Значительное влияние на сохранность и товарные свойства конечного продукта оказывает количество различных видов микроорганизмов бактерий, дрожжей, спор плесневых грибов, находящихся в воздухе цехов и производственных помещений. Попадая на поверхность мяса при транспортировке и переработке, они проникают внутрь и в результате быстрого неконтролируемого роста приводят к потере товарных качеств готовой продукции.

Наиболее характерным считается послеубойное обсеменение мяса в ходе транспортировки туш, разделки и хранения как готового продукта, так и полуфабрикатов.  При размножении бактерий на охлажденном мясе сначала образуются отдельные колонии, которые затем сливаются в виде сплошного мажущего и слизистого мутно-серого налета. Минимальное содержание бактерий на мясе к началу появления слизи, по различным данным, колеблется от 10⁷ до 10⁸ на 1 см². На мясе, покрытом толстой пленкой слизи, количество бактерий достигает 10⁹ – 10¹⁰ на 1 см². Охлажденное мясо даже при температуре 0 °C при начальной обсемененности не более 103 практически хранится не более 2 недель, а при высокой исходной обсемененности – еще меньше. Это исключает возможность перевозки мяса на дальние расстояния и сокращает время хранения мяса в охлажденном виде.

Производственные помещения мясоперерабатывающих предприятий имеют значительную обсемененность микроорганизмами, уровень которой во многом зависит от различных факторов. Вся микрофлора распределяется в воздухе, на поверхностях стен, пола и потолка помещений, на поверхностях технологического оборудования, а также вентиляционных каналах.

Методы обработки воздуха и поверхностей на мясоперерабатывающих предприятиях

Как правило, на пищевых производствах защита воздушной среды помещений от патогенной микрофлоры осуществляется путём применения фильтров, которыми оснащаются системы приточно-вытяжной вентиляции, а также проведением мероприятий по мойке и дезинфекции рабочих поверхностей и оборудования. Однако, как показывает практика, данные меры не всегда обеспечивают надлежащий уровень микробиологической чистоты в силу различных факторов.

Фильтры в системах вентиляции:

• не уничтожают микроорганизмы, а только задерживают их;
• неэффективны для задержания вирусов;
• нуждаются в периодической очистке и замене;
• могут служить средой для неконтролируемого вторичного роста бактерий, особенно это характерно для систем рециркуляции воздуха, который на мясоперерабатывающих производствах неизбежно содержит в себе органические соединения, являющиеся питательной средой для бактерий;
• при остановке и повторном запуске системы вентиляции существует опасность возникновения так называемых залповых выбросов, когда в воздух производственного помещения попадают вынесенные с поверхности фильтра микроорганизмы.

Мойка и дезинфекция помещений и оборудования:

• являются важнейшим условием обеспечения безопасности и качества выпускаемой продукции;
• часто не обеспечивают полного и эффективного удаления микроорганизмов с поверхностей. Последние исследования показывают, что менее 50% (!) поверхностей надлежащим образом моются и дезинфицируются [1].

Между тем, микробиологическое качество воздуха производственного помещения напрямую зависит от загрязнения микроорганизмами стен и рабочих поверхностей. Как правило, для обычного помещения на поверхностях содержится примерно в 100 раз больше микроорганизмов, чем в воздухе. На предприятиях пищевой промышленности неизбежно наличие на поверхностях органических веществ, что создает возможность не только «выживания» микроорганизмов, но и их размножения и возникновения колоний. Это в свою очередь может приводить к значительному вторичному микробиологическому загрязнению воздуха и продукции за счет выноса микроорганизмов конвективными потоками в воздушную среду помещения.

Совместно с традиционными мероприятиями по мойке и дезинфекции для наиболее эффективной борьбы с микробиологическим загрязнением применяется обработка УФ- излучением.

Ультрафиолетовое обеззараживание:

• это физический метод обработки воздуха и поверхностей, бактерицидное действие которого основано на повреждении ДНК и РНК микроорганизмов за счет образования тиминовых димеров. Образование большого числа тиминовых димеров приводит к инактивации, т.е к нарушению возможности воспроизводства микроорганизмов;
• обладает высокой биоцидной эффективностью в отношении широкого спектра патогенов – бактерий, вирусов, спор и паразитарных простейших, в том числе устойчивых к химическим дезинфектантам;
• нет опасности передозировки или образования вредных побочных продуктов;
• уничтожение микроорганизмов происходит практически мгновенно, например, минимальный цикл обработки УФ-облучателя СВЕТОЛИТ 600 всего 4 минуты(E.Coli) для помещения 100 м² .

