浅谈特种油脂GMP标准小包装车间布置设计

GrainDistributionTechnology3/2014粮食流通技术工程设计收稿日期：2014-03-01作者简介：王宁（1984-），男，助理工程师；专业方向为油脂工程设计。浅谈特种油脂GMP标准小包装车间布置设计王宁，彭茗晖（国家粮食储备局郑州科学研究设计院，郑州450053）摘要：简述了特种油脂的包装流程；对小包装车间内的清洁度进行了划分；探讨了小包装车间内部配置及规则并结合实例对两种不同的布置设计思路进行了分析。关键词：特种油脂；小包装；GMP标准；车间布置TheDiscussofPlantLayoutfortheGMPStandardSmallPackagingPlantofSpecialOilWangNing，PengMinghui（ZhengzhouScienceResearch&designInstituteStateAdministrationofGrainReserve,Zhengzhou450053,China）Abstract：Inthisarticle,thepackagingprocessesofspecialoilweresummarizedandtheinternalclearareawasdivided;Inaddition,theinternalconfigurationandrulesofthesmallpackagingplantwereanalyzedwithexamplesoftwodifferentlayoutdesignideas.Keywords：specialoil；thesmallpackaging；GMPstandard；plantlayout中图分类号：TS228文献标识码：B文章编号：1007－3582（2014）03－0011－03特种油脂一般由一些不常见的油料（如：黑加仑油、南瓜籽油、杏仁油）中提取获得，其被广泛的应用于医药、保健品和化妆品当中，具有较高的附加值。这是由于其通常具有一定含量的活性成分，如α-亚麻酸、γ-亚麻酸和角鲨烯等[1]。GMP（GoodManufacturingPractice）是一套适用于制药、食品等行业的强制性标准，要求食品企业具备合理的生产过程、良好的生产设备[2]。GMP己成为国际食品贸易对生产质量的普遍要求，成为国际通用的食品生产和质量管理遵循的准则，同时也是国内外食品市场准入的必要条件。企业通过GMP认证，等于为产品走向国际市场领取了通行证[3]。为确保产品的质量以及树立良好的品牌形象扩大出口，特种油脂企业有必要在加工生产和管理各环节采用GMP标准。1特种油脂小包装车间的工艺流程特种油脂因为产量小，价值高，不同于大宗油品的包装，为了避免塑化剂等的污染，一般小包装采用玻璃瓶包装，散装形式一般为180kg桶装。以玻璃瓶包装形式为主进行介绍[4]，流程如图1所示。图1小包装线工艺流程图原料油由暂存罐储存，经换热器冷却到室温（25℃）后进一步过滤，最后由输油泵输出。用于包装的瓶子首先经负离子压缩空气吹洗后进入缓冲区，再通过洗瓶机利用纯净水对瓶子进行清洗，并通过高温灭菌烘干，其中烘干灭菌设备可参考多用于医药行业的烘干机（例如：南通博琅南虹机械科技有限公司生产的GMH-1200M型高温灭菌隧道烘箱）。清洗烘干后的瓶子进入灌装区并在灌装区内进行贴标、罐装、压盖、压提环、喷码、灯检，然后从灌装区进入装箱区进行装箱，最后送至码垛机进行码垛入库。2厂房及设施2.1车间内部清洁度的区分车间内清洁度分区如表1所示。11GrainDistributionTechnology3/2014粮食流通技术工程设计厂房设施（原则上依制程顺序排列）•原料检收场•原料仓库•材料仓库•原料处理场•提油厂•精油场•特种油脂加工调理场•内包装材料准备室•缓冲室•易腐败即食性成品之最终半成品之冷却及贮存场所•内包装室•空瓶（罐）整列场•外包装室•成品仓库•品管（检验）室•办公室（注）•更衣及洗手消毒室•厕所•其它清洁度区分一般作业区准清洁作业区清洁作业区一般作业区非食品处理区管制作业区其中缓冲区是指原材料或半成品未经过正常制造流程而直接进入管制作业区时，为避免管制作业区直接与外界相通，于入口处所设置的缓冲场所。