Озонаторы для продуктов питания

Описание проблемы

Мясные продукты подвержены заселению колоний плесени, которая ведет к их порче. На сегодняшний день – одним из эффективных методов борьбы с плесенью и другими возбудителями, которые могут проникнуть через оболочку продукта, являются озонаторы.

Применение озона в мясомолочной промышленности

Решаемая проблема. При длительном хранении мясных и молочных продуктов, например, замороженного или охлаждённого мяса или рыбы, варёных или полукопчённых колбас, сыров на их поверхности начинает интенсивно развиваться плесневая микрофлора, которая приводит к порче мясомолочных продуктов. Для обеспечения сохранности скоропортящейся мясомолочной продукции проводится санитарная обработка паром, химическими дезинфектантами, механическое удаление плесени с поверхности продукции и технологического оборудования. Однако традиционно применяемые методы борьбы с плесневой микрофлорой не обеспечивает достаточно хороших показателей или являются достаточно энергозатратными и дорогими. Одним из наиболее дешёвых и эффективных методов борьбы с плесневой микрофлорой является обработка мясомолочной продукции,  технологического оборудования, тары и упаковки озоном. Применение озона обеспечивает уничтожение находящихся на поверхности мясомолочной продукции плесени и бактерий, устраняет неприятные запахи, увеличивает срок хранения продукции и снижает её потери при длительном хранении, обеспечивает гибель насекомых и отпугивает грызунов. Обеззараживающее действие озона в 15 – 20 раз, а на споровые формы бактерий примерно в 300 – 600 раз сильнее действия хлора [1].

Для реализации предлагаемой технологии необходимо только установить озонатор в холодильной камере или рядом с ней. Для озона требуется меньшее время контакта, чем при паровой стерилизации или применении других дезинфектантов. Технологии применения озона являются экологически чистыми. Для генерации озона необходим только воздух или кислород и электроэнергия. При применении озоновых технологий исключаются связанные с соблюдением особых мер безопасности транспортировка и хранение высокотоксичных реагентов.

Озон не является каким – либо новым дезинфицирующим средством. Применение озона в качестве дезинфицирующего средства рекомендуется инструкцией «Дезинфекция и дезодорация в холодильниках способом озонирования» (Министерство торговли СССР, 1973); Методическими рекомендациями по применению озона в качестве дезинфицирующего средства, (Минпищепром СССР, 1976 г.); Временной инструкцией по озонированию камер хранения твёрдых сычужных сыров (Министерство торговли РСФСР, 1975 г).; Инструкцией по приёмке, хранению, товарной обработке и выпуску колбасных изделий и копчёностей на распределительных холодильниках торговли (Министерство торговли РСФСР, 1977 г.); Инструкцией по приёмке, холодильной обработке, хранению и выпуску остывшего и охлаждённого мяса (Министерство торговли РСФСР, 1977 г.), а также другими нормативными документами. С 1984 г. озон включён в перечень новых средств дезинфекции ветеринарных объектов. В 1997 г. в США решением правительственной комиссии озон был признан в качестве безопасного средства для использования существующих и потенциальных технологиях, связанных с хранением и переработкой продуктов питания. В 1998 г. озон был внесён Министерством Здравоохранения РФ в перечень дезинфектантов (рег. № 0039 – 98/21) и разрешён для дезинфекции воздуха в ЛПУ. В Республике Беларусь озон официально признан экологически чистым дезинфектантом, который разрешён к применению в медицине, пищевой промышленности и других областях народного хозяйства. СовМином Республики Беларусь от 17 мая 2004 г. № 573 (25.11.04. № 38 1204 – 487) утверждены мероприятия по реализации «Основных направлений обеспечения населения качественным сырьём и пищевыми продуктами», где основными направлениями использования озона признаны стерилизация труднодоступного производственного оборудования, ёмкостей и коммуникаций на предприятиях пищевой промышленности и локальная водоподготовка для предприятий пищевой промышленности, выпускающих детское питание.

В процессе производства и хранения мясомолочной продукции озон применяется для:

• Санитарной обработка (обеззараживания) колбас, мяса, мясных полуфабрикатов, сыров, сухих молочных продуктов (сухого молока, сывороточного белка, детского питания) во время их хранения в холодильных камерах с целью уничтожения плесени и обеспечения товарных качеств мясомолочной продукции и увеличения сроков её хранения;
• Дезинфекции и дезодорации холодильных камер и камер созревания сыров;
• Дезинфекции наружных и внутренних частей технологического оборудования: ёмкостей, трубопроводов и др. насыщенной озоном водой;
• Обеззараживания тары, упаковки, разделочных столов и другого технологического оборудования;
• Ополаскивания стеклянных и ПЭТ – бутылок перед расфасовкой;
• Дезинфекции, дератизации, дезодорации складских и производственных помещений;
• Обеззараживания и дезодорации технологического инвентаря и спецодежды персонала.

