孫哲浩，李巧玲

河北科技大學(xué)食品與生物學(xué)院（石家莊 050018）

“食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)”是食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生的一門重要學(xué)位課程，是學(xué)生在學(xué)習(xí)“食品工藝學(xué)”“食品機(jī)械與設(shè)備”“食品微生物學(xué)”“AUOCAD”等專業(yè)基礎(chǔ)或?qū)I(yè)課后，針對(duì)食品工廠設(shè)計(jì)和建設(shè)開設(shè)的一門培養(yǎng)學(xué)生工程能力的課程，它是綜合了學(xué)生各門專業(yè)課知識(shí)并付諸應(yīng)用的一門課程，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能夠在食品新工廠設(shè)計(jì)、改擴(kuò)建及工藝改造中具備相應(yīng)的工程能力。由于食品生產(chǎn)要求衛(wèi)生安全的特點(diǎn)，衛(wèi)生設(shè)計(jì)貫穿食品工廠設(shè)計(jì)的全部環(huán)節(jié)，在食品安全產(chǎn)業(yè)鏈上，如何規(guī)劃及實(shí)施有效的工廠衛(wèi)生設(shè)計(jì)，是保障食品安全的基礎(chǔ)。衛(wèi)生設(shè)計(jì)應(yīng)從廠址選擇、工廠內(nèi)部平面布置、車間內(nèi)部建筑、設(shè)備及倉(cāng)庫(kù)等多方面考慮。衛(wèi)生設(shè)計(jì)的基本原理及實(shí)踐對(duì)于培養(yǎng)食品專業(yè)大學(xué)生衛(wèi)生安全的理念具有重要意義，為今后進(jìn)入食品行業(yè)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鑒于此，就衛(wèi)生設(shè)計(jì)在教學(xué)過(guò)程中的相關(guān)內(nèi)容及相應(yīng)教學(xué)方法做一探討。

1 衛(wèi)生設(shè)計(jì)的意義

食品安全風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源于生物（致病菌）、物理（玻璃、金屬、木屑）、化學(xué)（過(guò)敏原交叉污染）危害，以及暴露在污染物中（灰塵、嚙齒類動(dòng)物糞便等）。衛(wèi)生設(shè)計(jì)的目的是在食品工廠設(shè)計(jì)階段就消除可能的物理、化學(xué)及生物的危害，革除暴露污染的可能性，制造安全衛(wèi)生的食品。衛(wèi)生設(shè)計(jì)的作用是多方面的，包括但不限于廠房和設(shè)備的硬件屏障，可以阻隔危害對(duì)產(chǎn)品構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)；減少生物危害所需養(yǎng)分的積累，惡化其生存和生長(zhǎng)的條件，從而抑制其繁衍和生長(zhǎng)的機(jī)會(huì)；提高清潔效能和效率、減少清潔工作量和時(shí)間，有助于食品生產(chǎn)廠商在清洗消毒方面降低費(fèi)用節(jié)約成本；可以盡量減少設(shè)施和設(shè)備對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的污染（如異物污染）等[1-2]。

2 衛(wèi)生設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容

2.1 廠址選擇的衛(wèi)生要求

依據(jù)GBZ 1—2010《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》及GB 14881—2013《食品生產(chǎn)通用衛(wèi)生規(guī)范》，應(yīng)讓學(xué)生了解食品工廠選址的基本衛(wèi)生要求[3]。食品工廠的選址應(yīng)首先避開污染源，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離輻射、化學(xué)污染及粉塵污染區(qū)域。必須與公路、馬路有一定間距，以免塵土飛揚(yáng)造成污染。要便于污水、廢棄物的處理，附近最好有承受污水放流的地面水體。遠(yuǎn)離傳染病醫(yī)院、易滋生昆蟲的地區(qū)。

