АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Тема 3.3 Стерилизация продукта

Продукт, предназначенный для консервирования, подают с технологической линии в бак предварительного резервирования, а отсюда насосом в стерилизатор. Стерилизацию проводят по режимам, приведенным в табл. 1.7.

Эти режимы установлены по экспериментальным данным о термоустойчивости микроорганизмов, наиболее часто вызывающих порчу томатной пасты, яблочного пюре и сока. Подсчет требуемой летальности С производится по формуле

где D - период времени, необходимый для уменьшения числа клеток в 10 раз от нагревания при температуре 121,1° С;

N₀ - исходное число микроорганизмов в продукте до стерилизации приняты объем резервуара 25 м³ и обсемененность спорами: Вас. polymyxa - 1 клетка в 1 см³ продукта; остальных видов 10⁴ клеток в 1 см³ продукта);

N_Р - приемлемый уровень вероятности выживания культуры после нагревания; N_P=10~⁶ клеток в 1 см³.

Данные о термоустойчивости изученных микроорганизмов, выделенных из испорченных продуктов, а также о требуемой летальности, определенной по указанной выше формуле, приведены в табл. 2.2.

Таблица 3.1 Данные о термоустойчивости микроорганизмов и требуемой летальности

Производительность линий связана с установленными в них выдерживателями. В линиях А9-КСИ и А9-КСК имеются выдерживатели на 5 и 2 т/ч соответственно. В линиях типа ТА-3А и ТА-2А устанавливаются выдерживатели диаметром 125 или 150 мм на производительность 2 и 4 т/ч соответственно.

В линиях производства НРБ выдерживатели изготавливаются на заданную производительность в соответствии с рекомендациями, разработанными Всесоюзным научно-исследовательским институтом консервной промышленности.

Стабильность заданных параметров процесса осуществляется с помощью системы автоматического контроля и регулирования (см. главу 6). Охлаждение продукта. После стерилизации продукт поступает в охладитель, где температура снижается до 30-40° С.

Заполнение резервуаров. Охлажденный продукт по стерильному продуктопроводу в асептических условиях насосы подают в герметизированные стерильные резервуары на хранение. Резервуар заполняют до заданного уровня, который контролируют. с помощью сигнализирующих устройств.

При достижении заданного уровня заполнения резервуар отключают, и продукт подают в следующий резервуар.

Хранение продукта. После заполнения резервуары оставляют на хранение при температуре не ниже 0°С.

Разгрузка резервуаров. Разгрузку резервуаров проводят в соответствии с потребностями завода без нарушения стерильности остающегося продукта.

После разгрузки резервуара проводят его мойку, как описывалось выше.

Ориентировочные данные об отходах и потерях на операциях асептического консервирования приведены в табл. 2.3.

Таблица 3.2 Ориентировочные данные об отходах и потерях плодово-ягодных полуфабрикатов при асептическом консервировании

Для расчета нормы расхода соды каустической для обработки оборудования и резервуаров с учетом повторного использования щелочи пользуются формулой

где Р – количество щелочи кристаллической, кг;

М – объем одного резервуара, м³;

n – число резервуаров, шт.

Норму расхода «Дезоксона-1» с учетом многократного использования препарата подсчитывают по формуле:

где Р - количество 5%-ного раствора «Дезоксона-1», л;

М - объем одного резервуара, м³;

п - число резервуаров, если их не менее 8 шт.; при меньшем числе резервуаров за норму расхода принимают 100 л 5%-го раствора.

Ориентировочные сведения о расходе фильтрующих материалов при асептическом консервировании на линии А9-КСИ, А9-КСК, НРБ и ВИР, реконструированных ВНИИКОПом, приведены в табл.3.3.

Таблица 3.3 Ориентировочные данные о расходе фильтрующих материалов

Техника безопасности при изготовлении рабочих растворов дезинфицирующих веществ и при использовании этих растворов для обработки резервуаров и оборудования. Необходимо иметь в виду, что каустическая сода и препарат «Дезоксон-1» могут вызвать ожоги при попадании на кожу, а также раздражение верхних дыхательных путей и слизистой оболочки глаз во время приготовления рабочих растворов. Поэтому все операции с дезинфицирующими веществами следует проводить с соблюдением необходимых правил безопасности (применение резиновых перчаток, полиэтиленовых или резиновых фартуков, защитных герметичных очков типа ПО-3, респираторов РУ-60 м, РПТ-67 или других с противогазовым патроном марки В).

