معايير صناعة الألبان للأنابيب النظيفة

GMP (ممارسات التصنيع الجيدة لمنتجات الألبان، ممارسات التصنيع الجيدة لمنتجات الألبان) هو اختصار لممارسات إدارة جودة إنتاج الألبان وهو أسلوب إدارة متقدم وعلمي لإنتاج الألبان. في فصل GMP، يتم طرح المتطلبات الخاصة بمواد وتصميم الأنابيب النظيفة، أي "يجب أن تكون المعدات التي تتلامس مباشرة مع منتجات الألبان ناعمة وخالية من الخدوش أو الشقوق لتقليل تراكم بقايا الطعام والأوساخ والمواد العضوية"، "يجب تصميم جميع معدات الإنتاج وبناؤها بحيث يسهل تنظيفها وتطهيرها وتفتيشها". تتميز خطوط الأنابيب النظيفة بخصائص الأنظمة المستقلة والاحترافية العالية. لذلك، تتناول هذه المقالة بالتفصيل اختيار مواد الأنابيب النظيفة ومتطلبات السطح للتلامس مع منتجات الألبان ومتطلبات لحام نظام الأنابيب وتصميم التصريف الذاتي وما إلى ذلك، بهدف تحسين مؤسسات الألبان والبناء فهم الوحدة لأهمية تركيب ومعالجة خطوط الأنابيب النظيفة.

 على الرغم من أن ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) تفرض متطلبات صارمة على مواد وتصميم خطوط الأنابيب النظيفة، إلا أن ظاهرة المعدات الثقيلة وخطوط الأنابيب الخفيفة لا تزال شائعة في صناعة الألبان الصينية. وباعتبارها جزءًا مهمًا من عملية إنتاج الألبان، لا تزال أنظمة خطوط الأنابيب النظيفة تحظى باهتمام ضئيل. ولا يزال عدم كفاية هذه الأنظمة يمثل حلقة ضعيفة تحد من تحسين جودة منتجات الألبان. وبالمقارنة مع المعايير ذات الصلة لصناعة الألبان الأجنبية، لا يزال هناك مجال كبير للتحسين. في الوقت الحالي، تُستخدم معايير النظافة الأمريكية 3-A ومعايير المنظمة الأوروبية لتصميم الهندسة الصحية (EHEDG) على نطاق واسع في صناعة الألبان الأجنبية. وفي الوقت نفسه، اعتمدت مصانع الألبان التابعة لمجموعة وايث في الولايات المتحدة، والتي تصر على تصميم مصنع ألبان يلبي المعايير الصيدلانية، معيار ASME BPE كمواصفات إرشادية لتصميم وتركيب معدات وخطوط أنابيب مصانع الألبان، والتي سيتم تقديمها أيضًا أدناه.

01

معايير الصحة الأمريكية 3-A

معيار 3-A الأمريكي هو معيار صحي دولي معترف به وهام، أطلقته شركة 3-A الأمريكية للمعايير الصحية. مؤسسة 3A الأمريكية للمعايير الصحية هي منظمة تعاونية غير ربحية تُعنى بتعزيز التصميم الصحي لمعدات إنتاج الأغذية والمشروبات ومنتجات الألبان وصناعة الأدوية، وتركز بشكل رئيسي على سلامة الغذاء والسلامة العامة.

تم تنظيم شركة معايير النظافة 3-A بشكل مشترك من قبل خمس منظمات مختلفة في الولايات المتحدة: جمعية منتجي الألبان الأمريكية (ADPI)، والاتحاد الدولي لموردي صناعة الأغذية (IAFIS)، والاتحاد الدولي لحماية الصرف الصحي للأغذية (IAFP)، والاتحاد الدولي لمنتجات الألبان (IDFA)، ومجلس وضع المعايير الصحية 3-A. تشمل قيادة 3A إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، ووزارة الزراعة الأمريكية (USDA)، ولجنة التوجيه 3-A.

يتضمن المعيار الصحي الأمريكي 3-A لوائح صارمة للغاية بشأن أنظمة الأنابيب النظيفة، كما هو الحال في المعيار 63-03 لتجهيزات الأنابيب الصحية:

(1) القسم C1.1، يجب أن تكون تجهيزات الأنابيب التي تلامس منتجات الألبان مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة AISI300، وهو مقاوم للتآكل وغير سام ولن يهاجر المواد إلى منتجات الألبان.

(2) القسم D1.1، يجب ألا تزيد قيمة خشونة السطح Ra لتركيبات الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عند ملامستها لمنتجات الألبان عن 0.8 ميكرومتر، ويجب تجنب الزوايا الميتة والثقوب والفجوات وما إلى ذلك.

(3) القسم D2.1، يجب أن يكون سطح اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ الملامس لمنتجات الألبان ملحومًا بدون درزات، ويجب ألا تكون قيمة خشونة Ra لسطح اللحام أكبر من 0.8 ميكرومتر.

(4) القسم D4.1، يجب أن تكون تجهيزات الأنابيب وأسطح التلامس مع منتجات الألبان ذاتية التصريف عند تركيبها بشكل صحيح.

