Pasirinkus netinkamus pneumatinius komponentus maisto perdirbimui, gali kilti užteršimo pavojus, nepavykti atlikti patikrinimų ir brangiai kainuoti produktų atšaukimas. Didėjant teisės aktų kontrolei ir vartotojų sąmoningumui, maisto sauga dar niekada nebuvo taip svarbi projektuojant sistemas.
Veiksmingiausias požiūris į maisto produktų pneumatinės sistemos pasirinkimą apima 3-A sanitarinių standartų reikalavimų medžiagoms supratimą, CIP sistemos slėgio pulsacijų analizę ir tinkamų mikrobų sulaikymo bandymų protokolų įgyvendinimą, kad būtų užtikrinta visiška sistemos atitiktis.
Kai praėjusiais metais padėjau Viskonsino valstijoje esančiai pieno perdirbimo įmonei atnaujinti pneumatines sistemas, ji pašalino tris nuolatinius užterštumo taškus, dėl kurių anksčiau kildavo produktų kokybės problemų. Leiskite pasidalyti tuo, ką išmokau apie tinkamų maisto produktams skirtų pneumatinių komponentų pasirinkimą.
Turinys
- 3-A sanitarinių standartų medžiagų supratimas
- CIP sistemos slėgio pulsacijų analizė
- Mikrobų sulaikymo rizikos tyrimo metodai
- Išvada
- Dažniausiai užduodami klausimai apie maisto produktų pneumatines sistemas
Kokios medžiagos atitinka 3-A sanitarinius standartus, taikomus maisto pramonės pneumatinėms sistemoms?
Pneumatinėms sistemoms, skirtoms maistui, reikalingos specialios medžiagos, atitinkančios griežtus sanitarinius standartus, kad būtų užtikrinta produktų sauga ir atitiktis teisės aktų reikalavimams.
Pagal 3-A sanitarinius standartus, maisto produktų pneumatinės sistemos metaliniams komponentams turėtų būti naudojamas 316L nerūdijantis plienas1, FDA patvirtintas PTFE, silikonas arba EPDM sandarikliams2, ir turi vengti medžiagų, kurių sudėtyje yra švino, kadmio ar kitų toksiškų metalų, galinčių užteršti maisto produktus.
Išsamus 3-A reikalavimus atitinkančių medžiagų sąrašas
Metalo komponentai
| Komponentų tipas | Patvirtintos medžiagos | Paviršiaus apdailos reikalavimai |
|---|---|---|
| Cilindrų korpusai | 316L SS, 304 SS | Ra ≤ 0,8 μm (32 μin) |
| Tvirtinimo detalės | 316L SS | Ra ≤ 0,8 μm (32 μin) |
| Jungtys | 316L SS, 304 SS | Ra ≤ 0,8 μm (32 μin) |
| Kolektoriai | 316L SS | Ra ≤ 0,8 μm (32 μin) |
Sandarinimo medžiagos
| Paraiška | Pirminės medžiagos | Temperatūros diapazonas |
|---|---|---|
| Dinaminiai sandarikliai | PTFE, UHMWPE | Nuo -20 °C iki 260 °C |
| Statiniai sandarikliai | Silikonas, EPDM, FKM | nuo -40 °C iki 200 °C |
| Tarpikliai | Silikonas, PTFE | nuo -40 °C iki 260 °C |
Tepalai
Visi tepalai turi būti:
- Patvirtinta FDA (21 CFR 178.3570)
- H1 sertifikatas
- Be mineralinių aliejų
- Netoksiškas ir bekvapis
Kartą dirbau su gėrimų gamintoju, kuris nuolat susidurdavo su užterštumo problemomis, nors naudojo, jo manymu, tinkamus maistui komponentus. Patikrinę nustatėme, kad jų pneumatiniuose cilindruose buvo žalvarinių komponentų, kurių sudėtyje esantis švinas neatitiko 3-A standartų. Perėjus prie tinkamų 316L nerūdijančiojo plieno cilindrų, užterštumo problemos iš karto buvo pašalintos.
