در سیستم های بهداشتی، حدود ۳/۴ زمان صرف مهندسی فرآیند و ۳/۲ زمان صرف فرآیند پاکسازی و ضد عفونی می شود. تمام سطوح در تماس با محصول (مثلاً غذا) باید در برابر محصول بی اثر باشند و نباید به محصول وارد شده یا جذب آن شوند. لوله کشی بهداشتی در صنایع غذایی ، دارویی و آشامیدنی کاربرد دارد.
لوله کشی صنایع غذایی ، دارویی و آشامیدنی زیر مد نظر این مقاله می باشد.
تمام سطوح در تماس با غذا باید صاف و غیر متخلخل باشند تا ذرات ریز محصول، باکتری ها یا تخم حشرات در شکاف های سطح میکروسکوپی گرفتار نشوند و جدا کردن آنها مشکل نباشد، در غیر اینصورت منبع بالقوه آلودگی می شود.
ملاحظات مکانیکی فرآیند تمیز کاری لوله کشی صنایع غذایی در محل به ندرت از اهمیت برخوردار است. نیروهای کشسانی باید به طور قابل توجهی در طول زمان تمیز کاری کاهش یابند. این کار اغلب با استفاده از خواص شیمیایی انجام می شود. مواد شوینده سطح باید بتوانند بر نیروهای کشش مویرگی غلبه کنند. همچنین ترکیب یون ها در محلول بر نیروهای واندروالس و نیروهای الکترواستاتیک تأثیر می گذارد.
استاندارد مورد استفاده: DIN 11850 / ISO 2037
طرح لوله کشی به ایمنی عملکرد سیستم در زمان جابجایی محصول کمک می کند. مهم است که تمام قسمت های شبکه با مواد شوینده تمیز کننده پاکسازی شوند و شبکه لوله در این شرایط کاملا خالی باشد.
• تمیز کردن مناطق کور در جایی که مخازن به لوله ها متصل می شوند دشوار است. استفاده از شیرهای double sealed یا قطعات کوتاه T می تواند از ایجاد این مناطق کور جلوگیری کند.
• محصول باقیمانده در قسمت های خمیده لوله: با قرار دادن بست ها و ساپورت هایی به تعداد کافی نزدیک به یکدیگر، می توان از خمیدگی لوله جلوگیری کرد.اگر بخواهیم محصول در برابر میکروب یا سایر آلودگی ها محافظت شود و تأثیر تمیز کاری به حداکثر برسد و هزینه های تمیز کردن کاهش یابد، یک طراحی بهداشتی بهداشتی خوب ضروری است.اصول اساسی طراحی بهداشتی
• تمام سطوح در تماس با محصول (مثلاً غذا) در شرایط استفاده باید نسبت به محصول بی اثر باشند و نباید وارد محصول شده یا جذب آن شوند.
• تمام سطوح در تماس با غذا باید صاف و غیر متخلخل باشند تا ذرات ریز محصول، باکتری ها یا تخم حشرات در شکاف های میکروسکوپی سطح گرفتار نشوند و جدا شدن آنها مشکل نباشد تا به منبع بالقوه آلودگی تبدیل شود.
• تمام سطوح در تماس با محصول باید قابل مشاهده و بازرسی باشند یا باید ثابت شود که روش های تمیز کردن معمول، احتمال آلودگی باکتریایی/ حشرات را از بین می برد.
• تمام سطوح در تماس با محصول باید به راحتی برای تمیز کاری در دسترس باشند یا اگر به راحتی در دسترس نیستند، برای تمیز کردن دستی به راحتی جدا شوند، و اگر از روش های CIP استفاده می شود، باید نشان داده شود که نتایج حاصل از تکنیک های CIP مشابه نتایج بدست آمده از جدا سازی و تمیز کردن دستی است.
• تمام سطوح داخلی در تماس با محصول باید به گونه ای تنظیم شوند که تجهیزات/ لوله کشی خود به خود تخلیه شوند.
• لوله کشی باید به گونه ای طراحی شود که از محتویات در برابر آلودگی خارجی محافظت کند.
• سطوح تماس خارجی یا غیرمحصولی باید به طور مرتب پاکسازی شوند تا از تجمع خاک، باکتری و … و ورود آنها به داخل تجهیزات جلوگیری کند.
• در طراحی، ساخت، نصب و نگهداری، بایستی از ایجاد فضای مرده یا سایر شرایطی که باعث به دام انداختن غذا شود، و از تمیز کاری موثر جلوگیری کند و امکان رشد میکروب ها را فراهم کند، پرهیز شود.