Дезинфекцию должен проводить специально обученный персонал, который, кроме того, перед началом работы должен был проинструктирован заведующим лабораторией.

Необходимо обеспечить невозможность попадания дезинфицирующих препаратов и их рабочих растворов на пищевые продукты.

Храпение препарата «Дезоксон-1» надо проводить вдали от источников тепла и в местах, исключающих прямое попадание солнечного света, при температуре не выше 35° С, отдельно от других химических веществ. Недопустимо хранение препарата «Дезоксон-1» и его растворов вблизи от источников огня, а также в плотно укупоренной таре без доступа воздуха.
Лабораторная работа № 5

ДЕЗИНФЕКЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ. 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.

Растворы перекиси водорода, обладающие сильными окислительными свойствами, применяются в пищевой промышленности для повышения стойкости молока и сыворотки, а также для дезинфекции пищевого оборудования и инвентаря. Концентрированный раствор перекиси водорода (пергидроль) обычно содержит Н₂О₂ в пределах 27,5-31%.

Определение концентрации Н₂О₂

Около 1 г пергидроля, или 10 г раствора перекиси водорода, отвешенного с точностью до 0,01 г, вносят в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки. К 10 мл полученного раствора прибавляют 5 мл 10 %-ной серной кислоты, 1 г йодистого калия, закрывают колбу пробкой, раствор перемешивают и выдерживают в темном месте 30 мин. Выделившийся йод оттитровывают 0,1 н. раствором тиосульфата, применяя в качестве индикатора 1 %-ный раствор крахмала.

Содержание Н₂О₂ в пергидроле х в процентах определяют по формуле:

х = (100а·0,0017·10)/б = (а/б)1,7,

где а - количество 0,1 н. раствора тиосульфата, израсходованное на титрование 10 мл раствора перекиси водорода, в мл;

б - навеска в г;

0,0017 - количество перекиси водорода (Н ₂О₂), соответствующее 1 мл 0,1 н. раствора тиосульфата, в г.

Лабораторная работа № 6

ДИЗЕНФЕКЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ. КАЛЬЦИЙ ХЛОРИСТЫЙ

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+ 4Н₂ОНОСl+НСl. Затем хлорноватистая кислота ионизируется до гипохлоритиона, который может вновь образовывать хлорноватистую кислоту. При рН<2,0 из растворов хлорных препаратов выделяется молекулярный хлор; при рН 2,0-4,0 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 неоднозначный антимикробный эффект. То же относится и к одному и тому же препарату, употребляемому против различных видов микроорганизмов.

В пищевой промышленности (сыроделии и при производстве творога) применяют раствор хлористого кальция с концентрацией 30-40% CaCl₂.

Для приготовления раствора отвешивают необходимое количество хлористого кальция (в зависимости от содержания в химикате CaCl₂), растворяют его в воде, нагретой до 95°С, дают отстоятся, после чего фильтруют. Раствор хлористого кальция готовят на 5-7 дневную потребность и хранят в закрытой стеклянной или керамической таре.

Содержание безводного хлористого кальция в растворе определяют по его плотности при 20°С денсиметром со шкалой от1,00 до 1,40.

Определение содержания CaCl_2. Навеску препарата (для кальция гранулированного около 5 г, для кристаллического - около 8 г, для плавленого - около 4,4 г, отвешенных на аналитических весах с точностью до 0,0002 г) помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, растворяют в небольшом количестве воды и доводят объем раствора водой до метки. 25 мл полученного раствора вливают в мерную колбу на 100 мл, прибавляют 10 мл азотной кислоты плотностью 1,15, 50 мл 0,1 н. раствора азотнокислого серебра (раствор 11а), колбу энергично встряхивают до тех пор, пока осадок соберется в комки, после него объем содержимого колбы доводят водой до метки. Раствор фильтруют через сухой бумажный фильтр, отбросив первые 10 мл фильтрата.

50 мл фильтрата титруют 0,1 н. раствором роданистого аммония (раствор 13), применяя в качестве индикатора железоаммонийные квасцы (раствор 28).

Содержание CaCl₂ х в процентах определяют по формуле:

х = [(5-2а)0,0055495·50·100]/25б = [11,099(50-2а)]/б,

где а - объем 0,1 н. раствора роданистого аммония, израсходованного на титрование фильтрата, в мл;

б - навеска испытуемого препарата в г;

0,0055495 - количество CaCl₂, соответствующее 1 мл 0,1 н. раствора азотнокислого серебра, в г.

