и пюре-образных плодово-ягодных и томатных полуфабрикатов типа А9-КСК, А9-КСИ, ТА-2А (ВНР/ модернизированная ВНИИКОП), ТА-ЗА (ВНР, модернизированная ВНИИКОП) и НРБ (реконструированная ВНИИКОП) стерилизация резервуаров-хранилищ достигается использованием влажного пара под давлением 50 кПа. Устойчивость микроорганизмов, нанесенных на металлические тесты с эпоксидным покрытием, к летальному действию влажного пара выше общепринятой: Оц₀ (мин) для Cl. bifcrmentans равняется 30, для As. fiavus - 13, для Cl. Pasteurianum-12, для L. Fermenti - 4 (по данным С. А. Николаевой и 3. С. Развожевской, 1977). На основании термоустойчивости микроорганизмов к влажному пару можно рассчитать продолжительность обработки, необходимую для получения стерильного оборудования, имеющего известную микробиальную нагрузку с заданным уровнем вероятности выживаемости. Так, для снижения обсемененности плесенью резервуаров с эпоксидным; покрытием, площадь внутренней поверхности которых составляет приблизительно 55 м², до 10~⁴ клеток на 1 см² при исходной обсемененности 10 клеток плесеней на 1 см² требуется пропарить резервуар паром при 110° С в течение 2 ч 20 мин.

Резервуары-хранилища, предназначенные для томатопродуктов, должны быть простерилнзованы по режимам, гарантирующим гибель не только дрожжей, плесеней и молочнокислых бактерий, но и спороносных микроорганизмов.

Основное затруднение, которое возникает при стерилизации' оборудования влажным паром под давлением, заключается в необходимости удаления воздуха из возможных очагов его застоя создающихся из-за сложной конфигурации некоторых деталей, оборудования. Воздух тяжелее пара (при 100° С плотность пара, составляет 0,598 мг/см³, воздуха - 0,946 мг/см³), это способствует созданию «воздушных подушек», стерилизация поверхности; под которыми практически не происходит. Застой воздуха может усиливаться вследствие неправильного монтажа резервуаров-хранилищ, не обеспечивающего расположение слива конденсата в самой низкой его точке. Проникновению пара мешают не только воздушные подушки, но и вода, присутствие которой требует дополнительных энергетических затрат для нагревания до заданной температуры стерилизации. Если есть уверенность в отсутствии воздуха, стерилизацию резервуаров-хранилищ влажным паром ведут по показаниям манометра, отсчитывая время начала стерилизации после достижения конденсатом температуры 95-98°С. При наличии воздуха такой контроль недостаточен, потому что при одном и том лее давлении температура греющей среды будет зависеть от соотношения в. ней воздуха и пара. Поэтому при установлении параметров стерилизации оборудования влажным паром на рабочей поверхности укрепляют термопары, позволяющие определить фактическую температуру обработки и уточнить параметры стерилизации в конкретных условиях эксплуатации линий.

Стерилизация влажным паром под давлением нашла применение при подготовке барабанов, бочек и фляг для фасовки в них в асептических условиях простерилизованного томатного пюре и фруктовых полуфабрикатов. Разработано несколько способов стерилизации барабанов, бочек и фляг. В системе асептического' консервирования «Фран-Рика» барабаны стерилизуют влажным паром с его принудительной конвекцией под давлением 106 кПа. Пар подается через сопло, опущенное непосредственно в барабан через наполнительное отверстие.

При подготовке для наполнения томатной пастой и фруктовым пюре барабанов в системе «Хемберт» их обрабатывают паром температурой 101 - 104°С в течение довольно длительного времени. Вначале барабан нагревают в камере потоком паpa, затем в следующей секции заполняют продуктом в асептических условиях и в третьей секции укупоривают крышкой, предварительно обработанной паром.

Стерилизация барабанов влажным паром под давлением. 70,3 кПа в автоклаве предусмотрена в системе «Черри-Баррел Корпорейшен». Эти барабаны предназначены для заполнения томатной пастой и фруктовым пюре.

При асептическом консервировании по системе HCF предусматривается также возможность стерилизации влажным паром под давлением камер с наполнительной и закаточной машинами. Стерилизация банок и крышек при этом производится также влажным паром под сравнительно высоким давлением.

