Приводятся новые данные исследований антимикробных, функционально-технических свойств полигуанидинов на примере антимикробного полимерного средства длительного действия (Биопаг-Д); препарат эффективен при использовании для противоплесневой защиты и текущей дезинфекции на предприятиях пищевой промышленности. Представлены результаты промышленных испытаний средства; показана целесообразность использования разработанного средства для профилактической комплексной дезинфекции рабочей и бытовой зон предприятий, оборудования. Полученные данные статистически достоверно подтверждают высокую эффективность, универсальность и пролонгированный эффект антимикробного действия препарата в промышленных условиях по отношению к санитарно-показательной микрофлоре, плесневым грибам, дрожжам. Отмечено, что рабочие растворы и сам препарат обладают также дезодорирующим действием и не оказывают побочного эффекта на персонал. Позволяет достигать необходимого регламентированного уровня обеззараживания оборудования.
В настоящее время основным способом предупреждения массового развития бактерий и плесневых грибов в рабочей зоне является обеззараживание воздушной среды и дезинфекция поверхностей в помещениях и наружных поверхностей оборудования средствами, обладающими широким спектром антимикробной активности в отношении разнообразных бактерий и грибов, сохраняющими длительную эффективность действия.
Особое опасение вызывают плесневые грибы как источники порчи не только сырья и готовой продукции, но и строительных конструкций, оборудования и упаковочных материалов. Неоднократно отмечались негативные последствия поражения ферм и предприятий по переработке пищевого сырья, холодильников, хранилищ плесенями и дрожжеподобными грибами. Следует отметить, что основными путями поступления плесневых грибов и другой нежелательной микрофлоры является окружающая среда (воздух, вода), вспомогательные материалы, упаковка и другие элементы рабочей и бытовых зон, а также персонал предприятий [3].
Плесневые и дрожжеподобные грибы, из-за их высокой биохимической активности способны очень быстро окислять и расщеплять углеводы, жиры, белки и другие вещества; результат этого — микробиологическая порча сырья и продукции, значительные необратимые потери пищевой продукции. Кроме того, многие плесневые грибы вырабатывают микотоксины и способны вызвать инфекционные заболевания, в частности аспергиллезы, онихомикозы, а также способствовать обострению или вызывать аллергические заболевания, воспалительные процессы органов дыхания и даже спровоцировать развитие онкологических заболеваний [3, 4]. В последние годы наряду с традиционными видами плесневых грибов, дрожжей и дрожжеподобных культур выявлены новые их виды, вызывающие такие крайне неприятные явления, как характерное вздутие полимерных упаковок (бомбаж), цветные пятна на поверхности продукции.
Кроме того, всегда остается возможность вторичной контаминации продукции даже в замкнутой упаковке.
В промышленных условиях не во всех случаях при мойке и обеззараживании достигается полная чистота оборудования, инвентаря, тары от остаточной микрофлоры. Плесневые, дрожжеподобные грибы, сальмонеллы, листерии, стафилококки выявляются на внешней и внутренней поверхностях различного вида оборудования для переработки сырья, трубопроводов, резервуаров, инвентаря, тары и т. д. Все они становятся резервуарами и источниками микробного загрязнения, средой для передачи микроорганизмов в цепи «сырье — готовая продукция».
В этой связи обязательной процедурой на предприятии является дезинфекция технологического оборудования, инвентаря, тары с использованием специальных средств антимикробного действия.
Наиболее остро вопрос обеспечения безопасности пищевых сырья и продукции в течение длительного времени стоит в летний период; он также актуален для малых предприятий, для предприятий, чья продукция предназначена для длительной транспортировки.
Поэтому на предприятиях, производящих пищевую продукцию, всегда существует проблема обеспечения необходимого санитарно-гигиенического состояния производства и системы контроля выпуска безопасных продуктов гарантированного качества. Как показывает практика, в конечном результате имеет значение не только объем выпускаемой предприятием продукции, но и забота о комплексе мер по обеспечению предприятия качественными сырьем, оборудованием и санитарно-гигиеническими средствами.
