Контроль стерилизации включает контроль работы стерилизаторов, проверку значений параметров режимов стерилизации и оценку ее эффективности.

Контроль работы стерилизаторов проводят в соответствии с действующими документами следующими методами: физическим (с использованием контрольно-измерительных приборов), химическим (с использованием химических индикаторов) и бактериологическим (с использованием биологических индикаторов) . Параметры режимов стерилизации контролируют физическим и химическим методами.

Эффективность стерилизации оценивают на основании результатов бактериологических исследований при контроле стерильности изделий медицинского назначения.

Контроль стерильности проводят путем прямого посева изделий (погружения) в питательные среды или методом смыва стерильным пинцетом и стерильной марлевой салфеткой, увлажненной питьевой водой протирают изделие помещают каждую салфетку в отдельную пробирку (флакон) с питательной средой. Материал не стерилен при росте микрофлоры (стафилококков, кишечной палочки, сальмонелл, синегнойной палочки).

Физические методы

Физические методы контроля осуществляются с помощью средств измерения температуры (термометры, термопары), давления (манометры,

мановакуумметры) и времени (таймеры). Современные стерилизаторы оснащены также записывающими устройствами, фиксирующими отдельные параметры каждого цикла стерилизации.

Химические методы

Индикаторы предназначены для контроля критических параметров процесса стерилизации. Критическими параметрами являются: для парового метода стерилизации - температура, время воздействия данной температуры, водяной насыщенный пар; для воздушного метода стерилизации - температура и время воздействия данной температуры; для газовых методов стерилизации - концентрация используемого газа, температура, время воздействия, уровень относительной влажности; для радиационной стерилизации - полная поглощенная доза.

В 1995 году международная организация по стандартизации (ISO) опубликовала документ "Стерилизация медицинских изделий. Химические индикаторы. Часть 1".

С января 2002 года в России введен в действие ГОСТ Р ИСО 11140-1 "Стерилизация медицинской продукции. Химические индикаторы. Общие требования". Согласно этому документу химические индикаторы распределены на шесть классов.

Индикаторы и интеграторы

Индикаторы стерилизации – приспособления, которые применяются для контроля качества стерилизации в стерилизационных аппаратах.

Для уничтожения микроорганизмов, грибков, плесени, вирусов, инфекций используется доступный и эффективный способ – стерилизация. Для обеспечения стерильности медицинских изделий применяются различные по конструкции, типу воздействия, принципу работы специальные аппараты: паровые, сухожаровые, ультрафиолетовые, ультразвуковые стерилизаторы.

Качество стерилизации зависит от нескольких факторов:

• подбор аппаратуры в соответствии с особенностями инструментария;
• правильная организация процессов обработки, дезинфекции;
• контроль стерилизации;
• соблюдение норм упаковки и хранения изделий.

Контроль стерилизации предполагает осуществление разных задач – соблюдение параметров, свидетельство прохождения, мониторинг эффективности и качества стерилизационной обработки. В зависимости от задач и целей можно выбрать нужный индикатор стерилизации или их комбинацию.

Методы контроля эффективности стерилизации и классификация индикаторов

Объективная оценка эффективности стерилизации предполагает комплексный подход, с применением следующих методов контроля:

• физический;
• химический;
• биологический.

Физический метод – предполагает наличие измерительных приборов, датчиков (термометр, манометр, таймер), с помощью которых измеряются параметры работы аппарата: температура, давление, время. Нарушение стандартных режимов работы (низкий температурный режим, не соответствие длительности стерилизационного воздействия или давления и т.д.) сигнализирует о возможном сбое в процессе работы оборудования.

Химический метод – осуществляется с помощью химических индикаторов, которые изменяют цвет или физические свойства в зависимости от условий и параметров стерилизации: температура, длительность воздействия, насыщенность пара, относительная влажность.

Химические индикаторы контроля качества разделяются на 6 классов.

Первый класс – термоиндикаторные ленты процесса стерилизационной обработки, которые наклеиваются на упаковки, коробки с медицинским текстилем, хирургическими принадлежностями перед проведением обработки. Изменение цвета указывает на наличие стерилизационного воздействия.

Второй – оценивает качество пара или удаление воздуха в паровых стерилизаторах. Этот одноразовый индикатор предназначен для проведения специальных тестовых процедур, например, тест Бови-Дика.

• Третий – термохимические приспособления, которые могут зафиксировать только один критический параметр: бензойная кислота, максимальная температура, гидрохинон, давление.
• Четвертый – многопараметровые указатели, могут использоваться внутри камеры или упаковки. Способны зафиксировать и отобразить два и более параметра обработки (температура, длительность воздействия).
• Пятый класс – интеграторы, цвет которых меняется только в случае, если все критические параметры обработки соблюдены. Способны также отображать уровень гибели биотестов.
• Шестой – наиболее точные эмуляторы, способные зафиксировать строгое соответствие регламентированных значений всех критических параметров.

Биологический метод– высокоэффективный, достоверный способ контроля качества работы стерилизационного оборудования.Проводится с применением биотестов, на которых нанесено дозированное количество спор конкретной тест-культуры. Этот высоконадежный способ проверки показан к применению при работе с изделиями, требующими высокую степень стерильности: хирургические инструменты, материалы, операционные принадлежности. Проводится он 1 раз в 2 недели или 1 раз в неделю (в соответствии с зарубежной практикой).

Первые два метода достаточно популярные и используются для быстрой оценки параметров работы паровых, газовых, воздушных аппаратов, однако, они не могут обеспечить точную информацию об эффективности проведенной стерилизации. Достоверную информацию о качестве проведенной стерилизации дает лишь биологический метод.

Контроль качества стерилизации является гарантией стерильности и безопасности медицинских инструментов, аксессуаров, оборудования. Сохранение стерильности изделий также требует наличия соответствующих условий для хранения: отсутствие насекомых, мелких грызунов; исключение перепадов температуры, влажности; предотвращение возникновения повреждений, изломов, царапин на упаковках, коробках.

Посмотреть различные виды индкаторов можно на сайте polihrom.com компания специализируется на обеспечении лабораотрий расходными материалами и оборудованием.

Основные противоэпидемические мероприятия

для предотвращения возникновения ВБИ

Стерилизация – удаление или уничтожение всех живых микроорганизмов (вегетативных и споровых форм) внутри или на поверхности предметов. Стерилизация проводится различными методами: физическими, механическими и химическими.

Методы стерилизации

Физические методы. При стерилизации физическими методами используют действие высоких температур, давления, ультрафиолетового облучения и др.

Самым распространенным методом стерилизации является воздействие высокой температуры. При температуре, приближающейся к 100 0 С, происходит гибель большинства патогенных бактерий и вирусов. Споры почвенных бактерий-термофилов погибают при кипячении в течение 8,5 часов. Наиболее простой, но надежный вид стерилизации – прокаливание . Его применяют при поверхностной стерилизации негорючих и теплоустойчивых предметов непосредственно перед их использованием.

Другим простым и легко доступным методом стерилизации считается кипячение . Этот процесс проводят в стерилизаторе – металлической коробке прямоугольной формы с двумя ручками и плотно закрывающейся крышкой. Внутри расположена вынимающаяся металлическая сетка с ручками по бокам, на которую кладут стерилизуемый инструмент. Основной недостаток метода заключается в том, что он не уничтожает споры, а только вегетативные формы.

При паровой стерилизации необходимо выполнение определенных условий, которые гарантируют ее эффективность и сохранение стерильности изделий в течение определенного срока. Прежде всего, стерилизация инструментов, операционного белья, перевязочного материала должна проводиться в упаковке. С этой целью используют: стерилизационные коробки (биксы), двойную мягкую упаковку из бязи, пергамент, влагопрочную бумагу (крафт-бумага), полиэтилен высокой плотности.

Обязательное требование к упаковке – герметичность. Сроки сохранения стерильности зависят от вида упаковки и составляют трое суток для изделий простерилизованных в коробках без фильтров, в двойной мягкой упаковке из бязи, бумаги мешочной влагопрочной.

Стерилизация сухим жаром . Процесс стерилизации сухим жаром проводят в сухожаровом шкафу (в печи Пастера и др.) – металлическом шкафу с двойными стенками. В корпусе шкафа расположены рабочая камера, в которой имеются полки для размещения предметов для обработки и нагревательные элементы, которые служат для равномерного нагрева воздуха в рабочей камере

Режимы стерилизации:

- температура 150 0 С – 2 часа;

- температура 160 0 С -170 0 C – 45 минут-1час;

- температура 180 0 C – 30 минут;

- температура 200 0 C – 10-15 минут.

Необходимо помнить, что при температуре 160 0 С бумага и вата желтеют, при более высокой температуре – сгорают (обугливаются). Началом стерилизации является тот момент, когда температура в печи достигает нужной величины. После окончания стерилизации печь выключается, прибор остывает до 50 0 С, после чего из него вынимают простерилизованные предметы.

