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壓縮空氣在食品飲料領(lǐng)域污染物預(yù)防淺議

    【壓縮機(jī)網(wǎng)】據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),全美有3萬(wàn)多家食品和飲料加工廠,共雇用了150多萬(wàn)名工人,其中每一家工廠都對(duì)生產(chǎn)消費(fèi)性食品和飲料產(chǎn)品的農(nóng)產(chǎn)品原料采用了多種處理工藝。
  在這些過(guò)程中,工業(yè)壓縮空氣的應(yīng)用發(fā)揮著重要作用。加工廠使用壓縮空氣系統(tǒng)來(lái)支持食品和飲料產(chǎn)品的分類、切割、成型和包裝。公司還使用壓縮空氣在灌裝前清潔容器,并在清潔食品和設(shè)備時(shí)吹走顆粒。
  食品和飲料生產(chǎn)廠使用的壓縮空氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、干燥機(jī)、過(guò)濾器、系統(tǒng)管道、配件、密封件、空氣儲(chǔ)存裝置、門(mén)、、氣缸和電機(jī)。
  該系統(tǒng)包括幾個(gè)水分、油和微粒去除階段。這些不同階段包括水分離器、吸收式干燥機(jī)、冷凍式干燥機(jī)、油氣去除過(guò)濾器、凝聚式過(guò)濾器、吸附式過(guò)濾器、除塵過(guò)濾器和無(wú)菌過(guò)濾器。每一個(gè)水分和顆粒物去除階段都必須達(dá)到或超過(guò)聯(lián)邦藥品管理局(FDA)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)的性能標(biāo)準(zhǔn)[2]。除這些標(biāo)準(zhǔn)外,還有英國(guó)壓縮空氣協(xié)會(huì)(BCAS)、英國(guó)零售聯(lián)合會(huì)(BRC)和安全質(zhì)量食品協(xié)會(huì)(SQF),加拿大食品安全增強(qiáng)計(jì)劃(FSEP)也發(fā)布了監(jiān)測(cè)壓縮空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)或最佳做法[3]。
  雖然系統(tǒng)需求各不相同,但食品和飲料加工應(yīng)用程序要么使用接觸式壓縮空氣系統(tǒng),要么使用非接觸式高風(fēng)險(xiǎn)壓縮空氣系統(tǒng)。接觸式壓縮空氣系統(tǒng)使壓縮空氣與食品直接接觸。非接觸高風(fēng)險(xiǎn)壓縮空氣系統(tǒng)雖然不會(huì)使壓縮空氣直接接觸食品,但這些系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生直接接觸食品的材料,如包裝。非接觸式壓縮空氣系統(tǒng)包括控制、空氣馬達(dá)和其它設(shè)備,但不與食品或包裝直接接觸。
 
壓縮空氣在食品飲料領(lǐng)域污染物預(yù)防淺議
 
  食品飲料加工中的衛(wèi)生是重中之重
  由于該行業(yè)具有的規(guī)模和復(fù)雜性,如果因?yàn)槲廴疚锘虿≡w的存在而對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行健康和安全召回,可能造成幾乎無(wú)法彌補(bǔ)的財(cái)務(wù)損失和對(duì)公司聲譽(yù)的損害。有害微生物群落可以通過(guò)生食品、空氣、水、加工表面以及工廠員工的手或衣服進(jìn)入系統(tǒng)。微生物可能在切片和切割設(shè)備、輸送機(jī)、帶管道的儲(chǔ)罐、灌裝機(jī)和包裝機(jī)以及熱交換器上形成生物膜。
  食品雜貨制造商協(xié)會(huì)2011年的一項(xiàng)調(diào)查描述了健康和安全召回對(duì)食品和飲料加工業(yè)的影響。涉及的銷售損失、停工成本、產(chǎn)品損失以及召回產(chǎn)品中付出的努力,可以稱得上是天文數(shù)字。
  所有這些都表明了食品和飲料生產(chǎn)用壓縮空氣系統(tǒng)的安全和衛(wèi)生至關(guān)重要。壓縮空氣管道、空氣發(fā)動(dòng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)中的任何水分都會(huì)促進(jìn)真菌和微生物的生長(zhǎng)。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)男l(wèi)生程序,壓縮空氣系統(tǒng)可以將微生物污染物、油和其它微粒物質(zhì)吹到食品上。食品和飲料生產(chǎn)用壓縮空氣系統(tǒng)也需要干燥空氣;吹到食品上的任何多余水分都會(huì)給食品上的真菌或微生物生長(zhǎng)創(chuàng)造機(jī)會(huì)。
 
