Измерение температуры в ёмкостях с пищевыми продуктами и полупродуктами: требования ХАССП и точные методы

Оглавление

1. Введение. Роль контроля температуры пищевых продуктов в ёмкостях
2. Нормативные требования ХАССП и ТР ТС 021/2011 к контролю температуры
3. Критические контрольные точки, связанные с температурой в ёмкостях и реакторах
4. Особенности измерения температуры в пищевых ёмкостях, котлах и реакторах
5. Методы точного измерения температуры с помощью цифровых термометров
6. Требования к термометрам для пищевых сред
7. Практические рекомендации и типичные ошибки при измерениях
8. Выбор и применение цифровых термометров для обеспечения соответствия требованиям ХАССП

1. Введение. Роль контроля температуры пищевых продуктов в ёмкостях

Контроль температуры пищевых продуктов в ёмкости является одним из ключевых элементов обеспечения безопасности продукции на всех этапах производства, хранения и переработки. Температура напрямую влияет на скорость размножения микроорганизмов, активность ферментов и сохранение потребительских свойств полупродуктов и готовых изделий. В диапазоне от +5 °C до +60 °C, часто называемом зоной температурной опасности, патогенные и условно-патогенные микроорганизмы развиваются наиболее интенсивно. Именно поэтому измерение температуры в пищевом реакторе, варочном котле, накопительной ёмкости или холодильном танке должно выполняться с высокой точностью и документироваться в системе ХАССП.

На предприятиях пищевой промышленности температура пищевых продуктов в ёмкости контролируется как при термической обработке (пастеризация, варка, стерилизация), так и при охлаждении, хранении и транспортировании. Ошибка даже в несколько градусов может привести к недостаточной инактивации патогенов или, наоборот, к перегреву и ухудшению органолептических показателей. Современный термометр для пищевых сред позволяет получать достоверные данные в реальном времени и своевременно принимать корректирующие действия.

Система ХАССП требует, чтобы все измерения, влияющие на безопасность, были объективными, воспроизводимыми и подтверждёнными. Контроль температуры по ХАССП не ограничивается фиксацией показаний — он включает анализ рисков, установление критических пределов, мониторинг и верификацию. Цифровые термометры с погружными и проникающими зондами стали основным инструментом для выполнения этих задач благодаря быстродействию, точности и возможности интеграции в системы регистрации данных.

В условиях промышленного производства ёмкости могут иметь объём от нескольких десятков литров до десятков кубометров. Температурное поле внутри такой ёмкости редко бывает однородным. Градиенты температуры возникают из-за неравномерного нагрева, перемешивания, теплопотерь через стенки и осаждения продукта. Поэтому измерение температуры в пищевом реакторе должно проводиться в наиболее критичной точке — обычно в центре объёма или в зоне наихудшего прогрева. Правильный выбор точки измерения и корректная техника работы с термометром для пищевых сред напрямую влияют на достоверность результатов и соответствие требованиям ХАССП.

Чтобы всегда иметь под рукой точный и защищённый прибор, приобретите пищевой проникающий термометр testo 106 с чехлом TopSafe.

2. Нормативные требования ХАССП и ТР ТС 021/2011 к контролю температуры

Основным обязательным документом, устанавливающим требования к безопасности пищевой продукции на территории Евразийского экономического союза, является Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». Согласно статье 11 данного регламента, изготовитель обязан разработать, внедрить и поддерживать процедуры, основанные на принципах ХАССП. В число этих процедур входит определение критических контрольных точек, установление предельных значений контролируемых параметров (в том числе температуры) и организация мониторинга.

ГОСТ Р 51705.1 устанавливает общие требования к системе управления качеством и безопасностью пищевых продуктов на основе принципов ХАССП. Стандарт предусматривает, что для каждой критической контрольной точки должны быть определены критические пределы. Температура относится к числу параметров, для которых критические пределы устанавливаются наиболее часто. При этом критические пределы должны учитывать погрешность средств измерений, чтобы фактическое значение параметра не выходило за безопасные границы даже с учётом неопределённости измерения.

СанПиН 2.3/2.4.3590-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации общественного питания населения» требует ежедневной регистрации показателей температурного режима хранения пищевой продукции в холодильном оборудовании. Использование ртутных термометров при организации общественного питания не допускается. Для производственных предприятий аналогичные требования содержатся в отраслевых санитарных правилах и в программах производственного контроля.

