SYSTEM ZAPEWNIENIA CZYSTOŚCI POWIETRZA W INSTALACJACH
WENTYLACYJNYCH DLA PRZTWÓRSTWA ŻYWNOŚCI
6. SYSTM ZAPEWNIENIA CZYSTOŚCI POWIETRZA W INSTALACJACH DLA PRZETWÓRSTWA ŻYWNOŚCI
Najlepsze rozwiązanie dla uzyskania pełnej kontroli stopnia zanieczyszczenia powietrza. Higieniczne przetwarzanie żywności.
1. Wprowadzenie
Higiena jest podstawowym problemem w przemyśle przetwórstwa żywności. Amerykański Urząd Żywności i Lekarstw ocenia, że w USA 76.000.000 ludzi jest każdego roku dotkniętych przez kilka typów zatrucia pokarmowego, toksycznych infekcji i patologii z przyczyn pokarmowych, i jak również informują masmedia, większość problemów konsumentów wiąże się z higieną w przemysłowym przetwarzaniu żywności. Dla przedsiębiorstw produkujących artykuły żywnościowe, kontrola zanieczyszczenia powietrza ma strategiczne znaczenie, gdyż ma to bezpośredni wpływ na jakość i bezpieczeństwo zdrowotne ich produktów oraz utrwala pozytywny obraz i solidność marki w oczach Klientów. W końcu, kontrola zanieczyszczeń ma bezpośredni wpływ na koszty produkcji i obrotu, przez zmniejszenie braków produkcyjnych i zwiększenie trwałości produktów.
Zdjęcie 1: Gronkowiec złocisty (przyczepiony do mikroskopijnej cząsteczki kurzu), odpowiedzialny za większość zatruć pokarmowych, wytwarzający w przewodzie pokarmowym odporne na wysoką temperaturę toksyny
W ciągu ostatnich 20 latach został osiągnięty efektywny postęp w utrwalaniu żywności i technologiach opakowania jak również w warunkach sanitarnych produkcji, szczególnie przez zastosowanie metody CIP (Cleaning In Place) automatycznego systemu utrzymania czystości na miejscu produkcji. Jednakże tylko nieznaczny postęp został osiągnięty w kontrolowaniu zanieczyszczeń i eliminowaniu potencjalnych problemów i ryzyk istniejących nawet w niedawno zbudowanych przetwórniach żywności wyposażonych we wszelkie udogodnienia. Technologie dostępne dla kontroli zanieczyszczenia powietrza są wyrafinowane i drogie. Ich zastosowanie ogranicza się do sytuacji gdzie nie ma innych alternatyw tj. do użycia w technologii "czystych pomieszczeń" takich jak pakowanie w sterylnych warunkach.
Zdjęcie 2: Luteus (ziarenkowiec) i cereus (laseczka) tworzący w sprzyjających warunkach wilgotnościowych i temperaturowych kolonie rozrastające się z szybkością rosnąca w sposób wykładniczy.
W wielu innych, poza pakowaniem, procesach produkcji żywności, wysokie standardy czystości nie są dotrzymywane i następuje wtórne zanieczyszczenie artykułów żywnościowych, co zdarza się regularnie, pomimo stosowanych procedur kontroli sanitarnej tzw. HACCP. Jest to sytuacja najczęściej występująca we wszystkich sektorach przetwórstwa świeżych plonów albo w zakładach produkujących minimalnie przetworzone artykuły żywnościowe. Początkiem wtórnego zanieczyszczenia są drobnoustroje zawarte w powietrzu a głównymi źródłami zanieczyszczenia są: systemy dystrybucji produktów spożywczych, systemy przechowywania i składowania oraz klimatyzacja. Ten problem został wykazany w wielu badaniach, ale w wielu istniejących obiektach przemysłowych takie badania nie są konieczne, aby odkryć, że system wentylacji jest stałym źródłem zanieczyszczenia, niemożliwego do skontrolowania i wyeliminowania tradycyjnymi metodami.
Pomimo ścisłych związków między wtórnym zanieczyszczeniem żywności a systemami klimatyzacji i wentylacji, wiele przedsiębiorstw przetwórstwa rolno - spożywczego nie uwzględniło jeszcze trwałego odkażania powietrza w ich systemie kontroli HACCP.