Содержание хлористого кальция при различной плотности его растворов приведено в табл. 6.1.

Лабораторная работа № 7

ОЧИСТКА ВОЗДУХА ОТ МИКРООРГАНИЗМОВ. РАСЧЕТЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ ВОЗДУХА, СТЕРИЛИЗАЦИИ И ДОПУСТИМОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПРОСКОКА МИКРООРГАНИЗМОВ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ ВОЗДУХА.

Обработка воздуха с целью очистки его от микроорганизмов - один из важных процессов создания асептических условий консервирования.

Стерильный воздух необходим для следующих целей: заполнения резервуаров после их санитарной обработки перед загрузкой стерильным продуктом, во время загрузки, в период хранения и при выгрузке продукта (крупные стационарные резервуары):

подачи в систему оборудования для фасовки стерильного продукта и герметизации банок при асептическом консервировании продуктов в потребительской таре;

подачи в систему перефасовки полуфабрикатов из стационарных в транспортные резервуары и наоборот;

удаления остатков дезинфицирующих веществ при санитарной обработке резервуаров и оборудования.

Поступающий на обработку воздух забирают из окружающей атмосферы, всегда содержащей микрофлору, количество и видовой состав которой разнообразны. Это зависит от местности, где находится предприятие, от конкретного размещения заборного, устройства (внутри или вне помещения, высоты расположения над почвой и т.п.), от времени года и суток, метеорологических условий. Обычно в воздухе находится различная микрофлора, состоящая из спор и вегетативных клеток бактерий (кокки, палочковидные и др.), дрожжей и плесневых грибов. Кроме того, в нем могут присутствовать пыльца растений, вирусы, простейшие, фрагменты насекомых и других сухих остатков животного и растительного происхождения. Постоянно в воздухе находится пыль неорганического происхождения. Все эти примеси могут нести на себе микроорганизмы, иногда в большом количестве. Загрязняющие воздух микроорганизмы и частицы находятся в виде аэрозоля. Считается, что одна клетка микроорганизмов приходится на 1000-50 000 диспергированных в воздухе частиц. Обычно принимают, что 1 м³ воздуха нормальной чистоты содержит 100 клеток микроорганизмов, однако иногда загрязненность бывает значительно больше (10⁴-10^а клеток в 1 м³).

Освобождение воздуха от микрофлоры производится с помощью различных факторов воздействия: нагревания, ионизирующей радиации, использования химических жидких на газообразных средств, ультрафиолетовых лучей и др. Наиболее распространенный метод - очистка воздуха с помощью фильтрации. Широкое использование фильтрации объясняется ее высокой степенью эффективности и надежности в отношении создания асептических условий работы, удобством в эксплуатации, простотой конструкции и низкой стоимостью необходимого оборудования, небольшими эксплуатационными расходами.

При разработке техники и технологии фильтрации воздуха для асептического консервирования исходят из того, что очистке подвергают полидисперсный аэрозоль микроорганизмов, минимальные размеры которых могут быть равными 0,1 мкм. Наиболее часто встречаются в воздухе микроорганизмы размером 1 - 1,5 мкм. При испытаниях фильтрующих материалов употребляют искусственно создаваемые аэрозоли, содержащие клетки: размером 0,25-0,3 мкм.

Для повышения надежности и эффективности процесса фильтрации воздуха применяют последовательно два типа фильтров: для грубой фильтрации с целью очистки воздуха от крупных частиц (главным образом пыли с захваченной ею микрофлорой), а также основной массы микроорганизмов размером 1- 1,5 мкм. В случае поступления воздуха из не запыленной атмосферы с малой микробиологической обсемененностью (например, из чистых помещений, из мест, удаленных от почвы, и т.д.)в сравнительно небольших количествах (например, индивидуальные фильтры на резервуарах асептического хранения) можно обходиться и без фильтров предварительной очистки воздуха, для тонкой фильтрации с целью освобождения от микроорганизмов и получения стерильного воздуха. Тонкую фильтрацию целесообразно иногда (особенно при необходимости удаления клеток размером менее 0,25 мкм) разделять на две операции: предварительную и окончательную.

Фильтры второго типа могут быть индивидуального назначения, устанавливаемые на отдельных резервуарах, предназначенных для хранения продуктов в асептических условиях, и группового назначения, стерильный воздух из которых поступает в резервуары и другое оборудование путем разводки по трубопроводам от централизованного источника.

