thiết kế thiết bị phù hợp vệ sinh an toàn thực phẩm

vật liệu thiết bị thiết kế thiết bị lắp đặt thiết bị yêu cầu chung với vật liệu các loại vật liệu chức năng kiểm tra đặc tính vệ sinh của thiết bị các thiết bị hỗ trợ kĩ thuật hàn độ nhám bề mặt vi sinh vật chất bôi trơn

THIẾT KẾ ĐẢM BẢO VỆ SINH

THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHÙ HỢP TIÊU CHUẨN VỆ SINH THỰC PHẨM

GVHD : TS Lê Hoàng Lâm

ThS Hoàng Quốc Tuấn

SVTH : Nguyễn Thị Phương Anh

Nguyễn Thị Lý

Lê Thị Ngọc Ngân

Trần Thị Thảo

Nội dung

1 Vật liệu

Yêu cầu chung về thiết kế thiết bị đảm bảo vệ sinh

 Đảm bảo về thiết kế, lắp đặt và chức năng phù hợp

 Hạn chế ô nhiễm từ bên ngoài

 Các mối hàn, ghép phải đạt tiêu chuẩn

 Dễ dàng vệ sinh

 Hoạt động an toàn

1 Vật liệu

1.1 Yêu cầu chung đối với vật liệu:

 Phải tuân thủ các quy định khuyến nghị.

 Vật liệu tiếp xúc với sản phẩm không phản ứng với thực phẩm, hóa chất, chất tẩy rửa và khử trùng.

 Vật liệu phải tránh ăn mòn, không độc.

 Vật liệu không tiếp xúc với sản phẩm phải đảm bảo ổn định, dễ lau chùi

 Bền.

Đặc tính của một số thép không gỉ

AISI 304L AISI 316L AISI 410 AISI 409 AISI 329

• Bị ăn mòn trong mt chứa

•Khả năng chống rỗ và ăn mòn thấp.

•Dễ tác động bởi nhiệt độ

•Dòn

•Sử dụng làm các bồn chứa hóa chất, mặt bích

Vật liệu Polyme

• Ethylene-Tetrafluoroethylene Copolymer (ETFE)

• ⎯ Perfluoroalkoxy Resin (PFA),

• ⎯ Polytetrafluoroethylene (PTFE, modified PTFE)

• ⎯ Polyvinylidene Fluoride (PVDF)

• ⎯ Fluorinated Ethylene Propylene Copolymers (FEP)

• ⎯ Polycarbonate (PC)

• ⎯ Polyetheretherketone (PEEK)

• ⎯ Polyether Sulfone (PESU)

• ⎯ High Density Polyethylene (HDPE)

• ⎯ Polyphenylene Sulfone (PPSU)

• ⎯ Polypropylene (PP)

• ⎯ Polysulfone (PSU)

• ⎯ Polyvinyl Chloride, unplasticised (PVC)

Đặc tính của một số loại polyme

• PTFE : đôi khi có lỗ hổng, dễ dính tạp chất, khó làm sạch, kém dẻo

• Các vật liệu phổ biến: PP, PVC, PE, PC phổ biến, dễ làm sạch

⎯ Hydrogenated Nitrile Cao su Butyl (HNBR)

⎯ cao su thiên nhiên (NR)

⎯ Nitrile / Butyl cao su (NBR)

⎯ Silicone Rubber (VMQ)

⎯ Perfluoroelastomer (FFKM)

Môi trường tiếp xúc Cao su tự nhiên Cao su Acrylonitrile

Bảng 2 Đặc tính của một số loại cao su

+++ = bền không giới hạn; ++ = bền hạn chế; + = Chỉ tiếp xúc ngắn;

= Không bền; = Hoàn toàn không bền

Vật liệu có tính bám dính

• Các chất kết dính sử dụng luôn luôn tuân

thủ các quy định của FDA và khuyến nghị

của nhà cung cấp.

• Các chất kết dính không gây ăn mòn thép

không gỉ của thiết bị; không gây độc hại.

• Chất kết dính phải bám chắc, không được

tách ra khỏi vật liệu

Chất bôi trơn

 Đối với chi tiết làm việc có chuyển động nhanh cần dùng dầu bôi trơn có độ nhớt thấp và ngược lại.