Стерилизация текучим паром . Этот вид стерилизации производится в аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата не плотно, для того, что бы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Начальный подогрев воды в приборе происходит в течение 10-15 минут. Текучим паром стерилизуют материалы, которые разлагаются или портятся при температуре выше 100 0 С – питательные среды с углеводами, витаминами, растворы углеводов и т. п.

Стерилизацию текучим паром проводят дробным методом – при температуре не выше 100 0 С по 20-30 минут в течение 3-х дней. При этом вегетативные формы бактерий погибают, а споры сохраняют жизнеспособность и прорастают в течение суток при комнатной температуре. Последующее прогревание обеспечивает гибель этих вегетативных клеток, появляющихся из спор в промежутках между этапами стерилизации.

Тиндализация – метод дробной стерилизации, при котором прогревание стерилизуемого материала проводится при температуре 56-58 0 С в течение часа 5-6 дней подряд.

Пастеризаци я – однократное нагревание материала до 50-65 0 С (в течение 15-30 минут), 70-80 0 С (в течение 5-10 минут). Используется для уничтожения бесспоровых форм микробов в пищевых продуктах (молоко, соки, вино, пиво).

Стерилизация паром под давлением . Стерилизация проводится в автоклаве под давлением обычно (посуда, физиологический раствор, дистиллированная вода, питательные среды, не содержащие белков и углеводов, различные приборы, изделия из резины) в течение 20-30 минут при температуре 120-121 0 С (1 атм.), хотя могут быть использованы и другие соотношения между временем и температурой в зависимости от стерилизуемого объекта.

Любые растворы, содержащие белки и углеводы, стерилизуют в автоклаве при 0,5 атм. (115 0 С) в течение 20-30 минут

Любой инфицированный микроорганизмами (заразный) материал стерилизуют при давлении в 1,5 атм. (127 0 С) – 1 час, или при давлении 2,0 атм. (132 0 С) – 30 минут.

Стерилизация облучением . Излучение может быть неионизирующим (ультрафиолетовое, инфракрасное, ультразвуковое, радиочастотное) и ионизирующим – корпускулярным (электроны) или электромагнитным (рентгеновские лучи или гамма-лучи).

Ультрафиолетовое облучение (254 нм) обладает малой проникающей способностью, поэтому требует достаточно длительного воздействия и используется в основном для стерилизации воздуха, открытых поверхностей в помещениях.

Ионизирующее излучение , в первую очередь, гамма-облучение успешно применяется для стерилизации в промышленных условиях медицинских изделий из термолабильных материалов, поскольку позволяет быстро облучать материалы еще на стадии производства (при любой температуре и герметичной упаковке).Используется для получения стерильных одноразовых пластмассовых изделий (шприцы, системы для переливания крови, чашки Петри), и хирургических перевязочных и шовных материалов.

Механические методы . Фильтры задерживают микроорганизмы благодаря пористой структуре матрикса, но для пропускания раствора через фильтр требуется вакуум или давление, поскольку сила поверхностного натяжения при таком малом размере пор не дает жидкостям фильтроваться.

Существуют 2 основных типа фильтров – глубинные и фильтрующие. Глубинные фильтры состоят из волокнистых или гранулированных материалов (асбест, фарфор, глина), которые спрессованы, свиты или связаны в лабиринт проточных каналов, поэтому четкие параметры размера пор отсутствуют. Частицы задерживаются в них в результате адсорбции и механического захвата в матриксе фильтра, что обеспечивает достаточно большую емкость фильтров, но может приводить к задержке части раствора.

Фильтрующие фильтры имеют непрерывную структуру, и эффективность захвата ими частиц определяется в основном соответствию их размеру пор фильтра. Мембранные фильтры имеют низкую емкость, их эффективность не зависит от скорости протока и перепада давлений, а фильтрат почти или совсем не задерживается.

Мембранная фильтрация в настоящее время широко применяется для стерилизации масел, мазей и растворов, неустойчивых к нагреванию, – растворы для внутривенных инъекций, диагностические препараты, растворы витаминов и антибиотиков, среды для культур тканей и т.д.

Химические методы. Химические методы стерилизации, связанные с использованием химических веществ, обладающих явно выраженной антимикробной активностью, делятся на 2 группы: а) стерилизация газами; б) растворами (известна как дезинфекция).

Химические методы стерилизации газами применяют в лечебно-профилактических учреждениях для обеззараживания медицинских материалов и оборудования, которые нельзя стерилизовать другими способами (оптические приборы, кардиостимуляторы, аппараты искусственного кровообращения, эндоскопы, изделия из полимеров, стекла).

Бактерицидными свойствами обладают многие газы (формальдегид, окись пропилена, озон, надуксусная кислота и метилбромид), но шире всего используется окись этилена, поскольку она хорошо совместима с различными материалами (не вызывает коррозию металла, порчи обрабатываемых изделий из бумаги, резины и всех марок пластмасс). Время экспозиции при использовании газового метода стерилизации варьирует от 6 до 18 часов в зависимости от концентрации газовой смеси и объема специального аппарата (емкости) для этого вида стерилизации. Стерилизация растворами применяется при обработке больших поверхностей (пространств) или медицинских приборов, которые не могут быть обеззаражены другими методами.

Предстерилизационная обработка . Согласно требованиям отраслевого стандарта большинство изделий медицинского назначения из металла, стекла, пластмасс, резины проходят предстерилизационную обработку, состоящую из нескольких этапов:

Замачивание в моющем растворе при полном погружении изделия в дезинфицирующий раствор в течение 15 минут;

Мойка каждого изделия в разобранном виде в моющем растворе в ручном режиме в течение 1 минуты;

Ополаскивание под проточной водой хорошо промытых изделий в течение 3-10 минут;

Сушка горячим воздухом в сушильном шкафу.

Контроль качества предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения на наличие крови проводят путем постановки амидопириновой пробы. Остаточные количества щелочных компонентов моющего средства определяют с помощью фенолфталеиновой пробы.

Согласно требованиям этого же ОСТа обязательным условием стерилизации растворами изделий медицинского назначения является полное погружение изделий в стерилизационный раствор в разобранном виде, с заполнением каналов и полостей, при температуре раствора не менее 18°С .

После стерилизации изделия быстро извлекают из раствора с помощью пинцетов или корнцангов, удаляют раствор из каналов и полостей, затем дважды последовательно промывают простерилизованные изделия стерильной водой.

Простерилизованные изделия используют сразу по назначению или помещают в стерильную емкость, выложенную стерильной простыней, и хранят не более 3-х суток. Препараты, используемые для стерилизации, классифицируют по группам: кислоты или щелочи, перекиси (6% раствор перекиси водорода), спирты (этиловый, изопропиловый), альдегиды (формальдегид, глутаровый альдегид), галогены (хлор, хлорамин, иодофоры – вескодин), четвертичные аммониевые основания, фенольные соединения (фенол, крезол), 20% Бианол, 20% Колд-Спор. Кроме того, в качестве удобных и экономичных дезинфицирующих растворов могут использоваться универсальные препараты, т.е. позволяющие проводить обеззараживание от всех форм микроорганизмов (бактерий, в том числе микобактерий туберкулеза; вирусов, включая ВИЧ; патогенных грибов), или комбинированные препараты («Дезэффект», «Аламинал», «Септодор», «Виркон»), совмещающие одновременно два процесса – дезинфекцию и предстерилизационную обработку.

Биологическая стерилизация основана на применении антибиотиков; используют ограниченно.

Контроль стерилизации

Контроль стерилизации осуществляется физическими, химическими и биологическими методами.

Физический метод контроля осуществляют с помощью средств измерений температуры (термометры) и давления (манометры).

Химический метод контроля предназначен для оперативного контроля одного или нескольких в совокупности режимов работы паровых и воздушных стерилизаторов. Осуществляют его с помощью химических тестов и термохимических индикаторов. Химические тесты – это запаянная с обоих концов стеклянная трубка, заполненная смесью химических соединений с органическими красителями, или только химическим соединением, изменяющим свое агрегатное состояние и цвет при достижении для него определенной температуры плавления. Упакованные химические тесты нумеруют и размещают в разных контрольных точках паровых и воздушных стерилизаторов. Термохимические индикаторы представляют собой полоски бумаги, на одной стороне которых нанесен индикаторный слой, изменяющий свой цвет на цвет эталона при соблюдении температурных параметров режима стерилизации.