انواع استاندارد لوله در سیستم های مختلف نقطه ضعف هایی دارند. از استاندارد DIN 11851 برای اتصالات بست لوله استفاده می شود.
در طراحی لوله کشی بهداشتی، اتصالات جوشی که با جوشکاری توسط گازهای بی اثر جوش داده می شوند، ایمنی بهتری ایجاد می کنند. اگر اتصال جوشی به هر دلیل فنی مورد تأیید نباشد، اتصالات پیچی یا گیره ای مورد استفاده قرار می گیرد.
طراحی استاندارد برای اتصال لوله ها پیچ ضد زنگ DIN 11851 است که به غلاف نیاز دارد. استفاده از واشرهای مخصوص نیز ضروری است. گزینه جایگزین دیگر اتصال گیره ای است و برای جلوگیری از ترک خوردگی طراحی شده است. اتصال گیره را می توان بدون استفاده از ابزار باز و بسته کرد.شیرها
به طور عمده از شیرهای پروانه ای یا پلاگین برای استفاده در صنایع بهداشتی استفاده می شود. این شیرها را می توان از راه دور و با استفاده از فشار هوا کنترل کرد و در اندازه های ۱ ” تا ۶″ (۲۵.۴ میلی متر تا ۱۵۲.۴ میلی متر) موجود است.
محدوده فشار – خلاء کامل تا ۱۴۰ PSI (9.6 bar) و دمای کار تا درجه ۲۰۰°F (95°C). درجه بندی شیرها با استفاده از استاندارد EPDM ، Fluoroelastomer یا مواد نشیمنگاهی سیلیکونی است.
برای محافظت از کیفیت فرآورده و حفظ بهداشت، همچنین محافظت از تجهیزات فرآوری مانند هموژنایزر، کنتور، نازل اسپری، شیر سوزنی و پمپ ها طراحی شده اند. دارای طراحی جریان آزاد، بدنه فولاد ضد زنگ برای رعایت بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی، سازگاری با انواع فیلترهای بافته شده و غیربافته و سرویس سریع و آسان هستند. همچنین صافی نیز یک فیلتر است. که از صفحه سوراخ دار یا مش برای حذف ذرات بزرگتر از جریان فرآیند استفاده می کند. مزیت عمده صافی قابلیت استفاده مجدد است.
سه سطح صافی وجود دارد الف) درشت، ب) متوسط ج) ریز.
هنگام انتخاب فیلتر یا صافی، چندین پارامتر باید در نظر گرفته شود:
• ویسکوزیته مایعاتی که باید فیلتر یا صاف شود
• وزن مخصوص محصول
• فشارهای عملیاتی
• دامنه دمایی محصول یا مایعات
• هدف از پردازش مواردی که باید فیلتر شوند، اندازه ذرات و غیره
• سازگاری فیلتر و محصول
• اندازه خط و انواع اجزای اتصال
طراحی بهداشتی مناسب برای تجهیزات مورد استفاده در صنایع مواد غذایی و نوشیدنی ها مستلزم این است که تمام سطوح در تماس با محصول باید غیر سمی باشند، بر محصول نهایی بی اثر باشند، مواد سازنده ای نداشته باشند که وارد محصول شده یا جذب آن شوند و علاوه بر این باید در برابر مواد تمیز کننده و ضد عفونی کننده در هر شرایطی مقاوم باشند (یعنی بی اثر باشند).
این موارد ممکن است به صورت خلاصه به شرح زیر باشد:
• از آلودگی شیمیایی، فیزیکی یا میکروبی محصول پیشگیری کند. این بدان معناست که، به عنوان مثال، هیچ جایی وجود ندارد که محصول در آن جا بماند، جمع شود و دوباره وارد جریان محصول شود. همچنین به این معنی است که اجزای سازنده تجهیزات یا برای تمیز کردن و نگهداری قابل دسترسی هستند و یا کاملاً آب بندی شده اند.
• حداکثر محافظت از محصول در برابر آلودگی خارجی.
• ساده سازی نظافت.
لوله کشی بهداشتی نیاز به طراحی و نصب بسیار خوبی دارد زیرا بجز انتقال مواد، بایستی در خصوص پیشگیری و حذف آلودگی ها دقت لازم را داشته باشد.
