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在食品生產(chǎn)加工中影響其質(zhì)量的因素很多，其中很重要的因素是來自各種污染。如何解決污染問題，是保證食品質(zhì)量的一個重要方面。食品加工機械對食品的二次污染極為嚴重，防控食品加工機械被污染是保障食品衛(wèi)生安全的重要措施之一。
一、影響食品質(zhì)量的要素
食品的質(zhì)量關(guān)系到國民的身心安全，要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)合格的食品，必須具備3個要素：(1)合格的人員；(2)符合GMP作業(yè)規(guī)范的軟件，如合理的工藝配方及作業(yè)流程，合格的原輔材料，各項規(guī)格和管理制度等；(3)符合QS衛(wèi)生生產(chǎn)硬件，包括合格的生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)條件，符合要求的廠房、設(shè)備等。
二、食品設(shè)備對生產(chǎn)中污染的防控含義
從上可知，生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)條件、設(shè)備是影響食品質(zhì)量要素的一個方面。而在食品生產(chǎn)中，生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)條件的污染一般有微生物、粉塵、微粒、腐蝕、差錯及交叉污染等。食品加工機械對生產(chǎn)中污染的防控包含兩層意思，第一加工機械自身不對食品產(chǎn)生污染，也不會對環(huán)境產(chǎn)生污染；第二應具有有效控制污染手段。為此，GMP對直接參與食品生產(chǎn)的加工機械作了若干個指導性規(guī)定，其基本點是保證食品質(zhì)量，防止在生產(chǎn)過程對食品可能造成的各種污染，以及可能影響環(huán)境和對人體健康的危害等因素。因此，食品加工機械的設(shè)計要符合GMP的要求，減少污染因素，并對污染要有很好的防控。
三、食品加工機械的設(shè)計符合GMP的要求
食品加工設(shè)備在GMP這一特定條件下應該學習只要制食設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計、制造、技術(shù)、性能等方面指標，應以設(shè)備GMP設(shè)計通則為綱，以推進食品設(shè)備GMP規(guī)范的建立和完善，其具體內(nèi)容如下：
(1)設(shè)備的設(shè)計應符合食品生產(chǎn)及工藝的要求，安全、穩(wěn)定、可靠、易于清洗、消毒或滅菌，便于生產(chǎn)操作和維修保養(yǎng)，并能防止差錯和交叉污染；
(2)應嚴格控制設(shè)備的材質(zhì)選擇。與食品半成品或成品直接接觸的零部件應采用無毒、無腐蝕、不與食品發(fā)生化學反應、不釋放微�；蛭绞称返牟馁|(zhì)；
(3)與食物直接接觸的設(shè)備內(nèi)表面及工作零件表面，盡可能不設(shè)計臺、溝、及外露的螺栓連接。表面應平整、光滑、無死角，易清洗、消毒；
(4)設(shè)備應不對裝置之外的環(huán)境造成污染，鑒于每類設(shè)備所產(chǎn)生的污染的情況不同，應采取相關(guān)的防塵、防漏、隔熱、防噪聲等措施。
(5)在易燃易爆環(huán)境中使用的設(shè)備，應采用防爆電器并設(shè)有消除靜電及安全保險裝置；
(6)高蛋白質(zhì)飲品的灌或分裝設(shè)備應在相應的潔凈室內(nèi)運行，局部采用1000級層流潔凈空氣和正壓保護；
(7)飲料、純凈水及凈化壓縮空氣管道的設(shè)計應避免死角、盲管。材料應無毒、耐腐蝕。內(nèi)表面應電化拋光，易清洗；
(8)當驅(qū)動磨擦而產(chǎn)生的微量異物或無法避免使用潤滑劑時，應對其部件實施封閉并與工作室隔離，所用的潤滑劑不得對食品、包裝容器等造成污染；
(9)無菌設(shè)備的清洗，尤其是直接接觸食品的部位和部件的滅菌，應標明滅菌日期，必要時進行無菌效果驗證。設(shè)備清洗最好配備CIP及SIP系統(tǒng)；