Kolejne fotografie, (zdjęciem 3a i 3b) ilustrują powracającą sytuację: skutek braku regularnego czyszczenia i dezynfekcji wewnętrznych powierzchni kanałów systemów klimatyzacji. Brak higieny i sprzyjające warunki termiczne i wilgotnościowe, umożliwiają wzrost koloni bakteryjnych z szybkością rosnąca w sposób wykładniczy
Zdjęcie 3a: Kanał dystrybucji powietrza ze stali ocynkowanej w instalacji klimatyzacji. Pleśń i bakterie leżą na ścianach. Ich obecność, gęstość i natura może być łatwo i jasno określona przez hodowlę próbki na płytce.
Zdjęcie 3b: Hodowla w wybiórczych środowiskach, próbek pobranych z powierzchni wewnętrznej ścianki kanału instalacji klimatyzacji. Próba pochodzi z przetwórni nabiału, 12 tygodni po uruchomieniu ( w 2001 r. ). Wylęganie: 72 godzin.
Niektórzy producenci proponują systemy z kanałami tekstylnymi, które mogą być prane w detergentach i środkach dezynfekujących, ale ten sposób utrzymania warunków sanitarnych jest operacją złożoną, która okazuje się być częściowa i niekompletna. Taki "klasyczny system zapewnienia warunków sanitarnych ” jest nieporęczny, tworzy przerwy w produkcji i wymaga organizacji cyklów oczyszczania i cyklu konserwacji by jednocześnie i regularnie zdemontować kanały tekstylne do prania i umyć wewnętrzne elementy urządzeń klimatyzacyjnych. Często jest to niemożliwe, jeżeli kanały zostały zabudowane lub nie dotrzymano założeń technicznych i nie przygotowano instalacji dla prowadzenia tego typu operacji.
Zdjęcie 4: Przykład sposobu mycia wewnętrznych elementów central klimatyzacyjnych, nagrzewnic i chłodnic za pomocą lancy myjki ciśnieniowej. Element ulegnie ponownemu zanieczyszczeniu, gdy tylko urządzenie zacznie pracować.
Filtracja powietrza filtrami mechanicznymi o wysokiej wydajności, aż do poziomu filtracji absolutnej, mogłaby reprezentować metodę skutecznej kontroli zanieczyszczenia powietrza przez pleśnie i mikroorganizmy, które dobrze rozwijają się w systemach klimatyzacji. Jednakże filtry absolutne muszą być często wymieniane i wymagają wysokiego sprężu, żeby zapewnić uzyskanie założonych wydajności powietrza w instalacji. Ponadto, filtry te również nie eliminują całkowicie ryzyka zanieczyszczenia, ponieważ:
a. Filtry mechaniczne gromadzą mikroorganizmy i pleśnie zdolne skazić i rozwinąć się w kanałach lub centralach, kiedy filtry są wyjmowane podczas normalnych zabiegów konserwacyjnych;
b. Rozkładające się martwe mikroorganizmy zatrzymane przez filtry mechaniczne produkują tzw. endotoksyny ( jad wewnątrzbakteryjny ) zdolne zanieczyścić ponownie otaczające powietrze. Filtry mechaniczne nie są w stanie zatrzymać lub zniszczyć endotoksyn.
2. Rozwiązanie techniczne Firmy “IONEX”
Nowatorskie rozwiązanie zaproponowane przez Firmę IONEX eliminuje problem zanieczyszczenia powietrza w zarodku: - czyszczenie podczas normalnego działania. Rozwiązanie Ionex jest oparte na urządzeniu, które łączy elektrostatyczną filtrację z wysoką emisją ujemnych jonów tlenu w powietrzu. Filtracja elektrostatyczna zapewnia wysoką skuteczność i cechuje się niskim zużyciem energii elektrycznej. System, opatentowany w Europie i w USA, pracuje ze szczególnie wysokimi koncentracjami ujemnych jonów tlenu w całym systemie wentylacji i produkuje tylko niewielką ilość ozonu, bez znaczenia dla zdrowia i niebezpieczeństwa ludzi. Wysoka koncentracja ujemnych jonów tlenu tworzy wrogie dla mikroorganizmów środowisko, które zabija zawarte w powietrzu pleśnie i bakterie. Urządzenie Ionex wymaga niewielkiej okresowej konserwacji: oczyszczenia baterii elektrostatycznej filtra średnio dwa razy w roku i wymiany elektrod emitera średnio raz na rok.
