Воздух — потенциальный источник патогенов, и впуск воздуха в зону высокого риска должен регулироваться.
Воздух может поступать в эту зону через специальные системы кондиционирования или может из внешних нерегулируемых источников (например, производство с низким риском, цех). упаковки, окружающая среда
13.4. Типовая схема размещения комнаты для переодевания.
Для зон высокого риска задачей систем кондиционирования воздуха является подача соответственно фильтрованного свежего воздуха необходимой температуры и влажности (с небольшим избыточным давлением для предотвращения поступления воздуха снаружи).
Затраты на системы кондиционирования воздуха — одна из основных статей затрат, связанных с сооружением зоны высокого риска, и перед началом разработки систем кондиционирования воздуха всегда следует обратиться за консультацией к специалисту. На основе соответствующего анализа рисков может быть сделано заключение о том, что требования к системе для зон повышенной чистоты могут быть менее строгими, особенно по уровням фильтрации и величине избыточного давления. После установки любые изменения планировки зоны высокого риска (например, перестройка/ реконструкция стен, дверей или отверстий) должна быть тщательно проанализирована, поскольку они оказывают большое влияние на систему кондиционирования воздуха.
Стандарты по качеству воздуха для пищевой промышленности были рассмотрены рабочей группой С США, после чего было подготовлено соответствующее руководство [10]. Конструкция систем кондиционирования воздуха должна учитывать следующие факторы:
- степень фильтрации поступающего воздуха;
- избыточное давление;
- расход воздуха (с учетом эксплуатационных требований и комфортных условий работы);
- направления движения воздуха;
- температурные требования;
- местное охлаждение и поддержание барьеров;
- требования к влажности воздуха;
- сложность монтажа и обслуживания.
Основные потоки воздуха в зоне высокого риска приведены на рис. 13.5, а более подробная схема системы кондиционирования — на рис. 13.6.
Основная опасность от воздушного загрязнения зоны высокого риска исходит от технологических операций зоны низкого риска (особенно от обработки сырья, вероятность заражения которого патогенными микроорганизмами довольно велика). Следовательно, основная роль системы кондиционирования воздуха — это обеспечение поступления фильтрованного воздуха в зону высокого риска при более высоком, чем в зоне низкого риска, давлении. Это означает, что при возникновении физического нарушения барьера зон низкого и высокого рисков (например, открытия люка) через отверстие от зоны высокого риска в зону низкого риска будет поступать поток воздуха. Уровень микроорганизмов в воздухе зоны низкого риска (в зависимости от вида выпускаемого продукта и технологии) может быть весьма высоким [18], и избыточное давление должно предотвратить поступление в зону высокого риска находящихся в воздухе частиц, некоторые из которых могут содержать жизнеспособные патогенные микроорганизмы.
Для облегчения работы системы кондиционирования важно контролировать потенциальные источники аэрозолей, поступающих от персонала, технологических процессов
Рис.13.5. Основные потоки воздуха в зоне высокого риска.
Рис.13.6. Схема системы кондиционирования.
и т. п. Фильтрование воздуха — сложный процесс, где необходимо глубокое знание типов фильтров и имеющихся установок. Выбор типа фильтра диктуется необходимой степенью удаления из воздуха микроорганизмов и частиц (более подробно об этом см. [10]). Для зон высокого риска, чтобы получить воздух, соответствующий заданным требованиями, требуется ряд фильтров (рис. 13.6).
Для повышения эффективности перепад давлений между зонами с низким и высоким риском должен составлять 5-15 Па. Желательный перепад давлений будет определяться количеством и размером отверстий, а также перепадами температур между зонами низкого и высокого риска. Например, если в зоне низкого риска температура равна 20 °С, а в зоне высокого риска — 10 °С, теплый воздух из зоны низкого риска стремится подняться через отверстия, а холодный воздух через те же отверстия из зоны высокого риска стремится опуститься, что приводит к движению в двух направлениях. Чтобы гарантировать обеспечение одностороннего потока, может потребоваться скорость воздуха из зоны высокого риска через такое отверстие в 1,5 м/с или выше.
Кроме создания избыточного давления скорость воздушного потока должна быть достаточна, чтобы справиться с тепловой нагрузкой, создаваемой производственной средой (технологическими процессами и персоналом), и обеспечить работников свежим воздухом. Обычно бывает достаточна 5-25-кратная смена воздуха в час, хотя в зоне высокого риска с большими люками или дверьми, которые часто открываются, может потребоваться 40-кратный обмен воздуха.
Воздух обычно подается в зону высокого риска или через потолочные решетки или тканые рукава (обычно изготовленные для уменьшения их усадки из полиэфирного волокна или полипропилена). Достоинство потолочных решеток в том, что они относительно дешевы и не требуют частого технического обслуживания, но их скорость и интенсивность бесшумной подачи воздуха через них без сквозняков ограничены. Что касается последних, то скорость воздуха рядом с работником для минимизации дискомфорта вследствие ветрового охлаждения должна составлять 0,3 м/с. По воздушным рукавам воздухораспределение может осуществляться при малых скоростях воздушных потоков и при минимальных соединениях каналов, однако они требуют периодической стирки, и потому необходимо наличие их запасного комплекта. Если не используется дополнительная подача воздуха для поддержания избыточного давления, то потолочные охладители воздуха, вызывающие его рециркуляцию — единственный действительно приемлемый вариант для операций в ЗПЧ.
