《機(ji)(ji)械指令》要求(qiu)所(suo)有用(yong)于(yu)食(shi)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)設(she)備都(dou)(dou)應(ying)保(bao)持衛(wei)生。其(qi)“設(she)計(ji)(ji)和制造必(bi)須(xu)采(cai)取一種能(neng)夠避免(mian)任何感染(ran)(ran)、疾(ji)病或傳(chuan)染(ran)(ran)風(feng)險的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)”。食(shi)品接(jie)(jie)觸(chu)材(cai)料必(bi)須(xu)符(fu)合(he)《框架(jia)法規》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(詳見第(di)02a章)。所(suo)有接(jie)(jie)觸(chu)食(shi)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面都(dou)(dou)必(bi)須(xu)保(bao)持光滑,不(bu)存在(zai)可能(neng)隱(yin)藏有機(ji)(ji)物(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隆起處或縫隙。設(she)計(ji)(ji)本(ben)身必(bi)須(xu)能(neng)夠抑(yi)制工(gong)藝過程中污(wu)垢(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積(ji)聚,同時(shi)使(shi)部件易(yi)于(yu)清潔。對(dui)食(shi)品加工(gong)設(she)備進(jin)(jin)行拆卸(xie)清潔,可以(yi)最大限(xian)度(du)地(di)對(dui)所(suo)有可能(neng)積(ji)聚工(gong)藝過程污(wu)垢(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域進(jin)(jin)行清潔,但在(zai)無法拆卸(xie)(或不(bu)經濟)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia),清潔系統(通常是CIP原位清洗系統)必(bi)須(xu)能(neng)夠在(zai)一定時(shi)間(jian)內徹底清除污(wu)垢(gou)(gou)。因此,無論是簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)托盤底部還是在(zai)管道系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎曲(qu)處,都(dou)(dou)不(bu)建議采(cai)用(yong)尖角設(she)計(ji)(ji)。設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)必(bi)須(xu)能(neng)夠最大限(xian)度(du)地(di)降低(di)清洗過程中有害微(wei)生物(wu)殘留(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險以(yi)及被帶到下(xia)一個生產(chan)批次(ci)而造成(cheng)污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險。還有一些設(she)備死(si)角,如(ru)果不(bu)拆卸(xie)會很難(nan)清潔。例如(ru)傳(chuan)感器(qi)安裝在(zai)較長側臂管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)末端,尤其(qi)是垂直立于(yu)食(shi)品流上方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情形。設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)還必(bi)須(xu)保(bao)證由食(shi)品或清洗而產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任何液體都(dou)(dou)能(neng)從設(she)備中完全排(pai)凈。
圖3.1~圖3.16中(zhong)所用的(de)彩(cai)色圖例在附(fu)錄D中(zhong)給出(chu)(從后文了解確切(qie)含義)。
兩塊金屬(shu)板之間的(de)搭接會形成(cheng)臺(tai)階(jie)或隆起,從而可能導致(zhi)微生物的(de)積聚,而且很難(nan)被(bei)洗滌劑液(ye)流去除(圖3.1)。
