Гигиеничное Дозирование и Нержавеющий Дизайн в Пищевом Секторе

Требования к конструкции из нержавеющей стали и гигиеническим характеристикам, специально разработанные для пищевой промышленности в системах дозирования.

 

В пищевой промышленности, производстве спортивных порошков, промышленных приправ, смесей для выпечки, детских смесей и шоколада системы дозирования сырья и весовые бункеры играют ключевую роль в производственных процессах, непосредственно влияющих на здоровье человека. Поэтому эти важнейшие элементы оборудования, используемые на линиях пищевой промышленности, нельзя оценивать исключительно на основе инженерных достижений, таких как точное взвешивание и ускорение производства.

 

Что касается здоровья человека, дозирующие машины подлежат строгим мировым гигиеническим нормам (сертификаты FDA для Америки, сертификаты EHEDG для Европы и GMP — надлежащая производственная практика, действующая во всем мире). Машины, используемые в этом секторе, не должны содержать каких-либо физических производственных дефектов, которые могли бы создать благоприятную среду для размножения бактерий (сальмонелла, кишечная палочка и т. д.) или плесени, и должны иметь безупречную металлургическую конструкцию, полностью исключающую перекрестное загрязнение (заражение аллергенами).

 

Выбор металлургического материала: почему следует использовать нержавеющую сталь SS316L или SS304?

 

 

Все поверхности внутри машины, которые непосредственно (или косвенно) контактируют с порошком, гранулами или жидкими пищевыми продуктами и подвержены износу, должны быть изготовлены из аустенитной нержавеющей стали, которая обеспечивает дополнительную устойчивость к коррозии (ржавлению) и кислотно-солевым компонентам пищевых продуктов. Стандартные углеродистые стали, часто покрытые эпоксидной краской и используемые в некачественном производстве, со временем ржавеют на микроуровне, отслаивают краску и загрязняют продукт тяжелыми металлами, тем самым представляя опасность для здоровья человека.

 

Коэффициент устойчивости к хлору и кислотам: 316L

 

Хотя нержавеющая сталь марки AISI 304 технически достаточна для сухих (с низким риском коррозии) сред, таких как мука, крахмал или сахар, использование нержавеющей стали AISI 316L (низкоуглеродистая, свариваемая), обладающей гораздо более высокой коррозионной стойкостью и содержанием молибдена, является обязательным требованием законодательства для работы в агрессивных средах, таких как томатная паста, соленые соусы, молочные продукты (содержащие молочную кислоту) или при воздействии сильно хлорированных химикатов во время очистки.

 

Класс используемых материалов	Металлургические свойства и прочность	Применение в промышленном производстве продуктов питания
Нержавеющая сталь AISI 304	Стандартный уровень коррозионной стойкости, приемлемая стоимость обработки.	Мука, какао, сахар, сухие злаки, сухие гранулированные пищевые добавки.
Нержавеющая сталь AISI 316L	Исключительно высокая коррозионная стойкость, полная химическая стойкость к солям и кислым кислотам.	Соленые соусы, пастеризованные молочные продукты, добавки, содержащие лимонную кислоту, фруктовые концентраты.
Пищевой силикон/тефлон	Эластичная гибкость, отсутствие запаха/выделений, высокая механическая герметизация.	Гибкие вибропоглощающие тканевые сильфоны, прокладки для силосов, уплотнительные кольца для клапанов.

 

Секрет механического проектирования: устранение «мертвых зон» и шероховатость поверхности (Ra)

 

 

С инженерной точки зрения, золотое правило гигиенического проектирования гласит, что ни одна область машины не должна содержать острых углов в 90 градусов, углублений, тупиковых участков или неочищенных твердых сварочных заусенцев, где жидкие или порошкообразные продукты могут оставаться, оседать или прилипать во время мойки. Места соединения винтовых лопастей с валом должны иметь плавные изгибы.

 

Для физического предотвращения прилипания бактерий к поверхности необходимо обеспечить чрезвычайно тонкую полировку внутренних поверхностей, подобную зеркалу (европейские стандарты требуют Ra < 0,8 микрон), а сварные швы аргоновой (TIG) сварки во время сборки должны быть сглажены специальной наждачной бумагой для полного удаления следов сварки. Резьба винтов или болтов ни в коем случае не должна использоваться в непосредственном контакте с материалом в местах соединения (так как между резьбой могут застревать остатки пищи).

 

Оборудование, совместимое с системой CIP (очистка на месте), предназначено для мойки на объекте.

 

На крупных предприятиях пищевой промышленности или чувствительных фармацевтических заводах, перерабатывающих тонны продукции, невозможно каждый раз отсоединять всю машину от платформы и отправлять ее на очистку при изменении аллергена, цвета или рецептуры; это свело бы эффективность производства к нулю. Благодаря распылительным форсункам из нержавеющей стали, предварительно интегрированным в корпус системы на основе инженерных расчетов, устройство должно иметь возможность очищать свою внутреннюю поверхность без ручного вмешательства с использованием высокотемпературной щелочной или кислой воды и стерилизационных жидкостей (это называется технологией CIP).

