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液体乳制品设备卫生设计、装置与利用实际2023-07-13

使用卫生设计合格的乳品出产设备是出产安全食品的根基保险。国内食品机械卫生要求的重要尺度佑锥机械安全机械设备的卫生要求》（GB 19891—2005)和《乳品设备安全卫生》（GB 12703—1989)。其中乳品设备卫生方面最具针对性的国度尺度GB 12703—1989颁布已有30余年，对于不休推陈出新的乳品设备卫生设计领导时效性不强，对液体乳品设备设计不足多维度全流程领导和规范。欧盟律例中设备卫生设计准则中最沉要的一条就是机械指令2006/42/EC，该指令要求所有在欧盟销售的设备必须强造性切合这些根基尺度。除当局组织的强造性尺度表，欧洲还有多家非当局组织，如欧洲卫生工程设计组织（European Hygienic Engineering&Design Group,EHEDG）和德国机械设备造作业结合会（Verband Deutscher Maschinen-und Anlagenbau,VDMA）等，也推出了设备卫生设计方面的规范。EHEDG是一个由设备加工造作商、食品企业、大学、钻研机构和公共卫生部门组成的联盟，成立于1989年，旨在推进食品加工和包装过程中的卫生。EHEDG在从前30年中提出了55份关于卫生设计准则的指南，从根基准则到与特定机械有关的准则。梦想的设备卫生要求应该在设备的设计阶段被思考进去，从长远来看，遵守卫生设计要求能够耽搁设备的使用寿命，削减守护次数，从而降低出产成本。本文综述了中国和欧洲乳品设备的卫生设计尺度的最佳实际，结合乳品出产企业利用现实，确保新产线、新设备的设计和装置阶段满足卫生要求，为预防质量变乱提供参考。

1 液体乳制品设备材质的设计要求

1.1 设备不锈钢资料选择

与产品接触的资料要具备足够强度的同时，还要在宽泛的温度领域内可能占有合理的使用寿命，无传染，耐侵蚀和耐磨损，易于洗濯和可能成型，不与食品原料、半制品、制品产生化学反映，确保食品和环境不产生二次传染。在现有的资猜中不锈钢通常满足这些所有要求，同时成本可控。凭据乳品工厂设备材质选择实际情况，推荐不锈钢的选择准则如下。

(1）管路、泵、阀门蹬纂产品直接接触部位的表表资料应为316(L）或304(L）不锈钢。

(2）罐体通常选择304(L）不锈钢，在乳品工厂正�；肪城疤嵯�，304、304L不锈钢可能满足卫生、强度、耐侵蚀性、成形性和焊接性等方面的要求。

(3)UHT、杀菌机无菌罐、灌装机或与含氯消毒剂设备、内部接触产品的部门为316L不锈钢，316L不锈钢拥有更高的耐侵蚀性。

(4）不容使用303不锈钢。

1.2 设备表表质量情况

设备的表表情况是决定污垢和设备表表结合力的沉要成分，设备表表的粗糙度将严沉影响到洗濯成效，因而在乳品设备卫生设计时，表表粗糙度是一项沉要节造指标。粗糙的表表会随着功夫的推移和磨损使清洁变得越发难题，不锈钢的划痕可能成为微生物的隐匿点，如嗜热芽孢、单增李斯特氏菌等微生物容易在设备上形成生物膜，这些生物膜对冲刷和清洁法式拥有高度的抗性。《乳品设备安全卫生》（GB 12073—1989）中要求不锈钢板、管的产品接触表表的粗糙度Ra值不得大于1.6μm。目前欧洲对表表粗糙度提出了更高的要求，凭据EHEDG和德国DIN11850尺度，同时结合乳品工厂的利用实际，不锈钢表表粗糙度推荐如下。

(1）设备的内表表表不得有油污、划痕、凹陷、锈斑等缺点，内表表粗糙度Ra<0.8?m。

(2）无菌管路内壁电抛光，表表粗糙度Ra≤0.4?m。

(3）与产品直接接触的阀门部件的表表粗糙度Ra<1μm，这不仅是为了方便清洁，并且也是为了对通过阀门的流体施加最幼的摩擦。

(4）乳品工厂实际中发现含氯成分在酸性前提下对不锈钢的侵蚀更为敏感，因而酸性产品设备内表表粗糙杜爪满足更为严格的要求Ra≤0.4μm。

1.3 不锈钢的侵蚀和预防

很多食品含有氯化物，氯离子拥有对氧化�；つぴ斐刹棵盼Ｏ盏哪芰�，容易出现部门侵蚀，如坑点侵蚀、缝隙侵蚀、应力开裂侵蚀等。不锈钢的耐侵蚀性来自一层薄而不透水的铁/铬氧化物薄膜（“被动层”），当露出在氧气（如空气或含氧水）中时，干净的不锈钢表表会天然形成这层薄膜。若是这个“被动层”在机械或化学方面受到危险，再次露出在氧气中，它通�；岷芸熳晕医ǜ�。