В совместной работе, ведущейся с 1995 г. ССFRA и институтом Silsое, финансируемой министерством рыбного хозяйства и пищевой промышленности Великобритании (МАРЕ), была проанализирована борьба с воздушным заражением микроорганизмами в производственных зонах высокого риска. Эта работа привела к созданию руководства с рекомендациями по воздушным потокам в зонах высокого риска и привела к инновациям в двух основных областях. Во-первых, это модернизация зон высокого риска для достижения балансов потоков воздуха и избыточного давления на основе компьютерных моделей. Во-вторых, такие модели позволяют прогнозировать движение микроорганизмов в воздухе от известных источников заражения (например, операторов). Это позволило сконструировать системы кондиционирования воздуха, обеспечивающие направленное движение воздуха, который перемещает частицы от источника заражения в таком направлении, что это не сказывается на безопасности продуктов. В качестве иллюстрации (см. рис. 13.7а) приведены прогнозируемые потоки воздуха на реальном производстве, смоделированные при помощи разработанного Silsoe пакета программ CFD {Computational Fluid Dynamics, компьютерный анализ динамики жидких сред). Затем эта модель была применена для прогнозирования движения частиц размером 10 мкм от операторов технологической линии (подобных отделившимся чешуйкам кожи) (см. рис. 13.76). Прогнозируемые маршруты показывают, что в некоторых случаях поток воздуха направлен в нужном направлении и перемещает эти отделившиеся частицы от продукта, а в других случаях частицы движутся непосредственно над конвейерами с продуктом и вдоль него, представляя тем самым гигиеническую угрозу (риск).
Производители охлажденных продуктов для ограничения и предотвращения роста некоторых (например, Salmonella, но не всех — например, Listeria) пищевых патогенных микроорганизмов традиционно предпочитали использовать в зонах высокого риска низкие температуры (обычно около 10-12 °С). Охлаждение зоны до этой температуры также полезно для снижения поглощения продуктом тепла и тем самым для поддержания холодильной цепочки. Кроме того, в Великобритании производители охлажденных продуктов должны гарантировать соответствие своих продуктов требованиям Инструкций по пищевой безопасности (раздел «Температурный контроль») 1995 г. [4], а также требованиям, определяемым розничной торговлей.
В Великобритании «Нормы производственных помещений (здоровье, безопасность и условия)» [2] требуют, чтобы «в зданиях температура во всех производственных помещениях находилась в разумных пределах», за которые в дополняющем документе [3] обычно принимается температура не менее 16 °С (или там, где работа в основном требует больших физических усилий, — не менее 13 °С). Чтобы помочь разрешить это противоречие между температурами продукта и температурой в помещении в CCFRA в 1996 г. была организована рабочая группа из членов комиссии по технике безопасности и охране труда (HSE) и представителей предприятий по производству охлажденных пищевых продуктов, которая создала документ под названием «Руководство по достижению рациональных рабочих температур и условий при производстве охлажденных продуктов» [11] — дополнение к [1]. В [И] утверждается, что для выполнения требований [4], а не просто использования более низкой температуры рабочих помещений, прежде всего необходимо рассмотреть альтернативные пути регулирования температуры продукта. Только если альтернативные меры неприменимы, может быть обосновано применение по гигиеническим соображениям поддержание температуры производственных помещений ниже 16 °С (или 13 °С). Там, где применяются такие более низкие температуры, руководство должно быть в состоянии доказать, что для обеспечения теплового комфорта работников приняты соответствующие меры. Полная информация по этим вопросам приводится в [ 11 ].
В другом совместном проекте CCFRA/Silsoe, финансируемом MAFF, изучалось использование локального охлаждения со следующими целями:
♦ обеспечение потока хорошо фильтрованного, охлажденного воздуха непосредственно над продуктом или вокруг него, что может уменьшить требования к охлаждению всей зоны высокого риска до 10 (13) °С и снизить требуемую степень фильтрации (первостепенным, Тем не менее остается требование наличия
Рис. 13.7. Схема: а) прогнозируемые воздушные потоки на реальном производстве охлажденных продуктов на базе измерений потоков воздуха. Длина и размер стрелки показывают скорость воздуха, а ее направление — направление потока; б) прогнозируемый поток от операторов линии. Поток продукта по пяти линиям движется в направлении от YкZ
избыточного давления в зоне низкого риска, а число обменов воздуха в час остается неизменным);
♦ использование потока воздуха для создания барьера, препятствующего проникновению аэрозольных частиц, некоторые из которых могут содержать жизнеспособные микроорганизмы.