 

Электронные датчики должны быть моющимися (IP69K).

 

В процессе интенсивной мойки крайне важно, чтобы расположенные вокруг машины двигатели и чувствительные тензодатчики (датчики веса), являющиеся «мозгом» устройства, выдерживали чрезвычайно высокое давление и кипящую воду (приблизительно 80-90°C и 100 бар). Датчики и панели управления, используемые в пищевой промышленности, должны быть выбраны из числа бронированных моделей с минимальным стандартом защиты IP69K (непроницаемость для высокого давления и горячей воды).

 

Критерии механического проектирования	Разница между стандартным (промышленным) дизайном	Особые гигиенические правила проектирования (для пищевых/фармацевтических продуктов).
Работы по сварке металла	Стандартный сварной шов оставлен без изменений, с видимым черным следом от сварки.	Поверхность отшлифована и отполирована как внутри, так и снаружи, что обеспечивает гладкую, бесшовную поверхность без следов сварки.
Уплотнительные прокладки и кольца	Стандартный нитриловый каучук (NBR) или резина (черная).	Синий цвет (чтобы отколовшийся кусочек легко был обнаружен в пищевых продуктах) Синий силикон, EPDM или тефлон, одобренные FDA.
Корпус двигателя, вентилятора и редуктора	Открытый корпус крыльчатки, защищенный алюминиевым литым под давлением кожухом (охлаждающие каналы заполнились бы пылью).	Гигиеничный, закрытый, плоский корпус с гладкой поверхностью из нержавеющей стали, предотвращающей скопление пыли и воды (IP69K).

 

Часто задаваемые вопросы

 

Что именно означает фраза «Одобрено FDA» в документации на оборудование?

Цель состоит в полном соответствии с международными санитарными стандартами, установленными Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), которые доказывают, что детали промышленных машин (особенно пластиковые, резиновые или металлические поверхности) пригодны для контакта с пищевыми продуктами и не выделяют (не мигрируют) токсичные химические вещества или микропластик в пищевые продукты при высоких температурах.

 

Внутренние поверхности оборудования для пищевой промышленности должны быть изготовлены из нержавеющей стали, но должен ли его внешний корпус (шасси) также быть изготовлен из нержавеющей стали?

Согласно стандартам, внутренняя часть, контактирующая с пищевыми продуктами, должна быть обязательной, но в идеале и для обеспечения длительного срока службы внешний корпус машины также должен быть изготовлен из нержавеющей стали (как минимум, SS304). Поскольку пол цеха несколько раз в день промывается водой под давлением и химическими веществами, окрашенный корпус из углеродистой стали может отслаиваться и ржаветь, выделяя плесень и ржавчину (рассадник бактерий) в воздух цеха.

 

Что означает промышленный класс защиты IP69K для панелей управления и двигателей?

Это строгий немецкий стандарт испытаний промышленной изоляции, который устанавливает, что электрическая панель системы, дисплеи HMI, кабельные вводы и, что наиболее важно, датчики нагрузки должны быть полностью герметизированы от агрессивной воды для очистки при очень высоких температурах (обычно 80°C) и очень высоком давлении (до 100 бар на близком расстоянии), без попадания ни одной капли воды.

 

Почему шероховатость поверхности (значение Ra) так важна для нержавеющей стали в пищевой промышленности?

Поверхность листового металла, которая невооруженным глазом кажется гладкой и ровной, под микроскопом выглядит как горы и долины. Эти микроскопические углубления представляют собой идеальные темные участки для размножения бактерий, спор и старых органических веществ (образования биопленок). Чем глаже поверхность (Ra < 0,8), тем легче и эффективнее промывочная вода для ополаскивания и стерилизации.

 

Как осуществляется смазка движущихся частей (редукторов/подшипников) в системах пищевой промышленности?

Стандартное машинное масло нельзя использовать в редукторах и открытых подшипниках из-за возможности даже малейшего нарушения герметичности или протечки. Абсолютно допустимо использование только нетоксичных, пищевых (сертифицированных по стандарту H1) синтетических минеральных масел или синтетических смазок, не представляющих опасности для здоровья человека даже при случайном попадании в пищевые продукты.

 

Может ли многократная разборка и сборка станка для очистки со временем повредить чувствительный датчик нагрузки (весовой датчик)?

В тяжелой технике, где гайки постоянно затягиваются и ослабляются для очистки, а также используются тяжелые инструменты, могут возникать механические удары, и датчик может деформироваться. Для предотвращения этого в оборудовании для пищевой промышленности используются специальные быстросъемные V-образные зажимы, которые можно открыть без инструментов, что обеспечивает безопасность на рабочем месте и минимизирует риск повреждения датчика.

 

Для ознакомления с полностью автоматизированными процессами смешивания в тяжелой промышленности (не связанной с пищевой промышленностью) и строительном секторе вы можете обратиться к нашему руководству по применению систем дозирования в строительной химии .

 

Для заказа индивидуальных систем дозирования порошковых материалов для вашего предприятия и получения всей необходимой технической информации, пожалуйста, ознакомьтесь с нашим продуктом «Системы дозирования» .