Для стерилизации оборудования на линиях асептического консервирования используют не только влажный, но и перегретый пар. Иногда перегретый пар заменяют нагретым до необходимой температуры инертным неконденсирующимся газом, например азотом.

Тепло перегретого пара используется для стерилизации туннелей для банок, наполнительных и закаточных камер, банок и крышек на линии асептического консервирования системы Доула.

Эта линия предназначена для производства низкокислотных консервов в потребительской таре и поэтому требует наиболее жестких режимов санитарной обработки и стерилизации. Наполнение банок консервированным продуктом и их закатка на линии асептического консервирования системы Доула осуществляются в атмосфере перегретого пара. Перегретый пар подается в наполнительную и закаточную машины для поддержания стерильности при проведении соответствующих операций. Температуру перегретого пара в системе асептического консервирования Доула поддерживают на уровне 260-315,5° С. Стерильность крышек в туннеле может быть достигнута нагреванием их поверхности перегретым паром до 177° С и выше с последующей выдержкой при этой температуре не менее 1 мин или нагреванием крышек до 150° С и выдержкой их в этих условиях в течение 10 мин. Вода, находящаяся на поверхности оборудования, при соприкосновении с перегретым паром кипит, и до тех пор, пока она не перейдет полностью в паровую фазу, температура оборудования не превысит 100°С.

Эффективность летального действия перегретого пара снижается в присутствии на оборудовании органических загрязнений. Осадки, нагары, накипи, и другие загрязнения существенно увеличивают продолжительность стерилизации оборудования перегретым паром. Основные параметры стерилизации перегретым паром - температура и продолжительность его воздействия. Но температура перегретого пара не связана с количеством содержащейся в нем влаги, а это оказывает большое влияние на летальность процесса стерилизации перегретым паром. Отсюда вытекает необходимость контроля не только температуры перегретого пара, но и количества содержащейся в паре влаги.

Наиболее устойчивы к нагреванию перегретым паром бактериальные споры. Плесени и их споры по устойчивости к нагреванию перегретым паром занимают промежуточное положение между бактериальными спорами и вегетативными формами бактерий.

Для каждой единицы стерилизуемого оборудования экспериментальным путем подбирают температуру и продолжительность обработки перегретым паром, обеспечивающие сохранение промышленной стерильности консервируемого продукта.

Необходимость экспериментального подбора параметров стерилизации оборудования перегретым паром вытекает из того, чтобы он распространяется неравномерно. Неравномерность распространения перегретого пара связана с конструктивными особенностями оборудования и конфигурацией обрабатываемых поверхностей и зависит от наличия естественных конвекционных, токов и принудительной конвекции. При соприкосновении с перегретым паром холодные детали оборудования прогреваются, медленнее, чем при обработке их влажным паром. Это происходит потому, что количество тепла, отдаваемое перегретым паром при его охлаждении без конденсации, намного меньше из-за отсутствия скрытой теплоты, выделяемой при конденсации насыщенным паром. Вследствие трудностей расчета нагрева отдельных зон и деталей оборудования перегретым паром аналитически рассчитать продолжительность стерилизации линий асептического консервирования перегретым паром не представляется возможным. Поэтому параметры стерилизации оборудования перегретым паром определяют с помощью биологических тестов, размещаемых в различных местах стерилизуемой линии.
Модуль 2 Химические антимикробные средства и оборудование асептического консервирования

Тема 2.1 Применение химических антимикробных средств

Тема 2.2 Очистка воздуха от микроорганизмов

Тема 2.3 Оборудование для наполнения и хранения продуктов в асептических условиях