2.2 工廠內(nèi)部平面布置的衛(wèi)生要求

廠區(qū)周圍和廠內(nèi)的道路應(yīng)以水泥、柏油、磚石等不漏水、易清掃的材料鋪裝，并保持一定坡度，以利于雨雪水的排除。廠內(nèi)不要有暴露的土地，除道路外，其他裸露的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行綠化，綠化植物易采用灌木叢及草皮，不易栽種高大的樹木，防止鳥類棲息，帶來(lái)糞便等的污染（圖1）。接近生產(chǎn)車間的部位應(yīng)以碎石或水泥等鋪裝，不要將草皮等與生產(chǎn)車間直接相連，防止蟲鼠害帶來(lái)的危害（圖2）。

圖1 廠區(qū)道路硬化示例

圖2 車間與綠化草皮碎石間隔示例

廠區(qū)建筑物密度不可過(guò)大，要盡量避免四周連接的閉鎖式建筑，以利通風(fēng)。按生產(chǎn)工藝流程的作業(yè)線布置全廠整體建筑物，防止迂回運(yùn)輸及交叉污染。一些污染源如鍋爐房、污水處理站等應(yīng)根據(jù)風(fēng)玫瑰圖設(shè)計(jì)在生產(chǎn)車間的下風(fēng)向。

食品工廠應(yīng)設(shè)計(jì)一些基本的衛(wèi)生設(shè)施，包括更衣間、洗手間、洗衣室、浴室、廁所及清洗室等。工作人員的外衣在戶外活動(dòng)時(shí)會(huì)污染或積聚大量微塵和不潔物，并附著各種微生物，如細(xì)菌、霉菌和病毒等，而且工作人員也會(huì)攜帶一些與產(chǎn)品無(wú)關(guān)的其他物品，如手機(jī)、鑰匙等，因此，在食品廠各車間靠近人員進(jìn)出口處需設(shè)置更衣室，使工作人員脫掉便服換成工作服和工作用鞋。食品廠的男女更衣室應(yīng)分開，室內(nèi)應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼彰?，且通風(fēng)應(yīng)良好，有足夠大小的空間，以便員工更衣之用，并應(yīng)備有可照全身的更衣鏡、潔塵設(shè)備及數(shù)量足夠的個(gè)人用衣物柜及鞋柜、臟工作服回收清洗櫥等設(shè)施，以方便工作人員脫掉外出服、外用鞋換成車間用工作服和工作用鞋。準(zhǔn)清潔生產(chǎn)區(qū)的車間人員可以按上述方式更衣。對(duì)于清潔生產(chǎn)區(qū)的人員應(yīng)進(jìn)行二次更衣[4]。

更衣完成后，應(yīng)在適當(dāng)且方便的地方設(shè)置足夠數(shù)目的洗手、消毒及干手設(shè)備，應(yīng)遵守一定的洗手消毒程序，水龍頭應(yīng)采用腳踏式或電眼式等開關(guān)方式，以防止已清洗或消毒的手再受污染。除了洗手消毒外，進(jìn)入車間前對(duì)人員的工作鞋也應(yīng)進(jìn)行消毒，即應(yīng)設(shè)置鞋靴消毒池。該消毒池的大小設(shè)計(jì)應(yīng)以操作人員不能跨過(guò)或避開為原則。若使用氯化合物消毒劑，其有效游離余氯濃度應(yīng)經(jīng)常保持在200 mg/L以上。

為加深學(xué)生對(duì)于洗手消毒的認(rèn)識(shí)，用一些直觀的試驗(yàn)加深學(xué)生的印象。使用平板進(jìn)行手部微生物的測(cè)試（圖3 a），洗手前后微生物的變化如圖3所示，在平板上將清洗前（圖3 b）及清洗消毒后（圖3 c）的手指對(duì)比，手指經(jīng)清洗消毒后，微生物數(shù)量顯著下降，接近于零。

圖3 洗手消毒前后手指微生物的對(duì)比

工廠應(yīng)設(shè)置專門的容器洗消室，用于車輛、容器、工具用的清洗和消毒。食品廠所使用的工具、容器、車輛等應(yīng)設(shè)計(jì)專門的清洗消毒間，使這些工器具使用完后能夠按要求清洗，保證再使用時(shí)的衛(wèi)生潔凈，避免給食品帶來(lái)污染。