Биологический метод предназначен для контроля эффективности работы стерилизаторов на основании гибели спор тест-культур. Осуществляют его с помощью биотестов . Биотест – дозированное количество тест-культуры на носителе, например, на диске из фильтровальной бумаги, или помещенное в упаковку (стеклянные флаконы для лекарственных средств или чашечки из фольги). В качестве тест-культуры для контроля работы парового стерилизатора используются споры Bacillus stea r othermophilus ВКМ В-718, а воздушного стерилизатора – споры Bacillus licheniformis . После стерилизации тесты помещают на питательную среду. Отсутствие роста на питательной среде свидетельствует о гибели спор во время стерилизации.

Биологический контроль. Этот вид контроля проводят 2 раза в год. Для этого используют биотесты, предназначенные для конкретного вида паровой или суховоздушной стерилизации.

Пронумерованные пакеты с биотестами размещают в контрольных точках стерилизатора. После проведенной стерилизации в пробирки с биотестами вносят 0,5 мл цветной питательной среды, начиная со стерильной пробирки для контроля питательной среды и заканчивая контрольным тестом, не подвергавшимся стерилизации (контроль культур). Далее пробирки инкубируют. После чего проводят учет изменения цвета питательной среды. В контроле (стерильная проба) цвет среды не изменяется. В пробирке с контролем культуры цвет среды должен измениться на цвет указанный в паспорте, что свидетельствует о наличии жизнеспособных спор.

Работа считается удовлетворительной, если цвет питательной среды во всех биотестах не изменился. Результаты регистрируют в журнале.

При необходимости контроля за стерильностью медицинских изделий, подвергнутых стерилизации, лаборант бактериологической лаборатории или операционная сестра под руководством сотрудников баклаборатории осуществляет забор проб на стерильность.

Центральное стерилизационное отделение в лпу (цсо).

Задача центрального стерилизационного отделения (ЦСО) состоит в обеспечении лечебно-профилактических учреждений стерильными изделиями медицинского назначения: хирургическими инструментами, шприцами, иглами, контейнерами, хирургическими перчатками, лейкопластырями, перевязочными и шовными материалами и др.

Функции центрального стерилизационного отделения (ЦСО):

Прием, хранение различных материалов до их обработки и стерилизации;

Разборка, выбраковка, учет изделий;

Предстерилизационная очистка (мытье, сушка);

Комплектование, упаковка, укладка в стерилизационную тару;

Стерилизация изделий;

Контроль качества предстерилизационной очистки и стерилизации;

Ведение документации и строгий учет приема и выдачи изделий;

Выдача стерильных изделий больницам, поликлиникам.

Помещения любого центрального стерилизационного отделения (ЦСО) обычно подразделяются на 2 зоны: нестерильную и стерильную. Структура ЦСО предусматривает последовательное прохождение обрабатываемыми изделиями ряда этапов, начиная от приема и сортировки, стерилизации, хранения простерилизованных изделий, и выдачи их для проведения соответствующих манипуляций.

В нестерильной зоне располагаются: моечная, комната изготовления, укладки и упаковки перевязочных материалов, комната обработки перчаток, стерилизационная (загрузочная сторона стерилизатора, нестерильная половина), комната контроля, комплектации и упаковки инструментов, кладовая упаковочных материалов, кабинет персонала, санитарный узел.

В стерильной зоне располагаются: стерилизационная (разгрузочная сторона стерилизатора, если они шкафного типа), склад для стерильных инструментов, экспедиция.

Уборку производственных помещений ЦСО проводят 1 раз в день с обязательным применением дезинфицирующих средств. В ЦСО должна быть обязательно оборудована приточно-вытяжная вентиляция. Полы в этом отделении должны быть покрыты гидроизоляцией, обложены плиткой или покрыты линолеумом. Потолки покрашены масляной краской.

При планировании работы ЦСО необходимо предусматривать организацию 2-х поточной обработки:

1 поток – обработка и стерилизация инструментов, шприцов, игл, резиновых изделий;

2 поток – подготовка и стерилизация белья и перевязочного материала.

Контроль санитарно-гигиенического состояния ЦСО проводится прежде всего микробиологическими методами. При проведении контроля исследуют воздух в ЦСО, делают смывы с предметов медицинского назначения и оборудования, проверяют качество стерилизации.

Основным критерием удовлетворительного санитарного состояния ЦСО является:

- в нестерильной зоне до начала работы в 1 м 3 общее микробное число (ОМЧ) должно быть не более 750, во время работы ОМЧ не должно превышать 1500;

- в стерильной зоне до начала работы в 1 м 3 ОМЧ должно быть не более 500, во время работы ОМЧ не должно превышать 750.

Стерилизация – это полное уничтожение микроорганизмов, их вегетативных форм с медицинского инструментария и предметов медицинского назначения.

Стерилизации подлежат все предметы, контактировавшие с раневой поверхностью, загрязненные кровью или инъекционными формами лекарственных препаратов, а также инструменты, которые при использовании могут повредить целостность слизистых оболочек.

Воздушный метод стерилизации (в сухожаровом шкафу) рекомендуется применять для сухих изделий из металла, стекла и силиконовой резины. Стерилизацию проводят в упаковке из бумаги мешочной непропитанной, бумаги мешочной влагопрочной, бумаги для упаковывания продукции на автоматах марки Е и крафт-бумаге или без упаковки (в открытых емкостях).

В соответствии с ОСТ 42-21-2-85 выделяют два режима стерилизации: 60 минут при 180°С и 150 минут при 160°С. При стерилизации в сухожаровом шкафу необходимо соблюдать несколько правил.
1. Изделия, подлежащие стерилизации, загружают в шкаф в количестве, допускающем свободную подачу горячего воздуха к стерилизуемому предмету.
2. Горячий воздух должен равномерно распределяться в стерилизационной камере.
3. Большие предметы следует класть на верхнюю металлическую решетку, чтобы они не препятствовали потоку горячего воздуха.
4. Стерилизуемые изделия необходимо укладывать горизонтально, поперек пазов кассет, полок, равномерно их распределяя.
5. Недопустимо загружать стерилизатор навалом. Не допускается перекрывать продувочные окна и решетку вентилятора.
6. Для контроля уровня температуры в шкаф медицинская сестра ставит флакон с сахарозой: при температуре 180 °С за 60 минут она должна превратиться из белого кристаллического порошка в темно-коричневую массу. Можно использовать термоиндикаторную ленту, которая изменяет свою окраску.

После стерилизации в открытой емкости медицинский инструментарий не хранится, а используется сразу. Шприцы в разобранном виде и две иглы укладывают в крафт-пакеты из пергамента или влагопрочной бумаги. Свободный конец пакета дважды подворачивают и заклеивают. На пакете указывают вместимость шприца и дату стерилизации. Стерильность в крафт-пакетах сохраняется в течение 3 суток.

Паровой метод стерилизации. При паровом методе (автоклавировании) стерилизация осуществляется увлажненным воздухом (паром) при повышенном давлении в специальных паровых стерилизаторах (автоклавах). В соответствии с ОСТ 42-21-2-85 выделяют два режима стерилизации:
1) 2 атм - 132 °С - 20 мин - рекомендуется для изделий из коррозионно-стойкого металла, стекла, текстильных материалов;
2) 1,1 атм - 120°С - 45 мин - рекомендуется для изделий из резины (катетеры, зонды, перчатки), латекса и некоторых полимерных материалов (полиэтилен высокой плотности, поливинил-хлорид).
Резиновые перчатки перед стерилизацией пересыпают тальком для предупреждения их склеивания. Между перчатками прокладывают марлю и каждую пару заворачивают отдельно. Простерилизованные материалы хранят в крафт-пакетах, двухслойной бязевой упаковке или стерилизационных коробках с фильтром (биксах) не более 3 суток.
Материал укладывают в бикс при стерилизации паром под давлением и хранении после стерилизации перевязочного материала, белья, шприцев или резиновых изделий (перчаток, систем для переливания инфузионных растворов). Нельзя подвергать стерилизации паром под давлением режушие инструменты, приборы с оптической системой.
Закладка в бикс осуществляется в определенной последовательности.
1. Отодвигают бандаж, открывают боковые отверстия бикса.
2. Протирают поверхность бикса изнутри и снаружи салфеткой, смоченной 0,5 % раствором аммиака.
3. Выстилают дно и стенки бикса пеленкой.
4. Необходимый материал укладывают рыхло в определенном порядке: в вертикальном положении, послойно или секторально.
5. В середину бикса кладут флакон с небольшим количеством бензойной кислоты или другого индикатора для контроля стерильности.
6. Углами пеленки закрывают содержимое бикса, сверху кладут еше один флакон с индикатором, несколько марлевых салфеток.
7. Плотно закрывают крышку бикса и привязывают к его ручке бирку из клеенки, на которой указывают номер отделения, количество и наименование предметов, находящихся в биксе.
8. Мосле стерилизации боковые отверстия бикса закрывают.
При получении бикса обращают внимание на его принадлежность, дату стерилизации и температуру. Стерильные биксы хранят в чехлах. Неоткрытый бикс без фильтра стерилен в течение 3 суток. Если бикс открывают для изъятия части материала, то оставленный материал считается относительно стерильным в течение рабочей смены. Следует помнить, что в биксе со стерильным материалом боковые отверстия должны быть закрыты, а с нестерильным - открыты.