Тема 2.4 Оборудование для межоперационной транспортировки продуктов

Тема 2.5 Технология асептического консервирования плодоовощных продуктов

2.5.1 Термическая стерилизация продуктов

Тема 2.1 Применение химических антимикробных средств

Промышленная стерильность оборудования линий асептического консервирования плодоовощных продуктов может быть достигнута путем обработки его антимикробными химическими средствами, обладающими широким спектром антимикробного действия и. способными уменьшать количество микроорганизмов на обрабатываемой поверхности на несколько порядков. Об антимикробном действии щелочей указывалось ранее. К числу химических антимикробных средств, вызывающих гибель микроорганизмов, в том числе плесеней и бактериальных спор, относятся йод- и хлорсодержащие комплексы и перекисные соединения. На выбор химических средств, пригодных для стерилизации линий асептического консервирования, оказывают влияние антимикробная активность и физико-химическая характеристика препаратов, совместимость их с детергентами, предназначенными для очистки и мойки линии, качество имеющейся на производстве воды, способ применения и санитарно-гигиенические свойства, обусловливающие возможность использования препарата в пищевой промышленности.

Иодофоры. При дезинфекции и стерилизации воды, воздуха и разнообразных материалов хорошие результаты дают препараты, способные выделять свободный йод - J₂.

Чистый йод плохо растворяется в воде (0,03% при 20°С) и не стабилен в хранении. Поэтому на практике широкое распространение получили иодофоры, представляющие собой комплекс йода с веществами, являющимися его растворителями и носителями. При разведении водой иодофоры выделяют свободный йод, количество которого определяет их антимикробную активность. Интенсивность выделения свободного йода зависит от рН раствора (оптимальное значение рН 3-4). Обычными компонентами йодофоров являются пеионогенные поверхностно-активные вещества. Они не только способствуют растворению йода, но и повышают антимикробную активность йодофоров, увеличивают их стабильность в жесткой воде в широком диапазоне рН и придают препаратам детергентные свойства. Растворы йодофоров могут быть приготовлены на воде, содержащей ионы железа. Повышению антимикробной активности йодофоров способствует также введение в их состав кислоты и (или) веществ, обладающих буферным действием, способствующих созданию и поддержанию в рабочих растворах оптимального рН. Включение в иодофоры фосфорной кислоты понижает величину их рН настолько, что при разведении препаратов жесткой водой соли кальция и магния не выпадают в осадок. Благодаря фосфорной кислоте иодофоры способствуют очистке оборудования от водной накипи. Водные растворы йодофоров имеют коричневый цвет, интенсивность которого коррелирует с их антимикробной активностью. Это позволяет быстро приготовить рабочий раствор необходимой концентрации и визуально контролировать его остаточное количество в процессе использования. Желтый оттенок растворов сохраняется даже в присутствии нескольких миллиграммов свободного йода, иодофоры не вызывают коррозии оборудования (кроме изготовленного из серебра), они могут быть использованы для стерилизации тары из алюминия. Иодофоры не влияют на вкус, запах и внешний вид продуктов, перерабатываемых на продезинфицированном или простерилизованном ими оборудовании.

Иодофоры применяют в медицине и в пищевой промышленности. Хорошие смачивающие свойства обеспечивают их контакт с микроорганизмами на пористых поверхностях.

В зависимости от поставленной задачи на практике обычно используют растворы, содержащие в 1 л от 10 до 200 мг свободного йода. Йод, выделяемый из йодофора, примерно в 8 раз сильнее действует па микроорганизмы, чем активный хлор; в отличие от хлора на его эффективность при рН<4 не влияет присутствие органических веществ. Йодофоры эффективны в холодной и теплой воде, но их применяют при температуре, не превышающей точку возгонки йода - 56°С). Не следует использовать йодофоры вслед за санитарной обработкой оборудо­вания щелочными детергентами.

Йодофоры (йодонат - Россия, вескодин - ВНР, йодорекс- Франция, микроклейн - США и др.) обладают широким спектром бактерицидного, фунгицидного и противовирусного действия, вызывая быструю гибель микроорганизмов.

Спороцидной активностью обладают растворы йодофоров, содержащие в 1 л более 1500 мг свободного йода. Растворы йодофоров, содержащие в 1 л 12 мг свободного йода, снижают количество жизнеспособных спор Сl. butyricum в 10-15 раз.

Йодонат может быть использован в цикле стерилизации резервуаров, предназначаемых для хранения асептически консервированной томатной пасты. Он содержит 5% йода. Носителями йода в йодонате являются алкилсульфаты натрия.

