Виды загрязнений и способы их удаления

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 22Следующая ⇒

В зависимости от способов и условий переработки молока на поверхности оборудования могут образовываться разнообразные загрязнения: белки, жиры, фосфатиды, молочный камень, молочный пригар, соли молока, механические примеси, а также микроорганизмы. Молочные загрязнения обычно содержат все составные части молока. Все загрязнения можно разделить на следующие группы:

1) загрязнения, образующиеся при соприкосновении холодного молока с поверхностью оборудования и тары, которые сравнительно легко удаляются;

2) загрязнения, образующиеся в процессе тепловой обработки молока, в основном накапливающиеся в пастеризаторах, вакуум-аппаратах в виде молочного камня и молочного пригара; образуются из минеральных солей, содержащихся в молоке.

Загрязнения первой группы (загрязнения, образующиеся в емкостях, трубопроводах, таре и т.д.) состоят преимущественно из жира (до 75 %), белка (до 40 %) и небольшого количества солей (до 4 %). Эти загрязнения достаточно перевести в моющий раствор в виде суспензии или эмульсии. В качестве моющих средств используют индивидуальные щелочные компоненты или компоненты на их основе.

Химический состав и структура загрязнений второй группы обуславливаются режимами тепловой обработки. Загрязнения представляют собой плотный трудно смываемый осадок, состоящий из денатурированного белка, минеральных солей и незначительного количества жира, которые прочно удерживаются на греющей поверхности силами адгезии. Их различают по внешнему виду:

- на молочный камень - каменистый хрупкий осадок, край прилипает к металлической поверхности за счет адгезии;

- молочный пригар - влажные, мягкие, скользкие отложения толщиной 1-3 мм.

Молочный камень имеет сложную структуру, пронизанную порами. Количество слоев от 5 до 20, общая толщина 0, 5-1, 5 мм. На поверхности металла отчетливо виден слой белка и минеральных солей.

Молочный пригар в основном состоит из относительно крупных глобул белка, пронизанных порами. Адгезионный слой белка аналогичен слою белка в молочном камне. Минеральные соли как бы диспергированны в белок и не имеют прочной связи между собой. На состав пригара влияют следующие факторы: температура, скорость потока, кислотность молока, пенообразование.

Поскольку в загрязнениях второй группы преобладают минеральные соли, то для их смывания необходимо дополнительно использовать вещества, переводящие их в растворимое состояние (кислоты и компоненты, образующие с минеральным осадком растворимые в воде комплексы).

Требования к моющим и дезинфицирующим средствам и их виды

Важным фактором, влияющим на качество мойки оборудования, является правильный выбор моющих и дезинфицирующих средств. Применяемые в молочной промышленности моющие средства должны быть хорошо растворимы, не иметь стойкого неприятного запаха, хорошо отмываться от оборудования при ополаскивании и вместе с тем быть достаточно эффективными, т.е. обеспечивать полное удаление остатков молока, молочных продуктов, их составных частей и всех других видов загрязнений, которые могут стать питательной средой для бактерий, находящихся на поверхности оборудования.

При выборе моющего средства необходимо учитывать:

- вид и свойства обмываемых загрязнений;

- способ мойки оборудования (ручная, механическая, циркуляционная, автоматическая);

- материал, из которого выполнено оборудование (нержавеющая сталь, алюминий, чугун, дерево, стекло);

- вид и качество механической обработки поверхности оборудования, подвергаемого мойке (гладкая, полированная, шероховатая);

- площадь оборудования, подвергаемого мойке (объем емкости, протяженность трубопроводов);

- качество применяемой воды (вода должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01).

При выборе моющего средства необходимо также учитывать смачивающее и эмульгирующее действие, омыление, набухание, пептизацию, умеренное пенообразование, некорродирующее действие на металлы и т.д.

Существуют следующие виды моющих средств.