Об эффективности фильтрации у\ судят по изменению концентрации микроорганизмов в воздухе до фильтрации (С_о) и после (C_f)

Эффективность фильтрации выражают в долях единицы или, после умножения на 100, в процентах.

Чаще употребляется величина называемая коэффициентом проскока. После умножения ее на 100 получают процент проскока.

Для определения эффективности фильтрации и коэффициента проскока имеются теоретические методы расчета. Однако они пригодны только для волокнистых фильтрующих материалов с упорядоченным расположением волокон и, кроме того, недостаточно надежны. Поэтому чаще используют эксперимен­тальные методы, в основе которых лежит количественный анализ до и после фильтрации концентрации микроорганизмов выбранной тест-культуры, клетки которой имеют определенные однородные размеры.

В научно-исследовательских целях для определения эффективности фильтрующих материалов и фильтров применяют также методику, основанную на пропускании через них масляного аэрозоля (тумана) определенной требуемой дисперсности с последующим подсчетом числа «проскочивших» частиц.

Проведение производственного контроля работы воздушных фильтров как микробиологическим, так и масляным методом затруднительно. Для этой цели рекомендуется использовать метод пламенной фотометрии при пропускании хлорида натрия, а также метод с применением аэрозоля, приготовленного из метиленового синего красителя с частицами, имеющими средний диаметр 0,5 мкм. Последний метод принят в качестве стандартного в Великобритании. Преимущество его в качестве метода для производственного контроля состоит в том, что он не вызывает разрушения или сокращения срока службы фильтров. Эффективность задерживающей способности оценивают сравнением концентрации красителя до и после фильтра по заранее приготовленной эталонной шкале.

Кроме указанной характеристики фильтрующих материалов используют такие показатели, как, например, сопротивление и скорость фильтрации, пористость, в зависимости от специфических условий применения фильтров (гидрофильность, возможность повторных употреблений фильтра после его стерилизации, срок службы, механическая прочность, термостойкость, устойчивость к дезинфицирующим веществам и др.).

Под сопротивлением понимают разность давлений на входе в фильтр и на выходе из него. Оно зависит от скорости фильтрации, и поэтому требуется всегда связывать между собой эти параметры. Уменьшение сопротивления позволяет снизить мощность компрессора и ведет к экономии электроэнергии, однако повышает возможность проскока микроорганизмов. Поэтому необходимо для каждой разновидности фильтра и фильтрующего материала находить оптимальные соотношения между скоростью фильтрации, сопротивлением и эффективностью фильтрации.

Скорость фильтрации (V_f), выражаемая в м/с, - это отношение объема воздуха (V), проходящего через фильтр в единицу времени, к единице площади (5) фильтрующего материала, т. е. V

С увеличением скорости фильтрации возрастает сопротивление фильтра. Поэтому эксплуатационную скорость фильтрации устанавливают с учетом габаритов фильтра, аэродинамического сопротивления материала, производительности фильтра и эффективности фильтрации.

Под пористостью фильтрующего материала (q) понимают отношение пор Q_p (пространства между твердыми частицами материала) к общему объему -фильтрующего материала (Q)

Пористость выражают в долях единицы или, после умножения на 100, в процентах.

Для грубой очистки воздуха могут быть использованы различные виды фильтрующих материалов. Обычно в зависимости от условий работы фильтра в качестве фильтрующих материалов употребляют один из следующих (или комбинацию нескольких): проволочную мелкоячеистую сетку, набивку из металлической стружки, минеральных или синтетических волокон, губчатый полипеноуретан.

Наиболее важно выбрать подходящий материал для тонкой фильтрации воздуха. Исследования различных фильтрующих материалов применительно к условиям асептического консервирования плодоовощных продуктов были проведены 3. С. Развожевской, Г. Р. Нарнниянцем, С. А. Николаевой и Ю. Н. Филатовым. Были испытаны ультратонкое стеклянное волокно УТВ, стеклянное волокно ТСФШ, кварцевый холст, базальтовое волокно, фильтрующие материалы Петрянова - ФПАР и ФПФС. Такие материалы, как ФПП (на основе перхлорвинила) и ФПА (на основе ацетилцеллюлозы), не испытывались из-за трудности их дезинфекции после сборки фильтра: они нестойки к нагреванию выше 60° С, а также обладают повышенной гидрофильностью и недостаточно устойчивы к кислотам и щелочам.