Контроль температуры по ХАССП предполагает не только соблюдение установленных пределов, но и ведение записей. Журналы учёта температуры или электронные системы регистрации должны фиксировать дату, время, точку измерения, полученное значение, фамилию ответственного лица и принятые корректирующие действия при отклонениях. Цифровой термометр для пищевых сред, оснащённый функцией памяти или интерфейсом передачи данных, существенно упрощает выполнение этих требований и снижает вероятность ошибок при ручной записи.

Нормативные документы не предписывают конкретные модели приборов, однако устанавливают требования к точности, прослеживаемости и пригодности средств измерений для контакта с пищевыми продуктами. Термометры, используемые для официального контроля и в критических контрольных точках, должны быть внесёнными в Государственный реестр средств измерений и иметь действующую поверку.

3. Критические контрольные точки, связанные с температурой в ёмкостях и реакторах

Критическая контрольная точка (ККТ) — это этап процесса, на котором необходимо применить управляющее воздействие для предотвращения, устранения или снижения до приемлемого уровня значимой опасности. Температура пищевых продуктов в ёмкости часто становится параметром, по которому устанавливают критический предел в нескольких ККТ.

Типичные критические контрольные точки, связанные с температурным режимом:

• приёмка скоропортящегося сырья (контроль температуры в толще продукта);
• хранение в холодильных и морозильных ёмкостях;
• нагрев и пастеризация в реакторах и варочных котлах;
• охлаждение после термической обработки;
• горячее хранение готовой продукции;
• размораживание и промежуточное хранение полупродуктов.

Для каждой из этих точек устанавливаются конкретные критические пределы. Ниже приведены ориентировочные значения, которые наиболее часто применяются на предприятиях пищевой промышленности (фактические пределы определяются в плане ХАССП конкретного производства с учётом вида продукции и научных данных).

Измерение температуры в пищевом реакторе при пастеризации или варке требует особого внимания. Критический предел устанавливается не только по температуре теплоносителя, но и по температуре в наиболее холодной точке продукта. Именно поэтому погружной зонд термометра для пищевых сред должен быть размещён в центре объёма или в зоне, где прогрев происходит медленнее всего.

При охлаждении полупродуктов в ёмкостях критическим является не только конечная температура, но и скорость её достижения. Медленное прохождение зоны +5…+60 °C создаёт условия для размножения выживших микроорганизмов. Система мониторинга должна фиксировать как температуру, так и время нахождения продукта в опасной зоне.

4. Особенности измерения температуры в пищевых ёмкостях, котлах и реакторах

Измерение температуры в ёмкостях большого объёма имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при выборе метода и прибора. Основная проблема — неоднородность температурного поля. В варочных котлах и реакторах с рубашкой нагрева температура у стенок может существенно отличаться от температуры в центре. При перемешивании градиенты уменьшаются, однако полностью не исчезают.

Для получения достоверных данных рекомендуется:

• определять наиболее холодную (или наиболее горячую — в зависимости от процесса) точку ёмкости на этапе валидации процесса;
• использовать погружные зонды достаточной длины, чтобы чувствительный элемент находился в центре объёма;
• обеспечивать достаточное время установления показаний (обычно 15–60 секунд в зависимости от инерционности зонда и вязкости продукта);
• избегать касания зондом стенок и перемешивающих устройств;
• проводить измерения в нескольких точках при валидации и в одной контрольной точке при повседневном мониторинге.

Вязкие и пастообразные продукты (фарши, кремы, соусы) требуют применения проникающих зондов с острым наконечником. Жидкие среды допускают использование обычных погружных датчиков. Для продуктов с твёрдыми включениями (кусочки мяса, овощи) зонд необходимо вводить в наиболее крупный фрагмент, поскольку именно он прогревается медленнее всего.

Материал зонда термометра для пищевых сред должен быть инертным по отношению к продукту и устойчивым к моющим и дезинфицирующим средствам. Наиболее распространённым материалом является нержавеющая сталь пищевых марок (AISI 304, 316L). Поверхность зонда должна быть гладкой, без пор и трещин, чтобы исключить накопление остатков продукта и микроорганизмов.

Степень защиты корпуса прибора и соединения зонда с кабелем должна соответствовать условиям мойки. Для зон, где проводится влажная уборка или мойка под давлением, предпочтительны исполнения с защитой IP67 и выше. Быстроразъёмные соединения (CLAMP и аналогичные) упрощают демонтаж и санитарную обработку.

При измерении температуры в закрытых реакторах и автоклавах необходимо учитывать давление и возможность использования гильз. Гильза защищает зонд от механических повреждений и позволяет извлекать датчик без остановки процесса, однако увеличивает инерционность измерения. Толщина стенки гильзы и качество теплового контакта существенно влияют на время отклика.

