Kuidas valida tööstusstandarditele vastavaid toiduainetele sobivaid pneumaatilisi süsteeme?

Kolmekülgne infograafika, mis selgitab toiduainete pneumaatiliste süsteemide valikukriteeriume. Esimesel paneelil pealkirjaga "3-A sanitaarnormid" on suurendatud vaade sileda, poleeritud ja pragudeta roostevaba teraskomponendi kohta. Teisel paneelil "CIP-süsteemi ühilduvus" on näidatud, kuidas komponent peab vastu puhastussüsteemi rõhuimpulssidele. Kolmandal paneelil "Mikroobide säilitamise testimine" on kujutatud laboratooriumi seadistust, mille abil katsetatakse komponendi steriilsust. — 3-A Sanitaarnormid

Vale pneumaatiliste komponentide valimine toiduainete töötlemiseks võib põhjustada saastumisriski, ebaõnnestunud kontrolle ja kulukaid tagasivõtmisi. Seoses kasvava regulatiivse kontrolli ja tarbijate teadlikkuse suurenemisega ei ole toiduohutus süsteemi projekteerimisel kunagi varem olnud nii kriitiline kui praegu.

Kõige tõhusam lähenemisviis toiduainetele sobiva pneumaatilise süsteemi valikul hõlmab 3-A sanitaarnormide materjalinõuetest arusaamist, CIP-süsteemi rõhupulsatsioonide analüüsimist ja nõuetekohaste mikroobide kinnipidamise testimisprotokollide rakendamist, et tagada süsteemi täielik vastavus nõuetele.

Kui ma aitasin eelmisel aastal Wisconsinis asuval piimatoodete töötlejal oma pneumosüsteeme uuendada, kõrvaldasid nad kolm püsivat saastepunkti, mis olid varem põhjustanud probleeme toote kvaliteediga. Lubage mul jagada, mida ma olen õppinud sobivate toiduainete jaoks sobivate pneumaatiliste komponentide valimise kohta.

Sisukord

3-A sanitaarnormide materjalide mõistmine
CIP-süsteemi rõhupulsatsioonide analüüsimine
Meetodid mikroobide kinnipidamise riski testimiseks
Kokkuvõte
KKK toiduainetele mõeldud pneumaatiliste süsteemide kohta

Millised materjalid vastavad 3-A sanitaarnormidele toiduainete pneumaatiliste süsteemide puhul?

Toiduainetele mõeldud pneumaatilised süsteemid nõuavad spetsiifilisi materjale, mis vastavad rangetele sanitaarnormidele, et tagada tooteohutus ja õigusnormide täitmine.

Vastavalt 3-A Sanitaarnormid¹, toiduainetele mõeldud pneumaatilised süsteemid peaks metallosade jaoks kasutama 316L roostevaba terast, FDA poolt heaks kiidetud² PTFE, silikoon või EPDM tihendite jaoks ning peavad vältima pliid, kaadmiumi või muid toksilisi metalle sisaldavaid materjale, mis võivad toiduaineid saastata.

Tehniline infograafika materjalide 3-A sanitaarnormide kohta. Sellel on kujutatud puhas, suurendatud ristlõige pneumaatilisest komponendist. Väljakutse osutab korpusele, märkides selle "316L roostevabast terasest". Teine märkus osutab O-rõngale, tähistades seda "FDA-hinnatud tihendid (nt PTFE)". Eraldi kastis "Keelatud materjalid" on punase ringi ja kaldkriipsuga läbi kriipsutatud plii (Pb) ja kaadmiumi (Cd) keemilised sümbolid. — 3-A sertifitseeritud komponendid

Põhjalik 3-A nõuetele vastavate materjalide loetelu

Metallist komponendid

Komponendi tüüp	Heakskiidetud materjalid	Pinna viimistluse nõuded
Silindrikorpused	316L SS, 304 SS	Ra ≤ 0,8μm (32μin)
Kinnitusdetailid	316L SS	Ra ≤ 0,8μm (32μin)
Liitmikud	316L SS, 304 SS	Ra ≤ 0,8μm (32μin)
Manifoldid	316L SS	Ra ≤ 0,8μm (32μin)

