CC BY
17STUD NET
СНИЖЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ ВОЗДУХА КАМЕРЫ СЫРОКОПЧЕНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ФИЛЬТРА
REDUCED BACTERIAL OSCE CHANGE IN RAW SMOKED CAMERA USING THE PHOTOCATALYTIC FILTER
УДК-57
Кирпичев Иван Дмитриевич, студент, Московский Государственный Университет Пищевых Производств, Россия, г. Москва Удавлиев Дамир Исмаилович, доктор биологических наук, профессор, Московский Государственный Университет Пищевых Производств, Россия, г. Москва
Ivan Dmitrievich, ivankirpichev@mail .ru Damir Ismailovich
АННОТАЦИЯ
Цель работы
Изучить эффективность универсального фотокаталитического фильтра для санитарной обработки воздуха перед его подачей в камеру сырокопченых изделий.
Материалы и методы исследований
Очиститель и обеззараживатель воздуха фотокаталитический конвекционный TIOKRAFT. Содержание S.aureus, плесневых грибов и общей микробной обсемененности определяли аспирационным методом с помощью аппарата Кротова. Движение, обмен воздуха внутри камеры осуществлялся в процессе его подачи через устройство за счет работы вентилятора. Результаты исследований
Лабораторные испытания провели на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет пищевых производств», на базе лаборатории Акционерного общества «ЧМПЗ».
Определяли содержание S. aureus, плесневых грибов и общей микробной обсемененности до и после 2, 3, 4, 6 и 8 суток работы фильтра. Содержание S.aureus, плесневых грибов и общей микробной обсемененности определяли аспирационным методом с помощью аппарата Кротова. Производили отбор проб воздуха для определения его бактериального загрязнения до и после
работы фотокаталитического устройства. Для определения содержания S.aureus производили посев на желточно-солевый агар, плесневых грибов на среду Сабуро, общей микробной обсемененности на мясной агар. Засеянные среды выдерживали в термостате при (37±1) °С в течение 24 ч, затем при комнатной температуре в течение 24 ч, после чего производили подсчет выросших колоний бактерий и расчет колониеобразующих единиц (далее -КОЕ), содержащихся в 1 м3 воздуха. Вывод
Полученные положительные результаты проведенных исследований позволяют с уверенностью утверждать: фотокаталитический фильтр крайне эффективен для очистки воздуха и снижает количество микроорганизмов в воздухе до допустимых величин.
ABSTRACT
Background
To study the effectiveness of a universal photocatalytic filter for sanitizing air before it is fed into the chamber of uncooked smoked products. Materials and research methods
Photocatalytic convection air purifier and disinfectant TIOKRAFT. The contents of S.aureus, mold, and total microbial contamination were determined by aspiration using the Krotov apparatus. The movement and exchange of air inside the chamber was carried out during its supply through the device due to the operation of the fan.
Research results
Laboratory tests were carried out on the basis of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Moscow State University of Food Production", on the basis of the laboratory of the ChMPPA Joint-Stock Company The contents of S. aureus, molds, and total microbial contamination were determined before and after 2, 3, 4, 6, and 8 days of filter operation. The contents of S.aureus, mold, and total microbial contamination were determined by aspiration using the Krotov apparatus. Air samples were taken to determine its bacterial contamination before and after the operation of the photocatalytic device. To determine the content of S.aureus, sowing was performed on yolk-salt agar, molds on Saburo medium, and total microbial contamination on meat agar. Inoculated media were kept in a thermostat at (37 ± 1) °С for 24 h, then at room temperature for 24 h, after which the grown bacterial colonies were counted and colony forming units (hereinafter - CFU) contained in 1 m3 of air were counted. Conclusion
The obtained positive results of the conducted studies allow us to state with confidence: the photocatalytic filter is extremely effective for air purification and reduces the number of microorganisms in the air to acceptable values. Ключевые слова: фотокаталитический фильтр; бактериальная обсемененность.
Keywords: photocatalytic filter; bacterial contamination.
Отрасль пищевой промышленности - сфера производства, в которой особые требования предъявляют не только к непосредственному процессу изготовления пищевой продукции, но и проектировке вентиляционной системы. Качественно сконструированная вентиляционная система предотвращает заболеваемость персонала, который обслуживает цех, а также защищает и потребителей продукции - воздух в некачественной вентиляционной системе обсеменяет продукт, вырабатываемый на производстве и после реализации в продажу покупатель получает небезопасную продукцию [1, с.135].
Однако вентиляционные системы не всегда способны полностью выполнять возложенные на них функции и это приводит к ряду проблем на производстве: повышенное содержание микроорганизмов в воздухе, прорастание плесени не только на стенах, потолке и полу помещения, но и на самой продукции [2, с.
