《機械指令》要(yao)求所(suo)有(you)(you)用于(yu)食品(pin)(pin)(pin)的機器設(she)(she)備(bei)都(dou)(dou)(dou)應(ying)保(bao)(bao)持(chi)衛生。其“設(she)(she)計(ji)和制(zhi)造必(bi)(bi)須(xu)(xu)采取一種能(neng)(neng)(neng)夠避免任(ren)何感(gan)染(ran)、疾病或(huo)傳染(ran)風(feng)險(xian)的方式”。食品(pin)(pin)(pin)接觸材料必(bi)(bi)須(xu)(xu)符合《框架法規》的要(yao)求(詳見第02a章)。所(suo)有(you)(you)接觸食品(pin)(pin)(pin)的表面都(dou)(dou)(dou)必(bi)(bi)須(xu)(xu)保(bao)(bao)持(chi)光滑,不存在可能(neng)(neng)(neng)隱藏有(you)(you)機物(wu)(wu)質(zhi)的隆起處(chu)或(huo)縫隙。設(she)(she)計(ji)本身必(bi)(bi)須(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)夠抑制(zhi)工(gong)藝(yi)過(guo)程中污(wu)垢的積聚,同時(shi)使部件易于(yu)清(qing)(qing)潔(jie)。對食品(pin)(pin)(pin)加工(gong)設(she)(she)備(bei)進行拆(chai)卸清(qing)(qing)潔(jie),可以最大限度地對所(suo)有(you)(you)可能(neng)(neng)(neng)積聚工(gong)藝(yi)過(guo)程污(wu)垢的區域進行清(qing)(qing)潔(jie),但(dan)在無法拆(chai)卸(或(huo)不經濟)的情(qing)(qing)況下(xia),清(qing)(qing)潔(jie)系統(通(tong)常(chang)是CIP原位清(qing)(qing)洗系統)必(bi)(bi)須(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)夠在一定時(shi)間內徹(che)底清(qing)(qing)除(chu)污(wu)垢。因(yin)此,無論是簡單的托(tuo)盤(pan)底部還(huan)是在管道系統的彎曲處(chu),都(dou)(dou)(dou)不建議采用尖角設(she)(she)計(ji)。設(she)(she)備(bei)的設(she)(she)計(ji)必(bi)(bi)須(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)夠最大限度地降低(di)清(qing)(qing)洗過(guo)程中有(you)(you)害微生物(wu)(wu)殘(can)留的風(feng)險(xian)以及被帶到下(xia)一個生產批次而造成污(wu)染(ran)的風(feng)險(xian)。還(huan)有(you)(you)一些設(she)(she)備(bei)死角,如(ru)果不拆(chai)卸會很(hen)難(nan)清(qing)(qing)潔(jie)。例如(ru)傳感(gan)器安(an)裝(zhuang)在較長側臂管的末端(duan),尤其是垂(chui)直立于(yu)食品(pin)(pin)(pin)流上方的情(qing)(qing)形。設(she)(she)備(bei)的設(she)(she)計(ji)還(huan)必(bi)(bi)須(xu)(xu)保(bao)(bao)證由食品(pin)(pin)(pin)或(huo)清(qing)(qing)洗而產生的任(ren)何液體(ti)都(dou)(dou)(dou)能(neng)(neng)(neng)從設(she)(she)備(bei)中完全(quan)排凈。
圖(tu)3.1~圖(tu)3.16中(zhong)所用的彩色圖(tu)例在附錄D中(zhong)給(gei)出(從后文了(le)解確切含義)。
兩塊(kuai)金屬(shu)板(ban)之間(jian)的搭接會形成(cheng)臺階或隆起,從(cong)而可能導致微生(sheng)物的積聚,而且很難被洗滌(di)劑液流(liu)去(qu)除(圖3.1)。