壓縮空氣在食品飲料領(lǐng)域污染物預(yù)防淺議
 
  法律法規(guī)對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)的影響
  所有食品和飲料加工操作必須符合食品和藥物管理局食品安全現(xiàn)代化法案(FSMA)中包含的食品安全標(biāo)準(zhǔn)。食品安全管理局涵蓋了從原料生產(chǎn)到消費(fèi)者準(zhǔn)備使用的食品供應(yīng)鏈,重點(diǎn)是預(yù)防食源性疾病。實(shí)施監(jiān)管法加強(qiáng)了對(duì)食品加工廠的檢查,提高了檢測(cè)食源性疾病爆發(fā)的能力,并增加了下令召回食品的權(quán)力。此外,食品安全管理局還建立了一個(gè)跟蹤和追蹤食品安全信息的中央數(shù)據(jù)庫(kù)。
  《食品安全管理局人類食品預(yù)防控制最終規(guī)則》要求食品設(shè)施制定安全計(jì)劃,包括危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)計(jì)劃。在這種情況下,風(fēng)險(xiǎn)涉及壓縮空氣和食物之間的任何接觸點(diǎn)。
  HACCP計(jì)劃分析生物、化學(xué)和物理危害,描述產(chǎn)品,并包括基于風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防控制,以最小化或防止已識(shí)別的危害。預(yù)防控制包括烹調(diào)、干燥、冷藏、過(guò)濾、冷凍、巴氏殺菌和酸化食品等過(guò)程;定義控制過(guò)敏原交叉接觸的方法;描述衛(wèi)生過(guò)程。加工廠必須對(duì)預(yù)防控制的應(yīng)用進(jìn)行監(jiān)視、糾正、驗(yàn)證和記錄[5]。
  關(guān)鍵控制點(diǎn)(CCPs)識(shí)別可能發(fā)生的潛在危險(xiǎn),它還定義了過(guò)程控制,以防止由食源性危害引起疾病、傷害或死亡的可能性。在確定關(guān)鍵控制點(diǎn)之后,工廠食品安全小組的成員建立并管理了確定工藝操作條件的關(guān)鍵限值。
  除了確定CCPs,HACCP計(jì)劃還建立了實(shí)施良好衛(wèi)生實(shí)踐和培訓(xùn)的先決條件計(jì)劃。HACCP計(jì)劃還規(guī)定了如果系統(tǒng)故障導(dǎo)致偏離CCP關(guān)鍵限值時(shí)的糾正措施,以及確保符合食品安全計(jì)劃的驗(yàn)證措施。
 
  HACCP計(jì)劃識(shí)別壓縮空氣系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)
  食品和飲料加工壓縮空氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行通過(guò)進(jìn)氣過(guò)濾器將環(huán)境空氣吸入系統(tǒng)。環(huán)境空氣含有水分、污垢、微粒、油和其它物質(zhì),當(dāng)它們接觸食物時(shí)會(huì)使食物變得有毒。一立方米未經(jīng)處理的壓縮空氣含有大約1億8000萬(wàn)種污垢顆粒,包括水、氣態(tài)烴、花粉、微量金屬和其它污染物[6]。
  未經(jīng)處理的壓縮空氣也攜帶細(xì)菌,這些細(xì)菌很容易通過(guò)壓縮空氣系統(tǒng)傳播,并與食品接觸。除了直接接觸食物的可能性外,壓縮空氣系統(tǒng)中攜帶的細(xì)菌還可以附著在空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、系統(tǒng)管道和配件上,并作為微生物生物膜生長(zhǎng)[7]。
  由于壓縮空氣系統(tǒng)可能直接接觸食品或食品包裝,可能存在大量的CCPs機(jī)會(huì)和必要的程序。例如,氣動(dòng)刀和攪拌工具與食物直接接觸并代表CCPs。套袋系統(tǒng)與食品有間接接觸,同時(shí)也起著CCPs的作用。
 
  壓縮空氣系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理
  HACCP計(jì)劃和CCPs通過(guò)精心策劃的設(shè)計(jì)和預(yù)防性維護(hù)程序,將風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)管理聯(lián)系起來(lái)。在食品和飲料加工過(guò)程中,優(yōu)先考慮消費(fèi)者健康和安全的監(jiān)管和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。作為一個(gè)基于工業(yè)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)實(shí)例,制造商建議壓縮空氣系統(tǒng)在任何壓縮空氣與食物有間接或直接接觸的地方均需安裝無(wú)菌過(guò)濾器。
  另一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)點(diǎn)涉及,在整個(gè)系統(tǒng)分配之前利用干燥劑去除壓縮空氣中的水分。因?yàn)闈窨諝饪纱龠M(jìn)接觸和非接觸高風(fēng)險(xiǎn)壓縮空氣系統(tǒng)中空氣壓縮機(jī)和系統(tǒng)管道內(nèi)微生物和真菌的生長(zhǎng)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),微生物和其它污染物會(huì)吹到食物或包裝上[8]。
  維護(hù)程序考慮污染源,并從空氣通過(guò)進(jìn)氣過(guò)濾器流入空氣壓縮機(jī)的輸入端開(kāi)始,然后對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行仔細(xì)檢查,測(cè)試管道分配系統(tǒng)是否存在污染物,并監(jiān)測(cè)儲(chǔ)存接收器,采取糾正措施。維護(hù)程序還涉及分離器和干燥器的性能和維護(hù)。例如,徹底的維護(hù)檢查應(yīng)確認(rèn)分離器去除了大量液體,并且壓力露點(diǎn)保持在所需的臨界溫度閾值以下。
  由于需要清除系統(tǒng)中的微粒,壓縮空氣系統(tǒng)中的過(guò)濾器也可作為關(guān)鍵維護(hù)點(diǎn)。這些固體顆粒物可能包括在干燥條件下仍能存活的細(xì)菌孢子、周圍的灰塵、管垢、化學(xué)清潔劑的殘留物和其它污染物。通過(guò)檢查,即根據(jù)0.01微米的設(shè)定閾值,在DOP(鄰苯二甲酸二辛酯霧法測(cè)試)效率≥99.99%時(shí),可通過(guò)凝聚式過(guò)濾器繼續(xù)從壓縮空氣中去除固體污染物、水和油霧[7]。
 