Одним из путей решения существующей проблемы является проведение комплексной и одновременной обработки критических зон современными дезинфицирующими средствами (ДС) долговременного (пролонгированного) действия по отношению к нежелательной микрофлоре.
Реализация предлагаемого решения, в отличие от дезинфекции отдельных участков (помещений, вентиляционных устройств, оборудования и т.д.), позволила бы существенно снизить вероятность переноса негативной микрофлоры и как следствие уменьшить риск повторной контаминации, сократить материальные затраты и потери продукции, что в целом будет способствовать обеспечению санитарно-гигиенических требований к производству пищевой продукции.
В качестве универсальных дезинфицирующих средств наиболее целесообразны для такого целевого использования полимерные биоциды нового поколения — полигуанидины, в частности, полигексаметиленгуанидин хлорид [4, 7].
Одним из направлений проведенного РОО ИЭТП исследования стала разработка и реализация в промышленных условиях применения созданных дезинфицирующих средств на основе полигуанидинов с улучшенными показателями качества. Их качественные показатели (в том числе низкая токсичность) достигнуты за счет стабильного получения полимеров регулярного строения с пониженным содержанием примесей, а также за счет особенностей и нюансов других компонентов тонкого органического синтеза [4, 5].
Эти свойства делают новые субстанции реально высокоэффективным средством для применения на предприятиях по переработке пищевого сырья.
В настоящее время основным способом предупреждения массового развития бактерий и плесневых грибов в рабочей зоне является обеззараживание воздушной среды и дезинфекция поверхностей в помещениях и наружных поверхностей оборудования средствами, обладающими широким спектром антимикробной активности в отношении разнообразных бактерий и грибов, сохраняющими длительную эффективность действия.
Особое опасение вызывают плесневые грибы как источники порчи не только сырья и готовой продукции, но и строительных конструкций, оборудования и упаковочных материалов. Неоднократно отмечались негативные последствия поражения ферм и предприятий по переработке пищевого сырья, холодильников, хранилищ плесенями и дрожжеподобными грибами. Следует отметить, что основными путями поступления плесневых грибов и другой нежелательной микрофлоры является окружающая среда (воздух, вода), вспомогательные материалы, упаковка и другие элементы рабочей и бытовых зон, а также персонал предприятий [3].
Плесневые и дрожжеподобные грибы, из-за их высокой биохимической активности способны очень быстро окислять и расщеплять углеводы, жиры, белки и другие вещества; результат этого — микробиологическая порча сырья и продукции, значительные необратимые потери пищевой продукции. Кроме того, многие плесневые грибы вырабатывают микотоксины и способны вызвать инфекционные заболевания, в частности аспергиллезы, онихомикозы, а также способствовать обострению или вызывать аллергические заболевания, воспалительные процессы органов дыхания и даже спровоцировать развитие онкологических заболеваний [3, 4]. В последние годы наряду с традиционными видами плесневых грибов, дрожжей и дрожжеподобных культур выявлены новые их виды, вызывающие такие крайне неприятные явления, как характерное вздутие полимерных упаковок (бомбаж), цветные пятна на поверхности продукции.
Кроме того, всегда остается возможность вторичной контаминации продукции даже в замкнутой упаковке.
В промышленных условиях не во всех случаях при мойке и обеззараживании достигается полная чистота оборудования, инвентаря, тары от остаточной микрофлоры. Плесневые, дрожжеподобные грибы, сальмонеллы, листерии, стафилококки выявляются на внешней и внутренней поверхностях различного вида оборудования для переработки сырья, трубопроводов, резервуаров, инвентаря, тары и т. д. Все они становятся резервуарами и источниками микробного загрязнения, средой для передачи микроорганизмов в цепи «сырье — готовая продукция».
В этой связи обязательной процедурой на предприятии является дезинфекция технологического оборудования, инвентаря, тары с использованием специальных средств антимикробного действия.
Наиболее остро вопрос обеспечения безопасности пищевых сырья и продукции в течение длительного времени стоит в летний период; он также актуален для малых предприятий, для предприятий, чья продукция предназначена для длительной транспортировки.
