Содержание статьи
- Введение в температурный контроль пастеризаторов
- Точки измерения температуры
- Эталонные термометры и их применение
- Холодные зоны и распределение температуры
- Процедура калибровки системы контроля
- Валидация температурного контроля
- Документирование и регистрация данных
- Периодичность поверки измерительных приборов
- Часто задаваемые вопросы
Введение в температурный контроль пастеризаторов
Температурный контроль пастеризатора представляет собой критически важную систему обеспечения микробиологической безопасности молочных продуктов. Процесс пастеризации основан на тепловом воздействии, которое обеспечивает гибель патогенных микроорганизмов при сохранении пищевой ценности продукта. Эффективность пастеризации напрямую зависит от точности поддержания заданного температурного режима.
Согласно ГОСТ 3623-2015, фермент фосфатаза инактивируется при температуре не ниже 63 градусов Цельсия с выдержкой 30 минут, что используется как биологический индикатор эффективности длительной пастеризации. Для режимов высокотемпературной обработки контролируется инактивация пероксидазы при температуре не ниже 80 градусов Цельсия. Разные режимы пастеризации требуют различных комбинаций температуры и времени выдержки.
| Режим пастеризации | Температура | Время выдержки | Биологический индикатор |
|---|---|---|---|
| Длительная | 63-65°C | 30 минут | Инактивация фосфатазы |
| Кратковременная (HTST) | 72-76°C | 15-20 секунд | Инактивация фосфатазы |
| Высокотемпературная | 85-90°C | Без выдержки | Инактивация пероксидазы |
| Ультрапастеризация (УВТ) | 135-140°C | 2-4 секунды | Полная инактивация ферментов |
Точки измерения температуры
Правильное размещение точек измерения температуры в пастеризаторе является основой для надежного контроля технологического процесса. Стратегия размещения датчиков должна учитывать конструктивные особенности оборудования, характер потока продукта и критические зоны процесса.
Основные точки контроля
В типичном пластинчатом пастеризаторе необходимо контролировать температуру в следующих ключевых точках:
Секция предварительного нагрева (регенерации): В этой зоне холодное молоко нагревается за счет тепла уже пастеризованного продукта. Датчик устанавливается на выходе секции для контроля температуры перед подачей в секцию пастеризации. Обычно продукт нагревается здесь до 65-68 градусов Цельсия.
Секция основного нагрева: Критическая точка, где происходит нагрев до конечной температуры пастеризации. Датчик температуры должен быть установлен непосредственно на выходе из нагревающей секции для немедленного обнаружения отклонений. Это основная точка контроля, которая определяет переключение клапана отвода потока.
Труба выдерживания: В современных пастеризаторах устанавливают дополнительный датчик в середине или в конце трубы выдержки. Это позволяет убедиться, что температура поддерживается на требуемом уровне в течение всего времени экспозиции.
Секция охлаждения: Датчики устанавливаются после каждой ступени охлаждения для контроля эффективности теплообмена. Обычно предусматривается минимум две точки измерения: после регенеративного охлаждения и после окончательного охлаждения.
Пример размещения датчиков в пластинчатом пастеризаторе производительностью 5000 л/ч
Точка 1: Вход в систему - контроль температуры сырого молока (ожидаемое значение: 4-6°C)
Точка 2: Выход секции регенерации - предварительный нагрев (ожидаемое значение: 65-68°C)
Точка 3: Выход секции пастеризации - критическая точка (установка: 72-76°C, допуск: ±0,5°C)
Точка 4: Середина трубы выдержки - контроль стабильности (ожидаемое значение: 72-76°C)
Точка 5: После регенеративного охлаждения (ожидаемое значение: 18-22°C)
Точка 6: Финальный выход - готовый продукт (ожидаемое значение: 4-6°C)
Требования к установке датчиков
Датчики температуры должны устанавливаться с соблюдением следующих требований. Глубина погружения чувствительного элемента должна обеспечивать измерение температуры в центральной части потока, где она наиболее представительна. Для труб диаметром до 50 миллиметров рекомендуется погружение на глубину не менее 30 миллиметров.