 Nhiệt độ làm việc càng cao thì dùng dầu có độ nhớt cao.

 Số vòng quay lớn, áp suất trên trục nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt thấp và ngược lại.

 Phạm vi thay đổi nhiệt độ lớn thì dùng dầu có chỉ số độ nhớt cao

 Môi trường tiếp xúc với không khí, hóa chất ở nhiệt độ cao thì dùng dầu có tính oxy hóa

Chất bôi trơn

• Dầu bôi trơn cho CNTP phải an toàn, không

gây mùi vị lạ, dễ vệ sinh Đạt các tiêu chuẩn

như ISO 9000, GMP, USDA H1; H2; H3;

HACCP; ISO 22000:2005.

• Phân loại chất bôi trơn

+ H1: Dùng trong môi trường CBTP nơi

có khả năng tiếp xúc ngẫu nhiên với thực

phẩm.

+ H2: Dùng trong môi trường CBTP nơi

không có khả năng tiếp xúc với thực phẩm

+ H3: Dùng cho thiết bị, dùng để chống

gỉ trên máy móc dây chuyền

Vật liệu cách nhiệt

• Vật liệu cách nhiệt không được ẩm hoặc bị ướt do sự xâm nhập của nước từ môi trường bên ngoài ví

dụ nước ngưng tụ trên bề mặt lạnh

• Các vật liệu cách nhiệt không thể chứa clorua, hơi nước nếu không có thể dẫn đến sự tích tụ của clorua trên bề mặt thép không gỉ, dẫn đến ăn mòn ứng suất nứt hoặc rỗ ăn mòn hơi nước có thể dẫn đến việc giảm hiệu suất cách nhiệt

2.Yêu cầu chức năng

b Ngăn ngừa sự xâm nhập của vi sinh vật.

- Sự xâm nhập của vi sinh vật trong sản xuất cần phải tránh.

- Số lượng vi sinh vật trong sản phẩm càng ở mức thấp càng tốt.

- Đáp ứng nhu cầu sức khỏe người tiêu dùng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

- Thiết bị dành cho các quy trình vô trùng được đưa vào phải không nhiễm VSV.

c Ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật.

- Trong điều kiện thuận lợi VSV phát triển rất nhanh chóng, ở bất kỳ đâu và khu vực nào ( khoảng

trống, đường nứt, )

Vì vậy hạn chế tối đa điều kiện sống của VSV

d Khả năng tương thích với các yêu cầu khác .

- Nhà thiết kế phải có sự kết hợp hài hòa giữa đặc tính và ứng dụng của các loại máy

e Xác nhận tính hợp lệ trong thiết kế vệ sinh của máy móc.

- Cần thanh tra, kiểm tra và xác nhận các kết quả thiết kế đã đạt yêu cầu hay chưa.

- Trong trường hợp nghiêm trọng có thể kiểm tra mức độ vệ sinh như là một phần của quy trình bảo trì.

- Các nhà thiết kế phải đảm bảo rằng các khu vực có liên quan có thể truy cập để kiểm tra và/hoặc xác

nhận.

Thiết bị thiết kế phải đảm bảo:

• Hạn chế ô nhiễm từ bên ngoài (dầu mỡ, hóa chất, tẩy rửa, )

• Thiết bị dễ thao tác vệ sinh

• Các mối ghép mối hàn đạt tiêu chuẩn.

• Các công tắc cầu dao phải an toàn dễ vệ sinh.

 Bề mặt tiếp xúc phải không được có đường nứt, kẽ hở nhằm :

• Tránh khe hở khi hàn kim loại này với kim loại khác ( ở chỗ tiếp xúc giữa hai kim loại

có thể có chất gây bẩn và vi sinh vật).Trong các thiết bị vô trung các mối ghép cũng không thể ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật

• Nếu sử dụng các miếng đệm thiết kế của nó phải không có đường nứt nơi mà chất bẩn còn sót lại có thể bị kẹt, vi khuẩn có thể tích tụ và nhân lên.