Поэтому на предприятиях, производящих пищевую продукцию, всегда существует проблема обеспечения необходимого санитарно-гигиенического состояния производства и системы контроля выпуска безопасных продуктов гарантированного качества. Как показывает практика, в конечном результате имеет значение не только объем выпускаемой предприятием продукции, но и забота о комплексе мер по обеспечению предприятия качественными сырьем, оборудованием и санитарно-гигиеническими средствами.
Одним из путей решения существующей проблемы является проведение комплексной и одновременной обработки критических зон современными дезинфицирующими средствами (ДС) долговременного (пролонгированного) действия по отношению к нежелательной микрофлоре.
Реализация предлагаемого решения, в отличие от дезинфекции отдельных участков (помещений, вентиляционных устройств, оборудования и т.д.), позволила бы существенно снизить вероятность переноса негативной микрофлоры и как следствие уменьшить риск повторной контаминации, сократить материальные затраты и потери продукции, что в целом будет способствовать обеспечению санитарно-гигиенических требований к производству пищевой продукции.
В качестве универсальных дезинфицирующих средств наиболее целесообразны для такого целевого использования полимерные биоциды нового поколения — полигуанидины, в частности, полигексаметиленгуанидин хлорид [4, 7].
Одним из направлений проведенного РОО ИЭТП исследования стала разработка и реализация в промышленных условиях применения созданных дезинфицирующих средств на основе полигуанидинов с улучшенными показателями качества. Их качественные показатели (в том числе низкая токсичность) достигнуты за счет стабильного получения полимеров регулярного строения с пониженным содержанием примесей, а также за счет особенностей и нюансов других компонентов тонкого органического синтеза [4, 5].
Эти свойства делают новые субстанции реально высокоэффективным средством для применения на предприятиях по переработке пищевого сырья.
Цель исследования — изучение в промышленных условиях дезинфицирующего действия ПГМГ на примере дезсредства «Биопаг-Д» и обоснование эффективных областей его использования в пищевой отрасли.
Материалы и методы исследований. Эксперименты проведены РОО ИЭТП совместно с ФБУН «НИИДезинфектологии» Роспотребнадзора и рядом мясокомбинатов, сыродельных заводов, предприятий по переработке молока и другого пищевого сырья России и Республики Беларусь, службами санитарно-гигиенического контроля и Центров гигиены и эпидемиологии регионов, где проводились испытания.
В качестве материалов для исследования было выбрано для комплексной дезинфекции дезинфицирующее средство «Биопаг-Д» и его рабочие растворы.
Этот препарат разрешен в установленном порядке для дезинфекции на предприятиях молочной, мясной, кондитерской и других отраслей промышленности.
При подготовке объектов к дезинфекции, в том числе и к противоплесневой обработке оценивался микробиологический фон воздушной среды до обработки.
Установлено, что в воздушной среде предприятий в основном содержатся плесневые грибы, дрожжи, золотистый стафилококк и др. Аналогичная картина выявлена в составе микрофлоры на поверхностях, планируемых к обработке. Отмечено превышение нормативных показателей по микробной обсемененности отдельных помещений, в частности поверхностей, коробов и фильтров систем вентиляции, воздушной среды отдельных камер созревания сыров, сырокопченых колбас, упаковки продукции, помещений хранения готовой продукции. Эти точки были выбраны в качестве критических для контроля за их санитарно-гигиеническим состоянием после обработки рабочими растворами объекта исследований.
Входе испытаний проводились:
- профилактическая дезинфекция помещений и вентиляционных устройств новых предприятий и предприятий после ремонта;
- ремонт помещений с обработкой выявленных опасных зон для развития плесневых, дрожжевых грибов, бактерий и т.д.
- текущая обработка дезинфицирующим средством рабочей и бытовой зон (поверхности, в том числе покрытые плиткой, строительные конструкции и т.д.); обработка вентиляционных устройств, кондиционеров;
- дезинфекция после мойки внутренних поверхностей оборудования, инвентаря, тары;
- дезинфекция стен и потолка холодильников, где хранилась готовая продукция и сырье.