Контроль температуры по ХАССП требует, чтобы метод измерения был валидирован. Валидация включает подтверждение того, что выбранная точка измерения действительно отражает наихудшие условия, а используемый термометр обеспечивает необходимую точность во всём диапазоне рабочих температур. Результаты валидации документируются и пересматриваются при изменении технологии или оборудования.

Таким образом, правильная организация измерения температуры пищевых продуктов в ёмкости и измерение температуры в пищевом реакторе являются необходимой основой для эффективного функционирования системы ХАССП. Цифровые термометры, соответствующие требованиям к точности, гигиеничности и надёжности, позволяют выполнять эти измерения с минимальной неопределённостью и обеспечивают прослеживаемость данных.

5. Методы точного измерения температуры с помощью цифровых термометров

Для контроля температуры пищевых продуктов в ёмкости и измерения температуры в пищевом реакторе применяются несколько основных методов. Выбор метода определяется физическим состоянием продукта, объёмом ёмкости, требуемой точностью и условиями санитарной обработки.

Наиболее достоверным для целей ХАССП является контактный метод с использованием погружных или проникающих зондов. Чувствительный элемент датчика непосредственно контактирует с продуктом, что позволяет измерять температуру в толще, а не на поверхности. Это особенно важно для мясных, рыбных и молочных полупродуктов, где поверхность может быстро охлаждаться или нагреваться, в то время как центр остаётся в опасной зоне.

Основные типы цифровых термометров, применяемых в пищевой отрасли:

• термометры с погружными зондами из нержавеющей стали для жидких и полужидких сред;
• проникающие (игольчатые) зонды для вязких, пастообразных и твёрдых продуктов;
• термометры с термосопротивлениями (Pt100, Pt1000) для высокой точности и стабильности;
• термометры с термопарами для широкого диапазона температур и быстрого отклика;
• комбинированные приборы с возможностью подключения сменных зондов.

Бесконтактные инфракрасные термометры удобны для быстрой проверки поверхности и оборудования, однако для критических контрольных точек, связанных с безопасностью продукта, они не заменяют контактное измерение температуры в толще. Согласно принципам ХАССП, критический предел должен контролироваться в той точке, где опасность проявляется наиболее сильно — как правило, в центре продукта.

Время отклика зонда является важным параметром. Для жидкостей оно обычно составляет 5–15 секунд, для вязких сред — 20–60 секунд. При валидации процессов рекомендуется использовать зонды с малой тепловой инерцией, чтобы минимизировать погрешность, связанную с динамикой изменения температуры.

Для непрерывного мониторинга в реакторах и ёмкостях применяются стационарные датчики, установленные через гильзы или гигиенические присоединения. В этом случае цифровой вторичный прибор или контроллер отображает текущее значение и может передавать данные в систему регистрации. Переносные цифровые термометры используются для периодического контроля, проверки стационарных датчиков и измерений в точках, где постоянный монтаж нецелесообразен.

6. Требования к термометрам для пищевых сред

Термометр для пищевых сред должен удовлетворять комплексу метрологических, конструктивных и гигиенических требований. Несоблюдение любого из них снижает достоверность контроля температуры по ХАССП и может привести к несоответствию при проверках.

Основные требования:

• погрешность измерения не хуже ±0,5 °C в рабочем диапазоне (для ряда критических процессов предпочтительна ±0,2…±0,3 °C);
• материал зонда — нержавеющая сталь пищевых марок (AISI 304, 316L или аналоги), устойчивая к коррозии и моющим средствам;
• гладкая поверхность зонда без пор, трещин и трудноочищаемых зон;
• степень защиты корпуса и соединения зонда не ниже IP65, предпочтительно IP67 или выше для зон влажной уборки;
• возможность санитарной обработки без разборки или с быстрым демонтажем;
• наличие действующей поверки и внесение в Государственный реестр средств измерений (для приборов, используемых в официальном контроле);
• устойчивость к вибрации, перепадам температуры окружающей среды и возможным механическим воздействиям.

Диапазон измерений должен перекрывать все технологические режимы предприятия — от глубокой заморозки (ниже −18 °C) до пастеризации и варки (до +100…+150 °C и выше). Разрешающая способность дисплея 0,1 °C является стандартной и достаточной для большинства задач.

Гигиенический дизайн предполагает отсутствие резьбовых соединений в зоне контакта с продуктом, использование быстроразъёмных присоединений и возможность полной очистки. Зонд должен выдерживать многократную мойку щелочными и кислотными растворами, а также обработку дезинфектантами, применяемыми на предприятии.