Zdjęcie 6a. Centrala klimatyzacyjna wyposażona filtry elektrostatyczne i jonizatory poprawiające higienę powietrza, zainstalowana w dużej mleczarni.
Zdjęcie 6b: Filtr elektrostatyczny – szczegół.
2.1 Jakość powietrza.
Powietrze obrobione przez system IONEX jest praktycznie wolne od cząstek kurzu i życia mikrobiologicznego nawet przy wysokim poziomie wilgoci i średnich poziomach temperatury, normalnie uważane jako warunki niebezpieczne dla utrzymania higieny. Powstająca w systemie niewielka ilość ozonu nie ma wpływu na zdrowie ludzi. Powietrze jest wolne od endotoksyn i bezpieczne dla zdrowia ludzi.
Zdjęcie 7: Strumień jonów ujemnych o wysokiej koncentracji wygenerowany przez elektroniczny system o wysokiej częstotliwości.
2.1 Jakość przetwórstwa.
System IONEX został przetestowany przez "Instytut Higieny Powietrza” ( ILH ) w Berlinie, który zaleca jego użycie w przemyśle rolno-spożywczym i farmaceutycznym. System umożliwia wzrost ogólnego poziomu bezpieczeństwa higienicznego na każdym etapie cyklu przetwarzania żywności i rozszerza dopuszczalny okres magazynowania produktów pakowanych na świeżo. W konsekwencji zmniejsza się ilość odpadów i braków produkcyjnych. W aspekcie bezpieczeństwa higienicznego, system eliminuje potencjalne ryzyka zanieczyszczenia grzybicznego ( na przykład sp Aspergillus, Trichoderma, etc …) i bakteryjnego ( na przykład Listeria, Salmonella, etc …) co zwiększa wydajność produkcji oraz gwarantuje jakość wyrobów i uznanie konsumentów.
Zdjęcie 8: Ważne zastosowanie systemu: zwalczanie pleśni i bakterii. Na fotografii pokazano efekt działania jonizacji na dwóch kawałkach dojrzewającego sera. Kawałek po prawej stronie umieszczono w zjonizowanym powietrzu a kawałek po lewej dojrzewał w tej samej temperaturze i warunkach wilgoci, ale bez jonizacji.
Zdjęcie 9: Ilustracja skutku działania jonizacji na kolonii pleśni (Penicillium ) po trzech godzinach.
Dolna fotografia przedstawia skutek działania ujemnej jonizacji powietrza.
3. Certyfikacja Systemu “IONEX”.
3.1 ILH – Instytut Higieny Powietrza w Berlinie (1999-2001). [1]
Wykonane przez Instytut Higieny Powietrza (Institut Für Lufthygiene) w Berlinie badania na bakteriach, pleśniach i drożdżach poświadczyły skuteczność systemu IONEX dla redukcji zanieczyszczeń mikroorganicznych w powietrzu jak również do eliminacji cząstek kurzu. Pomiary wydajności systemu zostały wykonane czytnikiem laserowym i zostały wykonane w zróżnicowanych warunkach wilgotności powietrza, z wilgotnością względną dochodząca do 90%. Załączone tabele pokazują efekty wykonanych w Berlin testów. Ilustrują one wyraźnie wysoką wydajność filtracji systemu, w różnych warunkach wilgotności względnej i przy zastosowaniu szybkości przepływu powietrza, jakich zwykle używa się w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.
[1]Gutachten über die Leitungsfähigkeit des HI-Tech Nature System bei der Abscheidung von belebten
(Microorganismen) und unbelebten (Staub) Partikeln aus der Luft. – 22.05.2001- Institut für Lufthygiene GbR –
Berlin.
3.2 Poliklinika S. Matteo (1999). [2]
W przeprowadzonych, w ramach testów, w Poliklinice S. Matteo w Padwie badaniach, uzyskano całkowitą (100% redukcji) eliminację zanieczyszczeń mikrobiologicznych na wewnętrznej ścianie kanałów do dystrybucji powietrza w instalacji klimatyzacyjnej obsługującej salę operacyjną na Oddziale Ortopedii.