Medžiagų pasirinkimo aspektai
Rinkdamiesi medžiagas maisto pramonės pneumatinėms sistemoms, atsižvelkite į:
- Sąlytis su produktu ir su produktu nesusijęs kontaktas - Pagal poveikio riziką taikomi skirtingi standartai
- Valymo protokolai - Kai kurios medžiagos suyra dėl tam tikrų valymo cheminių medžiagų.
- Temperatūros intervalai - Proceso ir CIP temperatūra turi įtakos medžiagos pasirinkimui
- Sertifikavimo dokumentai - Visada turėkite medžiagų sertifikatus, reikalingus auditui atlikti
Kaip reikėtų analizuoti slėgio pulsacijas CIP valymo sistemose?
"Clean-In-Place" (CIP) sistemos turi užtikrinti nuoseklų valymą visoje sistemoje3, tačiau dėl slėgio pulsacijų gali susidaryti negyvosios zonos ir sumažėti valymo veiksmingumas.
Veiksminga CIP slėgio pulsacijos analizė turėtų apimti srauto vizualizavimo tyrimus, slėgio keitiklių stebėjimą keliuose sistemos taškuose ir kompiuterinės skysčių dinamikos (CFD) modeliavimas, siekiant nustatyti galimas valymo negyvąsias zonas, kurių pulsacijos dažnis mažesnis nei 0,5 Hz.4.
Slėgio pulsacijos analizės metodai
Stebėsena realiuoju laiku
Veiksmingiausias būdas yra derinti:
- Didelio greičio slėgio keitikliai - Mažiausias 100 Hz diskretizavimo dažnis
- Srauto matuokliai kritiniuose taškuose - Slėgio ir srauto koreliacija
- Temperatūros jutikliai - Siekiant atsižvelgti į klampumo pokyčius
Duomenų analizės parametrai
Analizuodami CIP slėgio pulsacijos duomenis, sutelkite dėmesį į:
| Parametras | Priimtinas diapazonas | Kritinis susirūpinimas |
|---|---|---|
| Pulsacijos amplitudė | <5% vidutinio slėgio | >10% vidutinio slėgio |
| Dažnis | 0,5-2,0 Hz | 2,0 Hz |
| Slėgio kritimas | <10% tarp komponentų | >15% visose sudedamosiose dalyse |
Optimizavimo strategijos
Remdamiesi pulsacijos analize, įgyvendinkite šiuos sprendimus:
Didelės amplitudės impulsų atveju
- Prie siurblio išleidimo įrengti pulsacijos slopintuvus
- Naudokite daugiapakopius išcentrinius siurblius vietoj stūmoklinių.
- Pridėkite srauto stabilizatorių
Dėl dažnio problemų
- Sureguliuokite siurblio greičio valdiklius
- Keisti vamzdžių skersmenis kritiniuose taškuose
- Įrengti rezonansą slopinančius įtaisus
Neseniai padėjau sūrio gamintojui išanalizuoti jo CIP sistemą po nuolatinių kokybės problemų. Naudodami slėgio daviklius 12-oje sistemos taškų, nustatėme dideles pulsacijas (17% amplitudė), pasireiškiančias probleminiu 0,3 Hz dažniu. Įrengę tinkamo dydžio pulsacijų slopintuvus ir pakeitę vamzdžio geometriją, pulsacijas sumažinome iki mažiau nei 3% ir gerokai padidinome valymo efektyvumą.
Kokius metodus turėtumėte naudoti mikrobų sulaikymo rizikai tikrinti?
Pneumatinėse sistemose nustatyti galimas mikrobų prieglobsčio vietas yra labai svarbu maisto saugai užtikrinti, tačiau projektuojant sistemas į tai dažnai neatsižvelgiama.
Veiksmingiausias mikrobų išsilaikymo rizikos tyrimas yra riboflavino fluorescencijos tyrimas UV šviesoje, ATP tamponų testavimas po valymo ciklų ir didelės skiriamosios gebos vidinių komponentų apžiūra, siekiant nustatyti galimas prieglobsčio vietas.5.