Датчики должны быть расположены таким образом, чтобы исключить влияние застойных зон и турбулентности. Оптимальное расстояние от поворотов, арматуры и других возмущающих элементов составляет не менее 5 диаметров трубопровода до датчика и 3 диаметра после него.
Эталонные термометры и их применение
Эталонные термометры представляют собой высокоточные средства измерения температуры, которые используются для калибровки и поверки рабочих датчиков пастеризатора. Точность эталонных приборов на порядок выше, чем у рабочих датчиков, что обеспечивает надежность метрологической цепочки.
Классификация эталонных термометров
В системе обеспечения единства измерений температуры согласно ГОСТ 8.558-2009 эталонные термометры подразделяются на несколько разрядов. Эталоны первого разряда применяются в метрологических институтах для поверки эталонов второго разряда. Эталоны второго разряда используются для поверки эталонов третьего разряда и наиболее точных рабочих средств измерений.
Для калибровки систем температурного контроля пастеризаторов на предприятиях пищевой промышленности применяются эталонные термометры третьего разряда. Типичными представителями являются платиновые термометры сопротивления типа ЭТС-100М с номинальным сопротивлением 100 Ом при 0 градусов Цельсия.
| Тип эталона | Диапазон измерений | Класс точности | Межповерочный интервал |
|---|---|---|---|
| Платиновый термометр сопротивления эталонный (3 разряд) | от -196 до +660°C | Погрешность от ±0,01 до ±0,1°C | 1 год |
| Термометр цифровой эталонный | от -50 до +200°C | Погрешность от ±0,03 до ±0,15°C | 1 год |
| Термометр стеклянный жидкостный ртутный | от 0 до +100°C | Погрешность ±0,1-0,2°C | 3 года |
| Термометр стеклянный жидкостный спиртовой | от -30 до +100°C | Погрешность ±0,2-0,5°C | 2 года |
Практическое применение эталонных термометров
При проведении калибровки системы температурного контроля эталонный термометр устанавливается в непосредственной близости от рабочего датчика. Наиболее надежным методом является использование специальной термостатируемой жидкости или сухоблочного калибратора, в котором одновременно размещаются эталонный и поверяемый датчики.
Процедура сравнительной калибровки включает в себя установку нескольких температурных точек в рабочем диапазоне пастеризатора. Для систем с температурой пастеризации 72-76 градусов Цельсия рекомендуется проводить калибровку минимум в пяти точках: 0, 20, 50, 75 и 100 градусов Цельсия.
Расчет систематической погрешности датчика
Систематическая погрешность определяется как разность между показаниями рабочего датчика и эталонного термометра:
Δt = tраб - tэт
где Δt - систематическая погрешность, °C;
tраб - показание рабочего датчика, °C;
tэт - показание эталонного термометра, °C.
Пример: При температуре 75°C эталонный термометр показывает 75,1°C, рабочий датчик - 74,7°C. Систематическая погрешность составляет: Δt = 74,7 - 75,1 = -0,4°C. Данное значение вносится в паспорт датчика для последующей коррекции показаний.
Холодные зоны и распределение температуры
Неравномерность распределения температуры в пастеризаторе является одной из основных проблем, влияющих на качество термической обработки. Холодные зоны - это локальные области, где температура продукта ниже заданного значения, что создает риск недостаточной пастеризации.
Причины возникновения холодных зон
В пластинчатых теплообменниках неравномерность температурного поля может возникать вследствие нескольких факторов. Краевые эффекты проявляются из-за того, что продукт у стенок пластин теплообменника находится в более тесном контакте с теплопередающей поверхностью, в то время как в центральной части канала теплообмен менее интенсивен.
Застойные зоны образуются в местах с пониженной скоростью потока, особенно в углах и при изменении направления движения продукта. В этих областях время пребывания продукта может быть недостаточным для достижения требуемой температуры.
Неравномерность распределения теплоносителя между пластинами теплообменника также приводит к появлению холодных зон. Если некоторые каналы получают меньше горячей воды или пара, то соответствующие участки продукта будут недогреты.
Методы выявления холодных зон
Для выявления холодных зон применяется метод температурного картирования. Процедура предполагает установку множественных датчиков температуры в различных точках оборудования с последующей регистрацией показаний в течение нескольких циклов работы.