02

معيار التصميم الصحي لآلات الأغذية EHEDG

المجموعة الأوروبية للهندسة والتصميم الصحي (EHEDG). تأسست المجموعة الأوروبية للهندسة والتصميم الصحي عام ١٩٨٩، وهي تحالف يضم مصنعي المعدات وشركات صناعة الأغذية ومؤسسات الصحة العامة. هدفها الرئيسي هو وضع معايير نظافة عالية لصناعة الأغذية والتغليف.

تستهدف EHEDG معدات تجهيز الأغذية التي يجب أن تتمتع بتصميم صحي جيد وسهولة تنظيف لتجنب التلوث الميكروبي. لذلك، يجب أن تكون المعدات سهلة التنظيف وتحمي المنتج من التلوث.

في "إرشادات تصميم المعدات الصحية 2004 الطبعة الثانية" الصادرة عن EHEDG، تم وصف نظام الأنابيب على النحو التالي:

(1) يجب أن يستخدم القسم 4.1 بشكل عام الفولاذ المقاوم للصدأ ذو المقاومة الجيدة للتآكل؛

(2) عندما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للمنتج في القسم 4.3 بين 6.5-8، ولا يتجاوز تركيز الكلوريد 50 جزءًا في المليون، ولا تتجاوز درجة الحرارة 25 درجة مئوية، يتم عادةً اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ AISI304 أو الفولاذ منخفض الكربون AISI304L الذي يسهل لحامه؛ إذا تجاوز تركيز الكلوريد 100 جزء في المليون وكانت درجة حرارة التشغيل أعلى من 50 درجة مئوية، فيجب استخدام مواد ذات مقاومة أقوى للتآكل لمقاومة التآكل الحفري والشقوق الناتج عن أيونات الكلوريد، وبالتالي تجنب بقايا الكلور، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ AISI316 والفولاذ منخفض الكربون. يتميز AISI316L بأداء لحام جيد وهو مناسب لأنظمة الأنابيب.

(3) يجب أن يكون السطح الداخلي لنظام الأنابيب المذكور في القسم 6.4 قابلاً للتصريف الذاتي وسهل التنظيف. يجب تجنب الأسطح الأفقية، ويجب تصميم زاوية الميلان لمنع تراكم المياه المتبقية.

(4) على سطح تلامس المنتج المذكور في القسم 6.6، يجب أن يكون وصل اللحام سلسًا ومسطحًا وناعمًا. أثناء عملية اللحام، يجب استخدام حماية من الغازات الخاملة داخل وخارج الوصلة لتجنب أكسدة المعدن بسبب ارتفاع درجة الحرارة. بالنسبة لأنظمة الأنابيب، إذا سمحت ظروف البناء (مثل مساحة العمل أو بيئة العمل)، يُنصح باستخدام اللحام المداري التلقائي قدر الإمكان، مما يُمكّن من التحكم بشكل مستقر في معلمات اللحام وجودة خرز اللحام.

03

معيار ASME BPE الأمريكي

ASME BPE (الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين، معدات المعالجة الحيوية) هو معيار تم تطويره من قبل الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين لتنظيم تصميم المواد والتصنيع والتفتيش واختبار معدات المعالجة الحيوية وخطوط الأنابيب ومكوناتها المساعدة.

نُشر هذا المعيار لأول مرة عام ١٩٩٧ لتحقيق معايير موحدة ومستويات جودة مقبولة لمعدات الإنتاج المستخدمة في منتجات صناعة المستحضرات الصيدلانية الحيوية. بصفته معيارًا دوليًا، يتوافق معيار ASME BPE تمامًا مع القوانين واللوائح ذات الصلة بممارسات التصنيع الجيدة (GMP) في بلدي وهيئة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). وهو مواصفة مهمة تستخدمها هيئة الغذاء والدواء الأمريكية لضمان الإنتاج. وهو معيار مهم لمصنعي المواد والمعدات والموردين وشركات الهندسة ومستخدمي المعدات. وهو معيار غير إلزامي، يُرعى ويُطوَّر ويُراجع دوريًا بشكل مشترك.

علامات معيار شهادة الصحة 3-A وEHEDG وASME BPE

لضمان إنتاج منتجات عالية النظافة وتقليل خطر تلوثها، يتضمن معيار ASME BPE وصفًا محددًا لتقنية اللحام الآلي. على سبيل المثال، يتضمن إصدار 2016 الأحكام التالية:

(1) SD-4.3.1(b) عند استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، يُختار عادةً مادة 304L أو 316L. يُعدّ اللحام المداري الآلي الطريقة المُفضّلة لتوصيل الأنابيب. في غرفة التنظيف، تُصنع مكونات الأنابيب من مادة 304L أو 316L. يجب على المالك والشركة المُصنّعة والشركة المُصنّعة الاتفاق على طريقة توصيل الأنابيب ومستوى الفحص ومعايير القبول قبل التركيب.