(10)設(shè)備設(shè)計應符合標準化、通用化、系列化和機電一體化的要求。實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)密閉，自動檢測，這是全面實施設(shè)備GMP的保證。
四、食品加工設(shè)備對生產(chǎn)中污染的防控手段
食品加工工藝的復雜性決定了設(shè)備功能的多樣性，而食品設(shè)備的優(yōu)劣則反映在能否滿足使用要求、符合GMP和對環(huán)境污染的防控上。在食品生產(chǎn)中，加工設(shè)備是保證食品質(zhì)量的關(guān)鍵手段，GMP對設(shè)備的要求主要針對減少生產(chǎn)過程中的食品污染，達到保證食品質(zhì)量要求這一目的，食品設(shè)備可在功能、外觀結(jié)構(gòu)、材料選擇、設(shè)備驗證方面對污染進行防控。
1.功能方面
①凈化功能
衛(wèi)生潔凈是GMP的要點之一，要達到這一標準就必須在食品加工中，凡有食物暴露的室區(qū)潔凈度達不到要求或有人機污染可能的原則上均應設(shè)計凈化功能，如果經(jīng)濟上無法承受潔凈室的建設(shè)費用或運行成本，可直接采購“食品動態(tài)消毒機”，是比較經(jīng)濟的空氣消毒凈化方式。不同的設(shè)備要求的這一功能形式也不盡相同。大致如下：
(1)在工藝上使用氣體的設(shè)備尤其是氣體與食品或直接與食品包裝材料接觸的設(shè)備，氣體需要經(jīng)終端過濾除菌處理，如泡罩包裝機的壓縮空氣；
(2)洗瓶或其它食包材清洗設(shè)備，應考慮到工藝用水的潔凈度，一般使用已消毒自來水水或純化水，如洗瓶機、膠塞清洗等設(shè)備的用水；
(3)生產(chǎn)中產(chǎn)生粉塵的設(shè)備應設(shè)置除塵機或捕塵機構(gòu)，如粉碎機、制粒機、壓片機等；
(4)在潔凈室或安裝食品動態(tài)消毒機的受控場所，通過凈化空調(diào)或通風系統(tǒng)對各功能間凈化并保持相對的壓差，可防止粉塵擴散，防止交叉污染。
②隔離功能
按照QS要求，食品生產(chǎn)過程應盡量避免微生物或其他污染物污染，隔離是個好方法。由于食品生產(chǎn)工藝及環(huán)境復雜，在配料、制造、冷卻、灌裝和包裝等工藝過程中存在許多可變的影響因素，如此對食品加工設(shè)備的設(shè)計就需體現(xiàn)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的密閉化，實行隔離技術(shù)。
食品工業(yè)的隔離技術(shù)涉及到飲料、烘焙、休閑食品等對保質(zhì)期有嚴格要求行業(yè)，因此在生產(chǎn)中，如飲料加工行業(yè)為避免污染，需在生產(chǎn)工序的加工設(shè)備周圍設(shè)計并建立隔離區(qū)，將操作人員隔離在灌裝區(qū)以外，采取徹底的隔離技術(shù)和自動控制系統(tǒng)，最大限度降低操作人員對環(huán)境的影響，同時也可以大大降低無菌生產(chǎn)環(huán)境中產(chǎn)品被微生物污染的風險。
③在位清洗及滅菌功能
a.在位清洗(CIP)
在食品生產(chǎn)中，設(shè)備的清洗和滅菌是驅(qū)除微生物污染的主要手段。CIP是一種包括設(shè)備、管道、操作規(guī)程、清洗劑配方、自動控制和監(jiān)控要求的一整套技術(shù)系統(tǒng)。其能在盡可能不拆卸、不挪動設(shè)備和管道的情況下，利用受控的清洗液的循環(huán)流動，清洗污垢。GMP明確規(guī)定制食設(shè)備要易于清洗，尤其是更換產(chǎn)品時，對所有設(shè)備、管道及容器等按規(guī)定必須徹底清洗和滅菌，以消除活性成分及其衍生物、輔料、清潔劑、潤滑劑、環(huán)境污染物質(zhì)的交叉污染，消除沖洗水殘留異物及設(shè)備運行過程中釋放出的異物和不溶性微粒，降低或消除微生物及熱原對食品的污染。
b.在位滅菌(SIP)