• Ngăn chặn sự tiếp xúc sản phẩm với ren vít

• Góc nên có bán kính bằng hoặc lớn hơn 6 mm, bán kính tối thiểu là 3 mm Độ góc nên tránh ≤ 90 độ

• Mọi bề mặt tiếp xúc với sản phẩm phải dễ dàng xem xét bằng mắt, lau chùi bằng tay, hoặc nó phải được chứng tỏ rằng lau chùi hàng ngày có thể hoàn toàn loại trừ

vi khuẩn Nếu sử dụng kỹ thuật làm sạch tại chỗ (CIP) , phải chứng minh được rằng kết quả đạt được phải thỏa mãn ( xem ở phần 7.8)

b Độ nhám của bề mặt

 Bề mặt tiếp xúc sản phẩm nên có giá trị Ra chấp nhận được và đảm bảo về lỗ, khúc uốn, và kẽ hở (định nghĩa

về Ra xem ISO 4287 : 1997) Khu vực mà bề mặt tiếp xúc với thực phẩm bề mặt có Ra= 0,8μm hoặc nhỏ hơn, mặc dù khả năng làm sạch mạnh phụ thuộc vào việc ứng dụng công nghệ lớp vỏ bề mặt, nhưng chúng có thể ảnh hưởng đến cấu tạo bề mặt

 Cần chú ý rằng thép cán nguội có độ nhám 0,2-0,5μm Ra và do đó chúng không cần phải đánh bóng để đáp ứng yêu cầu độ nhám bề mặt, từ đó sẽ cung cấp các bề mặt thực phẩm không có các lỗ, nếp gấp, kẽ hở trong hình thức chế tạo cuối cùng.

 Độ nhám Ra > 0,8μm được cho phép nếu các kết quả kiểm tra chỉ ra rằng các yêu cầu về khả năng làm sạch đạt được bởi các đặc tính thiết kế khác hoặc các thủ thuật như là tốc độ dòng chảy cao của các tác nhân làm sạch Đặc biệt trong trường hợp các bề mặt polyme, thì tính kỵ nước, tính thấm ẩm và khả năng phản ứng có thể nâng cao khả năng làm sạch

 Các bề mặt không tiếp xúc với sản phẩm phải đủ trơn tru để làm sạch dễ dàng Ra=3µm

 Mối liên quan giữa việc gia công thép không gỉ và kết quả cấu trúc bề mặt được chỉ

rõ trong bảng 2 Nó là cấu trúc hạn chế khả năng làm sạch Các lỗ lõm, nếp gấp, kẽ

hở, sự gián đoạn bề mặt và tính không đều có thể làm cho bề mặt không tiếp cận được tác nhân làm sạch.

Việc xử lí bề mặt Giá trị Ra (μm)

Các đặc tính điển hình của kỹ thuật

Cán nóng >4 Bề mặt không gián đoạnCán lạnh 0,2-0,5 Bề mặt mịn, không gián đoạn

Nổ hạt thủy tinh <1,2

Đứt gẫy bề mặt

Nổ gốm <1,2 Đứt gẫy bề mặtmicropeening <1 Bề mặt biến dạng, không đều

Biến dạng tròn ngoài đỉnh nếu không cải tiến Ra cần thiết

Đánh bóng cơ khí với nhôm oxit hoặc silicon cacbua

Số grit mài mòn

500 320 240 180 120 60

0,1-0,25 0,15-0,4 0,2-0,5

c Rãnh thoát nước và cách bố trí

 Bên ngoài và bên trong của tất cả các hệ thống đường ống và thiết bị phải tự thoát và dễ dàng làm sạch các bề mặt sạch.Phải tránh bề mặt nằm ngang, thay vì bề mặt phẳng nên đi dốc Trong trường hợp của bề mặt bên ngoài, điều này sẽ dẫn đến bất kỳ chất lỏng chảy ra từ các khu vực sản phẩm chính

d Việc lắp đặt

 Tránh các nguy cơ ngưng tụ nước trên các thiết bị, công trình đường ống và các bè mặt phía trong của nhà máy

 Nếu không tránh được thì việc thiết kế phải đảm bảo nước ngưng có thể thoát khỏi các sản phẩm

 Các thiết bị và cơ cấu hỗ trợ phải được cách ly với các mặt đỡ như: sàn, tường, cột trụ, trần nhà

 Bất kì khoảng trống nào giữa thiết bị và sàn, tường, trần nhà đều phải được làm sạch và kiểm tra đầy đủ

e Kỹ thuật hàn

• Các kim loại cố định ở các khớp xúc tác phải được hàn và kiểm tra thường xuyên

• Trong quá trình hàn, yêu cầu bảo vệ các ngọn đèn hàn ở phía bên và phía đối diện bởi khí trơ(argon) Nếu thực hiên một cách đúng đắn, thì việc chỉnh sửa lại các mối hàn như: mài, đánh bóng,… sẽ được giảm thiểu

• Với các đường ống, phương pháp được ưa thích nhất là hàn tự động Nó có khả năng tạo ra các mối hàn có chất lượng cao, nhất quán.

