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概述和健康影響

星期二,29 March 2011 18:16

食品工業過程

本文改編自第 3 版“職業健康百科全書”文章“食品工業”,作者 M Malagié; “冷凍食品行業”,作者:G. Jenson; 以及 JC Graham 的“罐頭和食品保存”,由 Donald L. Smith 修訂。

術語 食品工業 涵蓋一系列針對食品加工、加工、製備、保存和包裝的工業活動(見表 1)。 所使用的原材料通常來自植物或動物,並通過農業、耕作、養殖和漁業生產。 本文概述了複雜的食品工業。 本章其他文章及 百科全書 處理特定的食品工業部門和特定的危害。

表 1. 食品工業、其原材料和工藝

行業

材料加工

儲存要求

加工工藝

保存技術

成品包裝

肉類加工與保鮮

牛肉、羊肉、豬肉、家禽

冷庫

屠宰、切塊、去骨、粉碎、烹調

鹽漬、熏制、冷藏、深度冷凍、滅菌

散裝或罐裝、硬紙板

魚類加工

所有類型的魚

冷庫或鹽漬散裝或桶裝

去頭、去內臟、切片、烹飪

深度冷凍、乾燥、熏制、殺菌

散裝在冷藏容器或罐頭中

果蔬保鮮

新鮮的水果和蔬菜

立即處理; 水果可以用二氧化硫穩定

熱燙或蒸煮、研磨、真空濃縮果汁

滅菌、巴氏殺菌、乾燥、脫水、凍乾(冷凍乾燥)

袋子、罐頭或玻璃或塑料瓶

穀物

筒倉可能在儲存過程中被熏蒸

研磨、篩分、銑削、軋製

烘乾烹飪或烘烤

筒倉(氣動輸送)、麻袋或袋子用於其他流程,或用於零售貿易的盒裝

烘焙

麵粉等乾貨、水、油

筒倉、超級麻袋和袋子

調味料的揉捏、發酵、層壓表面處理

烘烤、切割表面處理和包裝

為批發貿易、餐館和零售市場包裝

餅乾製作

麵粉、奶油、黃油、糖、水果和調味料

筒倉、超級麻袋和袋子

混合、捏合、層壓成型

烘烤、切割表面處理和包裝

用於機構和零售交易的袋子、盒子

意大利面製造

麵粉、雞蛋

筒倉

捏合、研磨、切割、擠壓或成型

烘乾

袋子、小包

糖加工和精煉

甜菜、甘蔗

筒倉

粉碎、浸漬、真空濃縮、離心、乾燥

真空烹調

袋子、小包

巧克力製作和糖果

可可豆糖、脂肪

筒倉、麻袋、空調室

烘烤、研磨、混合、精煉、成型

-

釀造

大麥、啤酒花

筒倉、水箱、空調地窖

穀物碾磨、制麥芽、釀造、壓濾、發酵

巴氏殺菌

瓶、罐、桶

其他飲料的蒸餾和製造

水果、穀物、碳酸水

筒倉、水箱、大桶

蒸餾、混合、曝氣

巴氏殺菌

桶、瓶、罐

牛奶及奶製品加工

牛奶、糖、其他成分

立即處理; 隨後在成熟大桶、空調大桶、冷庫中

撇脂、攪拌(黃油)、凝固(奶酪)、熟化

巴氏殺菌、滅菌或濃縮、乾燥

瓶子、保鮮膜、盒子(奶酪)或未包裝

油脂加工

花生、橄欖、棗、其他水果和穀物、動物或植物脂肪

筒倉、儲罐、冷庫

研磨、溶劑或蒸汽萃取、壓濾

必要時進行巴氏殺菌

瓶、包、罐

 

今天的食品行業已經變得高度多樣化,製造範圍從勞動高度密集的小型傳統家庭經營活動到大型資本密集型高度機械化的工業流程。 許多食品工業幾乎完全依賴當地的農業或漁業。 在過去,這意味著季節性生產和僱用季節性工人。 食品加工和保存技術的改進減輕了工人快速加工食品以防止變質的壓力。 這導致季節性就業波動減少。 然而,某些行業仍有季節性活動,例如新鮮水果和蔬菜加工以及假日季節烘焙食品、巧克力等的產量增加。 季節性工人通常是女性和外國工人。

世界糧食產品產量一直在增加。 1989年世界食品出口總額為290億美元,比30年增長1981%。工業化市場經濟國家占出口份額的67%。 這一增長在很大程度上可歸因於對加工食品和飲料的需求增加,尤其是在市場尚未飽和的發展中國家。

然而,食品和飲料產品產量的增加並沒有帶來就業的增加,因為競爭加劇,導致許多食品行業的就業減少,特別是在工業化國家。 這是由於其中許多行業的生產力和機械化程度提高。

人口壓力、農業資源分佈不均以及確保食品保存以促進其更好分配的需要解釋了食品工業的快速技術發展。 持續的經濟和營銷壓力驅使該行業為市場提供新的和不同的產品,而其他業務可能會在數十年內以相同的方式生產相同的產品。 即使是高度工業化的設施在開始新產品或新工藝時也常常採用看似過時的技術。 實際上,為了滿足人口需求,不僅需要以增加生產為前提的足夠數量的食品,還需要嚴格控制衛生條件以獲得維持社區健康所必需的質量。 只有在穩定的生產環境中通過產量證明合理的技術現代化才能消除人工操作的危險。 儘管食品工業極為多樣化,但製備過程可分為原材料的處理和儲存、提取、加工、保存和包裝。

處理和儲存

原材料、加工過程中的配料和成品的操作是多種多樣的。 目前的趨勢是通過“連續加工”和自動化,通過機械化最大限度地減少人工處理。 機械搬運可能涉及: 帶或不帶托盤或超級或散裝袋(通常包含數千磅乾粉材料)的自行式廠內運輸; 傳送帶(例如,甜菜、穀物和水果); 斗式提昇機(例如,穀物和魚); 螺旋輸送機(例如,糖果和麵粉); 空氣流通(例如,用於卸載穀物、糖或堅果以及用於運輸麵粉)。

原材料的儲存在季節性行業(例如製糖、釀造、穀物加工和罐頭加工)中最為重要。 它通常在筒倉、水槽、地窖、垃圾箱或冷庫中進行。 成品的儲存根據其性質(液體或固體)、保存方法和包裝方法(散裝、袋裝或超袋裝、捆裝、盒裝或瓶裝)而有所不同; 並且必須規劃相應的場所以適應處理和保存的條件(交通通道、進入的便利性、適合產品的溫度和濕度、冷藏設施)。 商品可能在缺氧環境中存放或在儲存期間或在裝運前進行熏蒸。

萃取

要從水果、穀物或液體中提取特定食品,可使用以下任何方法:壓碎、搗碎或研磨、加熱提取(直接或間接)、溶劑提取、乾燥和過濾。

壓碎、搗碎和研磨通常是準備操作——例如,可可豆的壓碎和甜菜的切片。 在其他情況下,它可能是實際的提取過程,如麵粉加工。

加熱可以直接用作提取製備的一種方法,如烘焙(例如,可可、咖啡和菊苣); 在製造業中,它通常以蒸汽的形式直接或間接使用(例如,在製糖工業中從甜菜薄片中提取食用油或提取甜汁)。

通過將壓碎的水果與隨後通過過濾和再加熱消除的溶劑混合混合,可以同樣很好地提取油。 液體產品的分離通過離心(糖廠中的渦輪機)或通過啤酒廠和油脂生產中的壓濾機過濾進行。

生產流程

加工食品的操作非常多樣,只有在對每個行業進行單獨研究後才能描述,但使用了以下一般程序:發酵、蒸煮、脫水和蒸餾。

通常通過向預先製備的產品中添加微生物來獲得發酵,在麵包店、啤酒廠、葡萄酒和烈酒行業以及奶酪產品行業中得到實踐。 (另見章節 飲料行業.)

