Качество

Уменьшение бактериального фона на пищевых предприятиях с применением устройств фотокаталитического очищения воздушных масс

_
Воздух в производственных помещениях может стать источником загрязнения и заражения пищевой продукции. На пищевом предприятии чистота воздуха очень важна на тех этапах технологического процесса, где имеется контакт с воздухом открытого сырья, полуфабриката, готового продукта. В статье представлена информация о работе устройств фотокаталитического очищения воздушных масс для уменьшения бактериального фона на предприятиях пищевой промышленности, в том числе на молокоперерабатывающих заводах.
13.10.2021

В пищевой промышленности на всем пути производственного процесса сохраняется возможность микробного заражения пищевой продукции из воздуха. Задачей ставилось  показать эффективность приборов с применением технологии фотокаталитической очистки ТИОКРАФТ для уменьшения бактериального фона на предприятиях пищевой промышленности. При замерах на предприятии пищевой промышленности наличия S.aureus, плесневых грибов, микробов (определили методом аспирации, используя аппарат Кротова.) Наличие S. aureus, плесневых грибов и общеймикробной обсемененности определяли до и после 2, 3, 4, 6 и 8 дней функционирования фильтра. 

Отбирали пробы воздуха, чтобы определить насколько он загрязнен бактериями до и после функционирования аппарата. Чтобы определить наличие S.aureus был проведен посев на желточно-солевый агар, плесневых грибов на среду Сабуро, общей микробной обсемененности. Засеянные среды выдерживали в термостате при (37±1) °С на протяжении суток, после при обычной температуре в течение суток, потом подсчитали, сколько бактериальных колоний выросло. 

Как известно, в пищевой промышленности в том числе и на молочном производстве предъявляются особые требования не только к технологическим процессам, но и к системам вентиляции. От того насколько хорошо вентиляция реализована зависит не только здоровье работников, но и качество продукции. Вентиляция, реализованная с учетом всех требований технологического процесса предприятия пищевой промышленности, не позволяет воздушным массам загрязнять продукцию патогенной микрофлорой.

В то же время существующие системы вентиляции по ряду причин не могут эффективно очищать воздух, из-за этого в цехах увеличивается количество микроорганизмов, прорастает плесень, причем она появляется и на самой продукции.

На предприятиях пищевой промышленности Российской Федерации борьба с бактериальным загрязнением ,в том числе и с плесенью, по прежнему актуальна. Плесневый налет портит продукты и реализовать их нельзя, компании несут большие расходы, падает объем продаж.

Стоит отметить, что плесневой налет может быть разным по цвету: серый, коричневый, черный, белый, зеленый. Структура у него также может быть разной – бархатистая, ватная и т.д. Образование налета свидетельствует о поражении продукции микрофлорой.

Чаще всего встречаются виды плесени Aspergillus, Penicillium и Gladosporium. Хотя плесень и не способна вызвать процесс гниения товара, она все равно опасна для человека. В частности, Gladosporium,  Aspergillus токсичны, вызывают отравление. Очень опасной считают черную гроздевидную плесень. Она может проникать вглубь продуктов, и поэтому реализовать продукцию зараженную плесенью категорически запрещается.

Отметим тот факт, что из-за плесневого поражения продукты молочного производства теряют товарный вид и персоналу приходится периодически очищать продукцию, если это возможно, тратя на это время и силы.

Если же плесневое поражение попадает внутрь продукции,  тогда поверхностное очищение будет бесполезным. В итоге покупатели могут получит некачественный товар, а зачастую и получить отравление используя в пищу такую продукцию. Точной статистики о пострадавших от использования некачественной продукции нет, но тот факт, что каждый год отравления от некачественных продуктов получает множество людей, не вызывает сомнений. Предприятия же несут убытки, теряют репутацию.