Качество автоклавирования проверяют с помощью бензойной кислоты. В автоклав помещают флакон с кристаллами бензойной кислоты, которая плавится при температуре 132 °С и давлении 2 атм за 20 мин. Можно использовать термоиндикаторную ленту, которая при данном режиме меняет окраску.

Химический метод стерилизации (применение химических препаратов-дезинфектантов и антисептиков). Этот метод используют для изделий из полимерных материалов, резины, стекла, металлов. Стерилизация проводится в закрытых емкостях из стекла, пластмассы или покрытых эмалью (эмаль должна быть без повреждений) при полном погружении изделия в раствор. После этого изделие промывают стерильной водой. Простерилизованное изделие хранится в стерильной емкости (стерилизапионной коробке), выложенной стерильной простыней, в течение 3 суток. Для химической стерилизации в соответствии с ОСТ 42-21-2-85 применяют следующие режимы:
1) 6% раствор перекиси водорода:
при 18 о С в течение 360 мин;
50 °С в течение 180 мин;
2) 1 % раствор дезоксона-1 при 18 °С в течение 45 мин.

Необходимо соблюдать правила химической стерилизации.
1. Температура растворов в процессе стерилизации не поддерживается.
2. Раствор перекиси водорода можно использовать в течение 7 суток со дня приготовления при условии хранения в закрытой емкости в темном месте. Далее раствор можно применять только
при условии контроля содержания активно действующих веществ.
3. Раствор дезоксона-1 можно использовать в течение 1 сут.
4. Стерилизующие растворы применяют однократно.

В качестве модификации химического метода стерилизации применяются способы обработки изделий медицинского назначения газами или парами химических соединений.
В соответствии с ОСТ 42-21-2-85 предусмотрены три метода химической (газовой) стерилизации.
Смесь ОБ (окись этилена с бромистым метилом в соотношении 1,0: 2,5). Метод пригоден для стерилизации изделий из полимерных материалов, резины, стекла, металла, кардиостимуляторов,
медицинской оптики.
Стерилизация проводится в газовом стерилизаторе, микроанаэростате МИ. Изделия после предстерилизационной обработки подсушивают при комнатной температуре или температуре 35°С до исчезновения видимой влаги, после чего упаковывают в разобранном виде. Их стерилизуют в упаковке из двух слоев полиэтиленовой пленки толщиной 0,06 - 0,20 мм, пергаменте, бумаге мешочной непропитанной, бумаге мешочной влагопрочной, бумаге
для упаковывания продукции на автоматах марки Е при 55 °С в течение 240 - 360 мин. Срок хранения изделий, простерилизованных в упаковке из полиэтиленовой пленки, составляет 5 лет,
в пергаменте или бумаге - 20 сут.

Стерилизация смесью паров воды и формальдегида. Проводится в специальных стационарных формалиновых стерилизаторах. Метод пригоден для изделий из резины, полимерных материалов, металла и стекла. Стерилизацию проводят в упаковке из полиэтилена толщиной 0,06 - 0,20 мм, пергамента или крафт-бумаги.
В качестве стерилизующего агента применяется раствор формалина (по формальдегиду). Режим стерилизации - 300 мин при 75 °С.
Для нейтрализации формальдегида используют 23 - 25 % водный раствор аммиака. Срок хранения изделий, простерилизованных в упаковке из полиэтиленовой пленки, составляет 5 лет, из пергамента или крафт-бумаги - 21 сут.

Формальдегид из параформальдегида. Стерилизация проводится в камерах из оргстекла (соотношение площади пола камеры к ее объему 1: 20), которые имеют перфорированную полку с отверстиями диаметром 0,6 - 0,7 см (одно отверстие на 1 см 2). Слой параформальдегида толщиной 1 см равномерно распределяют по дну камеры. Полку устанавливают на уровне 2 см от поверхности. Метод рекомендуется применять для цельнометаллических режущих инструментов из нержавеющей стали.
Стерилизацию проводят без упаковки, размещая изделия на перфорированной полке не более чем в два слоя во взаимно перпендикулярных направлениях.
Применяют два режима стерилизации: 300 мин при 22 °С или 360 мин при 14 о С. Срок хранения простерилизованных изделий в стерильной емкости (стерилизационной коробке), выложенной стерильной простыней, составляет 3 сут.

Радиационный, лучевой метод стерилизации (применение ионизирующего излучения). Для стерилизации твердых предметов, портящихся при нагревании (некоторые пластмассы, электронная аппаратура и др.), может быть использована так называемая лучевая или радиационная стерилизация (обычно используют ионизирующее у-излучение в дозах 3-10 млн рад). Этот метод стерилизации обычно применяется в заводских условиях при промышленном выпуске стерильных изделий медицинского назначения (например, одноразовых шприцев).

Кафедра общей гигиены с экологией

Исаханов А.Л., Гаврилова Ю.А.

КОНСЕРВИРОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

Учебное пособие по дисциплине «Гигиена»

По направлению подготовки «Педиатрия»

Исаханов Александр Леванович, заведующий кафедрой общей гигиены с экологией, доцент, кандидат медицинских наук

Гаврилова Юлия Александровна, старший преподаватель кафедры общей гигиены с экологией, кандидат медицинских наук

Рецензенты:

Соловьев Виктор Александрович, заведующий кафедрой мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф ФГБОУ ВО ЯГМУ Минздрава России

Худоян Задине Гургеновна, доцент кафедры инфекционных болезней, эпидемиологии и детских инфекций, кандидат медицинских наук

Исаханов А.Л., Гаврилова Ю.А. Консервирование пищевых продуктов и его гигиеническая оценка. – Ярославль, ЯГМУ, 2017. – 68 стр.

В учебно-методическом пособии изложены основные теоретические аспекты методов консервирования пищевых продуктов и их гигиенической оценки, рассматриваются вопросы для самоподготовки и обсуждения, материал к практическому занятию по теме: «Гигиеническая оценка методов консервирования пищевых продуктов».

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальности «Педиатрия», изучающих дисциплину «Гигиена».

Утверждено в печать УМУ от 16.10 2017

© Исаханов А.Л., Гаврилова Ю.А., 2017

©Ярославский государственный медицинский университет, 2017

Введение 4

1. Консервирование пищевых продуктов. Классификация

методов консервирования по К.С. Петровскому 6

Консервирование воздействием температурных

факторов. Консервирование с помощью высокой температуры9

Консервирование с помощью низкой температуры 19

Консервирование с помощью поля УВЧ 22

Консервирование путем обезвоживания (сушка) 24

Консервирование с помощью ионизирующей радиации 27

Консервирование путем изменения свойств среды 31

Консервирование путем изменения (повышения) осмотического 31

давления

Консервирование путем изменения концентрации водородных ионов 34

Консервирование с помощью химических веществ 36

Комбинированные методы консервирования 53

Исследование консервов 59

Приложение 63

Вопросы для самоподготовки и обсуждения на практическом занятии 63

Задания в тестовой форме для самоконтроля 64

Эталоны к заданиям в тестовой форме для самоконтроля 66

Список литературы 67

ВВЕДЕНИЕ

Правовое регулирование отношений в области обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов осуществляется Федеральным законом № 29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов» от 2 января 2000 года (ред. от 13.07.2015) , другими федеральными законами и принимаемыми в соответствии с ними иными нормативными правовыми актами Российской Федерации.

Контроль качества и безопасности пищевых продуктов, определяющих здоровье населения и продолжительность его жизни, является одной из задач Государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Еще в глубокой древности люди знали несколько способов сохранения продуктов: замораживание, сушка, соление, квашение. В основе всех этих способов лежало лишение микроорганизма хотя бы одного из условий их нормального существования.

Самым молодым методом консервирования является стерилизация (использование высоких температур) – ему около 200 лет. Изобретателем этого метода являлся французский ученый Аппер . Его открытие долгое время было бы неизвестным, но в период наполеоновской войны была острая потребность армии в свежих продуктах питания, а не только в сушеном виде. Поэтому был объявлен конкурс на производство продуктов питания, которые долго бы сохраняли свои первоначальные свойства и могли быть использованы в полевых условиях. В этом конкурсе принял участие и королевский повар Аппер.

Суть его открытия сводилась к следующему: стеклянная посуда наполнялась продуктом, укупоривалась, обвязывалась прочной проволокой, затем помещалась на водяную баню, где кипятилась определенное время.