許多製造過程都需要烹飪:肉類、魚類、蔬菜和水果的罐頭和保鮮; 即食肉類加工廠(例如雞塊); 在麵包店、餅乾製作、啤酒廠; 等等。 在其他情況下,烹飪在真空密封容器中進行,並產生濃縮的產品(例如,糖精煉和番茄醬生產)。

除了通過太陽曬乾產品外,與許多熱帶水果一樣,脫水可以在熱空氣中(固定式乾燥機或乾燥隧道)、通過接觸(在蒸汽加熱的干燥滾筒上,例如速溶咖啡行業)進行和茶葉行業)、真空乾燥(通常與過濾相結合)和凍乾(冷凍乾燥),其中產品首先被冷凍成固體,然後在加熱室中通過真空乾燥。

蒸餾用於製作烈酒。 經過處理以分離穀物或水果的發酵液在蒸餾器中蒸發; 然後將冷凝的蒸汽收集為液態乙醇。

保存過程

重要的是要防止食品變質,對於產品質量和更嚴重的污染風險或對消費者健康的威脅同樣重要。

食品保鮮有六種基本方法:

  1. 輻射滅菌
  2. 抗生素滅菌
  3. 化學作用
  4. 脫水
  5. 冷藏。

 

簡而言之,前三種方法會破壞微生物的生命; 後者僅僅抑制增長。 魚和肉、水果或蔬菜等原料採用上述方法之一新鮮保存,或將不同食物混合加工成產品或菜餚,然後保存。 此類產品包括湯、肉類菜餚和布丁。

食物保存可以追溯到上一個冰河時代,大約公元前 15,000 年,當時克羅馬努人首次發現了一種通過熏制食物來保存食物的方法。 這方面的證據在於法國多爾多涅省 Les Eyzies 的洞穴,那裡的雕刻、版畫和繪畫很好地描繪了這種生活方式。 從那時到現在,雖然已經使用了許多方法並且仍在使用,但加熱仍然是食品保存的主要基石之一。

高溫過程可以消滅細菌,具體取決於烹飪溫度和持續時間。 滅菌(主要用於罐頭廠)涉及將已經罐裝的產品置於蒸汽作用下,通常在密閉容器中,如高壓滅菌器或連續蒸煮器。 巴氏殺菌——該術語專門用於果汁、啤酒、牛奶或奶油等液體——在較低溫度下進行,時間較短。 煙熏主要以魚、火腿和培根為原料,確保脫水並賦予獨特的風味。

在一些國家,電離輻射滅菌大量用於香料,以減少浪費和變質。 使用低得多劑量的“輻射巴氏滅菌法”可以大大延長許多食品的冷藏保質期。 然而,用輻射對罐頭食品進行滅菌需要如此高的劑量,以致產生不可接受的味道和氣味。

電離輻射在食品工業中還有另外兩個廣為人知的用途——篩查食品包裝中的異物和監測以檢測填充不足。

微波殺菌是目前在食品工業中使用的另一種電磁輻射。 它用於在進一步加工前快速解凍原始冷凍原料,以及在 2 至 3 分鐘內加熱冷凍熟食。 這種方法水分損失低,可保持食品的外觀和風味。

乾燥是一種常見的保存過程。 曬乾是最古老、使用最廣泛的食品保鮮方法。 今天,食品可以在空氣、過熱蒸汽、真空、惰性氣體和直接加熱的條件下進行乾燥。 存在許多類型的干燥機,特定類型取決於材料的性質、成品的所需形式等。 脫水是將熱量傳遞到食物中的水分並蒸發的過程。 然後除去水蒸氣。

低溫過程包括在冷庫中儲存(溫度由產品的性質決定)、冷凍和深度冷凍,通過各種緩慢或快速冷凍的方法使食品保持自然新鮮狀態。

對於冷凍乾燥,待乾燥的材料被冷凍並放置在密封室中。 腔室壓力降低並保持在低於 1 mm Hg 的值。 對材料施加熱量,表面冰升溫,由此產生的水蒸氣被真空系統抽走。 隨著冰邊界後退到物質中,冰昇華 現場 水通過材料的孔隙結構滲透到表面。

中度水分食品是指含有相對大量水分(5% 至 30%)但不支持微生物生長的食品。 這項技術很困難,是太空旅行的衍生產品。 開架穩定性是通過適當控制酸度、氧化還原電位、保濕劑和防腐劑來實現的。 迄今為止,大多數發展都發生在寵物食品方面。

無論採用何種保鮮方法,都必須先準備要保鮮的食物。 肉類保鮮涉及屠宰部門; 魚需要清洗和去內臟、切片、醃製等。 在保存水果和蔬菜之前,必須先將它們清洗、清潔、漂白,或許還要進行分級、去皮、去蒂、去殼和去核。 許多配料必須切碎、切片、切碎或壓制。

包裝

食品的包裝方法有很多種,有罐裝、無菌包裝和冷凍包裝等。

罐頭製造

傳統的罐頭製作方法是根據法國阿佩爾的原創作品,1810 年法國政府為此授予他 12,000 法郎的獎金。 他用玻璃容器保存食物。 1812 年,唐金和霍爾在英國達特福德建立了第一家使用罐裝鐵容器的罐頭廠。

今天,世界每年在罐頭行業使用數百萬噸馬口鐵,大量的醃製食品被裝入玻璃罐中。 罐裝過程包括將乾淨的、生的或部分煮熟但未經有意消毒的食物裝入罐中,並用蓋子密封。 然後通常通過加壓蒸汽將罐加熱到一定溫度一段時間,以使熱量滲透到罐的中心,從而破壞微生物的生命。 然後將罐子在空氣或氯化水中冷卻,然後貼上標籤並包裝。

這些年來,處理髮生了變化。 連續滅菌器對罐頭造成的衝擊損壞較小,並允許在封閉的氣氛中冷卻和乾燥。 食品也可以在可蒸煮袋中進行熱保存。 這些袋子的橫截面積很小,由鋁和可熱封塑料的層壓板製成。 該過程與傳統罐裝相同,但聲稱產品具有更好的口感,因為可以減少滅菌時間。 非常小心地控制蒸煮過程對於避免熱封損壞以及隨後的細菌腐敗至關重要。

無菌包裝

食品的無菌包裝最近有了發展。 這個過程與傳統的罐裝根本不同。 在無菌方法中,食品容器和密封件分別進行滅菌,灌裝和封口在無菌環境中完成。 產品質量是最佳的,因為食品的熱處理可以精確控制並且與容器的尺寸或材料無關。 令人擔憂的是員工接觸消毒劑的情況。 該方法很可能會得到更廣泛的應用,因為總的來說它應該會節省能源。 迄今為止,大多數進展都是通過所謂的 HTST 工藝對液體和果泥進行滅菌,在該工藝中,產品被加熱到高溫幾秒鐘。 隨後將開發顆粒食品。 如果更換堅硬的金屬容器,食品工廠的一個可能好處是可以降低噪音。 此類容器還可能因鉛和錫污染醃製食品而引起問題。 由塗漆馬口鐵製成的新型兩件式容器和採用焊接而不是焊接側縫的三件式容器最大限度地減少了這些問題。

冷凍包裝

冷凍食品行業採用各種方法在低於冰點的溫度下深度冷凍新鮮食品,從而在含水組織中形成冰晶。 食物可以是生的或半熟的冷凍(例如,動物屍體或肉類菜餚、魚或魚製品、蔬菜、水果、家禽、雞蛋、現成的飯菜、麵包和蛋糕)。 冷凍易腐產品可以長途運輸和儲存,以便在需求出現時進行加工和/或銷售,並且可以隨時提供季節性產品。

