การออกแบบระบบฆ่าเชื้อสำหรับ “เครื่องบรรจุของเหลว” ในอุตสาหกรรมนม

ในอุตสาหกรรมนม การรักษาความสะอาดและการฆ่าเชื้อเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อความปลอดภัยของผู้บริโภคและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การออกแบบระบบฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพสำหรับเครื่องบรรจุของเหลวจึงเป็นขั้นตอนที่สำคัญในกระบวนการผลิต บทความนี้จะนำเสนอแนวทางในการออกแบบระบบฆ่าเชื้อที่เหมาะสมสำหรับเครื่องบรรจุของเหลวในอุตสาหกรรมนม 

การเลือกวิธีการฆ่าเชื้อที่เหมาะสม 

การเลือกวิธีการฆ่าเชื้อที่เหมาะสมเป็นขั้นตอนแรกและสำคัญที่สุดในการออกแบบระบบฆ่าเชื้อสำหรับเครื่องบรรจุของเหลว ในอุตสาหกรรมนม มีวิธีการฆ่าเชื้อหลักๆ ที่นิยมใช้อยู่ 2 วิธี คือ 

1.  การพาสเจอร์ไรซ์แบบ HTST (High Temperature Short Time) 

วิธีนี้ใช้อุณหภูมิสูง (ประมาณ 71.7°C) เป็นเวลาสั้น (15 วินาที) เพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรค วิธีนี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์นมที่ต้องการเก็บรักษาในตู้เย็นและมีอายุการเก็บรักษาไม่นานนัก 

2.  การสเตอริไลซ์แบบ UHT (Ultra High Temperature) 

วิธีนี้ใช้อุณหภูมิสูงมาก (135-150°C) เป็นเวลาสั้นมาก (2-5 วินาที) เพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด รวมถึงสปอร์ วิธีนี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์นมที่สามารถเก็บได้ที่อุณหภูมิห้องและมีอายุการเก็บรักษานาน 

การเลือกวิธีการฆ่าเชื้อจะส่งผลต่อการออกแบบระบบทั้งหมด รวมถึงการเลือกเครื่องบรรจุของเหลวที่เหมาะสม เช่น เครื่องบรรจุของเหลวแบบปลอดเชื้อ (Aseptic Filling Machine) สำหรับผลิตภัณฑ์ UHT 

การออกแบบระบบท่อและวาล์วแบบสุขอนามัย 

การออกแบบระบบท่อและวาล์วที่ถูกสุขลักษณะเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการปนเปื้อนและการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในระบบ สำหรับเครื่องบรรจุของเหลวในอุตสาหกรรมนม ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้ 

1.  การใช้ท่อสแตนเลสสตีลเกรดอาหาร 

ท่อควรทำจากสแตนเลสสตีลเกรด 316L ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนและง่ายต่อการทำความสะอาด 

2.  การออกแบบท่อให้ระบายน้ำได้หมด 

ท่อควรมีความลาดเอียงเล็กน้อยเพื่อให้ของเหลวระบายออกได้หมด ไม่มีจุดที่ของเหลวค้างอยู่ 

3.  การติดตั้งวาล์วแบบไม่มีจุดอับของเหลว (Zero dead leg valves) 

วาล์วเหล่านี้ช่วยป้องกันการสะสมของของเหลวและจุลินทรีย์ในจุดอับต่างๆ 

4.  การใช้ข้อต่อแบบสุขอนามัย 

ใช้ข้อต่อแบบ Tri-Clamp หรือ DIN ที่ออกแบบมาเพื่อความสะอาดและง่ายต่อการถอดประกอบ 

ระบบท่อและวาล์วที่ออกแบบอย่างดีจะช่วยให้เครื่องบรรจุของเหลวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย 

การวางแผนระบบ CIP (Cleaning-in-Place) 

ระบบ CIP เป็นส่วนสำคัญในการรักษาความสะอาดของเครื่องบรรจุของเหลวและระบบท่อทั้งหมด การวางแผนระบบ CIP ที่ดีควรพิจารณาปัจจัย ต่อไปนี้ 