当设备及管路系统内部或表部环境存在较大侵蚀风险，“被动层”防护能力不实时，就必要采取自动化学钝化以加强不锈钢资料表表防侵蚀能力。钝化是预防不锈钢侵蚀的有效措施，化学钝化实现后，不锈钢表表会形成一层氧化膜，这层氧化膜能有效故障不锈钢表表持续与表界接触，从而对金属表表起到�；ぷ饔�，耽搁设备表表使用周期。钝化层是一个致密的通明表表层，厚度约为2～8 nm，重要为铬氧化物，但也含有其他化合物，如铁氧化物和离子。表1列出了乳品工厂实际的设备在线化学钝化法式。

表1 设备在线化学钝化法式表

1.4 密封资料

与乳品接触的设备及管路内部空间必要与表部环境有优良的断绝，密封资料是用来断绝内表部空间必不成少的前提，乳品设备密封资料的成效通常取决于资料选型、质量和装置情况。乳品出产实际中常用的垫圈资料蕴含食等第橡胶、食等第四氟乙烯等，有些资料如橡胶，在使用过程中最终会硬化和开裂，因而垫圈的情况应该定期查抄、更换[17]。梦想情况下每个垫圈都应有一个唯一编码，造订更换排期，实现可追忆。此表，密封资料应满足耐热、耐侵蚀等要求。通常用于垫圈、密封件和刮刀等的橡胶资料和其他弹性体可能因过度的机械或热压缩引起严沉的变形而败坏，这可能对其清洁性产生不利影响。此表，乳制品工厂利用实际批注对于高脂肪含量介质前提下使用的密封资料应满足耐油脂机能。

密封圈若是出缺点会造成渗漏、密封圈破损产生异物，严沉的可能导致食品安全变乱，是乳品企业设备质量治理的关键项目，通过多年的摸索和堆集，摸索出检测密封圈质量的急剧步骤，来提前评估其耐侵蚀性、耐热性、气味等指标。表2列出了急剧检测密封圈质量步骤。

表2 急剧检测密封圈质量步骤表

2 设备装置地位的设计要求

设备设计应便于洗濯和观察，看不见的处所则无法保障洗濯成效，因而，设备必须允许进入查看。设备必要设定与表表（墙壁、天花板、地板）之间的距离以方便清洁，在国度尺度GB 12073—1989中划定了设备机体最低点距离地面至少11 cm，在EHEDG中对设备装置后最低点距离地面的距离有更合理的要求，针对分歧的设备宽度，设备与地面的最幼间隙建议如图1所示；对于宽度超过1 m的设备，设备和地板之间应有足够的间隙，使洗濯工具可能以30°的水平方向达到机械的中心线。用于支持和固定设备的地脚应该有光滑、陆续和倾斜的表表，以援手排水和清洁，且地脚不应设置于地板拼接缝隙处，预防形成无法清洁的死角，如图2所示。

图1 设备距离地面的最幼距离图

图2 设备搁置实际示例图

3 设备的排水设计要求

食品机械在结构设计时预防形成无法洗濯的卫生死角，所有的管路和设备表表应该是自排水的，由于残留的液体味造成乳品介质变质产生微生物超标等风险。结合EHEDG指南及近年工厂实际经验，设备的排水设计推荐依照如下方式执行。

(1）对于带有排放口的储罐必须实现齐全自排。为了优良的排水性和清洁性，必须预防敏感的角落。水平表表向出口的倾斜度必须超过3°。

(2）任何封关的出产线都应齐全排水，管路应向排水点倾斜3°，若是不能以适当排水的方式建造设备，则必须造订法式，以确保以另一种方式断根掉清洁和消毒液体的残留物。若是必要排水，能够在排水口上方使用漏斗，在设备排水管和排水口之间留出空地，以预防废水倒流和交叉传染，如图3所示。对于直径较幼的管路，长杜爪该幼于直径，不然洗濯起来会极度难题。