1. Щелочные моющие средства. Основным химическим веществом, входящим в состав моющих средств, является каустическая сода. Она применяется для мойки теплообменных аппаратов, обладает высокой щелочностью, гидролизует белковую фракцию загрязнений. Способна понижать поверхностное натяжение воды, но, тем не менее, имеет плохие ополаскивающие характеристики, тенденцию к сильному пенообразованию, низкую смачивающую и эмульгирующию способности.

Силикат натрия, кремнекислый натрий, метасиликат натрия являются постоянными компонентами почти всех моющих композиций. Силикаты натрия в моющих средствах обладают следующими функциями: щелочностью, буферностью, образованием мыл, эмульгированием, снижением жесткости воды, поверхностно-активными свойствами и др.

Кальцинированная сода обладает слабыми моющими свойствами, кроме того, после ее применения на поверхности оборудования остается значительный слой солевых отложений толщиной в несколько миллиметров. В солевых отложениях задерживаются остатки молока, развивается микрофлора. Растворы щелочных моющих средств и дезинфектантов в такой слой не проникают, тепловая дезинфекция также малоэффективна, так как не происходит прямого контакта теплоносителя с микроорганизмом. Растворы кальцинированной соды имеют плохую смачиваемость, плохие эмульгирующие свойства, высокое поверхностное натяжение. В основном она применяется в составах СМС для создания резерва щелочности.

2. Кислотные препараты. Они реагируют с солями молока и воды, отложившимися на греющей поверхности. Кислоты понижают поверхностное натяжение воды, но не так эффективно, как щелочи. Эти препараты химически активны. Реагируют с органическими и неорганическими нерастворимыми солями молочного камня и пригара, кислоты переводят их в растворимые соли, удаляемые водой.

Реакционная способность кислот не одинакова. По уменьшению силы воздействия их можно расположить в последовательности, как представлено ниже: азотная кислота, сульфаминовая кислота, соляная кислота, фосфорная кислота.

CaR+2HNO₃ ® Ca(NO₃)₂+H₂R

MgR+2HCl ® MgCl₂+H₂R

В молочной промышленности обычно используют азотную и сульфаминовую кислоты.

Азотная кислота - сильный окислитель, опасна в обращении, очень корродирует оборудование. Для удаления молочного камня с теплообменников применяют раствор азотной кислоты (HNO₃) 0, 3-0, 5 % концентрации при температуре 65-70 ° С в течение 30 минут.

Сульфаминовая кислота (HSO₃NH₂) - единственная сильная минеральная кислота, существующая в кристаллическом виде. Она малотоксична, не вызывает ожога, менее агрессивна к оборудованию, но не менее эффективна, чем азотная. При температуре 80 °С разлагается с образованием серной кислоты, которая сильно корродирует оборудование. Используют раствор концентрацией 0, 3-0, 5 % при температуре 65-70 ° С и экспозиции 30 минут. Растворы этих кислот имеют высокую бактерицидную активность, так как имеют высокую кислотность и низкий показатель рН, равный 3, 5 единицы. Дрожжи и плесени устойчивы в этой среде.

В современных моющих средствах кислоты все более заменяются щелочными детерагентами с комплексообразующими агентами. В них вводятся различные компоненты для усиления растворяющего действия кислот и ослабления их корродирующего действия. В качестве ингибиторов коррозии в кислотных препаратах применяется формалин, нитраты, нитриты натрия, мочевина, бензотриозол и др. В качестве дезинфектантов - йодоформ или перекисные соли. В качестве активных наполнителей используются сульфаты, нитраты, хлориды, способствующие растворению солей и белка молочного камня и усилению моющего действия.

3. Синтетические моющие средства (СМС). Для нивелирования недостатков индивидуальных моющих средств создаются сложные композиции. СМС удобнее и безопаснее, при их использовании экономится в 2-3 раза сода, сокращается продолжительность мойки. Они эффективны при многократном использовании в системах циркуляционной мойки. Их разделяют на группы:

1) средства для мойки оборудования, не соприкасающегося с горячим молоком;

2) средства для мойки теплообменников.

