清洗時間是不進行生產的,但會使焙烤產品達到更高的衛生標準,并不意味生產能力的下降。
忽略衛生問題當然不是一個明智的選擇。隨著自動化程度的提高,食品安全性是現今食品行業中的核心問題。消費者和行業本身更不能寬恕對食品清潔的粗心大意。目前,整個食品行業都在提高衛生標準,在烘焙行業其影響更加深遠,食品安全現代化法案(FSMA)中明確指出,用微生物水平的衛生要求代替原來感官清潔的標準。
“食品清潔水平正根據FSMA而發生顯著改變,”Snyder's-Lance公司的制造和公司工程副總裁Greg Flickinger這樣認為。Snyder's-Lance公司是一個基于Charlotte, N.C.的零食制造商,主營產品包括曲奇餅干,薄脆餅干,椒鹽脆餅等焙烤產品組合。“整個微生物的問題以前一直沒有被提上議案,但是現在我們能夠更加清楚地看到這一方面。”Flickinger指出,在食品接觸的表面看不到蛋白質或細菌不再是不清理的理由。
許多FSMA法規在2015年之前不太可能分階段實施,但是已經花費了兩年半的時間為Snyder's-Lance's的十家面包房的食品安全所需的預防措施做了必要的準備。現有設備的評價是原計劃的一部分,并且在訂購新機器時,衛生設計是最高標準的。
Flickinger說:“跟原始設備制造商(OEM)建立了相當好的合作伙伴關系,他們設計的設備帶有角度(弧度)的表面,沒有不必要的孔隙和(臟物)藏身點。”資金上的限制延緩了更換“老化陳舊設備”,所以工作團隊現在正在修改最棘手的可清潔部分。改造是要付出代價的,但是Flickinger說:“我們可能不得不花費更多的時間來清洗”。
盡管沒有什么軟件可以使生產線加快30min,縮短清洗時間通常歸屬于軟節省行列。處理能力的提升使加拿大紐芬蘭省圣約翰的Bread Atlantic用Kason公司的加壓離心篩取代旋轉盒安檢。如果清洗需要延長的話,產能提高43%也是沒有意義的,這就是軟節省真的增加了。據工廠的維護管理員說,與舊篩網需要清洗90min相比,新篩子只需要10min的清洗時間。
衛生設計的行業模板是在10年前設定的,在肉類和家禽生產商、設計工程師和設備制造商的投入下,美國肉類協會(AMI)推出了10項衛生設計原則。這些原則——無液體或產品收集區域、無壁龕、有效的清洗和消毒協議、微生物水平的可清洗性等——已經被許多業內人士,包括OEM餐飲/面包店所接受。在有些情況下,這些廠商也為肉類和家禽生產商服務,為其提供衛生設計。
迎合清潔標簽的干燥技術
新技術的采納需要有一個觀念上的飛躍,但是在Milne水果制品公司的例子中,管理層有一個好的想法是公司成功的關鍵。
Milne的總部設在Prosser, Wash,它為焙烤和谷物食品制造者供應系列果蔬產品,包括:單體速凍產品,粉狀產品等。5月份,該公司和Enwave公司一起申請擴大其生產許可,使用真空/微波干燥草莓,櫻桃,石榴和其他果蔬。該技術生產完整的貨架期穩定的漿果,其加工過程與冷凍干燥類似,但是能耗更低。
Enwave四年前推出“輻射能真空脫水技術”,之后不久Milne加入了此項技術的測試和中試生產協議。在公司的Nampa, Idaho工廠安裝了一條生產線,為全天然燕麥棒制造商生產諸如Leclerc Group 和 Snack 180的微波干燥水果。Milne的銷售和市場營銷總監說:“人們希望看到(成分)清潔標簽,可是大多數干燥的水果中浸漬了(加入了)糖或者添加了防腐劑和人工色素。”
他補充說,該技術使得Milne有能力控制產品的水分含量可低至2%和高至12%,水分含量的多少要取決于最終想要獲得的味道和質地。同時此項技術也能在大約烘至平衡點時,賦予產品誘人的視覺引力。
“這是干燥方面的尖端問題,為我們在配料市場提供了一個獨特的平臺”,Elkins相信,“這是革命性的技術,將為我們提供革命性的結果。”
一個例子就是Vemag,Robert Reiser 和 Co. Canton, Mass的面團分塊和制作系統。機器最初設計是往腸衣內泵送香腸。該系統的核心部分是容積泵,將材料從雙螺桿之間精確擠壓出來。AMI原則規定施工材料的兼容性,就是說肉中可以有不銹鋼的食品接觸點。Reiser用不銹鋼制造串聯的螺桿,不論是擠壓香腸或者面團。
據Reiser的企業發展戰略副總裁John McIsaac說,獲得乳制品應用的3A認證之后,供應商就把清潔度提高到了一個新水平。他說,“在三四分鐘內,機器所有的表面都能清洗,而且清洗過程大多都是不用工具的。”相同的拋光面、配置和O型環槽以及其他施工細節在面團分割器中都能發現。
