Основы фильтрации для производителей продуктов питания и напитков

Автор: Ричард Юсковяк (Richard Juskowiak), подразделение технологической фильтрации компании Donaldson

Производители продуктов питания и напитков должны в ограниченные сроки обеспечить соответствие требованиям закона «О модернизации норм безопасности пищевой продукции» (FSMA), создав план анализа опасных факторов и контроля в критических точках (HACCP) или план анализа рисков и мероприятий по их профилактике на основании результатов анализа (HARPC). Возможно, сейчас вы занимаетесь модернизацией своих производственных процессов. Это наиболее подходящий момент для внесения изменений в имеющиеся системы фильтрации, от которых напрямую зависит безопасность пищевой продукции.

При анализе технологического процесса и оборудования обратите особое внимание на два следующих участка, где фильтрация требуется в первую очередь.

1. Места первоначального образования и внесения загрязнений.
2. Места, где система подвергается дополнительным рискам.

В первую очередь оцените системы инженерно-технического обеспечения и места производства или хранения пара, сжатого воздуха и газов, например азота. Это основные источники масла, влаги, загрязнений и бактерий, особенно при использовании источников воздуха или воды сомнительного качества.

Запланируйте установку фильтров предварительной очистки в таких местах. 10-микронные фильтрующие элементы задерживают крупные частицы и 95–98 процентов всех загрязнений. Это приемлемый уровень фильтрации для промышленных систем, например оборудования для промывки, очистки или стерилизации на месте (CIP/SIP). Предварительная очистка выше по потоку позволит свести к минимуму время простоя и затраты на замену установленных в производственной линии дорогостоящих тонковолоконных фильтров. Для обработки сильно загрязненной родниковой или речной воды может потребоваться сборка из 50-, 20- и 10-микронных фильтров предварительной очистки. Для очистки загрязненного сжатого воздуха, особенно контактирующего с пищевыми продуктами, может потребоваться несколько фильтров предварительной очистки.

К сожалению, не всегда удается отфильтровать загрязнения у их источников, поэтому на следующем этапе необходимо определить критические контрольные точки производственной линии, в которых имеется риск внесения новых загрязнений или риск необратимого загрязнения. В таких точках использования следует установить стерильные фильтрующие элементы с номиналом 0,2 микрона или менее. Ниже приведены примеры критических контрольных точек.

Емкости для смешивания и хранения. В таких местах могут быстро размножаться нежелательные бактерии. Кроме того, некоторые продукты могут портиться при контакте с кислородом. Прежде чем добавить ингредиенты в емкость, ее можно заполнить инертным газом. Чаще всего в этих целях используется азот. Азот необходимо предварительно отфильтровать, чтобы удалить из него загрязнения, которые могли попасть в него из емкостей, компрессоров и шлангов.

Промежуточные этапы и ингредиенты. Внесение ингредиентов и новые этапы обработки в производственной линии являются дополнительными потенциальными источниками загрязнения. На поздних этапах в продукт могут вноситься ароматизаторы, специи, консерванты или эмульгаторы. В производстве газированных напитков выполняется насыщение углекислым газом (CO₂). Выберите фильтры для каждого нового ингредиента, а также каждого нового газа, пара и воздуха, используемых в обработке продукта.

Окончательная обработка и упаковка. Для удаления любых оставшихся загрязнений запланируйте установку фильтров на этапе окончательной обработки. Например, в линиях по розливу воды на последнем этапе рекомендуется использовать мембранный фильтр. Риск загрязнения существует и на этапе упаковки. Контактирующие с пищевыми продуктами или напитками упаковочные материалы и уплотнения необходимо обдать кулинарным паром, чтобы убить микробов, которые могли попасть на них при транспортировке или хранении.

После выбора надлежащих мест установки фильтров определите состояние имеющегося оборудования и необходимые фильтрующие элементы. Найдите изношенные или неисправные компоненты, например компрессоры, которые часто становятся источниками утечки масла. От труб и корпусов могут отслаиваться чешуйки. В них также могут образовываться трещины, в которых задерживаются загрязнения.

Большинство стандартов и норм требуют применения систем из нержавеющей стали. Однако даже компоненты из этого материала, не имеющие сертификата 3-A, могут быть источниками следующих скрытых рисков.

• Сварные швы низкого качества с плохо обработанными участками.
• Дробеструйная обработка поверхности вместо электрополирования.
• Трубные соединения с фланцем или национальной трубной резьбой (NPT) вместо санитарных соединений, например санитарных зажимов Tri-Clamp®.

После определения эффективности фильтрации и проверки наличия сертификата можно перейти к оценке следующих параметров:

• грязеемкость (удержание загрязнений) глубинного фильтра;
• число циклов стерилизации, которое выдерживает элемент без повреждений;
• периодичность замены элемента (срок службы фильтра);
• поток, обеспечивающий снижение затрат на энергию.

Мы можем также оказать помощь в создании индивидуального плана системы фильтрации для вашего производства.