4].
На данный момент в нашей стране немного предприятий по мясопе-реработке, на которых отсутствует проблема с плесневым налетом, который появляется при созревании, реализации или хранении на поверхности готовой продукции. Налет плесени придает продукту неприятный запах, портит его товарный вид и как следствие делает невозможным реализацию данного товара, что ведет за собой экономические потери и снижение объема продаж предприятия. Плесневый налет бывает различных цветов: серого, коричневого, черного, белого, зеленого, а та же различной структуры: бархатистой или ватной и разного происхождения. Наличие такого налета на поверхности изделий объясняется ростом микрофлоры. Стоит учитывать, что рост дрожжей дает схожий эффект с ростом плесени на поверхности продукции. Более распространенными являются плесени из родов Aspergillus, Penicillium и Gladosporium. Производственные помещений и продукцию в них поражают в основном холодолюбивые культуры - те, которые проявляют активность преимущественно в низких температурах окружающей среды (0 +2оС). Несмотря на то, что плесени не вызывают гниения продукции, они все же опасны - многие из них (Gladosporium, Aspergillus) обладают токсичностью и
могут вызывать пищевые токсикоинфекции при контакте с другими бактериями. В этом плане особенно опасна черная гроздевидная плесень - ее отличительной особенностью является способность глубоко прорастать в толщу продукта, что приводит к окончательному и бесповоротному отказу от его реализации [2, с. 2].
Проблема плесневения пищевой продукции в нашей стране имеет повсеместное распространение. Плесень на продукции портит товарный вид продукции, вынуждая производителей зачищать поверхность товара механическим путем, что является дополнительной работой для персонала, которую можно было бы не выполнять, если бы проблемы не было. В свою очередь это ведет к увеличению затрат на заработную плату, для людей, которые этим занимаются.
Намного хуже если плесень токсична или прорастает в толщу продукции. Зачистив такую продукцию от поверхностного плесневения можно придать продукту товарный вид, но если токсины не до конца зачищены, то покупатель может получить некачественный и даже опасный для здоровья продукт. Если же плесень прорастает в толщу товара, то это еще более опасно для конечного потребителя. Обычно при контроле на предприятии такая продукция выбраковывается и уничтожается, однако это не может со стопроцентной вероятностью дать гарантию, что такая продукция случайным образом не попадет на стол к потребителю.
Механическая очистка продукции от плесневения, отказ от реализации продукции и ее дальнейшая переработка в более дешевую продукцию, уничтожение продукции из-за прорастания в ее толщу плесеней - все это ведет к дополнительным экономическим затратам.
Плесневые грибы распространяются посредством спор, это всегда носит цепной и хаотичный характер, ведь размножение плесени предполагает наличие благотворных для этого условий - именно по этим причинам бороться с плесневением так сложно [3, с.2].
Для устранения проблемы плесневения, нужно определить и устранить все инициаторы их роста и возможные источники спорового заражения. В частности, рассматриваемые мною копченые изделия - это продукт, дополнительная термообработка для которого не предусматривается, после созревания он сразу готов к употреблению. Соответственно из вышесказанного можно сделать определенные выводы - следует уделять повышенное внимания всем этапам и составляющим процесса производства копченой продукции.
Наиболее распространенным методом решения этой проблемы является установка дополнительных фильтров очистки воздуха перед его подачей в камеру созревания продукции.
Однако, традиционные воздушные фильтры являются фильтрами накопительного типа - со временем они загрязняются и сами становятся источниками загрязнений, также в них необходимо менять фильтрующий материал с определенной переодичностью. К тому же большинство из них отфильтровывают лишь частицы больших размеров. Другим недостатком выступает неравномерное распределение скорости потока воздуха по площади сечения фильтрующих элементов. В результате такой неравномерности, в областях с более быстрым потоком воздуха достигается худшая фильтрация, приводящая к проскоку опасных загрязнителей.
Существуют модели, которые позволяют устранить эти недостатки и значительно улучшить характеристики комбинированных очистителей воздуха.
Для обеспечения необходимого санитарно-гигиенического состояния воздуха необходимо использовать самые лучшие воздушные фильтры. Самым современным из них является фотокаталитический фильтр [4, с. 6]. Проведя акт аудита камеры сырокопченых изделий на ОАО ЧМПЗ, мы столкнулись с частой проблемой - образованием плесневого налёта на поверхности созревающей продукции. Предположительно плесень образовывалась из-за недостаточной скорости потоков воздуха в камере. В силу особенности системы подачи воздуха в камеру, создать идеальные условия для созревания продукции с имеющимся оборудованием являлось невозможным. Для устранения плесневения нами было решено провести модификацию системы вентиляции камеры с использованием фотокаталитического фильтра ТЮКЯАРТ.