Качество фильтрующего материала оценивалось по его способности задерживать микроорганизмы размером от 0,3 до нескольких микрометров (кокки, дрожжи, споры плесеней, бациллы) из аэрозоля, содержащего в 1 м³ 10⁸ клеток при скорости фильтрации 10 и 64 см/с. Пригодным материалом признавался тот, который обеспечивал получение стерильного воздуха во время непрерывной работы в указанных выше условиях в течение 4 ч и более.

Наиболее эффективными оказались материалы УТВ, ТСФШ, ФПАР и ФПФС, которые в сухом состоянии при скорости 10 см/с позволяли получать стерильный воздух в течение 5 ч непрерывной работы. Увлажнение этих материалов сокращало продолжительность их эффективного использования до 1 ч.

Несмотря на хорошую фильтрующую способность, материалы УТВ и ТСФШ не следует применять в установках, где воздух, прошедший фильтрацию через эти материалы, будет соприкасаться с пищевыми продуктами, так как не исключена возможность попадания в них мельчайших стеклянных волокон. Использование УТВ и ТСФШ должно быть ограничено фильтрующими установками для предварительной очистки воздуха.

Дальнейшее изучение эксплуатационных свойств ФПАР и ФПФС показало, что многократная стерилизация паром приводит к уплотнению ФПАР, нарушению его пористой структуры, в результате чего увеличивается сопротивление фильтра и снижается эффективность фильтрации. Более стойким оказался материал ФПФС. Для стерилизации его требуется обработка паром при 120° С в течение 40-60 мин, а затем подсушивание с целью удаления остатков сконденсировавшегося пара. После такой обработки фильтр может эффективно работать непрерывно при скорости 10 см/с в течение 5 ч, стерилизуя воздух, содержащий в 1 м³ 10⁸ клеток микроорганизмов. Повторная подобная стерилизация паром с последующим подсушиванием не снижала эффективности фильтрации даже после 6-кратной обработки собранного фильтра. Производственная проверка фильтрующей способности ФПФС на более чем 20 установках асептического консервирования показала высокие эксплуатационные свойства этого материала, он рекомендован к широкому промышленному использованию.

Фильтрующий материал ФПФС-15-1,5 представляет собой рыхлый однородный слой из ультратонких политрифторстирольных волокон со средним диаметром 1,5 мкм, нанесенных на марлевую подложку (основу). Он гидрофобен, стоек к воздействию острого пара при температуре до 150° С, устойчив к кислотам и щелочам, спиртам, предельным углеводородам, маслам; растворяется в хлорированных углеводородах, кетонах, высокополимерных растворителях; набухает в пластификаторах; горит с образованием фтористых соединений; может быть использован при температурах не выше 200° С и относительной влажности не более 98%. Масса 1 см² фильтрующего слоя (без марлевой подложки) 35 г (допускаемые отклонения + 5, -7 г). Сопротивление материала потоку воздуха при скорости 1 см/с 1,47+_0,29 Па (1,5+0,3 мм вод. ст.). Коэффициент проскока (по аэрозолю масляного тумана с радиусом частиц 0,14-0,17 мкм. при скорости фильтрации 1 см/с) не более 0,1%. Размеры полотна (в см): длина 148+2; ширина 68+2.

Эффективность стерилизации воздуха, поступающего в резервуары для асептического хранения продуктов, может быть установлена следующим образом.

Определяют количество микроорганизмов, попадающих вместе с воздухом при входе в фильтр

где С₀ - концентрация микроорганизмов в воздухе перед фильтрацией, клеток/м^э;

- количество воздуха, поступающего в резервуар объемом V м³, м³.

При подсчете величины, а можно исходить из того, что стерильный воздух необходим в трех случаях:

для заполнения резервуара после стерилизации его внутренней поверхности перед подачей туда стерильного продукта; необходимый для этого объем воздуха равен объему резервуара ();

для заполнения резервуара при выгрузке продукта из резервуара; количество стерильного воздуха в этом случае будет равно также объему резервуара ();

для компенсации уменьшения объема продукта вследствие пониженной температуры во время хранения. Такие понижения температуры могут происходить несколько раз за сезон хранения. Объем воздуха для этой цели составит

где -коэффициент объемного расширения продукта;

и - температуры продукта до и после понижения температуры

1,2,.., ,п - случаи понижения температуры.