При выборе СМС учитывают свойства материала поверхности, его термическую, химическую и механическую прочность.

На основе синтетических поверхностно-активных веществ для использования в молочной промышленности в последнее время рекомендован ряд щелочных моющих средств. Это такие средства, как «Вимол», «Триас-А», «Мойтар», «Фосфорин», порошки А, Б, В, порошок беспенный и т.д. В состав данных средств входит около 50 % кальцинированной соды, 13-20 % триполифосфата натрия, 10-15 % метасиликата натрия и др.

В последнее время предложены к использованию составы 150-ти моющих средств щелочного типа, в которых используется около 200 химических соединений: химические растворители белка, ПАВ, активные накопители, комплексообразователи или хелаты, дезинфектанты, ингибиторы коррозии, растворители, полезные добавки и вода. В целях интенсификации воздействия на пригар теплообменников в состав СМС также вводят абразивно действующие вещества.

4. Моюще-дезинфицирующие средства. Процесс санитарной обработки оборудования в основном проводят в два приема: мойка, а затем, после ополаскивания, дезинфекция. Эти процессы можно объединить, если ввести в состав моющего средства дезинфектант. Такая композиция называется моюще-дезинфицирующим средством. Применение данной композиции не только сокращает продолжительность санитарной обработки оборудования, но и значительно облегчает проведение самого процесса, повышает культуру производства. Примером является МСЖ-3С - высоко эффективное универсальное моюще-дезинфицирующее средство.

Однако такие композиции можно использовать при мойке оборудования только однократно. При высоких температурах, применяемых при циркуляционной мойке, в результате взаимодействия моюще-дезинфицирующего раствора с органической частью загрязнений, дезинфектант дезактивируется. В следствие чего при повторном использовании такой раствор становится только моющим.

5. Дезинфицирующие средства. В молочной промышленности в качестве дезинфектантов наибольшее распространение получили препараты, содержащие активный хлор (хлорная известь, натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты, гипохлориты натрия или кальция). Под активным хлором понимают хлор, который вытесняется из соединений под воздействием кислот, например:

Ca(OCl)₂ + 2HCl = 2HOCl + CaCl₂;

HOCl + HCl = Cl₂ + H₂O;

HLCl = H⁺ + OCl ^-.

Активный хлор представляет собой сумму свободного хлора (Cl₂) и гипохлорит иона (OCl^–).

В основе дезинфицирующего действия препаратов, содержащих активный хлор, лежат окислительные процессы. При растворении в воде данные препараты образуют хлорноватистую кислоту, которая в дальнейшем разлагается на активный кислород и хлор.

Освобождающийся при этом кислород, окисляя микробную клетку, действует на нее губительно.

Хлор является также сильным окислителем. Окислительное действие хлора в процессе дезинфекции выражается в отнятии электронов от органических веществ, в том числе и от веществ, входящих в состав микробной клетки. Кроме этого, действие хлора на микробы заключается в его способности проникать через оболочку, деформировать ее и разрушать протоплазму.

Данные препараты энергично реагируют с аминокислотами, поэтому они могут действовать на аминогруппы протеинов бактериальной клетки, свертывая их, что приводит к гибели клетки.

Кроме неорганических соединений, содержащих активный хлор, для дезинфекции применяют и органические хлорактивные препараты, такие, как хлорамины, трихлоризоциануровая кислота и ее соли, четвертичные соли аммония и т.д. Широкий спектр дезинфектантов, разрешенных к применению в молочной промышленности, позволяет исключить использование хлорной извести в качестве дезинфицирующего вещества для дезинфекции молочного оборудования.

Требования, предъявляемые к дезинфектантам:

- нетоксичность в установленных концентрациях;

- широкий диапазон антибактериального действия;

- хорошая растворимость в воде;

- легкая смываемость с поверхности оборудования;

- оказание незначительного повреждающего действия;

- отсутствие острого запаха.

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