Растворы йодофоров используют для стерилизации и защиты клапанов, входящих в контакт со стерильным продуктом на линии асептического консервирования. Для предотвращения атмосферного микробиального загрязнения томатопродуктов были построены специальные камеры, охватывающие штоки клапанов и заполненные раствором йодофора. После закрытия сёдла клапанов также обрабатывали йодофором. Для стерилизации резервуаров и трубопроводов на линии консервирования томатопродуктов Нельсон рекомендует циркуляционную обработку раствором йодофора, содержащего в 1 л 20 мг свободного йода, в течение не менее 20 мин.

Хлорные препараты. Для очистки воды и санитарной обработки различного оборудования на практике широко используют хорошо зарекомендовавшие себя хлорсодержащие соединения. Высокая антимикробная активность хлорных препаратов и широкий спектр действия позволяют рекомендовать ряд хлорсодержащих соединений для использования в цикле стерилизации оборудования на линиях асептического консервирования. Запах хлора, остающегося на оборудовании после применения хлорных препаратов, может быть ликвидирован последующим удалением остатков хлора путем промывания линии стерильной водой иди прошпаривапия.

Антимикробная эффективность хлорных препаратов зависит от их окисляющей активности. Об активности хлорных препаратов судят по содержанию в растворе активного хлора (определяемого йодометрически), под которым понимают сумму свободного хлора (С1₂) и гипохлоритиона (ОС1)-, вытесняемых из препаратов под воздействием кислот.

Хлор, содержащийся в хлоридах (например, СаС1₂), не может быть вытеснен кислотами, поэтому подобные соединения нельзя рассматривать как антимикробные средства. При приготовлении растворов некоторое количество хлора связывается с азотистыми соединениями, имеющимися в воде. Определенное количество препарата связывается также органическими и неорганическими, загрязнениями, находящимися па обрабатываемых поверхностях. Поэтому содержание активного хлора контролируют непосредственно в рабочих растворах при их приготовлении и после каждого цикла использования их на линии при стерилизации оборудования. Химические реакции связывания хлора при комнатной температуре протекают замедленно. Исходя из этого, содержание активного хлора определяют в растворах не ранее чем через 20 мин после их приготовления. Эффективность стерилизации хлорными препаратами повышается с увеличением содержания активного хлора и повышением температуры.

Существуют различные теории антимикробного действия хлорных препаратов. Большинство исследователей поддерживают гипотезу, согласно которой антимикробный эффект хлорных препаратов связан с образованием и воздействием на клетку хлорноватистой кислоты в недиссоциированной форме. Хлорноватистая кислота образуется в реакциях Хлора с водой; С1₂+ 4Н_аОНОС1+НС1. Затем хлорноватистая кислота ионизируется до гипохлоритиона, который может вновь образовывать хлорноватистую кислоту. При рН<2,0 из растворов хлорных препаратов выделяется молекулярный хлор; при рН2,0-4,0 хлорноватистая кислота присутствует в растворе только в недиссоциированной форме; при рН более 4,0, но менее 7,5 преобладает в растворе хлорноватистая кислота; при рН более 7,5, но менее 9,5 в растворе преобладают ионы гипохлорита, а при рН 10 и выше весь хлор присутствует в растворе в виде гипохлоритиона. Поэтому рН растворов хлорных препаратов играет существенную роль в их антимикробной активности. Хлорноватистая кислота и ее соли являются сильными окислителями и вызывают гибель микробных клеток, вероятно, путем блокирования сульфгидрильных, групп микробиальных ферментов. Однако антимикробная эффективность хлорных препаратов зависит не только от их окисляющей способности, но и от ряда других, до конца не установленных свойств.

Для уничтожения вегетативных форм микроорганизмов обычно используют хлорные препараты, содержащие в 1 л 200- 300 мг активного хлора. Спороцидный эффект достигается при применении хлорных препаратов, содержащих в 1 л 1000- 3000 мг активного хлора. Сравнительный спороцидный эффект различных хлорных препаратов представлен в табл. 1.2 и 1.3, составленных по данным Л. П. Найденовой. Из таблиц видно, что различные препараты при одном и том же содержании активного хлора в аналогичных условиях использования дают не-однозначный антимикробный эффект. То же относится и к одному и тому же препарату, употребляемому против различных видов микроорганизмов.