К основным преимуществам применения озоновых технологий при производстве мясомолочной продукции относятся:

• Высокая эффективность дезинфекции (озон обладает более высоким окислительным потенциалом, чем хлор и его производные);
• Возможность получения озона непосредственно на месте потребления из кислорода воздуха;
• Экологическая безопасность и отсутствие вредных побочных эффектов вследствие быстрого разложения озона до кислорода;
• Экологическая совместимость озона с окружающей средой (из всех известных окислителей только кислород и ограниченный круг перекисных соединений существуют в природе и принимают участие в биологических процессах окружающей среды).
• Высокая экономическая эффективность применения озона в сравнении с другими дезинфектантами (его стоимость более чем в 2 раза ниже, чем при применении других дезинфектантов);

При обработке технологического и ёмкостного оборудования озон уничтожает вирусы, бактерии, плесень и споры грибов. Проведённые эксперименты показали высокую эффективность применения озона для дезинфекции ёмкостного технологического оборудования и трубопроводов [2]. Так в результате обработки озонированной водой ёмкостного технологического оборудования с присоединёнными к ним трубопроводами и запорной арматурой в течение 30 минут была достигнута необходимая степень дезинфекции (концентрация озона в воде составляла 5 – 7 мгО3/дм3). Хорошие результаты были получены при использовании озона для стерилизации ёмкостного оборудования. Так при стерилизации в течение 60 минут ёмкости вместимостью 50 м3 озоном с концентрацией 25 мгО3/м3 была достигнута 99,9% эффективность её обеззараживания. Для ёмкости вместимостью 100 м3длительность озоновой стерилизации составляет 120 минут, для резервуара объёмом 1000 м3 – 10 часов [3]. Также положительные результаты были достигнуты при обработке холодильных камер озоном. Так при концентрации озона 5 – 10 мгО3/м3 и времени обработки 60 – 90 минут с периодичностью 1 – 2 раза в сутки было достигнуто увеличение сроков хранения мясных продуктов в 1,5 раза. При этом температура в холодильной камере была поднята с 4оС до 8оС, что в 1,5  раза снизило энергоёмкость технологического процесса. Озонирование холодильных камер даёт возможность значительно увеличить срок хранения продукции без потери её свежести и питательных качеств. С понижением температуры эффективность дезинфекции и дезодорации озонирования возрастает. Эффективность озонирования зависит от длительности обработки и концентрации озона.

С целью профилактики бактериального заражения закладываемой на хранение мясомолочной продукции перед загрузкой продуктами холодильные камеры следует подвергать обязательному озонированию. Так при озонировании холодильных камер в течение 10 часов при концентрации озона 13 – 14 мгО3/м3 обеспечивается хорошее качество дезинфекции, при этом микоцидный эффект составляет 93 – 96%. Кроме того решается проблема устранения запаха предшествующей продукции.

В результате проведённых исследований было установлено, что рост микробов на свежем мясе угнетается при концентрации озона равном 0,1 – 1,0 мгО3/м3 при температуре окружающей среды +4 … +8 оС. Оптимальная концентрация озона при холодильном хранении мяса составляет 10 мгО3/м3 при экспозиции 2 – 3 часа в сутки. Было установлено, что после однократной обработки мясных продуктов озоном срок начала порчи мяса сдвигается на 3 – 5 суток. При обработке мяса птицы озоном с концентрацией 8 – 12 мгО3/м3 продолжительность хранения в охлаждённом состоянии (при температуре в холодильной камере +4°С) увеличивается в 2 раза. Применение озона для обеззараживания не оказывает вредного влияния на качественный состав свободных жирных кислот, липидов даже при периодической обработке, хранящейся в холодильной камере мясомолочной продукции озоном с концентрацией 200 – 500 мгО3/м3, что во много раз превышающую необходимую [4 – 9].

Проведённые исследования установили зависимость срока хранения охлаждённого мяса от суммарной микробной обсеменённости его поверхности. Результатами изысканий было установлено, что рост микробов на мясе угнетается при концентрации 0,1 – 1,0 мгО3/м3 при температуре окружающей среды от 0 до +4 °С. Оптимальная концентрация озона при холодильном хранении мяса составляет 10 мгО3/м3 при экспозиции 2 – 3 часа в сутки. Применение озона в концентрации 10 – 20 мгО3/м3 позволяет увеличить допустимый срок хранения на 30 – 40%.

Озонирование холодильных камер с колбасными изделиями позволяет повысить температуру их хранения. Это способствует лучшему сохранению вкусовых качеств колбас, снижению потерь от подмораживания и вдвое увеличивает срок хранения колбас. В процессе проведённых исследований было установлено, что для хранения полукопчённых колбас необходимая концентрация озона должна составлять 10 – 15 мгО3/м3 при ежедневном трёхчасовом озонировании в течение первых суток, для копчёных колбас концентрация озона должна составлять 5 – 10 мгО3/м3 при 60 минутной обработке один раз каждые 3 дня. Сроки хранения колбас после такой обработки увеличились до 25 – 75 суток (обычный срок их хранения составляет 15 – 30 суток). В результате такой обработки наблюдалось полное отсутствие плесени на поверхности оболочки батонов и стен сушильной камеры. Срок хранения полукопчённых колбас составил 25 суток при температуре хранения равной 4 °C и 70 суток при температуре хранения равной 2 °C [10].