McIsaac說:“面包糕點生產量的大幅度增加,加速了整個項目的進度。在糕點烘焙中一個關鍵控制點是分配器。在來自關鍵客戶的壓力下,他們現在正在進行拭子測試。而且一些老的設備運作狀況并不好。”
五年前,麥當勞的圓形小面包供應商Fresh Start Bakeries在其美國加利福尼亞州的工廠安裝了Vemag。其他的設備安裝緊隨其后,雖然這些采購訂單沒有將清潔度考慮在內,而是依據機器的精密度。定標準確度控制在1%標準偏差內。McIsaac說:“如果面團的目標重量是68g,這個裝置生產出來的面團重量在67—69g這個范圍內。我們不是最便宜的機器,但是我們提供不會失去價值的產品,在價格波動的情況下,這是我們的最大賣點。”
集線器管理接口(HMIs)和可編程邏輯控制器(PLCs)在商業面包糕點工廠是無處不在的,通過這些軟件的運行可以確定每個設施的進程控制水平
美國農業部
當其被夾在兩個薄脆餅中間時,冰淇淋成為了手持食物。在美國,許多冰淇淋三明治生產所需要的薄脆餅由Ellison Bakery提供,這是位于Fort Wayne(韋恩堡)的一個家族公司。并且是第一個擁有生產拱形曲奇餅干營業執照的公司(巧合的是,現在該品牌的持有人是Snyder's-Lance)。
工廠經理Jon Ellis說:“從衛生角度看,當客戶是美國農業部檢查的奶制品企業時,一個面包店的衛生標準是不足夠的。”他還說:“我們重視執行正確的程序和在最大限度地減少異物污染的可能性。 及時生產和金屬探測器的密切監測以及其他控制點也在發揮著這樣的效應。
六年前,Ellison在12萬平方英尺的工廠里運行其兩條烘焙生產線。直到那時,生產和包裝流程在一個開放式的布局里進行;由于空間增加的緣故,管理者能夠分離出這些操作。
Ellis說:“二十年前,在同一區域處理一切事情是可以接受的,但現在不行了。”特別是隨著烘焙企業尋求SQF食品安全標準三級認證, 質疑公認的慣例和轉向更高的標準是至關重要的。作為努力的一部分,定期審核供應商以讓其驗證自己的安全計劃與烘焙企業是否保持一致。
一個技術員正在檢查位于Robert Reiser and Co.'s中試工廠的由單車道分配器生產的的面團樣品。最初的設計是用于香腸生產。盡管這個設施最初吸引烘焙者的是其單位重量的準確性,但是面團分配器的衛生設計超過了面包店的標準。
成品的一致性也是一個優勢,而且面包店已陷入持續改善其批控制結構的循環中。Ellis說:“十年前,我們安裝了一個成功的統計過程控制(SPC)程序,期間我們進行了三次或四次的升級。而且我們將這個程序擴展應用在配方管理、烤箱控制和傳送帶運輸速度方面。操作者可以在成型、切割、烘烤和冷卻方面做微小的調整,但是這個調整不能超出預設的范圍。”他強調:“程序的視覺系統執行10倍質量的測量,其中質量檢查中一個主要的改善是測徑器是垂直穿過去的,這恰恰也是你希望看到的結果。”
位于北卡羅來納州夏洛特地區的AM King建設有限公司的總裁Brian King建議,衛生設計是一個給定的一個新建項目。但是對話總是以“我們能自動化嗎?”這個問題開始。當成本附加到每個可能性上,,這種改善清單的縮小比例取決于面包房的投資偏好。
King的公司兩年前已經成為北卡羅來納州克萊頓東北區面包店的承包商了。就像麥當勞東北地區的供應商Fresh Star那樣,他們也希望將冷凍的圓形小面包送到配送中心而不是將新鮮的圓形小面包送到商店里去。
將輸送機懸掛在屋架上以便于設備清洗和配料操作時區域隔離,是考慮衛生的設計,但高的產量和最小的操作者是關鍵的兩個問題。King以“熄燈冰箱”為例指出在成品進出棧板上安裝一個按鈕,這樣我們通過庫存管理軟件控制自動存儲和檢索系統的運作,無需人為干預。
另一個項目的區別在于安裝了三個1000KV柴油發電機,可以在完全脫離電網的情況下為工廠供電。King 認為,擁有可以提供操作電力的備用系統是一種發展趨勢。像桑迪(Sandy)颶風和Oklahoma最近的龍卷風一樣的強風暴激起了人們自行發電的興趣。
公共設施公司傾向于資助自行發電項目并愿意給那些在高峰需求期間可以停止用電的大客戶提供更優惠的價格。這些安排意味著建或者不建調峰廠的區別。
King認為安全注意事項應當延伸到產品之外,將在工廠工作的工人包括在內。除了最小化水平面積和克服因為添加不同材料(如鋼筋和混凝土)而留下可以讓害蟲和嚙齒動物通過的裂縫或縫隙所帶來的挑戰之外,我們還需要特別注意Clayton防爆。爆炸板包圍在面粉過篩區域,可以通過走廊進一步與生產車間隔離。NEMA 4 外殼和一個獨立的空氣處理系統的隔離控制面板,被認為是潛在爆炸點。