Pitsati materjalid

Taotlus	Esmased materjalid	Temperatuurivahemik
Dünaamilised tihendid	PTFE, UHMWPE	-20°C kuni 260°C
Staatilised tihendid	Silikoon, EPDM, FKM	-40°C kuni 200°C
Tihendid	Silikoon, PTFE	-40°C kuni 260°C

Määrdeained

Kõik määrdeained peavad olema:

FDA poolt heaks kiidetud (21 CFR 178.3570)
H1 sertifitseeritud
Ei sisalda mineraalõlisid
Mittemürgine ja lõhnatu

Töötasin kord koos joogitootjaga, kellel oli korduvaid saastumisprobleeme, hoolimata sellest, et nad kasutasid nende arvates toidukõlblikke komponente. Kontrollimisel avastasime, et nende pneumosilindrid sisaldasid messingist komponente, mille pliisisaldus ei vastanud 3-A standarditele. Pärast üleminekut nõuetekohastele 316L roostevabast terasest balloonidele kõrvaldati saastumisprobleemid kohe.

Materjalide valiku kaalutlused

Toiduainetele mõeldud pneumaatiliste süsteemide materjalide valimisel arvestage:

Toote kontakt vs. mitte-tootekontakt - Ekspositsiooniriski alusel kohaldatakse erinevaid standardeid
Puhastusprotokollid - Mõned materjalid lagunevad teatavate puhastuskemikaalide mõjul
Temperatuurivahemikud - Protsessi ja CIP-i temperatuurid mõjutavad materjali valikut
Sertifitseerimisdokumentatsioon - Säilitage alati materjali sertifikaadid auditite jaoks

Kuidas peaksite analüüsima CIP-puhastussüsteemide rõhupulsatsioone?

Kohapealne puhastamine (CIP)³ süsteemid peavad tagama ühtlase puhastustegevuse kogu süsteemis, kuid rõhu pulseerimine võib tekitada surnud tsooni ja vähendada puhastuse tõhusust.

Tõhus CIP-rõhu pulsatsioonianalüüs peaks hõlmama voolu visualiseerimise uuringuid, rõhuandurite jälgimist mitmes süsteemi punktis ja arvutuslik vedeliku dünaamika (CFD)⁴ modelleerimine, et tuvastada võimalikud puhastuse surnud tsoonid, mille pulsatsioonisagedus on alla 0,5 Hz.

Rõhu pulseerimise analüüsimeetodid

Reaalajas jälgimine

Kõige tõhusam lähenemisviis kombineerib:

Kiiruslikud rõhuandurid - Minimaalne proovivõtusagedus 100 Hz
Vooluhulgamõõtjad kriitilistes punktides - Rõhu ja voolu korrelatsiooniks
Temperatuuriandurid - Viskoossuse muutuste arvessevõtmiseks

Andmete analüüsi parameetrid

CIP-rõhu pulseerimise andmete analüüsimisel keskenduge järgmistele aspektidele:

Parameeter	Aktsepteeritav vahemik	Kriitiline mure
Pulseerimise amplituud	<5% keskmine rõhk	>10% keskmine rõhk
Sagedus	0,5-2,0 Hz	2,0 Hz
Rõhu langus	<10% kõikidel komponentidel	>15% kõikidel komponentidel

Optimeerimisstrateegiad

Rakendage pulsatsioonianalüüsi põhjal need lahendused:

Suure amplituudiga impulsside puhul

Paigaldage pulsatsiooni summutid pumba väljalaskeava lähedusse.
Mitmeastmeliste tsentrifugaalpumpade kasutamine survekõrvalduse asemel
Lisage voolu stabiliseerijad

Sagedusprobleemide puhul

Reguleerige pumba kiiruse reguleerimine
Torude läbimõõdu muutmine kriitilistes kohtades
Paigaldage resonantsi katkestavad seadmed

Hiljuti aitasin ühel juustutootjal analüüsida oma CIP-süsteemi pärast püsivaid kvaliteediprobleeme. Kasutades rõhuandureid 12 süsteemi punktis, tuvastasime märkimisväärsed pulsatsioonid (17% amplituud), mis esinesid problemaatilisel sagedusel 0,3 Hz. Paigaldades õigete mõõtmetega pulsatsioonipüüdurid ja muutes toru geomeetriat, vähendasime pulsatsioone alla 3%, parandades oluliselt puhastustõhusust.