При картировании пластинчатого пастеризатора датчики размещаются на входе и выходе каждой секции, а также в нескольких точках по длине трубы выдержки. Рекомендуется устанавливать датчики с шагом не более одного метра по длине трубы выдержки.
| Зона пастеризатора | Типичное отклонение температуры | Рекомендуемое количество точек контроля | Критичность |
|---|---|---|---|
| Вход в секцию нагрева | ±1-2°C | 1 точка | Средняя |
| Секция нагрева (пластины) | ±0,5-1,5°C | 3-5 точек | Высокая |
| Выход из нагревателя | ±0,2-0,5°C | 1-2 точки | Критическая |
| Труба выдержки (начало) | ±0,3-0,7°C | 1 точка | Высокая |
| Труба выдержки (середина) | ±0,2-0,5°C | 1-2 точки | Критическая |
| Труба выдержки (конец) | ±0,2-0,4°C | 1 точка | Критическая |
Компенсация влияния холодных зон
После выявления холодных зон необходимо принять меры по их устранению или компенсации. Конструктивные решения включают установку дополнительных пластин теплообменника в проблемных зонах, изменение схемы подачи теплоносителя или модификацию геометрии трубы выдержки для улучшения перемешивания.
Технологический подход предполагает увеличение температуры нагрева на величину, компенсирующую потери в холодных зонах. При этом важно обеспечить, чтобы в наиболее горячих точках не происходило перегрева продукта с образованием пригара.
Процедура калибровки системы контроля
Калибровка системы температурного контроля пастеризатора представляет собой комплекс мероприятий, направленных на обеспечение достоверности измерений и приведение характеристик измерительных каналов к установленным нормам. Процедура должна выполняться квалифицированным персоналом с использованием поверенного эталонного оборудования.
Подготовительный этап
Перед началом калибровки необходимо выполнить подготовительные операции. Проводится визуальный осмотр всех датчиков температуры на предмет механических повреждений, коррозии защитных гильз, целостности кабелей и герметичности соединений. Проверяется соответствие маркировки датчиков документации.
Выполняется проверка электрических характеристик датчиков. Для термометров сопротивления измеряется сопротивление при комнатной температуре, проверяется сопротивление изоляции между чувствительным элементом и защитной арматурой. Для термопар проверяется целостность термоэлектродов и отсутствие короткого замыкания.
Основной этап калибровки
Калибровка может проводиться двумя методами: методом сравнения с эталоном в термостатируемой среде или методом имитации сигналов. Первый метод является более точным и предпочтительным для критических точек измерения.
При калибровке методом сравнения датчик извлекается из технологического процесса и помещается в калибратор температуры совместно с эталонным термометром. Используются сухоблочные калибраторы типа КТ или жидкостные термостаты с температурной стабильностью не хуже 0,01 градуса Цельсия в час.
Последовательность калибровки датчика PT100
Шаг 1: Установить калибратор на температуру 0°C, дождаться стабилизации в течение 15 минут.
Шаг 2: Снять показания эталонного термометра и поверяемого датчика, записать значения.
Шаг 3: Установить калибратор на температуру 50°C, дождаться стабилизации в течение 10 минут.
Шаг 4: Снять показания, записать значения.
Шаг 5: Установить калибратор на температуру 75°C (рабочая температура пастеризации), дождаться стабилизации.
Шаг 6: Снять показания, записать значения.
Шаг 7: Установить калибратор на температуру 100°C, повторить процедуру.
Шаг 8: Рассчитать систематическую погрешность и вариацию показаний.
Шаг 9: При необходимости провести коррекцию в контроллере или внести поправки в градуировочную таблицу.
Критерии приемки результатов калибровки
После выполнения калибровки производится оценка соответствия метрологических характеристик датчика установленным требованиям. Для датчиков, используемых в критических точках контроля пастеризатора, основная погрешность не должна превышать 0,5 градуса Цельсия в рабочем диапазоне.
Вариация показаний (разность показаний при одной и той же температуре при прямом и обратном ходе) не должна превышать половины допускаемой основной погрешности. Если датчик не соответствует установленным критериям, он подлежит замене или ремонту с последующей повторной калибровкой.