冷凍食品必須處於最佳狀態,並在嚴格的衛生控制下製備。 包裝材料應防蒸汽和防氣味,並耐低溫。 產品的質量取決於冷凍速度:如果太慢,食物的結構可能會被大冰晶破壞,酶和微生物特性也會被破壞。 可以快速冷凍蝦和豌豆等小物件,從而提高質量。

冷凍的各種方法包括:空氣冷凍、急速冷凍、流化床冷凍、流體冷凍、接觸冷凍、液體冷凍和脫水冷凍。

最簡單的空氣冷凍形式是將食物放在冷藏庫貨架上的托盤中,溫度約為 –30 ºC,時間從幾小時到 3 天不等,具體取決於大小。 急速冷凍是一種更複雜的技術,它使用快速循環的冷空氣流,有時結合冷螺旋,通過輻射帶走熱量。 溫度範圍在 –40 和 –50 ºC 之間,最大風速為 5 m/s。 速凍可以在隧道式冷凍機中進行,隧道式冷凍機通常配備有傳送帶,可以將食物運送到冷藏室。 當冰櫃與冷庫相鄰時,隧道通常用氣幕而不是門關閉。

流化床冷凍用於切碎或切片的蔬菜、豌豆等,它們被放置在有孔的傳送帶上,氣流通過該傳送帶吹過。 每件物品都塗有冰,從而保持其形狀和獨立性。 冷凍蔬菜可以儲存在大容器中,需要時以小單位重新包裝。 在流體冷凍(已知最古老的方法之一)中,將食物(通常是魚)浸入濃鹽水中。 鹽可能會滲透到未包裝的商品甚至包裝紙中,影響風味並加速酸敗。 這種方法的使用已經減少,但隨著更有效的塑料包裝材料的開發,現在又重新流行起來。 家禽是通過液體和空氣冷凍方法的組合來冷凍的。 每隻用聚乙烯或類似材料包裝的鳥,首先被噴灑或浸入液體中以凍結其外層; 內部隨後在速凍機中冷凍。

接觸冷凍是用紙箱包裝食品的常用方法,紙箱放置在中空的架子之間,冷卻液通過這些架子循環; 通常通過液壓將貨架壓平在紙箱上。

在液凍中,產品被放置在傳送帶上,傳送帶通過液氮罐(或偶爾液態二氧化碳)或通過噴射液氮的隧道。 冷凍發生在低至 –196 ºC 的溫度下,並非所有類型的產品或包裝都能承受這種寒冷。 脫水冷凍在冷凍前去除部分水分,用於某些蔬菜和水果。 實現了重量的顯著減輕,包括更低的運輸、存儲和包裝成本。

冷藏期間,產品必須保持在–25至–30 ºC的溫度,並且必須保持良好的空氣流通。 冷凍貨物的運輸必須使用冷藏車、卡車、輪船等,並且在裝卸過程中,貨物必須盡可能少地暴露在高溫下。 通常,生產冷凍食品的公司也會準備原材料,但有時這種處理是在單獨的企業中進行的。 在牛肉和家禽業務中,二氧化碳通常用於在運輸過程中冷卻和保存產品。

危害及其預防

傷害隱患

食品行業最常見的傷害原因是手動工具,尤其是刀具; 機械操作; 與移動或靜止物體的碰撞; 跌倒或滑倒; 和燒傷。

通過設計和維護、充足的工作區域、為工作選擇合適的刀具、提供堅固的防護手套和圍裙以及對工人進行有關刃磨和使用刀具的正確培訓,可以最大限度地減少肉類和魚類加工過程中刀具造成的傷害刀。 機械切割裝置也會造成危險,良好的維護和對工人的充分培訓對於防止受傷至關重要(見圖 1)。

圖 1. 在沒有足夠的機器防護和電氣預防措施的帶鋸上雕刻冷凍鯨魚肉,日本,1989 年

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L·曼德森

雖然涉及傳動機械的事故相對較少,但很可能很嚴重。 每個行業都必須單獨研究與機器和處理系統相關的風險。 處理問題可以通過仔細檢查每個特定過程的受傷歷史和使用適當的個人保護措施來解決,例如腳和腿保護、手和手臂保護以及眼睛和麵部保護。 安全的機械防護可以防止機械風險。 機械搬運設備,尤其是輸送機,被廣泛使用,應特別注意此類設備上的運行壓區。 除進料口和出料口外,灌裝機和封口機應完全封閉。 傳送帶和滾筒以及滑輪和傳動裝置的入口應得到安全保護。 例如,為了防止罐頭切割,需要有效的措施來清理尖銳的錫或碎玻璃。 通過嚴格的上鎖/掛牌程序,可以避免在清潔或維護過程中因傳動機械意外啟動而造成的嚴重傷害。

墜落事故最常見的原因是:

  • 地板的狀態. 當地板不平整、潮濕或因表麵類型而變得濕滑時,可能會發生事故; 按產品; 脂肪、油性或塵土飛揚的廢物; 或者,在寒冷的房間裡,潮濕的空氣在地板上凝結。 防滑地板有助於防止滑倒。 找到合適的表面和清潔方案,以及良好的內務管理和合適的鞋類,將有助於防止多次跌倒。 裝有水的機器周圍的路緣可以防止水流到地板上。 應提供良好的排水系統以迅速清除任何積聚的液體或發生的溢出物。
  • 未覆蓋的坑或排水溝. 維護覆蓋物或對危險進行路障是必要的。
  • 高空作業. 提供進入設備和存儲區域的安全通道、可靠的梯子和防墜落裝置(包括安全帶和救生索)可以防止許多危險。
  • 蒸汽或灰塵. 產生蒸汽或粉塵的操作不僅會使地板濕滑,而且會影響良好的能見度。
  • 照明不足或不一致. 照明需要足夠亮,以便員工能夠觀察到該過程。 當倉庫與生產區域相比顯得較暗,並且人們的眼睛在從一種光照水平移動到另一種光照水平時不適應時,就會出現照明不足的感覺。

 

熱酒和烹飪設備造成的燒傷和燙傷很常見; 設備清潔中使用的蒸汽和熱水也會造成類似的傷害。 由於缺乏定期檢查、員工培訓不足、程序不良或維護不善,鍋爐或高壓滅菌器爆炸可能會發生更嚴重的事故。 所有蒸汽設備都需要定期仔細維護,以防止大爆炸或小洩漏。

電氣安裝,尤其是在潮濕或潮濕的地方,需要正確接地和良好維護,以控制常見的觸電危險。 除了正確接地外,受接地故障斷路器 (GFI) 保護的插座還可有效防止觸電。 危險環境的正確電氣分類至關重要。 通常,調味劑、提取物和多塵易燃粉末,如穀物粉塵、玉米澱粉或糖(被認為是食品而不是危險化學品)可能需要分類電氣設備,以消除過程干擾或偏移期間的點火。 如果在穀物升降機和磨坊中的爆炸性/可燃有機粉塵周圍進行焊接,也可能會發生火災。 如果未正確安裝、操作或維護,燃氣或燃油烤箱或烹飪過程也可能發生爆炸; 配備必要的安全裝置; 或者未遵循適當的安全程序(尤其是在明火操作中)。

嚴格的產品衛生控制在食品加工的所有階段都至關重要,包括在屠宰場。 個人和工業衛生習慣對於防止產品感染或污染最為重要。 場所和設備的設計應通過良好、位置方便和衛生的洗滌設施、必要時的淋浴盆、提供和清洗合適的防護服以及酌情提供隔離霜和乳液來鼓勵個人衛生。