می توان انتظار داشت که نشت لوله می تواند منبع مستقیم آلودگی باشد یا در صورتی که مناسب رشد و گسترش میکروب ها از این طریق باعث آلودگی شود. نوع ساپورت های مورد استفاده در به حداقل رساندن تجمع خاک و آلودگی ها و تمیزکاری سریعترنقش مهمی ایفا می کند.
لوله کشی باید با فاصله حداقل ۱۵۰ میلی متر (۶ “) از دیوارها و کف نصب شود تا تمیزکاری کامل اطراف آن میسر باشد.وقتی که اتصالات خط لوله دارای واشر هستند، مطمئن شوید که از واشر صحیح استفاده شده است و اتصالات لوله به درستی تراز و محکم شده اند.
پمپ ها به شکلی ساخته می شوند که پروانه ها، چرخ دنده ها یا پیستون ها را می توان به راحتی برای تمیز کردن از یکدیگر جدا کرد، بنابراین استفاده از آنها را برای تولید محصولات بهداشتی امکانپذیر می کند.
تمام قطعات فلزی پمپ ها که به هر میزان با محصول تماس دارند باید از فولاد ضد زنگ، آلیاژ نیکل یا مواد مقاوم در برابر خوردگی ای ساخته شوند که غیر سمی و غیر جاذب است.
تمام سطوح تماس با محصول باید کاملاً صاف و صیقلی باشند. تمام سطوح خارج باید صاف بوده و به راحتی تمیز شوند. قسمت های بیرونی قطعات سازه ای که با محصول تماس ندارند باید از مواد مقاوم در برابر خوردگی با درجهE و روکش صاف یا مقاوم در برابر خوردگی یا رنگ آمیزی شده باشند و به گونه ای ساخته شوند که به راحتی تمیز شوند.
ورودی و دهانه ها باید با استانداردهای بهداشتی ۳A مطابقت داشته باشند. پوسته پمپ باید از نوع بهداشتی باشد که به راحتی برای بازرسی و تمیز کاری قابل جدا شدن باشد و از موادی ساخته شود که به محصولات غذایی آسیب نرساند.
لوله بهداشتی شیشه ای از یک شیشه پیرکس مخصوص سخت تولید می شود و در بسیاری از لوله کشی های صنایع لبنی در ایالات متحده استفاده می شود. لوله شیشه ای به دو دلیل اصلی مورد توجه است:
اول به عنوان جایگزینی برای فولاد ضد زنگ و دوم به این دلیل که می توان آن را به راحتی برای تمیز کردن باز کرد، در نتیجه در زمان تمیز کردن صرفه جویی قابل توجهی می شود. خاصیت شفاف شیشه امکان بررسی بصری لوله را پس از تمیز کردن فراهم می کند و در صورت وجود رسوبات به راحتی قابل تشخیص است. اندازه های استاندارد سهام قطر داخلی ۱, ۱ ½, ۲, ۳, ۴, ۶ اینچ و طول معمولاً یک متر (۱۰ فوت) است. طول های بلندتر یا کوتاه تر به صورت خاص تولید می شوند. دمای عملکرد عادی ۰-۲۱۲°F است.
لوله های بهداشتی پلاستیکی نیز در اندازه های مختلف از ۸/۱ تا ۴ اینچ و در وزن های مختلف موجود است. ادعا می شود که این لوله ها غیر سمی هستند. همچنین کاملاً شفاف و در مقابل دمای زیر صفر که برای استریلیزاسیون مورد استفاده قرار می گیرد انعطاف پذیر و در برابر شیر و اسیدهای غذایی و مواد ضد عفونی کننده قوی مقاوم هستند. اندازه های استاندارد این لوله ها شامل: ۱, ۱ ½, ۲, ۲ ½, ۳, ۴ اینچ است.
لوله های فولادی ضد زنگ بهداشتی برای اولین بار در سال ۱۹۴۸ به صورت تجاری و با اتصالات جوشی در بازار ارایه شدند.
تمام سطوح در تماس با محصول باید به درستی و بطور کامل صیقلی شوند. همچنین تمام سطوح بیرونی باید صاف باشند.
اتصالات باید با مشخصات ابعاد مطابقت داشته باشد. این اطلاعات در استاندارد ۳A نشان داده شده است.
باید از واشرهای بهداشتی یا واشرهای لاستیکی متحرکی که به راحتی تمیز می شوند استفاده شود.