В число членов комиссии входил выдающийся химик Гей-Люссак. Он специализировался на изучении свойств газов. И именно с этой точки зрения он подошел к данной технологии. Он произвел анализ незаполненного пространства тары, не обнаружил там воздуха и сделал вывод о том, что консервы долго сохраняются потому, что в банках нет кислорода. О том, что порча продуктов вызывается микроорганизмами, станет известно только спустя полвека из трудов Луи Пастера. В 1812 году Аппер впервые организовал Дом Аппера, где вырабатывались консервы из зеленого горошка, томатов, бобов, абрикосов, вишни в виде соков, супов, бульонов.

Первоначально консервы выпускали только в стеклянной таре. Жестяная тара появилась в 1820 году в Англии. Использование автоклава под давлением для стерилизации также некоторые историки приписывают Апперу. Другие считают, что этот способ предложил Фастье в 1839 году и Айзек Цинслоу в 1843 году.

В это же время в России проблемами консервирования занимался В. Н. Карозин. Он разработал технологию сухих порошков из различных растительных продуктов и соков. В России первая консервная фабрика по переработке зеленого горошка была организована в 1875 году в Ярославской губернии французом Мальоном. Приблизительно в это же время появляется и консервный завод по производству варенья и консервированию фруктов в Симферополе. Эти консервные предприятия работали по 3-4 месяца в году.

Цель данного пособия : раскрыть гигиенические и экологические аспекты методов консервирования продуктов питания как фактора сохранения их пищевых свойств, для обеспечения адекватного питания населения, призванного обеспечить нормальный рост, развитие организма, высокий уровень его работоспособности и оптимальную продолжительность жизни человека.

Перед будущими врачами ставится задача изучения проблем, связанных с действием методов консервирования на сохранение основных свойств продуктов питания как фактора влияющего на здоровье отдельного человека и населения в целом.

Работа с материалом данного пособия формирует у студентов профессиональные и общепрофессиональные компетенции: ОПК-5 (способность и готовность анализировать результаты собственной деятельности для предотвращения профессиональных ошибок), и ПК-1 (способность и готовность к осуществлению комплекса мероприятий, направленных на сохранение и укрепление здоровья и включающих в себя формирование здорового образа жизни, предупреждение возникновения и (или) распространения заболеваний…).

1. КОНСЕРВИРОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КОНСЕРВИРОВАНИЯ

ПО К.С. ПЕТРОВСКОМУ

Консервы (от лат. conserve – сохраняю) – это пищевые продукты растительного или животного происхождения, специально обработанные и пригодные для длительного хранения.

Консервирование – это техническая обработка пищевых продуктов (изготовления консервов), для угнетения жизнедеятельности микроорганизмов с целью предохранения их от порчи при длительном (по сравнению с обычными продуктами этих групп) хранении.

Порча вызывается главным образом жизнедеятельностью микроорганизмов, а также нежелательной активностью некоторых ферментов, входящих в состав самих продуктов. Все способы консервирования сводятся к уничтожению микробов и разрушению ферментов либо к созданию неблагоприятных условий для их активности.

Консервированные пищевые продукты занимают видное место в питании населения во всех странах.

Развитие консервирования пищевых продуктов позволяет свести к минимуму сезонные влияния и обеспечить на протяжении всего года разнообразный ассортимент пищевых продуктов, особенно овощей, фруктов, ягод и их соков.

Высокий уровень развития консервирования дает возможность перевозить продукты питания на далекие расстояния и таким образом делает редкие продукты доступными для питания во всех странах независимо от расстояния и климатических условий.

Широкому развитию консервирования продуктов питания способствовали технический прогресс в технологии производства консервов, а также изыскание, научная разработка и внедрение в практику новых, высокоэффективных методов.

Особенностью этих методов является высокая эффективность, выражающаяся в сочетании высокой устойчивости при длительном хранении с максимальным сохранением природных пищевых, вкусовых и биологических свойств консервируемых продуктов.

Применяемые в современных условиях методы консервирования, а также методы обработки продуктов для продления срока их хранения могут быть систематизированы в следующем виде (по К.С. Петровскому).

А. Консервирование воздействием температурных факторов.

1. Консервирование с помощью высокой температуры:

а) стерилизация;

б) пастеризация.

2. Консервирование с помощью низкой температуры:

а) охлаждение;

б) замораживание.

3. Консервирование с помощью поля ультравысокой частоты.

Б. Консервирование обезвоживанием (сушка).

1. Обезвоживание (сушка) в условиях атмосферного давления:

а) естественная, солнечная сушка;

б) искусственная (камерная) сушка – струйная, распылительная, пленочная.

2. Обезвоживание в условиях вакуума:

а) вакуумная сушка;

б) сублимационная сушка (лиофилизация).

В. Консервирование ионизирующей радиацией.

1. Радаппертизация.

2. Радуризация.

3. Радисидация.

Г. Консервирование изменением свойств среды.

1. Повышение осмотического давления:

а) консервирование солением;

б) консервирование сахаром.

2. Повышение концентрации водородных ионов:

а) маринование;

б) квашение.

Д. Консервирование химическими веществами.

1. Консервирование антисептиками.

2. Консервирование антибиотиками.

3. Применение антиокислителей.

Е. Комбинированные методы консервирования.

1. Копчение.

2. Презервирование.

Из приведенной классификации видно, что для сохранения продуктов имеется достаточное число методов консервирования, позволяющих сохранить их продолжительное время с наименьшими изменениями химического состава и минимальной бактериальной обсемененностью.

2. КОНСЕРВИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ФАКТОРОВ: КОНСЕРВИРОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ПОМОЩЬЮ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Консервирование с помощью высокой температуры является одним из самых распространенных методов. В основе применения соответствующих уровней и режимов температуры с целью консервирования лежат научные данные об устойчивости различных видов микроорганизмов к действию температуры. При температуре 60°С большинство вегетативных форм микроорганизмов погибает в течение 1–10 мин. Однако имеются термофильные бактерии, которые могут сохранять жизнеспособность при температуре до 80 °С.

Уничтожение вегетативных форм и спор бактерий для непосредственного употребления продукта может проводиться методами кипячения и автоклавирования.

Кипячение (100°С). В течение нескольких минут кипячение продукта является гибельным для вегетативных форм всех видов микроорганизмов. Значительной устойчивостью к высокой температуре отличаются споры бактерий. Для их инактивации требуется кипячение в течение 2–3 ч и более (например, споры Cl. botulinum погибают при 100 °С в течение 5– 6 ч).

Автоклавирование (120°С и более). В целях ускорения гибели спор применяют более высокие температуры , превышающие температуру кипения. Нагревание в автоклавах при повышенном давлении позволяет поднять температуру в них до 120°С и более. При автоклавировании представляется возможным инактивировать споры в течение 30 мин – 1 ч. Однако имеются высокоустойчивые споры (например, Cl. botulinum типа А), для инактивации которых требуется более продолжительное автоклавирование.

Консервирование с помощью высокой температуры производится методами стерилизации и пастеризации.

Стерилизация. Этот способ предусматривает освобождение продукта от всех форм микроорганизмов, в том числе и от спор. В обеспечении надежного стерилизующего эффекта важное значение имеют степень исходного бактериального обсеменения консервируемого продукта перед стерилизацией и соблюдение режима стерилизации. Чем больше обсеменен стерилизуемый продукт, тем вероятнее наличие термоустойчивых форм микроорганизмов (спор) и выживаемость их в процессе стерилизации.

Режим стерилизации устанавливается на основании специальной формулы, которая разрабатывается с учетом вида консервов, теплопроводности консервируемого продукта, его кислотности, степени обсемененности сырья, размера банок и др. В зависимости от этих показателей определяются величина температуры и продолжительность стерилизации.

При консервировании методом стерилизации применяются достаточно интенсивные (выше 100 °С) и продолжительные (более 30 мин) температурные воздействия. Обычно консервирование происходит при 108–120°C в течение 40–90 минут.

Такие режимы приводят к существенным структурным изменениям вещества консервируемого продукта, изменению его химического состава, разрушению витаминов и ферментов, изменению органолептических свойств. Метод консервирования стерилизацией с помощью высокой температуры обеспечивает длительное хранение консервов.

В отношении жидких продуктов (молоко и др.) Применяют специальные методы быстрой стерилизации высокой температурой.

Тиндализация. Это метод дробной стерилизации,заключающийся в повторном воздействии текучим паром на стерилизуемые объекты температуры 100°C в интервале 24 часа.

В периоды между нагреваниями объекты выдерживают в условиях, способствующих прорастанию спор при температуре 25–37° C.

Рис. 1. Джон Тиндаль

При данной температуре споры превращаются в вегетативные клетки, которые быстро погибают при следующем нагревании материала до 100°C.

