《機械指令》要求所有用(yong)于(yu)食(shi)品的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)設(she)(she)備都(dou)應保持衛(wei)生(sheng)(sheng)。其“設(she)(she)計和制(zhi)造必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)采取一(yi)(yi)種能(neng)夠(gou)(gou)避免任何(he)(he)感(gan)染(ran)、疾病或(huo)傳(chuan)染(ran)風險的(de)(de)(de)方(fang)式”。食(shi)品接觸材料(liao)必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)符合《框架法(fa)規》的(de)(de)(de)要求(詳見第(di)02a章)。所有接觸食(shi)品的(de)(de)(de)表面都(dou)必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)保持光滑,不(bu)(bu)存在(zai)可(ke)能(neng)隱藏(zang)有機物(wu)質的(de)(de)(de)隆起(qi)處或(huo)縫隙。設(she)(she)計本身(shen)必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)夠(gou)(gou)抑制(zhi)工藝過程(cheng)中(zhong)污垢的(de)(de)(de)積(ji)聚,同時使部件(jian)易于(yu)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)。對(dui)食(shi)品加(jia)工設(she)(she)備進(jin)行(xing)拆(chai)卸清(qing)(qing)潔(jie)(jie),可(ke)以最(zui)大(da)限(xian)度地對(dui)所有可(ke)能(neng)積(ji)聚工藝過程(cheng)污垢的(de)(de)(de)區(qu)域進(jin)行(xing)清(qing)(qing)潔(jie)(jie),但(dan)在(zai)無(wu)法(fa)拆(chai)卸(或(huo)不(bu)(bu)經濟)的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下,清(qing)(qing)潔(jie)(jie)系統(通常是(shi)(shi)CIP原位清(qing)(qing)洗(xi)(xi)系統)必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)夠(gou)(gou)在(zai)一(yi)(yi)定時間(jian)內(nei)徹底清(qing)(qing)除污垢。因(yin)此,無(wu)論(lun)是(shi)(shi)簡(jian)單的(de)(de)(de)托(tuo)盤底部還是(shi)(shi)在(zai)管(guan)道系統的(de)(de)(de)彎曲(qu)處,都(dou)不(bu)(bu)建(jian)議采用(yong)尖角設(she)(she)計。設(she)(she)備的(de)(de)(de)設(she)(she)計必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)夠(gou)(gou)最(zui)大(da)限(xian)度地降低(di)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)過程(cheng)中(zhong)有害微生(sheng)(sheng)物(wu)殘留的(de)(de)(de)風險以及被帶到下一(yi)(yi)個(ge)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)批(pi)次而造成污染(ran)的(de)(de)(de)風險。還有一(yi)(yi)些設(she)(she)備死角,如果(guo)不(bu)(bu)拆(chai)卸會(hui)很難清(qing)(qing)潔(jie)(jie)。例如傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)安裝在(zai)較長側臂管(guan)的(de)(de)(de)末(mo)端,尤其是(shi)(shi)垂(chui)直立于(yu)食(shi)品流上方(fang)的(de)(de)(de)情(qing)(qing)形。設(she)(she)備的(de)(de)(de)設(she)(she)計還必須(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)保證由(you)食(shi)品或(huo)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)而產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)任何(he)(he)液體都(dou)能(neng)從設(she)(she)備中(zhong)完全排凈。
