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壓縮空氣在食品飲料領域污染物預防淺議

    【壓縮機網】據美國農業部統計,全美有3萬多家食品和飲料加工廠,共雇用了150多萬名工人,其中每一家工廠都對生產消費性食品和飲料產品的農產品原料采用了多種處理工藝。
  在這些過程中,工業壓縮空氣的應用發揮著重要作用。加工廠使用壓縮空氣系統來支持食品和飲料產品的分類、切割、成型和包裝。公司還使用壓縮空氣在灌裝前清潔容器,并在清潔食品和設備時吹走顆粒。
  食品和飲料生產廠使用的壓縮空氣系統包括空氣壓縮機、干燥機、過濾器、系統管道、配件、密封件、空氣儲存裝置、門、、氣缸和電機。
  該系統包括幾個水分、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、冷凍式干燥機、油氣去除過濾器、凝聚式過濾器、吸附式過濾器、除塵過濾器和無菌過濾器。每一個水分和顆粒物去除階段都必須達到或超過聯邦藥品管理局(FDA)和國際標準組織(ISO)的性能標準[2]。除這些標準外,還有英國壓縮空氣協會(BCAS)、英國零售聯合會(BRC)和安全質量食品協會(SQF),加拿大食品安全增強計劃(FSEP)也發布了監測壓縮空氣質量的標準或最佳做法[3]。
  雖然系統需求各不相同,但食品和飲料加工應用程序要么使用接觸式壓縮空氣系統,要么使用非接觸式高風險壓縮空氣系統。接觸式壓縮空氣系統使壓縮空氣與食品直接接觸。非接觸高風險壓縮空氣系統雖然不會使壓縮空氣直接接觸食品,但這些系統會產生直接接觸食品的材料,如包裝。非接觸式壓縮空氣系統包括控制、空氣馬達和其它設備,但不與食品或包裝直接接觸。
 
壓縮空氣在食品飲料領域污染物預防淺議
 
  食品飲料加工中的衛生是重中之重
  由于該行業具有的規模和復雜性,如果因為污染物或病原體的存在而對產品進行健康和安全召回,可能造成幾乎無法彌補的財務損失和對公司聲譽的損害。有害微生物群落可以通過生食品、空氣、水、加工表面以及工廠員工的手或衣服進入系統。微生物可能在切片和切割設備、輸送機、帶管道的儲罐、灌裝機和包裝機以及熱交換器上形成生物膜。
  食品雜貨制造商協會2011年的一項調查描述了健康和安全召回對食品和飲料加工業的影響。涉及的銷售損失、停工成本、產品損失以及召回產品中付出的努力,可以稱得上是天文數字。
  所有這些都表明了食品和飲料生產用壓縮空氣系統的安全和衛生至關重要。壓縮空氣管道、空氣發動機或空氣壓縮機中的任何水分都會促進真菌和微生物的生長。如果沒有適當的衛生程序,壓縮空氣系統可以將微生物污染物、油和其它微粒物質吹到食品上。食品和飲料生產用壓縮空氣系統也需要干燥空氣;吹到食品上的任何多余水分都會給食品上的真菌或微生物生長創造機會。
 
壓縮空氣在食品飲料領域污染物預防淺議
 
  法律法規對壓縮空氣系統的影響
  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代化法案(FSMA)中包含的食品安全標準。食品安全管理局涵蓋了從原料生產到消費者準備使用的食品供應鏈,重點是預防食源性疾病。實施監管法加強了對食品加工廠的檢查,提高了檢測食源性疾病爆發的能力,并增加了下令召回食品的權力。此外,食品安全管理局還建立了一個跟蹤和追蹤食品安全信息的中央數據庫。
  《食品安全管理局人類食品預防控制最終規則》要求食品設施制定安全計劃,包括危害分析和關鍵控制點(HACCP)計劃。在這種情況下,風險涉及壓縮空氣和食物之間的任何接觸點。
  HACCP計劃分析生物、化學和物理危害,描述產品,并包括基于風險的預防控制,以最小化或防止已識別的危害。預防控制包括烹調、干燥、冷藏、過濾、冷凍、巴氏殺菌和酸化食品等過程;定義控制過敏原交叉接觸的方法;描述衛生過程。加工廠必須對預防控制的應用進行監視、糾正、驗證和記錄[5]。
  關鍵控制點(CCPs)識別可能發生的潛在危險,它還定義了過程控制,以防止由食源性危害引起疾病、傷害或死亡的可能性。在確定關鍵控制點之后,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鍵限值。
  除了確定CCPs,HACCP計劃還建立了實施良好衛生實踐和培訓的先決條件計劃。HACCP計劃還規定了如果系統故障導致偏離CCP關鍵限值時的糾正措施,以及確保符合食品安全計劃的驗證措施。
 