SIP是食品加工機械GMP達標的另一個重要方面�？刹捎�SIP的系統(tǒng)主要是食品生產(chǎn)過程的管道輸送線、配制釜、過濾系統(tǒng)、灌裝系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等。SIP所需的拆裝操作很少，容易實現(xiàn)自動化、從而減少人員原因?qū)е碌奈廴炯捌渌焕绊憽?/font>
其他滅菌方法也值得關(guān)注。如：
(1)利用空調(diào)系統(tǒng)配置的等離子體彌漫消毒機對潔凈區(qū)空氣滅菌，能殺死多種致病微生物，有較廣的擴散性，無死角，不存在任何有毒殘留物，沒有二次污染，具有良好的環(huán)保性；
（2）對從業(yè)人員手部采用自動感應手消毒器殺菌，因上班前手部消毒不徹底或上班過程中未重復消毒，除了二次污染食品外，并會二次污染食品加工機械，最后疊加交叉污染食品，導致食品不合格；
(3)純化水出口應設(shè)置滅菌裝置，保證純化水的出口質(zhì)量；
(4)緩沖室安裝食品動態(tài)消毒機，防止對進入潔凈區(qū)的工具、物料、包材等被空氣中細菌二次污染。
④在線監(jiān)測與控制功能
在線監(jiān)測與控制功能主要指設(shè)備具有分析、處理系統(tǒng)，能自動完成幾個步驟或工序的功能，這也是連線、聯(lián)動操作和控制的前提。GMP要求食品的生產(chǎn)應具有連續(xù)性，且工序傳輸?shù)臅r間最短，這樣可以減少人與食物的接觸時間，縮短食物的暴露時間，這應成為設(shè)備設(shè)計與設(shè)備改造中的重要指導思想。生產(chǎn)實踐證明：聯(lián)動機組或生產(chǎn)線能把前后工藝設(shè)備有機地銜接成流水線，有效地克服了由于多次轉(zhuǎn)序而造成的交叉污染。
⑤安全保護功能
其實質(zhì)為保證食品質(zhì)量和保護人身安全，可考慮以下幾點：
(1)在易燃、易爆環(huán)境中使用的設(shè)備，應采用防爆電器，并設(shè)有安全報警裝置及安全保險裝置。如可燃氣體報警器；
(2)有些還要考慮在非常情況下的保護，像高速運轉(zhuǎn)的設(shè)備的“緊急制動”，高壓設(shè)備“安全閥”等；
(3)液體加工設(shè)備中的保護功能，如無瓶止灌、自動廢棄、卡阻停車、異物剔除等，應用儀器、儀表、電腦技術(shù)來實現(xiàn)設(shè)備操作中的預警、顯示、處理等代替人工和靠經(jīng)驗的操作，可減少廢品，完善設(shè)備的自動操作、自動保護功能。
2.外觀結(jié)構(gòu)方面
食品設(shè)備使用牽涉品種、換批，且很頻繁，為避免物料的交叉污染與成分發(fā)生反應，清除設(shè)備內(nèi)外部的粉塵、清洗粘附物等操作與檢查是必不可少的，且要求極為嚴格。GMP要求設(shè)備外形整潔就是為達到易徹底清潔而規(guī)定。
(1)強調(diào)對整體結(jié)構(gòu)與形體的簡化，這是對設(shè)備整體及必須暴露的局部(也包括某些直觀可見的零件)來講的。在GMP觀點下進行形體的簡化，可使設(shè)備常規(guī)設(shè)計中的凹凸、槽、臺變得平整簡潔，可最大限度地減少藏塵、積污，易于清洗；
(2)對與生產(chǎn)操作無直接關(guān)系的機構(gòu)，應盡可能設(shè)計內(nèi)置、內(nèi)藏式。如傳動等部分設(shè)計成內(nèi)置式；
(3)與食物接觸部分的構(gòu)件，均應具有不附著物料的低粗糙度值的表面。拋光處理是有效的工藝手段。拋光的物件主要是不銹鋼板材、鑄件、焊件等，且拋光的外部輪廓應力求簡潔、拋光到位；
(4)包覆式結(jié)構(gòu)是食品設(shè)備中最多見的，也是簡便的手段。將復雜的機體、本體、管線、裝置用板材包覆起來密閉，以達到簡潔的目的；
(5)潤滑是機械運動所必需的，在制食設(shè)備中有相當一部分屬臺面運動方式。動桿動軸集中、結(jié)構(gòu)復雜，又都與食品生產(chǎn)有關(guān)，且設(shè)備還有清洗的特定要求。無論何種情況下潤滑劑、清洗劑都不得與食物相接觸，包括掉入、滲入等的可能性。解決措施大致有兩種：一是采用對食物的阻隔；二是對潤滑部分的阻隔，以保證在潤滑、清洗中的油品、清洗水不與食物原料、中間體、食品成分相接觸。
3.材料方面