از اتصالات بدون درز گاهی اوقات استفاده می شود. با توجه به اینکه لوله ها به طور کامل توسط اتصالات به یکدیگر متصل می شوند. اتصالات یا قطعات منبسط شونده برای خنثی کردن تحرکات ناشی از تجهیزات دورانی یا انقباض و انبساط ناشی از تغییرات دمایی مورد استفاده قرار می گیرند.
امروزه بسیاری از فرایندهای تمیز کاری تجهیزات در صنایع غذایی با استفاده از روش های ترکیبی شیمیایی و فیزیکی برای از بین بردن گرد و خاک و آلودگی از سطح در تماس با محصول، و در شرایط قابل بازیافت مجدد انجام می شود. این روش به عنوان تمیزکاری در محل (CIP) شناخته می شود. سیستم فرآیند، شیرآلات و تجهیزات می توانند به این روش تمیزکاری شوند. تمیز کاری در محل توسط انتقال مواد شوینده به تجهیزات و نه انتقال تجهیزات به مواد شوینده انجام می شود.
اثربخشی این روش تا حد زیادی توسط عوامل زمان، دما، بازدارندگی و عوامل انسانی تعیین می شود. با استفاده از این محصولات می توان با تأکید ویژه بر کاهش هزینه کار تمیز کاری، بهبود سیستم بهداشتی از طریق امکان استفاده از دمای بالاتر و مواد شوینده قوی تر، و از بین بردن مجدد آلودگی در هنگام دمونتاژ و مونتاژ تجهیزات از مزایای قابل توجهی بهره برد.
تمیز کاری در محل می تواند برای سیستم های لوله کشی و تجهیزات فرآیندی مرتبط، با استفاده از مواد شوینده و محلول های ضدعفونی کننده و از طریق مدارهای عادی این تجهیزات، با استفاده از یک واحد سیرکولاسیون مناسب شامل پمپ و مخزن تأمین شود. تمیز کاری دوره ای تانکرهای حمل و نقل، تانکرهای جمع آوری شیر فله، مخازن ذخیره سازی و پروسه و دیگ های بخار از طریق تمیز کاری این تجهیزات توسط پاشش مواد شوینده بر روی سطح کثیف انجام می شود.
طراحی سیستم های لوله کشی برای تمیز کاری در محل شامل اصول مهندسی بسیار متفاوتی نسبت به طراحی سیستم های “جداسازی” است که در آن سیستم ها به صورت روزانه یا دوره ای، به صورت دستی دمونتاژ، تمیز و مونتاژ می شوند. نهایتاً، برای اینکه سیستم تمیز کاری مکانیکی به سیستم کنترل اتوماتیک متصل شود، لازم است اصلاحات قابل توجهی در طراحی سیستم لوله کشی معمولی ایجاد شود تا یک “سیستم خودکار” کارآمد به دست آید.
به طور کلی، توسعه یک برنامه CIP شامل ۷ مرحله است، شامل :
طراحی خطوط CIP برای عملیات پردازش نیاز به توجه به جزئیات خاصی مانند :
شرایطی که امکان پروسه بدون تغییر لوله کشی را فراهم می کند، امکان تبدیل سریع به مدار تمیز کاری را فراهم می کند.
این نوع برنامه ریزی نیاز به تفکر قابل توجهی دارد اما در نهایت سبب کاهش تلفات محصول، بهبود شرایط بهداشتی، صرفه جویی در نیروی انسان و کاهش زمان کار نظافت می شود. اگر لازم باشد عملیات جابجایی محصول و عملیات تمیز کاری به طور همزمان انجام شود، طراحی مهندسی باید این کار را بدون هیچ گونه ارتباط فیزیکی بین سیستم های حاوی محصول و سیستم های حاوی مواد شوینده امکان پذیر سازد.
شیرهای بهداشتی فعال شونده با هوا در سال ۱۹۵۸ در دسترس صنایع لبنی و فرآوری مواد غذایی قرار گرفتند. مزایای شیرهای فعال شونده با هوا در مقایسه با شیرآلات بهداشتی نوع پلاگین این است که می توانند به طور مکانیکی همراه با سیستم های لوله کشی CIP تمیز شوند.
طراحی مناسب بخش تولید به منظور به حداقل رساندن خطر آلودگی بسیار مهم است، زیرا تأثیر به سزایی بر سلامت عمومی و فساد محصول دارد.
رایج ترین ایرادات طراحی که باعث تمیزکاری ضعیف می شوند عبارتند از: دسترسی کم، گوشه های زاویه دار، زاویه های تیز و بن بست.