Санитарная обработка вышеперечисленных объектов проводилась в соответствии с утвержденной и действующей в отрасли нормативной документацией. Для дезинфекции систем вентиляции и кондиционирования воздуха использовалась также инструкция «Применение антимикробного препарата «БИОПАГ» для дезинфекции поверхностей и воды».
На предприятиях проводилась традиционная для отрасли дезинфекция с применением рабочих растворов, содержащих 0,2% действующего вещества (ДВ) средства; для обработки участков, пораженных плесневыми грибами, при проведении профилактических и ремонтных работ применяли его рабочие растворы с содержанием ДВ 4—5%. В отдельных случаях режимы корректировались в рамках действующей документации предприятия с учетом результатов проведенного мониторинга.
Особое внимание при проведении антимикробной обработки (стены, потолки, строительные конструкции, поверхности оборудования и т.д.) уделялось местам, которые были поражены плесенью или представляли потенциальные точки риска (потолок, стены, поверхности трубопроводов, участки в помещениях с повышенной влажностью, различными температурными и влажностными режимами и т.д.).
Перед использованием средства нарост плесневых грибов и бактерий, образовавшийся на стенах, потолках и вентиляционных коробах удаляли скребками и щетками; затем проводили обработку очищенных поверхностей 4—5 %-ным раствором (по ДВ) дезинфицирующего средства с целью предотвращения в дальнейшем роста плесеней на обработанных поверхностях.
Стены санитарно-бытовых и подсобных помещений были обработаны водно-эмульсионной краской с добавкой ПГМГ-Биопаг или известковым раствором, содержащим препарат; их наносили кистью, валиком или краскопультом на предварительно очищенные от плесени поверхности.
Рабочие растворы средства с содержанием действующего вещества (ДВ) 0,2% во избежание вторичной контаминации использовали для дезинфекции оборудования после его технологической мойки. При обработке внутренних поверхностей оборудования, комплектующих, трубопроводов, танков, полимерной тары дезинфекцию осуществляли после тщательной щелочной, кислотной мойки и ополаскивания водой, а уже финишная дезинфекция производилась раствором средства согласно действующей на предприятии НТД.
Непосредственно после дезинфекционных мероприятий в соответствии с инструкцией обработанные объекты интенсивно ополаскивали проточной водой в течение 10—15 мин в зависимости от размеров обрабатываемого объекта
и протяженности трубопроводов (для удаления остатков рабочих растворов и предотвращения их высыхания на поверхностях).
Эффективность обработки поверхностей рабочими растворами ПГМГ оценивали с использованием стандартных методов определения чистоты производственных помещений, оценки микробного загрязнения воздуха рабочей зоны, бытовых помещений, инвентаря, тары [8, 9].
Испытания были проведены с трехкратной повторностью при различных погодных условиях (зима, весеннее-летний и осенний периоды) и на предприятиях с различной микробной нагрузкой.
Результаты и обсуждение. Результаты статистического анализа противоплесневого и антисептического действия ДС «Биопаг-Д» приведены ниже.
Противоплесневая обработка рабочей и бытовых зон, дезинфекция помещений. Растворы средства применяли для одновременного обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях (пол, стены, потолок, двери и т. д.), жесткой мебели, наружных поверхностей аппаратов, трубопроводов, приборов, а также внешних поверхностей зданий в целях долговременной борьбы с бактериальным и грибковым поражением (плесенью).
Было установлено:
– после дезинфекции в смывах с поверхностей и пробах из воздуха помещений плесневые грибы, дрожжевые культуры, БГКП, стафилококки не обнаружены, что свидетельствует о высокой эффективности средства дезинфекции в режиме применения (табл. 1);
- антимикробное действие средства на поверхностях сохраняется в течение длительного времени после их первичной обработки (рис. 1, 2,3);
- эффективным приемом предотвращения инфицирования поверхностей бытовых и рабочих помещений является введение в побелку или в краски разработанного дезсредства (табл. 2). Обрабатывать необходимо не только производственные помещения, но и санитарно-бытовые и подсобные, поскольку они зачастую являются источником нежелательной микрофлоры для уже обработанных производственных помещений.