В литературе также описана возможность применения УФ-излучения для целей обеззараживания поверхности мясных продуктов. Несколько исследований было посвящено использованию УФ-облучения для снижения E.coli и Salmonella на поверхности свиной туши (Wong и др., 1998); Listeriamonocytogenes на поверхности мяса кур (Kim и др., 2002); Salmonellatyphimurium на тушках птицы. Исследования показали, что, несмотря на ограниченность проникновения вглубь продукта, УФ-излучение снижает обсемененность поверхности мяса и поэтому потенциально может быть использовано для контроля L. monocytogenes и других патогенных микроорганизмов на мясоперерабатывающем производстве. [2]

Причиной порчи мясных продуктов является наличие психрофильных бактерий, плесневых (Penicilium, Aspergillus, Mucor, Cladosporium, Thanmidium, Rhizopus, Catemularia, Atlernaria, Geotrichumlactis) и дрожжевых грибов (Candidamycoderma, Sacharomyces, Rhodotorila, Torulopsis, Debaryomycesrosei) [3]. Доза УФ-излучения, необходимая для инактивации таких микроорганизмов, в 3-10 раз превышает бактерицидную дозу для санитарно-показательного микроорганизма S. aureus [4]. Например, ориентировочная доза инактивации при бактерицидной эффективности 99 % для Peniciliumcommune составляет около 266 Дж/м² (1550 Дж/м³). Именно поэтому при расчете производительности УФ-установок нельзя опираться на бактерицидную эффективность по золотистому стафилококку, а необходимо использовать соответствующие высокие дозы инактивации целевых микроорганизмов. Такие высокие дозы могут быть обеспечены только с применением современного высокомощного УФ-оборудования.

В целях решения этой задачи специалистами «ЛИТ» был разработан новый типоряд оборудования на базе мощных источников УФ-излучения – амальгамных ламп высокой интенсивности. Применение в УФ-установках таких ламп обеспечивает принципиально новые возможности для предприятий, осуществляющих производство, хранение и переработку сырья и продуктов животного происхождения.

На данный момент разработаны и серийно выпускаются три типа установок для обеззараживания бактерицидным УФ-излучением.

Первый тип установок: УФ-рециркуляторы закрытого типа.

Бактерицидные рециркуляторы предназначены для обеззараживания воздуха в помещении и создания воздушных зон повышенной микробиологической чистоты. При применении данного оборудования достигается высокая бактерицидная эффективность за счет многократной циркуляции воздуха через камеру обеззараживания.  Отличительной особенностью применения таких установок является исключительная безопасность. УФ-излучение локализовано внутри камер обеззараживания и не наносит вреда находящимся в производственном помещении людям, что позволяет обеззараживать воздух непосредственно в рабочее время.

Для достижения эффективного результата по микробиологическим показателям, при подборе рециркуляторов, необходимо учитывать:

• по каким целевым микроорганизмам необходимо  достичь требуемых результатов (в пищевой промышленности это, как правило, КМАФАнМ);
• мощность УФ-ламп, находящихся в камере обеззараживания рециркулятора, т.е. важна не только заявленная производительность, указанная в м³/час;
• объем обрабатываемого помещения либо тип обрабатываемого участка;
• кратность оборачиваемости обрабатываемого воздуха (т.е. сколько раз воздух может пройти через камеру обеззараживания рециркулятора);
• количество работающего персонала;
• количество открытых проемов (окон, дверей и т.д.).

В табл. 1 и 2 приведены технические характеристики и эффективность работы бактерицидного рециркулятора АЭРОЛИТ 1000 (рис. 1). Мощность УФ-излучения в камере обеззараживания данного рециркулятора составляет 300 Вт.