同(tong)樣,采用外(wai)部填角焊(han)的方式連接兩個(ge)同(tong)心管道(dao)時(shi),會(hui)在(zai)管道(dao)內留下(xia)無法清(qing)潔的縫隙。而全熔透對接焊(han)則是更(geng)佳的接頭方式(圖3.2)。
如果不(bu)銹鋼管道(dao)連接法蘭之間的彈性體密封件從不銹鋼管道內壁處縮回,也會留下無法清潔的縫隙(圖3.3)。正確的做法是將密封件安裝在一個合適的凹槽中,連接后的不銹鋼管達到工作溫度時,彈性體密封件受熱膨脹,其內表面與管道內壁齊平。
同樣,如果密(mi)封件(jian)伸(shen)入產品流,也(ye)會形成難以清潔(jie)的(de)臺階(圖3.4)。解決方法和上(shang)面一(yi)樣,要將密(mi)封件(jian)安(an)裝在(zai)一(yi)個精準定(ding)位(wei)的(de)凹槽中,密(mi)封件(jian)應當與管道內表面齊(qi)平。
如(ru)果不(bu)想(xiang)在不(bu)銹鋼(gang)管道內(nei)壁留(liu)下不(bu)平之(zhi)處(chu),為工(gong)藝過程中(zhong)的(de)污垢留(liu)下藏身(shen)之(zhi)地,就(jiu)一定要把法蘭接頭的(de)兩半(ban)對(dui)(dui)齊(qi)(圖3.5)。導向臺肩的(de)設(she)計(ji)有助(zhu)于確保(bao)兩半(ban)法蘭的(de)完美對(dui)(dui)齊(qi)。
當然,最理想的方式是使(shi)用焊接(jie)代替法蘭連(lian)接(jie)(圖(tu)3.6)。
螺栓頭可(ke)能會形成(cheng)許多無(wu)法清理的縫隙(xi),例如內六角螺栓頭上的槽(cao)、墊圈下方位(wei)置、螺栓桿上的螺紋等。使用帶(dai)有彈性體密封件(jian)的帶(dai)帽螺栓或(huo)封閉(bi)螺栓可(ke)以(yi)解決這個問題(圖3.7)。如果能使用焊接螺柱(zhu)來代(dai)替螺栓,則(ze)效(xiao)果更佳(jia)(圖3.8)。
應避免尖(jian)角。歐洲衛生設(she)備設(she)計(ji)組織(EHEDG)建議,曲率半徑至少為3mm,最好為6mm(圖3.9)。
不銹(xiu)鋼管道(dao)彎曲(qu)處也是同樣(yang)的道(dao)理(圖3.10)。
如果探頭(tou)或傳感(gan)器(qi)與它要監測的管道(dao)之(zhi)間距離過長,清潔劑將難以到達(圖3.11)。歐洲衛(wei)生設備設計組(zu)織建議(yi),為使CIP原位清洗系統能進(jin)行有效清潔,這種管道(dao)的長度應小(xiao)于等于其直徑的1.5倍。
《機(ji)械指令》要求(qiu)設(she)備必須能夠自(zi)由(you)排凈食品或(huo)清潔劑。為滿足這一要求(qiu),儲罐(guan)底部的坡度設(she)計非常(chang)重要(圖(tu)3.12)。
出(chu)于同(tong)樣的(de)原因,兩條(tiao)管道交叉時也要考慮合理的(de)布局(圖3.13)。不銹鋼管道的(de)排(pai)布方式應(ying)確保食品(pin)或清潔(jie)劑能夠(gou)從管道系統中(zhong)排(pai)出(chu)。
泵的方向(xiang)位置很(hen)重要(yao),應(ying)確保停機時不會有產品或洗滌(di)劑滯留(圖(tu)3.14)。
本(ben)不會(hui)與食(shi)品(pin)接觸(chu)的(de)輔助設備有(you)時也會(hui)造(zao)成食(shi)品(pin)污染。比如攪(jiao)拌機頭(tou)里的(de)潤滑油(you)或冷凝液可能會(hui)滴入食(shi)品(pin)中(圖3.15)。解決這(zhe)個(ge)(ge)問題的(de)方法(fa)很簡(jian)單,只(zhi)需一(yi)個(ge)(ge)“甩油(you)圈(quan)”和一(yi)個(ge)(ge)傾斜的(de)防護罩,就可以讓(rang)污染物遠離(li)食(shi)品(pin)。
密封(feng)件(jian),尤其是往復軸(zhou)或旋轉(zhuan)軸(zhou)周圍(wei)的密封(feng)件(jian),可將微生物轉(zhuan)移(yi)到(dao)食品區(圖3.16)。
如圖(tu),往復軸可(ke)以攜帶微生物通過單(dan)個密封件。雙(shuang)層(ceng)(ceng)密封也許可(ke)以解決這個問(wen)題,使(shi)(shi)用洗(xi)滌劑(ji)沖洗(xi)兩(liang)層(ceng)(ceng)密封之間(jian)的空隙使(shi)(shi)之保持(chi)清潔。