Тиндализация как метод был разработан английским физиком Джоном Тиндалем 1820-1893 годах (рис. 1). Применяется в основном для стерилизации жидкостей и пищевых продуктов, портящихся при температуре выше 100°С, для стерилизации лекарственных препаратов на фармацевтических заводах для стерилизации растворов некоторых термолабильных лекарственных веществ, изготовляемых в ампулах, в микробиологии для стерилизации некоторых питательных сред, а также для так называемого горячего консервирования пищевых продуктов в специальных аппаратах с терморегуляторами (рис. 2).

Тиндализацию проводят в следующих вариантах:

а) трех-четырехкратно при температуре 100° C в течение 20-30 мин.;

6) трехкратно - при температуре 70-80° C в течение часа;

в) пятикратно - при температуре 60-65° C в течение часа.

Рис. 2. Тиндализатор

Контроль эффективности стерилизации

Микробиологический контроль осуществляется до и после стерилизации. Путем выборочных бактериологических исследований, проводимых до стерилизации, стремятся установить степень бактериальной обсемененности стерилизуемого продукта и в случае ее повышения выявить причины этого. После стерилизации бактериологические исследования проводят с целью выявления остаточной микрофлоры. Обнаружение при этом некоторых видов спороносных микроорганизмов (В. subtilis, В. теsentericus и др.) не является основанием для браковки консервов, так как обычно споры этих бактерий находятся в состоянии анабиоза.

Для проверки эффективности стерилизации может использоваться метод выборочной термостатной выдержки, заключающийся в том, что отобранные из партии консервы в течение 100 дней находятся в термостатной камере при температуре 37 °С на 10 дней. При наличии в консервах остаточной микрофлоры, сохранившей жизнеспособность, она прорастает, вызывает порчу консервов, сопровождаемую бомбажем (вздутие банки). Однако развитие некоторых видов микроорганизмов не сопровождается газообразованием, в связи с чем, бомбаж отсутствует, и эти недоброкачественные консервы не отбраковываются. Таким образом, термостатная выдержка не во всех случаях позволяет выявить недоброкачественность консервов.

Важнейшим условием сохранения доброкачественности консервов является герметичность. Проверка последнего производится на заводе в специальном аппарате «Бомбаго». Банку помещают в герметически закрытый, наполненный кипяченой водой резервуар аппарата, из которого вакуум-насосом откачивают воздух. При этом воздух из консервной негерметичной банки начинает поступать в воду в виде струйки пузырьков, что говорит об отсутствии герметичности изделия.

Пастеризация.

Это – способ обеззараживания органических жидкостей путем нагревания их до температуры ниже 100°, когда гибнут только вегетативные формы микроорганизмов.

Технология была предложена в середине XIX века французским микробиологом (рис. 3) Луи Пастером. В 1860-х гг. Луи Пастер обнаружил, что порчу вина и пива можно предотвратить путем нагревания напитков до температуры 56 °С.

Рис. 3. Луи Пастер

Широко применяют пастеризацию пищевых продуктов, качество и органолептические свойства которых значительно снижаются при нагревании их выше 100° (например, пастеризация молока, сливок, плодовых, фруктовых и ягодных соков и других, главным образом жидких, продуктов питания). При этом продукты освобождаются от неспороносных патогенных микроорганизмов, дрожжей, плесневых грибков (микробная обсемененность снижается на 99-99,5%).

Пастеризующий эффект может быть достигнут при более низкой температуре и меньшей экспозиции, чем при стерилизации, поэтому в процессе пастеризации продукт подвергается минимальному неблагоприятному температурному воздействию, что позволяет почти полностью сохранить его биологические, вкусовые и другие природные свойства.

Этот метод используется для, инактивации только вегетативных форм микроорганизмов, в результате чего достигается не столько удлинение сроков сохранности продуктов, сколько освобождение их от жизнеспособных патогенных микроорганизмов кишечно-тифозной группы, микобактерий туберкулеза и бруцеллезной палочки , а также некоторых других возбудителей.

Пастеризация является одним из самых лучших методов консервирования плодов и овощей в домашних условиях. Она дает возможность свести к минимуму потери витаминов и нежелательные изменения вкуса и внешнего вида продукции. Кроме того, продукт становится частично или полностью готовым к употреблению без дополнительной кулинарной обработки. Сравнить методы консервирования с помощью высокой температуры можно с помощью таблицы № 1.

Таблица № 1.

Сравнительная характеристика методов консервирования с помощью высокой температуры

Метод	t °С	Время	Объект влияния	Отрицательные свойства метода	Положительные свойства метода	Консервируемые продукты
Кипячен-ие	100°С	2 - 3 мин. от 2 до 6 часов	Вегета-тивные формы Споры	Временный эффект Для уничтожения спор требуется длительное кипячение	Быстрый результат	Любая пища, которую готовят дома или в любых учреждениях общественного питания
Автокла-вирование	120°С и выше	от 30 до 60 мин.	Вегета-тивные формы, споры	Повышенная взрывная опасность системы	Уничтожаются вегетативные формы, споры, сохраняется свежесть продуктов	Перевязочный материал, белье, предметы оборудования, растворы, упакованные консервы
Стерилиза-ция Тиндализа-ция	от 108 до 120°С 100 °С 25-37 °С	40-90 мин.	Вегета-тивные формы	Измене­ния структуры вещества продукта, его хи­мического состава, органолептики, разрушение витаминов, ферментов	Длительное хранение консервированных продуктов	Молоко, мясные, рыбные консервы
Пастериза- ция	от 65 до 90°С	1-20 мин.	Вегета-тивные формы	Короткий срок хранения продуктов, не уничтожает споры	Сохранение витаминов, химического состава, вкус продукта	Молоко, Фруктовые и овощные соки

В зависимости от температурного режима различают низкую и высокую пастеризацию (таблица № 2).

Таблица № 2

Виды пастеризации в зависимости от температуры

Низкая пастеризация (длительная) проводится при температуре, не превышающей 65 °С. При температуре 63–65 °C большинство вегетативных форм неспороносных микроорганизмов погибает в первые 10 мин. Практически низкая пастеризация проводится с некоторым запасом гарантий не менее 20 мин., а точнее в течение 30–40 минут.

Высокая пастеризация (короткая) представляет собой кратковременное (не более 1 мин) воздействие на пастеризуемый продукт высокой температуры (85–90 °С ), что достаточно эффективно в отношении патогенной неспороносной микрофлоры и в то же время не влечет за собой существенных изменений природных свойств, пастеризуемых продуктов. Пастеризации подвергаются преимущественно жидкие пищевые продукты, главным образом молоко, фруктовые и овощные соки и др.

Мгновенная пастеризация (при температуре 98 °C в течение нескольких секунд).

В промышленных условиях используют различные режимы пастеризации в специализированной установке (рис. 4).

Рис. 4. Пастерилизатор для молока

Ультрапастеризация производится при нагревании продукта на несколько секунд до температуры выше 100° C. Сейчас используется ультрапастеризация для получения молока долгосрочного хранения. При этом молоко на одну секунду нагревается до температуры 132 °С, что позволяется хранить запакованное молоко в течение нескольких месяцев.

Применяют два способа ультрапастеризации:

1. контакт жидкости с нагретой поверхностью при температуре от 125–140 °C

2. прямое смешивание стерильного пара при температуре от 135–140 °C

В англоязычной литературе этот метод пастеризации называется UHT – Ultra-high temperature processing, в русскоязычной литературе применяют термин «асептическая пастеризация».

Пастеризацию в домашних условиях проводят в водяной бане, для чего берут бак с широким дном, в который можно поместить несколько бутылок одного размера.

На дно кладут дополнительное деревянное или металлическое дно (высотой 2,5-3 см) с отверстиями, сверху покрывают его полотном.

Затем в водяную баню наливают воду. Уровень ее зависит от способа укупорки. В одной таре пастеризуют консервы в емкостях только одного размера. Нужно помнить также, что банки или бутылки не должны соприкасаться между собой и с металлическими частями бака.

Чтобы стеклянная посуда не лопнула, температура воды не должна быть выше температуры консервов. Для сокращения времени нагревания воды до температуры пастеризации и быстрого уничтожения ферментов плоды и овощи заливают горячим сиропом или заливкой на 1–2 см ниже краев горловины.

Продолжительность подогрева воды не должна превышать 15 минут для полулитровых банок и бутылок, 20 минут для одно- и двухлитровых, 25 минут для трехлитровых баллонов.

После окончания процесса пастеризации или стерилизации банки и бутылки вынимают из воды специальным зажимом. Если используют обжимные металлические крышки, то укупоривают ими банки с помощью ручной закаточной машинки. Укупоренные банки несколько раз прокатывают по столу и устанавливают вверх дном до полного охлаждения.

