Как работает ультрафиолетовая дезинфекция на пищевом производстве

На пищевом производстве чистота воздуха и поверхностей – вопрос безопасности продукции. Обычная мойка и химия убирают грязь, но не всегда могут убить микробов – споры плесени и бактерии попадают на продукт при остывании, нарезке, фасовке.

Ультрафиолетовая дезинфекция решает эту задачу. Она работает без химии, без нагрева и без участия человека.

В статье разберем, как работает ультрафиолетовый метод дезинфекции, какое оборудование для этого нужно и как правильно организовать процесс обеззараживания на предприятии.

Принцип действия ультрафиолетовой дезинфекции

Как работает УФ-излучение? Оно проникает в клетку микроорганизма и повреждает его ДНК и РНК, в результате чего микроб теряет способность размножаться. Даже если клетка остается живой, она становится стерильной и не может колонизировать поверхности или продукт.

Главный показатель степени воздействия облучения – его доза, измеряемая в миллиджоулях на квадратный сантиметр (мДж/см²). Чем выше доза, тем больше видов микроорганизмов разрушается (инактивируется).

Разные виды микробов гибнут при следующих дозах облучения:

• бактерии (кишечная палочка, сальмонелла) – 5–10 мДж/см²;

• вирусы – 15–30 мДж/см²;

• споры плесени (Aspergillus, Penicillium) — 200–300 мДж/см².

Для пищевых производств это означает, что стандартные бытовые рециркуляторы, рассчитанные на уничтожение кишечной палочки, часто бессильны против плесени в цехе фасовки или сырном подвале.

Роль ультрафиолетовой дезинфекции в системе производственной гигиены

УФ-дезинфекция применяется в дополнение к обычной санитарной обработке. Она помогает там, где мойки и химии недостаточно:

• снижает микробную обсемененность воздуха в производственных помещениях, камерах хранения и фасовочных зонах;

• помогает обработать поверхности оборудования и инвентаря;

• стерилизует упаковочные материалы (стаканчики, бутылки, крышки, пленки) непосредственно перед розливом или фасовкой;

• дезинфицирует инструменты (ножи, щипцы, разделочные доски) в дополнение к мытью.

Преимущества УФ-метода:

• отсутствие химических реагентов;

• работает без нагрева;

• легко встраивается в технологическую линию;

• мгновенно действует – микроорганизмы инактивируются за секунды или минуты.

Ограничения, о которых нужно знать:

• излучение убивает только те микроорганизмы, которые находятся на открытой поверхности или в прозрачной среде (воздух, вода);

• в теневых зонах (складки, щели, под наложениями) эффекта нет;

• на загрязненных поверхностях эффективность резко падает – органические вещества экранируют микробы;

• прямое УФ-излучение вредно для глаз и кожи персонала.

В рамках системы ХАССП (HACCP) ультрафиолетовая дезинфекция может выступать в качестве двух основных инструментов: программы предварительных условий (PRP) или критической контрольной точки (CCP).

Методы ультрафиолетового обеззараживания воздуха, помещений и инструментов

В зависимости от того, что именно обрабатывается – воздух, поверхности или инструмент – применяются разные методы и типы оборудования.

Использование ультрафиолетового излучения для обеззараживания воздуха.

Воздух – основная среда распространения микроорганизмов на производстве. УФ-дезинфекция воздуха может проводиться двумя способами:

1. Рециркуляция. Воздух из помещения прогоняется вентилятором через закрытую камеру с УФ-лампами, и возвращается обратно. Этот метод безопасен для персонала, а его эффективность зависит от кратности воздухообмена и мощности ламп.

2. Прямое облучение. В ночную смену или во время технологических перерывов включаются открытые облучатели, установленные на стенах или потолке. УФ-излучение обрабатывает и воздух, и все поверхности, на которые падает свет. Это наиболее надежный способ подготовить цех к началу смены, но он требует строгого соблюдения безопасности.

Обеззараживание поверхностей

Для обработки поверхностей оборудования, конвейерных лент и тары используются:

• открытые стационарные облучатели, направленные на рабочую зону (включаются только при отсутствии персонала);

• линейные УФ-модули, монтируемые над конвейером или вокруг него (световой туннель);

• портативные облучатели для локальной обработки труднодоступных мест.

Для инактивации бактерий на чистой поверхности достаточно 10–30 секунд на расстоянии 50–100 см от лампы. Для спор плесени время может достигать нескольких минут.

Ультрафиолетовая дезинфекция инструментов

Чистые ножи, щипцы и доски помещают в закрытый УФ-стерилизатор. Бактерицидные лампы обеззараживают их поверхности, а корпус и тонированное стекло защищают персонал. Метод идеален для гладких инструментов: в отличие от химии, УФ-лучи не вызывают коррозию стали.

Подробнее — в статье «Санитарная обработка и стерилизация ножей на производстве».