嚴格的設備衛生對於食品加工的各個階段也至關重要。 在大多數設施的正常運行期間,安全標準可有效控制設備危害。 在衛生循環期間,必須打開設備,拆除防護裝置並禁用聯鎖系統。 令人沮喪的是,設備是為運行而設計的,但清理工作往往是事後才想到的。 在這個過程的這一部分發生了不成比例的最嚴重的傷害。 受傷通常是由於暴露於運行中的咬合點、熱水、化學品和酸或鹼飛濺,或清潔移動設備造成的。 輸送熱水的危險高壓軟管也會造成危險。 缺乏特定於設備的程序、缺乏培訓以及被迫從事清潔工作的典型新員工的經驗水平低都會加劇問題。 當要清潔的設備位於不易接近的區域時,危險會增加。 有效的上鎖/掛牌程序必不可少。 目前幫助控制問題的最佳做法是設計就地清潔設施。 一些設備設計為使用高壓噴球和自擦洗系統進行自清潔,但往往需要人工來解決問題點。 例如,在肉類和家禽行業,所有清潔工作都是人工進行的。

健康危害

由動物或用於製造的動物排泄物傳播的感染和傳染病或寄生蟲病是食品行業常見的職業問題。 這些人畜共患病包括炭疽病、布魯氏菌病、鉤端螺旋體病、兔熱病、牛結核病、鼻疽、丹毒、Q熱、口蹄疫、狂犬病等。 一些食品處理人員可能會感染多種皮膚病,包括炭疽病、放線菌病和丹毒。 某些乾果感染了蟎蟲; 這可能會影響分揀操作中的工人。

除了針對傳染病的特定預防性疫苗接種外,適當的手套、良好的個人衛生和實現這一點的衛生設施(這是任何食品工業作為產品保護的先決條件)是最有價值的預防措施。 良好的洗滌設施(包括淋浴)和適當的防護服是必不可少的。 有效的醫療護理,尤其是輕傷的治療,是同樣重要的要求。

由有機產品、動物或植物引起的接觸性皮炎和皮膚或呼吸系統過敏也很常見。 原發性皮炎可由刺激物引起,例如清潔中使用的酸、鹼、清潔劑和水; 水果採摘和包裝的摩擦; 以及食品製造中大量使用的糖的處理。 處理許多水果和蔬菜會導致二次致敏。 穀物或麵粉中的有機粉塵也會引起呼吸系統疾病(例如“麵包師哮喘”),因此必須加以控制。 食品行業常常認為他們使用的配料僅僅是配料,而不是當員工接觸到工業強度或工業數量的“正常”家用廚房配料時會對健康產生影響的化學物質。

累積性創傷障礙

許多肉類、家禽、魚類和食品加工廠都涉及高度重複和高強度的工作。 產品的本質是,在檢查易碎產品或將易碎產品裝入包裝時,或者在購買或安裝大批量設備之前放大產品期間,通常需要人工來操作產品。 此外,處理用於運輸的箱子會導致背部受傷。 需要注意的三件事是涉及極端姿勢、高強度或高重複性的任務。 多個因素的組合使問題更加嚴重。 及早發現和治療受影響的工人是可取的。 設備的人體工程學重新設計和本章特定文章中討論的其他變化將減少這些危險的發生率。

冷凍、冷藏中使用的無水氨、氯甲烷等鹵代脂肪烴等製冷劑存在中毒和化學灼傷的風險。 除了正常的消防計劃外,應急計劃也很重要。 對工人進行疏散程序培訓也是必要的。 從設施的某些區域撤離時可能需要逃生型呼吸保護裝置。 對於某些化學品,建築物中的傳感器用於通過中央警報系統向所有員工提供預警,以發出需要疏散的信號。 必須認真對待工人對氨濃度升高的反應,受影響的工人必須疏散和治療。 氨氣洩漏需要密切關注和持續監測。 如果在達到危險水平之前水平開始上升,則可能需要疏散。 應選擇一個中央集合點,以便那些被疏散的人不會處於製冷劑洩漏的下風處。 將需要化學防護服來積極接近系統洩漏以控制釋放。 無水氨和較少使用的製冷劑,如丙烷、丁烷、乙烷和乙烯,也具有易燃易爆性。 管道洩漏通常是由於維護不當造成的,可以通過充分注意加以預防。 應採取適當的防爆和消防措施。

必須嚴格控制殺蟲劑、熏蒸劑和其他有害物質,並且只能按照製造商的指導使用。 只有在進行生物監測以確保控制接觸時,才應使用有機磷農藥。

食品罐側縫的傳統錫/鉛焊接以及對食品中鉛含量問題的認識導致了對製罐單位環境鉛含量和工人血鉛含量的研究。 有證據表明兩者都升高了,但無論是環境閾限值 (TLV) 還是目前可接受的血鉛水平都沒有被發現超過。 因此,結果與“低風險”鉛工藝一致。

用於冷卻待運冷藏產品的二氧化碳也必須受到嚴格控制。 必須在乾冰箱上方提供足夠的通風,以防止氣體造成不良影響。

暴露於寒冷的範圍從冬季或在用“靜止空氣”冷卻的加工和儲藏室中處理和儲存原材料,到冰淇淋和冷凍食品行業中的原材料鼓風製冷中的極端寒冷。 如果沒有提供足夠的防護服,冷庫工作人員可能會因暴露在寒冷中而損害健康。 對於在非常寒冷的環境中從事久坐工作的員工來說,暴露在寒冷中是最重要的。 應使用屏障來防止站在用於循環空氣的風扇附近的工人吹來的冷風。 建議將工作輪換到更活躍或更溫暖的地方。 在大型隧道冷凍廠中,工人即使穿著極地服裝,留在快速移動的氣流中也可能是致命的。 尤其重要的是,禁止進入正在運行的隧道式冷凍機,並製定有效的聯鎖裝置或使用密閉空間進入協議,以確保冷凍機在工作人員仍在冷凍機內時無法啟動。 溫暖的午餐室和提供熱飲將減輕冷工作的影響。

在烹飪和消毒過程中,高溫通常與高濕度相結合,會產生同樣難以忍受的物理環境,其中熱射病和熱衰竭是一個問題。 這些條件尤其存在於需要蒸發溶液的加工過程中,例如番茄醬生產,通常在炎熱條件已經普遍存在的國家。 它在屠宰場的屠宰場也很普遍。 有效的通風系統是必不可少的,特別注意冷凝問題。 某些區域可能需要空調。

在大多數現代工廠中,尤其是罐頭工廠,一個嚴重的健康危害是暴露在噪音中。 在有限的空間內放置額外的高速機器會繼續提高噪音水平,儘管已盡最大努力將它們保持在 85 dBA 以下。 以高達每分鐘 1,000 個的速度製造、輸送和灌裝罐頭會導致操作員暴露在頻率範圍為 100 至 500 Hz 的高達 4,000 dBA 的噪音水平下,如果不受控制,劑量相當於約 96 dBA在許多情況下,會在整個工作生命週期內導致噪聲性耳聾。 某些工程技術可以降低一些噪音; 其中包括吸音支架、磁力升降機、尼龍塗層電纜和罐頭輸送系統中的速度匹配。 然而,該行業的一些根本性變化,例如塑料容器的使用,是未來產生合理無噪音環境的唯一希望。 目前,應制定以聽力檢查、聽力保護設備和教育為基礎的聽力保護計劃。 應提供噪音避難所和個人耳朵保護裝置。

