对于食品饮料生产商而言，食品安全至关重要。企业必须遵守食品安全相关法律法规，为消费者提供安全美味的食品和饮料。工厂内的生产设备都是为了实现食品安全而精心设计，其中生产工艺中的过滤系统是食品安全的核心所在。

在检查生产流程和设计过滤系统时，必须注意需要过滤的两个主要区域：

1. 产生过程中含有杂质的区域；

2. 生产过程有进一步暴露风险的区域。

首先，确定供水供气的位置以及产生或储存蒸汽、气体（例如氮气）和压缩空气的区域。此区域是各种污染物的主要源头，如油、水、颗粒杂质和细菌。如果直接在此取水或空气，会对生产工艺造成很高的污染风险。

此区域应进行预过滤。过滤精度大约为10微米的滤芯可以捕集较大的颗粒杂质和95-98%的各类杂质－这是工业应用可接受的水平，例如就地对设备进行清洗/清洁和消毒（CIP/SIP，即在线清洗/在线灭菌）。

上游预过滤可以保护生产线上昂贵的精密过滤滤芯，从而尽可能减少更换成本和停机时间。携带更多颗粒杂质的井水或河水需要50、20和10微米等一系列预过滤滤芯，受污染的空气则需要一级以上的压缩空气预过滤滤芯，尤其是在会直接接触食品的应用中。

适用于酸奶加工流程的过滤设计图

并不是所有的污染都能从源头上预防，所以下游也需要确定生产线上的关键控制点——无论哪里有新的污染的可能性，或者哪里的污染是不可逆转的都需要考虑在内。在这里，您将需要在使用点安装无菌级的滤芯，通常是0.2微米或更小。其中一些关键控制点是:

配料罐和贮罐。有害菌很容易在这些地点繁殖，而且氧气也可能破坏某些产品。在添加配料之前，惰性氮气可作为良好的储罐缓冲剂。不过，首先务必过滤氮气，以便从储罐、空压机和软管滤除潜在的杂质。

中间步骤和配料。生产线上的添加工序或者引入配料的任何地方都可能会产生新的污染。配料可能是调味品或调味料、防腐剂或乳化剂。在苏打水中，则可能是碳化的CO2。您应该选用适合每种新配料以及任何新气体、蒸汽或空气工艺的滤芯。

最终加工和包装。要保证去除任何残留的污染，就必须在最终生产工艺点进行过滤。例如，通常建议在灌装水时使用膜式终过滤滤芯。包装过程本身就是一种风险，与食品或饮料接触的包装密封材料应使用直热蒸汽进行喷雾处理，以便杀灭在运输或储存时粘附的任何微生物。

为滤芯确定了正确的安装地点之后，就应考虑设备的品质和合适的滤芯选择。您要特别留意老化或出故障的部件，例如空压机，因为这是油的常见来源；管道或者过滤器内壁可能出现的腐蚀、剥落，从而对生产工艺和产品造成污染。

大多数标准和准则中均指定了不锈钢材料；但是，如果部件非卫生级设计，仍然可能存在隐藏的风险，包括：

• 焊接不良造成的粗糙焊缝；

• 经喷砂处理的表面，而非电解抛光的表面；

• 带有法兰或螺纹管接头，而非Tri-Clamp®卫生级卡箍等卫生接头。

  
  

滤芯等级也是至关重要的一点，但是一些概念容易导致某些混淆，您需要格外注意。

过滤精度是指滤芯经设计可以捕集的颗粒大小。过滤效率是在该微米级范围内的拦截效率。若要选择合适的滤芯，就必须将这两个因素都考虑在内。名义精度为1微米的滤芯可能听起来很安全，但可能只有85%的过滤效率。反之亦然。过滤效率为99.999%的10微米滤芯精度过高，因此不适合用于预过滤。

“绝对精度”和“名义精度”这两个术语也非常重要。绝对精度的滤材可以实现99.98%或更高的过滤效率，而名义精度滤芯在微米级相同的情况下则提供60%至98%的过滤效率。

三款1微米滤芯可能具有不同的效率等级

经过权衡效率等级和确认产品资质之后，下一步需要考虑以下因素：

• 纳污能力；

• 滤芯可以安全承受的灭菌周期次数；

• 滤芯需要更换的频率，即滤芯使用寿命；

• 过滤流量，关乎成本。

  
  

褶式滤芯（左）与传统的熔喷滤芯（右）相比较

所有这些性能因素均构成了总拥有成本。与常见的熔喷滤芯相比，褶式的液体滤芯的初始投资成本可能相对较高，但使用寿命更长，因而能够节约成本。

总结

安全且高性价比的过滤系统均关乎在正确安装地点、选择恰当的过滤精度以实现理想的过滤效率。每道工艺流程都是独特的，一个精心准备的过滤系统工艺设计就是一个良好的开始。

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