Расчет приведенной погрешности датчика
Приведенная погрешность рассчитывается по формуле:
γ = (Δtmax / Tдиап) × 100%
где γ - приведенная погрешность, %;
Δtmax - максимальная абсолютная погрешность в диапазоне измерений, °C;
Tдиап - диапазон измерений датчика, °C.
Пример: Датчик с диапазоном 0-100°C имеет максимальную погрешность 0,4°C при температуре 75°C. Приведенная погрешность: γ = (0,4 / 100) × 100% = 0,4%. Для критических применений допускается приведенная погрешность не более 0,5%.
Валидация температурного контроля
Валидация представляет собой документированное подтверждение того, что система температурного контроля обеспечивает требуемое качество пастеризации с заданной степенью надежности. Процесс валидации включает три последовательных этапа квалификации оборудования.
Монтажная квалификация (IQ)
На этапе монтажной квалификации проверяется правильность установки и подключения всех компонентов системы температурного контроля. Проводится проверка наличия технической документации на оборудование, соответствия фактической комплектации проектной, правильности монтажа датчиков температуры и их подключения к системе управления.
Выполняется проверка электрических схем подключения, заземления оборудования, правильности установки защитных устройств. Документируется информация о производителях компонентов, серийных номерах, датах изготовления и сроках поверки измерительных приборов.
Операционная квалификация (OQ)
Операционная квалификация направлена на подтверждение того, что система работает в соответствии с установленными параметрами во всем диапазоне рабочих условий. Проводятся испытания на точность поддержания температуры, скорость реакции на отклонения, эффективность работы системы управления.
В ходе операционной квалификации выполняется температурное картирование пастеризатора для выявления холодных и горячих зон. Проверяется работа аварийной сигнализации при выходе параметров за установленные пределы, функционирование клапана отвода потока непастеризованного продукта.
| Тест операционной квалификации | Методика проведения | Критерий приемки | Периодичность |
|---|---|---|---|
| Точность поддержания температуры | Запись показаний датчиков в течение 8 часов непрерывной работы | Отклонение не более ±0,5°C от уставки | Ежегодно |
| Время реакции на отклонение | Имитация снижения температуры, измерение времени срабатывания отвода | Не более 2 секунд | Ежеквартально |
| Температурная однородность | Установка 10 датчиков в различных точках, замер в течение 1 часа | Разброс не более 1°C | При вводе в эксплуатацию и ежегодно |
| Стабильность при максимальной нагрузке | Работа на максимальной производительности в течение 24 часов | Поддержание температуры ±0,5°C | При вводе в эксплуатацию |
Эксплуатационная квалификация (PQ)
Эксплуатационная квалификация проводится в условиях реального производства с использованием фактического продукта. Цель этапа - подтвердить, что система обеспечивает требуемое качество пастеризации при работе в штатном режиме.
В ходе эксплуатационной квалификации проводится микробиологический контроль пастеризованного продукта, определяется эффективность пастеризации по инактивации ферментов фосфатазы и пероксидазы согласно ГОСТ 3623-2015. Выполняется минимум три производственных цикла с полным документированием параметров процесса и результатов лабораторных исследований.
Документирование и регистрация данных
Надлежащее документирование является неотъемлемой частью системы обеспечения качества пастеризации. Документация должна обеспечивать полную прослеживаемость процесса, возможность анализа отклонений и подтверждение соблюдения установленных режимов обработки.
Обязательная документация системы температурного контроля
Паспорта и формуляры на все датчики температуры с указанием технических характеристик, результатов заводской калибровки, серийных номеров. Документы должны храниться в течение всего срока эксплуатации оборудования.
Свидетельства о поверке измерительных приборов, выданные аккредитованными метрологическими службами. Свидетельства должны содержать информацию о дате поверки, результатах измерений, величине погрешности и дате следующей поверки. Данные вносятся в Федеральный информационный фонд АРШИН.
Протоколы калибровки содержат подробную информацию о процедуре калибровки, условиях ее проведения, используемом эталонном оборудовании, полученных результатах и выводах о годности датчика. Протоколы должны быть подписаны ответственным лицом и утверждены руководством.