在使用電離輻射的情況下,適用於此類工作的全部預防措施(例如,輻射防護、危害監測、健康檢查和定期體檢)是必要的。

對工人進行醫療監督是可取的; 許多食品工廠都很小,加入團體醫療服務可能是確保這一點的最有效方式。

讓整個組織(包括生產經營者)有效參與工廠計劃制定的健康和安全委員會是安全運營的關鍵。 食品行業往往不被認為是特別危險的,因此會產生自滿情緒。 通常使用的材料是人們熟悉的材料,因此人們可能不了解在使用工業強度或數量時可能出現的危險。 了解制定安全規則和程序以保護他們的健康和安全而不僅僅是滿足政府要求的工廠員工是製定質量安全計劃的關鍵。 管理層必須制定實踐和政策,讓員工培養這些信念。

 

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星期二,29 March 2011 18:58

健康影響和疾病模式

在食品加工中發現的健康影響與在其他製造過程中發現的相似。 呼吸系統疾病、皮膚病和接觸性過敏、聽力障礙和肌肉骨骼疾病是食品和飲料行業最常見的職業健康問題(Tomoda 1993 年;BLS 1991 年;Caisse nationale d'assurance maladie des travailleurs salariés 1990 年)。 極端溫度也是一個問題。 表 1 顯示了選定國家中該行業三種最常見職業病的排名。

表 1. 選定國家食品和飲料行業最常見的職業病

國家

每年

職業病

     
   

最常見的

第二常見

第三常見

其他

奧地利

1989

支氣管炎、哮喘

聽覺受損

皮膚病

由動物傳播的感染

比利時(食品)

1988

吸入物質引起的疾病

物理因素誘發的疾病

皮膚病

來自動物的感染或寄生蟲

比利時(飲料)

1988

物理因素誘發的疾病

化學藥劑誘發的疾病

吸入物質引起的疾病

-

哥倫比亞

1989

聽覺受損

呼吸系統疾病(哮喘)

肌肉骨骼疾病

皮膚病

捷克斯洛伐克

1988

呼吸系統疾病

肌肉骨骼疾病

消化系統疾病

循環障礙、皮膚病

丹麥

1988

肢體協調障礙

皮膚病

聽覺受損

感染、過敏

法國

1988

哮喘和其他呼吸系統疾病

身體各個部位的拉傷(膝蓋、肘部)

敗血症(血液中毒)和其他感染

聽覺受損

波蘭

1989

呼吸系統疾病

皮膚病

感染

聽覺受損

瑞典

1989

肌肉骨骼疾病

過敏(接觸化學試劑)

聽覺受損

感染

美國

1989

與反复創傷相關的疾病

皮膚病

物理因素引起的疾病

與有毒物質相關的呼吸系統疾病

資料來源:Tomoda 1993。

呼吸系統

呼吸系統問題在很大程度上可以歸類為鼻炎,它會影響鼻道; 主要氣道的支氣管收縮; 和肺炎,包括對肺部精細結構的損害。 接觸來自各種食品和化學品的空氣中的粉塵可能會導致肺氣腫和哮喘。 芬蘭的一項研究發現慢性鼻炎在屠宰場和預煮食品工人 (30%)、磨坊和麵包店工人 (26%) 以及食品加工工人 (23%) 中很常見。 此外,食品加工工人 (14%) 和屠宰場/預煮食品工人 (11%) 患有慢性咳嗽。 病原體是麵包店工人的麵粉灰塵,而溫度變化和各種灰塵(香料)被認為會導致其他部門的疾病。

前南斯拉夫的兩項研究發現,慢性呼吸道症狀的患病率遠高於對照組。 在一項針對香料工人的研究中,最常見的主訴 (57.6%) 是呼吸困難或呼吸困難,其次是鼻粘膜炎 (37.0%)、鼻竇炎 (27.2%)、慢性咳嗽 (22.8%) 以及慢性痰和支氣管炎 (19.6%) . 一項對動物食品加工工人的研究發現,除了動物食品加工成分外,接觸的還包括香菜粉、大蒜粉、肉桂粉、紅辣椒粉和其他香料粉塵。 研究表明,非吸煙者慢性痰多和胸悶的患病率明顯更高。 吸煙者慢性咳嗽的患病率明顯更高; 還觀察到慢性痰,慢性支氣管炎和胸悶。 暴露組與工作日相關的急性呼吸道症狀頻率較高,吸煙者的呼吸換氣能力明顯低於預期。 因此,該研究得出結論,接觸動物食品粉塵與呼吸系統疾病的發展之間存在關聯。

英國的工傷賠償承認因處理酶、動物、穀物和麵粉而導致的職業性哮喘。 暴露於樹皮中的肉桂醛和二氧化硫(一種漂白劑和熏蒸劑)導致斯里蘭卡的肉桂工人患哮喘病的機率很高。 剝樹皮的工人接觸的灰塵很少,但當地採購商商店的工人暴露在高濃度的灰塵和二氧化硫中。 一項研究發現,35 名肉桂工人中有 40 人抱怨慢性咳嗽 (37.5%) 或患有哮喘 (22.5%)。 其他異常包括體重減輕 (65%)、皮膚刺激 (50%)、脫髮 (37.5%)、眼睛刺激 (22.5%) 和皮疹 (12.5%)。 對於在類似高濃度植物來源空氣粉塵下工作的工人,肉桂工人的哮喘最高(22.5%,相比之下,茶葉工人為 6.4%,木棉工人為 2.5%)。 據信吸煙與咳嗽沒有直接關係,因為類似的症狀出現在每天吸 8 支香煙的 5 名不吸煙女性和 7 名男性身上。 肉桂粉塵刺激呼吸道粘膜引起咳嗽。

其他研究檢查了呼吸系統疾病與源自食品(如雞蛋蛋白和海鮮產品)的過敏原和抗原之間的關係。 雖然沒有特定的工作場所粉塵與接觸工人的各種急性和慢性呼吸系統疾病有關,但研究結果表明這些疾病與工作環境之間存在密切關聯。

長期以來,微生物學一直是食品生產的一部分。 一般而言,食品和飲料行業中使用的大多數微生物被認為是無害的。 葡萄酒、奶酪、酸奶和酸麵團都使用微生物過程來生產可用產品。 蛋白質和酶的生產越來越多地使用生物技術。 某些種類的曲霉菌和芽孢桿菌會產生澱粉酶,將澱粉轉化為糖。 酵母將澱粉轉化為丙酮。 木黴屬青黴 產生分解纖維素的纖維素酶。 因此,真菌和放線菌的孢子廣泛存在於食品加工中。 曲霉青黴 經常出現在麵包店的空氣中。 青黴 也存在於乳製品和肉類加工廠中; 在奶酪和香腸的成熟過程中,表面會大量生長。 銷售前的清潔步驟會將它們散佈到空氣中,工人可能會患上過敏性肺泡炎。 職業性哮喘病例與這些生物中的許多有關,而有些則被懷疑會引起感染或攜帶黴菌毒素。 胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和蛋白酶與超敏反應和呼吸系統疾病有關,尤其是在實驗室工作人員中。

除了源自食品和微生物製劑的空氣懸浮微粒外,吸入用作試劑、製冷劑、熏蒸劑和消毒劑的有害化學物質也可能導致呼吸系統疾病和其他疾病。 這些物質以固態、液態或氣態形式存在。 暴露在公認的限度或以上通常會導致皮膚或眼睛刺激和呼吸系統疾病。 頭痛、流涎、喉嚨灼痛、出汗、噁心和嘔吐是過度接觸造成的中毒症狀。

氨是一種無色氣體製冷劑、清洗劑和食品熏蒸劑。 接觸氨會導致腐蝕性灼傷或皮膚起水泡。 過度和長時間接觸會產生支氣管炎和肺炎。

三氯乙烯、己烷、苯、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2) 和聚氯乙烯 (PVC) 常用於食品和飲料廠。 三氯乙烯和己烷用於提取橄欖油。