Предварительная и периодическая обработка камер созревания твёрдых сыров обеспечивает высокое товарное качество сыров в течение всего срока хранения. Обработка сырохранилищ озоном рекомендуется осуществлять озоном с концентрацией 0,1 мгО3/м3 в течение 1 – 3 часа с перерывами от 2 до 12 час. А для подавления плесеней, нечувствительных к концентрации озона 0,1 мгО3/м3 сырохранилище в течение 2 – 4 часов через каждые 7 – 10 суток следует обрабатывать озоном с концентрацией 10 мгО3/м3. При таком режиме обработки количество спор плесеней за период созревания сыров снижается в 3 раза.

Применение озона в мясомолочной промышленности даёт существенный экономический эффект и позволяет значительно увеличить сроки хранения скоропортящихся продуктов, улучшает санитарно – гигиенические условия производства при дезинфекции помещений, тары, упаковки, спецодежды. Для обеспечения высокой эффективности дезинфекции спецодежды и оборотной тары их необходимо обрабатывать в специально оборудованных камерах (помещениях) озона с концентрацией 75 – 80 мг/м3 в течение 30 – 60 минут.

Основным преимуществом применения озона является то, что он не даёт нежелательных побочных продуктов, так как неиспользованный озон распадается до атомарного кислорода. Внедрение озонных технологий в пищевую промышленность приводит к повышению конкурентоспособности перерабатывающих предприятий и произведённой продукции, наблюдается снижение затрат на энергоносители и дезинфекционные препараты. Снижается потребность в использовании традиционных дезинфицирующих средств. Озонирование позволяет избежать размораживания и применения хлорсодержащих веществ, а также других средств “мокрой” дезинфекции, дающих, как правило, сильные запахи, требующих проветривания и просушивания. Применение озона позволяет значительно увеличить срок хранения продуктов без потери их свежести и высоких питательных качеств. Озон незаменим для борьбы с затхлым запахом, образующимся в холодильниках и морозильных камерах. Озонирование улучшает условия и предотвращает порчу при длительном хранении мясных и молочных продуктов, плодоовощного сырья.

Литература.

1. Троцкая Т.П. «Осн. направления исп. озона в мясомолочной пром.». Материалы междунар. научно-техн. конференции «Соврем. технологии и комплексы технических средств в с/х производстве», БГАТУ, 2005 г.
2. М.И. Ортега, Л.Д. Франклен, П.Р. Хатесол, Д.Л. Марсден. Эффективность работы прибораFRESH AIRи генератора озона BREEZE ATкомпании Ecoquest в снижении жизнеспособности популяции различных патогенных микроорганизмов на поверхности нержавеющей стали. – http://activtekcis.com.  
3. Троцкая Т.П., А.А. Литвинчук, А.М. Миронов, Е.Б. Хилько, А.И. Рачковская «Энергосберегающая техн. обеззараживания труднодоступного производственного оборуд., емкостей и систем коммуникаций на предприятиях пищ.промыш.АПК». Материалы III-й Междунар. научно-технической конф. «Аграрная энергетика в XXI столетии», Мн, 21-23.11.2005г.
4. «Дезинфекция и дезодорация холодильников способом озонирования». М, 1973г.
5. «Инструкция по приемке, холодильной обработке, хранению и выпуску остывшего и охлажденного мяса», М, 1977г.
6. Ильина Е.А., Коваль В.В., Козлова Р.А. и др. «Озонирование камер при хранении пищевых продуктов». Холодильная техника, № 8, 1979г.
7. Ильина Е.А., Коваль В.В., Козлова Р.А. «Санитарная обработка холодильных камер озонированием». Холодильная техника, № 2, 1979г.
8. Колодязная В.С., Супонина Т.А. «Хранение пищевых продуктов с применением озона». Холодильная техника, 1975г.
9. Колодязная В.С., Супонина Т.А. и др. «Применение озона при холодильном хранении пищевых продуктов». Холодильная обработка и хранение продуктов. Труды ЛТИХП, вып. 2, 1974г.
10. Резго Г.Я. Озонирование как инновационный метод хранения полукопчённых колбас // Товаровед продовольственных товаров. – 2011. – № 2. – С. 35 – 39.
11. «Временная инструкция по озонированию камер хранения твёрдых сычужных сыров», М, 1975г. Габрильянц М.А., Сильянов В.Г. и др. Хранение сыров с использованием озона. М, 1988 г.