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　　挑戰(zhàn)

　　食品和飲料（F&B，F(xiàn)ood and Beverage）生產(chǎn)商在生產(chǎn)過程中面臨著質(zhì)量、效率、環(huán)保等多方面的挑戰(zhàn)，其中包括：

　　1.生產(chǎn)商必須提高生產(chǎn)效率

　　2.生產(chǎn)商必須滿足食品安全現(xiàn)代化法案（FSMA，F(xiàn)ood Safety Modernization Act）的規(guī)定，以確保消費(fèi)者的安全

　　3.生產(chǎn)商面臨減少水和資源使用量的壓力

　　4.生產(chǎn)效率和消費(fèi)者安全方面的產(chǎn)品召回帶來影響

　　2015年底發(fā)布了FSMA最終規(guī)則和規(guī)定，要求食品飲料公司在生產(chǎn)過程中采取預(yù)防性控制措施，而非反應(yīng)性措施，來改善產(chǎn)品安全和質(zhì)量控制。對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行清潔和滅菌，能夠使食品飲料公司更加主動地防范質(zhì)量問題。例如，在不同產(chǎn)品共用的生產(chǎn)設(shè)備上消除不同產(chǎn)品之間的交叉污染，對于產(chǎn)品安全和質(zhì)量至關(guān)重要，特別是對含有過敏原的食品的安全和質(zhì)量至關(guān)重要。

　　在進(jìn)行滅菌（或消毒）之前，必須先清除生產(chǎn)設(shè)備上的污垢和產(chǎn)品殘留物，才能確保有效滅菌。對不干凈的設(shè)備進(jìn)行滅菌，不僅浪費(fèi)時(shí)間和金錢，還會損害該設(shè)備上生產(chǎn)的下一批產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　美國加州的一家年產(chǎn)350多種產(chǎn)品的食品飲料公司，打算采用新的工藝工具來改善產(chǎn)品質(zhì)量和安全。該公司位于環(huán)保意識很強(qiáng)的加州，因此公司還打算提高生產(chǎn)效率、減少用水量。目前公司采用ATP拭子測試來檢測微生物污染，但不斷遇到質(zhì)量問題，導(dǎo)致產(chǎn)品損失。公司意識到設(shè)備清潔驗(yàn)證的重要性，想要找到一種快速、簡便、可靠的方法來改善清潔過程的質(zhì)量控制。

　　解決方案

　　該公司用配置Turbo模式的Sievers*M9 TOC分析儀成功地進(jìn)行了總有機(jī)碳（TOC，Total Organic Carbon）分析，以監(jiān)測原位清潔（CIP，Clean-in-place）周期后的淋洗樣品，從而確認(rèn)生產(chǎn)設(shè)備的清潔度。公司進(jìn)一步改進(jìn)清潔過程，在對設(shè)備滅菌之前進(jìn)行TOC分析，以免浪費(fèi)時(shí)間對不清潔的設(shè)備進(jìn)行滅菌。雖然其他技術(shù)（如ATP拭子測試）也能檢測設(shè)備上的微生物污染，卻對于殘留污垢來說缺乏測試的準(zhǔn)確度和選擇性，而且容易產(chǎn)生“假正”的誤報(bào)。在清潔驗(yàn)證過程中增加TOC分析，能夠使用戶更全面地了解設(shè)備的清潔度，排除殘留污垢對設(shè)備的污染。

　　在過去15年甚至更長時(shí)間，制藥和生物技術(shù)行業(yè)普遍采用淋洗和擦拭清潔樣品的TOC分析法，來確認(rèn)是否從生產(chǎn)設(shè)備上清除了活性藥物化合物、輔料、清洗劑等。食品和飲料本身是有機(jī)化合物，或含有有機(jī)成分（如香料、色料等），因此食品飲料行業(yè)將淋洗樣品的TOC分析法作為確定設(shè)備清潔度的高效工具。通過測量TOC，就能夠檢測到生產(chǎn)設(shè)備上的任何產(chǎn)品或清潔劑的殘留物。

　　結(jié)果

　　表1顯示了在CIP最后淋洗的最后一分鐘內(nèi)測量到的加州生產(chǎn)廠的吸樣樣品的TOC值。所顯示的數(shù)據(jù)來自用自來水清洗后的同一設(shè)備上生產(chǎn)的兩種不同的產(chǎn)品。

　　對該設(shè)備進(jìn)行的ATP拭子測試結(jié)果表明，在產(chǎn)品A和產(chǎn)品B的CIP周期之后，設(shè)備上已沒有微生物污染。但TOC結(jié)果清楚顯示，在產(chǎn)品的CIP周期之后，該設(shè)備上仍有有機(jī)污染物或產(chǎn)品殘留物。操作人員目視檢查后確認(rèn)，生產(chǎn)設(shè)備仍然不干凈，需要進(jìn)行進(jìn)一步清潔才能確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全。

　　在采用TOC分析技術(shù)之前，該公司僅僅根據(jù)ATP拭子測試結(jié)果來決定是否進(jìn)行滅菌。這就可能導(dǎo)致在不干凈的設(shè)備上生產(chǎn)下一批產(chǎn)品，造成產(chǎn)品損失。TOC結(jié)果能夠清楚顯示設(shè)備上是否有有機(jī)殘留物，因此食品飲料企業(yè)非常愿意用TOC分析法來確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全。此外，監(jiān)測生產(chǎn)設(shè)備上的TOC數(shù)據(jù)趨勢，能夠使企業(yè)主動及時(shí)地解決清潔和維護(hù)問題，避免設(shè)備故障或產(chǎn)品不潔。

　　Sievers M9 TOC分析儀

　　在此應(yīng)用中，所選用的TOC分析儀應(yīng)具有較寬的動態(tài)范圍、能夠分析自來水基體（因?yàn)樵S多食品飲料廠用自來水清潔設(shè)備）、能夠快速提供可用于決策的可靠數(shù)據(jù)。該加州生產(chǎn)廠選用的Sievers M9 TOC分析儀，可以分析0.03 ppb至50 ppm TOC的樣品，采用EPA（美國環(huán)保局）和標(biāo)準(zhǔn)方法（Standard Methods）所批準(zhǔn)的方法來分析城市自來水。該款分析儀每年只需校準(zhǔn)一次，無需載氣。此外，M9還能運(yùn)行在線樣品和吸樣樣品，這就使其能夠用于很多取樣位置，以及整個設(shè)施的淋洗水流。

　　操作人員用配置Turbo模式的M9對CIP淋洗進(jìn)行在線分析，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測設(shè)備的淋洗過程。此外，還可以在整個淋洗周期的各個點(diǎn)、同一設(shè)備部分的各個取樣位置、以及多個設(shè)備部分上進(jìn)行吸樣取樣。將在線分析和吸樣（旁線at-line）分析結(jié)合起來，就能清楚地看到清潔過程的效率，看到CIP周期或設(shè)備本身問題的早期征兆。

　　結(jié)論

　　該加州食品飲料廠使用Sievers M9 TOC分析儀進(jìn)行TOC分析，改善了清潔過程的效率和質(zhì)量控制。事實(shí)證明，TOC分析法比其他方法更加準(zhǔn)確，更能幫助廠家確認(rèn)設(shè)備的清潔度，從而幫助廠家做出正確決策、避免產(chǎn)品損失。在食品飲料生產(chǎn)中采用TOC分析法還有更多的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢都可以通過優(yōu)化CIP周期、排除生產(chǎn)過程故障來實(shí)現(xiàn)。

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