据美国农业部统计，全美有3万多家食品和饮料加工厂，共雇用了150多万名工人，其中每一家工厂都对生产消费性食品和饮料产品的农产品原料采用了多种处理工艺。
在这些过程中，工业压缩空气的应用发挥着重要作用。加工厂使用压缩空气系统来支持食品和饮料产品的分类、切割、成型和包装。公司还使用压缩空气在灌装前清洁容器，并在清洁食品和设备时吹走颗粒。
食品和饮料生产厂使用的压缩空气系统包括空气压缩机干燥机、过滤器、系统管道、配件、密封件、空气储存装置、阀门、泵、气缸和电机。
该系统包括几个水分、油和微粒去除阶段。这些不同阶段包括水分离器、吸收干燥机、冷冻式干燥机、油气去除过滤器、凝聚式过滤器、吸附式过滤器、除尘过滤器和无菌过滤器。每一个水分和颗粒物去除阶段都必须达到或超过联邦药品管理局（FDA）和国际标准组织（ISO）的性能标准。除这些标准外，还有英国压缩空气协会（BCAS）、英国零售联合会（BRC）和安全质量食品协会（SQF），加拿大食品安全增强计划（FSEP）也发布了监测压缩空气质量的标准或最佳做法。
虽然系统需求各不相同，但食品和饮料加工应用程序要么使用接触式压缩空气系统，要么使用非接触式高风险压缩空气系统。接触式压缩空气系统使压缩空气与食品直接接触。非接触高风险压缩空气系统虽然不会使压缩空气直接接触食品，但这些系统会产生直接接触食品的材料，如包装。非接触式压缩空气系统包括控制阀、空气马达和其它设备，但不与食品或包装直接接触。
食品饮料加工中的卫生是重中之重
由于该行业具有的规模和复杂性，如果因为污染物或病原体的存在而对产品进行健康和安全召回，可能造成几乎无法弥补的财务损失和对公司声誉的损害。有害微生物群落可以通过生食品、空气、水、加工表面以及工厂员工的手或衣服进入系统。微生物可能在切片和切割设备、输送机、带管道的储罐、灌装机和包装机以及热交换器上形成生物膜。
食品杂货制造商协会2011年的一项调查描述了健康和安全召回对食品和饮料加工业的影响。涉及的销售损失、停工成本、产品损失以及召回产品中付出的努力，可以称得上是天文数字。
所有这些都表明了食品和饮料生产用压缩空气系统的安全和卫生至关重要。压缩空气管道、空气发动机或空气压缩机中的任何水分都会促进真菌和微生物的生长。如果没有适当的卫生程序，压缩空气系统可以将微生物污染物、油和其它微粒物质吹到食品上。食品和饮料生产用压缩空气系统也需要干燥空气；吹到食品上的任何多余水分都会给食品上的真菌或微生物生长创造机会。
法律法规对压缩空气系统的影响
所有食品和饮料加工操作必须符合食品和药物管理局食品安全现代化法案（FSMA）中包含的食品安全标准。食品安全管理局涵盖了从原料生产到消费者准备使用的食品供应链，重点是预防食源性疾病。实施监管法加强了对食品加工厂的检查，提高了检测食源性疾病爆发的能力，并增加了下令召回食品的权力。此外，食品安全管理局还建立了一个跟踪和追踪食品安全信息的中央数据库。
《食品安全管理局人类食品预防控制最终规则》要求食品设施制定安全计划，包括危害分析和关键控制点（HACCP）计划。在这种情况下，风险涉及压缩空气和食物之间的任何接触点。
HACCP计划分析生物、化学和物理危害，描述产品，并包括基于风险的预防控制，以最小化或防止已识别的危害。预防控制包括烹调、干燥、冷藏、过滤、冷冻、巴氏杀菌和酸化食品等过程；定义控制过敏原交叉接触的方法；描述卫生过程。加工厂必须对预防控制的应用进行监视、纠正、验证和记录。