壓縮空氣在食品飲料領(lǐng)域污染物預(yù)防淺議
 
  預(yù)防性維護(hù)還包括定期監(jiān)測(cè)所有生產(chǎn)過(guò)程中使用的壓縮空氣。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織、英國(guó)壓縮空氣協(xié)會(huì)和安全質(zhì)量食品研究所的定義,壓縮空氣審計(jì)包括顆粒、油和微生物污染物的分析?!禕CAS食品和飲料級(jí)壓縮空氣最佳實(shí)踐指南》規(guī)定,公司應(yīng)測(cè)試和驗(yàn)證直接或間接接觸食品的壓縮空氣質(zhì)量,每年兩次,或者在維護(hù)活動(dòng)中注意可能影響空氣質(zhì)量的細(xì)節(jié)。
 
  一分預(yù)防勝過(guò)萬(wàn)分治療
  由于食品加工有人的介入,所以被召回是很有可能發(fā)生的。例如,在2016年,共有905起召回事件[10]。數(shù)據(jù)顯示,大多數(shù)食品召回是自愿的,其驅(qū)動(dòng)因素是食品可能受到污染的“合理概率”。
  讓我們從技術(shù)信息中退一步,把這個(gè)主題轉(zhuǎn)換成我們都能理解的語(yǔ)言。筆者有幸參觀了北美許多不同類型的食品加工設(shè)施,其中每一個(gè)都把食品安全作為首要任務(wù)。這些設(shè)施雖然受到政府檢查的監(jiān)督,但都是由專門(mén)的質(zhì)量控制專家自行管理的,他們明白在加工或包裝食品時(shí),一分的預(yù)防勝過(guò)十分的治療。畢竟,在人類食用的食物和食源性疾病的風(fēng)險(xiǎn)控制中,這是不容忽視的。
 
  參考文獻(xiàn)
  [1]“Food and Beverage Manufacturing.”United States Department of Agriculture.2019.https://www.ers. usda.gov/topics/food-markets-prices/processingmark eting/manufacturing/
  [2]“High Quality Compressor Air for the Food Industry.”Parker Hannifin Corporation.2011.https: //www.parker.com/literature/Finite%20Airtek%20Filtration%20Division/PDF%20Static%20Files/Food%20&%20Beverage%20Market/67214_174004425_en%20NA.pdf
  [3]“Compressed Air in the Food and Beverage Industry.”Trace Analytics,Inc.2012.https:// www.airchecklab.com/resources/Compressed-Air-in-the-Foodand-Beverage-Industry.pdf
  [4]“Capturing Recall Costs:Measuring and Recovering the Losses.”Grocery Managers Association. 2011.https://www.gmaonline.org/forms/store/ProductFormPublic/capturing-recall-costs
  [5]“FSMA Final Rule for Preventive Controls for Human Food.”U.S.Food and Drug Administration.2015.https://www.fda.gov/food/food-safety-modernizationact-fsma/fsma-final-rule-preventive-controls-human-food
  [6]“Oil and Particulate Contamination.”Sullair.”https://www.amcompair.com/products/brochures/sullair_brochures/sulliar_filters.pdf
  [7] Scott,Lee.“Reducing Contamination Risks of Compressed Air in Food Plants:Benchmarking Good Manufacturing Practices.”Parker Balston.November 2012.https://www. foodengineeringmag.com/ext/resources/WhitePapers/Compressed-Air-for-Food-GMPs.pdf
  [8] Shanbhag,Nitin.Air Technology Group Hitachi America LTD.“Three Types of Food-Industry Compressed Air Systems.”Compressed Air Best Practices.http://www.hitachi-america. us/ice/wecompressair/assets/hitachi-three-typesfoodindustry-compressed-air-systems.pdf
  [9] BCAS Food and Beverage Grade Compressed Air–Best Practice Guideline.British Compressed Air Society.www.bcas.org.uk
  [10] Ducharme,Jamie.“You′re Not Imagining It:Food Recalls Are Getting More Common.Here′s Why”Time,January 2019.https://time.com/5504355/ food-recalls-more-common/
 

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