Išsamus tyrimo protokolas
Riboflavino tyrimas
Šiuo metodu vizualiai patvirtinamas valymo veiksmingumas:
- Paruoškite 0,2% riboflavino tirpalo
- Cirkuliacija sistemoje įprastomis darbo sąlygomis
- Nusausinkite vandenį ir atlikite standartinę CIP procedūrą
- Patikrinkite UV šviesa (365 nm bangos ilgio)
- Dokumentuoti bet kokius fluorescencinius likučius
ATP testavimo strategija
| Komponentas | Mėginių ėmimo taškai | Leistina riba (RLU) |
|---|---|---|
| Cilindrų sandarikliai | Strypo sandariklis, pagalvinis sandariklis | <150 RLU |
| Vožtuvų korpusai | Spiralės sritys, išmetimo angos | <100 RLU |
| Kolektoriai | Vidiniai kanalai, aklavietės | <100 RLU |
| Jungtys | Sriegių sandūros, vidinės angos | <150 RLU |
Pažangūs tikrinimo metodai
Išsamiam rizikos įvertinimui:
- Boreskopinis tikrinimas - Naudokite lanksčius boroskopus, kurių skiriamoji geba ne mažesnė kaip 1080p
- 3D paviršiaus kartografavimas - Sudėtingoms vidinėms geometrijoms
- Hidrodinaminio srauto vizualizavimas - Dažų įpurškimas operacijos metu
Rizikos mažinimo strategijos
Remdamiesi bandymų rezultatais, įgyvendinkite šiuos sprendimus:
- Dizaino pakeitimai - Pašalinkite plyšius ir aklavietes
- Medžiagų atnaujinimai - Pakeiskite probleminius paviršius geriau valomomis medžiagomis.
- Valymo protokolo koregavimas - Keisti laiką, temperatūrą, chemiją ar mechaninį poveikį
Atlikdami kūdikių maisto gamintojo įmonės auditą, nustatėme kritinę mikrobų sulaikymo riziką jų pneumatinėje pernešimo sistemoje, kurioje buvo naudojami šie metodai. Atlikus riboflavino bandymus paaiškėjo, kad valymo tirpalas nepasiekdavo jų cilindrų be strypų vidinių komponentų. Pereidami prie specialiai suprojektuotų maistui skirtų pneumatinių cilindrų be strypų su savaiminio nusausinimo funkcijomis, jie visiškai pašalino šias prieglobsčio vietas.
Išvada
Norint pasirinkti tinkamas maisto produktų pneumatines sistemas, reikia atidžiai išnagrinėti 3-A sanitarinių standartų medžiagas, atlikti išsamią CIP slėgio pulsacijos analizę ir atlikti išsamius mikrobų sulaikymo rizikos bandymus, kad būtų užtikrinta produktų sauga, atitiktis teisės aktų reikalavimams ir optimalus sistemos veikimas.
Dažniausiai užduodami klausimai apie maisto produktų pneumatines sistemas
Kas yra 3-A sanitarinių standartų sertifikavimas?
3-A sanitariniai standartai - tai išsamus gairių rinkinys, skirtas įrangai, naudojamai perdirbant pieno ir kitus maisto produktus. Sertifikavimas užtikrina, kad įranga atitinka griežtus higieninio projektavimo kriterijus, yra pagaminta iš maistui saugių medžiagų ir gali būti veiksmingai valoma bei dezinfekuojama, kad būtų išvengta produktų užteršimo.
Kaip dažnai reikėtų patvirtinti CIP sistemų tinkamumą maisto produktams skirtiems pneumatiniams komponentams?
Pneumatiniai komponentai, skirti maistui, turėtų būti tikrinami CIP ne rečiau kaip kartą per metus, atlikus bet kokį sistemos pakeitimą arba pakeitus apdorotus produktus. Dažniau (kartą per ketvirtį) rekomenduojama tikrinti didelės rizikos produktus, pavyzdžiui, pieno produktus, mišinius kūdikiams ar paruoštus vartoti maisto produktus.
Kokie yra pagrindiniai skirtumai tarp maistinių ir standartinių pneumatinių cilindrų?
Maisto produktams skirti pneumatiniai cilindrai skiriasi nuo standartinių modelių tuo, kad juose naudojama 316L nerūdijančiojo plieno konstrukcija (palyginti su aliuminiu ar angliniu plienu), FDA patvirtintos sandarinimo medžiagos, sanitarinė konstrukcija su minimaliu plyšių kiekiu, specialūs maisto produktams skirti tepalai ir paviršiaus apdaila, kurios Ra vertė ≤0,8 μm, kad būtų išvengta bakterijų prilipimo.