Таблица 2.1 Вероятность выживания спор после 15-минутной экспозиции в растворах, содержащих 1000 мг/л активного хлора

Таблица 2.2 Вероятность выживания спор Cl. botulinum B-40 после 15-минутной обработки при 60° С растворами, содержащими 1000 мг/л активного хлора

К органическим хлорсодержащим соединениям, обладающим практически приемлемым для стерилизации уровнем антимикробной эффективности, относятся хлоризоциануровые кислоты и их соли' и хлорированные производные гидантоина. Хлоризоцианураты и хлорпроизводные гидантоина могут употребляться как стерилизующие средства, а в комбинации с детергентами -дезинфицирующие и моющие препараты. Применение моющестерилизующих композиций для санитарной обработки линий асептического консервирования ограничивается невозможностью их многократного использования вследствие дезактивации хлорных соединений. Композиции, включающие органические хлорсодержащие соединения, дают удовлетворительный бактерицидный эффект в тех случаях, когда обрабатывают свободные видимых загрязнений поверхности растворами рекомендуемых концентраций (по содержанию активного хлора).

Хлоризоцианураты содержат активного хлора 55% и более. Они плохо растворимы в воде. Соли изоциануратов умеренно растворимы (натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты до 25%, калиевая - до 9%), рН 0,1%-ного раствора натриевой соли 6,1-7,0, калиевой - 5,8-6,1. Антимикробная эффективность хлоризоциануратов повышается при понижении рН. Хлоризоцианураты нестойки как в водном растворе, так и в присутствии неионогенных поверхностно-активных веществ. Поэтому для получения хорошего стерилизующего эффекта перед использованием хлоризоциануратов тщательно удаляют следы детергентов (в том числе каустической соды, повышающей рН рабочих растворов). Для стерилизации оборудования могут быть использованы препараты, содержащие в 1 л не менее 1000 мг активного хлора; для уменьшения количества выживших спор в 100 тыс. раз необходим их длительный контакт с препаратом (30- 60мин).

Дихлордиметилгидантоин (дихлоронтин) - белый или кремовый кристаллический порошок, содержащий 68-70% активного хлора, - ограниченно растворяется в воде (0,05%-в холодной, 0,3% - в горячей, при 50-60°С). Препарат обладает высокой бактерицидной, фунгицидной и в высокой концентрации спороцидной активностью. Споры плесеней инактивируются при 50-60° С растворами, содержащими в 1 л 500 мг активного хлора, в течение 5-15 мин, споры термофильных бацилл инактивируются в течение 30 мин в аналогичных условиях растворами, содержащими в 1 л не менее 1000 мг активного хлора.

Исследование эффективности действия растворов дихлорди-метилгидантоина, содержащих в 1 л 6000 мг активного хлора, на споры микроорганизмов, нанесенных на различные тесты, показало, что при комнатной температуре количество спор термофилов на стекле и металле уменьшалось в 10 раз после 10 мин, на; пластмассе - в 10 раз после 15 мин и на дереве - в 2 раза после 15 мин контакта с препаратом.

Дихлордиметнлгидантоин вызывает незначительную коррозию оборудования из железа и практически не влияет на поверхности из алюминия и нержавеющей стали.

Для стерилизации оборудования на линиях асептического консервирования рекомендуется, в зависимости от назначения линии, использовать растворы дихлордиметилгидантоина, содержащие в 1 л 500-3250 мг активного хлора (0,03-0,15%-ные растворы препарата).

Рабочие растворы готовят в теплой воде (50°С). Оборудование обрабатывают раствором дихлордиметилгидантоина не менее 30 мин.

Из неорганических хлорсодержащих соединений для обработки оборудования часто используют препараты гипохлорита натрия (NaCIO). Гипохлорит натрия существует только в виде растворов, смешивающихся с водой в любых соотношениях. В России для пищевых предприятий используют гипохлорит натрия марки А, содержащий в 1 л 170-190 г активного хлора и 10-20 г щелочи (в расчете на NaOH). Гипохлорит натрия обладает меньшей коррозионной активностью по отношению к металлам, чем хлорная известь.