1.  การออกแบบวงจรการล้างและฆ่าเชื้อแบบอัตโนมัติ 

ระบบควรสามารถล้างและฆ่าเชื้อทุกส่วนของเครื่องบรรจุของเหลวและระบบท่อโดยอัตโนมัติ 

2.  การเลือกสารเคมีที่เหมาะสม 

ใช้สารทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพแต่ไม่ทำลายอุปกรณ์ เช่น สารละลายด่าง, กรด และสารฆ่าเชื้อ 

3.  การควบคุมอุณหภูมิและเวลา 

ระบบควรสามารถควบคุมอุณหภูมิของสารทำความสะอาดและระยะเวลาในการล้างแต่ละขั้นตอนได้อย่างแม่นยำ 

4.  การออกแบบระบบการไหลเวียน 

ควรออกแบบให้สารทำความสะอาดไหลเวียนด้วยความเร็วที่เหมาะสมเพื่อให้เกิดแรงเฉือนที่พอเหมาะในการขจัดสิ่งสกปรก 

5.  ระบบการตรวจสอบประสิทธิภาพการล้าง 

เช่น การวัดค่าการนำไฟฟ้าของน้ำล้างสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสารเคมีตกค้าง 

 การควบคุมและตรวจสอบกระบวนการฆ่าเชื้อ 

การควบคุมและตรวจสอบกระบวนการฆ่าเชื้อเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ สำหรับเครื่องบรรจุของเหลวในอุตสาหกรรมนม ควรพิจารณาการดำเนินการดังนี้ 

1.  การติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและเวลาในจุดสำคัญ 

ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่แม่นยำในจุดวิกฤติของกระบวนการฆ่าเชื้อ เช่น จุดที่มีอุณหภูมิต่ำสุดในระบบ 

2.  การใช้ระบบบันทึกข้อมูลแบบเรียลไทม์ 

ใช้ระบบที่สามารถบันทึกและแสดงผลข้อมูลอุณหภูมิ เวลา และพารามิเตอร์สำคัญอื่นๆ แบบเรียลไทม์ 

3.  การติดตั้งระบบเบี่ยงทาง (Divert System) 

ระบบนี้จะเบี่ยงผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อตามมาตรฐานออกจากสายการผลิตโดยอัตโนมัติ 

4.  การทดสอบประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อเป็นประจำ 

เช่น การทำ Sterility Test หรือการใช้ Bio-indicators เพื่อตรวจสอบว่าระบบสามารถฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

5.  การตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย 

ทำการสุ่มตรวจผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการบรรจุแล้วเพื่อตรวจสอบการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ 

การออกแบบระบบฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพสำหรับเครื่องบรรจุของเหลวในอุตสาหกรรมนมเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและต้องอาศัยความเชี่ยวชาญในหลายด้าน ตั้งแต่การเลือกวิธีการฆ่าเชื้อที่เหมาะสม การออกแบบระบบท่อและวาล์วที่ถูกสุขลักษณะ การวางแผนระบบ CIP ที่มีประสิทธิภาพ ไปจนถึงการควบคุมและตรวจสอบกระบวนการอย่างเข้มงวด 

การลงทุนในระบบฆ่าเชื้อที่มีคุณภาพสูงอาจมีค่าใช้จ่ายที่สูงในตอนแรก แต่จะคุ้มค่าในระยะยาวด้วยการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและปลอดภัย ลดความเสี่ยงในการเรียกคืนผลิตภัณฑ์ และสร้างความเชื่อมั่นให้กับผู้บริโภค นอกจากนี้ ระบบที่ออกแบบมาอย่างดียังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ลดการสูญเสีย และประหยัดพลังงานในระยะยาว 

ในท้ายที่สุด การออกแบบระบบฆ่าเชื้อสำหรับเครื่องบรรจุของเหลวในอุตสาหกรรมนมควรเป็นกระบวนการที่มีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เพื่อรองรับเทคโนโลยีใหม่ๆ และมาตรฐานความปลอดภัยที่เข้มงวดขึ้นในอนาคต