Отчеты о валидации включают результаты всех этапов квалификации оборудования (IQ, OQ, PQ), выводы о соответствии системы установленным требованиям, рекомендации по эксплуатации. Валидация проводится при вводе оборудования в эксплуатацию и периодически в процессе эксплуатации.
Регистрация технологических параметров
Современные пастеризаторы оснащаются системами автоматической регистрации параметров процесса. Регистраторы обеспечивают непрерывную запись температуры в критических точках с дискретностью не менее одного измерения в минуту. Данные сохраняются на энергонезависимых носителях и должны храниться не менее одного года.
При использовании бумажных самописцев диаграммы должны содержать следующую информацию: дату и время начала записи, идентификацию партии продукта, показания температуры в критических точках, отметки о срабатывании аварийной сигнализации. Диаграммы подписываются оператором по окончании смены и хранятся вместе с документами на партию продукции.
Пример ведения журнала температурного контроля
Дата: 15.11.2025
Смена: 1 (с 08:00 до 16:00)
Оператор: Иванов И.И.
Продукт: Молоко питьевое пастеризованное 3,2% жирности
Партия: №2511-А
Режим пастеризации: 76°C, 15 секунд
| Время | Т вход (°C) | Т пастеризации (°C) | Т выход (°C) | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| 08:30 | 5,2 | 76,1 | 4,8 | Запуск линии |
| 10:00 | 5,1 | 76,0 | 4,9 | Штатная работа |
| 12:00 | 5,0 | 75,8 | 5,0 | Штатная работа |
| 14:00 | 5,3 | 76,2 | 4,7 | Штатная работа |
| 15:45 | 5,1 | 76,0 | 4,9 | Останов линии |
Подпись оператора: _____________ Подпись начальника смены: _____________
Электронные системы документирования
Применение компьютеризированных систем управления производством позволяет автоматизировать процесс документирования. Системы SCADA обеспечивают сбор данных с датчиков, их хранение в базах данных, формирование отчетов и трендов. Важным требованием является обеспечение целостности данных, защита от несанкционированного доступа и возможность аудита изменений.
Электронные системы должны соответствовать требованиям валидации компьютеризированных систем согласно международным стандартам. Предусматривается разграничение прав доступа пользователей, автоматическое создание резервных копий, ведение журнала событий с фиксацией всех действий пользователей и изменений в системе.
Периодичность поверки измерительных приборов
Поверка средств измерения температуры является обязательной процедурой, направленной на подтверждение соответствия метрологических характеристик приборов установленным требованиям. Согласно Федеральному закону №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», средства измерений, применяемые в сфере государственного регулирования, подлежат обязательной поверке.
Нормативные требования к периодичности поверки
Межповерочный интервал для различных типов термометров устанавливается при утверждении типа средства измерения и указывается в описании типа. Для термометров, используемых в пищевой промышленности, периодичность поверки определяется их типом и условиями эксплуатации.
Платиновые термометры сопротивления типа ТСП, ТСМ имеют межповерочный интервал от одного до двух лет в зависимости от класса точности и конструкции. Для приборов, работающих в агрессивных средах или при повышенных температурах, интервал может быть сокращен.
Термопары типа ТХА, ТХК, работающие при высоких температурах, поверяются с периодичностью один раз в год. При эксплуатации в особо жестких условиях рекомендуется проведение внеплановой поверки каждые шесть месяцев.
Биметаллические термометры типа ТБ, используемые для визуального контроля, имеют межповерочный интервал два года согласно ГОСТ 8.558-2009.