Milliseid meetodeid peaksite kasutama mikroobide kinnipidamise riski testimiseks?

Pneumaatiliste süsteemide võimalike mikroobide elupaikade kindlakstegemine on toiduohutuse seisukohalt kriitilise tähtsusega, kuid süsteemi projekteerimisel jäetakse see sageli tähelepanuta.

Kõige tõhusam mikroobide säilitamise riski testimine kombineerib riboflaviini fluorestsentseerimise testimist UV-valguses, ATP tampooniproovide testimine⁵ pärast puhastustsükleid ja sisekomponentide kõrgresolutsiooniline puurskoopiline kontroll, et tuvastada võimalikud pesakohad.

Kolmekülgne infograafika, mis illustreerib mikroobikatsete meetodeid. Esimesel paneelil "Riboflaviini fluorestsentsi test" on komponent UV-valguse all, mis paneb varjatud jäägi helendama. Teisel paneelil "ATP tampooniproov" on näidatud tampooniproovi võtmist ja selle analüüsimist pihuarvuti abil. Kolmandal paneelil "Borescope Inspection" on kujutatud painduva kaamerasondi kasutamist, et leida mikroskoopiline kriimustus sisepinnal, mis kuvatakse ekraanil. — Mikrobioloogilised katseseadmed

Põhjalik testimisprotokoll

Riboflaviini testimine

See meetod annab visuaalse kinnituse puhastamise tõhususe kohta:

Valmistage 0,2% riboflaviini lahus
Ringlus läbi süsteemi normaalsetes töötingimustes
Tühjendage ja viige läbi standardne CIP-protseduur
Kontrollida UV-valgusega (lainepikkus 365 nm).
Dokumenteerida kõik fluorestseeruvad jäägid

ATP testimise strateegia

Komponent	Proovivõtupunktid	Aktsepteeritav piirnorm (RLU)
Silindri tihendid	Vardatihend, padjatihend	<150 RLU
Klappide korpused	Spooli piirkonnad, väljalaskeavad	<100 RLU
Manifoldid	Sisekanalid, ummikud	<100 RLU
Liitmikud	Keermeühendused, sisepuurid	<150 RLU

Täiustatud kontrollitehnikad

Põhjalikuks riskihindamiseks:

Boreskoobi kontroll - Kasutage vähemalt 1080p eraldusvõimega paindlikke puurskoope.
3D pinna kaardistamine - Keerulise sisemise geomeetria puhul
Hüdrodünaamilise voolu visualiseerimine - Värvaine süstimise kasutamine operatsiooni ajal

Riskide maandamise strateegiad

Rakendage need lahendused testimise tulemuste põhjal:

Disaini muudatused - Kõrvaldage praod ja ummikud
Materjalide uuendamine - Probleemsete pindade asendamine paremini puhastatavate materjalidega
Puhastusprotokolli kohandamine - Muuda aega, temperatuuri, keemiat või mehaanilist toimet.

Ühe imikutoidu tootja rajatise auditi käigus tuvastasime nende pneumaatilises ülekandesüsteemis kriitilised mikroobide kinnipidamise riskid, kasutades neid meetodeid. Riboflaviini testimine näitas, et puhastuslahus ei jõudnud nende vardata silindrite sisekomponentideni. Kui nad läksid üle spetsiaalselt toiduainete jaoks mõeldud, isetühjeneva funktsiooniga vardata pneumaatilistele silindritele, kõrvaldasid nad need pesitsuskohad täielikult.

Kokkuvõte

Sobivate toiduainetele sobivate pneumaatiliste süsteemide valimine eeldab 3-A sanitaarnormide materjalide hoolikat kaalumist, põhjalikku CIP-rõhu pulsatsioonianalüüsi ja põhjalikku mikroobide säilitamise riski katsetamist, et tagada tooteohutus, õigusnormidele vastavus ja süsteemi optimaalne toimimine.

KKK toiduainetele mõeldud pneumaatiliste süsteemide kohta

Mis on 3-A sanitaarnormide sertifikaat?

3-A sanitaarnormid on terviklik suuniste kogum piimatoodete ja muude toiduainete töötlemisel kasutatavate seadmete kohta. Sertifitseerimine tagab, et seadmed vastavad rangetele hügieenilise disaini kriteeriumidele, on valmistatud toiduainetele ohututest materjalidest ning neid saab tõhusalt puhastada ja desinfitseerida, et vältida toodete saastumist.

