基于食品安全的机械装置设计研究

　　摘要：食品工业是我们生活的生命产业，基于食品安全理念的机械装置设计，应当考虑设计条件、设计要素、设计目标等重要问题，通过一种红枣去核装置和一种面条加工机械装置的安全设计介绍，阐述食品安全的机械装置设计的重要性。

　　关键词：食品安全；机械装置；设计研究

　　1.前言

　　食品安全包括食品（食物）的种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等环节的安全，食品加工方面的安全，也备受关注。随着经济的快速发展和生产力以及生产水平的提高，食品机械也同时得到发展，生产方式由原来的手工生产已经基本完全过渡到机械生产、自动化生产和智能化生产。为保证食品加工安全，加工的机械装置需要一个干净卫生的加工环境。机械装置成型初期，即机械装置设计阶段，就业考虑这一问题，并且给出相应的设计方案和解决措施。

　　2食品安全理念及材料

　　（1）食品安全理念

　　食品安全（foodsafety）指食品无毒、无害的性质，应符合应当有的营养要求，且对人体的健康不造成任何的急性、亚急性或者慢性的危害。食品安全是一个范围面广且十分复杂的一个公共卫生的问题。解决食品安全的问题需要科学家、研究人员以及各行各业工作者共同努力，探索新的模式。食品安全是探讨在食品加工、存储及销售等步骤中，保障食品的卫生与食用安全，是食品安全的核心。

　　要保证食品的安全，这就要求生产食品的机械需要有相应的防范设计，需要设计者花费大量的时间和精力来研究这一问题。究其来源，食品安全机械的卫生安全问题绝大多数都是在机械装置的设计中决定的，故严格的按照安全卫生标准设计是成为保障食品加工当中的食品安全和安全生产的核心基础。

　　（2）食品级材料

　　食品关系着人类的生存和健康，食品级材料就是达到安全标准的聚丙烯，包装食品的塑料，所谓的安全标准就是降解的成分不会威胁到人体健康的程度。各个国家都有其对食品级接触测试都有着严格的规定，例如：欧盟从2005年起，颁布针对与食品接触物质的指令2004/1935/EC，它将于2006年10月27日起强制执行，出口欧盟与食品接触的材料必须符合1935/2004/EC相关标准的规定。美国也一样，进行FDA测试，U.S.FoodandDrugAdministration（FDA）美国食品及药物管制局制定。德国的LFGB测试，从2005年9月开始，德国新食品和饮食用品法LFGB取代了食品和日用品的LMBG，它又称《食品、日用品及饲料法典》，是德国食品卫生管理方面最重要的基本法律文件，与食品接触的日用品通过测试，可以得到授权机构出具的LFGB检测报告，证明为“不含有化学有毒物质的产品”，并能在德国市场销售。

　　我国也有相关的法律条文，市面上与食品接触的装置和包装材料，比较普遍的是304钢和食品级硅胶，如热水壶和不锈钢锅，硅胶铲、硅胶菜板等。

　　3.基于食品安全理念的机械装置设计研究

　　3.1食品安全的机械设计

　　食品安全设计应当考虑设计条件、设计要素、设计目标等重要问题。

　　设计条件是要满足生产机械的基本正常工作条件之外，还需要满足工作者的操作安全和生产加工的过程中的食品安全。当生产装置的经济效益与食品安全设计相冲突的时候，应当以食品安全设计为优先的原则。

　　设计要素是在满足实际条件之下而言的，机械的设计要素有机构、卫生和安全（包括装置安全和食品安全），这三者并不是单纯的满足独立原则，而是相互联系、相互渗透的。对于机械装置来说，没有安全为前提的机械装置，其他东西将无何谈起。所以在机械装置设计时，设计装置应有一套较为完整的安全系统。

　　设计目标在食品机械装置中，是紧紧围绕不同的设计对象和设计目的所提出来的总体设计要求。是按照现代化的设计安全性概念和理论方法进行设计，来使设计对象满足一系列的要求。

