食品與飲料行業(yè)的一個(gè)重要焦點(diǎn)是確保其消費(fèi)品能夠以最安全的方式被生產(chǎn)、包裝并被公眾消費(fèi)。處理食品與飲料的自動(dòng)化設(shè)備對(duì)所加工物料的整體質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。為確保實(shí)現(xiàn)這一重要目標(biāo)，自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)與加工流程需要持續(xù)改進(jìn)。

防止污染的需求

在食品與飲料的生產(chǎn)過程中，難免會(huì)引入一些不必要的物質(zhì)。例如，食品或飲料在流經(jīng)一系列泵、電機(jī)、閥門、傳感器和管件時(shí)，像O型圈潤(rùn)滑脂這類潤(rùn)滑劑就可能直接接觸產(chǎn)品。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）對(duì)這類非預(yù)期污染物的可接受含量有明確的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，在可接受水平內(nèi)，經(jīng)過測(cè)試確認(rèn)其不會(huì)造成危害。防腐劑、風(fēng)味增強(qiáng)劑和清潔劑在食品飲料加工中也扮演著次要角色。然而，從社會(huì)角度而言，它們被認(rèn)為是不受歡迎的，因?yàn)檫^量攝入可能造成危害。現(xiàn)代的一些例子包括漂白劑、硝酸鈉和味精。如今，許多新產(chǎn)品都聲稱“不含硝酸鹽”，以避免與常用的肉類防腐劑硝酸鈉相關(guān)的負(fù)面聯(lián)想。而味精這種在亞洲食品中普遍使用的風(fēng)味增強(qiáng)劑，現(xiàn)在也被人們主動(dòng)避免。漂白劑被用作清潔劑，并用于對(duì)抗肉類等多種產(chǎn)品中的沙門氏菌。然而，在歐洲和美國(guó)社會(huì)，食用帶有漂白劑氣味的雞肉已被視為不可接受。采用食品或飲料物料從不直接接觸加工部件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以從根本上減少最終產(chǎn)品中非預(yù)期物質(zhì)的引入，從而確保/提升消費(fèi)產(chǎn)品的純度并提高安全性。

抑制有害細(xì)菌滋生

食品與飲料中有害細(xì)菌的生長(zhǎng)和存在是消費(fèi)者安全的首要關(guān)切。大腸桿菌和沙門氏菌是兩種天然存在的細(xì)菌，廣泛存在于許多食品和飲料產(chǎn)品及其周圍環(huán)境中。過量時(shí)，兩者都是導(dǎo)致食物中毒的常見原因。這兩種細(xì)菌均在空氣的輔助下生長(zhǎng)，并可能在食品或飲料物料直接接觸加工部件時(shí)被引入自動(dòng)化設(shè)備。采用預(yù)包裝、已滅菌且經(jīng)FDA批準(zhǔn)的管材或膜袋的新型自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過在食品/飲料與其處理部件之間建立無菌屏障，極大地降低了引入外部細(xì)菌污染的可能性。例如，與通過傳統(tǒng)的浸濕式閥門組件直接分配食品或飲料不同，夾管閥作用于管材外部，從不接觸被分配的流體物料本身。

高效安裝、維護(hù)與更換

自動(dòng)化系統(tǒng)上組件的維護(hù)和更換是正常使用壽命的一部分。在傳統(tǒng)的、物料直接接觸食品或飲料的系統(tǒng)中，生產(chǎn)線必須暫停或關(guān)閉以進(jìn)行定期清潔或維護(hù)。而通過使用像夾管閥這樣不直接接觸食品或飲料、只作用于管材或膜屏障材料的組件，維護(hù)或更換可以方便快捷地進(jìn)行。夾管閥的維護(hù)或更換可以快速執(zhí)行，無需完全關(guān)閉生產(chǎn)線并重新清洗，從而節(jié)省寶貴的時(shí)間和資源。夾管閥還可以設(shè)計(jì)為能夠承受完整的沖洗清潔或滅菌程序，無需將其從設(shè)備上拆卸。

相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)借鑒

生物制藥領(lǐng)域的一次性使用技術(shù)（SUD或SUT）已被制藥制造業(yè)采用，作為傳統(tǒng)方法的有效替代和補(bǔ)充。一次性技術(shù)使用一次性封閉式膜袋和管材，而傳統(tǒng)技術(shù)則采用直接浸濕的開放系統(tǒng)。GE生態(tài)評(píng)估卓越中心資源與環(huán)境戰(zhàn)略部近期進(jìn)行的一項(xiàng)研究比較了這兩種方法在廢物生成方面的差異。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)工藝在滅菌和去污方面消耗的能源要多得多，使其成為廢物、成本和負(fù)面環(huán)境影響的最大貢獻(xiàn)者。作為一個(gè)與生物制藥行業(yè)有相似需求的行業(yè)，食品與飲料領(lǐng)域同樣可能在其應(yīng)用中受益于一次性消耗品（如一次性技術(shù)）的使用。

技術(shù)局限性

夾管閥的性能主要取決于其類型。電動(dòng)螺線管式和氣動(dòng)式夾管閥設(shè)計(jì)用于與不同的線性力輸出能力以及不同尺寸和硬度的管材或膜袋材料有效配合。螺線管式夾管閥通常適用于外徑最大至7/16英寸、肖氏硬度65A、平均介質(zhì)壓力20-30 psi的管材。而氣動(dòng)式夾管閥則可以處理更大的管材，最大外徑可達(dá)1.6英寸，肖氏硬度高達(dá)75A，介質(zhì)壓力最高可達(dá)80 psi。每個(gè)應(yīng)用都應(yīng)進(jìn)行審查，以確定管材尺寸、硬度和介質(zhì)壓力將如何影響閥門的選擇。

在自動(dòng)化設(shè)備中，常規(guī)使用直接接觸加工和包裝過程的組件的食品與飲料產(chǎn)品種類繁多。有效的替代技術(shù)與改進(jìn)，例如夾管閥，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供了重要的途徑，以便在未來系統(tǒng)中更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、進(jìn)行維護(hù)并提高生產(chǎn)效率，同時(shí)進(jìn)一步確保將產(chǎn)品消費(fèi)者安全置于首位。夾管閥技術(shù)已存在數(shù)十年，近年來在設(shè)計(jì)、可負(fù)擔(dān)性和法規(guī)合規(guī)性方面的技術(shù)進(jìn)步，使其成為可與傳統(tǒng)設(shè)備并列的全新且引人注目的選擇。受到類似高度監(jiān)管的市場(chǎng)，如生物制藥，一直處于這一趨勢(shì)的前沿。藥品和生物制品的制造有著相似的關(guān)切和需求。這催生了一個(gè)全新的高增長(zhǎng)焦點(diǎn)領(lǐng)域——用于生物工藝應(yīng)用的一次性消耗品和系統(tǒng)。食品與飲料是人類生存的重要組成部分。因此，本文所述的新型組件和系統(tǒng)技術(shù)，將在未來提升制造效率和整體產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用。