[2] Relazione Tecnica sul Sistema di Trattamento Aria HI-Tech (Deliberazione n. R. COMM/2/1484/99)–
Policlinico S. Matteo – Pavia.
4. Kilka referencji.
Badania nad zachowaniem się jonów ujemnych w powietrzu zaczęła się na początku poprzedniego wieku. Dzisiaj zjonizowane powietrze jest używane dla celów terapeutycznych jak i zastosowań wojskowych, a jego pozytywne skutki oddziaływania na ludzki organizm i zwiększenie zdolności koncentracji umysłu, są udokumentowane w literaturze medycznej. Ujemne jony tlenu w powietrzu są uważane jako oczyszczacze powietrza i z tego powodu są często nazywane "aktywnym tlenem ", a w innej formie używanym również jako środek czyszczący będący na wyposażeniu nawet gospodarstw domowych.
Przedstawiamy poniżej kilka, zaczerpniętych z biuletynu Firmy IONEX, informacji potwierdzających pozytywne skutki działania jonizacji ujemnej powietrza w działalności człowieka.
1) Naukowcy PHILLIPS, HARRIS i JONES poddawali jonizacji rozpylane w kontrolowanej atmosferze dużej ilości bakterii. Eksperymenty te wykazały, że:
• w dodatnio zjonizowanym powietrzu w ciągu minuty zginęło 54% bakterii.
• w ujemnie zjonizowanym powietrzu w ciągu minuty zginęło 78% bakterii.
2) Doktor R. LAUTIE potwierdził to zjawisko poddając jonizacji powietrze w zamkniętym pomieszczeniu o kubaturze 120 m3 o koncentracji bakterii wynoszącej 83.000 bakterii / m3. Uzyskał on 99.5% redukcję ilości bakterii w powietrzu poddanym jonizacji w porównaniu do powietrza nie zjonizowanego.
3) Doktor KELLOG badał skutki jonizacji ujemnej nad Staphylococcus albus na roztworze 40 mililitrów ze stężeniem TMP 1.000.000 bakterii / ml. Powyższe wykresy ilustrują zabójcze skutki osiągnięte drogą jonizacji powietrza w porównaniu z powietrzem niezjonizowanym. Rezultaty tych badań zostały opublikowane w brytyjskim czasopiśmie naukowym "Natura ” ( 2001) .
4) Wyniki badań wykonanych przez H. H. Seo, B. W. Mitchell, P. S. Holt i R. K. Gast, i opublikowanych w Stanach Zjednoczonych w "Journal Protection Food" w lutym 2000, potwierdzają intensywny efekt bakteriobójczy ujemnych jonów tlenu na Salmonella.
5. Porównanie z filtracją mechaniczną.
Jakość powietrza uzyskiwana przez zastosowanie systemu IONEX, rozważając wyłącznie redukcję cząstek, odpowiada czystości powietrza właściwej dla filtra mechanicznego H12 ( w/g klasyfikacji HEPA). Dlatego system jest zalecany jako filtracja wstępna dla filtracji czystych pomieszczeń od klasy ISO 7 do klasy ISO 3, zgodnie ze standardem jakości w/g normy ISO 14644-1 i od klasy 1,000 do klasy 1 w/g standardu F. S. 209 E (USA) . System ten może zostać użyty jako kompletne i jedyne urządzenie filtracyjne (zapewniające filtrację końcową ) dla zastosowań wymagających standardów jakości w/g normy ISO 8 (ekwiwalent klasy 100,000).
W obu przypadkach uzyskuje się wymienione poniżej korzyści przewyższające rezultaty użycia tylko tradycyjnych filtrów mechanicznych.