Особый вид тепловой стерилизации – горячий розлив . Продукт прогревают до кипения, немедленно разливают в стерильную прогретую тару и укупоривают. В таре достаточной вместимости (2–3 л) запаса тепла в горячем продукте хватает для получения эффекта пастеризации.

Когда банки остынут, снимают зажимы и проверяют плотность укупорки. Если внутрь банки через прокладку входит воздух, то слышно характерное шипение. Поблизости от места проникновения воздуха в банку образуется пенка. Через некоторое время такие крышки легко открываются. В этом случае устанавливают и устраняют причину дефекта.

Полиэтиленовые крышки предварительно выдерживают несколько минут в кипящей воде, а затем закрывают ими стеклянные банки в горячем виде.

КОНСЕРВИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Консервирование с помощью низкой температуры является одним из лучших методов длительного сохранения скоропортящихся продуктов с минимальными изменениями природных их свойств и сравнительно небольшими потерями биологических компонентов – витаминов, ферментов и др. Устойчивость микроорганизмов к действию низкой температуры у разных видов микробов различная. При температуре 2°С и ниже развитие большинства микроорганизмов прекращается.

Наряду с этим имеются такие микроорганизмы (психрофилы), которые могут развиваться при низких температурах (от –5 до –10 °С). К ним относятся многие грибы и плесени . Низкие температуры не вызывают гибель микроорганизмов, а лишь замедляют или полностью прекращают их рост. Многие патогенные микробы, в том числе бесспоровые формы (брюшнотифозная палочка, стафилококки, отдельные представители сальмонелл и др.), могут выживать в замороженных пищевых продуктах в течение нескольких месяцев. Опытным путем установлено, что при хранении скоропортящихся продуктов, например, мяса при температуре от (- 6°С) количество бактерий медленно снижается в течение 90 дней. После этого срока оно начинает увеличиваться, что свидетельствует о начавшемся процессе роста бактерий. При продолжительном хранении (6 мес. и более) в холодильных камерах необходимо поддерживать температуру не выше (- 12 °С). Прогоркание жира в сохраняемых жирных продуктах можно предотвратить путем снижения температуры до (- 30 °С). Консервирование с помощью низкой температуры может быть произведено путем охлаждения и замораживания .

Охлаждение. Предусматривается обеспечение в толще продукта температуры в пределах 0 - 4°С. В камерах при этом поддерживается температура от 0 до 2°С при относительной влажности не выше 85%. Консервирование путем охлаждения позволяет задержать развитие в продукте неспороносной микрофлоры, а также ограничить интенсивность автолитических и окислительных процессов на срок до 20 дней. Наиболее часто консервированию охлаждением подвергается мясо. Охлажденное мясо является лучшим видом мяса, предназначенного для реализации в торговой сети.

Замораживание. При замораживании в клетках и тканях консервированных продуктов происходят значительные струк­турные изменения, связанные с образованием в протоплазме кристалликов льда и повышением внутриклеточного давления . В ряде случаев эти изменения носят необратимый характер и замороженные продукты (после оттаивания) резко отличаются от свежих. Получение продукта с наименьшими изменениями структуры и максимальной обратимостью возможно только при «быстром замораживании». Увеличение скорости замораживания является одним из главных факторов в обеспечении высокого качества замороженных продуктов. Чем выше скорость замораживания, тем меньше величина образующихся кристаллов льда и тем больше их количество.

Эти малые кристаллы равномернее распределяются в мышечной ткани, создают большую поверхность соприкосновения их с коллоидами, не деформируют клеток. При оттаивании таких продуктов достигаются наивысшая обратимость процессов замораживания и наиболее полный возврат воды в окружающие коллоиды. Кроме того, в быстро замороженных продуктах хорошо сохраняются витамины. При медленном замораживании возникают необратимые структурные изменения вследствие образования крупных кристаллов льда, которые деформируют клеточные элементы, при оттаивании вода не полностью возвращается в коллоиды, и продукт подвергается дегидратации.

Скорость замораживания отражается и на интенсивности развития микрофлоры в замороженных продуктах в процессе их хранения.

Большое влияние на качество продукта и его бактериальную обсемененность оказывает и способ размораживания (дефростирование ). При быстром дефростировании отмечаются большие потери питательных, экстрактивных и биологически активных веществ. В связи с тем, что быстрое дефростирование производится при высокой температуре, отмечается также интенсивное развитие микроорганизмов. Для дефростирования мяса наиболее приемлемо медленное, а для фруктов и ягод – быстрое дефростирование.

В современных условиях ставится задача обеспечения не­прерывной холодильной цепи в продвижении скоропортящихся и замороженных продуктов от мест их производства до мест реализации и потребления. Особое значение приобретает широкое использование в производстве пищевых продуктов, тор­говой сети и общественном питании холодильных средств: холодильников складского типа различной (преимущественно большой) вместимости, холодильных камер различной вместимости, холодильных шкафов, охлаждаемых прилавков, хладо-транспорта (поезда и вагоны-холодильники, суда-рефрижераторы, автомобили-рефрижераторы) и других изотермических, холодильных средств, позволяющих осуществить в полном объеме непрерывность продвижения скоропортящихся продуктов в условиях низких температур.

Холодильная техника получила значительное развитие и продолжает совершенствоваться. Современные холодильные средства оборудуются на основе круговорота хладоагента в замкнутой системе с чередованием процессов его испарения и конденсации. Процесс испарения хладоагента сопровождаем значительным поглощением тепла из окружающей среды, в результате чего и проявляется охлаждающий эффект. Путем многократного повторения процесса испарения хладоагента, можно достигнуть заданного уровня отрицательной температуры в камере. Испарение хладоагента, т. е. превращение его из жидкого состояния в парообразное, происходит в специальном испарителе. Конденсация паров хладоагента производится путем их сжатия в специальных компрессорах и последующей конденсации паров в жидкое состояние в специальных конденсаторах.

В качестве хладоагента в холодильных агрегатах применяются разнообразные вещества, среди которых наибольшее распространение получили аммиак и фреоны . Аммиак используется в холодильных агрегатах большой мощности, холодопроизводительностью до 133 888 кДж/ч (32 000 ккал/ч) и более. При проникновении в воздух помещений аммиак представляет опасность для здоровья. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе помещений 0,02 мг/л. Для обеспечения безопасности помещения, где установлены холодильные агрегаты, должны оборудоваться вентиляцией с производительностью обмена воздуха не менее 10 м 3 в час на каждые 4184 Дж (1000 кал).

Фреоны выгодно отличаются от аммиака безвредностью и отсутствием запаха. Они безопасны в пожарном отношении и не взрывоопасны. В холодильной промышленности применяют фреоны разных марок: фреон-12, фреон-13, фреон-22, фреон-113 и др. Фреоны широко используются в производстве холодильного оборудования предприятий торговли и общественного питания, а также холодильных шкафов бытового назначения. За последнее время значительно расширилось применение фреонов в холодильных агрегатах большой мощности – до 104 600 кДж (25 000 ккал/ч) и более.

Для охлаждения и замораживания пищевых продуктов используют также естественный и искусственный лед, льдосолевые смеси (в том числе эвтектический лед), сухой лед (твердая углекислота). Сухой лед применяют в основном для охлаждения мороженого при его розничной продаже.

КОНСЕРВИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПОЛЯ УВЧ

Этот способ консервирования основан на том, что под влиянием поля УВЧ пищевой продукт быстро стерилизуется. Укупоренные в герметичную тару продукты, помещенные в зону действия волн ультравысокой частоты, в течение 30–50 секунд нагреваются до кипения и таким образом стерилизуются.

Обычное нагревание требует значительного времени, оно происходит постепенно от периферии к центру путем конвекции . При этом, чем ниже теплопроводность нагреваемого продукта, тем труднее в нем возникают конвекционные токи, тем больше требуется времени для нагревания продукта. По-иному происходит нагревание в поле УВЧ: одновременно нагреву подвергаются три точки продукта . При использовании токов УВЧ теплопроводность продукта не имеет значения и не оказывает влияния на скорость прогревания продукта.

Консервирование токами ультравысокой (УВЧ ) и сверхвысокой (СВЧ ) частоты основано на том, что в помещённом в высокочастотное электромагнитное поле переменного тока продукте происходит усиленное движение заряженных частиц, а это приводит к повышению температуры продукта до 100 о С и выше. Продукты, укупоренные в герметичную тару и помещённые в зону действия волн ультравысокой частоты, нагреваются до кипения в течении 30-50 с.