一氧化碳是一種無色無味的氣體,很難檢測。 暴露發生在通風不良的煙熏房或在糧倉、葡萄酒發酵地窖或儲存魚的地方工作時。 乾冰冷凍或冷藏,CO2-冷凍隧道和燃燒過程使工人暴露在一氧化碳中2. 過度暴露於 CO 和 CO 的中毒症狀2 包括頭痛、頭暈、嗜睡、噁心、嘔吐,在極端情況下甚至會死亡。 一氧化碳還會加重心臟和呼吸道症狀。 幾個政府設定的可接受的暴露限值允許 100 倍以上的 CO 暴露2 比 CO 觸發相同的響應。

PVC 用於包裝和食品包裝材料。 PVC 薄膜受熱時,熱降解產物會對眼睛、鼻子和喉嚨造成刺激。 工人們還報告有喘息、胸痛、呼吸困難、噁心、肌肉痛、發冷和發燒等症狀。

次氯酸鹽、酸(磷酸、硝酸和硫酸)、腐蝕劑和季銨化合物經常用於濕法清潔。 微生物實驗室使用汞化合物和甲醛(氣體和福爾馬林溶液)。 實驗室消毒使用酚醛樹脂、次氯酸鹽和戊二醛。 過度暴露和接觸會刺激和腐蝕眼睛、皮膚和肺部。 處理不當會釋放劇毒物質,如氯和硫氧化物。

美國國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 報告稱,工人在使用超氯化水清洗家禽時出現呼吸困難。 症狀包括頭痛、喉嚨痛、胸悶和呼吸困難。 氯胺是可疑物質。 當經過氨處理的水或經過胺處理的鍋爐水與衛生設施中使用的次氯酸鹽溶液接觸時,會形成氯胺。 城市已將氨水添加到水中以防止形成鹵代甲烷。 空氣採樣方法不適用於氯胺。 氯和氨水平不能作為暴露指標進行預測,因為測試發現它們的水平遠低於其限值。

熏蒸劑可防止食品原料在儲存和運輸過程中發生蟲害。 一些熏蒸劑包括無水氨、光毒素(磷化氫)和甲基溴。 該過程持續時間短,使呼吸保護成為具有成本效益的策略。 處理這些物品時,應遵守適當的呼吸保護措施,直到該區域的空氣測量值低於適用限值。

雇主應採取措施評估工作場所的有毒污染水平,並確保接觸水平不超過安全和健康法規規定的限值。 應經常測量污染水平,尤其是在加工方法或使用的化學品發生變化後。

將中毒或感染風險降至最低的工程控制有兩種方法。 首先,停止使用此類材料或替代危害較小的材料。 這可能涉及用液體或漿液代替粉末狀物質。 其次,通過降低空氣污染程度來控制暴露。 工作場所設計包括以下內容:過程的全部或部分封閉、合適的通風系統和限制訪問(以減少暴露人口)。 適當的通風系統有助於防止孢子或氣溶膠在整個工作場所擴散。 用真空清潔或濕法清潔代替設備的壓縮空氣吹掃對於在清潔過程中可能飄浮在空氣中的干燥材料至關重要。

行政控制包括工人輪換(以減少接觸時間)和下班/週末危險任務工作(以減少接觸人口)。 個人防護設備 (PPE) 是最不受歡迎的暴露控制方法,因為它的維護成本高、在發展中國家的可用性問題以及工人必須記住佩戴它的事實。

PPE 包括用於混合危險化學品的工人的防濺護目鏡、面罩和呼吸器。 必須對工人進行有關使用和限制以及設備安裝的培訓,以使設備充分發揮其作用。 根據工作性質和危險程度,佩戴不同類型的呼吸器(面罩)。 這些呼吸器的範圍從用於粉塵和霧氣的簡單半面罩,到各種面罩類型的化學空氣淨化,再到自給式呼吸器 (SCBA)。 正確選擇(基於危險、適合面部和維護)和培訓可確保呼吸器在減少暴露和呼吸系統疾病發生率方面的有效性。

美容

在食品和飲料行業發現的皮膚問題是皮膚病(皮炎)和接觸過敏(例如濕疹)。 由於衛生要求,工人們經常用肥皂洗手,並使用含有季銨溶液的洗手台。 手的這種持續潤濕會降低皮膚的脂質含量並導致皮炎。 皮炎是由於接觸化學品和食品添加劑而導致的皮膚炎症。 使用脂肪和油脂會堵塞皮膚毛孔並導致類似痤瘡的症狀。 這些主要刺激物佔所見所有職業性皮炎的 80%。

人們越來越擔心工人可能對發酵和提取產生的微生物蛋白質和肽高度敏感,這可能導致濕疹和其他過敏症。 過敏是一種任何類型的超敏反應,其強度高於正常情況下對環境中的抗原(非自身)的反應。 過敏性接觸性皮炎很少見於開始接觸後的第五天或第七天。 超敏性職業性皮炎也有報導與酶有關,例如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和蛋白酶。

氯化溶劑(參見上面的“呼吸系統”部分)刺激表皮細胞進行特殊的生長模式。 這種角蛋白刺激可能導致腫瘤形成。 在用於抗菌目的的肥皂中發現的其他氯化化合物可導致光敏性皮炎。

減少接觸病原體是皮炎和接觸性過敏的主要預防方法。 在儲存和清潔條件下儲存之前充分乾燥食品可以控制空氣傳播的孢子。 手套、口罩和製服等 PPE 可防止工人直接接觸,並最大限度地降低皮炎和其他過敏的風險。 乳膠手套材料會引起皮膚過敏反應,應避免使用。 在允許的情況下,正確使用隔離霜也可以最大限度地減少與皮膚刺激物的接觸。

動物源性傳染病和寄生蟲病是食品和飲料行業最特有的職業病。 由於直接接觸受感染的動物,這些疾病在肉類包裝和奶製品工人中最為常見。 農業工人和其他人也因與這些動物接觸而處於危險之中。 預防特別困難,因為動物可能不會表現出任何明顯的疾病跡象。 表 2 列出了報告的感染類型。

表 2. 食品和飲料行業報告的感染類型

感染

曝光

症狀

布魯氏菌病(布魯氏菌)

接觸受感染的牛、山羊和綿羊(北歐、中歐和北美)

持續和反復發燒、頭痛、虛弱、關節痛、盜汗和食慾不振; 還會引起關節炎、流感、乏力和脊柱炎的症狀

丹毒

與受感染的豬和魚接觸開放性傷口(捷克斯洛伐克)

局部發紅,刺激,燒灼感,感染區域疼痛。 它可以擴散到血液和淋巴結。

鉤端螺旋體病

直接接觸受感染的動物或其尿液

頭痛、肌肉酸痛、眼部感染、發燒、嘔吐和發冷; 在更嚴重的情況下,腎臟和肝臟受損,加上心血管和神經系統並發症

表皮真菌病

由動物皮膚上的寄生真菌引起

皮膚紅斑和水泡

皮膚癬菌病(癬)

通過接觸受感染動物的皮膚和毛髮而引起的真菌病

局部脫髮和頭皮上的小結痂

弓形蟲病

接觸受感染的綿羊、山羊、牛、豬和家禽

急性期:發燒、肌肉痛、喉嚨痛、頭痛、淋巴結腫大和脾臟腫大。 慢性感染導致大腦和肌肉細胞中出現囊腫。 胎兒傳播會導致死產和早產。 足月嬰兒可能有大腦和心臟缺陷,並可能死亡。

乳頭狀瘤病毒性肺癌

經常接觸活體動物或動物肉並接觸多環芳烴和亞硝酸鹽

在英格蘭、威爾士、丹麥和瑞典研究的屠夫和屠宰場工人的肺癌

 