(2) يجب استخدام اللحام المداري الآلي في بناء خط أنابيب MJ-3.4، إلا إذا كان الحجم أو المساحة لا تسمح بذلك. في هذه الحالة، يمكن إجراء اللحام اليدوي، ولكن بموافقة المالك أو المقاول فقط.

(3) MJ-9.6.3.2 بعد اللحام الآلي، يجب فحص ما لا يقل عن 20% من خرزات اللحام الداخلية عشوائيًا باستخدام منظار داخلي. في حال ظهور أي خرز لحام غير مؤهل أثناء فحص اللحام، يجب إجراء فحوصات إضافية وفقًا لمتطلبات المواصفة حتى يتم قبوله.

04

تطبيق المعايير الدولية لصناعة الألبان

وُلد معيار النظافة 3-A في عشرينيات القرن الماضي، وهو معيار دولي يُستخدم لتوحيد التصميم الصحي للمعدات في صناعة الألبان. منذ تطويره، استخدمته تقريبًا جميع شركات الألبان، وشركات الهندسة، ومصنعي المعدات، والوكلاء في أمريكا الشمالية. وهو مقبول أيضًا في أنحاء أخرى من العالم. يمكن للشركات التقدم بطلب للحصول على شهادة 3-A للأنابيب، وتجهيزات الأنابيب، والصمامات، والمضخات، وغيرها من المعدات الصحية. ستُرتب 3-A مُقيّمين لإجراء اختبارات على المنتجات في الموقع وتقييم للمؤسسة، وإصدار شهادة صحية 3-A بعد اجتياز المراجعة.

على الرغم من أن معيار الصحة الأوروبي EHEDG بدأ متأخرًا عن معيار 3-A الأمريكي، إلا أنه تطور بسرعة. وتُعد إجراءات اعتماده أكثر صرامة من معيار 3-A الأمريكي. ويتعين على الشركة المتقدمة إرسال معدات الاعتماد إلى مختبر اختبار متخصص في أوروبا لإجراء الاختبارات. على سبيل المثال، في اختبار مضخة الطرد المركزي، لا يمكن الحصول على علامة اعتماد EHEDG لفترة زمنية محددة إلا بعد التأكد من أن قدرة التنظيف الذاتي للمضخة لا تقل عن قدرة التنظيف الذاتي لخط الأنابيب المستقيم المتصل بها.

يعود تاريخ معيار ASME BPE إلى ما يقرب من 20 عامًا منذ إنشائه عام 1997. ويُستخدم هذا المعيار في جميع الصناعات الدوائية الحيوية الكبرى تقريبًا، وفي شركات الهندسة، ومصنعي المعدات، والوكلاء. في قطاع صناعة الألبان، اعتمدت شركة وايث، وهي شركة مدرجة في قائمة فورتشن 500، معايير ASME BPE كمواصفات إرشادية لتصميم وتركيب معدات وأنابيب مصانع الألبان. كما ورثت الشركة مفاهيم إدارة الإنتاج المتبعة في مصانع الأدوية، واعتمدت تقنية اللحام الآلي لبناء خطوط إنتاج متطورة لمعالجة الألبان.

تعمل تقنية اللحام الأوتوماتيكية على تحسين جودة الألبان

اليوم، مع تزايد اهتمام الدولة بسلامة الغذاء، أصبحت سلامة منتجات الألبان أولوية قصوى. وبصفتنا موردًا لمعدات مصانع الألبان، تقع على عاتقنا مسؤولية توفير مواد ومعدات عالية الجودة تضمن جودة منتجات الألبان.

تضمن تقنية اللحام الآلي ثبات اللحام دون تدخل بشري، كما أن معلمات عملية اللحام، مثل مسافة قضيب التنغستن والتيار وسرعة الدوران، مستقرة. تُسهّل برمجة المعلمات والتسجيل الآلي لمعلمات اللحام تلبية المتطلبات القياسية، مما يرفع كفاءة إنتاج اللحام. كما هو موضح في الشكل 3، تظهر نتائج اللحام الآلي لخطوط الأنابيب.

الربحية من العوامل التي يجب على كل صاحب مشروع ألبان مراعاتها. من خلال تحليل التكاليف، تبيّن أن استخدام تقنية اللحام الآلي لا يتطلب سوى تجهيز شركة البناء بآلة لحام آلية، ولكن التكلفة الإجمالية لشركة الألبان ستنخفض بشكل كبير.

1. تقليل تكاليف العمالة اللازمة لعملية لحام الأنابيب؛

2. نظرًا لأن حبيبات اللحام موحدة وأنيقة، وليس من السهل تكوين زوايا ميتة، يتم تقليل تكلفة تنظيف خط الأنابيب اليومي في CIP؛

3. يتم تقليل مخاطر سلامة اللحام لنظام خطوط الأنابيب بشكل كبير، ويتم تقليل تكاليف مخاطر سلامة الألبان الخاصة بالمؤسسة بشكل كبير؛

4. جودة لحام نظام الأنابيب موثوقة، وجودة منتجات الألبان مضمونة، وتكلفة اختبار المنتج واختبار الأنابيب منخفضة.