如何处理食品加工中的粉末物料转换

粉末处理一直是食品和饮料厂最棘手的事情之一。粉末具有杂乱性、侵入性，有时具有磨蚀性，容易泄露或溢出，而且当它发生泄露或溢出时，粉末通常会覆盖附件表面，难以清除。当涉及频繁地转换时，这些挑战会变得加倍困难。

许多加工商被要求在不同的配方之间进行快速切换。粉末和散装固体物料的性质使这一问题变得特别棘手，而设备供应商说他们的客户面临此类问题正日益增多。

PowderProcess-Solutions公司销售总监MarkFelts说：“可清洁性是我们很大一部分客户经常考虑的问题。他们非常清楚在物料转换之间进行清洁的必要性。”

Powder Process-Solutions公司的这款袋式卸料机有一个喷雾球，可以就地进行清洁

负责物料转移和存储的销售和营销经理RobertMeirick对此表示赞同：“我们许多客户都需要处理各种不同物料，当从一种材料切换到另一种材料时，他们担心会交叉污染。”

清洁是粉末物料转换中最重要也是最具挑战性的方面。它们像液体一样渗透，但是留下很难清除的固体残留物。这就是为什么清洁方法是每个使用粉末物料的加工商所面临的基本问题，特别是在清洁相对频繁的情况下。

袋卸货机可以配置成使袋颈部是唯一直接接触下方料斗的部分

“毫无疑问，人们一直需要更多的卫生设备。”美国Volkmann公司首席执行官NickHayes说。

最基本的决定是在原地还是异地进行清洁，即是否要拆卸和手动清洁料斗、混合器，尤其是处理粉末的输送机。后者更为彻底，并且通常是在粘性粉末或难以清除的粉末应用中唯一的选择。作为一种卫生措施，即使在没有产品转换的情况下，此类应用通常也需要经常清洁处理设备。

如果粉末处理设备需要手动清洁，那么设备必须设计为可快速拆卸和重新组装，并且最好不需要工具。

Vac-U-Max公司的业务开发经理DavidKennedy说：“无需工具即可完成拆卸，内部/产品接触面没有任何边缘或壁架将带来最有效的清洁度。我们还建议使用可拆卸垫圈（无粘合剂）和偏心夹来固定组件。这些夹具都是固定的硬件，因此它们不会在过程中掉落到下方或在清洁过程中丢失。”

重型的静态设备可设计成在清洁过程中方便取用。例如，PowderProcessSolutions公司提供易于拆卸和清洁的过滤器。对于需要频繁、无缝清洁的系统，建议在滑轨上安装带转子的旋转阀。MarkFelts估计，对转子和旋转阀内部的湿式清洁可能需要15分钟到1个小时不等，具体取决于所需的应用、安装、产品和清洁级别。

干式或湿式清洁？

当然，有些工厂没有那么多时间进行转换。对于这些应用场合，就地清洁是唯一的选择。

理论上，就地清洁可以通过“干式”或“湿式”方法完成。干式方法包括通过传送带或静态设备吹高压空气，通过物理撞击清除残留物、碎屑或者两者混合物。

对于使用物体移动产品的输送机，产品转换是一个挑战

例如，CableveyConveyors公司制造的圆盘输送机，它通过悬挂在电缆上的圆盘将产品输送到不锈钢管中。保持管道清洁的一个常用方法是使用一个比管道直径稍大的柔性聚氨酯圆盘，它充当一种内部刮板，可清除管道内表面的细小颗粒。

另一种选择是“刷盒”，它是一种带有旋转刷的外壳，可以将大颗粒从磁盘上敲落下来。为了进行更彻底的清洁，可以将浸有清洁剂的海绵插入电缆中，从而将磁盘拖过管道。

然而，干式清洁法通常更多地用于持续的卫生需求，而不是在两次转换之间进行清洁。后者通常是采用清洁剂和/或卫生化学品和水的“湿式”清洁法完成。湿式清洗有两种基本方法：（1）强制使清洁液通过系统；（2）使用静电装置（如喷雾球）进行清洁。

