· фосфаты (дифосфаты, трифосфаты, гексаметафосфаты), которые все еще используют, несмотря на температурную нестабильность и нестабильность в высоких щелочных растворах; заменителями фосфатов являются НТА, ЭДТА и др.
Причины снижения моющего эффекта препаратов
Снижение эффективности мойки может быть связано:
· с высокой жесткостью воды;
· с наличием диоксида углерода (при щелочной мойке);
· с большим содержанием органических соединений или других загрязняющих веществ;
· с низкой концентрацией растворов (оптимальная концентрация 2-3%) или коротким временем воздействия;
· с несоблюдением режимов (температуры и рН среды);
· с низкой скоростью циркуляции растворов, которая д.б. не<1,5-2 м/с.
Дезинфицирующие вещества
Существуют вещества, которые замедляют или полностью тормозят рост микроорганизмов - дезинфектанты. Если вещество подавляет рост бактерий, а после его удаления или снижения концентрации рост возобновляется вновь, то говорят о бактериостатическом действии. Бактерицидные вещества вызывают гибель клеток.
Различие в эффективности действия дезинфектантов зависит от механизма их действия, концентрации химических агентов, температуры, рН среды, вид микроорганизма, возраст вегетативных клеток, спорообразование.
Эффективность дезинфектантов характеризуется величиной D10 – это время, необходимое для того, чтобы в определенной популяции (скоплении клеток) при определенных условиях среды вызвать гибель 90% клеток.
Сильным антимикробным действием обладают соли тяжелых металлов – ртути, меди, серебра; окислители – хлор, озон, йод, пероксид водорода, хлорная известь, перманганат калия; щелочи – каустическая сода (NaOH); кислоты – сернистая, фтористо-водородная, борная; газы – сероводород, диоксид углерода, оксид углерода, сернистый газ.
Механизмы действия дезинфицирующих веществ
Повреждение поверхностных структур (клеточной стенки и цитоплазматической мембраны)
Фенолы, крезолы, нейтральные мыла и ПАВ действуют на наружные слои клеточной стенки и нарушают избирательную проницаемость плазматической мембраны. В бродильной промышленности активно используют ПАВ, которые имеют полярную структуру и содержат как гидрофильные, так и гидрофобные группы. Антисептическое действие этанола в концентрации 70% связано с коагуляцией белков.
Повреждение ферментов и нарушение метаболизма
Направлениедействия | Дезинфицирующие агенты | Механизм действия |
| Повреждение клеточной стенки и клеточных мембран | Этанол, формалин | Коагуляция белка |
| Полипептидные ПАВ, фенолы | Нарушают функцию клеточных мембран, накапливаясь в них | |
| Антибиотики пенициллинового ряда | Разрушают клеточную стенку, в основном Гр(+) бактерий | |
| Щелочи и кислоты | Гидролиз белков | |
| Повреждение ферментов и нарушение метаболизма | Тяжелые металлы | Связывают SH-группы ферментных белков, изменяя их структуру и ферментативную активность. Блокируют функциональную сульфгидрильную группу КоА |
| Хлор, озон, пероксид водорода | Инактивация ферментов путем окисления | |
| Антимицин А | Нарушает перенос электронов по дыхательной цепи | |
| 2,4-динитрофенол | Разобщает процессы окисления и фосфорилирования в митохондриях | |
| ЭДТА | Связывание коферментом (главным образом двухвалентных металлов) | |
| Фторацетат | Блокирует цикл трикарбоновых кислот | |
| Конкурентное ингибирование | Оксид углерода | Подавляет дыхание, конкурируя с кислородом за цитохромкиназу (конкурентное торможение) |
| Сульфонамид | Антиметаболит 4-аминобензоата. Аминобензоат входит в состав тетрагидрофолиевой кислоты. Метаболит и антиметаболит беспрепятственно входят в клетку и включаются в фолиевую кислоту | |
| … | Антиметаболит аргинина | |
| Малонат | Антиметаболит сукцината. Малонат ингибирует сукцинатдегидрогеназу, фермента ЦТК | |
| Подавление синтеза нуклеиновых кислот и белка | Антибиотики | Направлено на функцию рибосом, влияют на синтез ДНК и РНК |
Подавление синтеза белков и нуклеиновых кислот антибиотиками
Для определенных групп бактерий известны антибиотики, подавляющие синтез белка. При этом действие антибиотиков направлено на нарушение функции рибосом или торможение процесса связывания аминокислот между собой (стрептомицин, неомицин, эритромицин и др.) Другие (митомицин и актиномицин D) избирательно влияют на синтез ДНК или РНК.
Методы дезинфекции
Различают следующие методы дезинфекции: химический, термический, химиотермический.