Ультрафиолетовые облучатели воздуха и особенности их применения

Рециркуляторы – самый распространенный тип оборудования для УФ-дезинфекции на пищевых производствах.

Как устроен рециркулятор? Внутри корпуса из нержавеющей стали или специального пластика стоят одна или несколько бактерицидных ламп и вентилятор. Вентилятор засасывает воздух, прогоняет его мимо ламп и выбрасывает обратно. Некоторые модели оснащаются предфильтрами для задержки крупных частиц пыли, что повышает эффективность облучения. За час такой рециркулятор способен выполнить дезинфекцию воздуха ультрафиолетовым излучением несколько раз.

Типы ламп:

1. Ртутные лампы низкого давления. Классический бюджетный вариант. Электрическая мощность – до 75–90 Вт, срок службы – 8 000–9 000 часов. На пищевых производствах допускается использование только безозоновых ламп в специальной защитной оболочке, предотвращающей разлет осколков и попадание ртути в продукцию при повреждении колбы. Основной недостаток: высокая чувствительность к температуре. В холодных зонах (цеха обвалки мяса, разделки рыбы с температурой ниже +10–12 °C) их бактерицидная эффективность падает на 20–30 %, а в холодильных камерах — до 50 %.

2. Амальгамные лампы. Более современное и безопасное решение для пищевой индустрии. Вместо жидкой ртути в колбе находится амальгама (твердый сплав ртути с другими металлами), что исключает загрязнение цеха парами ртути при случайном разбитии холодной лампы. Преимущества: мощность одной лампы достигает 170–500 Вт (что позволяет уменьшить габариты рециркулятора), а срок службы составляет до 16 000 часов. Такие лампы любят тепло, но в специальном термоизолированном исполнении могут применяться в среднетемпературных холодильных камерах (от +2 °C до +5 °C).

Особенности монтажа и эксплуатации

Рециркуляторы размещают на стенах или потолке на высоте не менее 2 метров от пола. Важно обеспечить свободную циркуляцию воздуха: не закрывать вентиляционные решётки и не монтировать прибор в нише.

При выборе количества рециркуляторов для дезинфекции помещений рассчитывают необходимую производительность (м³/час). Она должна обеспечивать требуемую кратность воздухообмена.

В помещениях с высокой влажностью (мойки, цеха варки) выбирают модели с влагозащитным исполнением корпуса.

Требования к организации УФ-дезинфекции на пищевом производстве

Ультрафиолетовая дезинфекция помещений регламентируется ТР ТС 021/2011 и СанПиН. А с 1 сентября 2024 года – новым руководством Р 3.5.1.4025-24. Оно требует доказывать эффективность УФ-оборудования. Просто повесить лампу теперь недостаточно, необходимо расчетным и лабораторным путем доказывать реальную бактерицидную эффективность оборудования.

Категории помещений по эффективности обеззараживания:

• I категория (стерильные зоны, асептический розлив) – нужно уничтожить не менее 99,9% микробов;

• II категория (цеха фасовки и нарезки готовой продукции) – 99%;

• III категория (горячие цеха, участки переработки сырья) – 95%;

• IV категория (склады, коридоры, бытовые) – 90%.

Для каждой категории рассчитывается необходимая суммарная мощность по объему цеха, требуемой эффективности и типу микроба.

Безопасность персонала.

Прямое ультрафиолетовое излучение опасно для глаз и кожи. Поэтому:

• открытые облучатели включают только в пустом цехе;

• ставят блокировки и датчики движения – лампа гаснет, если в зону вошел человек;

• вешают световое табло «Идет УФ-обработка»;

• у рециркуляторов корпус закрытый, излучение не выходит.

Пищевая безопасность.

Лампы над конвейером должны быть с безосколочным покрытием (силиконовая оболочка или пленка). Если колба разобьется, осколки и ртуть (в случае обычных ртутных ламп) не попадут в продукт.

Необходимо также учитывать, что УФ-излучение разрушает полимеры. Пластиковые детали оборудования, изоляция проводов, резиновые уплотнители под прямыми лучами со временем становятся хрупкими. В зонах регулярной УФ-обработки следует использовать материалы, стойкие к излучению (нержавеющая сталь, фторопласт).

Документирование и контроль.

Новое руководство Р 3.5.1.4025-24 требует вести учет работы каждой бактерицидной установки.

В журнале регистрации фиксируют:

• дату ввода в эксплуатацию;

• лампы какого типа и мощности используются;

• наработку часов (суммарное время работы).

У каждой лампы есть ресурс. По его истечении лампа продолжает светить видимым синим светом, но перестает излучать УФ. На глаз это определить невозможно, только с помощью учета времени, измерения радиометром или микробиологического контроля.

Контроль эффективности проводится:

• при вводе в эксплуатацию;

• после замены ламп;

• периодически в процессе эксплуатации (обычно 1 раз в квартал или полугодие).

