На предприятиях по производству продуктов питания или напитков наиболее опасные источники загрязнения редко находятся в тех местах, где их можно было бы ожидать. Они скрываются в углах технологической линии, контактирующих с жидкостью, — и очень часто именно на клапанах. Перекрестное загрязнение при переработке пищевых продуктов Это происходит, когда остатки одной партии, аллерген или колония бактерий не удаляются в процессе очистки и попадают в следующую партию продукта. Неправильно выбранный или некачественно установленный клапан может стать именно той «ловушкой», которая это допускает, в то время как правильная конфигурация клапана полностью устраняет такие укрытия. В этой статье объясняется, как загрязнение начинается именно с клапана и как правильная гигиеническая конструкция и компоновка позволяют его предотвратить.
Как происходит перекрестное загрязнение на клапане
Большинство случаев перекрестного загрязнения при переработке пищевых продуктов в области клапанов обусловлено одной основной причиной: где-то в тракте потока может скапливаться продукт, и очищающая жидкость не может надежно до него добраться. При этом преобладают три механизма.
- Онемевшие ноги. «Мёртвый участок» — это участок трубопровода или отвод в виде тройника, в котором происходит застой потока. Согласно рекомендациям по гигиеническому проектированию, отвод считается мёртвым участком, если его длина в направлении, противоположном потоку, превышает примерно половину диаметра трубы; при превышении этого значения жидкость, используемая для очистки на месте, теряет механическое очищающее действие, необходимое для промывки данного участка, в результате чего продукт застаивается и портится.
- Щели и зазоры. Резьбовые соединения, зазоры в сварных муфтах, незагерметизированные стыки корпуса и изношенные седла создают микропространства, в которых скапливается продукт и где бактерии укрываются от воздействия чистящих химикатов.
- Биопленка. Там, где остаются остатки, бактерии прикрепляются к поверхности и образуют защитную биопленку, которую трудно удалить обычными средствами очистки, что приводит к заражению каждой последующей партии.
Стандартный промышленный шаровой кран — с полостью корпуса вокруг шара, резьбовыми концами и внутренними деталями, которые невозможно очистить, — таит в себе именно такие риски, поэтому его недопустимо использовать в прямом контакте с продуктом на гигиенической линии.
Принципы гигиенического проектирования, позволяющие предотвратить это
Предотвращение перекрестного загрязнения при переработке пищевых продуктов — это, в первую очередь, проблема проектирования, а уже потом — проблема очистки. Все общепризнанные принципы гигиенического проектирования направлены на одну и ту же цель: не оставлять продукту ни одного укрытия и обеспечить доступ очищающей жидкости ко всем поверхностям, контактирующим с продуктом.
На практике при изготовлении гигиенических клапанов и фитингов соблюдается ряд правил: поверхности, контактирующие с продуктом, должны быть гладкими и отполированными (как правило, с шероховатостью Ra ≤ 0,8 мкм), чтобы грязь не могла в них зацепиться; отсутствуют щели, острые внутренние углы и незагерметизированные резьбы; конструкция обеспечивает самоотвод жидкости, предотвращая её скопление; весь путь прохождения потока можно очищать на месте или быстро демонтировать для очистки. Непрерывные сварные швы предпочтительнее крепежных элементов, а все соединения герметизированы, чтобы предотвратить проникновение бактерий. A санитарный трёхкомпонентный шаровой кран с соединением «Tri-Clamp» и герметичным седлом разработан с учетом этих критериев, в отличие от стандартного промышленного клапана.
Выбор подходящей конфигурации клапана
Правильная настройка зависит как от выбора клапана, так и от способа его установки. Следующие меры позволяют наиболее эффективно предотвратить перекрестное загрязнение при переработке пищевых продуктов.
