IVÓVÍZKEZELÉS AZ ITALIPARBAN
A klórdioxid az ivóvíz-fertőtlenítés terén már bizonyítottan megbízható vízfertőtlenítő szer. A klórdioxid manapság került az italiparba fertőtlenítőként. Az élelmiszer és italipar területén a klór-dioxidot sörfőzdékben illetve üdítő italok és bor palackozásánál használják, elsősorban steril víz készítéséhez és palackok mosásához. A töltő higiénia területén is megkezdődött a klór-dioxid alkalmazása tisztító és fertőtlenítő rendszerként. Egyéb alkalmazások, csaknem az összes fertőtlenítő közeg és manapság teljes üzemek működnek kizárólag klór-dioxidot használva sterilizálóként.
CIP (cleaning in place; helyi tisztítás) rendszerekben nagyon fontos az élelmiszer feldolgozó eszközök fertőtlenítése, mint pl.: sörfőzdék, tejipari üzemek és szénsavas italgyártó üzemek. Jellemző módon az ilyen élelmiszer feldolgozó létesítményeket úgy tisztítják, hogy a létesítményt alkotó gépek belső és külső részeit kezelik azzal az oldattal, ami reakcióba lép a gépekben lévő számos szennyeződéssel. A hagyományos CIP rendszerben, például számos tároló konténer található. Az egyes tároló konténerek egy-egy oldatot tartalmaznak (pl.: előöblítő oldat, tisztító oldat, utóöblítő oldat), mely (nem párhuzamosan) kerül beadagolásra a rendszerbe tisztítási vagy szennyezésmentesítési céllal.
A CIP összetételben kiváltképp a halogén dioxidot és klórdioxidot részesítik előnyben. A CIP összetétel tisztítószer és fertőtlenítő tulajdonságokkal is bír a 6,0-tól 8,0 pH tartományon belül maradva. Amikor magasabb szintű tisztító tulajdonságokra van szükség, az összetételt 7,0 pH és 14,0 pH között kell tartani, de lehetőség szerint 8,0 és 10,0 között.
A TwinOxide® a klórdioxid új generációja. Ezzel a módszerrel a legtisztább, biztonságos és stabil klórdioxidot érjük el vizes oldatban. Kezelése könnyű, alkalmazása egyszerű. A TwinOxide® kezelés nem hoz létre sem THM-et a vízben sem semmilyen jelentős mennyiségű mérgező mellékterméket, mint a klorit vagy a klorát, a kiindulási oldatban és így a kezelt vízben sem, ezért nincs szükség szénszűrő használatára a THM vagy egyéb melléktermék eltávolításához, ezért nincs szükség további vízkezelésre a mikrobiológiai stabilitás megőrzéséhez, mely hatalmas megtakarítást jelent.
Az italiparban a technológiai víz fertőtlenítésére max. 0,4 ppm hozzáadása engedélyezett a német ivóvíz törvény értelmében. Fertőtlenítés után, fontos, hogy a klórdioxid maradványérték ne haladja meg, illetve ne menjen alá a 0,2 ppm illetve 0,5 ppm értéknek. A WHO szerint nincs a klórdioxidra vonatkozó referencia érték.
Itt csak a kloritra és a klorátra vonatkozó 0,7 mg/l van megjelölve, ami a gyakorlatban klórdioxid adagolásnál kicsivel magasabb, mint 1 mg/l-nek felelne meg. A klorit és a klorát fertőtlenítési melléktermékek. A lehető legnagyobb mértékben vissza van szorítva az egészségre káros trihalometán (THM) képződése, valamint a felszívódó szerves halogén összetételek kialakulása a szennyvíz oldalon.
Lehetséges maradvány koncentráció hatása az italokra
Kutatásokat végeztek arra vonatkozóan [Ref. 1], hogy klórdioxiddal történő palack öblítés során a palackban maradó vízben illetve lecsöpögő vízben a fertőtlenítőszer maradvány, amelyet technikailag nem lehet elkerülni, nem befolyásolja az ital minőségét, illetve nincs utóhatással rá.