同樣,采(cai)用外部填角焊(han)的方式(shi)(shi)連接兩個同心管道時(shi),會在(zai)管道內留(liu)下無法清潔(jie)的縫隙。而(er)全熔透對接焊(han)則是更佳的接頭方式(shi)(shi)(圖3.2)。
如果不銹(xiu)鋼管(guan)道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)封件伸(shen)入(ru)產品流,也會(hui)形(xing)成(cheng)難以清潔的(de)臺階(圖(tu)3.4)。解(jie)決方法和(he)上面一(yi)樣,要(yao)將(jiang)密(mi)封件安裝在(zai)一(yi)個(ge)精準定位的(de)凹槽(cao)中(zhong),密(mi)封件應當與(yu)管道內表面齊平。
如(ru)果(guo)不想在不銹鋼(gang)管道內壁留下不平之處,為工(gong)藝(yi)過程中(zhong)的污垢(gou)留下藏身之地,就一定要把法(fa)(fa)蘭接頭(tou)的兩(liang)半對齊(圖3.5)。導向臺肩的設計有助于確保兩(liang)半法(fa)(fa)蘭的完美對齊。
當然(ran),最理想的方(fang)式是使用焊接代替法(fa)蘭(lan)連(lian)接(圖3.6)。
螺(luo)栓(shuan)頭可能會形成許多(duo)無法清理的(de)(de)縫隙,例如(ru)(ru)內六角螺(luo)栓(shuan)頭上的(de)(de)槽、墊圈下方位置、螺(luo)栓(shuan)桿上的(de)(de)螺(luo)紋等(deng)。使(shi)用(yong)帶(dai)有(you)彈(dan)性體密(mi)封(feng)件(jian)的(de)(de)帶(dai)帽螺(luo)栓(shuan)或(huo)封(feng)閉螺(luo)栓(shuan)可以解決這個問(wen)題(圖3.7)。如(ru)(ru)果(guo)能使(shi)用(yong)焊接螺(luo)柱(zhu)來代替螺(luo)栓(shuan),則效果(guo)更佳(圖3.8)。
應避免(mian)尖角。歐洲衛生(sheng)設備設計組織(EHEDG)建議,曲率半徑至少為(wei)3mm,最好(hao)為(wei)6mm(圖3.9)。
不銹鋼管(guan)道彎曲處也(ye)是同(tong)樣(yang)的道理(圖3.10)。
如(ru)果(guo)探頭或傳感器與它要(yao)監測的管(guan)道之(zhi)間距離過長,清潔劑將難以到達(圖3.11)。歐洲(zhou)衛生設備(bei)設計組織建議,為使CIP原(yuan)位清洗系統(tong)能(neng)進行有效清潔,這種管(guan)道的長度應(ying)小于等(deng)于其直徑的1.5倍。
《機械指令》要求設(she)備必須能夠自由排凈食品或清潔(jie)劑(ji)。為滿(man)足這(zhe)一要求,儲罐底部的坡度設(she)計非常重要(圖3.12)。
出于(yu)同樣的(de)原因,兩條管道(dao)交叉時也(ye)要考慮合理的(de)布局(ju)(圖3.13)。不銹鋼管道(dao)的(de)排布方式應確(que)保(bao)食品或清潔(jie)劑能夠從管道(dao)系統中排出。
泵的方(fang)向(xiang)位(wei)置很重要,應確保停機時(shi)不會有產品或洗滌(di)劑滯留(圖3.14)。
本不會與(yu)食(shi)(shi)品接觸的(de)(de)(de)輔助(zhu)設備有(you)時也會造(zao)成(cheng)食(shi)(shi)品污染(ran)。比(bi)如攪拌(ban)機頭(tou)里的(de)(de)(de)潤滑油或冷凝(ning)液可能會滴(di)入(ru)食(shi)(shi)品中(圖3.15)。解決這個問題的(de)(de)(de)方(fang)法很簡(jian)單(dan),只需一個“甩油圈”和一個傾斜(xie)的(de)(de)(de)防護罩,就可以讓污染(ran)物遠(yuan)離食(shi)(shi)品。
密封(feng)件(jian),尤其是往復軸(zhou)或旋轉(zhuan)軸(zhou)周(zhou)圍的密封(feng)件(jian),可將微生物轉(zhuan)移(yi)到食品區(圖3.16)。
如圖,往復軸可以攜帶微生物通(tong)過單個密封(feng)(feng)件。雙(shuang)層密封(feng)(feng)也(ye)許可以解決這(zhe)個問題,使用洗滌劑沖(chong)洗兩層密封(feng)(feng)之間的(de)空(kong)隙使之保持清潔。
歐洲衛生設(she)備設(she)計(ji)組(zu)織現已編制了(le)大(da)約50個(ge)技(ji)術指(zhi)南(nan),介紹了(le)如何應用這些技(ji)術來實(shi)現設(she)備的衛生設(she)計(ji)。該組(zu)織認為其第8號(hao)指(zhi)南(nan)“衛生設(she)計(ji)原則”對食(shi)品安全至關重要,因此(ci)在(zai)其網站(zhan)上(shang)免費提(ti)供了(le)該文件。
