Сохранение пищевых продуктов без снижения их качества – это один из важнейших вопросов обеспечения населения России сбалансированным питанием в течение круглого года, в различных условиях деятельности и обитания человека.
Допустимые сроки хранения, в основном, определяют природа и структура молока и молочных продуктов. Одними из направлений обеспечения их качества и сохранности являются правильно выбранная упаковка и условия расфасовки. В соответствии с Федеральным законом №88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» молоко и продукты его переработки, предназначенные для реализации, должны быть расфасованы, упакованы в тару или упаковку, изготовленную из экологически безопасных материалов, разрешенных федеральным органом исполнительной власти. Однако даже изначально стерильная потребительская тара в результате перепадов температур, возможного образования конденсата в процессе транспортирования, хранения, использования и других влияющих факторов, может подвергаться повторному обсеменению.
Перспективным и рациональным способом обеззараживания упаковочных полимерных материалов является их асептическая обработка непосредственно перед розливом либо упаковыванием молочной продукции. В мировой и отечественной практике наиболее распространенными методами обработки поверхностей материалов является их обеззараживание реагентными (использование перекиси водорода, надуксусной кислоты, а так же их смеси) или безреагентными (ультрафиолетовое излучение) способами, либо их комбинацией. Механизмы воздействия этих методов на упаковочные полимерные материалы, входящие в состав упаковки, исследованы недостаточно.
Под асептической обработкой и упаковкой подразумевается наполнение стерилизованного обычными методами продукта в стерилизованную же тару с герметичным запечатыванием в стерильной среде. Под расфасовкой понимают процесс упаковывания молочной продукции на фасовочном оборудовании.
В современной фасовочной технике используются четыре основных типа обеззараживающих воздействий, которые в технической литературе обычно называют clean, ultra clean,super clean, aseptic.
Обеззараживание УФ-излучением имеет ряд преимуществ по сравнению с альтернативными методами обработки. В отличие от химических реагентов, потоки ультрафиолета не приводят к образованию токсинов и различного рода остатков и не изменяют химического состава, вкуса, запаха и показателей кислотности обрабатываемой жидкости. Это особенно важно для молочной промышленности, где добавление химических веществ к участвующей в технологическом процессе воде может привести к появлению постороннего привкуса, запаха и изменит, тем самым, химический состав самого продукта.
В ГНУ ВНИМИ ведутся работы по исследованию влияния импульсного ультрафиолетового излучения на полимерные упаковочные материалы. В качестве источников излучения использовались ксеноновые лампы, исходные данные которых (напряжение источника излучения (кВт) и поверхностная доза облучения (мДж/см2)) представлены в таблице 1.
Как известно, традиционно применяемое в фасовочной технике ультрафиолетовое (УФ)-излучение в диапазоне 205 – 315 нм обладает бактерицидной активностью, причем максимальное значение относительной спектральной бактерицидной эффективности приходится на длину волны 254 нм. Однако ртутные лампы обладают узким спектром и не в состоянии действовать во всем бактерицидном диапазоне длин волн. В отличие от них импульсные ксеноновые источники позволяют получать кратковременные мощные импульсы излучения, что дает возможность заметно снизить время обработки. При этом бактерицидная эффективность импульсных ламп заметно выше, чем ртутных.
В некоторых видах фасовочной техники бактерицидную УФ-лампу располагают над упаковочным объектом, например, над стаканчиком. Исследования показали, что при этом более интенсивному воздействию подвергается торцевая площадка, предназначенная для герметичного приваривания крышки. В то же время, в области донышка стаканчика, где может находиться нежелательная микрофлора, требуемого уровня бактерицидного эффекта не обнаружено (особенно при высокой производительности оборудования).
Возможен принципиально другой способ ориентации лампы, основанный на предпосылке, что условие равномерного облучения внутренней поверхности полимерной тары цилиндрической формы обеспечивает цилиндрический источник света, расположенный вдоль ее оси. Наиболее близкой к этим условиям облучения и технически просто реализуемой является схема, в которой используется спиральная или U–образная импульсная лампа. Стенки колбы источника должны быть оптимально приближены к боковым поверхностям и донышку стаканчика для выравнивания светового потока.
Наиболее перспективными в техническом и технологическом аспектах среди источников УФ-излучения света такого типа являются импульсные ксеноновые лампы. Длины волн, генерируемые высокотемпературной ксеноновой плазмой, непрерывно перекрывают весь диапазон исследуемого спектра длин волн (180- 5000 нм), обладая, к тому же, высокой интенсивностью излучения.
В таблице 2 приведены результаты определения бактерицидного эффекта от облучения поверхности образцов импульсным источником.
Эффект значительно возрастает с увеличением поверхностной дозы облучения (эффективность гибели клеток составила от 1•104 до 1•109 КОЕ/см3).
Излучение полного спектра импульсной ксеноновой лампы (180 – 5000 нм) оказывает летальное действие на E. coli 675 при относительно невысоких дозах (при величине поверхностной дозы до 64 мДж/см2 гибель клеток происходит на девять порядков), что можно объяснить присутствием в спектре излучения света с длиной волны 260-265 нм (коротковолновые ультрафиолетовые волны, обладающие наибольшей бактерицидной активностью).
Полученные результаты микробиологических исследований свидетельствуют, что обработка ультрафиолетом полностью уничтожает БГКП, дрожжи, существенно снижает уровень обсемененности плесневыми грибами, при этом бактерицидное излучение менее эффективно, чем импульсное.
С целью оптимизации процесса обеззараживания поверхности образцов из полимерных материалов импульсным УФ-излучением была построена математическая модель процесса обеззараживания в зависимости от следующих основных параметров: поверхностная доза облучения мДж/см2, расстояние от источника излучения до обеззараживаемой поверхности, времени воздействия УФ-излучения (рис.1).
Анализ уравнений поверхности отклика показывает, что оптимальными параметрами процесса обеззараживания являются: поверхностная доза облучения от 18 до 25 мДж/см2, расстояние от источника излучения до поверхности упаковочного материала от 3,5 до 12,5 см. Увеличение поверхностной дозы облучения с 25 до 64 мДж/см2 приводит к ухудшению санитарно-гигиенических свойств упаковочного материала. Появляется запах водных вытяжек и наблюдается сверхнормативная миграция мономера стирола, что может негативно отразиться на качестве расфасованного молочного продукта.
Исходя из сказанного выше, можно сделать определенный вывод, что при воздействии УФ-излучения при обеззараживании поверхностей упаковочных материалов можно достигнуть бактерицидного эффекта, равного 99,9999%. При этом установлено, что для его достижения при наличии импульсного источника требуется 0,7 с. Для получения аналогичного эффекта с использованием УФ-излучения от лампы постоянного горения требуется 1800 с, что является неприемлемым в промышленных условиях расфасовки продукции.
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты.
Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.