Лабораторная работа № 8

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ ПРОДУКТОВ АСЕПТИЧЕСКОГО КОНСЕРВИРОВАНИЯ

В процессе асептического консервирования и хранения систематически проводят лабораторный контроль.

Исследованию микробиологической обсемененности и рН подвергается продукт, поступающий на асептическое консервирование. Пробу продукта отбирают не менее 1 раза от каждого заполняемого резервуара, но не реже 1 раза в смену. При определении спор анаэробных бактерий к среде Китт-Тароцци добавляют 0,5% мела. При определении дрожжей и плесеней продукт высевают в агаризованное солодовое сусло. Общую обсемененность и споры факультативно анаэробных газообразующих бактерий в России определяют согласно Инструкции о порядке санитарно-технического контроля консервов на производственных предприятиях, оптовых базах, в розничной торговле и на предприятиях общественного питания.

Определение рН проводят при 20° С.

Обсемененность воздуха цеха определяют не реже двух раз в неделю в период заполнения резервуаров. Число микроорганизмов, обнаруженных на чашках Петри с мясопептонным агаром после 20-минутной экспозиции, не должно превышать 50 колоний.

В процессе заполнения резервуара отбирают пробу продукта и анализируют ее по микробиологическим и химическим показателям.

Контроль в процессе хранения должен включать наблюдения за давлением в резервуарах и температурой помещения, в котором находятся резервуары. Результаты записывают в журнал.

Давление в резервуарах контролируют в первые десять дней хранения не менее двух раз в смену, а в дальнейшем - не реже одного раза в день. О повышении давления немедленно сообщают главному инженеру и заведующему лабораторией.

При установлении причин порчи плодоовощных продуктов, консервированных асептическим методом, по результатам микробиологического анализа исходят из следующих положений

Наличие споровой микрофлоры при использовании надежного режима стерилизации свидетельствует об отступлениях от этого режима или недостаточных санитарной обработке и стерилизации оборудования. Реже это вызывается нарушением режима работы бактериологических фильтров или не герметичностью оборудования линий асептического консервирования.

Присутствие в остаточной микрофлоре наряду со споровыми не споровых микроорганизмов, например дрожжей, чаще всего связано с не герметичностью системы асептического консервирования.

Обнаружение при анализе испорченного продукта только* дрожжей позволяет говорить о нарушениях в работе бактериологического фильтра, о не герметичности оборудования или несоблюдении условий санитарной обработки и стерилизации линий.

Причиной порчи продукта может явиться не герметичность отдельных частей оснастки резервуаров, например сальниковых вентилей на линиях НРБ и манометров, трудно стерилизуемых на линию асептического консервирования паром. Поэтому сальниковые вентили следует заменять диафрагменными; манометры должны иметь разделительное устройство (мембрану), исключающее контакт манометра с продуктом. Применяемые иногда обработка манометров спиртом и протирка сальников дезинфицирующими растворами неэффективны.

Судить о причине порчи плодоовощных продуктов при асептическом консервировании можно до некоторой степени по времени появления признаков порчи. Если порча наступает ранее 3 суток после заполнения резервуара, то можно с надежностью предполагать о недостаточной стерилизации продукта. В этом случае оставшиеся в продукте жизнеспособные микроорганизмы быстро прорастают и размножаются.

Появление признаков порчи через 5-9 и более суток после начала хранения говорят, как правило, о том, что причины ее недостаточная стерилизация оборудования, нарушение работы бактериологических фильтров или не герметичность системы асептического консервирования.

Решающее значение для санитарной работы линий асептического консервирования имеет строгое соблюдение параметров и правил, обусловленных соответствующими инструкциями. Не менее важную роль играет систематический контроль за их соблюдением.

Необходимо организовать и постоянно проводить следующие контрольные операции:

аналитическое рассмотрение диаграмм с автоматической записью температуры продукта во время стерилизации;

проверку температуры продукта в зоне трехходового клапана, регулирующего возврат на стерилизацию не до гретого продукта при нарушении термического режима;

контроль температуры охлаждения продукта;

проверку записей температуры и продолжительности стерилизации технологического оборудования;

аналитическое рассмотрение результатов анализов и соответствующих записей в журналах при контроле санитарной обработки и стерилизации оборудования и микробиологическом контроле продукта.

Химический контроль за концентрацией рабочих растворов дезинфицирующих веществ проводят как при их приготовлении, так и перед употреблением при многократном использовании. Концентрацию щелочи определяют обычным методом титрования раствора известного объема титрованным раствором соляной или серной кислоты при индикаторе фенолфталеине или бромтимоловом синем.

