保证食品无泵味--满足食品卫生设计标准的泵

作者:Hans-Jürgen Bitterma 文章来源:PharmaTEC德文版 发布时间:2012-09-04


图1 为了保持草莓酸奶的美味口感,就要避免金属磨损物质混入其中。易于卫生清洗的性能属于食品泵的重要要求之一

当泵送的介质变成食品时,我们就需要对泵的设计、材料和CIP原位清洗提出更高的要求,欧洲所使用的输送食品的泵首先要符合EHEDG卫生设计认证、保证管道系统CIP原位清洗,再有就是食品的品质不会受到通用设备的影响,毕竟没有人喜欢吃有泵味的食品饮料。

德国共有5800家食品生产企业,任职员工53万人,每年的销售收入大约1.55亿欧元,是德国的第四大工业领域。这一领域中的企业大多数都是中小型企业。对于中小型食品企业来讲,低廉的生产成本是保持食品生产企业盈利的重要因素。

虽然在食品生产企业中对热能的需求(加热、冷却、干燥)大于对电力能源的需求,但采取有效的节电技术仍然可以大大降低能源成本费用。例如,通过调节节流阀或旁通管路,来调整食品泵的功率;通过自动化的食品泵功率调节(转速调节),使食品泵的输出功率与食品生产设备变化着的输送需求保持一致。如此,在高效电机技术的帮助下可以实现节电80%的目标。

符合EHEDG卫生设计认证

没有人能够承担食品召回所带来的灾难。这也就给可用于食品生产泵的厂家提出了新的要求:具有EHEDG卫生设计认证证书,来证明所设计的泵符合食品卫生设计要求、具备CIP原位清洗的能力。

什么是食品泵的CIP原位清洗标准?首先是所设计的结构应易于清洗,所有内部结构不能有缝隙或死角。尤其是所使用的滑动密封件对能否通过EHEDG检验认证有着重要的影响。若采用的技术完全符合EHEDG技术规范的要求,则清洗时所需要的时间和费用等都会明显降低。这一观点在节约能源方面也是非常有优势的:在CIP原位清洗循环中的食品泵可以用水、碱性或酸性清洗剂冲洗,这就意味着消耗的能源很低。

Jabsco公司研发生产的旋转柱塞泵在1995年就通过了EHEDG卫生设计认证。它是世界上第一家能够提供符合EHEDG卫生设计认证的旋转柱塞泵生产厂。他们生产的所有泵都符合CIP完全清洗和SIP原位消毒的使用要求。所提供的所有轴用密封件都可以在不拆卸泵的条件下进行维修和更换,几乎为各种使用条件和场合都提供了合适的密封产品。


图2 Variflow系列的TP/TPS食品泵螺旋形外壳是利用冷轧钢板制造的,壁厚6~8mm,有着很高的稳定性

保证管道系统CIP原位清洗

管道系统CIP原位清洗的基本条件就是冲洗液体的流速不低于2m/s。正如Frietam所强调的那样:清洗液的流动必须是紊流。粘稠性的产品通常选用齿轮泵进行输送。为了在CIP原位清洗时达到规定的清洗液流速可以辅助安装一台离心泵。Fristam离心泵具备CIP原位清洗能力,其特点是具有焊接和磨削的连接件、圆弧过渡的棱角和沟槽、流畅的过渡面、没有缝隙和死角、泵腔中可清洗的O型密封圈以及低粗糙度的表面。

FP系列离心泵是一种名为离心而实际上靠剪应力的混合泵:转子-定子系统没有叶轮,取而代之的是剪切缝隙。0.3mm的剪切缝隙以38m/s的圆周速度吸取着不均匀的介质。由于转子-定子系统具有高达125000s-1的剪切速率,所以能够把多相产品均匀的混合在一起,最终得到稳定的乳化液和均匀的最终产品。

二合一:生产和CIP清洗液回输泵

GEA Tuchenhagen公司开发了一种Variflow系列的TP(标准吸入的)和TPS(自吸的)离心泵,共有9种规格;性能为:输送流量最大至210m3/h;远程至90m。这样一来整个系列有12种泵,最大电机功率45kW。

自吸式的TPS系列是在TP系列的基础上加上一个螺杆转子前级构成的。这种泵能够在很低的噪音水平(明显的对于侧通道泵)和很低的产品剪应力情况下输送含有很高气体成分的液体介质。同时,它比侧通道泵具有更大的缝隙尺寸,这使它对被泵送介质中坚硬的颗粒表现得不敏感。这一系列的食品泵都可以在吸入侧抽真空。

一台TPS泵可以同时当做生产用泵和CIP清洗液回输泵使用。这就可以省略用户企业安装一台辅助泵的费用和工作量,同时也省去了控制调节费用。


图3 EHEDG欧洲卫生工程设计组织制定了卫生设计和设备及设备部件卫生设计认证的标准

泵没有气蚀,食品口感没有变化

KSB公司利用金属材料和非金属材料制造的Vita系列泵满足了食品生产领域的要求。在必要的时候,Vita泵的表面粗糙度可以制作得非常精细,达到Ra=0.5um。而最重要的是:这种泵可以配备排空装置。Vita泵的泵轴结构设计是易于维护保养的插接式结构,也就是说:电动机和泵各自有着自己的轴。

优良的流体力学性能避免了气蚀。对于各种生产过程来讲,泵的气蚀都是非常有害的,会造成泵内腔与液体接触表面的损伤。对于在食品、饮料和医药产品生产领域中的泵来讲,因气蚀而剥落下来的金属微粒会影响食品的口感、会影响产品的健康属性。另外,受损的金属表面会变得更加粗糙并对必要的卫生清洗带来不利影响。

当定量泵送粘稠介质比柔和泵送粘稠介质更重要时,齿轮泵就是不错的解决方案。由Grundfos公司按照卫生设计研发生产的Novalobe型旋转柱塞泵为您提供了卫生性能可靠、操作使用简单的解决方案。这种旋转柱塞泵满足了当前有关国际标准的要求,例如GMP、FDA以及QHD等技术规范,并通过了EHEDG欧洲卫生设计认证。为了避免转子的启动碰撞,使用了保持固定间距的同步传动变速器。这就有效避免了转子启动时的碰撞、避免了金属的剥离,同时避免了对被泵送介质的污染。

小结

在食品泵的卫生性能方面不允许有任何薄弱环节。生产厂家和用户都优先选择能够满足卫生清洗要求、耐腐蚀和使用寿命长的不锈钢材料。欧洲卫生工程设计EHEDG的有关规定已经严格而全面地贯彻落实。因为没有人喜欢吃有泵味的食品饮料。

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