Стеклянные жидкостные термометры подразделяются по типу заполнения: ртутные термометры поверяются раз в три года, спиртовые и толуоловые - раз в два года согласно ГОСТ 8.279-78.
| Тип термометра | Область применения в пастеризаторе | Межповерочный интервал | Нормативный документ |
|---|---|---|---|
| Термометр сопротивления платиновый ТСП | Основной датчик контроля температуры пастеризации | 1-2 года | ГОСТ 6651-2009, описание типа СИ |
| Термометр сопротивления медный ТСМ | Датчики температуры охлаждающей воды | 1 год | ГОСТ 6651-2009 |
| Термопара хромель-алюмелевая ТХА | Контроль температуры пара, горячей воды | 1 год | ГОСТ 6616-94 |
| Термометр биметаллический ТБ | Визуальный контроль на трубопроводах | 2 года | ГОСТ 8.558-2009 |
| Термометр стеклянный ртутный ТТ | Эталонный термометр для калибровки | 3 года | ГОСТ 8.279-78 |
| Регистратор температуры электронный | Автоматическая запись параметров процесса | 1-2 года | Описание типа СИ |
Внеочередная поверка
Кроме периодической поверки, в определенных ситуациях необходимо проведение внеплановой поверки измерительных приборов. Внеочередная поверка выполняется после ремонта термометра, связанного с заменой чувствительного элемента или защитной арматуры. При механическом повреждении датчика вследствие удара, падения или воздействия чрезмерных нагрузок также требуется внеплановая проверка.
Если термометр не использовался в течение периода, превышающего межповерочный интервал, перед вводом в эксплуатацию обязательно проводится поверка. При выявлении систематических отклонений показаний датчика от ожидаемых значений в процессе эксплуатации рекомендуется провести внеплановую поверку для подтверждения его исправности.
Организация процесса поверки на предприятии
Для обеспечения своевременности поверки на предприятии ведется график поверки средств измерений. График составляется на календарный год с указанием наименования прибора, его серийного номера, даты последней поверки, срока следующей поверки и ответственного за своевременное предоставление прибора на поверку.
Поверка может проводиться как в аккредитованных метрологических службах с демонтажом приборов, так и непосредственно на месте эксплуатации выездными бригадами поверителей. Метод поверки на месте эксплуатации предпочтителен, так как позволяет минимизировать простои оборудования.
После проведения поверки сведения о результатах вносятся в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Предприятие получает электронное свидетельство о поверке, которое хранится в базе данных и может быть проверено контролирующими органами в режиме онлайн.
Часто задаваемые вопросы
Для критических точек контроля температуры пастеризации, таких как выход из секции нагрева и труба выдержки, рекомендуется использовать датчики с основной погрешностью не более 0,5 градуса Цельсия. Это требование обусловлено тем, что отклонение температуры даже на один градус может привести к недостаточной инактивации патогенных микроорганизмов.
Для некритических точек, таких как контроль температуры охлаждающей воды или предварительного нагрева, допускается использование датчиков с погрешностью до 1-2 градусов Цельсия. При этом важно учитывать не только основную погрешность датчика, но и погрешность всего измерительного канала, включая преобразователи сигналов и систему регистрации.
Периодичность калибровки определяется несколькими факторами: типом датчика, условиями эксплуатации и критичностью точки измерения. Для датчиков в критических точках рекомендуется проведение калибровки не реже одного раза в квартал, даже если межповерочный интервал составляет один или два года.
Дополнительная калибровка обязательна после любого ремонта системы температурного контроля, замены датчиков или контроллеров, а также при выявлении систематических отклонений от нормальных показаний. Некоторые предприятия практикуют ежемесячную поверку критических датчиков для повышения надежности контроля.
Холодные зоны - это локальные области в пастеризаторе, где температура продукта ниже заданного значения пастеризации. Они возникают из-за неравномерности распределения теплоносителя, застойных зон потока или краевых эффектов в теплообменнике. Наличие холодных зон создает риск недостаточной термической обработки и сохранения патогенных микроорганизмов.
Для выявления холодных зон проводится температурное картирование - процедура одновременного измерения температуры во множественных точках оборудования с помощью портативных датчиков. Рекомендуется использовать не менее 10-15 точек измерения для пластинчатого пастеризатора средней производительности. Картирование выполняется при различных режимах работы и производительности для получения полной картины температурного распределения.
Обязательный комплект документации включает паспорта и формуляры на все датчики температуры, свидетельства о поверке средств измерений, протоколы калибровки, журнал регистрации температурных параметров процесса, отчеты о валидации системы температурного контроля.
