Способ определения эффективности моющего средства

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ и 690379(51) М. Кл 6 01 М 33/00 рисоединением заявк сударстеенный комитет СССР о делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТ МОЮЩЕГО СРЕДСТВА2 т Изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно к молочной, и может быть использовано при проверке пригодности моющего средства для удаления молочного пригара с рабочей поверхности теплообменных аппаратов и установления оптимальных режимов мойки (концентрации моющего средства, температуры и продолжительности его воздействия)В настоящее время для тепловой обработки молока применяют теплообменные аппараты (пас теризаторы, стерилизаторы, вакуум-выпарные установки), при эксплуатации которых на стен. ках образуется пригар. Отложения молочного пригара на рабочих поверхностях технологичес. кого оборудования приводят к снижению производительности аппаратов, ухудшению теплопередачи, к уменьшению живого сечения теплообменников, Поэтому периодически (один раз в смену для пастеризаторов и один раз в суки для стерилизаторов и вакуум-аппаратов) пригар удаляют путем циркуляционной мойки щелочным и кислым моющими растворами; Удаление пригара - трудоемкий, продолжительный процесс, занимающий до 30% рабочего времени,ак как он представляет собои плотную струк. туру, состоящую иэ белка (50 - 60%), минераль. ных солей (20-30%) и жира (10 - 20%).Рабочий моющий раствор должен гарантировать полное удаление всех компонентов пригара.Известен способ определения эффективности моющего средства для молочного оборудования, кроме теплообменных аппаратов, который состоит в установлении его эмульгирующей спо. собности по отношению к жиру 11. Этот способ не применим для пригара, поскольку основной цементирующей частью его структуры является белок, а не жир.Эффективность моющего средства для удаления пригара определяют эмпирически на основании результатов мойки аппаратов рабочими моющими растворами иелосредственно на производстве 12. После мойки аппарат разбирают и оценивают качество мойки на основании визу. ального осмотра и микробиологических анализов (минимальная продолжительность их 18 - 24 час),В случае некачественной мойки аппарат собирают и моют повторно.69037 Та бл ица 1,Растворнтель (в %) минеральной части пригара при концентрации растворителя Растворители 0,5% 2,0% Трилон БСульфаминовая кислотаАзотная кислота 85,5 13,8 73,8 2,5 85,9 12,8 8,2 1 0,7 87,9 11,6 90,9 Т 2,2 Описанный способ обладает рядом сущест.венных недостатков. Прежде всего он продолжителен (на мойку, разборку и сборку пастериза. торов и стерилизаторов на молзаводах затрачивается до 3 - 4 час, вакуум.выпарных аппаратов - 5 до 5 - 6; результаты микробиологических анали. зов получают через сутки).Известен также способ определения зффек.тивности моющего средства, применяемого для мойки молочного оборудования, путем воздей. 10 ствия моющего средства на моделированное загрязнение (сметана + 10% сажи), нанесенное на пластину, Пластину моют, вставив в специальную трубку, и определяют моющий эффект на основе визуальной оценки чистоты по определенной 15 щкале оценки качества мойки 3), Этим спо.собом определяют эффективность моющих средств предназначенных для удаления загрязнений, образованных холодным молоком и молочными продуктами. Однако этот способ не обеспечивает определения эффективности смывания пригара в теплообменных аппаратах, так как молочный при.25гар имеет специфическую структуру и химический состав, существенно отличающиеся от моде.лированного загрязнения, Кроме того, его недоСтатком является длительность, сложность и неточ; ность визуальной оценки.Целью изобретения является ускорение и30 Упрощение способа.Поставленная цель достигается тем, что вспособе определения эффективности моющего средства, применяемого для мойки молочного )борудования, путем воздействия моющего сред З Ства на объект, содержащий белок и минераль.нуя соль, с последующим определением резуль.тата воздействия, согласно изобретению, после 4окончания воздействия определяют степень гид.ролиза белка и дополнительно воздействуют натрехзамешенный фосфат кальция с определениемфакта его растворения.Воздействие моющего средства на объектжелательно осуществлять при температуре 70 -85 С в течение 15 - 20 мин и в качестве объектаиспользовать молочный белок, творог, сухоемолоко или частицы молочного пригара.Воздействие иа трехзамещенный фосфат каль.