防止傳染性和寄生性皮膚病感染和傳播的基本原則是個人衛生。 應提供乾淨的盥洗室、廁所和淋浴設施。 制服、個人防護裝備和手巾需要清洗,在某些情況下還需要經常消毒。 所有傷口都應消毒和包紮,無論多麼輕微,並用防護裝備覆蓋直至癒合。 保持工作場所清潔和健康同樣重要。 這包括在每個工作日後徹底清洗所有接觸動物肉的設備和表面,控制和消滅囓齒動物,以及禁止狗、貓和其他動物進入工作場所。

為動物接種疫苗和為工人接種疫苗是許多國家為預防傳染病和寄生蟲病而採取的措施。 使用抗菌/抗寄生蟲藥物及早發現和治療疾病對於遏制甚至根除它們至關重要。 一旦出現反复咳嗽、發燒、頭痛、喉嚨痛和腸道疾病等任何症狀,應立即對工人進行檢查。 在任何情況下,工人都應按既定頻率進行體檢,包括入職前/聘用後基線檢查。 在某些國家/地區,當檢查發現工人中存在與工作有關的感染時,必須通知當局。

噪音和聽力

持續和長時間暴露於高於公認閾值水平的噪聲會導致聽力受損。 這種障礙是一種無法治癒的疾病,會導致溝通障礙,如果工作需要集中註意力,就會帶來壓力。 結果,心理和生理表現會惡化。 高噪音暴露與異常血壓、心跳、呼吸頻率/體積、胃和腸道痙攣以及神經紊亂之間也存在關聯。 個體易感性、接觸持續時間和噪聲頻率加強度是決定接觸風險的因素。

安全和健康法規因國家/地區而異,但工人接觸噪音通常限制在連續 85 小時 90 至 8 分貝,然後是 16 小時低於 80 分貝的恢復時間。 耳部保護應在 85 dBA 時可用,並且對於已確認損失並在 8 dBA 或以上暴露 90 小時的工人來說是必需的。 建議每年對這些暴露人群進行聽力測試,並且在某些國家/地區要求這樣做。 應至少每 2 年使用美國國家標準協會 (ANSI) II 型聲表等儀表進行噪聲測量。 每當設備或過程變化可能增加環境噪音水平時,應重複讀數。

確保噪聲暴露水平沒有危險是噪聲控制的主要策略。 良好生產規範 (GMP) 規定控制設備及其暴露表面是可清潔的,不會滋生害蟲,並且必須獲得接觸食品或附屬於食品生產的必要批准。 採用的方法還取決於財政資源、設備、材料和訓練有素的工作人員的可用性。 降噪最重要的因素之一是工作場所的設計。 設備應設計為低噪音和低振動。 用較軟的材料(如橡膠)代替金屬部件可以降低噪音。

購買新設備或更換設備時,應選擇低噪音類型。 消音器應安裝在空氣閥和排氣管上。 應封閉產生噪音的機器和過程,以將暴露於高噪音水平的工人數量降至最低。 在允許的情況下,應安裝隔音隔板和吸音天花板。 這些隔板和天花板的拆除和清潔需要包含在維護成本中。 最佳解決方案通常是這些措施的組合,以適應每個工作場所的需要。

當工程控制不可行或無法將噪音降低到有害水平以下時,應使用 PPE 來保護耳朵。 保護設備的可用性和工人意識對於防止聽力損傷很重要。 一般來說,塞子和耳罩的選擇會導致更大的接受度和佩戴度。

肌肉骨骼系統

1988-89 年的數據中也報告了肌肉骨骼疾病(見表 1]). 1990 年代初期的數據表明,越來越多的工人報告職業性肌肉骨骼疾病。 工廠自動化和由機器或傳送帶調節步調的工作如今發生在食品行業的工人比以往任何時候都多。 自動化工廠中的任務往往是單調的,工人整天都在做同樣的動作。

芬蘭的一項研究發現,將近 40% 的調查參與者表示整天都在從事重複性工作。 在從事重複性工作的人中,60% 使用雙手,37% 使用身體的多個部位,3% 使用腳。 以下職業組的工人在其工作時間的三分之二或以上從事重複性工作:70%的清潔工; 67%的屠宰場、預煮食品和包裝工人; 56%的倉庫和運輸工人; 和 54% 的奶製品工人。

人體工程學壓力的產生是因為大多數食品來自天然來源並且不均勻。 肉類處理需要工人處理不同大小的屠體。 隨著 1960 年代分塊出售的家禽的引入,更多的家禽(從不到 40% 上升到 20%)被切成塊。 工人們必須使用鋒利的工具進行多次切割。 美國農業部 (USDA) 檢驗程序的變化現在允許平均生產線速度從每分鐘 56 只增加到 90 只。 包裝操作可能涉及重複的手和手腕動作,以將成品完好無損地放入托盤或包裝中。 對於新產品尤其如此,因為市場可能無法證明大批量運營是合理的。 特殊促銷,包括食譜和優惠券,可能需要將商品手動插入包裹中。 成分包裝和工作場所佈局可能需要超出職業衛生機構建議的行動限度。

重複性勞損 (RSI) 包括肌腱炎症(肌腱炎)和腱鞘炎症(腱鞘炎)。 這些在工作需要重複手部動作的工人中很普遍,比如肉類包裝工人。 反復將手腕彎曲與抓握、擠壓和扭轉運動結合起來的任務可能會導致腕管綜合症 (CTS)。 CTS 的特點是拇指和前三個食指有刺痛感,這是由腕關節發炎對腕部神經系統造成壓力引起的。 將 CTS 誤診為關節炎會導致手、肘和肩部永久性麻木和劇烈疼痛。

振動障礙也伴隨著機械化水平的提高。 食品工人也不例外,儘管問題可能沒有某些其他行業那麼嚴重。 使用帶鋸、攪拌機和切割機等機器的食品工人會受到振動。 寒冷的溫度也增加了手指振動障礙的可能性。 在上述芬蘭研究中,9% 的參與者暴露在相當高水平的振動中,而 XNUMX% 的參與者暴露在一定程度的振動中。

過度接觸振動會導致手腕、肘部和肩部的肌肉骨骼疾病等問題。 混亂的類型和程度取決於機器的類型、它的使用方式和所涉及的振盪水平。 高水平的暴露會導致骨骼上的突起生長或關節中骨骼的逐漸破壞,從而導致劇烈疼痛和/或活動受限。

為避免重複動作而輪換工人可以通過在團隊中分擔關鍵任務來降低風險。 通過任務輪換或兩人處理笨拙/沉重的配料袋進行團隊合作可以減輕單個工人在材料處理方面的壓力。 工具維護,尤其是磨刀,也起著重要作用。 一個由管理人員和生產人員組成的符合人體工程學的團隊可以在這些問題出現時最好地解決它們。

工程控制的重點是減少或消除肌肉骨骼問題的 3 個主要原因——力、位置和重複。 應對工作場所進行分析以確定所需的改變,包括工作站設計(有利於可調節性)、工作方法、任務自動化/機械輔助和符合人體工程學的手動工具。

應為使用刀具的工人提供足夠的培訓,以保持刀具鋒利,以盡量減少用力。 此外,工廠必須提供足夠的磨刀設施並避免切割冷凍肉。 培訓鼓勵工人了解肌肉骨骼疾病的原因和預防措施。 它強化了正確使用為任務指定的工具和機器的需要。 它還應鼓勵工人盡快報告醫療症狀。 通過限制職責和其他保守治療消除更具侵入性的醫療干預是治療這些疾病的有效方法。