Таким образом, используя для санитарнопрофилактических работ и текущей дезинфекции разработанный препарат, можно обеспечить и поддерживать на предприятии необходимый уровень санитарной безопасности и минимизировать возможность вторичной контаминации продукции нежелательной микрофлорой.
Опыт показал, что особое внимание следует уделять антимикробной обработке вентиляционных устройств, поверхностей кондиционеров и других систем подачи воздуха, так как их состояние влияет на чистоту воздуха в помещениях. Исходная обсемененность микроорганизмами этих объектов в большинстве случаев не обеспечивает подачи в помещение воздуха, соответствующего действующим санитарным нормам. При этом обращает на себя внимание достаточно высокое содержание плесневых и дрожжевых грибов в поступающем воздухе и на поверхностях вентиляционных коробов и других комплектующих.
Микробиологические показатели строительных конструкций, рабочих зон предприятий до и после их одноразовой обработки.
Место отбора проб | Вид микроорганизмов | Количество микроорганизмов, КОЕ/см2 | |
До обработки | После обработки через 30 суток | ||
Сырзаводы | |||
Помещения для созревания сыров | Плесневые грибы | 80-90 | 0 |
Дрожжи, дрожжеподобные грибы | 40-50 | 0 | |
Помещения для упаковки | Плесневые грибы | 40-50 | |
Бактерии, вт.ч. БГКП | 10-15 | 0 | |
Мясокомбинаты | |||
Участок по производству вареных колбас | Плесневые грибы | 60-70 | 0 |
Дрожжи, дрожжеподобные грибы | 30-40 | 0 | |
Помещения для созревания с/к колбас | Плесневые грибы | 85-95 | 0 |
Дрожжи, дрожжеподобные грибы | 45-55 | 0 | |
Участок упаковки готовой продукции | Плесневые грибы | 55-65 | 0 |
Дрожжи, дрожжеподобные грибы | – | – | |
Бактерии | 15-20 | 0 | |
Помещение для хранения готовой продукции | Плесневые грибы | 80-90 | 0 |
Дрожжи, дрожжеподобные грибы | 20-30 | 0 |
После дезинфекции вентиляционных устройств рабочими растворами средства ДС «Биопаг-Д» в смывах с обработанных поверхностей, а также в воздухе помещений не обнаружено тестируемых микроорганизмов; достигнутая эффективность обеззараживания воздуха сохранялась в течение длительного периода (рис. 3).
Другим важным преимуществом обработки коробов раствором ДС «Биопаг-Д» является исчезновение неприятных запахов из систем вентиляции, отмеченных до начала обработки.
Дезинфекция оборудования, инвентаря, тары. По результатам испытаний на различных объектах статистически достоверно показано, что после 10 минут промывания смывной водой в смывах остаточное количество средства Биопаг Д отсутствует, а сама антимикробная обработка надежно обеспечивает необходимый уровень безопасности по тест-микроорганизмам: санитарно-показательная микрофлора, Aspergillius, Penicillium, дрожжи (табл. 3).
Функционально-технологические свойства разработанного дезсредства. Испытания в промышленных условиях показали, что разработан-
До обработки
?Плесневые грибы ? Дрожжи
Рис. 1. Результаты антимикробного действия ДС «Биопаг-Д» на микробиологическое состояние стен в помещениях для созревания сыров
ный препарат отличается следующими показателями качества, а именно:
- ДС «Биопаг-Д» обладает широким спектром антимикробного действия и эффективен по отношению к основным видам технически вредной микрофлоры, типичной для пищевых предприятий;
- ДС сохраняет свои свойства при высоких температурах и влажности помещений, при длительном сроке хранения;
- в отличие от традиционных дезсредств обладает пролонгированным эффектом.
Выявлены также его следующие преимущества:
- гигиенически и экологически безопасен, может быть смыт водой после проведения дезинфекции;
- устраняет неприятные запахи;
- не вызывает коррозии и деструкции материалов, из которых выполнены объекты дезинфекции;
- присутствие его в смывных водах препятствует биообрастанию в местах возможного застоя и способствует обеззараживанию смывных и сточных вод.