Для стационарных датчиков, устанавливаемых в реакторах, важна совместимость с гильзами и возможность извлечения для поверки и обслуживания без остановки процесса. Толщина стенки гильзы и качество теплового контакта влияют на динамические характеристики системы измерения.

7. Практические рекомендации и типичные ошибки при измерениях

Даже качественный цифровой термометр не гарантирует достоверных результатов, если нарушена методика измерения. Ниже приведены основные рекомендации и распространённые ошибки.

Рекомендации по проведению измерений:

• перед началом работы проверяйте исправность прибора и состояние зонда;
• погружайте зонд на достаточную глубину (обычно не менее 5–10 диаметров зонда или до середины ёмкости);
• дождитесь стабилизации показаний (время зависит от вязкости продукта и инерционности зонда);
• измеряйте температуру в толще продукта, а не на поверхности;
• для крупных кусков мяса, птицы или рыбы вводите зонд в самую толстую часть, избегая костей и жировых прослоек;
• после каждого измерения очищайте и при необходимости дезинфицируйте зонд;
• регулярно сверяйте показания переносного термометра со стационарными датчиками;
• фиксируйте результаты в журнале или электронной системе сразу после измерения.

Типичные ошибки:

• измерение температуры воздуха в ёмкости вместо температуры продукта;
• недостаточная глубина погружения зонда;
• касание зондом стенок ёмкости или перемешивающего устройства;
• использование загрязнённого или повреждённого зонда;
• игнорирование времени установления показаний;
• применение инфракрасного термометра для оценки температуры в толще продукта;
• отсутствие поверки или просроченная поверка прибора;
• запись результатов «на глаз» без фактического измерения.

Особое внимание следует уделять измерениям при пастеризации и варке. Критический предел должен быть достигнут именно в наиболее холодной точке продукта. Если зонд установлен слишком близко к нагревательной рубашке, показания будут завышены, и реальная безопасность продукта окажется под угрозой. Валидация процесса с использованием нескольких датчиков позволяет выявить такие зоны и правильно выбрать точку постоянного контроля.

При охлаждении полупродуктов важно фиксировать не только конечную температуру, но и динамику снижения. Медленное охлаждение через зону +5…+60 °C создаёт риск размножения микроорганизмов. В таких случаях контроль температуры по ХАССП должен включать временной параметр.

8. Выбор и применение цифровых термометров для обеспечения соответствия требованиям ХАССП

Выбор термометра для пищевых сред должен основываться на анализе рисков конкретного производства. Сначала определяются критические контрольные точки и критические пределы, затем подбирается средство измерения, способное обеспечить необходимую точность и надёжность в этих точках.

Для переносных измерений удобны компактные цифровые термометры с одним или несколькими сменными зондами. Для стационарного контроля в реакторах и ёмкостях предпочтительны датчики с гигиеническим присоединением и вторичные приборы, поддерживающие регистрацию данных. Возможность передачи показаний в систему мониторинга упрощает документирование и анализ трендов.

При внедрении или модернизации системы контроля температуры рекомендуется:

• провести валидацию точек измерения;
• установить процедуру периодической проверки переносных термометров по эталону или стационарным датчикам;
• обучить персонал правильной технике измерений и действиям при отклонениях;
• включить требования к термометрам в спецификации на закупку и в договоры на техническое обслуживание;
• предусмотреть резервные приборы на случай выхода основного из строя.

Регулярная поверка и техническое обслуживание — обязательные элементы поддержания системы ХАССП в рабочем состоянии. Повреждённый или неоткалиброванный термометр может создавать ложное ощущение контроля, в то время как реальная температура продукта выходит за критические пределы.

Правильно подобранный и корректно применяемый цифровой термометр позволяет не только выполнять требования ТР ТС 021/2011 и принципов ХАССП, но и повышать стабильность технологических процессов, снижать потери от брака и обеспечивать прослеживаемость данных при проверках контролирующих органов.

Измерение температуры пищевых продуктов в ёмкости и измерение температуры в пищевом реакторе остаются одними из наиболее критичных операций на пищевом производстве. Использование современных цифровых термометров, соответствующих гигиеническим и метрологическим требованиям, создаёт надёжную основу для управления рисками и выпуска безопасной продукции.

Для стабильного соблюдения критических пределов и выполнения требований ХАССП на предприятии целесообразно купить цифровой термометр, подходящий по диапазону, точности и условиям эксплуатации. Актуальную цену и варианты комплектации можно уточнить у специалистов, которые помогут подобрать решение под конкретные задачи контроля температуры пищевых продуктов в ёмкости.

Материал подготовил технический директор НПП «КИПОФФ» Березин Александр Сергеевич