Также необходимо вести график поверки средств измерений, акты устранения отклонений при выходе температуры за допустимые пределы, протоколы микробиологического контроля пастеризованной продукции. При использовании автоматических регистраторов требуется сохранение электронных данных о температуре в течение не менее одного года с возможностью формирования отчетов по запросу контролирующих органов.
Да, один эталонный термометр может использоваться для калибровки нескольких рабочих датчиков при условии, что его диапазон измерений охватывает все рабочие температуры пастеризатора. Эталонный термометр должен иметь погрешность минимум в три раза меньше, чем погрешность поверяемых датчиков.
Для пастеризатора с температурой обработки 72-76 градусов Цельсия подойдет эталонный термометр с диапазоном от минус 50 до плюс 200 градусов и погрешностью не более 0,15 градуса. Важно, чтобы эталонный термометр был своевременно поверен в аккредитованной метрологической службе, имел действующее свидетельство о поверке и хранился в надлежащих условиях между использованиями.
Существует несколько методов оперативного контроля без остановки пастеризатора. Наиболее простым является сравнение показаний основного датчика с контрольным портативным термометром, установленным рядом с рабочим датчиком через специальную гильзу. Измерение проводится в течение 5-10 минут после стабилизации температуры.
Другой метод - анализ трендов температуры по данным системы регистрации. Резкие изменения показаний, увеличение разброса значений или систематический дрейф могут указывать на неисправность датчика. Также эффективен периодический контроль микробиологических показателей готового продукта - увеличение количества микроорганизмов или обнаружение фосфатазы может свидетельствовать о проблемах с температурным режимом.
При срабатывании аварийной сигнализации клапан отвода потока автоматически переключает непастеризованное молоко обратно в буферную емкость. Оператор должен немедленно проверить показания всех датчиков температуры, убедиться в отсутствии механических повреждений оборудования, проверить давление и температуру теплоносителя.
После устранения причины снижения температуры необходимо дождаться восстановления нормального режима в течение минимум 15 минут, прежде чем разрешить подачу продукта на розлив. Все случаи срабатывания аварийной сигнализации должны быть зафиксированы в журнале с указанием времени, причины, принятых мер и результатов. Продукт, прошедший через систему в момент отклонения температуры, подлежит повторной пастеризации.
Объем валидационных мероприятий зависит от характера и масштаба ремонта. После капитального ремонта с заменой теплообменных пластин или изменением конструкции необходимо провести полную валидацию, включающую все три этапа квалификации. При замене отдельных датчиков или элементов системы управления достаточно частичной валидации с проверкой затронутых параметров.
Минимальный объем проверки включает калибровку всех замененных измерительных приборов, проверку правильности их установки, тестирование работы системы управления и аварийной защиты. Рекомендуется провести минимум три производственных цикла с отбором проб продукта и микробиологическим контролем для подтверждения эффективности пастеризации после ремонта.
Критически низкой считается температура ниже 63 градусов Цельсия, при которой не происходит полная инактивация фермента фосфатазы - биологического индикатора эффективности пастеризации. Для режима кратковременной пастеризации при 72-76 градусах критической является температура ниже 71,5 градуса, так как при такой температуре не обеспечивается надежное уничтожение микобактерий туберкулеза.
Важно понимать, что эффективность пастеризации определяется не только температурой, но и временем выдержки. Снижение температуры на 1-2 градуса может быть компенсировано увеличением времени выдержки, но это требует пересмотра параметров процесса. В автоматических системах управления устанавливается допуск на отклонение температуры обычно в пределах 0,5-1 градуса от заданного значения.
Жесткая вода приводит к образованию накипи на теплопередающих поверхностях пластинчатого теплообменника. Накипь обладает низкой теплопроводностью и создает дополнительное термическое сопротивление, что снижает эффективность теплообмена. В результате для достижения заданной температуры продукта требуется более высокая температура теплоносителя.
Неравномерное отложение накипи на разных пластинах приводит к появлению холодных зон и ухудшению распределения температуры. Датчики температуры могут показывать нормальные значения в точке их установки, в то время как в других зонах температура будет недостаточной. Для предотвращения этих проблем необходима регулярная очистка теплообменника и использование умягченной воды в качестве теплоносителя.