Особенностью испытанного дезинфицирующего средства является его универсальное и пролонгированное во времени (длительное) дезинфицирующее действие; последнее связано с уникальными особенностями свойств полимерных биоцидов, полученных с помощью оригинальной технологии, обеспечивающей стабильное получение препаратов с заданным комплексом структурных характеристик и состава.
Специальными работами, проведенными совместно с МГУ им. М.В. Ломоносова было показано, что водные растворы этих соединений обладают высокой поверхностной активностью, стабилизирующим, эмульгирующим и комплексообразующим действием; они способны адсорбироваться на различных поверхностях с образованием тонких неосязаемых наноразмерных покрытий, обеспечивающих долговременную антимикробную активность относительно широкого спектра микроорганизмов
Установлено, что удачное сочетание показателей антимикробной активности, низкой токсичности, экологической и гигиенической безопасности, структурной организации, коллоидно-химических и физических свойств исследованного ПГМГ позволяет рекомендовать его в качестве универсального дезинфицирующего средства, обладающего хорошей противоплес- невой активностью, длительным действием даже при однократной обработке различных объектов на предприятиях пищевой промышленности, дезодорирующим эффектом. Все вышеизложенное подтверждает преимущество разработанного средства при его использовании для противо- плесневой обработки на предприятиях пищевой промышленности.
Рис. 1. Результаты антимикробного действия ДС «Биопаг-Д» на микробиологическое состояние стен в помещениях для созревания сыров
Рис. 2. Результаты натурных испытаний ДС «Биопаг-Д» для антимикробной защиты стеллажей для созревания сыров
Рис. 3. Результаты микробиологической оценки воздуха рабочих зон помещений для созревания с/к колбас до и после их обработки
Результаты оценки пролонгированного действия водноэмульсонных красок с добавкой ДС «Биопаг-Д» (бытовые зоны мясокомбинатов)
Вид микроорганизмов | Число микроорганизмов в санитарных смывах КОЕ/см2 после обработки, через | |||
7 суток | 30 суток | 180 суток | 210 суток | |
Плесневые грибы | 0 | 0 | 0 | 3 |
Дрожжи | 0 | 0 | 0 | 4 |
Бактерии | 0 | 0 | 1 | 5 |
Микробиологические показатели смывной воды после дезинфекции оборудования
Объект дезинфекции | Количество микроорганизмов, КОЕ/ЮО мл | |||
Плесневые грибы | Дрожжи | |||
до обработки | после обработки | до обработки | после
обработки |
|
Трубопровод к автомату для розлива и фасовки молока | 10 | 0 | 8 | 0 |
Трубопровод к оборудованию для фасовки творога | СПЛОШНОЙ рост | 2 | сплошной рост | 3 |
Сепаратор (детали) | 5 | 0 | 6 | 0 |
Пастеризационная ванна для смесей | 6 | 0 | 30 | 0 |
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности, пролонгированном и универсальном действии ДС «Биопаг-Д» в реальных условиях пищевых предприятий. Расширенный спектр антимикробного действия, в том числе высокая эффективность в отношении плесневых грибов, бактерий и дрожжей, важен в условиях действующих предприятий, где одновременно могут присутствовать различные виды нежелательной микрофлоры, попадающей вместе с воздухом, персоналом и сырьем.
Как показали приведенные результаты испытаний, ДС «Биопаг-Д» целесообразно рекомендовать для следующих операций комплексной антимикробной обработки:
- противоплесневая обработка и уничтожение плесени в местах ее образования и возможных точках роста с эффектами длительного действия и устранения неприятных запахов;
- генеральная и текущая дезинфекция рабочей и бытовых зон предприятия с эффектом длительного действия;
- разовая и профилактическая дезинфекция, в том числе противоплесневая обработка помещений, вентиляционных устройств, строительных конструкций перед вводом в эксплуатацию новых предприятий или перепрофилированных после ремонта;
- дезинфекция оборудования, инвентаря, тары;
Комплексная обработка, включающая указанные операции, позволит увеличить межремонтный цикл в 2—3 раза в зависимости от конкретных условий предприятия и гарантировать необходимый уровень антимикробной безопасности.