管制区是指清洁度要求较高，对人员与原材料的进出及防止有害动物侵入等，须有严密管制的作业区域，其中包括清洁作业区及准清洁作业区。清洁区是指内包装室等清洁度要求最高的作业区域。准清洁作业区是指加工调理场等清洁度要求次于清洁作业区的作业区域。对于特种油小包装车间而言，灌装车间、调和过滤间属于清洁作业区；油品储存、内包材料初清暂存属于准清洁区。2.2厂房内部配置及规则2.2.1厂房内部配置油脂小包装车间的基本功能为油品的灌装与包装，所以车间内以灌装区和包装区为主，其中灌装和密封工段必须设置在洁净作业区内。除了灌装及包装区外，还应配置足够空间的生产辅助用室：油品暂存室，包装材料暂存室，包装成品的暂存室，中间产品暂存室，工器具与周转容器的洗涤、干燥、存放室，清洁用具的洗涤、干燥、存放室，工作服的洗涤、整理、保管室，并按需配置制水间，空调净化机房，车间检验室等。各生产操作室的面积以满足生产操作、安置必要的生产设备为宜，不宜大量堆放各种物料，作贮存室使用。2.2.2GMP标准对厂房内部配置的要求GMP标准在针对区分人流和物流以及防止两者之间交叉污染方面有着明确的规定，主要体现在以下4个方面：①人流和物流的进出口通道应分开设置。②人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。③生产操作区内除必要的工艺设备和设施外不得设置其他的设备及设施。④输送人员和物料的电梯应分开，电梯不宜设在洁净区内。根据GMP的标准规定，人流和物流通道的交叉点应尽量只有洁净作业区。并且其他车间所必须的附属设施应单独设置在洁净作业区外围。人员净化用室包括雨具存放室、换鞋室、存外衣室、盥洗室、更换洁净工作服室、气闸室（或空气吹淋室）。净化用室的面积应根据工作人员数量合理确定。净化用室要求与生产区的空气洁净度级别相适应。生活用室包括厕所、淋浴室、休息室可根据需要设置，宜设在洁净区外，不得对洁净区产生不良影响。GMP包装车间由于其较高的清洁度，可以作为整个厂区的参观的终点区域。因此，在车间布局中一般会考虑设置参观通道供外来人员参观。通常将参观走廊布置在洁净作业区的一侧，能使参观人员在参观通廊内能看见大部分洁净作业区内的生产活动。整个包装车间内的人流、物流关系如图2所示。表1车间清洁度分区表备注：办公室不得设在管制作业区内（但生产管理与品管场所不在此限，惟须有适当的管制措施）。王宁等：浅谈特种油脂GMP标准小包装车间布置设计12GrainDistributionTechnology3/2014粮食流通技术工程设计图2小包装车间布局关系图从图2中可以看出，灌装车间周边需要的人流物流通道较多，在设计中流程线之间很容易出现交错的情况，所以一般将灌装车间设置在整个车间的中间，并以其为中心将车间分区布置。3两种设计方案的介绍特种油脂小包装车间因为车间设置繁多，设计思路也多种多样，现例举两种不同的洁净车间设计方案进行介绍。3.1方案一方案布置如图3所示。图3方案一布置图此方案中洁净作业区为灌装车间、油脂调和储藏间。两个洁净作业区分别位于车间中部的两侧，而将工作人员清洁区设置于两个洁净作业区的中间，生活用室与工作人员清洁区布置在一起，并位于工作人员清洁区的近车间外侧，同时起到将工作人员清洁区与车间外部的隔离作用。包装材料库与成品库紧邻灌装车间，并且同工作人员清洁区设置于同一侧，这样布置既满足生产需要，又可使员工人流与生产物流路线相互接近，便于生产管理。洁净作业区另一侧设置产品展览室和走廊，不仅观摩到整个洁净作业区，还能使得参观人流路线与生产人流、物流分开。因为油脂调和储藏区物流主要为液体的输送，不需要设置物流通道，所以在此区域外侧设置辅助车间及空调机房。