• stałe warunki higieniczne elementów instalacji klimatyzacyjnej – trwałe zahamowanie wzrostu mikroorganizmów;
• eliminacja endotoksyn;
• brak zanieczyszczeń podczas wymiany filtrów;
• wydłużenie żywotności filtrów absolutnych ( ULPA i HEPA );
• redukcja kosztów konserwacji i obsługi bieżącej;
• eliminacja mikroorganizmów i cząstek pyłu. Klasa czystości równoważna klasie filtracji H12 / H13 według nowych Norm Europejskich 1822;
• wysoka jakość powietrzna, z niską koncentracją ozonu, spełniającą europejskie i amerykańskie standardy bezpieczeństwa;
• oszczędności energii spowodowane przez:
a. zmniejszenie sprężu dyspozycyjnego – mniejsze opory przepływu powietrza;
b. poprawa warunków wymiany ciepła z powodu eliminacji zanieczyszczenia wymienników ciepła;
• redukcja kosztów eksploatacji ze względu na:
a. stałe i automatycznie utrzymywane warunki sanitarne bez potrzeby przerywania cyklu produkcji;
b. zmniejszenie ilości okresowych konserwacji;
• nadzwyczajny postęp jakościowy w higienie wszystkich etapów produkcji a szczególnie w jej krytycznych punktach, gdzie ma miejsce przetwarzanie i przechowywanie oraz sterylne pakowanie produktów;
• pozytywny wpływ na właściwości organoleptyczne przechowywanych świeżych produktów w celu zachowania ich świeżości i produktów magazynowanych do przetworzenia. Ta korzyść jest bezpośrednią konsekwencją możliwości optymalizowania w elastyczny sposób temperatury i wilgotności względnej we wszystkich pomieszczeniach, gdzie produkty są przechowywane albo dojrzewają;
• wzrost " dopuszczalnego okresu magazynowania " świeżych produktów z powodu lepszej kontroli powietrza w pomieszczeniach do przechowywania i składowania.
.
6. Zastosowania.
Instalacja przeznaczona jest :
1. do bezpośredniego zastosowania w procesach wymagających czystego powietrza, jako filtracja wstępna dla instalacji "czystych pomieszczeń" i jako pierwsze stadium filtracji dla technologii „ultra czystego” pakowania oraz pakowania w regulowanej atmosferze.
2. do utrzymania warunków higienicznych powietrza w pomieszczeniach i zakładach przetwórstwa mięsa, ryb, produkcji makaronu, mleczarniach, przetwórniach świeżych owoców i warzyw, dojrzewalniach owoców i chłodniach.
3. do oczyszczania powierza w pomieszczeniach dla hodowli zwierząt, ptaków, roślin.
Fig. 10 Kabina rozpięta nad linią paczkowania sera wyposażona w systemem IONEX. Zobacz zdjęcie 13.
Figa. 11 Linia krojenia na plasterki i pakowania wyposażona w zewnętrzną centralę klimatyzacyjną z systemem IONEX, zasilająca kabiny laminarnym strumieniem czystego powietrza zabezpieczającym proces pakowania przed zanieczyszczeniem. Zobacz zdjęcie 16
Fig. 12 Wykorzystanie systemu IONEX do utrzymania warunków sanitarnych w chłodni rzeźni.
Zdjęcie 13: Kabina laminarna - dla aseptycznego pakowania sera : zabezpiecza podajnik, napełniarkę i zamykarkę puszek. Mleczarnia Boudouaou - Algeria.
Zdjęcie 14: Mleczarnia Boudouaou - detal napełniarka ochraniana kabiną z laminarnym nawiewem powietrza
Zdjęcie 15: Szczegół - elektroda jonizacyjnego systemu odkażania .
Zdjęcie 16: Dachowa centrala klimatyzacyjna dla linii automatycznego paczkowania w aseptycznych warunkach. Cypr.
Zdjęcie 17 : Pomieszczenie napełniania butelek w rozlewni napojów - Klasa 100.000 z napełniarką butelek w klasie 100. Cypr.
Zdjęcie 18: Tunel osuszający przygotowywane do przetwórstwa świeże warzywa. Obcięte i umyte warzywa są suszone w tym tunelu strumieniem powietrza o temperaturze 40/42 °C, w obiegu zamkniętym zawierającym system odkażania IONEX i wyposażonym w osuszacz i nagrzewnicę Ta operacja jest wykonywana tuż przed pakowaniem warzyw. System zainstalowany w Manerbio, Włochy.
Zdjęcie 19:
Filtracja i system jonizacji zainstalowany bezpośrednio w tunelu osuszającym pokazanym w zdjęciu 18. Obróbce podlega 10.000 m3 / h powietrza zanieczyszczonego przez wysychające warzywa. Ta operacja oczyszczania powietrzna ma istotny wpływ na efekt końcowy produkcji.
Herodot!