关键控制点（CCPs）识别可能发生的潜在危险，它还定义了过程控制，以防止由食源性危害引起疾病、伤害或死亡的可能性。在确定关键控制点之后，工厂食品安全小组的成员建立并管理了确定工艺操作条件的关键限值。
除了确定CCPs，HACCP计划还建立了实施良好卫生实践和培训的先决条件计划。HACCP计划还规定了如果系统故障导致偏离CCP关键限值时的纠正措施，以及确保符合食品安全计划的验证措施。
HACCP计划识别压缩空气系统风险
食品和饮料加工压缩空气系统的正常运行通过进气过滤器将环境空气吸入系统。环境空气含有水分、污垢、微粒、油和其它物质，当它们接触食物时会使食物变得有毒。一立方米未经处理的压缩空气含有大约1亿8000万种污垢颗粒，包括水、气态烃、花粉、微量金属和其它污染物。
未经处理的压缩空气也携带细菌，这些细菌很容易通过压缩空气系统传播，并与食品接触。除了直接接触食物的可能性外，压缩空气系统中携带的细菌还可以附着在空气压缩机、储气罐、系统管道和配件上，并作为微生物生物膜生长。
由于压缩空气系统可能直接接触食品或食品包装，可能存在大量的CCPs机会和必要的程序。例如，气动刀和搅拌工具与食物直接接触并代表CCPs。套袋系统与食品有间接接触，同时也起着CCPs的作用。
压缩空气系统风险管理
HACCP计划和CCPs通过精心策划的设计和预防性维护程序，将风险识别与风险管理联系起来。在食品和饮料加工过程中，优先考虑消费者健康和安全的监管和行业标准。作为一个基于工业基准的设计实例，制造商建议压缩空气系统在任何压缩空气与食物有间接或直接接触的地方均需安装无菌过滤器。
另一个关键的设计点涉及，在整个系统分配之前利用干燥剂去除压缩空气中的水分。因为湿空气可促进接触和非接触高风险压缩空气系统中空气压缩机和系统管道内微生物和真菌的生长。当系统运行时，微生物和其它污染物会吹到食物或包装上。
维护程序考虑污染源，并从空气通过进气过滤器流入空气压缩机的输入端开始，然后对空气压缩机进行仔细检查，测试管道分配系统是否存在污染物，并监测储存接收器，采取纠正措施。维护程序还涉及分离器和干燥器的性能和维护。例如，彻底的维护检查应确认分离器去除了大量液体，并且压力露点保持在所需的临界温度阈值以下。
由于需要清除系统中的微粒，压缩空气系统中的过滤器也可作为关键维护点。这些固体颗粒物可能包括在干燥条件下仍能存活的细菌孢子、周围的灰尘、管垢、化学清洁剂的残留物和其它污染物。通过检查，即根据0.01微米的设定阈值，在DOP（邻苯二甲酸二辛酯雾法测试）效率时，可通过凝聚式过滤器继续从压缩空气中去除固体污染物、水和油雾。
预防性维护还包括定期监测所有生产过程中使用的压缩空气。根据国际标准组织、英国压缩空气协会和安全质量食品研究所的定义，压缩空气审计包括颗粒、油和微生物污染物的分析。《BCAS食品和饮料级压缩空气最佳实践指南》规定，公司应测试和验证直接或间接接触食品的压缩空气质量，每年两次，或者在维护活动中注意可能影响空气质量的细节。
一分预防胜过万分治疗
由于食品加工有人的介入，所以被召回是很有可能发生的。例如，在2016年，共有905起召回事件。数据显示，大多数食品召回是自愿的，其驱动因素是食品可能受到污染的合理概率。
让我们从技术信息中退一步，把这个主题转换成我们都能理解的语言。笔者有幸参观了北美许多不同类型的食品加工设施，其中每一个都把食品安全作为首要任务。这些设施虽然受到政府检查的监督，但都是由专门的质量控制专家自行管理的，他们明白在加工或包装食品时，一分的预防胜过十分的治疗。毕竟，在人类食用的食物和食源性疾病的风险控制中，这是不容忽视的。