　　3.2一种红枣去核装置的安全设计

　　红枣去核装置底部四个支柱用来支撑整个装置，支柱的底端与地面接触的表面的支撑架中开有螺钉孔，使用螺钉使装置与地面进行固定，防止因机械的震动使该装置与地面产生滑动甚至使装置侧翻。

　　在该机械装置的最上端是红枣的分料机构，是采用不锈钢材质进行制造的，不锈钢材质相对于其他的金属材料更具有优点，其表面形成的致密的氧化膜不仅可以隔绝空气，防止装置腐蚀，同时也与材料中的其他元素与红枣隔绝开来，保证了被加工产品不被污染，提高了卫生安全。

　　机械装置的中间部分是核心部分，中间包含有电动机、振动器和各种运动机构，故在这一方面的安全设计就显得尤为重要。电动机与机构之间是带传动，故在其周围用机壳对它进行封装，防止有杂物进入而导致其失效。在进料口对红枣去核的是去核片，采用的是弧形结构，更方便的进行加工，且去核片是活动的可拆卸的，方便清洗和更换。由于其内部是有凸轮机构的设计来实现运动，这就免不了要对各零件进行润滑，润滑介质是对人体有害的物质，故在设计时采用了对食物流经的通道与各执行机构隔离的防范措施，以保证食品不接触到这些对食品有污染东西，更好的保证了食品卫生安全，使加工后的食品更为可靠。

　　3.3一种全自动面条机的安全设计

　　机器采用了SUS304不锈钢作为材料，不会生锈，机器表面光滑，便于清洁。每一个对应机构表面都有一套相应的机壳，用来保证使用者的操作安全，在其内部，食品流经的通道都与其凸轮机构、齿轮机构的涂有润滑的部位进行封装、密封，使得机械中的一些物质与食品通道彻底隔绝开，保证了所制作的面团在经过一系列操作之后，都没有被机器上的物质污染，实现了卫生安全。

　　在其侧面，有一个散热机，对机器内部的温度进行降温，且该机械装置配备有系统控制面板和急停按钮，对机械进行操控，保证了该机械装置的操作安全。特别是其左端的切面刀机构，在手工操作时会因为疏忽使手被夹到，所以在这个部位配有防护盖，防护盖没有盖上时，机器不工作，且刀与轴承配合处在挡板的外侧，实现了与产品通道的有效分离，可杜绝轴承中的润滑油流到工作区内，该机器除了具有可拆卸清洗的条件外，也可以直接倒水进行清洗，保障食品加工的安全性。

　　4.基于食品安全的机械装置设计重要性

　　食品安全，关系民生。机械装置是为了实现某种特定目的而进行设计的，在机械装置设计的过程往往需要对它进行校核和各种分析，如承载力分析、可靠性分析、安全性分析和食品卫生分析。

　　机械的安全性分析是最为重要的，也是不可缺少的。如果一个食品机械装置仅仅满足了其稳定工作的条件，但没有对相应的安全性进行系统性的设计，那么这个机械装置生产出来的产品是不可用的，这个机械装置是没有达到其使用的合格性标准，这个机械装置是不合格的。因此，在设计的过程中，安全卫生应该优先于其他控制条件，如经济效益、使用措施进行考虑，食品机械设计的核心内容是食品安全与机械运行安全。当它与其他条件冲突时，应当先考虑它的食品安全问题，因为只有安全卫生的食物，才能够在被消费者购买之后不出现问题，是真正意义上的带来更大的效益。

　　5.总结

　　食品工业是我们生活的生命产业，也是我们最传统和永恒的一个产业。食品与我们的身体健康有着密不可分的联系。食品安全从未淡出我们的视线之中，它是保护我们身体健康的一道防线。机械装置设计时对食品安全的设计研究永远是不可缺少的不可懈怠的一部分。所以，对于食品安全的机械装置设计研究在机械设计中具有重大意义。