В местах прямого контакта с продуктом используйте санитарные клапаны с зажимом «три-кламп», поскольку зажимное соединение позволяет быстро открыть клапан для осмотра, а сама конструкция клапана не имеет зазоров. Замените «мертвые зоны» тройников на трассы с изогнутыми коленями или переключающие клапаны, чтобы в отводах не скапливалась продукция — а санитарный трёхходовой шаровой кран позволяет аккуратно переключать пути потока, не оставляя в неработающей ветви остатки продукта. Укажите трехкомпонентные корпуса, чтобы при необходимости можно было открыть клапан для очистки вне места установки, а также автоматизировать изоляцию критически важных участков с помощью санитарный пневматический шаровой кран чтобы операторы (и их перчатки) не попадали в зону продукта. В приведенной ниже таблице приведены типичные риски и соответствующие меры по их устранению.
| Риск загрязнения | Исправление конфигурации |
|---|---|
| Мёртвая ветвь / застоявшаяся ветвь | Маршрутизатор с переключением или 3-ходовой переключающий клапан |
| Щели с резьбовым соединением / сваркой в муфту | Соединения типа «Tri-clamp» или санитарные стыковые сварные соединения |
| Продукт, застрявший в полости клапана | Санитарный клапан с герметичным сиденьем без зазоров |
| Невозможно очистить внутренние детали на месте | 3-секционный корпус для очистки вне места установки |
| Контакт с оператором во время самоизоляции | Пневматический/автоматический санитарный клапан |
CIP, COP и почему это различие имеет значение
Стратегия очистки должна соответствовать конструкции клапана, иначе гигиенический эффект теряется. При очистке на месте (CIP) моющий раствор циркулирует по смонтированной линии; при очистке вне места установки (COP) клапан необходимо демонтировать и очистить вручную. Многие предприятия допускают ошибку, рассматривая клапан, предназначенный для очистки вне места установки (COP), как будто он подходит для очистки на месте (CIP): если клапан, требующий разборки, просто промывают на месте, внутри остаются остатки, что неизбежно приводит к перекрёстному загрязнению.
Практические рекомендации: убедитесь, что каждый клапан сертифицирован для CIP или только для COP; в случае линий CIP убедитесь, что в клапане нет «теневых зон», недоступных для потока; а для любого клапана, который необходимо открывать для очистки, включите его разборку в график санитарной обработки, а не полагайтесь на то, что промывки будет достаточно. Согласование режима очистки с конструкцией клапана является одним из наиболее экономически эффективных мер контроля за предотвращением перекрёстного загрязнения при переработке пищевых продуктов.
Материал, отделка поверхности и уплотнения
Последним уровнем защиты является выбор материалов. Санитарные клапаны, как правило, изготавливаются из нержавеющей стали марки 316/316L, обеспечивающей коррозионную стойкость к воздействию кислых пищевых продуктов и агрессивных моющих средств, и оснащаются уплотнениями из эластомеров пищевого назначения или ПТФЭ, соответствующими необходимым стандартам. В приведенном ниже контрольном списке кратко изложено, что необходимо проверить перед тем, как санитарный клапан поступит на производственную линию.
| Технические характеристики | Что необходимо подтвердить |
|---|---|
| Материал корпуса | Нержавеющая сталь 316/316L для контакта с продуктом |
| Отделка поверхности | Гладкая, отполированная (обычно Ra ≤ 0,8 мкм) |
| Сиденья и уплотнители | Пищевой ПТФЭ / эластомер, без щелей |
| Подключение | Соединение типа «Tri-clamp» или санитарная сварка — отсутствие резьбы в зоне контакта с продуктом |
| Чистота | С поддержкой режима CIP или с программируемым режимом COP, самоосушающийся |
| Документация | Сертификат на материал; соответствие требованиям гигиенического дизайна |
Наш полный Ассортимент санитарных зажимных клапанов пищевого назначения создан с учетом этих критериев, и вы можете ознакомиться с более полной картиной на нашем Страница «Применение в пищевой промышленности и производстве напитков».
Стандарты и организации, определяющие принципы гигиенического проектирования
Конструкция гигиенического клапана — это не вопрос мнения; она регламентируется признанными организациями. Данная Европейская группа по гигиеническому проектированию и конструированию (EHEDG) публикует руководства и методики испытаний, касающиеся очищаемости, предельных значений в мертвых зонах и гигиеничной сварки, а также сертифицирует оборудование, соответствующее этим требованиям. В Северной Америке, 3-A Sanitary Standards, Inc. устанавливает санитарные критерии проектирования пищевого оборудования, включая важное различие между сертификатами, подтверждающими возможность очистки методами CIP и COP. Использование клапанов, соответствующих этим стандартам, позволяет превратить простое предположение “мы думаем, что это чисто” в подтверждаемую безопасность пищевых продуктов.
