威立雅Sievers分析儀
食品和飲料生產商對清潔周期進行總有機碳TOC分析，提高效率和質量控制
檢測樣品：洗滌水
檢測項目：TOC
方案概述：美國加州的一家年產 350 多種產品的食品飲料公司，打算采用新的工藝工具來改善產品質量和安全。該公司位于環保意識很強的加州，因此公司還打算提高生產效率、減少用水量。目前公司采用 ATP 拭子測試來檢測微生物污染，但不斷遇到質量問題，導致產品損失。公司意識到設備清潔驗證的重要性，想要找到一種快速、簡便、可靠的方法來改善清潔過程的質量控制。
挑戰
食品和飲料（F&B，Food and Beverage）生產商在生產過程中面臨著質量、效率、環保等多方面的挑戰，其中包括：
1.生產商必須提高生產效率
2.生產商必須滿足食品安全現代化法案（FSMA，Food Safety Modernization Act）的規定，以確保消費者的安全
3.生產商面臨減少水和資源使用量的壓力
4.生產效率和消費者安全方面的產品召回帶來影響
2015年底發布了FSMA最終規則和規定，要求食品飲料公司在生產過程中采取預防性控制措施，而非反應性措施，來改善產品安全和質量控制。對生產設備進行清潔和滅菌，能夠使食品飲料公司更加主動地防范質量問題。例如，在不同產品共用的生產設備上消除不同產品之間的交叉污染，對于產品安全和質量至關重要，特別是對含有過敏原的食品的安全和質量至關重要。
在進行滅菌（或消毒）之前，必須先清除生產設備上的污垢和產品殘留物，才能確保有效滅菌。對不干凈的設備進行滅菌，不僅浪費時間和金錢，還會損害該設備上生產的下一批產品的質量。
美國加州的一家年產350多種產品的食品飲料公司，打算采用新的工藝工具來改善產品質量和安全。該公司位于環保意識很強的加州，因此公司還打算提高生產效率、減少用水量。目前公司采用ATP拭子測試來檢測微生物污染，但不斷遇到質量問題，導致產品損失。公司意識到設備清潔驗證的重要性，想要找到一種快速、簡便、可靠的方法來改善清潔過程的質量控制。
解決方案
該公司用配置Turbo模式的Sievers*M9 TOC分析儀成功地進行了總有機碳（TOC，Total Organic Carbon）分析，以監測原位清潔（CIP，Clean-in-place）周期后的淋洗樣品，從而確認生產設備的清潔度。公司進一步改進清潔過程，在對設備滅菌之前進行TOC分析，以免浪費時間對不清潔的設備進行滅菌。雖然其他技術（如ATP拭子測試）也能檢測設備上的微生物污染，卻對于殘留污垢來說缺乏測試的準確度和選擇性，而且容易產生“假正”的誤報。在清潔驗證過程中增加TOC分析，能夠使用戶更全面地了解設備的清潔度，排除殘留污垢對設備的污染。
在過去15年甚至更長時間，制藥和生物技術行業普遍采用淋洗和擦拭清潔樣品的TOC分析法，來確認是否從生產設備上清除了活性藥物化合物、輔料、清洗劑等。食品和飲料本身是有機化合物，或含有有機成分（如香料、色料等），因此食品飲料行業將淋洗樣品的TOC分析法作為確定設備清潔度的高效工具。通過測量TOC，就能夠檢測到生產設備上的任何產品或清潔劑的殘留物。
結果
表1顯示了在CIP最后淋洗的最后一分鐘內測量到的加州生產廠的吸樣樣品的TOC值。所顯示的數據來自用自來水清洗后的同一設備上生產的兩種不同的產品。
對該設備進行的ATP拭子測試結果表明，在產品A和產品B的CIP周期之后，設備上已沒有微生物污染。但TOC結果清楚顯示，在產品的CIP周期之后，該設備上仍有有機污染物或產品殘留物。操作人員目視檢查后確認，生產設備仍然不干凈，需要進行進一步清潔才能確保產品質量和安全。
在采用TOC分析技術之前，該公司僅僅根據ATP拭子測試結果來決定是否進行滅菌。這就可能導致在不干凈的設備上生產下一批產品，造成產品損失。TOC結果能夠清楚顯示設備上是否有有機殘留物，因此食品飲料企業非常愿意用TOC分析法來確保產品質量和安全。此外，監測生產設備上的TOC數據趨勢，能夠使企業主動及時地解決清潔和維護問題，避免設備故障或產品不潔。
Sievers M9 TOC分析儀
在此應用中，所選用的TOC分析儀應具有較寬的動態范圍、能夠分析自來水基體（因為許多食品飲料廠用自來水清潔設備）、能夠快速提供可用于決策的可靠數據。該加州生產廠選用的Sievers M9 TOC分析儀，可以分析0.03 ppb至50 ppm TOC的樣品，采用EPA（美國環保局）和標準方法（Standard Methods）所批準的方法來分析城市自來水。該款分析儀每年只需校準一次，無需載氣。此外，M9還能運行在線樣品和吸樣樣品，這就使其能夠用于很多取樣位置，以及整個設施的淋洗水流。
操作人員用配置Turbo模式的M9對CIP淋洗進行在線分析，能夠實時監測設備的淋洗過程。此外，還可以在整個淋洗周期的各個點、同一設備部分的各個取樣位置、以及多個設備部分上進行吸樣取樣。將在線分析和吸樣（旁線at-line）分析結合起來，就能清楚地看到清潔過程的效率，看到CIP周期或設備本身問題的早期征兆。
結論
該加州食品飲料廠使用Sievers M9 TOC分析儀進行TOC分析，改善了清潔過程的效率和質量控制。事實證明，TOC分析法比其他方法更加準確，更能幫助廠家確認設備的清潔度，從而幫助廠家做出正確決策、避免產品損失。在食品飲料生產中采用TOC分析法還有更多的優勢，這些優勢都可以通過優化CIP周期、排除生產過程故障來實現。
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