• Các mối hàn ở trên bề mặt không tiếp xúc với thực phẩm cũng phải liên tục Chúng phải đủ bằng phẳng để có thể dễ dàng vệ sinh

• Tài liệu số 9 trong tài liệu EHEDG đem đến các khuyến nghị chi tiết về mối hàn để đáp ứng yêu cầu vệ sinh

• Với các đường ống, phương pháp được ưa thích nhất là hàn tự động Nó có khả năng tạo ra các mối hàn có chất lượng cao, nhất quán.

• Các mối hàn ở trên bề mặt không tiếp xúc với thực phẩm cũng phải liên tục Chúng phải đủ bằng phẳng để

có thể dễ dàng vệ sinh

• Tài liệu số 9 trong tài liệu EHEDG đem đến các khuyến nghị chi tiết về mối hàn để đáp ứng yêu cầu vệ sinh

f Các thiết bị hỗ trợ

Các vật hỗ trợ cho đường ống và các thiết bị ( sàn, trần,cột trụ, tường) phải được chế tạo và cài đặt sao cho không có nước hoặc đất có thể sót lại trên bề mặt hay bên trong các vật hỗ trợ Các phản ứng mạnh, bất lợi có thể xảy ra giữa các vật chất không đồng dạng cần phải được đưa vào xem xét

g Sự cách ly

Các vật liệu để bảo vệ, cách ly của các thiết bị và đường ống phải đảm bảo:

 Có lớp bọc kín

 Các vật liệu cách ly phải được phủ bởi lớp thép không gỉ để đảm bảo không có sự xâm nhập của không khí

và hơi ẩm, bởi không khí và hơi ẩm sẽ khuyến khích sự phát triển cuả vi khuẩn từ đó tăng nguy cơ các lớp bọc

sẽ bị ô nhiễm hoặc ăn mòn bởi vi khuẩn nếu vật liệu cách ly giải phóng ra clorua

 Khoảng không

 Cần phải bài xuất không khí trong lớp vỏ của các ống hai vỏ để đảm bảo ống được cách ly với không khí Đây là một cách hiệu quả để ngăn chặn tất cả các mối nguy đã được liệt kê trên

h Kiểm tra các đặc tính vệ sinh của thiết bị

• Một loạt các phương pháp kiểm tra EHEDG cho việc định mức các đặc tính vệ sinh của thiết bị đã được công bố

• Phương pháp định mức khả năng làm sạch tại chỗ của thiết bị chế biến thực phẩm, tài liệu EHEDG số 2

• Phương pháp định mức khả năng thanh trùng paster nội dòng của thiết bị chế biến thực phẩm, tài liệu EHEDG

số 4

• Phương pháp định mức sự khử trùng nội dòng của các thiết bị chế biến thực phẩm tài liệu EHEDG số 5.

• -Phương pháp định mức tính chất kín, không thấm vi khuẩn của các thiết bị chế biến thực phẩm tài liệu EHEDG số 7

• -Phương pháp định mức khả năng làm sạch tại chỗ của các thiết bị chế biến thực phẩm vừa và nhỏ,tài liệu EHEDG số 1

Tài liệu tham khảo

• EHEDG Guidelines- hygienic equipment design criteria- second edition, April 2004

• http://www.ehedg.org/?nr=9

Tài liệu 8: HYGIENIC EQUIPMENT DESIGN CRITERIA

• Hygiene in Food Processing

• http://

vitecphuongnam.vn/tai-lieu/huong-dan-thiet-ke-va-xay-dung-nha-may-sx-dat-tieu-chuan-gmp-who.html

• http://www.weldcom.vn/nv77/cac-loai-khuyet-tat-han-va-cach-phong-tranh.html