食品與飲料行業的一個重要焦點是確保其消費品能夠以最安全的方式被生產、包裝并被公眾消費。處理食品與飲料的自動化設備對所加工物料的整體質量起著至關重要的作用。為確保實現這一重要目標，自動化設備的設計與加工流程需要持續改進。

防止污染的需求

在食品與飲料的生產過程中，難免會引入一些不必要的物質。例如，食品或飲料在流經一系列泵、電機、閥門、傳感器和管件時，像O型圈潤滑脂這類潤滑劑就可能直接接觸產品。美國食品藥品監督管理局（FDA）對這類非預期污染物的可接受含量有明確的指導標準，在可接受水平內，經過測試確認其不會造成危害。防腐劑、風味增強劑和清潔劑在食品飲料加工中也扮演著次要角色。然而，從社會角度而言，它們被認為是不受歡迎的，因為過量攝入可能造成危害。現代的一些例子包括漂白劑、硝酸鈉和味精。如今，許多新產品都聲稱“不含硝酸鹽”，以避免與常用的肉類防腐劑硝酸鈉相關的負面聯想。而味精這種在亞洲食品中普遍使用的風味增強劑，現在也被人們主動避免。漂白劑被用作清潔劑，并用于對抗肉類等多種產品中的沙門氏菌。然而，在歐洲和美國社會，食用帶有漂白劑氣味的雞肉已被視為不可接受。采用食品或飲料物料從不直接接觸加工部件的系統設計，可以從根本上減少最終產品中非預期物質的引入，從而確保/提升消費產品的純度并提高安全性。

抑制有害細菌滋生

食品與飲料中有害細菌的生長和存在是消費者安全的首要關切。大腸桿菌和沙門氏菌是兩種天然存在的細菌，廣泛存在于許多食品和飲料產品及其周圍環境中。過量時，兩者都是導致食物中毒的常見原因。這兩種細菌均在空氣的輔助下生長，并可能在食品或飲料物料直接接觸加工部件時被引入自動化設備。采用預包裝、已滅菌且經FDA批準的管材或膜袋的新型自動化系統設計，通過在食品/飲料與其處理部件之間建立無菌屏障，極大地降低了引入外部細菌污染的可能性。例如，與通過傳統的浸濕式閥門組件直接分配食品或飲料不同，夾管閥作用于管材外部，從不接觸被分配的流體物料本身。

高效安裝、維護與更換

自動化系統上組件的維護和更換是正常使用壽命的一部分。在傳統的、物料直接接觸食品或飲料的系統中，生產線必須暫停或關閉以進行定期清潔或維護。而通過使用像夾管閥這樣不直接接觸食品或飲料、只作用于管材或膜屏障材料的組件，維護或更換可以方便快捷地進行。夾管閥的維護或更換可以快速執行，無需完全關閉生產線并重新清洗，從而節省寶貴的時間和資源。夾管閥還可以設計為能夠承受完整的沖洗清潔或滅菌程序，無需將其從設備上拆卸。

相關行業的經驗借鑒

生物制藥領域的一次性使用技術（SUD或SUT）已被制藥制造業采用，作為傳統方法的有效替代和補充。一次性技術使用一次性封閉式膜袋和管材，而傳統技術則采用直接浸濕的開放系統。GE生態評估卓越中心資源與環境戰略部近期進行的一項研究比較了這兩種方法在廢物生成方面的差異。研究發現，傳統工藝在滅菌和去污方面消耗的能源要多得多，使其成為廢物、成本和負面環境影響的最大貢獻者。作為一個與生物制藥行業有相似需求的行業，食品與飲料領域同樣可能在其應用中受益于一次性消耗品（如一次性技術）的使用。

技術局限性

夾管閥的性能主要取決于其類型。電動螺線管式和氣動式夾管閥設計用于與不同的線性力輸出能力以及不同尺寸和硬度的管材或膜袋材料有效配合。螺線管式夾管閥通常適用于外徑最大至7/16英寸、肖氏硬度65A、平均介質壓力20-30 psi的管材。而氣動式夾管閥則可以處理更大的管材，最大外徑可達1.6英寸，肖氏硬度高達75A，介質壓力最高可達80 psi。每個應用都應進行審查，以確定管材尺寸、硬度和介質壓力將如何影響閥門的選擇。

在自動化設備中，常規使用直接接觸加工和包裝過程的組件的食品與飲料產品種類繁多。有效的替代技術與改進，例如夾管閥，為系統設計者提供了重要的途徑，以便在未來系統中更好地實現自動化、進行維護并提高生產效率，同時進一步確保將產品消費者安全置于首位。夾管閥技術已存在數十年，近年來在設計、可負擔性和法規合規性方面的技術進步，使其成為可與傳統設備并列的全新且引人注目的選擇。受到類似高度監管的市場，如生物制藥，一直處于這一趨勢的前沿。藥品和生物制品的制造有著相似的關切和需求。這催生了一個全新的高增長焦點領域——用于生物工藝應用的一次性消耗品和系統。食品與飲料是人類生存的重要組成部分。因此，本文所述的新型組件和系統技術，將在未來提升制造效率和整體產品質量方面發揮重要作用。