Как известно, молочнокислые бактерии удваивают свою численность в среднем за 40 мин., бактерии группы кишечной палочки - за 20 мин при 30°С . Бактерии, остающиеся после дезинфекции в количестве 2% могут восстановить свою численность примерно за 3,5 ч., плесневые грибы также способны быстро распространяться, особенно в теплых помещениях с повышенной влажностью. Поэтому борьба с ними всегда очень трудоемкая и сложная. Чтобы борьба дала эффект, необходимо уделить самое пристальное внимание всей технологической цепочке и использовать самые эффективные методы в борьбе с биологическими загрязнителями.


Приборы ТИОКРАФТ позволяют быстро устранить из воздушных масс любые органические и неорганические загрязнители, а также уничтожает патогенную микрофлору.


Чаще всего производители устанавливают комплексы фильтров для очистки воздушных масс, перед подачей в цеха переработки продукции. Но стандартные фильтры через короткий промежуток времени загрязняются и часто накапливают споры плесени. Их следует постоянно очищать. К тому же они не способы фильтровать небольшие частицы. Поэтому стандартные фильтры мало эффективны и нужны более технологичные способы очистки воздуха. В этом плане наиболее предпочтительным можно назвать фотокаталитический фильтр.

После того как были произведены замеры, составлен акт проверки технологических помещений, была обнаружена дополнительная проблема- образование налет плесени на продукции. С большой долей вероятности, это происходило из-за недостаточной вентиляции помещения. Чтобы устранить плесень, было принято решение о модифицировании вентиляционной системы помещения. Наряду с использованием имеющейся системой вентиляции были использованы приборы с фотокаталитической фильтрацией ТИОКРАФТ  в качестве дополнительной биологической защиты. 

Приборы ТИОКРАФТ позволяют быстро устранить из воздушных масс любые органические и неорганические загрязнители, а также уничтожает патогенную микрофлору.

 

Справка:

Термин фотокатализ происходит от греческих слов — photos («свет») и katalysis («растворение») и означает разрушение под воздействием света.

Еще в середине 1980-х годов японские учёные впервые доказали, что клетки микроорганизмов могут быть разрушены при контакте с диоксидом титана под действием ультрафиолетового света в течение 60–120 минут.

Фотокатализ — это ускорение химической реакции под действием света в присутствии определённого вещества — фотокатализатора. Внутри фотокаталитического фильтра для очистки воздуха протекает процесс окисления, а в качестве фотокатализатора используют диоксид титана (ТiO2). Во время реакции фотокатализатор не исчезает и не меняется. Диоксид титана при поглощении света образует сильные окислители, которые разрушают загрязнители, попадающие на поверхность покрытия. Для реакции достаточно комнатной температуры. В результате вещества на поверхности разлагаются на безвредные компоненты. Такое окисление уничтожает все бактерии, вирусы, споры плесени, летучие органические соединения и иную органику, разлагая их на ничтожное количество водяного пара и углекислого газа.  

 

Уникальность технологии TIOKRAFT ( патент RU2647839C2)

 

В качестве носителя катализатора в приборах ТИОКРАФТ используется элемент круглой или плоской формы из спечённых высокопористых наносфер кварцевого стекла (технология производства защищена международными патентами). Особенностью этого материала является полная инертность, что исключает его разрушение с течением времени под действием фотокатализа. Это обстоятельство позволяет сделать фотокаталитический элемент неограниченного срока действия. Данная технология многократно увеличивает эффективность окисления и степень очистки приборов ТИОКРАФТ по сравнению с приборами, использующими носители из пористой керамики, решёток алюминия или полупрозрачных полимеров. 

Высокая степень пористости кварцевых наносфер, из которых состоит фильтрующий элемент (носитель катализатора) в приборах ТИОКРАФТ, позволяет нанести очень большое количество концентрата диоксида титана, что приводит к исключительно высокой удельной площади фильтрационного элемента — выше 3 300 кв. м. Для сравнения, удельная фильтрационная поверхность HEPA-фильтров класса H13 составляет всего порядка 20–22 кв. м на 1 кв. м фильтра. Благодаря огромной реакционной поверхности и пористости покрытия, сопоставимой с размерами микробов, а также высокой степени прозрачности материала фильтрационного элемента, стадия адсорбции микрофлоры в приборах ТИОКРАФТ проходит с максимальной эффективностью.