2.3 車間建筑的衛(wèi)生設(shè)計(jì)

食品企業(yè)廠房建設(shè)需要考慮衛(wèi)生設(shè)計(jì)，符合衛(wèi)生要求的設(shè)計(jì)能夠預(yù)防微生物污染，更利于清洗消毒，能防蠅、防塵，提升產(chǎn)品的安全性。車間的門、窗應(yīng)該密封（圖4），防止蚊蠅及老鼠等嚙齒類動(dòng)物進(jìn)入。人員和物料進(jìn)出口處均采用防蠅蟲措施，結(jié)合具體情況可分別采用滅蟲燈、風(fēng)幕、緩沖間、擋鼠板等。車間天花板的粉刷層應(yīng)耐潮，不應(yīng)因吸潮而脫落。車間地面要有0.015°~0.02°坡度，便于清洗排水，排水要采用明溝排水，潔凈車間的地漏應(yīng)使用衛(wèi)生地漏（圖5）。層頂與墻的結(jié)合處、墻角、地角等要做成圓弧形，窗臺(tái)為坡形。車間通風(fēng)要好，盡量采用自然通風(fēng)，對(duì)特殊工段，可采用機(jī)械通風(fēng)[5]。

圖4 車間門的設(shè)計(jì)

2.4 設(shè)備的衛(wèi)生設(shè)計(jì)

世界多國(guó)的組織如歐洲衛(wèi)生設(shè)計(jì)與工程組織（EHEDG）、德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)（VDMA）、美國(guó)3A等就設(shè)備衛(wèi)生設(shè)計(jì)編制相關(guān)文件和手冊(cè)。設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和安裝必須容易清潔、維護(hù)和檢查。設(shè)備的衛(wèi)生狀況直接關(guān)系到所生產(chǎn)食品的衛(wèi)生及安全，盡管工廠都會(huì)建立設(shè)備的清洗消毒程序，但如果設(shè)備的衛(wèi)生設(shè)計(jì)沒有做好，再好的清潔程序也會(huì)失效，因此應(yīng)該從設(shè)備本身就做好衛(wèi)生設(shè)計(jì)，一般都會(huì)從設(shè)備本身材料的選擇及安裝方面考慮。

和食品接觸的部件須容易清潔和消毒，食品加工設(shè)備一般都選用不銹鋼304或316，一些特殊的設(shè)備如UHT、無(wú)菌罐的內(nèi)表面會(huì)采用316不銹鋼，其他部位使用304不銹鋼。設(shè)備表面的粗糙度及表面的鈍化是設(shè)備衛(wèi)生的主要影響因素。粗糙的表面會(huì)隨著時(shí)間的推移和磨損使清潔變得更加困難，不銹鋼的劃痕可能成為微生物的藏匿點(diǎn)，如嗜熱芽孢、單增李斯特菌等微生物容易在設(shè)備上形成生物膜，這些生物膜對(duì)沖洗和清潔程序具有高度的抗性。不銹鋼材料在使用前一般會(huì)進(jìn)行鈍化處理，使不銹鋼表面形成鈍化層。鈍化層是一個(gè)致密的透明表面層，厚度2~8 nm，主要為鉻氧化物，但也含有其他化合物，如鐵氧化物和離子。這一層鈍化層可以阻止食品的腐蝕尤其含氯成分的腐蝕[6]。

設(shè)備的安裝也要充分考慮衛(wèi)生清潔的便利性及防止灰塵等異物的污染。設(shè)備需要設(shè)定與表面（墻壁、天花板、地板）之間的距離以方便清潔，在GB 12073—1989《乳品設(shè)備安全衛(wèi)生》規(guī)定設(shè)備機(jī)體最低點(diǎn)距離地面至少11 cm，圖6顯示設(shè)備底座正確與錯(cuò)誤的設(shè)備安裝方式，圖6（a）的安裝不易進(jìn)行清潔，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)滋生微生物，產(chǎn)生污染，應(yīng)選用圖6（b）的正確安裝方式。某些設(shè)備應(yīng)該安裝防塵罩及圍擋（圖7和圖8）[7-8]。