A vizsgált minta majdnem víz termékek voltak citrom ízesítéssel, narancsos limonádé, alma fröccs és multivitaminos gyümölcs italok. A WHO szabvány szerint a klórdioxid maradvány koncentráció 0,005 ppm volt a termékben. A koncentrációt 5-el szorozták, hogy 0,025 mg/l koncentrációt nyerjenek. A klór-dioxid koncentrációja 0,2 mg/l volt, az íz negatív irányba nem változott.
Pet palackok fertőtlenítése
Alkalmazás PET palack öblítés során, fertőtlenítő hatás
Laboratóriumi tesztek (Ref. 2) során vizsgálták a fertőtlenítő hatást, különös tekintettel a <10s rövid behatási időre a fertőtlenítőszer és a csomagolás között a PET palackok öblítése során. A Bacillus subtilis teszt organizmust alkalmazták spóra szuszpenzióként aszeptikus üzemek megerősítésére, és úgy találták, hogy rendkívül ellenálló a fertőtlenítőszerekkel szemben, összehasonlítva más teszt organizmusokkal, és ezért alkalmasnak találták a klórdioxid alkalmazásának tesztelésére. Második teszt organizmusként (vegetatív alsó fermentálású Saccharomyces cerevisiae) sejteket alkalmaztak. A mikroorganizmus csökkenési tesztekben, a közepes logaritmikus kórokozó csökkenés (R) a következőképpen került meghatározásra [Ref.2]:
Mikroorganizmus csökkenés (R) = log (kezdeti koncentráció) log (végleges kórokozó szám)
Gyakorlati vizsgálatokban az 5 mg/l klórdioxid alkalmazási koncentráció további hő behatás nélkül, és >log5 kezdeti permet koncentrációval, organizmus, B. subtilis csökkenés 3 log és S. cerevisiae több mint 4 log lett az eredmény. A vizsgált töltők higiéniai állapota a felület 0,7 mg/l klórdioxiddal történő folyamatos öblítése után jó eredményt mutatott. A termékek érzékelhető tulajdonságai elfogadhatóak voltak.
TwinOxide® oldat gátolja a következőket: Escherichia Coli vad élesztőgomba Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus brevis és lindneri, Pediococcus damnosus, Pectinatus, Bacilus subtilis, Aspergillus niger Rhizopus stolonifer, Candida albicans, Zygosac-charomyces bailii, Byssochlamys nivea és az egysejtű Cryptosporadium parvum valamint Giardia lamblia-t.
Fontos hogy legyenek megbízható mérő és szabályozórendszerek. Magas szintű adagoláshoz, a TwinOxide® arányát be lehet állítani, hogy állandó áramlási aránnyal oldódjon a vízben, annyi ideig, amíg megtelnek a vízvezetékeket és a berendezések nedves részei.
A vízrendszerbe lehet alacsony dózisú klórdioxidot is adagolni periodikusan, úgy hogy a folyamatos adagoló rendszeren keresztül.
Az alábbi táblázat a klórdioxidot szín csökkenésként mutatja be, mely az a magas szintű és váratlan tulajdonság, melyet klórdioxid alkalmazása során kapunk szimulált helyi tisztítási kísérlet során. Továbbá ezeket a váratlan tisztítási tulajdonságokat tisztítószer nélkül értük el.
