Mniejsze koszty mycia urządzeń udojowych
Sól kuchenna i woda z kranu mogą być metodą na obniżenie kosztów mycia urządzeń udojowych. Według zespołu inżynierów z Uniwersytetu Penn State, taka metoda mycia urządzeń udojowych na fermach bydła mlecznego może również obniżyć jego koszt i zmniejszyć czas tego procesu.
„Zwykliśmy stosować bardzo ostre środki chemiczne w systemach mycia bazujących na kwasach i zasadach”, wskazuje Robert Graves, emerytowany profesor inżynierii rolniczej i biologicznej. „Chcemy ograniczyć ryzyka dla ludzi wynikające ze stosowania takiej technologii”. Naukowcy badali skuteczność pierwszych trzech cykli procesu mycia „Cleaning-in-Place” (CIP, płukanie ciepłą wodą, zasadowy środek myjący i kwasowy środek płuczący) z użyciem wody elektrolizowanej oksydującej (woda EO) w zamian ostrych środków chemicznych, zwykle stosowanych w preparatach opartych na kwasach i zasadach.
Woda EO to produkt zawierający elektrolizowaną wodę kranową z solą kuchenną (NaCl). W procesie elektrolizy strumień prądu elektrycznego przechodzi przez płyn rozbijając wodę i sól na mniejsze komponenty: jon wodorowy i jon wodorotlenkowy w wodzie oraz jony sodu i chloru w soli. Dwie elektrody – dodatnia i ujemna - umieszcza się w wodzie rozdzielając w roztworze jony z ładunkiem dodatnim od tych naładowanych ujemnie, w efekcie czego woda kwaśna wypływa oddzielnie od zasadowej.
Połączenie jonów chloru i wodoru daje kwas podchlorawy w wodzie kwaśnej (przy pH około 2,7), a kombinacja jonów wodorotlenkowych i sodu prowadzi do powstania wodorotlenku sodu w wodzie zasadowej (o pH około 11,5). Te związki chemiczne zapewniają działanie myjące i czyszczące, przy czym sam roztwór składa się w przeważającej mierze z wody.
Metoda CIP jest na wielu farmach stosowana do mycia rur, którymi przepływa zdojone mleko. Składają się na nią cztery etapy: w pierwszym stosuje się płukanie ciepła wodą, które usuwa większość z pozostałego w rurach mleka. W drugim etapie płukanie zasadowe ma za zadanie usunąć osady lipidowe, białkowe i inne organiczne. Trzeci etap to płukanie kwaśne, które eliminuje związki mineralne i spowalnia wzrost mikroorganizmów. Czwarty krok to płukanie dezynfekujące, wykonywane tuż przed kolejnym cyklem dojenia.
Badacze stwierdzili, że stosowanie wody EO jest równie skuteczne, jak tradycyjnie używane preparaty chemiczne, które przy kontakcie ze skórą lub spożyciu mogą być szkodliwe dla człowieka. Naukowcy skonstruowali próbny system dojenia wykorzystując rurociąg ze stali nierdzewnej. Przed rozpoczęciem testów zabrudzili go, aby odzwierciedlić sytuacje mającą miejsce na farmie przez przystąpieniem do mycia urządzeń udojowych. Przez rurociąg przepuszczono mleko i poczekano, aż osad wyschnie. Czynność powtórzono łącznie pięć razy. Następnie uruchomiono pierwsze trzy cykle w procesie CIP zatrzymując procedurę kilka razy w ciągu cyklu, aby oznaczyć ilość pozostałości w wyjmowanych częściach rurociągu. Każdą część zważono przed zabrudzeniem i po nim, dla porównania. Stwierdzono, ze ponad 90% osadów zostało usunięte przez samo tylko płukanie ciepłą wodą. Wyniki badania opublikowano w ostatnim numerze czasopisma Journal of Food Engineering.
Badacze jako pierwsi zbudowali model matematyczny dla każdego z etapów metody CIP używając wody EO i oznaczając ilość usuwanych osadów w skali czasowej. Odnotowano, że na każdym z etapów skuteczne wyczyszczenie systemu udojowego wymaga mniej czasu, niż się zaleca. Po upływie określonego czasu proces płukania przestaje usuwać osady. Badacze zalecają skrócenie czasu płukania ciepłą wodą o 20 s, pukania roztworem zasadowym o 7 min, a kwasowym o 4 min. W ten sposób skraca się cały cykl o 55% utrzymując mniej więcej tę samą skuteczność procesu.
Stosowanie wody EO, bez uwzględnienia kosztów zakupu urządzenia do jej generowania, w połączeniu ze skrócenie cyklu generuje oszczędność na procesie mycia rzędu 30-40%. Obniżenie kosztów to w dużej mierze efekt skrócenia całej procedury mycia, co oznacza również zmniejszenie ilości płynu myjącego wymagającego podgrzewania oraz obniżenie kosztów wytwarzania środków chemicznych. Choć samo urządzenie może być w chwili obecnej drogie dla mniejszych farm, naukowcy są zdania, że ta technologia stanie się w niedalekiej przyszłości dostępna dla szerszego grona producentów bydła, gdyż coraz więcej producentów w nią inwestuje. „Woda EO to tak naprawdę środek myjący i dezynfekujący”, wyjaśnia Ali Demirci, profesor inżynierii rolniczej i biologicznej. „Metodą EO można odkażać mięso, ryby, owoce i warzywa”. Woda EO pozwala również ograniczyć zagrożenia dla środowiska naturalnego wynikające w wycieków środków chemicznych podczas transportu i przechowywania. W zamian można wytwarzać wodę EO na farmach eliminując konieczność transportu i magazynowania.