ция (трикальцийфосфат) испытуемым растворомобъясняется тем, что в молочном пригаре кроме белковой составляющей и жировой, легкозмульгируемой поверхностно-активными вешествами, содержатся нерастворимые в воде минеральные соли, для удаления которых применяют растворы азотной и сульфаминовой кислот.Установлено, что растворимость минеральнойчасти пригара идентична растворимости трехза.мещенного фосфата кальция. Так, 0,5%-ный раствор сульфаминовой кислоты обеспечивает растворимость трикальцийфосфата 72,8% (см, таблицу 2). Идентичную растворимость трехзамещенного фосфата кальция обеспечивает и растворнатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б"), Проверкой установлено,что моющие вещества, растворяющие трехзамещенный фосфат кальция на 75 - 90%, практически полностью растворяют минеральную частьпригара,Таким образом, эффективность моющегосредства оценивают не по смываемости загряз.нения, а по его гидролитической и растворяющейспособности.В табл. 1 приведена растворимость минеральной части пригара,В табл, 2 дана растворимость трехэамещенного1 фосфата кальция690379 Таблица 2. Растворители Растворимость (в %) трехзамещенного фосфата кальция при концентрации растворителя1,0% 2,0%1 Трилон БСульфаминовая кислотаАзотная кислота 78,9 1 2,6 85,4 1 2,2 72,3 й 3,1 72,8 2,5 82,9 12,8 8,210,8 Вода Предлагаемый способ заключается в следующем.Берут навеску белкового молочного продук. та (творог, сухое молоко) или пригара - образ. ца загрязнения из теплообменного аппарата - и добавляют к нему 50-кратный обаем 1 - 3%. ного водного раствора;испытуемого; средства, нагревают при температуре 70 - 85 С в течение 15-20 мин и определяют степень гидролиза белка по нарастанию в субстрате аминного азота.Зо Одновременно берут навеску трехэамещенного фосфата кальция (1 - 2 г) добавляют 1 - 3%-ный раствор средства, нагреают при 70-85 С в те. чение 15 - 20 мин и определяют степень растворения трикальцийфосфата (весовым методом). Средство пригодно для мойки теплообменных аппаратов, если степень пщролиза белка составляет 11 - 14%, а степень растворения трехзаме.щенного фосфата кальция - 75 - 90%.40П р и м е р 1. В стеклянный стакан ем.костью 150 мл помещают 2 г (по сухой массе) молочного пригара иэ пастериэатора, добавляют 100 мл горячего (75 С) испытуемого моющего раствора (3%-ного раствора "Синтрола) и выдерживают 15 миири 75 С, перемешивая раствор. Субстрат охлаждают и центрифугируют 20 мин при 2000 об/мин. фугат сливают и филь. труют через бумажный фильтр, К 1 мл фильтра та, разбавленного дистиллированной водой и аце 50 татным буфером (1:30:5) до рН 5,3, добавляют 0,5 мл 3%.ного раствора (в метилцеллозольве). индикатора.хингидрина и кипятят 15 мин на водяной бане, К охлажденному окрашенному раствору приливают 5 мл 50%-ного изопро илового55 спирта и определяют оптическую плотность окрашенного раствора на ФЭКНпри длине световой волны 520 - 550 нм. Количество аминного азота устанавливают по предварительно построенной кривой для стандартного раствора лейцинав концентрации 2,5 х 10 зМ, Степень гидролизавычисляют по отношению к количеству аминно.го азота, полученного в условиях полного гидролиэа (кипячение 20 ч в 18%-ном растворе едкой щелочи), При этом для полного гидролизабелка молочного пригара оптическая плотностьраствора составляет Е = 0,8; количество амин.ного азота в гидролиэате -1,629 мг/мл, а степень гидролиэа условно - 100%; соответственно (для условий примера 1) оптическая плотность Е, = 0,42; количество аминного азотав гидролизате - 0,211 мг/мп, а степень гидролиза - 12,95%.К 2 г трехзамещенного фосфата кальциядобавляют 100 мл горячего моющего раствора(3%-ного "Синтрола") и выдерживают в термостате при температуре 75 С в течение 15 минпри перемешивании, Нерастворившийся осадок .отфильтровывают через предварительно высушенный и взвешенный бумажный фильтр, высу.шивают до постоянного веса при 105 С, взвешивают и определяют степень растворимости. Приэтом вес нерастворившегося осадка 0,3630 г,растворимость 82%,П р и м е р 2, В стеклянный стакан ем.костью 150 мл помещают 2 г (по сухой массе) жирного творога, добавляют 100 мл горячего 3%-ного раствора моющей смеси "Сннтрол", выдерживают 15 мин при 75 С. Затем действуют так, как указано в примере 1. При этом оптическая плотность раствора (при полном гидро. лизе белка творога) Е = 0,825; количество амин. ного азота 1,632 мг/мл; степень гидролиза услов. но 100%; соответственно для условий примера 2 оптическая плотность Е = 0,39; количество амин- ного азота в гидролизате 0,201 мг/мл, степень69037 ЦНИИПИ Заказ 5955/41 Тираж 1090 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гидролиза 12,2%; растворимость трикальцийфос. фата - 83,1%.