Антимикробная активность гипохлорита натрия так же, как и большинства хлорсодержащих препаратов, зависит от содержания в нем активного хлора. Показано, что выдержка в растворе гипохлорита натрия, содержащем в 1 л 120 г активного хлора при рН 8,65, уменьшала количество жизнеспособных спор В. aerotherrnophilus на пластинках из нержавеющей стали в 5 раз. Повышение концентрации активного хлора до 500- 1000 мг/л снижало количество этих спор уже в 1000 раз. Гипохлорит натрия и его препараты используют наряду с другими препаратами при химической стерилизации резервуаров для хранения асептически консервированной томатной пасты.

К неорганическим хлорным порошкообразным препаратам относятся также хлорная известь, двутретьосновная и нейтральная соли гипохлорита кальция. Они имеют аналогичный состав, но различаются по содержанию активного хлора (32-38, 47-52 и до 80% соответственно). Действующим началом в этих препаратах является гипохлорит кальция Са(ОС1)₂, нерастворимая часть, образующая осадки, состоит из карбоната кальция – СаСО₃ и гидроксида кальция-Са(ОН)₂-

Большинство вегетативных форм бактерий погибают при 30-минутной обработке оборудования растворами хлорной извести, содержащими в 1 л 200-300 мг активного хлора.

Гипохлориты кальция склонны к разложению и, как следствие, к потере активного хлора во время хранения и при повышении температуры растворов. Вместе с тем холодные растворы хлорной извести (18-20° С) из-за их замедленной диффузии в микробную клетку дают спороцидный эффект только после длительных многочасовых экспозиций. Исходя из этого, растворы хлорной извести, гипохлорита натрия и кальция используют для обработки оборудования при температурах 35-40°С.

При изучении коррозионного действия растворов хлорной извести и гипохлорита натрия были получены результаты, представленные в табл. 1.4.

Таблица 2.3. Коррозионное действие растворов хлорной извести и гипохлорита натрия

Агрессивность по отношению к металлам ограничивает применение хлорной извести для стерилизации оборудования.

Сфера применения хлорной извести на линиях асептического консервирования сводится к использованию ее в качестве источника получения гипохлорита натрия при приготовлении его щелочного раствора, получившего название антиформина. Антиформин применяют для стерилизации продуктопроводов при асептическом консервировании виноградного сока. Его получают смешиванием водного раствора хлорной извести (16 кг в пересчете на 40%-ное содержание активного хлапа r 200 л вольта и кальцинированной соды (24 кг на 80-100 л воды) с последующей выдержкой (2-3 сут) и добавлением в полученный раствор каустической соды (8 кг на 100 л полученного раствора гипохлорита натрия).

Перекись водорода. Из числа антимикробных средств, являющихся сильными окислителями, практическое применение при асептическом консервировании нашел перекиси водорода - Н₂О₂, поступающий в продажу в виде 30%- и 85-90%-ного концентрата (пергидроль), который смешивается с водой в любых соотношениях, образуя Н₂О₂-2Н₂О. Пергидроль устойчива в хранении, при комнатной температуре при годичном хранении скорость ее распада составляет 0,5%.

Водные растворы перекиси водорода нестойки и обладают высоким поверхностным натяжением (до7³-10³ н/м). Для придания устойчивости и снижения поверхностного натяжения до 2⁸-10~³ Н/м в препараты перекиси водорода добавляют стабилизаторы: борную кислоту (0,3%), ацетанилид (0,15%), веронал (0,1%) или другие амионоактивные поверхностно-активные вещества, что позволяет уменьшить расход перекиси водорода и обеспечить полное и равномерное покрытие обрабатываемых поверхностей. Под влиянием солей тяжелых металлов и органических соединений разложение водных растворов перекиси водорода ускоряется.