圖3.1~圖3.16中(zhong)所用的(de)彩色(se)圖例在附錄(lu)D中(zhong)給出(從后文(wen)了解確切含義)。
兩塊(kuai)金屬板之間的(de)搭接會形(xing)成(cheng)臺階或隆起,從(cong)而(er)可(ke)能(neng)導致微生(sheng)物的(de)積(ji)聚(ju),而(er)且很難被(bei)洗(xi)滌劑(ji)液(ye)流(liu)去(qu)除(圖3.1)。
同樣(yang),采用外部(bu)填(tian)角焊的方式連接(jie)兩個同心管道時,會在管道內留下無法清(qing)潔的縫隙(xi)。而全(quan)熔透對接(jie)焊則是更佳(jia)的接(jie)頭方式(圖(tu)3.2)。
如果不銹(xiu)鋼管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(xiu)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,如果密封件伸入產(chan)品(pin)流,也會形成難(nan)以清潔的臺階(圖3.4)。解決方(fang)法(fa)和上(shang)面(mian)一(yi)樣,要將密封件安裝(zhuang)在一(yi)個精準定位的凹槽中,密封件應當與(yu)管道內表面(mian)齊平。
如果不(bu)想(xiang)在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼管道內壁留下(xia)(xia)不(bu)平之(zhi)處,為工藝過程中的(de)污(wu)垢留下(xia)(xia)藏(zang)身之(zhi)地,就一定要把法蘭(lan)接頭的(de)兩(liang)半(ban)(ban)對齊(圖(tu)3.5)。導向臺肩的(de)設計有助(zhu)于(yu)確保(bao)兩(liang)半(ban)(ban)法蘭(lan)的(de)完美(mei)對齊。
當然,最理想(xiang)的方式是使用焊接代替法蘭連接(圖3.6)。
螺(luo)栓(shuan)頭可(ke)能會(hui)形成(cheng)許多無(wu)法清理的縫隙,例如(ru)內六角螺(luo)栓(shuan)頭上的槽、墊圈下方位置、螺(luo)栓(shuan)桿上的螺(luo)紋等。使用帶有彈(dan)性體密封件的帶帽螺(luo)栓(shuan)或封閉(bi)螺(luo)栓(shuan)可(ke)以解決這(zhe)個問題(圖3.7)。如(ru)果能使用焊接螺(luo)柱來(lai)代替螺(luo)栓(shuan),則效果更佳(jia)(圖3.8)。
應避免尖(jian)角。歐(ou)洲(zhou)衛(wei)生設備設計組織(EHEDG)建議(yi),曲率半徑至少為(wei)3mm,最好為(wei)6mm(圖3.9)。
不銹鋼(gang)管道彎曲處也是(shi)同樣的(de)道理(li)(圖3.10)。
如果探頭(tou)或傳(chuan)感器與它要監測(ce)的(de)管道之間距(ju)離(li)過長,清潔劑將難以(yi)到達(圖3.11)。歐洲衛生設備設計組織建議(yi),為(wei)使CIP原位清洗系統能進行(xing)有效清潔,這種管道的(de)長度應(ying)小于等于其直徑的(de)1.5倍(bei)。
《機械指令》要(yao)求設備必須(xu)能夠自由排凈(jing)食(shi)品(pin)或清(qing)潔(jie)劑。為(wei)滿足這一要(yao)求,儲罐底部的坡(po)度設計非常(chang)重要(yao)(圖(tu)3.12)。
出于(yu)同樣的原因,兩條管道(dao)(dao)交叉時也要考慮合理的布(bu)局(圖3.13)。不銹鋼(gang)管道(dao)(dao)的排布(bu)方(fang)式應(ying)確保食(shi)品(pin)或清潔(jie)劑(ji)能夠從管道(dao)(dao)系統中排出。
泵的方向位置很(hen)重要,應確保停機時(shi)不會有產品或洗滌劑(ji)滯留(圖3.14)。
本不會與食(shi)品(pin)接觸(chu)的輔助設備有(you)時(shi)也會造(zao)成食(shi)品(pin)污染。比如攪拌(ban)機頭里的潤滑油或冷凝液可能會滴入食(shi)品(pin)中(圖3.15)。解決這(zhe)個(ge)問題的方法很簡單,只需一(yi)個(ge)“甩(shuai)油圈(quan)”和一(yi)個(ge)傾斜的防護罩,就(jiu)可以讓污染物遠(yuan)離食(shi)品(pin)。
密(mi)封件(jian),尤其是往(wang)復(fu)軸或旋轉(zhuan)軸周(zhou)圍的密(mi)封件(jian),可將微(wei)生物轉(zhuan)移到(dao)食品(pin)區(圖3.16)。