I. Táblázat
|
Példa |
CIP összetétel |
Ppm |
Ppm mint |
% szín csökkenés |
|
2 (kontroll) |
Nincs |
– |
– |
0,0 |
|
3 |
2,0 mL 300 ppm oldat az 1 példából + 3,45 mL H2O |
50 |
Klórdioxid |
56,09 |
|
4 |
145 mL nátrium hipoklorit oldat (3,5%) + 5,31 mL H2O |
200 |
Teljes klór |
36,49 |
|
5 |
26 mL hidrogénperoxid oldat (30%) + 5,42 mL H2O |
300 |
Aktív oxigén |
4,94 |
|
6 |
49 mL peroxiecetsav oldat (35%) + 5,40 mL H2O |
300 |
Aktív oxigén |
25,76 |
II. Táblázat
|
Kultúrák |
|||||||
|
Példa |
CIP összetétel / koncentráció |
Lactobacillus brevis |
Bacillus cerus |
Candida albicans |
Zygosaccharomyces bailii |
Rhizopus stolonifer |
Byssochlamys nivea |
|
7 |
Vizes klórdioxid / 15 ppm körül |
Kb. 9,9999 |
Kb. 9,9999 |
Kb. 9,9999 |
Kb. 9,9999 |
Kb. 99,99 |
Kb. 99,99 |
|
8 |
Vegyes halogén / 25 ppm körül |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,99 |
Kb. 99,99 |
|
9 |
Peroxiecetsav / 125 ppm körül |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,99 |
Kb. 99,9 |
Kb. 99,99 |
<99 |
Kb. 99,9 |
|
10 |
vizes klórdioxid / 15 ppm körül |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
|
11 |
Vegyes halogén / 25 ppm körül |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,999 |
Kb. 99,999 |
|
12 |
Peroxiecetsav / 125 ppm körül |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
Kb. 99,9999 |
<99 |
Kb. 99,99 |
A táblázatban a 7-9 példában szereplő adatok az elpusztított baktériumok százalékát mutatják a CIP összetétel és a baktériumok 30 másodpercig tartó keveredését követően; a 10-12 példában szereplő adatok az elpusztított baktériumok százalékát mutatják a CIP összetétel és a baktériumok 2 percig tartó keveredését követően.
A TwinOxide® beépítésének és alkalmazásának jellemző módja
Beépítési séma
I. TwinOxide® adagoló tartály
II. TwinOxide® adagoló szivattyú
III. Vezérlő eszköz
IV. TwinOxide® érzékelő
V. Öblítő vagy használati medence vagy tartály
CIP alrendszer
A TwinOxide® célja bemutatni a TwinOxide® használatának hatékonyságát és környezeti előnyeit, szemben a hagyományos vegyszerek használatával a vízfertőtlenítésben, Helyi Tisztítás-nál és egyéb tisztítási valamint az italiparban szokásos üzemi felhasználásnál.
CIP-alrendszer, mely a hagyományos CIP rendszer konstrukció után kerül megszerkesztésre; a TwinOxide® alrendszer mely a TwinOxide® vízben történő feloldásáért felel, illetve a cél-alrendszer, mely a feldolgozó berendezés különböző részeit szimulálja. A prototípus lehetővé teszi az üzemben történő ipari CIP folyamat szimulálását. A próba végrehajtása azt szolgálja, hogy mennyiségi és minőségi mutatókat kapjunk környezeti és nem környezeti szempontokra vonatkozóan. Ilyen tanulmányra szükség van ahhoz, hogy a szükséges adatokat megkapjuk megismételhető körülmények között, melyek ipari szabványt képviselnek, meghatározott számú változó üzemi paraméter megfigyelésével, hogy mennyiségi mutatókat lehessen meghatározni (vízfogyasztás, keletkezett szennyvíz mennyisége, szennyvíz kémiai tulajdonságai, fertőtlenítési hatékonyság, stb.) Ilyen terjedelemben az első próbát a TwinOxide® CIP prototípussal végezzük, melyet referencia CIP sorozatok követnek, melyek a más üzemekben jelenleg legtöbbször alkalmazott CIP folyamatokat képviselik. A következő táblázat az első vizsgálandó referencia CIP sorozatot mutatja.