Для количественного определения надуксусной кислоты (СН₃СОООН) в препарате «Дезоксон-1» и его растворах вначале определяют содержание перекиси водорода, а затем - активного кислорода с пересчетом на надуксусную кислоту по следующей методике.

Навеску препарата в 1 г взвешивают в стеклянной бюксе. С точностью до 0,002 г, количественно переносят в мерную колбу, доводят объем раствора дистиллированной водой до 100 см³. Перемешивают и отбирают 20 см³ приготовленного раствора в коническую колбу, добавляют 15-20 см³ раствора серной кислоты в воде (разбавление 1:4) и 50 см³ дистиллированной воды, содержимое колбы титруют 0,1 н. раствором марганцовокислого калия до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Количество пероксида водорода (в %) подсчитывают по формуле

где V_КМnО4 - объем 0,1 н, раствора КМnО4, см³;

К₁ - коэффициент, поправка на нормальность раствора КМnО4.

G - навеска препарата, г.

Для определения активного кислорода используют пробу, от- -титрованную, как указано выше, марганцовокислым калием. В нее добавляют 10 см³ йодистого калия, 1 см³ молибдата аммония и выдерживают в темном месте 10 мин. Содержимое пробы оттитровывают 0,1 н. раствором серноватистокислого натрия до слабо-желтой окраски. Добавляют 3-4 капли 1%-ного крахмала и дотитровывают до обесцвечивания синей окраски. Количество надуксусной кислоты (в %) подсчитывают по формуле

где - объем 0,1 н. раствора серноватистокислого натрия, пошедшего

на титрование, см³;

K₂ - коэффициент, поправка на нормальность раствора Na₂S₂O₃;

G - навеска препарата, г.

При контроле смывной воды и конденсата на остаточное количество препарата «Дезоксон-1» применяют следующую методику.

В коническую колбу вносят точно отмеренное количество испытуемой смывной воды или конденсата (не менее 25 см³) и 5- 10 см³ водного раствора серной кислоты (разбавление 1:4). Содержимое колбы титруют 0,005 н. раствором марганцовокислого калия до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин/

Расчет содержания пероксида водорода (в %) проводят по формуле

где - объем точно 0,005 н. раствора , пошедшего на титрование, см³;

К₁ - коэффициент, поправка на нормальность раствора

G- масса титруемого раствора, г.

Для определения активного кислорода используют пробу, оттитрованную, как указано выше, марганцовокислым калием.. Б нее добавляют 10 см³ 10%-ного йодистого калия, 1 см³ молибдата аммония и выдерживают в темном месте 10 мин Затем то добавляют 3-4 капли 1%-ного крахмала. Содержимое пробы оттитровывают 0,005 н. раствором серноватистокислого натрия до обесцвечивания синей окраски.

Расчет содержания надуксусной кислоты (в %) проводят по формуле

Где - объем 0,005 н. раствора Na₂S₂O₃. cм³.

K₂ - коэффициент, поправка на нормальность раствора Na₂S₂O₃;

G – масса титруемого раствора, г.

Системы автоматического управления процессами асептического консервирования.

Процесс асептического консервирований и современное оборудование для его осуществления в консервной промышленности наиболее технически подготовлены и целесообразны для автоматического управления. Высокая производительность оборудования, непрерывность технологического процесса, большая стоимость потерь при пропуске критических отклонений от оптимального хода технологического процесса предопределяют высокую экономическую эффективность автоматизации.

Необходимость автоматизации управления технологическим процессом и оборудованием ставит перед специалистами ряд проблем, наиболее важными из которых являются следующие:

разработка и типизация современных систем автоматического управления процессом стерилизации оборудования и продукта;

создание систем автоматического контроля подготовки к консервированию и процесса хранения продукта;

разработка и совершенствование специализированных элементов и систем, удовлетворяющих требованиям технологии асептического консервирования;

изучение технологического процесса и оборудования как объектов автоматического управления и разработка математической модели технологического процесса.

Разрабатываемые технические решения системы автоматического управления должны быть типовыми. Типизация должна охватывать единообразие алгоритмов управления, унификацию системы приборов по виду энергоносителя, конструктивным характеристикам, элементную базу построения системы управления, объем и уровень автоматизации контроля, регулирования и управления, возможности дальнейшего развития системы, совершенствования средств автоматизации. При этом необходимо учитывать концепции развития автоматизации управления производством в масштабах консервной промышленности.