В процессе окисления перекиси водорода разрушает микроорганизмы и их споры, при этом он полностью используется, не давая побочных продуктов, кроме воды. Антимикробное действие перекиси водорода является, вероятно, результатом образования свободного активного гидроксила. Для обработки различных объектов в медицинской практике используют 6-10%-ные растворы, при этом стерилизационный эффект достигается без подогревания в течение 6 ч, с подогреванием до 55° С - в течение 60 мин. Применение перекиси водорода как стерилизующего средства перспективно для незагрязненных органическими остатками оборудования и тары в тех случаях, когда возможно его использование при повышенных температурах. Перекись водорода активно разрушает изделия из резины, это ограничивает его использование для стерилизации оборудования, имеющего прокладки и другие детали, выполненные из резины. В пищевой промышленности перекиси водорода используют главным образом для стерилизации упаковок и упаковочного оборудования в системах асептического консервирования продуктов, фасуемых в полимерную, бумажную и другую пленочную упаковку. Известно два основных способа стерилизации перекись водорода. По одному из них стерилизуемые материалы погружают в раствор препарата, содержащего перекись водорода, при температурах от 60 до 100° С; температуру выбирают в зависимости от свойств стерилизуемого объекта. В тех случаях, когда для обработки оборудования или тары применяют препараты перекись, содержащие поверхностно-активные вещества, возникает проблема удаления их с обрабатываемого объекта.

Микробиальная загрязненность пленочных упаковочных материалов обычно невелика. Использование для их обработки 15-20%-ных препаратов перекиси водорода в присутствии веществ, улучшающих его смачивающую способность, дает стерилизующий эффект после 3-4-секундной экспозиции. Без добавления поверхностно-активных веществ для получения стерилизующего эффекта концентрация перекиси водорода должна быть повышена до 25-35%, а продолжительность экспозиции увеличена до 8-9 с. Оба варианта, применяемые в системе «Тетра-Пак», сопровождаются продуванием нагретого воздуха, что увеличивает количество активного кислорода у обрабатываемой поверхности. Продувание воздуха приводит также к разрыву пленки жидкости, покрывающей обрабатываемую поверхность, и превращению этой жидкости в маленькие капли, захватывающие при своем возникновении микроорганизмы, загрязняющие поверхность.

Другой способ стерилизации предусматривает распыление перекиси водорода. В некоторых системах асептического консервирования формирование упаковок и их наполнение происходят при распылении 32-35%-ного перекиси водорода в потоке нагретого до 188° С воздуха.

Перуксусная кислота. Для стерилизации оборудования на линиях асептического консервирования используют перуксусную (надуксусную) кислоту и препараты, в которых она является основным действующим агентом. Надуксусная кислота (СН₃СОООН) относится к числу сильных окислителей, она разлагается в присутствии органических и ряда неорганических соединений на уксусную кислоту, кислород и воду. Разложение вызывается остатками продуктов, пылью, микроорганизмами, находящимися на обрабатываемой поверхности. Ускорять разложение надуксусной кислоты могут,железо и некоторые другие металлы и металлические сплавы. Разложение надуксусной кислоты усиливается при повышении температуры и рН. Надуксусная кислота разрушает резину и изделия из нее.

Антимикробная активность надуксусной кислоты начинает проявляться с 0,01%-ной концентрации. В концентрации 1-2% она обладает быстрым спороцидным и фунгицидным действием 30-минутная обработка материалов таким раствором гарантирует их стерильность. Надуксусная кислота нестойка в хранении, поэтому исследователи стремятся создать на ее основе препараты, способные лучше храниться, обладающие высокой антимикробной активностью и не вызывающие разрушение стерилизуемых материалов. Наибольшее распространение получили различные комбинации надуксусной кислоты и пероксида водорода. В Чехословакии для дезинфекции и стерилизации используют 0,05-1%-ные растворы препарата «Перстерил», содержащего 36-40% надуксусной кислоты, 7-10% пероксида водорода и максимум 1% серной кислоты. В России для стерилизации оборудования и тары на линиях асептического консервирования рекомендован препарат «Дезоксон». Этот препарат содержит 2-6% надуксусной кислоты, 12-15% уксусной кислоты, 10- 12% пероксида водорода, стабилизирующие добавки и воду. Он не пожароопасен и не взрывоопасен, при взаимодействии с катализаторами разложения пероксида водорода (железо, медь, олово, органические соединения;, а также под воздействием прямого солнечного света и нагрева свыше 40° С разлагается с выделением кислорода.