圖6 設(shè)備底座的安裝示例

圖7 防塵罩的安裝示例

圖8 輸送帶圍擋的安裝示例

管路安裝應(yīng)避免有死角，應(yīng)有一定傾斜度，與墻壁的接觸面應(yīng)該有密封件。

2.5 倉(cāng)庫(kù)的衛(wèi)生設(shè)計(jì)

倉(cāng)庫(kù)是食品工廠重要的一部分，食品工廠大量的原輔料、半成品及成品的貯存需要衛(wèi)生的倉(cāng)庫(kù)。食品倉(cāng)庫(kù)的衛(wèi)生要求按庫(kù)內(nèi)所需溫度可將倉(cāng)庫(kù)分為常溫庫(kù)、冷藏庫(kù)和高溫庫(kù)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除參照食品生產(chǎn)車間的衛(wèi)生要求外還要注意防潮，要保持低溫和恒濕。食品倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)置一定的蟲鼠害防治設(shè)施。

3 衛(wèi)生設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐

成果導(dǎo)向教育（outcome-based education，OBE）理念是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的教育模式，該模式圍繞學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果來(lái)進(jìn)行專業(yè)教學(xué)設(shè)計(jì)和開展教學(xué)，注重學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為提升課程教學(xué)質(zhì)量，需要基于OBE理念，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)模式，以適應(yīng)當(dāng)今新工科的形勢(shì)需要。在掌握一些理論知識(shí)后，利用工廠實(shí)習(xí)和虛擬仿真軟件，進(jìn)行“實(shí)”與“虛”相結(jié)合的授課。課程的教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐性較強(qiáng)，如果能將理論知識(shí)有機(jī)地融入工廠實(shí)踐中，讓學(xué)生“感同身受”，會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)際考察食品企業(yè)，如君樂寶、同福、中糧可樂、馬家麥坊等，觀察各類食品工廠衛(wèi)生設(shè)計(jì)的共性及各自獨(dú)特的特點(diǎn)，讓學(xué)生從實(shí)際的案例中學(xué)習(xí)不同品類食品工廠衛(wèi)生設(shè)計(jì)[9-10]。工廠的實(shí)踐及一些虛擬仿真軟件的應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效果，越來(lái)越多的學(xué)生將自己所學(xué)應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，許多同學(xué)進(jìn)入食品工廠工作后，并不感覺到陌生，能夠快速進(jìn)入工作狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

衛(wèi)生設(shè)計(jì)對(duì)于工廠設(shè)計(jì)具有極其重要的影響，直接影響到項(xiàng)目投產(chǎn)后能否生產(chǎn)出衛(wèi)生安全的食品。讓食品專業(yè)大學(xué)生充分學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容，對(duì)于今后從業(yè)具有重要意義。隨著人們對(duì)食品安全認(rèn)知的提升，衛(wèi)生設(shè)計(jì)也為更多人所關(guān)注。雖然企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)投入成本較高但在企業(yè)綜合發(fā)展中，不能只計(jì)較當(dāng)前投入，而應(yīng)該放遠(yuǎn)眼光，關(guān)注衛(wèi)生設(shè)計(jì)在加快加工時(shí)間、保障食品安全、延長(zhǎng)工廠生命周期的優(yōu)勢(shì)等方面。在食品安全防護(hù)的整個(gè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈上，只有從衛(wèi)生設(shè)計(jì)層面實(shí)現(xiàn)有效保障，才能從源頭保障食品質(zhì)量安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。食品專業(yè)大學(xué)生應(yīng)該充分學(xué)習(xí)衛(wèi)生設(shè)計(jì)的理論并積極進(jìn)行實(shí)踐，為成為優(yōu)秀的食品從業(yè)人員奠定良好基礎(chǔ)。