Данные фильтры способны без накопления внутри удалять из воздуха все известные органические соединения и патогенную микрофлору. Базовый элемент системы - пористый носитель из спеченных стеклянных шариков с нанесенным на него фотокатализатором, которая имеет огромную, сравнимую с площадью футбольного поля реакционную поверхность контакта. Фотокатализатором служит модифицированный диоксид титана в виде нанодисперсного порошка с размером частиц 5-10 нм. Процесс фотокатализа протекает следующим образом: под воздействием УФ излучения катализатор, расположенный на носителе, формирует высокоактивное окислительное поле, проходя через которое любые
органические соединения, бактерии и вирусы полностью сгорают до
углекислого газа и воды [5, с. 3].
Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Антимикробная эффективность фотокаталитического фильтра в камере сырокопченых изделий
Микроорганизмы КОЕ/м3
До работы 2 суток 3 суток 4 суток 6 суток 8 суток
ОМО ~3261 ~1848 ~1675 ~476 ~332 61
Б.аигеш 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 устройства: S.aureus - 8 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~3172 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность ~3261 КОЕ/м3 ; через 2 суток работы устройства - Б.аигеш - 5 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~1762 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность ~1848 КОЕ/м3 ; через 3 суток работы устройства - Б.аигеив - 3 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~1585 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность - 1675 КОЕ/м3 ; через 4 суток работы устройства - Б.аигеш -2 КОЕ/м3 , плесневых грибов ~398 КОЕ/м3 , общая микробная обсемененность ~476 КОЕ/м3. Через 6 суток показатели становятся приближенными к предельно допустимым по нормативной документации: Б.аигеш - 1 КОЕ/м3, плесневых грибов ~267 КОЕ/м3, общая микробная обсемененность ~332 КОЕ/м3. По прошествии 8 суток после начала работы устройства при фильтрации воздуха перед подачей его в камеру сырокопченых изделий отмечено -снижение общей микробной обсемененности с ~3261 до 61 КОЕ/м3 , Б.аигеш -со 8 до 0 КОЕ/м3 , плесневых грибов - с ~3172 КОЕ/м3 до 14 КОЕ/м3 Вывод:
Полученные положительные результаты проведенных исследований позволяют с уверенностью утверждать: фотокаталитический фильтр крайне эффективен для очистки воздуха и снижает количество микроорганизмов в воздухе до допустимых величин.
Литература
1. Мингазетдинов И.Х., Григорьева И.Г., Мальцева М.П., Тунакова Ю.А.
Проектирование рациональной системы вентиляции для очистки воздуха
производственных помещений от полимерной пыли. Вестник казанского технологического университета № 5 2014.
2. Е.Н. Савинов. Фотокатализ: Вопросы терминологии. Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии. - Новосибирск : Наука, 1991. - С. 7 - 17.
3. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
4. Кондратов А.П., Назаров В.Г. Технические средства очистки воздуха. Российский химический журнал № 5 2006.
5. Daniel, H. Brake Bibliography of work on the photocatalytic removal of hazardous compounds from water and air / H. Daniel; A national laboratory of the U.S. Department of energy, may, 1994. - 1994. - P. 7 - 23.
6. Курылев В.В., Владимиров С.Н. ИСПЫТАНИЯ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ОЧИСТИТЕЛЯ ВОЗДУХА В УСЛОВИЯХ, ПРИБЛИЖЕННЫХ К УСЛОВИЯМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЦЕХА // Фундаментальные исследования. -2014. - № 8-2. - С. 305-310;
Literature
1. Mingazetdinov I. Kh., Grigorieva I. G., Maltseva M. P., Tunakova Yu. a. Designing a rational ventilation system for cleaning the air of industrial premises from polymer dust. Bulletin of Kazan technological University No. 5 2014.
2. E. N. Savinov. Photocatalysis: The question of terminology. Photocatalytic conversion of solar energy. - Novosibirsk: Nauka, 1991. - P. 7-17.
3. SanPiN 2.2.4.548-96 Hygienic requirements for the microclimate of industrial premises.
4. Kondratov A. P., Nazarov V. G. Technical means of air purification. Russian chemical journal # 5 2006.
5. Daniel, H. Brake Bibliography of work on the photocatalytic removal of hazardous compounds from water and air / H. Daniel; a national laboratory of the U.S. Department of energy, may, 1994. - 1994. - P. 7 - 23.
6. Kurylev V. V., Vladimirov S. N. TESTS of a PHOTOCATALYTIC air PURIFIER in CONDITIONS APPROXIMATED to the conditions of a METALLURGICAL SHOP / / Fundamental research. - 2014. - № 8-2. - P. 305310;