Kui sageli tuleks CIP-süsteeme toiduainetele mõeldud pneumaatiliste komponentide puhul valideerida?

Toiduainetele mõeldud pneumaatilised komponendid tuleks vähemalt kord aastas, pärast süsteemi muutmist või töödeldud toodete vahetamisel läbida CIP-valideerimine. Kõrge riskiga toodete, näiteks piimatoodete, imiku piimasegude või valmistoitude puhul soovitatakse sagedasemat valideerimist (kord kvartalis).

Millised on peamised erinevused toiduainetele mõeldud ja tavaliste pneumosilindrite vahel?

Toiduaineklassi pneumosilindrid erinevad standardmudelitest selle poolest, et nad on valmistatud roostevabast terasest 316L (alumiiniumist või süsinikterasest), FDA poolt heaks kiidetud tihendusmaterjalidest, minimaalsete pragudega sanitaarkonstruktsioonist, spetsiaalsetest toiduaineklassi määrdeainetest ja pinnaviimistlusest, mille Ra väärtus on ≤0,8 μm, et vältida bakterite kinnipidamist.

Kas vardata pneumosilindreid saab kasutada toiduainete töötlemisel?

Jah, spetsiaalselt toiduainete jaoks mõeldud vardata pneumosilindreid võib kasutada toiduainete töötlemisel, kui neil on 316L roostevabast terasest konstruktsioon, FDA nõuetele vastavad tihendid, isetühjenev konstruktsioon ja sobiv pinnaviimistlus. Need spetsiaalsed vardata balloonid kõrvaldavad sinna sattunud punkte ning võimaldavad täielikku puhastamist ja desinfitseerimist.

Millised puhastuskemikaalid sobivad toiduainete pneumaatiliste süsteemidega?

Toiduainetele mõeldud pneumaatilised süsteemid sobivad tavaliselt tavaliste desinfitseerimisvahenditega, nagu kvaternaarsed ammooniumiühendid, peräädikhape, vesinikperoksiid ja klooripõhised desinfitseerimisvahendid. Siiski tuleb kontrollida kontsentratsiooni, temperatuuri ja kokkupuuteaega, et vältida tihendite ja muude komponentide kahjustamist. Kontrollige alati kemikaalide ühilduvust teie süsteemi konkreetsete materjalidega.

Annab üksikasjaliku ülevaate 3-A Sanitary Standards, Inc. kohta, mis on sõltumatu organisatsioon, mis on pühendunud toiduainete, jookide ja farmaatsiatööstuse hügieeniseadmete projekteerimise edendamisele. ↩
Selgitab USA Toidu- ja Ravimiameti (FDA) eeskirju, täpsemalt Federal Regulations Code of Federal Regulations (CFR) 21. jaotist, mis reguleerivad materjale, mis on heaks kiidetud otseseks kokkupuuteks toiduainetega. ↩
Kirjeldab Clean-In-Place (CIP) süsteemide põhimõtteid, mis on automatiseeritud meetod torude, anumate ja protsessiseadmete sisepindade puhastamiseks ilma demonteerimata. ↩
Pakub selgitusi arvutusliku vooludünaamika (CFD) kohta, mis on voolumehaanika haru, mis kasutab numbrilist analüüsi ja andmestruktuure vooludega seotud probleemide analüüsimiseks ja lahendamiseks. ↩
Üksikasjalik teave adenosiintrifosfaadi (ATP) testimise kohta, mis on kiire meetod, mida kasutatakse pindade puhtuse hindamiseks, tuvastades bioluminestsentsreaktsiooni abil orgaanilise aine koguse. ↩

Tere, ma olen Chuck, vanemekspert, kellel on 15-aastane kogemus pneumaatikatööstuses. Bepto Pneumaticus keskendun kvaliteetsete ja kohandatud pneumaatiliste lahenduste pakkumisele meie klientidele. Minu teadmised hõlmavad tööstusautomaatikat, pneumaatikasüsteemide projekteerimist ja integreerimist, samuti võtmekomponentide rakendamist ja optimeerimist. Kui teil on küsimusi või soovite arutada oma projekti vajadusi, võtke minuga ühendust aadressil chuck@bepto.com.