Используются УФ-радиометры, измеряющие плотность потока излучения на определенном расстоянии от лампы. Если показания упали ниже паспортных значений более чем на 30%, лампу заменяют до истечения номинального ресурса.

Ультрафиолетовая дезинфекция как дополнение к санитарной обработке и мойке

Ультрафиолетовая дезинфекция не заменяет мойку и химическую санитарную обработку. Она их дополняет и усиливает.

Почему УФ-облучение не может быть единственным методом:

• на грязной поверхности органические вещества экранируют микроорганизмы – луч просто не доходит до бактерий, спрятанных под слоем жира или белка;

• УФ не удаляет загрязнения – он только инактивирует микробы, но не смывает остатки продукта, налипания, пригары;

• в теневых зонах (щели, зазоры, внутренние полости) излучение не проникает – там остаются и грязь, и микроорганизмы.

Самая правильная стратегия – комбинация методов: мойка (ручная, пенная, СИП) + химическая дезинфекция + УФ-обработка.

Примеры эффективного сочетания методов:

1. Цех нарезки готовых продуктов. После смены — мойка и дезинфекция столов, конвейеров, ножей. Ночью включают открытые УФ-облучатели. К началу смены цех стерилен.

2. Линия розлива молочной продукции. Упаковка (стаканчики, бутылки, крышки) проходит через УФ-туннель перед розливом. Поверхность тары стерилизуется за секунды. Это дополнение к CIP-мойке оборудования.

3. Хлебопекарное производство. В зоне остывания хлеба ставят рециркуляторы. Они работают непрерывно, очищая воздух от спор плесени и диких дрожжей.

УФ-дезинфекция наиболее эффективна на финишных этапах – после того как мойка и химия убрали основную массу загрязнений. В этом случае даже небольшая доза излучения добивает остаточную микрофлору.

УФ-оборудование и решения для производственной гигиены от «ЧСТ стандарт»

Компания «ЧСТ стандарт» поставляет оборудование и средства для санитарной обработки предприятий пищевой промышленности, в том числе – для УФ дезинфекции помещений, воздуха и упаковки.

Мы являемся официальным дилером Ultramedtech в Российской Федерации – производителя высокоэффективных бактерицидных установок для пищевой промышленности. В нашем ассортименте:

• рециркуляторы (ультрафиолетовая обработка воздуха) закрытого типа;

• открытые облучатели (настенные, потолочные и напольные);

• Озон-установки (озонаторы) - приборы с УФ-дезинфекцией и озонированием;

• запасные лампы (в том числе амальгамные для холодных цехов) и комплектующие.

Помимо поставки оборудования, «ЧСТ стандарт» предоставляет методическую поддержку:

• проводим аудит производственных помещений;

• рассчитываем требуемую мощность и количество облучателей под ваши задачи;

• помогаем разработать регламенты и инструкции по УФ-дезинфекции, а также журналы учёта (в соответствии с Р 3.5.1.4025-24);

• обучаем персонал безопасной работе с оборудованием и контролю эффективности.

Мы подбираем оборудование, которое реально работает в ваших условиях: с учетом температуры, влажности, типа продукции и графика уборок. Чтобы получить расчет УФ-оборудования для вашего предприятия, оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нашими специалистами по телефону +7 (499) 322-41-14 и по электронной почте office@chst-standart.ru.

Частые вопросы

Какие микроорганизмы уничтожает ультрафиолетовое излучение?

Оно уничтожает бактерии (кишечную палочку, сальмонеллу, листерию), вирусы, дрожжи и плесневые грибы. Устойчивость разная: бактериям нужна доза облучения 5–10 мДж/см², а спорам плесени – 200–300 мДж/см².

Как рассчитывается необходимая мощность ультрафиолетового оборудования?

Мощность считают по бактерицидному потоку (указан в паспорте). Учитывают объем помещения, требуемую эффективность (категория I–IV) и тип микроорганизмов. Точный расчет доверяют инженерам.

Как часто требуется замена УФ-ламп на производстве?

Ртутные лампы служат 8000–9000 часов, амальгамные — до 16 000 часов. При круглосуточной работе это 10–18 месяцев. Лампу меняют тогда, когда она выработала ресурс или показала снижение эффективности по радиометру.

Может ли ультрафиолетовая обработка полностью заменить химическую дезинфекцию?

Нет. УФ не удаляет грязь, не проникает в щели и не работает на теневых сторонах. Оптимальная схема: мойка → химия → УФ-обработка.

Какие зоны пищевого производства наиболее эффективно обрабатывать УФ-излучением?

Производственные зоны, в которых продукт контактирует с воздухом и нет интенсивного загрязнения: участки охлаждения и остывания, цеха фасовки и упаковки, камеры хранения готовой продукции, линии розлива (обработка тары). В «грязных» зонах (разделка сырья) УФ используют в ночное время как дополнительный барьер.