برای بازرسی راحت و تمیز کاری منظم با استفاده از ابزارهای ساده توسط پرسنل نظافت، باید به راحتی در معرض دید و لمس قرار گیرد.
یکی از ویژگی های طراحی بهداشتی ضعیف، وجود “نقاط کور” یا “بن بست” ها است. لازم به یادآوری است که میکروارگانیسم ها بسیار کوچک هستند و آنچه از نظر بصری برای انسان بسیار کوچک است، از نظر میکروب ها “فضایی کاملاً باز” است که می توانند در آن تکثیر شوند.
بعلاوه، اگر تمیز کاری مواد آلاینده را از بین نبرد، نشان دهنده نقصان طرح در حذف فضاهای کور است. بنابراین بدیهی است که گوشه های تیز، شکاف ها و بن بست ها باعث ایجاد فضاهای غیر بهداشتی هستند.
طراحی و نصب صحیح برای دستیابی به این هدف مهم هستند. طراحی بهداشتی مناسب بعلاوه نصب، نگهداری و تمیز کاری مناسب، حداکثر کارایی و مقرون به صرفه بودن را ممکن می سازد.
برای اینکه موضوعات بتوانند به طور واضح و منطقی بررسی شوند، روشن بودن معنای اصطلاحات مهم است. تأکید شده است که مدیریت کارخانه مسئولیت پاسخگویی در مورد اطمینان از کفایت، استفاده و نظارت بر سیستم های تمیزکاری کاملاً مناسب و موثر را بر عهده دارد.
مانند سایر موارد، این وظیفه شرکت مواد غذایی است که با دقت آنچه را که از پیمانکار انتظار می رود، تعیین کند و دقیقاً مشخص کند که چه زمان و چند بار باید تمیزکاری انجام شود، و نظارت بر اثربخشی عملیات تمیز کاری را نیز انجام دهد.
قراردادهای کتبی برای اطمینان از درک کامل این نکات توسط هر دو طرف کاملاً ضروری است. به طور طبیعی، اگر اطلاعات ضروری و دسترسی کافی به مناطق مورد نیاز به آنها پیمانکار داده نشود، نمی تواند کار را به طور کامل انجام دهد.
تمیز کاری و ضد عفونی کردن سطح تماس مواد غذایی و محیط به دلایل زیر انجام می شود :
تحت شرایط خاص، ممکن است بهترین کار این باشد که محیط صرفاً به دلیل زیبایی تمیز نشود، زیرا می تواند آسیب بیشتری وارد کند.
به عنوان مثال، گرد و غباری که ممکن است روی یک لوله جابجایی مواد غذایی جمع شود، ممکن است به جز در فواصل در معرض دید، دست نخورده باقی بماند. اگر از بین بردن گرد و غبار در زمان نرمال موجود برای تمیز کاری به طور مستمر انجام نشود، تجهیزات جابجایی مواد غذایی ممکن است آلوده شوند.
نتایج تجزیه و تحلیل میکروبیولوژیکی مواد به ظاهر ناخالص مانند گرد و غبار یا رطوبت چگالشی باید از نظر خطری که برای وضعیت میکروبی محصول ایجاد می کنند، تفسیر شوند، بنابراین توالی و ضرورت تمیز کاری را تعیین می کنند.
واضح است که نظافت بخشی جدایی ناپذیر از تولید است. بنابراین لازم است که طرح هایی برای تمیز کاری، کاملاً مناسب و مقرون به صرفه تهیه و اجرا و نگهداری شود.
این کار به موارد زیر نیاز دارد :
واضح است که مدیریت باید در مورد وضعیت بهداشتی تجهیزات و تجهیزات پاسخگو باشد. برای دستیابی و حفظ یک وضعیت بهداشتی مطلوب، طراحی بهداشتی مناسب همراه با استفاده صحیح از سیستم های تمیز کننده فنی و موثر مورد نیاز است. وضعیت بهداشتی ضعیف ناشی از عدم دانش مدیریت و ضعف نگرش ها و سیاست ها است.
واضح است که مدیریت باید در مورد وضعیت بهداشتی تجهیزات و تجهیزات پاسخگو باشد. برای دستیابی و حفظ یک وضعیت بهداشتی مطلوب، طراحی بهداشتی مناسب همراه با استفاده صحیح از سیستم های تمیز کننده فنی و موثر مورد نیاز است. وضعیت بهداشتی ضعیف ناشی از عدم دانش مدیریت و ضعف نگرش ها و سیاست ها است.