在設計Clayton(克萊頓)工廠時,我們意識到粉塵的可燃性很高。距離帝國糖廠在佐治亞州薩凡納發生爆炸(造成14死多人受重傷)僅僅過去了兩年。而且像糖、面粉等小顆粒在密閉空間可以很容易的達到粒徑低于420μm的顆粒的點火閾值。
賓夕法尼亞州,布里斯托爾??寺究偛?/span>Nick Hayes表示雖然在很多面包店里都設有對面粉篩子和危險區的風險評估,但是NFPA標準還是讓很多工廠在運輸面粉時存在很大危險。該標準沒有將小于8立方英尺的狹窄空間包括在內,“這是不全面的” Hayes強調,“一個65加侖的鼓爆炸時,我不希望站在它旁邊。”
真空輸送機(上料機)的制造商是同行中第一個獲得來自TUV的ATEX認證的供應商,其中TUV相當于的德國的UL。金屬之間的摩擦可以點燃粉末,Hayes說,歐洲標準中包括了這一潛在危害,而美國標準則沒有。除了防爆系統,全不銹鋼系統和密相真空系統所導致的低降解性能將他的公司提升到像OEMs比如閱讀焙烤系統(Reading Bakery Systems)的首選供應商的地位。
蛇形烘烤器
高產量焙烤是自動焙烤(Auto-Bake)的重點,Auto-Bake是澳大利亞,悉尼生產烘焙爐及配套設備的制造商,其與芝加哥郊區提供集成生產系統的鄧巴(Dunbar)系統緊密合作。當機器轉換或者徹底清洗時產量就會暴跌,總裁Amanda Hicks指出,設計的最基本要求是當設備運行在24/7的周期時能夠保持設備清潔。
蛇形烤爐將線性烤爐的空間收縮至原長的三分之一,這是自動烘焙(Auto-Bake)的標志。該公司還制造了自動脫模、盤清洗以及其他功能的模具。另一項創新是橫向供給設計,通過該創新使得烘焙師可以通過交換重復組件不停止生產線而移除需要清洗的配套設備和儲件。工程師們已經消除了在集成線路中的很多轉換點,“轉換點處通常會出現很多問題,在這里產品可能會發生損壞并且機器還會死機。”Hicks說。
如果產品自動化傳送沒有跟上,那么自動化生產就會停止,因此這個事實就把傳送機提高到一個至關重要的位置。我們已通過共同努力來改善傳送機皮帶和框架的衛生情況,進而消除死角并優化可清潔性能。
例如,為了減少食物殘渣的堆積,Ashworth Bros.公司已經用Omni Pro零張力無扣子焊縫替代了原來在焊縫和桿端有開放區域的橋梁焊縫(因為這可能導致食物殘渣的殘留)。另外,該公司還為螺旋冷凍機創造了金屬/塑料混合傳送帶用于傳送黏性物料,因為這些物料很難從絲網表面脫離。
總部位于Wincheste的Ashworth商業供銷經理Kenneth King指出,“我們大部分的傳送帶都是在肉類和烘焙上應用。”
當Dorner制造公司推出一款叫做AquaPruf的不銹鋼無工具的傳送帶時,也有同樣的處理過程。威斯康星州的Hartland,為滿足AMI的衛生原則,在7年前就加大了賭注設計了高壓直沖式的沖洗設備。該設備在肉類和家禽加工中有良好的應用,但在焙烤中卻鮮有應用,這個設計在烘烤中將有更簡化、更經濟的應用。
“我們出售的衛生輸送機(給面包店)一般是面向高端客戶,且僅用于特定的應用” 營銷總監John Kuhnz說,“FSMA(FDA食品安全現代化法)并未影響烘焙行業。”
而這一觀點卻引來Reiser的McIsaac的不滿,McIsaac是美國焙烤委員會的成員,主管BISQ標準的更新,他了解客戶需求和主流烘焙師在對衛生訴求上的關系。“我不認為(衛生設計)是面包世界的優先事項”,他說,“而將衛生訴求推到優先事項的那部分人恰恰是我們的目標客戶。”
如果它還不是主流優先項,那么它遲早會是,位于密歇根州馬斯基根的動態輸送公司的總裁Jill Batka預測說,他是一款幾年前的V式傳送機的制造者,該傳送機以易于拆卸進入焙烤世界。這個機器使用不會打滑或磨損的固體、擠出的熱塑性輸送帶,而這個問題也日益受到關注。(Ellison's由于輸送帶磨損而帶來的異物污染問題正考慮更換帶有振動單元的布料輸送帶。)輸送帶設計師報道:“在工廠現場將傳送帶進行比較發現,固體熱塑性帶的清洗周期從21.6min減少到13.5min,而水的使用也從190.7加侖減少到105.9加侖。”
雖然高壓沖洗很少應用到烘焙操作中,但是減少清洗時間是每一個烘焙師所希望的。隨著去除過敏源問題和食品安全問題的期望越來越被關注,通過改善衛生設計來提高生產產量成為主流只是時間問題。
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