Метод термической дезинфекции: подача пара в трубопроводы и аппараты, при этом все поверхности нагреваются до 90˚С и выдерживаются при этой Т не менее 10 мин (например, этот способ используют на этапе получения чистой культуры дрожжей).
Для дезинфекции оборудования и производственных помещений используют метод химической дезинфекции: на поверхность наносится химический состав, который через 30-60 мин смывается водой. Химическая дезинфекция проводится при той температуре, при которой осуществляются технологические процессы в данном оборудовании. Химическая дезинфекция обычно не применяется в открытых системах, а также на многих участках технологического процесса в пределах закрытых систем (производство напитков, склады).
Химиотермическая дезинфекция: применение повышенных температур (60-100˚С) для снижения концентрации дезинфектантов или сокращения времени их воздействия.
Типы дезинфицирующих средств
В таблице 4 даны сведения о некоторых типах дезинфицирующих средств, применяемых в пищевой промышленности.
При выборе дезинфицирующего вещества следует остановиться на том, которое наиболее эффективно действует на микрофлору производства. Дезинфицирующие вещества содержат не только чистый препарат антисептика, но также и некоторое количество вспомогательных средств: ПАВ – для улучшения смачиваемости, комплексообразователи – для снижения выпадения солей жесткости.
Эффективность применения дезинфицирующих растворов зависит:
· от природы дезинфицирующего вещества;
· от чистоты обрабатываемой поверхности;
· от температуры раствора (многие вещества снижают свою активность при низких температурах, однако это не относится к надуксусной кислоте, которая одинаково хорошо действует в широком диапазоне температур от 0 до 30˚С);
· от рН среды;
· от концентрации дезинфектанта (не существует приборов, с помощью которых можно проверять концентрацию этих веществ, поэтому дезинфицирующие средства почти всегда используют однократно. Более того, препараты, содержащие активный хлор, не могут использоваться многократно, так как восстановленные соединения хлора вызывают коррозию поверхностей).
· от времени обработки.
| Дезинфицирующие вещества | Применение | Отрицательный эффект | Примечание |
| Соединения хлора (гипохлорит, хлорамины, хлорфосфаты, препараты на основе дихлоризоциануро… кислоты: хлордезан, дихлор-1, хлорцин-N) | Применяются в закрытых системах только в щелочной среде | Белковая чувствительность; вызывают коррозию; появление посторонних привкусов в пиве | Экологически опасные. Концентрации 100-500 мг/л по активному хлору, температура не выше 25˚С. Стойкость при хранении ограничена |
| Надуксусная кислота (НУК) | Применяются в закрытых системах; может добавляться в воду при ополаскивании | Белковая чувствительность; вызывает коррозию; из-за запаха не добавляются в замочные чаны; действуют на кожу | Активные концентрации 0,1-1,0% (в дезоксоне-4 содержится 5-9% НУК). Оптимальные температуры 0-30˚С. Хорошая смываемость |
| Монохлоруксусная, монобромуксусная кислоты | Рекомендуется для дезинфекции по методу CIP при производстве напитков. Многократное использование | Высокая токсичность; не используется в замочных чанах | |
| Четвертичные соединения аммония (катамил АБ, катионные ПАВ), бигуаниды, азотсодержащие амфотерные ПАВ, производные жирных аминов | В открытых системах (мойка бутылок, лагерных и бродильных …) | Ограниченное применение, так как адсорбируются на поверхности оборудования; отрицательно влияют на качество пены (инактивируют тензиды); плохо смываются | Низкие активные концентрации (0,2-0,5%), не имеют запаха, слабые коррозийные свойства. ПАВ в комбинации с альдегидом дает быстрый антимикробный эффект. Недостаточно эффективно действуют на Гр(-) бактерии. Применение ограничено областью рН |
| Перекись водорода | При введении чистой культуры дрожжей, для обработки семенных дрожжей, в цехе розлива | Не должна смешиваться с соединениями, содержащими хлор | |
| Альдегиды (формальдегид, глутардиальдегид, глиоксаль) | В закрытых системах | Ограниченное применение из-за высокой белковой чувствительности; медленно действуют, поэтому используют в комбинации с четвертичными соединениями; в щелочной среде нестабильны | |
| Йодные препараты, спиртовые аэрозольные препараты | Дезинфекция наружных участков разливочных машин | Ограниченное применение: применяют только в кислой среде и при низких температурах | Короткое время воздействия, низкие температуры. Активные концентрации по йоду 15-25 мг/л |
| Азотная кислота | Дезинфекция по методу CIP | Возможно повышение уровня нитратов в пиве | Активные концентрации 5-10% |
| Каустическая сода | Дезинфекция по методу CIP | Высокие коррозийные свойства | Горячие 2-3%-ные растворы (80-90˚С). Для предотвращения развития посторонних микроорганизмов в щелочи следует вносить дезинфицирующие добавки |
Выбор моющих и дезинфицирующих средств