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食品机械卫生设计基本要求
孙 姗 中国农业机械化科学研究院
王国扣 中国包装和食品机械有限公司
丁少辉 中国食品和包装机械工业协会
食品机械卫生是关乎食品生产是否安全的关键,食品机械卫生设计主要关注食品机械与食品接触的零部件材质选择、食品机械结构设计和制造工艺等方面.只有保证食品机械卫生设计的安全可靠,才能为食品安全更好地把关.
食品机械卫生设计关注的是食品机械对食品消费者所产生的危险,其主要表现在食品机械与食品接触的零部件材质（如不锈钢、工程塑料及合成橡胶等）选择不当、食品机械结构设计和制造工艺不合理等原因,导致食品机械与食品接触的零部件向食品迁移重金属及其他有害物质、食品中微生物超标等问题.这类加工食品因不符合食品安全要求,所以成为全社会关注的热点问题.针对此问题,应该从食品机械卫生设计入手,合理选择食品机械材质、结构设计和制造工艺,从而保障食品安全.
食品接触表面材料选择要求
食品接触表面材料应符合食品机械预期使用要求,材料的表面和涂层应耐用、可清洁、可消毒、无毒性、不沾污、无裂纹、抗开裂、抗碎裂、抗剥落、耐侵蚀、抗腐蚀、抗锈蚀、耐磨损、无吸收性,能承受加工温度和热处理温度（如冷冻、杀菌等）,且能在预期使用中防止有害物质浸入.
对金属材料的要求：食品接触表面金属材料,应与加工食品的性质相适应.食品机械与食品接触的金属大都选用不锈钢材料,我国有马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体- 铁素体双相不锈钢、沉淀硬化型不锈钢五大类.我国现有的五大类不锈钢并非都可以用于食品接触表面,一般选择的材质为奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢.当选择硬度较高的不锈钢（如刀具）时,可选择马氏体不锈钢；当选择硬度不高的不锈钢时,可选择奥氏体不锈钢,这两类不锈钢都是卫生级的.
对非金属材料的要求：食品接触表面非金属材料,一般选择卫生级的合成橡胶和工程塑料,并符合相应的食品加工使用要求.这些材料在清洗、消毒、杀菌时应能保持原有表面结构和相应性能.如非金属材料中有粘合剂和粘接材料,应与其接触表面、食品以及清洗消毒材料相适应；所有粘接处应连接牢固,避免粘合剂从其接合的母材上分离开.在特定情况下,食品接触表面可选用石墨、玻璃、陶瓷等材料,但所用必须为食品级.
食品接触表面设计要求
对表面构造的要求：食品机械的食品接触表面,应没有凹痕、折痕、裂纹和裂缝类缺陷,且表面抛光的技术要求应符合《产品几何技术规范 表面结构》的相关要求.
对清洗和检查的要求：食品机械的食品接触表面应可清洗.对于可拆卸的食品机械零部件,设计上应确保相关区域在清洗和检查时易于进入观察,可拆卸零部件应易于拆装.也可以将食品机械设计为在线清洗方式,并便于清洗后检查.
对消毒和杀菌的要求：食品机械的食品接触表面,应设计为能达到消毒、杀菌的要求,保障食品接触表面无污染.
防止微生物侵入的要求：无菌加工场合,食品机械及外部环境应设计为封闭状态,能防止微生物直接侵入或污物从外部环境向食品接触表面侵入.
对物料排放的要求：食品机械的食品接触表面,应设计为自排放式或可排放式结构,确保物料能够排放干净.
对死区集料的要求：食品机械的食品接触表面,在设计上应避免出现死区（或称为死角）,以避免出现集料现象,防止微生物繁殖.
对连接的要求：一是金属与金属的永久性连接处,应采用连续的焊接结构；金属与非金属,或非金属与非金属的永久性连接处,应采用连续焊接或粘接结构.连接表面应平整、光滑.二是食品接触面上的可拆卸式连接,应平整、卫生、密闭.三是由于技术原因,在焊接或粘接很难实现时,可使用锡焊、压合或冷缩配合.
对涂层的要求：食品机械的食品接触表面使用涂层时,涂层应没有表面脱层、凹陷、剥落、碎裂、爆皮和变形等现象.
对内角、外角和焊接坡口的要求：食品机械的食品接触表面如有内角、外角时,应采用圆弧焊或设计为圆弧结构,以便有效清洗.焊接处,焊接坡口的宽度应大于深度.
对密封件的要求：食品机械密封件应设计为与食品接触表面最小且可清洗,设计时应考虑密封件热膨胀和冷收缩的因素.使用橡胶作为固定面之间密封的部位,设计时应考虑橡胶的压缩变形.
对紧固件的要求：食品机械的食品接触表面,应避免使用紧固件（如螺钉、螺栓、铆钉等）.不可避免时,紧固件应设计为可清洗结构,螺纹和螺孔不应暴露出来.
非食品接触表面设计要求
一般要求：首先是食品机械非食品接触表面的设计,应能防止水分滞留,防止有害物和污染物进入和积存,并易于清洗、检查、使用和维护.在相关部位,应使非食品接触表面（包括液体飞溅区）能达到消毒、杀菌的条件.其次是在任何情况下,金属与金属间的永久性连接应采用连续焊接,金属与非金属或非金属与非金属的永久性连接应采用连续粘接.最后是无支撑装置安装的食品机械,应采用嵌入式安装并加以密封.
