食品与饮料行业的一个重要焦点是确保其消费品能够以最安全的方式被生产、包装并被公众消费。处理食品与饮料的自动化设备对所加工物料的整体质量起着至关重要的作用。为确保实现这一重要目标，自动化设备的设计与加工流程需要持续改进。

防止污染的需求

在食品与饮料的生产过程中，难免会引入一些不必要的物质。例如，食品或饮料在流经一系列泵、电机、阀门、传感器和管件时，像O型圈润滑脂这类润滑剂就可能直接接触产品。美国食品药品监督管理局（FDA）对这类非预期污染物的可接受含量有明确的指导标准，在可接受水平内，经过测试确认其不会造成危害。防腐剂、风味增强剂和清洁剂在食品饮料加工中也扮演着次要角色。然而，从社会角度而言，它们被认为是不受欢迎的，因为过量摄入可能造成危害。现代的一些例子包括漂白剂、硝酸钠和味精。如今，许多新产品都声称“不含硝酸盐”，以避免与常用的肉类防腐剂硝酸钠相关的负面联想。而味精这种在亚洲食品中普遍使用的风味增强剂，现在也被人们主动避免。漂白剂被用作清洁剂，并用于对抗肉类等多种产品中的沙门氏菌。然而，在欧洲和美国社会，食用带有漂白剂气味的鸡肉已被视为不可接受。采用食品或饮料物料从不直接接触加工部件的系统设计，可以从根本上减少最终产品中非预期物质的引入，从而确保/提升消费产品的纯度并提高安全性。

抑制有害细菌滋生

食品与饮料中有害细菌的生长和存在是消费者安全的首要关切。大肠杆菌和沙门氏菌是两种天然存在的细菌，广泛存在于许多食品和饮料产品及其周围环境中。过量时，两者都是导致食物中毒的常见原因。这两种细菌均在空气的辅助下生长，并可能在食品或饮料物料直接接触加工部件时被引入自动化设备。采用预包装、已灭菌且经FDA批准的管材或膜袋的新型自动化系统设计，通过在食品/饮料与其处理部件之间建立无菌屏障，极大地降低了引入外部细菌污染的可能性。例如，与通过传统的浸湿式阀门组件直接分配食品或饮料不同，夹管阀作用于管材外部，从不接触被分配的流体物料本身。

高效安装、维护与更换

自动化系统上组件的维护和更换是正常使用寿命的一部分。在传统的、物料直接接触食品或饮料的系统中，生产线必须暂停或关闭以进行定期清洁或维护。而通过使用像夹管阀这样不直接接触食品或饮料、只作用于管材或膜屏障材料的组件，维护或更换可以方便快捷地进行。夹管阀的维护或更换可以快速执行，无需完全关闭生产线并重新清洗，从而节省宝贵的时间和资源。夹管阀还可以设计为能够承受完整的冲洗清洁或灭菌程序，无需将其从设备上拆卸。

相关行业的经验借鉴

生物制药领域的一次性使用技术（SUD或SUT）已被制药制造业采用，作为传统方法的有效替代和补充。一次性技术使用一次性封闭式膜袋和管材，而传统技术则采用直接浸湿的开放系统。GE生态评估卓越中心资源与环境战略部近期进行的一项研究比较了这两种方法在废物生成方面的差异。研究发现，传统工艺在灭菌和去污方面消耗的能源要多得多，使其成为废物、成本和负面环境影响的最大贡献者。作为一个与生物制药行业有相似需求的行业，食品与饮料领域同样可能在其应用中受益于一次性消耗品（如一次性技术）的使用。

技术局限性

夹管阀的性能主要取决于其类型。电动螺线管式和气动式夹管阀设计用于与不同的线性力输出能力以及不同尺寸和硬度的管材或膜袋材料有效配合。螺线管式夹管阀通常适用于外径最大至7/16英寸、肖氏硬度65A、平均介质压力20-30 psi的管材。而气动式夹管阀则可以处理更大的管材，最大外径可达1.6英寸，肖氏硬度高达75A，介质压力最高可达80 psi。每个应用都应进行审查，以确定管材尺寸、硬度和介质压力将如何影响阀门的选择。

在自动化设备中，常规使用直接接触加工和包装过程的组件的食品与饮料产品种类繁多。有效的替代技术与改进，例如夹管阀，为系统设计者提供了重要的途径，以便在未来系统中更好地实现自动化、进行维护并提高生产效率，同时进一步确保将产品消费者安全置于首位。夹管阀技术已存在数十年，近年来在设计、可负担性和法规合规性方面的技术进步，使其成为可与传统设备并列的全新且引人注目的选择。受到类似高度监管的市场，如生物制药，一直处于这一趋势的前沿。药品和生物制品的制造有着相似的关切和需求。这催生了一个全新的高增长焦点领域——用于生物工艺应用的一次性消耗品和系统。食品与饮料是人类生存的重要组成部分。因此，本文所述的新型组件和系统技术，将在未来提升制造效率和整体产品质量方面发挥重要作用。