Продуктами окисления преимущественно являются пары воды и углекислый газ. Накопления органических загрязнителей воздуха на фотокатализаторе не происходит, то есть во включённом состоянии он постоянно самоочищается. Эффективность обеззараживания на пористых стеклянных фотокаталитических фильтрах слабо зависит от расхода воздуха через фильтр и интенсивности УФ-излучения. От интенсивности УФ-излучения зависит время гибели микрофлоры и время её минерализации.

Результаты испытаний в таблице

 Антимикробная эффективность фотокаталитического фильтра в производственном помещении

Микроорганизмы КОЕ/м3
До
работы
2
суток
3
суток
4
суток
6
суток
8
суток
ОМО ~3261 ~1848 ~1675 ~476 ~332 61
S.aureus 8 5 3 2 1 0
Пл. грибы ~3172 ~1762 ~1585 ~398 ~267 14
Примечания:
1: ОМО - Общая микробная обсемененность.
2. Пл. грибы - Плесневые грибы.

Содержание в воздухе микроорганизмов до работы стройства: S.aureus - 8 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~3172 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность ~3261 КОЕ/м3 ; через 2 дня работы аппарата - S.aureus - 5 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~1762 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность ~1848 КОЕ/м3 ; через 3 суток работы устройства - S.aureus - 3 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~1585 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность - 1675 КОЕ/м3 ; через 4 суток работы устройства - S.aureus -2 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~398 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность ~476 КОЕ/м3. 

Через 6 дней показатели становятся приближенными к предельно допустимым по нормативной документации: S.aureus - 1 КОЕ/м3, плесневых грибов ~267 КОЕ/м3, общая микробная обсемененность ~332 КОЕ/м3.

Спустя 8 дней после начала функционирования аппарата при фильтрации воздуха перед подачей его в камеру отмечено уменьшение общей микробной обсемененности с ~3261 до 61 КОЕ/м3, S.aureus - со 8 до 0 КОЕ/м3 , плесневых грибов – c ~3172 КОЕ/м3 до 14 КОЕ/м3


Технические характеристики приборов, используемых в испытаниях.


 

VR1600 НК

VR2000 НК

Производительность, м³ /час  (режимы min/max)

900 /1200/1600

950/1400/1850/ 2200

Диапазон УФ-излучения, нм

UV-A 365 (безозоновый)

Эффективность обеззараживания за один проход, %

99,993

Уровень шума, Дб

51/59/63

8/5762/64

Потребляемая мощность, Вт

1012

1192

Напряжение сети, Вольт

220 (±10 %)/50

Габаритные размеры, ВхШхГ, мм

400х840х1145

400х765х1290

Масса, кг

74

87

Гарантийный срок, мес.

12

Корпус из нержавеющей стали

да

да

Класс влагозащишенности

IP54

 

 

В процессе работы приборы ТИОКРАФТ (VR1600 и VR2000):

- не накапливают загрязнения на фильтрах;

- нейтрализуют до 99,9 % бактерий и вирусов (включая SARS-CoV-2 - возбудитель COVID-19);

- обеспечивают очистку помещений от спор плесневого грибка;

- устраняют неприятный запах;

- обеззараживают патогены без накопления внутри;

- уничтожают органические загрязнения, в том числе фенол, формальдегид, озон и другие.

-Аппараты безопасны в использовании в присутствии людей.

- Могут работать продолжительное время

Заключение:

Результаты, полученные в ходе исследований, доказывают, что использование оборудования ТИОКРАФТ помогает эффективно очищать воздух, уменьшает число микроорганизмов до нужного предела.

 

Источник: материал предоставлен компанией Tiveil