Для прогнозирования поведения системы управления под воздействием внешних факторов и внутренних параметрических возмущений, разработки алгоритма управления процессом, синтеза структуры управляющих устройств нужна формализация закономерностей работы отдельных объектов управления и всей системы путем математического описания динамических процессов при асептическом консервировании. Математические модели объектов управления должны создаваться на основе аналитического и экспериментального исследований характеристик объектов по каналам планируемых и возмущающих воздействий. Чем ближе математический образ объектов управления к реальной конструкции, тем больше гарантия обеспечения точного воспроизведения поведения процесса асептического консервирования и тем более простыми средствами достигается поставленная цель управления. Таким образом, математическое обеспечение разработки системы управления процессом является необходимым условием решения 'технических проблем.

Для автоматического управления процессом асептического консервирования необходимо разрабатывать специальные средства автоматизации: чувствительные элементы, функциональные преобразователи, органы управления. Применение только общетехнических средств автоматизации приводит к неоправданной избыточности структуры системы управления в условиях большого количества разнородных контролируемых технических параметров. Специфика элементов состоит в том, что они включают специальные функциональные элементы, имеют ограниченные диапазоны контроля параметров и обеспечивают жесткие специфические требования процесса асептического консервирования. В то же время по конструкции, роду и величине входных и выходных сигналов такие элементы должны быть унифицированными. С точки зрения технологии система автоматического контроля и управления процессом асептического консервирования должна обеспечивать получение с заданной точностью объективной информации о количественных параметрах обработки продукта и оборудования. Целесообразное направленное воздействие на изменяемые параметры с целью проведения процесса при требуемых значениях физических и экономических показателей.

Для оптимального решения поставленных проблем специалисты по разработке и эксплуатации промышленных систем автоматического управления должны руководствоваться комплексом обоснованных технических требований к элементам и системе управления.

Заключение

Производство плодоовощной продукции асептическим методом – дорогостоящий и трудоемкий процесс. На качество готовой продукции влияют многие показатели:

- качество сырья;

- мойка и стерилизация оборудования, воздуха, хранилищ;

- правильное ведение технологического процесса;

- исправность и герметичность оборудования, и т.д.

Библиографический список

1. Николаева С.А., Развожевская З.С., Устинова М.С. Санитарная обработка оборудования для асептического консервирования. /С.А. Николаева, З.С. Развожевская, М.С. Устинова - Консервная и овощесушильная промышленность, 1977, №12, с. 36-38.

2. Истомина Т.И.Современные методы и средства дезинфекции и стерилизации/ Т.И. Истомина, Т.Б. Крученок, А.А. Беляев и др. - Труды ВНИИДИС, 1977, вып. 26, с. 64-68.

3. Рогачев В.И. Асептическое консервирование плодоовощных продуктов /В.И. Рочачев и др. Легкая и пищевая промышленность. 1987 г. 287 с

4. Гаммидулаев С. Н. Товароведение и экспертиза плодоовощных товаров, /С. Н. Гаммидулаев, Е. В. Иванова, С. П. Николаева, В. Н. Симонова. Учебное пособие. СПб.: Альфа, 2000-432 с.

5. Николаева М. А./ Товароведение плодов и овощей: Учебник для вузов. – М.: Экономика, 1990 – 228

6. Колесник А. Л. Теоретические основы товароведения потребительских товаров. / А. Л. Колесник, Л. Г. Елизарова Учебник.- М.: Экономика, 2004г.- 286 с.

7. Микулович Л. С. и др. Товароведение продовольственных товаров. Учебник.- Мн.: БГЭУ, 2001.- 614 с.

8. Николаева М. А. Товароведение потребительских товаров. Теоретические основы. Учебник.- М.: Издательство Норма, 2003.-283с.

9. Справочник товароведа продовольственных товаров.- М.: Экономика, 1987.

10. Фуре И. Н. Товароведение зерномучных товаров: Учебное пособие.- Мн.: БГЭУ, 2001. 342 с.

11. Найденова Л.П. Асептическое консервирование плодоовощных продуктов. Под ред. препаратов для санитарной обработки технологического оборудования/Л.П. Найденова, Н.В. Адодина, Р.А. Волкова и др. - Консервная и овощесушильная промышленность, 1978, №10, с.23-26.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 616 | Нарушение авторских прав