Таблица 1. Режимы работы и бактерицидная доза на конец срока службы ламп для АЭРОЛИТ 1000 Режим Производительность, м3/час Кол-во включенных Ламп Бактерицидная доза Hs на конец службы ламп, не менее, Дж/м2 1 500 1 520 2 2 910 3 1000 1 260 4 2 450 Таблица 2. Бактерицидная эффективность (Jбк) АЭРОЛИТ-1000 по различным видам микроорганизмов Микроорганизм Режим 1 2 3 4 КМАФАнМ / ОМЧ 99% 99,9% 90% 95% Плесневые грибы и дрожжи 90% 99% 70% 90% Кишечная палочка 99,9% 99,9% 99,9% 99,9% Золотистый стафилококк 99,9% 99,9% 99,9% 99,9%

Рисунок 1. АЭРОЛИТ 1000

Второй тип установок: открытые УФ-облучатели настенного (потолочного) или передвижного исполнения. Предназначены для дезинфекции стен, полов, технологического оборудования. Высокая бактерицидная мощность облучателей позволяет обеспечить обеззараживание как воздуха, так и поверхностей за короткий отрезок времени. Данные по времени обработки приведены в таблицах 3 и 4, мощность открытого облучателя СВЕТОЛИТ 600 (рис. 3) составляет 2 кВт.

Таблица 3. Время работы СВЕТОЛИТ 90Н при соответствующей бактерицидной эффективности Время работы установки (мин.) для достижения бактерицидной эффективности по E. Coli Площадь помещения, м2 (при высоте потолков 3 м) CВЕТОЛИТ 90Н 99% 99,9% 20 6 8 35 9 13 50 12 17 75 17 24 100 22 31 Таблица 4. Время работы СВЕТОЛИТ 300 и СВЕТОЛИТ 600 при соответствующей бактерицидной эффективности Время работы установки (мин.) для достижения  бактерицидной эффективности по E. Coli Площадь помещения, м2 (при высоте потолков 3 м) СВЕТОЛИТ 300 СВЕТОЛИТ 600 99% 99,9% 99% 99,9% 100 5 7 3 4 150 8 11 4 6 200 10 14 5 7 250 13 18 7 9 300 15 21 8 11

Рисунок 2. Настенный УФ-облучатель СВЕТОЛИТ 90Н. Рисунок 3. Передвижной УФ-облучатель СВЕТОЛИТ 600

Исходя из практических знаний и нашего опыта, рекомендуется применять два типа установок комплексно - рециркуляторы закрытого типа и открытые УФ-облучатели. Данное решение позволит эффективно обеспечить соблюдение отраслевых нормативов по микробиологической безопасности воздуха и поверхностей, а также сократит издержки связанные с преждевременной порчей продукции.

Рисунок 4. Бактерицидный модуль МЕГАЛИТ

Третий тип  установок: бактерицидные модули для систем вентиляции. Применяются для обеззараживания воздуха, поступающего в производственные помещения через систему приточной вентиляции. Производительность таких систем варьируется в диапазоне от 1 300 до 35 000 м³/ч.

Пример: Предприятие, выпускающее более 5 тыс. тонн полуфабрикатов в год, оснащено современной системой вентиляции и кондиционирования. Результаты замеров качества воздуха (по контрольным микроорганизмам КМАФАнМ) не соответствовали требованиям Службы качества предприятия. Одной из основных причин оказалось биообрастание воздуховодов системы вентиляции и кондиционирования.

Для решения задачи в воздуховодах системы вентиляции и кондиционирования были размещены бактерицидные модули серии «МЕГАЛИТ» (рис. 4).

Применение бактерицидных модулей в системе вентиляции обеспечило достижение показателей обсемененности воздуха в три раза ниже нормированной. Эффективность обеззараживания подтверждена  анализами испытательной лаборатории предприятия. Анализ экономической эффективности использования бактерицидных модулей МЕГАЛИТ свидетельствует об улучшении качества и безопасности готовой продукции.

Таким образом, использование УФ-оборудования на основе амальгамных ламп высокой интенсивности обеспечивает достижение современных требований к микробиологическому качеству воздуха и поверхностей на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности, что позволяет производителю гарантировать высокие потребительские свойства и безопасность конечного продукта.

Литература

1. http://rutalapdf.web.unc.edu/files/2015/08/Weber-2013-The-role-of-the-surface-environment.pdf

2. T.Koutchma. UV light for Processing Foods. // IUVA news – 2008 – Vol. 10, № 4, p.24-29.

3. Кузнецова Л.С., Михеева Н.В. Инновационные решения защиты колбас от плесени. //Мясные технологии. – 2010 – № 6, с. 46-48.

4. W.Kowalski. Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook. UVGI for Air and Surface Disinfection /Springer – 2009 – 501 p.