  HACCP計劃識別壓縮空氣系統風險
  食品和飲料加工壓縮空氣系統的正常運行通過進氣過濾器將環境空氣吸入系統。環境空氣含有水分、污垢、微粒、油和其它物質,當它們接觸食物時會使食物變得有毒。一立方米未經處理的壓縮空氣含有大約1億8000萬種污垢顆粒,包括水、氣態烴、花粉、微量金屬和其它污染物[6]。
  未經處理的壓縮空氣也攜帶細菌,這些細菌很容易通過壓縮空氣系統傳播,并與食品接觸。除了直接接觸食物的可能性外,壓縮空氣系統中攜帶的細菌還可以附著在空氣壓縮機、儲氣罐、系統管道和配件上,并作為微生物生物膜生長[7]。
  由于壓縮空氣系統可能直接接觸食品或食品包裝,可能存在大量的CCPs機會和必要的程序。例如,氣動刀和攪拌工具與食物直接接觸并代表CCPs。套袋系統與食品有間接接觸,同時也起著CCPs的作用。
 
  壓縮空氣系統風險管理
  HACCP計劃和CCPs通過精心策劃的設計和預防性維護程序,將風險識別與風險管理聯系起來。在食品和飲料加工過程中,優先考慮消費者健康和安全的監管和行業標準。作為一個基于工業基準的設計實例,制造商建議壓縮空氣系統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菌過濾器。
  另一個關鍵的設計點涉及,在整個系統分配之前利用干燥劑去除壓縮空氣中的水分。因為濕空氣可促進接觸和非接觸高風險壓縮空氣系統中空氣壓縮機和系統管道內微生物和真菌的生長。當系統運行時,微生物和其它污染物會吹到食物或包裝上[8]。
  維護程序考慮污染源,并從空氣通過進氣過濾器流入空氣壓縮機的輸入端開始,然后對空氣壓縮機進行仔細檢查,測試管道分配系統是否存在污染物,并監測儲存接收器,采取糾正措施。維護程序還涉及分離器和干燥器的性能和維護。例如,徹底的維護檢查應確認分離器去除了大量液體,并且壓力露點保持在所需的臨界溫度閾值以下。
  由于需要清除系統中的微粒,壓縮空氣系統中的過濾器也可作為關鍵維護點。這些固體顆粒物可能包括在干燥條件下仍能存活的細菌孢子、周圍的灰塵、管垢、化學清潔劑的殘留物和其它污染物。通過檢查,即根據0.01微米的設定閾值,在DOP(鄰苯二甲酸二辛酯霧法測試)效率≥99.99%時,可通過凝聚式過濾器繼續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域污染物預防淺議
 
  預防性維護還包括定期監測所有生產過程中使用的壓縮空氣。根據國際標準組織、英國壓縮空氣協會和安全質量食品研究所的定義,壓縮空氣審計包括顆粒、油和微生物污染物的分析?!禕CAS食品和飲料級壓縮空氣最佳實踐指南》規定,公司應測試和驗證直接或間接接觸食品的壓縮空氣質量,每年兩次,或者在維護活動中注意可能影響空氣質量的細節。
 
  一分預防勝過萬分治療
  由于食品加工有人的介入,所以被召回是很有可能發生的。例如,在2016年,共有905起召回事件[10]。數據顯示,大多數食品召回是自愿的,其驅動因素是食品可能受到污染的“合理概率”。
  讓我們從技術信息中退一步,把這個主題轉換成我們都能理解的語言。筆者有幸參觀了北美許多不同類型的食品加工設施,其中每一個都把食品安全作為首要任務。這些設施雖然受到政府檢查的監督,但都是由專門的質量控制專家自行管理的,他們明白在加工或包裝食品時,一分的預防勝過十分的治療。畢竟,在人類食用的食物和食源性疾病的風險控制中,這是不容忽視的。
 
  參考文獻
  [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/
 

來源:本站原創

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