此方案中，优点是人流物流之间相互独立，参观人流与工作人流之间相互独立，分区布局较为清晰，洁净生产区域较小，投资及运营成本较小；缺点是洁净作业区与非洁净生产区中间缓冲较少，并且不易再设置更多的洁净作业区。因此，该方案适用于洁净作业车间较少的企业。3.2方案二方案布置如图4所示。图4方案二布置图此方案中洁净作业车间较多，且相互之间物流交错较多，所以采用了二级洁净区（二级洁净区的实际清洁程度与洁净作业区一致，但是其中并没有生产设施，仅可作为人流及物流的缓冲通道）。方案中将多个洁净作业区集中后，设置在车间的中央位置，并在整个洁净区外围设置二级洁净区域。在二级洁净区域外侧，分别设置包装材料暂存库、成品库、人流洁净通道及生活用室、辅助车间、空调机房。此外，方案中二级洁净区域除了作为工作人员通道和物流通道外，也兼顾了参观走廊的功能，因此为了保证洁净作业车间的洁净程度，将人员清洁区域分为初清区与清洁区，员工和参观人员进入车间均需先经过初清区域初清，进入二级洁净区，然后工作人员可通过洁净作业区的清洁区清洁后进入，而参观人员只能在二级洁净区进行参观。物流路线也需先通过二级洁净区缓冲后才能进出洁净作业区，但最短输送路线与人流并没有交汇，且在进入洁净作业区时与人流路线完全分开，符合GMP规范的要求。此方案中，优点是洁净作业区的洁净程度更高，洁净作业区可以有多个洁净作业车（下转第37页）13GrainDistributionTechnology3/2014粮食流通技术提胚胚芽很容易被打碎，通过着水调质，玉米胚芽大量吸水，而胚乳吸水量较少。玉米胚芽经吸水后体积膨胀，韧性增强，富有弹性，成胶皮状，在破渣脱胚和压胚时不易破碎，玉米胚乳容易破碎，经过筛理等工序，很容易将胚芽分离出来。玉米加水量根据玉米含水量确定，一般为2%~4%，调质时间1.5h。2.3破渣脱胚利用玉米脱胚机将玉米整粒破碎成6~8瓣，同时将大部分胚芽从胚乳中打脱下来，以便于提胚。脱胚时既要将大部分胚芽从胚乳中脱落出来，又要尽量保持胚芽完整。2.4分级、提胚在玉米脱胚后首先将与玉米胚芽外形尺寸差别较大的玉米颗粒及玉米粉分离出来，然后再利用胚芽与玉米颗粒之间的比重差异将已脱落的胚芽提出来。分级采用提胚筛，物料双进双出，避免机内堵塞。提胚采用玉米专用提胚机。2.5压胚经提胚后的部分玉米颗粒中仍含有没有被脱落的胚，让其进入压胚磨进行挤压，玉米糁由于其脆性而被压碎，而胚芽由于其韧性而被压扁，从而能够将胚芽与胚乳彻底分离。压胚的关键在于保持胚芽的完整，因此压胚磨辊的技术参数是关键。2.6筛选提胚玉米颗粒通过压胚，胚芽仍为较完整颗粒，而胚乳研磨成碎粒和粉，二者在外形尺寸上有了显著差异，通过平筛配备适当筛孔的筛网即可将胚芽提出。2.7胚芽提纯采用风选与筛选相结合，既可提出胚芽中的玉米皮和玉米细粉，又可利用筛选提出其中的玉米细糁，从而减少胚芽中的淀粉而得到较纯的玉米胚芽。3工艺特点工艺特点如下。3.1采用新型脱胚机国内脱胚机无论是立式脱胚机还是卧式脱胚机目前都是在小麦打麦机的基础上改造而成的，效果较差，且打击力度一定，无法调整，很容易损伤玉米胚芽。因此脱胚机采用我院最新研制的脱胚机，其具有以下性能特点：①采用八角转子和较低的转速，有利于玉米胚芽的脱落和玉米的破碎。②八排可调间距的推料板，以调整物料的推进速度。③可通过调节出料控制板和位于顶部的导向板，来保持机内压力，根据所需原料情况，改变物料在机内的运转时间，从而控制玉米脱胚和破碎程度。3.2设置二道提胚玉米脱胚后首先将已脱落出来的胚芽提出来，不进压胚磨，这样减少了胚芽被损伤的机会。同时将含胚芽部分的玉米颗粒进压胚磨进行压胚，经过筛理、提胚将胚芽提取出来，提高胚芽出率。3.3胚芽提纯采用风选和筛选结合采用风选与筛选相结合，既可提出胚芽中的玉米皮和玉米细粉，又可利用筛选提出其中的玉米细糁，从而减少胚芽中的淀粉而得到较纯的玉米胚芽。通过采用以上几个方面的新技术和新工艺应用，保证了各项技术指标。经过近一年运行，效果良好，提胚率在9%~12%之间，纯净率大于80%，胚芽淀粉总含量小于23%，耗电量每吨玉