衛(wei)生(sheng)設(she)(she)計還具有強大(da)的(de)(de)財務激勵(li)作(zuo)用,它不僅是一種好的(de)(de)做法,還具有經濟(ji)優勢。2010年,慕(mu)尼(ni)黑(hei)工業大(da)學(xue)的(de)(de)安(an)德烈(lie)亞斯·多納(Andreas Dorner)在他(ta)的(de)(de)博(bo)士論(lun)文中(zhong)證明了(le)設(she)(she)備衛(wei)生(sheng)設(she)(she)計帶來(lai)的(de)(de)節約是可觀的(de)(de),很容易就超過(guo)了(le)設(she)(she)備初始(shi)成本中(zhong)的(de)(de)額(e)外費用。
他對一個設備模塊進行了(le)研(yan)究,該模塊中的(de)(de)(de)(de)閥門(men)和(he)探(tan)頭存(cun)在設計不良和(he)安裝不當的(de)(de)(de)(de)問題(圖3.17)。圖3.17~圖3.19中,黃色表示容易清潔(jie)的(de)(de)(de)(de)區域,綠色表示難以清潔(jie)的(de)(de)(de)(de)區域。多納測定了(le)進行一次(ci)推薦的(de)(de)(de)(de)清潔(jie)程序需要花費的(de)(de)(de)(de)時(shi)間。
然后,他(ta)將原設(she)(she)(she)備設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)與(yu)“最佳(jia)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)”進(jin)行了比(bi)較。最佳(jia)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了衛生設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)原則采(cai)(cai)用(yong)(yong)無縫隙接頭,采(cai)(cai)用(yong)(yong)平(ping)滑(hua)的(de)彎管,最大程度減少(shao)死角等(圖(tu)3.18)。最先進(jin)的(de)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)可(ke)以(yi)提(ti)高清潔效率。
(采用衛生設(she)計后(hou),CIP清潔時間縮(suo)短了76%)
在(zai)達到相同(tong)清(qing)潔度的(de)前提(ti)下,清(qing)潔這個“最先(xian)進(jin)”的(de)設備模塊所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間僅為舊(jiu)模塊清(qing)潔所(suo)需(xu)時(shi)間的(de)1/4(圖3.19)。在(zai)食品生產很(hen)短的(de)一(yi)段時(shi)間內,在(zai)洗滌劑(ji)、水、加熱它(ta)們所(suo)需(xu)的(de)能量、廢(fei)水負(fu)擔和CIP原位清(qing)潔所(suo)需(xu)的(de)停機時(shi)間等方(fang)面的(de)節約,足以證明購買先(xian)進(jin)設備時(shi)多支出(chu)20%的(de)額外(wai)費(fei)用(yong)是正確的(de)。
值得注意的(de)(de)是,除了(le)食品加(jia)工設備(bei)的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)之外,還有(you)許多表面(mian)(mian)(mian)可以將(jiang)污染物,甚(shen)至它們自(zi)身(shen)成分(fen)轉移到食品中(zhong)。這些“產品接觸(chu)面(mian)(mian)(mian)”包(bao)括托盤(pan)、工廠的(de)(de)工作臺面(mian)(mian)(mian)、商店(dian)的(de)(de)展示臺面(mian)(mian)(mian)、傳送帶、包(bao)裝材料(上面(mian)(mian)(mian)可能有(you)油墨、涂料和(he)黏(nian)合劑)、罐車等。
還有一些表(biao)面(mian),上(shang)(shang)面(mian)的污染物(wu)(可能在冷(leng)凝液中(zhong))可能會滴(di)到未覆蓋的食物(wu)上(shang)(shang),甚至表(biao)面(mian)上(shang)(shang)的非(fei)工藝污染物(wu)由于清潔時不小(xiao)心會轉移(yi)到食品中(zhong)(圖3.20)。