Смена аллергенов: самое серьёзное испытание для ваших клапанов
Нигде конфигурация клапанов не подвергается более жестким испытаниям, чем во время смены аллергенов — переключения линии, например, с производства продуктов на молочной основе на производство продуктов без орехов. В этом случае даже следовые примеси являются поводом для отзыва продукции, поскольку остатки аллергенов, сохранившиеся после очистки, могут вызвать тяжелую реакцию у чувствительного потребителя. Именно в такой ситуации сразу же выявляются все слабые места в технологической линии.
Именно клапан, в мертвой зоне или труднодоступной полости которого остается несколько миллилитров продукта, становится причиной отрицательного результата мазка на аллергены после очистки. Для решения этой проблемы необходимо сочетать вышеуказанные меры с проверкой: устранять мертвые зоны, использовать санитарные клапаны без зазоров, до которых цикл CIP может полностью дотянуться, а затем подтверждать результат мазковым тестом на аллергены или анализом промывочной воды после смены продукта, а не полагаться на график. Когда линия неоднократно не проходит проверку после очистки в одном и том же месте, причиной обычно является конфигурация клапанов в этой точке. Предотвращение перекрёстного загрязнения пищевых продуктов на уровне клапанов обходится гораздо дешевле, чем обнаружение его при тестировании готовой продукции — или при отзыве продукции.
Часто задаваемые вопросы
Что такое «мертвая ветка» и почему она приводит к перекрестному загрязнению?
«Мёртвый участок» — это участок трубы или отвод от тройника, в котором происходит застой потока. Как только его длина превышает примерно половину диаметра трубы, промывочная жидкость уже не может эффективно очистить его, в результате чего продукт застаивается, портится и становится источником загрязнения следующей партии. Устранение мёртвых участков с помощью трассировки с обходом или переключающих клапанов является основной мерой защиты от перекрёстного загрязнения при переработке пищевых продуктов.
Можно ли использовать стандартный промышленный шаровой кран в линии по переработке пищевых продуктов?
Не вступают в прямой контакт с продуктом. Стандартные шаровые краны имеют полости в корпусе, резьбовые концы и не поддающиеся очистке внутренние детали, в которых скапливается продукт и размножаются бактерии. Вместо них следует использовать санитарные клапаны с соединением «Tri-Clamp», оснащенные герметичными седлами без щелей, предназначенными для гигиенического использования.
В чём заключается разница между клапанами CIP и COP?
Клапаны CIP (clean-in-place) можно очищать путем циркуляции раствора по смонтированной линии, тогда как клапаны COP (clean-out-of-place) необходимо демонтировать и очищать вручную. Использование клапана COP так, как если бы он поддерживал технологию CIP, приводит к образованию остатков внутри и вызывает перекрёстное загрязнение, поэтому метод очистки должен соответствовать типу клапана.
Какая нержавеющая сталь лучше всего подходит для гигиенических клапанов?
Нержавеющая сталь марки 316/316L обычно используется для изготовления деталей, контактирующих с продуктом, поскольку она лучше, чем сталь марки 304, противостоит коррозии под воздействием кислых продуктов и агрессивных чистящих химикатов. Ее следует сочетать с уплотнениями из пищевого ПТФЭ или эластомеров, а также с гладкой, полированной поверхностью.
Как трёхходовые клапаны помогают предотвратить перекрёстное загрязнение?
Трехходовой (переключающий) клапан обеспечивает плавное переключение потока между трассами, не оставляя неиспользуемую ветвь, заполненную застоявшимся продуктом. Это устраняет распространенный источник «мертвых зон» и позволяет поддерживать весь тракт потока в рабочем состоянии и обеспечивать его очистку, снижая риск перекрестного загрязнения при переработке пищевых продуктов.
Заключение
Перекрестное загрязнение в пищевой промышленности, по сути, является проблемой проектирования: если не оставить продукту и бактериям ни единого укрытия, то очистка сделает всё остальное. Это означает использование санитарных клапанов без щелей в местах контакта с продуктом, схемы размещения оборудования без мертвых зон, режим очистки, адаптированный к каждому клапану, правильный выбор материалов 316/316L и соответствие признанным гигиеническим стандартам. Правильно подобрав конфигурацию клапанов, вы превратите скрытый риск в контролируемый и поддающийся аудиту элемент вашей системы безопасности пищевых продуктов. Если вам нужна помощь в подборе санитарных клапанов и конфигураций для вашей линии, Свяжитесь с нашей командой, чтобы получить индивидуальное предложение.