如圖,往(wang)復軸(zhou)可(ke)(ke)以攜帶微生物通過單個密封件。雙(shuang)層(ceng)密封也許可(ke)(ke)以解(jie)決這(zhe)個問(wen)題(ti),使用(yong)洗滌劑(ji)沖洗兩層(ceng)密封之間的空隙使之保持(chi)清潔。
歐(ou)洲(zhou)衛(wei)生設備設計(ji)組織(zhi)現已編制了(le)大約50個技(ji)術指(zhi)南,介紹了(le)如何(he)應用這些技(ji)術來(lai)實現設備的衛(wei)生設計(ji)。該組織(zhi)認為(wei)其(qi)第8號指(zhi)南“衛(wei)生設計(ji)原則”對食品(pin)安全(quan)至關重(zhong)要,因此在其(qi)網(wang)站上免費提供(gong)了(le)該文件。
衛(wei)(wei)生設計還(huan)具(ju)有(you)強大(da)的(de)(de)財(cai)務激勵作用,它(ta)不(bu)僅(jin)是一種好的(de)(de)做法,還(huan)具(ju)有(you)經濟優勢。2010年,慕尼黑(hei)工業大(da)學(xue)的(de)(de)安德烈亞斯·多(duo)納(na)(Andreas Dorner)在他(ta)的(de)(de)博士論(lun)文中(zhong)證明了設備衛(wei)(wei)生設計帶來的(de)(de)節約是可觀(guan)的(de)(de),很(hen)容易就(jiu)超(chao)過了設備初始成本中(zhong)的(de)(de)額外費用。
他對一(yi)個設(she)備模(mo)(mo)塊進(jin)行了研究,該模(mo)(mo)塊中的(de)閥門和(he)探頭存在(zai)設(she)計不良和(he)安裝不當的(de)問題(圖(tu)3.17)。圖(tu)3.17~圖(tu)3.19中,黃色(se)表示(shi)容易清(qing)潔(jie)的(de)區(qu)域,綠色(se)表示(shi)難以清(qing)潔(jie)的(de)區(qu)域。多納測(ce)定了進(jin)行一(yi)次推薦的(de)清(qing)潔(jie)程序需要花費的(de)時間。
然后(hou),他將原(yuan)設(she)(she)備設(she)(she)計(ji)與“最(zui)佳(jia)設(she)(she)計(ji)”進(jin)行了比較。最(zui)佳(jia)設(she)(she)計(ji)采(cai)用了衛生(sheng)設(she)(she)計(ji)的(de)原(yuan)則采(cai)用無縫隙接(jie)頭,采(cai)用平滑(hua)的(de)彎管,最(zui)大程度減少死角等(圖3.18)。最(zui)先(xian)進(jin)的(de)設(she)(she)計(ji)可以(yi)提(ti)高(gao)清(qing)潔效率。
(采用(yong)衛生設計后,CIP清潔時間縮短(duan)了76%)
在(zai)達到相(xiang)同清潔(jie)度(du)的(de)(de)前提下(xia),清潔(jie)這個“最先(xian)進”的(de)(de)設備(bei)模塊(kuai)所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)時(shi)(shi)間僅為舊模塊(kuai)清潔(jie)所(suo)(suo)(suo)需(xu)時(shi)(shi)間的(de)(de)1/4(圖3.19)。在(zai)食(shi)品生產很短的(de)(de)一(yi)段時(shi)(shi)間內,在(zai)洗滌劑、水、加熱它們所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)能(neng)量、廢(fei)水負擔和CIP原位(wei)清潔(jie)所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)停(ting)機(ji)時(shi)(shi)間等方面的(de)(de)節約,足以證明購買先(xian)進設備(bei)時(shi)(shi)多支出20%的(de)(de)額外費(fei)用是正確的(de)(de)。
值得注意的是(shi),除了食品(pin)加工(gong)設備的表面之外,還有許多表面可(ke)以將污染物,甚至它們(men)自身成分(fen)轉移到食品(pin)中。這些“產品(pin)接觸面”包(bao)括托盤(pan)、工(gong)廠(chang)的工(gong)作臺面、商(shang)店(dian)的展示(shi)臺面、傳送帶、包(bao)裝(zhuang)材料(上面可(ke)能有油墨、涂料和(he)黏合劑(ji))、罐車(che)等。
還有(you)一些表面(mian),上(shang)面(mian)的(de)(de)污染物(可(ke)能(neng)在冷凝液中)可(ke)能(neng)會滴到未覆蓋的(de)(de)食物上(shang),甚至(zhi)表面(mian)上(shang)的(de)(de)非工藝污染物由于清潔時不小(xiao)心會轉移到食品中(圖(tu)3.20)。