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工藝過濾 || 食品飲料生產(chǎn)工藝的過濾知識及解決方案

唐納森（無錫）過濾器有限公司 2023-04-07 | 閱讀：532

對于食品飲料生產(chǎn)商而言，食品安全至關(guān)重要。企業(yè)必須遵守食品安全相關(guān)法律法規(guī)，為消費(fèi)者提供安全美味的食品和飲料。工廠內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備都是為了實(shí)現(xiàn)食品安全而精心設(shè)計(jì)，其中生產(chǎn)工藝中的過濾系統(tǒng)是食品安全的核心所在。

在檢查生產(chǎn)流程和設(shè)計(jì)過濾系統(tǒng)時(shí)，必須注意需要過濾的兩個(gè)主要區(qū)域：

1. 產(chǎn)生過程中含有雜質(zhì)的區(qū)域；

2. 生產(chǎn)過程有進(jìn)一步暴露風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域。

首先，確定供水供氣的位置以及產(chǎn)生或儲存蒸汽、氣體（例如氮?dú)猓┖蛪嚎s空氣的區(qū)域。此區(qū)域是各種污染物的主要源頭，如油、水、顆粒雜質(zhì)和細(xì)菌。如果直接在此取水或空氣，會對生產(chǎn)工藝造成很高的污染風(fēng)險(xiǎn)。

此區(qū)域應(yīng)進(jìn)行預(yù)過濾。過濾精度大約為10微米的濾芯可以捕集較大的顆粒雜質(zhì)和95-98%的各類雜質(zhì)－這是工業(yè)應(yīng)用可接受的水平，例如就地對設(shè)備進(jìn)行清洗/清潔和消毒（CIP/SIP，即在線清洗/在線滅菌）。

上游預(yù)過濾可以保護(hù)生產(chǎn)線上昂貴的精密過濾濾芯，從而盡可能減少更換成本和停機(jī)時(shí)間。攜帶更多顆粒雜質(zhì)的井水或河水需要50、20和10微米等一系列預(yù)過濾濾芯，受污染的空氣則需要一級以上的壓縮空氣預(yù)過濾濾芯，尤其是在會直接接觸食品的應(yīng)用中。

適用于酸奶加工流程的過濾設(shè)計(jì)圖

并不是所有的污染都能從源頭上預(yù)防，所以下游也需要確定生產(chǎn)線上的關(guān)鍵控制點(diǎn)——無論哪里有新的污染的可能性，或者哪里的污染是不可逆轉(zhuǎn)的都需要考慮在內(nèi)。在這里，您將需要在使用點(diǎn)安裝無菌級的濾芯，通常是0.2微米或更小。其中一些關(guān)鍵控制點(diǎn)是:

配料罐和貯罐。有害菌很容易在這些地點(diǎn)繁殖，而且氧氣也可能破壞某些產(chǎn)品。在添加配料之前，惰性氮?dú)饪勺鳛榱己玫膬蘧彌_劑。不過，首先務(wù)必過濾氮?dú)猓员銖膬蕖⒖諌簷C(jī)和軟管濾除潛在的雜質(zhì)。

中間步驟和配料。生產(chǎn)線上的添加工序或者引入配料的任何地方都可能會產(chǎn)生新的污染。配料可能是調(diào)味品或調(diào)味料、防腐劑或乳化劑。在蘇打水中，則可能是碳化的CO2。您應(yīng)該選用適合每種新配料以及任何新氣體、蒸汽或空氣工藝的濾芯。

最終加工和包裝。要保證去除任何殘留的污染，就必須在最終生產(chǎn)工藝點(diǎn)進(jìn)行過濾。例如，通常建議在灌裝水時(shí)使用膜式終過濾濾芯。包裝過程本身就是一種風(fēng)險(xiǎn)，與食品或飲料接觸的包裝密封材料應(yīng)使用直熱蒸汽進(jìn)行噴霧處理，以便殺滅在運(yùn)輸或儲存時(shí)粘附的任何微生物。

為濾芯確定了正確的安裝地點(diǎn)之后，就應(yīng)考慮設(shè)備的品質(zhì)和合適的濾芯選擇。您要特別留意老化或出故障的部件，例如空壓機(jī)，因?yàn)檫@是油的常見來源；管道或者過濾器內(nèi)壁可能出現(xiàn)的腐蝕、剝落，從而對生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品造成污染。

大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則中均指定了不銹鋼材料；但是，如果部件非衛(wèi)生級設(shè)計(jì)，仍然可能存在隱藏的風(fēng)險(xiǎn)，包括：

焊接不良造成的粗糙焊縫；
經(jīng)噴砂處理的表面，而非電解拋光的表面；
帶有法蘭或螺紋管接頭，而非Tri-Clamp?衛(wèi)生級卡箍等衛(wèi)生接頭。

濾芯等級也是至關(guān)重要的一點(diǎn)，但是一些概念容易導(dǎo)致某些混淆，您需要格外注意。

過濾精度是指濾芯經(jīng)設(shè)計(jì)可以捕集的顆粒大小。過濾效率是在該微米級范圍內(nèi)的攔截效率。若要選擇合適的濾芯，就必須將這兩個(gè)因素都考慮在內(nèi)。名義精度為1微米的濾芯可能聽起來很安全，但可能只有85%的過濾效率。反之亦然。過濾效率為99.999%的10微米濾芯精度過高，因此不適合用于預(yù)過濾。

“絕對精度”和“名義精度”這兩個(gè)術(shù)語也非常重要。絕對精度的濾材可以實(shí)現(xiàn)99.98%或更高的過濾效率，而名義精度濾芯在微米級相同的情況下則提供60%至98%的過濾效率。

三款1微米濾芯可能具有不同的效率等級

經(jīng)過權(quán)衡效率等級和確認(rèn)產(chǎn)品資質(zhì)之后，下一步需要考慮以下因素：

納污能力；

濾芯可以安全承受的滅菌周期次數(shù)；

濾芯需要更換的頻率，即濾芯使用壽命；

過濾流量，關(guān)乎成本。

褶式濾芯（左）與傳統(tǒng)的熔噴濾芯（右）相比較

所有這些性能因素均構(gòu)成了總擁有成本。與常見的熔噴濾芯相比，褶式的液體濾芯的初始投資成本可能相對較高，但使用壽命更長，因而能夠節(jié)約成本。

總結(jié)

安全且高性價(jià)比的過濾系統(tǒng)均關(guān)乎在正確安裝地點(diǎn)、選擇恰當(dāng)?shù)倪^濾精度以實(shí)現(xiàn)理想的過濾效率。每道工藝流程都是獨(dú)特的，一個(gè)精心準(zhǔn)備的過濾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)就是一個(gè)良好的開始。

唐納森開發(fā)了適用于特定食品和飲料應(yīng)用的多個(gè)過濾工藝設(shè)計(jì)，您可聯(lián)系我們，獲得各行業(yè)的解決方案和過濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)。