П р и м е р 3. В стеклянный стакан помещают 2 г сухого молока, добавляют 100 мл горячего 3%.ного раствора "Синтрол", выдерживают 15 мин при 75 С. Затем действуют как в примере 1. При этом получают следующие данные; оптическая плотность раствора, полученно. го при полном гидролизе белка сухого молока, Е = 0,78; количество аминного азота гидролиэа та 1,610 мг/мл; степень гидролиза условно - 100%; соответственно для условий примера 3 получают следующее: оптическая плотность Е,= = 0,370; количество аминного азота в гидролизате 0,185 мг/мл; степень гидролиза 11,5%; растворимость трикальций фосфата 80,5%.П р и м е р 4. В стеклянный стакан помещают 2 г молочного пригара (по сухой массе), добавляют 100 мл горячего раствора моющего средства "Вимол" (2%.ной концентрации), вы. 20 держивают 15 мин при 75 С. Затем действуют как в примере 1, При этом получают следлошие данные: оптическая плотность при полном гидро- лизе белка пригара Е = 0,778; количество амин- ного азота 1.,605 мг/мл; степень гидролиэа условно 100%. Соответственно для условий примера 4 получают: оптическую плотность Е = 0,270; ко 1 личество аминного азота в гидролизате 0,120, мг/мл; степень гидролиза 7,4%, растворимость трикальцийфосфата 9,8%.Из зависимости степени гидролиза белковой части пригара из пастериэатора от концентрации различных моющих веществ при 75" С следует, что степень гидролиза, равную 11-14%, обеспечивают только 0,5 - 1,2%-ные растворы едкой щелочи - каустической соды. Прочие растворы щелочных солей не обеспечивают установленную стедень пщролиза, Производственная проверка показала, что концентрация 0,5 - 1,0% едкой щелочи в моющем. растворе эффективна для40 смывания органических загрязнений из пастеризатора. Следовательно, моющие растворы, обеспечивающие установленную степень гидролиэа (11 - 14%), в том числе исследуемый, согласно примерам 1, 2 и 3, пригодны для смывания ор ганических (белковых) загрязнений с поверхности теплообменных аппаратов (пастериэаторов) Взятое в примерах 1 - 3 моющее средство "Синт. рол" обеспечивает также растворимость трикаль. цийфосфата на 80 - 85%, т.е, это средство эффек тивно при смывании загрязнений из теплообменных аппаратов, Полученные данные об эффек 9 8тивности растворов "Синтрол" были подтвержде.ны производственными испытаниями.Таким образом, проверяемый на эффектив.ность раствор "Синтрол", обладает необходимойгидролитической и растворяющей способностямии является эффективным моющим средством,а раствор моющего средства "Вимол", представляющий собой смесь солей щелочных металловс ПАВ, дает низкую степень гидролиза белка ирастворимость трикальцикфосфата и неэффекти.вен при смывании загрязнений из теплообменныхаппаратов.Использование предлагаемого способа опре.деления эффективности средства для удалениязагрязнений иэ теплообменных аппаратов в мо.лочной промышленности обеспечивает по сравнению с существующими способами следующиепреимушества:возможность оценки эффективности средствадо его применения для мойки аппаратов;ускорение определения эффективности средства;сокращение трудовых и энергетических затрат.Формула изобретения1. Способ определения эффективности мо.ющего средства, применяемого для мойки молоч.ного оборудования, путем воздействия моющегосредства на объект, содержащий белок и минеральную соль, с последуюшкч определением результата воздействия, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью ускорения и упрощения способа, после окончания воздействия определяютстепень гидролиза белка и дополнительно воз.действуют на трехэамешенный фосфат кальцияс определением факта его растворения,2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что воздействие моющего средства на объект осуществляют при температуре 70 - 85 С втечение 15 - 20 мин и в качестве объекта исполь.эуют молочный белок, творог, сухое молокоили частицы молочного пригара.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дэвис Дж. Г, Лабораторный контроль вмолочном производстве. М., "Пищепромиздат",1960, с. 30-32.2. Временная инструкция по мойке и деэин.фекции оборудования на предприятиях молоч.ной промышленности. М., Минмясопром, 1955.3. Алагеэян Р. Г, Мойка и дезинфекция мо.,