Антимикробная эффективность препарата «Дезоксон-1» изучена по отношению к различным микроорганизмам. Показано, что кривые выживаемости бактериальных спор в 0,1%-ном растворе этого препарата (по надуксусной кислоте) не имеют «хвоста» (рис. 1.2). «Дезоксон-1» обладает явно выраженным стерилизующим действием и может быть использован для химической стерилизации оборудования и тары. Эффективность антимикробного действия «Дезоксона-1» существенно уменьшается при приготовлении растворов препарата на воде с повышенным содержанием солей железа (>0,3 мг/л).

Рис. 1.2. Кривая выживаемости бактериальных спор в 0,1%-ном растворе «Дезоксон-1»

О - С1. bifermentans 12; Д-Cl. Etityricum 29; □ - Вас. pulymyxe.

Концентрацию препарата по надуксусной кислоте определяют непосредственно в рабочих растворах; концентрация, рассчитанная на основании содержания надуксусной кислоты в исходном препарате, по сравнению с концентрацией, определенной эмпирически, нередко оказывается заниженной. Различия в способе определения концентрации рабочего раствора «Дезоксон-1» явились, вероятно, одной из причин нетождественное данных о параметрах летального действия этого препарата.

Т. И. Истомина и другие исследователи сообщают, что 0,0005-0,001 %-ные растворы «Дезоксона-1» вызывали гибель вегетативных форм бактерий в течение 5-15 мин; Фуигицидное действие оказывали 0,0025%-ные растворы препарата в продолжение 15 мин. Споры антракоида погибали под воздействием 1%-ного раствора в течение 15 мин. По данным А. И. Чугунова, продолжительность обработки 0,1%-ным раствором «Дезоксона-1», после которой в посевах не наблюдалось жизнеспособных клеток, составляла для дрожжей 15 с, спор Cl. Bifermentans-3 мин, спор Cl. butyricum -4 мин. После 16-минутной обработки аналогичным препаратом количество жизнеспособных спор В. polymyxa уменьшилось на 0,003%, для полной гибели спор В. polymyxa в 0,1%-ном растворе «Дезоксонал» понадобилось 10 мин [38]. Изучение летального действия «Дезоксона-1» на микроорганизмы, вызывающие порчу томатных и плодово-ягодных консервов, проведенное в 0,1%-пом (по надуксусной кислоте) водном растворе препарата, показало, что 1·10⁵ клеток L. fermenti погибают за 15 с, Asp. Fiavus- за 45 с, Torulopsis sp. - за 1,5 мин, Cl. butyricum - за 4 мин.

В опытах Л. П. Найденовой и др. [11] показано, что 15-минутная выдержка при комнатной температуре бактериальных спор (Вас. aerotherrnophilus - 6,7- 10^s, Cl. sporogenes 25-5·10⁷, Cl. botulinum B-40-9-10⁸, Cl. botulinum B-4-6·10⁷ и Cl. botulinum A 98-1-22·10⁹) в 0,1%-ном растворе препарата «Дезоксон-1» приводит к полной гибели тест-культур. Присутствие в суспензии спор 10% обезжиренного молока не влияло на эффективность спороцидного действия препарата.

После 15 мин обработки 0,1%-ным раствором «Дезоксона-1» нержавеющей стали, стекла, пищевой резины, дерева, фторопласта и поливинилхлорида вероятность выживания на этих материалах спор Cl. botulinum B-40 составляла (1...2.

Исходя из этих данных, для стерилизации оборудования и материалов используют растворы «Дезоксона-1» в концентрации 0,1 % по надуксусной кислоте, обрабатывая их не менее чем в течение 30 мин при температуре не выше 40° С. Обработку оборудования на линии асептического консервирования ведут посредством циркуляции или распыления рабочего раствора препарата, расходуя его из расчет 0,5 л на 1 м² поверхности оборудования. Препарат может быть использован многократно в течение недели при условии контроля и доведения его концентрации до требуемого уровня. Удаляют остатки препарата пропариванием обработанной поверхности или промыванием ее стерильной водой.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 941 | Нарушение авторских прав