图3 设备排水方式图

4 设备焊接的设计要求

4.1 焊接质量的沉要性

焊接是乳品设备及管路衔接的最常用方式，在液体乳制品卫生设计中，大量装置谬误通常与焊接法式有关。焊接缺点（如裂纹、气孔等）会增长产品的附着力，对系统的清洁性造成不利影响，微生物在此处定植、生计，在洗濯过程中部门微生物及变质乳品被带入到系统中，其他部门微生物无法齐全断根再次滋生扩增，极易形成循环批量式传染微风险，因而必须凭据母材的厚度、材质选择适合的焊材、焊接温度、焊接工艺。

4.2 焊接方式

焊接分为自动焊接和手动焊接，基于自动焊接的低缺点率及高不变性，应优先选取自动焊接。乳品工厂焊接实现后对焊缝表表的处置是关键步骤，但并非所有焊缝表表都需处置，这取决于所使用的技术。通过轨路焊接和适当使用�；て�，通常不再必要表表处置（在管路中也时时不成能进行磨光）。通常对于容器内部等表表积大、可接触的部位选取研磨、抛光的方式处置，对其进行脱脂洗濯，以算帐表表的油脂和油性残留物，而后进行酸洗钝化处置，以增长焊接表表的卫生干净水平并耽搁设备表表使用周期。对于与乳品直接接触管路，应该尽可能削减焊缝的数量，管路通常长度为6 m，衔接设备时必要弯头，对于长直管路应尽可能使用整管焊接，预防增长焊缝；焊接时必须使管路或管件表表对齐，预防出现错层或不同心，焊策应陆续滑润，杜绝沉叠焊接。

相迸宗非食品接触的通常焊接而言，食品接触的焊接有更严格的卫生要求，具体要求如下。

(1）与产品直接接触的部位不容使用任何油脂，管卡装置不得过紧，不得出现错位倾角景象。

(2）管路必须无仰角逆流、无凹陷�；习褪虾蟆HT后的无菌管路推荐选取自动焊接。

(3）管路衔接错位需幼于壁厚的20%，焊缝间距<0.25 mm，需满焊，不得有焊疤、焊瘤、双焊缝；若待焊接的两个无菌管接头管壁间未正确对齐，将造成焊接区内表表出现梯级，而该梯级会可能会滞留产品或污垢等。

(4)EHEDG推荐管路焊接可接受的最大错边为：对于表径≤29 mm的管路，最大错边量<薄管厚度的15%；对于29 mm<表径≤85 mm的管路，最大错边量<薄管厚度的20%；表径>85 mm的管路，最大错边量<0.6 mm。内直径上的凸度不得超过较细管管壁厚度的10%。

正确的吹扫技术和适当的吹扫设备的使用是保障焊缝卫生的必要成分。要实现清洁和无侵蚀的内部焊接区域，必要确保在焊接过程中吹扫气中氧气含量足够低，图4显示了纯氩吹扫气体中分歧氧含量对变色水平的影响，EHEDG推荐焊缝1至5是可接受的。在乳制品实际中提出了比EHEDG指南更高的要求，实际中统统例定无菌管路焊接合格尺度为焊缝1，产品管路合格尺度为焊缝2。此表，结合部门中国和欧洲乳品企业的实际经验，焊接后应对焊接质量进行验证，所有管路焊缝应进行100%表观查抄；无菌管路100%用内窥镜进行查抄；除无菌管路和排水管路表50%内窥镜查抄；排水管路10%内窥镜焊缝质量查抄，不仅要进行查抄，还要纪录工艺管路仪表流程图（P&ID）上的地位和照片。

图4 吹扫气中氧含量对变色水平的影响图

5 结语

本文综述了中国和欧洲乳品设备卫生设计尺度及工厂实际，这些设计尺度和实际结合了国内表多年的行业优良经验，且拥有肯定的前瞻性。但本文篇幅有限，未能全面列举设备卫生设计的所有要求，仅结合中国和欧洲乳品设备的卫生设计实际，介绍了乳品设备卫生设计的关键身分。随着消费者对乳制品需要量的持续增长，乳品加工设备也迎来了新一轮的技术升级，如智能法式防错互锁、智能在线动态监测系统等将大大提升设备的智能化水平。这些新的卫生设计理想和技术从设计维度对保险乳品卫生起到积极的援手，满足更高尺度的卫生设计规范且拥有智能化职能的乳品设备将逐步成为主流，为消费者提供安全健康的乳品。

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