不管它是如何完成的，湿式清洁最大的挑战是让一切准备好再次运行，换句话说，需要等设备重新变干燥。

MarkFelts说：“当你引入湿式清洁时，你还必须考虑到干燥时间。”。

Volkmann公司的Hayes也同意这种观点:“问题不在于就地清洁。我们可以使用现代技术（喷嘴）进行就地清洁，无论你需要什么样的就地清洁。你的问题是就地干燥。”他说，最大的挑战是过滤器，安装时几乎不可能干燥。“你的问题变成了，你能烘干它们吗？答案是否定的，当它们在传送带里时，你不能烘干它们。”过滤器必须单独取下来干燥，这使清洁系统成为就地清洁和异地清洁的混合体。

输送清洁度

影响采用清洁方法的其他因素包括待清洁设备的性质和尺寸。例如，有多种可供选择的方法来输送粉末物料。到目前为止，所输送的粉末种类及其处理特性将是确定输送机类型的最重要因素，但是不同类型输送机在清洁方便性方面会有所不同。

Vac-U-Max公司的Kennedy说：“在一个非常高的等级上，我认为气动（真空）输送是最清洁的，柔性（或无心）螺旋输送机排在第二位，气动机械式输送机排在第三位。”。他解释说，气动输送机清洁的容易程度取决于节段的长度：较短的分段可以相对容易地拆卸，而较长的段则可能需要通过运行清洁模块来“清洗”。

干式或湿式清洁附件可以连接到转换之间的电缆传送带上

对于使用柔性螺旋输送机，尽管它们没有很多零件，但清洁螺旋结构和管道内部仍然需要时间。至于第三种选择，“如果您经常更换产品，除非在两次运行之间有很多时间，并且用于非卫生应用，否则我们通常不建议使用气动机械式输送机。”他说。

Hayes也认为对于输送机，输送线越长，清洁越困难。“这就是生活变得更困难的地方，”他说，“将过滤接收器拆开清洁很容易，但是含有组件的30、40、50、100英尺长的输送线呢？”

物理推动产品前进的输送机，如圆盘或螺旋输送机，可以设计成圆盘或螺旋输送器延伸超过卸料点。这会挤出一些残留的粉末。

FlexiconCorp公司执行副总裁DavidBoger表示：“Flexi-Disc管状电缆输送系统的驱动力超出最终排放点，可防止物料与密封件或轴承接触。通过在生产运行结束时疏散物料，输送系统可以消除浪费和残留材料，从而最大程度地减少停机时间，以进行清洁和消毒。”

输送机面临着不同的转换挑战，如搅拌机、混合机和卸袋机等加工设备。与少数活动部件一样，简单是此类设备清洁性的一个重要方面。

“最重要的是，希望消除交叉污染同时减少转换时间的食品加工商，应该指定缺少内部轴和其他内部活动部件的混合和搅拌设备，”MunsonMachinery公司的市场经理SteveKnauth说，“不管轴是否在旋转容器或固定容器内部的搅拌器，与轴封接触的材料都存在固有缺陷，这会增加时间、复杂性，在某些情况下还增加了清洁和消毒协议的不确定性。”

Knauth指出，Munson生产的旋转间歇式V型锥型混合器非常适合干燥粉末物料混合，并且具有快速转换的优点，因为它们没有内部运动部件且内部无障碍。

对于袋卸货机，清洁度始终是关注的重点，即使内容物保持不变，也必须定期更换袋子。袋子中的粉末进入过渡料斗，然后将其释放到下游，该料斗必须易于清洁。Volkmann公司和其他厂商制造的卸货机带有可推出来进行清洁的料斗。

Hayes说：“散装袋最大的问题之一不是装满时的情况，而是空袋的情况。”取下袋子并将其折叠起来，可以排除残留在内部的空气以及残留的粉末。Volkmann公司提供了一个吸尘器，它位于散装袋卸载点的侧面，通过吸尘器产生真空收集粉末流产生的灰尘。当袋子卸完后，真空会转向袋子本身，从而抽出剩余的粉末残留物。

如果从设备中清除粉末变得太困难，那么加工商有时可能不得不考虑另一种选择：通过将单独的生产线和设备专用于不同的产品来避免转换。

本文摘自FoodProcessing杂志

作者：PanDemetrakakes