歐洲(zhou)衛(wei)生設備設計組(zu)織現已編制了大約50個技術(shu)指(zhi)南,介紹了如何應(ying)用這些(xie)技術(shu)來實現設備的(de)衛(wei)生設計。該(gai)組(zu)織認為其(qi)第8號(hao)指(zhi)南“衛(wei)生設計原(yuan)則”對食(shi)品(pin)安(an)全至(zhi)關重要,因此在其(qi)網站上(shang)免費提供了該(gai)文件。
衛(wei)生(sheng)設計還具有強大的(de)財務(wu)激勵(li)作(zuo)用,它(ta)不僅是一種好(hao)的(de)做法,還具有經濟優勢(shi)。2010年,慕(mu)尼黑工業大學的(de)安德烈(lie)亞斯·多納(Andreas Dorner)在他的(de)博士論文中(zhong)證明了(le)設備(bei)衛(wei)生(sheng)設計帶來的(de)節約是可觀的(de),很容易就超過了(le)設備(bei)初始成本中(zhong)的(de)額外費(fei)用。
他對一個設備模塊(kuai)進行了研究,該模塊(kuai)中(zhong)的(de)閥門和探頭存在設計(ji)不良和安裝不當的(de)問題(圖3.17)。圖3.17~圖3.19中(zhong),黃色表示(shi)容易清潔(jie)的(de)區域(yu),綠色表示(shi)難以(yi)清潔(jie)的(de)區域(yu)。多納測定了進行一次推薦的(de)清潔(jie)程(cheng)序需要花費的(de)時(shi)間。
然后,他將(jiang)原設備設計(ji)(ji)與“最(zui)(zui)(zui)佳(jia)設計(ji)(ji)”進行了(le)比較。最(zui)(zui)(zui)佳(jia)設計(ji)(ji)采用了(le)衛生(sheng)設計(ji)(ji)的(de)原則采用無縫(feng)隙接頭,采用平滑的(de)彎管,最(zui)(zui)(zui)大程(cheng)度(du)減少(shao)死角等(deng)(圖3.18)。最(zui)(zui)(zui)先進的(de)設計(ji)(ji)可以提高清(qing)潔(jie)效率。
(采用衛生設計后,CIP清(qing)潔(jie)時間縮(suo)短了76%)
在(zai)達到相同(tong)清(qing)潔度的前提下,清(qing)潔這個“最先進(jin)”的設備模塊所(suo)需(xu)的時(shi)(shi)間僅為舊模塊清(qing)潔所(suo)需(xu)時(shi)(shi)間的1/4(圖3.19)。在(zai)食品(pin)生產很短的一段時(shi)(shi)間內(nei),在(zai)洗滌(di)劑、水、加熱它(ta)們所(suo)需(xu)的能量、廢水負(fu)擔(dan)和(he)CIP原位清(qing)潔所(suo)需(xu)的停(ting)機時(shi)(shi)間等方(fang)面(mian)的節約,足以證(zheng)明購買先進(jin)設備時(shi)(shi)多支(zhi)出20%的額外費(fei)用是正(zheng)確的。
值得注意(yi)的(de)是,除了食(shi)品加工(gong)(gong)設備的(de)表(biao)面(mian)之(zhi)外,還有(you)許多表(biao)面(mian)可以將污染物(wu),甚至它們自(zi)身成分轉移到食(shi)品中。這(zhe)些(xie)“產品接觸面(mian)”包括托盤、工(gong)(gong)廠(chang)的(de)工(gong)(gong)作臺面(mian)、商店的(de)展示臺面(mian)、傳送(song)帶、包裝材料(liao)(上面(mian)可能有(you)油(you)墨、涂料(liao)和(he)黏合劑)、罐車等。
還有一(yi)些(xie)表(biao)面,上(shang)面的(de)污(wu)染(ran)(ran)物(可能(neng)(neng)在冷凝液中(zhong))可能(neng)(neng)會(hui)滴到(dao)(dao)未覆(fu)蓋的(de)食(shi)(shi)物上(shang),甚(shen)至(zhi)表(biao)面上(shang)的(de)非工(gong)藝(yi)污(wu)染(ran)(ran)物由(you)于(yu)清潔(jie)時不(bu)小(xiao)心會(hui)轉移(yi)到(dao)(dao)食(shi)(shi)品(pin)中(zhong)(圖3.20)。