Ar galima naudoti pneumatinius cilindrus be lazdelių maisto perdirbimo srityje?
Taip, specialiai suprojektuotus maisto produktams skirtus pneumatinius cilindrus be lazdelių galima naudoti maisto pramonėje, jei jie turi 316L nerūdijančiojo plieno konstrukciją, FDA reikalavimus atitinkančius sandariklius, savaiminio nusausinimo konstrukciją ir tinkamą paviršiaus apdailą. Šie specializuoti cilindrai be strypų pašalina prieglobsčio vietas ir leidžia juos visiškai išvalyti ir dezinfekuoti.
Kokios valymo cheminės medžiagos yra suderinamos su maisto produktų pneumatinėmis sistemomis?
Pneumatinės maisto produktų sistemos paprastai suderinamos su įprastais dezinfekavimo priemonėmis, pavyzdžiui, ketvirtiniais amonio junginiais, peracto rūgštimi, vandenilio peroksidu ir chloro pagrindo dezinfekavimo priemonėmis. Tačiau reikia kontroliuoti koncentraciją, temperatūrą ir poveikio laiką, kad būtų išvengta sandariklių ir kitų komponentų pažeidimų. Visada patikrinkite cheminių medžiagų suderinamumą su konkrečiomis jūsų sistemos medžiagomis.
-
“3-A sanitariniai standartai”,
https://www.3-a.org/Standards-Committees/Standards-and-Accepted-Practices. Apibūdina higienos reikalavimus maisto ir pieno pramonėje naudojamai įrangai ir jos medžiagoms. Evidence role: general_support; Source type: industry. Palaiko: Dėl didesnio atsparumo korozijai ir švarumo privaloma naudoti 316L nerūdijantįjį plieną. ↩ -
“Maisto ingredientų ir pakuočių inventorizacija”,
https://www.fda.gov/food/packaging-food-contact-substances-fcs/food-ingredient-packaging-inventories. Pateikiamas patvirtintų su maistu besiliečiančių medžiagų ir medžiagų, kurios, kaip įrodyta, yra saugios naudoti pakartotinai, sąrašas. Evidence role: general_support; Source type: government. Palaiko: Patvirtinama, kad PTFE, silikonas ir EPDM yra patvirtintos elastomerinės medžiagos maistui skirtiems sandarikliams. ↩ -
“Clean-in-place”,
https://en.wikipedia.org/wiki/Clean-in-place. Aprašomas automatizuotas vamzdžių ir indų vidinių paviršių valymo neišardant metodas, reikalaujantis nuoseklios skysčių dinamikos. Įrodomasis vaidmuo: mechanizmas; Šaltinio tipas: mokslinis tyrimas. Palaiko: Patvirtina, kad reikalingi nuoseklūs valymo veiksmai, o jų sutrikdymas gali lemti valymo sutrikimus. ↩ -
“Skaičiuojamoji skysčių dinamika”,
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/computational-fluid-dynamics. Pateikiamos matematinio modeliavimo sistemos, naudojamos skysčių tekėjimui, turbulencijai ir slėgio pokyčiams uždarose sistemose modeliuoti. Įrodomoji reikšmė: mechanizmas; Šaltinio tipas: mokslinis tyrimas. Palaiko: Patvirtina, kad CFD galima tiksliai nustatyti mažo srauto negyvąsias zonas ir problemines slėgio pulsacijas. ↩ -
“ATP bioliuminescencija kaip švaros stebėjimo priemonė”,
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7149364/. Analizuojamas adenozintrifosfato tyrimų ir vizualinių patikrinimų veiksmingumas tikrinant paviršiaus higieną. Įrodymų vaidmuo: mechanizmas; Šaltinio tipas: mokslinis tyrimas. Palaiko: Patvirtina ATP tamponų ir boreskopinių patikrinimų naudojimą mikrobų prieglobsčio vietoms sudėtingoje vidinėje geometrijoje aptikti. ↩