对隔离层的要求：隔离材料应合理安装并适当加以密封,以防止污染物（包括湿气或有害物）进入其中.
对支撑装置的要求：其一是支撑装置的设计、制造和安装,应使支撑装置表面或内部没有水或污染物存留.同时,应考虑不同材料之间可能发生电蚀反应,以免产生腐蚀.其二是应提供足够的清洗和检查空间,便于对支撑装置范围内进行有效清洗和检查.其三是使用脚轮的部位,在支撑装置基底的底部和地板之间应有足够的尺寸,为清洗和检查提供足够的空间.脚轮应便于清洗除污、耐用,且具有便于食品机械移动的直径尺寸.最后是当食品机械被固定在墙上或地板上时,其支撑装置的底部应作安装面的密封设计.
对食品与食品机械用流体接触的要求：食品机械的设计、制造和安装,应能防止有害流体（如润滑剂、液压流体、信号传输液体）进入食品.如果因食品机械发生故障,可能导致这些流体与食品接触,这些流体应无毒且与食品的性质相适应.
整机卫生设计要求
分析危险源的卫生要求：食品机械卫生设计应从3 个方面分析危险源：一是来自生物方面的危险源,主要由病菌、腐败的微生物或毒素所引起的卫生风险.二是来自化学方面的危险源,主要由清洗和消毒物质所引起的卫生风险.三是来自物理方面的危险源,主要由原材料、机械设备或其他来源的异物所引起的卫生风险.设计结构卫生要求：食品机械及其零部件的设计结构,必须具有足够的卫生特性.在正常工作状态下,设计结构不应有积存或滞留食品物料的死角,不应在加工食品的过程中产生超标的有害物质（包括微生物、化学物质等）.生命周期过程卫生要求：食品机械及其零部件在整个生命周期内,其设计、装配、安装、调试、运行、清洗和维修等均应正确进行,以避免食品机械产生卫生方面的危害,或者避免机器对加工食品产生有害影响.
与食品接触工作部件的卫生要求：食品机械与食品接触的工作部件应能够耐正常磨损、抗破裂、抗剥落等,工作部件的表面和涂层必须坚固耐用,可进行清洗,必要时还可进行消毒；在预期使用中能防止意外物质进入或穿透.
机器使用卫生要求：食品机械正常使用过程中,不应向工作场所和大气排放超过标准规定的有害物质.对可能产生的有害因素,必须在设计环节采取有效措施加以避免.
卫生与经济关系的要求：设计食品机械时,当卫生技术措施与经济效益发生矛盾时,应优先考虑卫生技术上的要求,放弃经济要求.卫生技术措施应按下列顺序选择：一是直接卫生技术措施,食品机械本身应具有的卫生特性；二是间接卫生技术措施,若直接卫生技术措施不能实现卫生要求时所采取的间接措施,如卫生防护措施；三是提示性卫生技术措施,若直接和间接卫生技术措施都不能实现卫生要求时,则应以说明书或在机器上设置标志等适当方式,说明使用食品机械的卫生条件或警示要求.
对食品机械卫生措施的验证
食品机械符合卫生要求的验证,可以采用下列方式进行.
对设计技术文件和图纸进行审查：审查食品机械方案设计、结构设计、食品接触表面的设计、食品接触表面材料的选择是否符合卫生要求.如不符合卫生要求应进行更正,直到符合卫生要求为止.
对制造工艺进行审查：审查食品机械制造工艺是否符合卫生要求.尤其是与食品接触的零部件应避免采用焊接结构,以免焊接结构破坏不锈钢的组织结构,使不锈钢中的重金属和其他有害物质向食品迁移.与食品接触的零部件应避免紧固件链接,如有紧固件链接时应能便于清洁和消毒.
对食品接触的材料进行审查：审查食品机械与食品接触的材料是否符合卫生要求.确认不锈钢应为奥氏体不锈钢或马氏体不锈钢,其他牌号的不锈钢不应用于食品接触材料.选用非金属材料（如工程塑料、合成橡胶等）时,应确认其为食品级,并符合相关标准的要求.
对特定卫生试验进行审查：对于加工食品呈强酸性、强碱性,以及用于食盐加工等的食品机械,应进行特定卫生试验,同时对特定卫生试验进行审查.审查食品机械与食品接触的材料是否符合卫生要求,审查与食品接触的材料是否能够承受强酸性、强碱性食品以及食盐的腐蚀.
通过上述审查,如果符合卫生措施的各项要求,那么可以判定卫生措施验证合格.主要验证方法如下：
①如果食品机械设计符合卫生措施和特定标准的要求,则食品机械可被认为是卫生的.
较复杂或特定的食品机械,还需要通过卫生试验进行评估.
②如果食品机械的清洁工序可有效通过整机和食品接触零部件,并且有卫生试验加以验证,则食品机械被认为是卫生的.
③如果食品机械的结构设计、材料选择符合卫生措施的要求,则食品机械可被认为是卫生的.
④对杀菌或无菌生产使用的食品机械,如果能有效通过卫生试验验证后,则食品机械可被认为是卫生的.
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