Пример подобной технологии представлен на рис. 13.8, где дана схема конвейера, на который направлен охлажденный фильтрованный воздух в количестве, достаточном для поддержания низкой температуры продукта. При формировании вокруг работающего конвейера аэрозоля, содержащего микроорганизмы, микробиологический пробоотбор воздуха свидетельствует о снижении количества микроорганизмов в защищаемой зоне в 10-100 раз [12].
Выбор относительной влажности воздуха представляет собой компромисс между комфортом операторов, качеством продукта и осушением производственной среды.
Рис. 13.8. Схема а) направление охлажденного фильтрованного воздуха поперек конвейерной ленты с продуктом; б) снижение количества микроорганизмов (кое) на конвейере при выполнении операции. Диаметр кругов прямо пропорционален зафиксированному количеству кое
Относительная влажность 55-65% способствует ограничению роста микроорганизмов в производственной среде и увеличивает скорость сушки оборудования и среды после операций мойки. Низкая влажность может, однако, вызвать подсушивание продукта, то есть потерю им массы и качества (особенно при высоких скоростях движения воздуха). Более высокая влажность сохраняет качество продукта, но может привести к проблемам с сушкой и конденсацией, повышающих способность микроорганизмов к выживанию и росту. Чаще всего рекомендуют компромиссную влажность в 60-70%, которая оптимальна и для операторов.
Наконец, системы кондиционирования воздуха должны быть смонтированы так, чтобы их было легко обслуживать и очищать. В качестве программы ввода в эксплуатацию должна быть проверена как их работоспособность при нормальном использовании, так и способность выполнять другие функции (например, непосредственный вывод воздуха при операциях мойки/очистки для предотвращения попадания в кондиционер, воздуха, загрязненного потенциально коррозионными моющими химическими веществами, рециркуляция окружающего или нагретого воздуха после операций мойки для высушивания производственной среды и т. п.).
Рабочие принадлежности
Любое оборудование, принадлежности, инструменты и т. п., регулярно используемые в зоне высокого риска, по возможности должны в ней оставаться. Это означает, что необходимо предусмотреть зоны их хранения или зоны, в которых принадлежности можно обслуживать и очищать.
Так, потребность в ингредиентах, в транспортной таре для них или для продукта (подносы, лотки и т. д.) должна быть минимизирована, но там, где они неизбежны, транспортная тара должна оставаться в зоне высокого риска, и ее следует очищать, мыть и дезинфицировать в отдельной зоне; любые принадлежности (например, мешалки, ложки, ковши) или другое нестационарное оборудование (например, отсадочные машины или бункеры), используемое для обработки продукта, должны оставаться в зоне высокого риска; их следует очищать/мыть и дезинфицировать в отдельной зоне.
Следует предусмотреть специальное помещение для проведения всех производственных операций влажной очистки, которое лучше располагать со стороны внешней стены, что облегчает отвод и подвод воздуха. Наружная стена также позволяет иметь наружное хранилище для бестарного хранения моющих веществ, которые могут непосредственно дозироваться в кольцевой магистральный трубопровод через стену. Это помещение должно иметь свою отдельную канализационную систему, которая в случае операций с большим объемом воды может включать дренаж на входе и на выходе для предотвращения выхода воды из помещения. В нем должны быть предусмотрены «зона ожидания» для оборудования и т. п., зона мойки (для ручной или автоматической) в зависимости от конкретных обстоятельств, и зона ожидания (сушки), где оборудование может храниться перед использованием. Эти зоны должны быть как можно лучше отделены друг от друга.
Все оборудование для мойки, включая ручные инструменты (щетки, резиновые швабры/скребки с резиновыми насадками, совки и т. п.) и крупное оборудование (машины для мытья под давлением, поломоечные машины и т. п.), должны оставаться в зоне высокого риска и иметь особое цветовое обозначение (чтобы при необходимости отличать оборудование зон высокого и низкого риска). Следует также предусмотреть условия для хранения такого оборудования, когда оно не используется.
Моющие сродства желательно подавать в зону высокого риска по трубам через кольцевой магистральный трубопровод (который должен быть отделен от кольцевого магистрального трубопровода зоны низкого риска). Если это невозможно, моющие средства должны храниться в специально оборудованной зоне.
Наиболее часто используемые средства обслуживания оборудования, запасные части и т. д. (с необходимым ручным инструментом для выполнения этого обслуживания) должны храниться в зоне высокого риска. Для определенных операций (например, заточки режущих пластин ломтерезок для мяса), возможно, потребуется предусмотреть специальные механические мастерские.
В зонах высокого риска должны быть обеспечены условия для хранения принадлежностей, которые используются нерегулярно, но слишком велики, чтобы проходить барьер между зонами низкого и высокого риска (например, лестниц-стремянок для замены воздухораспределительных рукавов).
Необходимо также иметь инструкции в письменном виде с подробными указаниями о том, как и где должно обеззараживаться оборудование, которое не может храниться в зоне высокого риска, но периодически в ней используется, или новое оборудование, поступающее в зону высокого риска. При необходимости в этих инструкциях могут также потребоваться указания по обеззараживанию зоны, в которой происходит обеззараживание оборудования.