CIP sorozat
|
Lépés |
Hőmérséklet |
Időtartam |
|
Előöblítés |
Hideg |
5 perc |
|
Lúgos tisztítás |
Hideg |
10 perc |
|
Közbenső öblítés |
Hideg |
5 perc |
|
Fertőtlenítés TwinOxide®-al |
Hideg |
5 perc |
Anyag kompatibilitás ellenőrzése
Sajnos a rozsdaálló rozsdamentes acél korróziója az italipar számos területén előfordul. Ha megjelenik a korrózió, az kockázatot jelenthet, kiváltképp biológiailag érzékeny termékek területén, ezért mindenképpen el kell kerülni. Emellett a korrózió szempontjából releváns víz paraméterek, mint a pH, ion koncentráció, kiváltképp a klorid, és a szabad szénsav koncentrációk esetében bármilyen oxidatív fertőtlenítő alkalmazása növeli a vizes közeg korrozív potenciálját. Az egyéb szempontok gyakran alkalmazás-specifikus tényezők, melyek gyorsan gödrösödés kialakulásához vezetnek pl.: magasabb hőmérséklet, maradvány fertőtlenítőszerek valamint melléktermékek koncentrációja, egymást követő fordított kondenzáció során történő kiszáradás vagy gáztalanítás miatt. A teljes klorit konverziós rátával létrehozott TwinOxide® törzsoldatok fontosak az ivóvíz ágazatban. Továbbá a TwinOxide® tartalmazza a legmagasabb klórdioxid koncentrációt. Továbbá, amint arra számítani lehetett, magasabb klorid koncentrációt lehet megfigyelni, ami normál esetben két-, háromszoros mennyiségű klórdioxidnak felel meg a törzsoldatban, melyet azonban erősen hígítanak az alkalmazott oldatban. A fertőtlenítő alkalmazásának szintje által létrehozott anyagfelületen a TwinOxide® nem okozott semmilyen károsodást.
Palackozóüzemekből szerzett számos palackot vizsgáltak a TwinOxide® különböző koncentrációjával, és azt találták, hogy a TwinOxide®-nak semmilyen rossz hatása nincs ezekre a palackokra illetve ezek színeinek és anyagának minőségére. A TwinOxide® kezelés során a PET palackokon és dobozokon illetve azok zárórétegein semmilyen negatív hatás nem volt észlelhető.
Referencia:
- Schüßler, H.-J. (1980). Rückstände von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln auf festen Oberflächen. Chemie Ingenieur Technik, 52(3), 246-247.
- VDMA – Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmachinen, Merkblatt: Prüfung von Aseptikanlagen mit Peckmittelentkeimungsvorrichtungen aug deren Wirkungsgrad, Nr. 6, 2002.
- Ch. Kunzmann and H Schültz, Trends in Food Science & Technology 20 (2009) S23-S26.
- Disinfectants and Disinfenctant by-products. Environmental Health Criteria 2162000. Geneva: WHO.
- Recommendations. In: Guidlines for drinking-water quality, Vol. 12004. Geneva: WHO.
- Hoigne, J., & Bader, H. (1994). Kinetics of reactions of chlorine dioxide in water e 1. Rate constants for inorganic and organic compounds. Water research, 28(1), 45-55.
- Kunzmann, C., & Ahrens, A. (2007). Chlordioxid und Chlorit in der Brauerei. Brauwelt, 21, 551-554.
- List of the preparation materials and disinfection methods according to § 11 Drinking Water Ordinance 2001. State December 2007.Over: Available from: www.umweltbundesamt.de
1 liter 0,3%-os TwinOxide® oldat 0,05 ppm-vel 60.000 liter vizet képes fertőtleníteni. 1 liter 0,3%-os TwinOxide® oldat 3 ppb-vel akár 1.000.000 liter vizet is képes fertőtleníteni!
Pet palack fertőtlenítés
Higiénia és ivóvízkezelés az italiparban és élelmiszeriparban – üvegedények, műanyag pet palackok fertőtlenítése. A ClO2 az ivóvíz fertőtlenítés terén már bizonyítottan hatékony vízfertőtlenítő szer, de érdemes tudni, hogy a klór dioxid a műanyag pet palackok öblítésére és fertőtlenítésére is kiválóan alkalmas. Kifejezések Google-kereséshez: klór-dioxid felhasználás, gyors pet palack fertőtlenítés, víz fertőtlenítő szer alkalmazási területe: italipar, élelmiszeripar. tisztítás, öblítés, klóros víz, palack sterilizálás klórdioxid segítségével, Drinking water treatment and pet bottle disinfection with chlorine dioxide disinfectant