GMP規(guī)定制造設(shè)備的材料不能對食品的性質(zhì)、純度、質(zhì)量產(chǎn)生影響，其所用的材料需具有安全性、可辨別性及使用強度。因而在選用材料時應考慮設(shè)備與食物等介質(zhì)接觸，或有腐蝕性、有氣味的環(huán)境下不發(fā)生反應，不釋放微粒，不易吸著或吸濕等，減少生產(chǎn)中跑、冒、漏、滴等現(xiàn)象，減少火災、爆炸等安全事故的發(fā)生以及減少對環(huán)境及食物的污染。無論是金屬材料還是非金屬材料均應具有這些性質(zhì)。
①金屬材料
凡與食物或腐蝕性介質(zhì)接觸及在潮濕環(huán)境下工作的設(shè)備，均應選用低含碳量的奧氏體不銹鋼材質(zhì)、鈦及鈦復合材料，對鐵基涂覆耐腐蝕、耐熱、耐磨等涂層的材料制造時應謹慎處理。非上述部位可選用其他金屬材料，原則上用這些材料制造的零件均應作表面處理。其次，需要注意的是同一部位(部件)所用材料的一致性。不應出現(xiàn)不銹鋼件配用普通螺栓的情況。
②非金屬材料
在食品設(shè)備中普通使用非金屬材料，選用這類材料的原則是無毒性、不污染，即不應是松散狀的或易掉渣、掉毛的。特殊用途的還應結(jié)合所用材料的耐熱、耐油、不吸附、不吸濕等性質(zhì)考慮，密封填料和過濾材質(zhì)由應注意衛(wèi)生性能的要求。
③材料腐蝕的危害
舉一個最單純的例子，用來包裝罐頭食品的罐體生銹，金屬與空氣中的氧在適當?shù)沫h(huán)境之下所產(chǎn)生的氧化作用，金屬因氧化而形成氧化物，而失去原有的特性，使得食品被污染，腐蝕可大致分為沒有水份的干蝕與有水份的濕蝕。干蝕大部份為高溫下的金屬氧化、硫化及氮化等化學腐蝕；而濕蝕為金屬在常溫下與水或其它電解質(zhì)間由于電子的轉(zhuǎn)移而發(fā)生的化學反應，可視為一種電化學反應，此為絕大部份金屬的腐蝕過程。不止金屬材料會受環(huán)境影響而產(chǎn)生腐蝕，非金屬材料如塑料、陶瓷等材料亦會受環(huán)境因素的影響而變質(zhì)，可能沒有像金屬腐蝕的外觀象征和重量變化，而只有性質(zhì)的變化而已。人們對嚴重的腐蝕，都會提高警覺，但是溫和的腐蝕，在某些情況下，也會造成嚴重問題，不可忽視。
4.設(shè)備驗證方面
GMP始終把食品生產(chǎn)驗證作為重要內(nèi)容，無論什么驗證，設(shè)備都無一例外地成為驗證過程的主要受檢硬件。就生產(chǎn)設(shè)備而言，驗證是指通過聯(lián)動試車的方法，考察工藝設(shè)備運行的可靠性，主要運行參數(shù)的穩(wěn)定性和運行結(jié)果重現(xiàn)性等的一系列活動，故其實際意義即模擬生產(chǎn)。GMP對影響食物生產(chǎn)質(zhì)量的各種因素實施全面控制，核心是保證食品生產(chǎn)全過程在質(zhì)量控制之下，把食品生產(chǎn)質(zhì)量事故幾率降到最低點。
五、結(jié)語
作為食品加工企業(yè)的工程技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員，必須懂得食品制造加工過程以及符合GMP要求的生產(chǎn)管理方法，而合格食品的生產(chǎn)離不開符合GMP要求的加工設(shè)備。只有充分理解，并掌握GMP對制食設(shè)備的基本要求和管理，才能做好設(shè)備的選型、操作、保養(yǎng)、維護等工作，也只有善于從設(shè)備這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)去發(fā)現(xiàn)其在生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，才能完善設(shè)備管理，防止污染發(fā)生。
可見，食品加工機械對生產(chǎn)中污染的防控意義包括：
(1)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)；
(2)是設(shè)備功能完善與否的標志；
(3)是GMP對制食設(shè)備的要求；
(4)給GMP驗證和接受國家GMP認證提供保證；
(5)是設(shè)備選擇、管理的依據(jù)；
(6)是生產(chǎn)順利進行的保障；
(7)是設(shè)備改造與更新的發(fā)展方向。