Отмирание микроорганизмов при нагревании продуктов в поле СВЧ происходит значительно быстрее, чем при тепловой стерилизации, в результате того, что колебательные движения частиц в клетках микроорганизмов сопровождаются не только выделением тепла, но и поляризационными явлениями, влияющими на их жизненные функции. Так, для стерилизации мяса и рыбы в поле СВЧ при 145 о С требуется 3 минуты, в то время как обычная стерилизация длится 40 минут при температуре 115-118 о С. Метод консервирования с помощью токов ультравысокой и высокой частоты нашел практическое применение в плодоовощной промышленности для стерилизации фруктовых и овощных соков, в общественном питании токи СВЧ используют для приготовления различных блюд.

3. КОНСЕРВИРОВАНИЕ ПУТЕМ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ (СУШКА)

Обезвоживание – один из наиболее старых методов длительного сохранения продуктов, особенно фруктов и рыбы, а также мяса и овощей. Консервирующее действие обезвоживания основано на прекращении жизнедеятельности микроорганизмов при содержании влаги в пищевых продуктах менее 15% . Большинство микроорганизмов нормально развивается при содержании в продукте не менее 30% воды. При консервировании обезвоживанием микроорганизмы впадают в состояние анабиоза, а при увлажнении продукта вновь получают способность развиваться.

Под влиянием сушки в продуктах возникает ряд изменений структурного и химического характера, сопровождающихся значительным разрушением таких биологических систем, как витамины и ферменты . Консервирование путем обезвоживания может быть произведено в условиях атмосферного давления (естественная и искусственная сушка) и в условиях вакуума (вакуумная и сублимационная сушка).

Естественная (солнечная) сушка – процесс достаточно длительный, в связи с чем высушиваемые продукты могут подвергаться инфицированию и общему загрязнению. Солнечная сушка возможна только в местностях с большим количеством солнечных дней. Все это ограничивает промышленное применение методов естественной сушки в массовом масштабе.

В Узбекистане и Татарстане путем естественной солнечной сушки заготавливают высококачественные сухие фрукты (абрикосы, изюм и др.), пользующиеся мировой известностью. Разновидностью естественной сушки является вяление , посредством которого готовят воблу и тарань, рыбец и белорыбицу.

Искусственная сушка может быть струйной, распылительной и пленочной. Струйный метод – наиболее простой вид промышленной сушки.

Струйная сушка используется для высушивания жидких продуктов (молоко, яйцо, томатный сок и др.) и производится методом распыления. Продукты через форсунку распыляют в тонкую взвесь (величина частиц 5–125 мкм) в специальной камере с движущимся горячим воздухом (температура 90–150 °С). Взвесь мгновенно высыхает и в виде порошка оседает в специальные приемники. Движение воздуха и удаление влаги из сушильных камер обеспечиваются системой вентиляционных устройств.

Сушка методом распыления может быть произведена в камерах с быстро вращающимся диском, на который направляется тонкой струей подогретое молоко. Диск разбрызгивает жидкость в мелкую пыль, которая высушивается идущим навстречу горячим воздухом. Кратковременность действия, несмотря на высокую температуру, при методе распыления обеспечивает незначительные изменения состава высушиваемого продукта, который легко восстанавливается.

При контактном, пленочном методе высушивание производится путем контакта (нанесения) высушиваемого» продукта (молоко и др.) с нагретой поверхностью вращающегося барабана и последующего снятия высушенного продукта (пленки) с помощью специального ножа (скребок). Этот метод: сушки характеризуется существенными структурными изменениями высушиваемого продукта, денатурацией его составных частей и меньшей восстанавливаемостью при его оводнении. Например, растворимость сухого молока, полученного пленочным способом, составляет 80–85%, тогда как молоко распылительной сушки растворяется в концентрации 97–99%.

Вакуумная сушка. Такая сушка производится в условиях разрежения при невысокой температуре, не превышающей 50 °С. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с атмосферной сушкой. При вакуумной сушке в наибольшей степени обеспечиваются сохранность витаминов и природные вкусовые свойства! высушиваемого продукта. Так, в результате сушки яиц при атмосферном давлении разрушение витамина А достигает 30– 50%, а при вакуумной сушке потеря его не превышает 5-7%.

Сублимационная сушка (лиофилизация) – самый современный и перспективный метод консервирования пищевых продуктов. При этом методе обеспечивается наиболее совершенное высушивание с максимальным сохранением природных, пищевых, органолептических и биологических свойств продукта. Особенностью метода является то, что влагу из замороженных продуктов удаляют непосредственно из кристаллов льда, минуя жидкую фазу.

В современных сублимационных установках основной частью является сублиматор (рис. 5), представляющий собой металлическую, цилиндрической формы со сферическими дисками камеру, в которую помещают высушиваемые пищевые продукты и создают глубокий вакуум. Для конденсации водяных паров применяют специальные конденсаторы – вымораживатели, охлаждаемые компрессорными фреоновыми или аммиачными холодильными установками. Установки снабжены ротационными масляными вакуум-насосами с газобалластным устройством. Во время работы установки обеспечиваются герметичность сублиматора - конденсатора, всех трубопроводов и частей, входящих в вакуум-систему.

В сублимационной сушке различают три периода высушивания. В первом периоде после загрузки высушиваемого продукта в сублиматоре создается высокий вакуум, под влиянием которого происходит бурное испарение влаги из продуктов и последние сами замораживаются. Температура в продуктах при этом резко снижается (–17°С и ниже). Самозамораживание протекает в течение 15–25 мин со скоростью 0,5–1,5°С в минуту. Самозамораживанием из продуктов удаляется 15–18% влаги.

Остальное количество влаги (около 80%), удаляется из сублимируемых продуктов во втором периоде сушки, который начинается с момента установления в продуктах устойчивой температуры порядка – 15–20 °С. Сушка сублимацией производится путем нагрева плит, на которых расположены высушиваемые продукты. При этом самозамороженные в первом периоде продукты не размораживаются, а кристаллы льда в продукте испаряются, минуя жидкую фазу. Продолжительность второго периода зависит от характера высушиваемого продукта, его массы, содержания влаги и колеблется от 10 до 20 ч.

Рис. 5. Сублиматор

Третий период представляет собой тепловую вакуумную сушку, в процессе которой из продукта удаляется оставшаяся абсорбционно связанная влага. В процессе тепловой вакуумной сушки температура высушиваемых продуктов постепенно повышается до 45–50 °С при давлении в сублиматоре 199,98– 333,31 Па (1,5–2,5 мм рт. ст.). Продолжительность тепловой вакуумной сушки 3–4 ч. Важным свойством сублимированных продуктов является их легкая обратимость, т. е. восстановление при добавлении воды.

Наиболее перспективна сублимационная сушка продуктов питания с использованием диэлектрического нагрева токами высокой частоты. При этом продолжительность сушки сокращается в несколько раз.

4. КОНСЕРВИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

Сущность метода

Консервирование с применением ионизирующей радиации позволяет длительное время сохранять природные пищевые и биологические свойства пищевых продуктов. Особенностью такого консервирования является получение стерилизующего эффекта без повышения температуры. Именно поэтому консервирование с помощью ионизирующей радиации стали называть холодной стерилизацией или холодной пастеризацией.

Механизм действия

При действии ионизирующей радиации на продукт, в последнем идёт ионизация органических молекул, радиолиз воды, образуются свободные радикалы, различные высокореактивные соединения.

Для оценки консервирующего эффекта и возможных изменений в веществе продукта, а также для определения режима консервирования с помощью ионизирующей радиации, необходимо учитывать количество ионизирующей энергии, поглощённой веществом в процессе облучения продукта. Единицей измерения поглощенной дозы является Грей.

Стерилизующие дозы ионизирующей радиации не одинаковы в отношении различных организмов. Установлена закономерность, что чем меньше организм и чем проще его структура, тем больше его устойчивость к облучению и, соответственно, тем большие дозы радиации требуются для его инактивации. Так, для обеспечения полного пастеризующего аффекта, т. е. освобождения пищевого продукта от вегетативных форм микроорганизмов, необходима доза радиации в пределах 0,005–0,012 МГр (мега Грей). Для инактивации споровых форм требуется доза не менее 0,03 МГр. Особой устойчивостью к ионизирующей радиации отличаются споры Cl. botulinum, уничтожение которых возможно при использовании высоких доз облучения (0,04–0,05 МГр). Еще более высокие уровни радиации необходимы для инактивации вирусов.

При использовании ионизирующей радиации для воздействия на пищевые продукты различают такие термины, как радаппертизация, радуризация и радисидация.

Радаппертизация – радиационная стерилизация, почти полностью подавляющая развитие микроорганизмов, влияющих на устойчивость продукта при хранении. В этом случае используют дозы порядка 10-25 кГр (килогрей). Радаппертизация применяется при обработке пищевых продуктов, предназначенных для длительного хранения в различных, в том числе неблагоприятных, условиях.

Радуризация – радиационная пастеризация пищевых продуктов дозами порядка 5-8 кГр, обеспечивающими снижение микробной обсемененности продуктов и удлинения срока их хранения.