熱和冷

食品工作區存在極端溫度。 人們必須在溫度為 –18 °C 或更低的冷凍室中工作。 冷凍服有助於使工人免受寒冷,但必須提供溫暖的休息室,可以使用溫暖的液體。 肉類加工廠的溫度必須保持在 7 至 10 °C。 這低於舒適區,工人可能需要穿額外的衣服。

烤箱和蒸汽炊具具有輻射熱和濕熱。 熱應激可能發生在季節變化和熱浪期間。 大量的液體和加鹽的食物可能會緩解症狀,直到工人能夠適應環境,通常是在 5 到 10 天之後。 由於高血壓或胃腸道不適的並發症,不推薦使用鹽片。

 

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星期二,29 March 2011 19:02

環境保護和公共衛生問題

概覽

食品工業直接依賴於自然環境來提供原材料,以生產供人類消費的無污染產品。 由於大量材料的廣泛加工,對環境的潛在影響是相當大的。 飲料行業也是如此。

與食品工業有關的環境問題更多地集中在有機污染物負荷上,而不是有毒物質的影響。 如果污染物負荷沒有得到充分預防或控制,它們將給社區污染控制基礎設施帶來壓力或對當地生態系統產生負面影響。 控制產品損失的生產技術具有提高產量和效率的雙重功能,同時減少潛在的浪費和污染問題。

雖然飲用水的供應至關重要,但食品加工業也需要大量的水用於各種非消耗用途,例如原材料的初始清潔、沖洗、熱燙、巴氏殺菌、加工設備的清潔和成品的冷卻。 水的使用是根據不同應用的質量標準來確定的,最高質量的使用通常需要單獨處理,以確保完全沒有氣味和味道,並確保統一的條件。

大量材料的加工在生產階段引入了潛在的巨大固體廢物問題。 在產品生命週期的消費後階段,包裝廢棄物已成為越來越受到關注的主題。 在食品工業的某些分支中,加工活動也與潛在的空氣排放和氣味控制問題有關。

儘管特定行業子部門之間存在很大差異,但污染預防和控制方法具有許多共同特徵。

水污染控制

食品加工業有未經處理的原始廢水,其可溶性有機物含量極高。 即使是小型季節性植物產生的廢物負荷也可能與 15,000 至 25,000 人口的廢物負荷相當,而大型植物的廢物負荷則接近 XNUMX 百萬人口的人口當量廢物負荷。 如果接收流出物的溪流或水道太小,有機廢物體積太大,有機廢物將在穩定過程中利用溶解氧,並通過將溶解氧值降低到低於環境所需的值來污染或降解水體。正常的水生生物。 在大多數情況下,食品加工廠產生的廢物可以進行生物處理。

廢水強度因工廠、具體工藝和原料產品特性而有很大差異。 從經濟的角度來看,處理高強度、低體積的廢物通常比處理大體積、稀釋的廢物成本低。 出於這個原因,具有高生物需氧量 (BOD) 的廢水,例如雞血或肉類,應遠離家禽和肉類加工廠的下水道,以減少污染負荷,並保留在容器中,以便在旁路中單獨處理產品或提煉廠。

應仔細考慮具有極端 pH(酸度)值的廢物流,因為它們對生物處理有影響。 酸性和鹼性廢物流的結合可能導致中和,並且在可能的情況下,與鄰近行業的合作可能非常有益。

食品加工廢物的液體部分通常在沉澱後進行篩選或分離,作為任何處理過程的初步步驟,以便這些廢物可以作為垃圾處理或與副產品回收計劃中的其他固體結合。

廢水的處理可以通過多種物理、化學和生物方法來完成。 由於二級工藝成本更高,因此最大限度地使用初級處理對於減少負荷至關重要。 初級處理包括沉降或普通沉澱、過濾(單、雙和多介質)、絮凝、浮選、離心離子交換、反滲透、碳吸收和化學沉澱等過程。 沉澱設施範圍從簡單的沉澱池到專為特定廢物流特徵設計的複雜澄清器。

在初級處理之後使用生物二級處理通常是達到廢水排放標準的必要條件。 由於大多數食品和飲料行業的廢水主要含有可生物降解的有機污染物,因此用作二級處理的生物工藝試圖通過在廢水流中混合更高濃度的有機體和氧氣來降低廢水流的 BOD,以提供快速氧化和穩定廢水流在它們排放回環境之前。

可以調整技術和技術組合來解決特定的廢物情況。 例如,對於乳品廢棄物,厭氧處理可去除大部分污染物負荷,好氧後處理可進一步將殘餘 BOD 和化學需氧量 (COD) 降至較低值,並以生物方式去除營養物質,這已被證明是可行的有效的。 甲烷(CH4)和CO2 厭氧處理產生的水可以被捕獲並用作化石燃料的替代品或作為發電來源(通常為 0.30 m3 每公斤去除 COD 產生的沼氣)。

其他廣泛使用的二次方法包括活性污泥法、好氧滴濾池、噴灌和使用各種池塘和潟湖。 氣味滋擾與深度不足的池塘有關。 厭氧過程產生的氣味可以通過使用可以氧化有害極性氣體的土壤過濾器來去除。

空氣污染控制

食品行業的空氣污染通常圍繞難聞的氣味而不是有毒氣體排放問題展開,但也有少數例外。 出於這個原因,例如,許多城市根據其健康法規對屠宰場的位置進行了規定。 隔離是減少社區對氣味投訴的一種明顯方法。 但是,這並不能消除氣味。 有時可能需要採取吸收器或洗滌器等氣味控制措施。

食品工業中的一個主要健康問題是製冷裝置中的氨氣洩漏。 氨是一種嚴重的眼睛和呼吸道刺激物,大量洩漏到環境中可能需要疏散當地居民。 洩漏控制計劃和應急程序是必要的。

使用溶劑的食品加工(例如,食用油加工)可能會將溶劑蒸汽排放到大氣中。 封閉系統和溶劑回收是最好的控制方法。 甘蔗精煉等行業使用硫酸和其他酸,可能會向大氣中釋放硫氧化物和其他污染物。 應使用洗滌器等控制措施。

固體廢物管理

固體廢物可能相當可觀。 例如,用於罐頭加工的番茄廢料可能佔加工產品總量的 15% 至 30%; 對於豌豆和玉米,浪費超過 75%。 通過分離固體廢物,可以降低廢水中可溶性有機物的濃度,並且更乾燥的固體廢物可以更容易地用於副產品或進料目的以及用作燃料。

以提供收入的方式利用過程副產品將降低廢物處理的總成本,並最終降低最終產品的成本。 固體廢物應作為植物和動物的食物來源進行評估。 人們越來越重視副產品或通過將廢棄有機材料轉化為無害腐殖質而生產的堆肥的市場開發。 表 1 提供了食品工業副產品的用途示例。

表 1. 食品工業副產品的用途示例

選項

包機成本結構範例

厭氧消化

混合細菌群消化產生甲烷和二氧化碳2
• 蘋果壓餅、杏纖維、桃/梨廢料、橙子

動物飼料

直接壓榨或烘乾後,作為飼料青貯或補充
• 種類繁多的水果和蔬菜加工廢料
• 加鹼穀物秸稈以提高消化率

堆肥

有機成分在受控有氧條件下分解的自然微生物過程
• 來自啤酒廠廢物的脫水污泥
• 種類繁多的水果和蔬菜廢料
• 明膠廢料

食用纖維

一種有機固體過濾水化利用方法
• 用於烘焙食品的蘋果/梨果渣纖維,
藥品
• 燕麥或其他種子殼

發酵

澱粉、糖和含酒精物質的混合物
• 用於生產的生物質(農業廢棄物、木材、垃圾)
乙醇
• 馬鈴薯廢料產生甲烷
• 從玉米澱粉中提取糖分以生產可生物降解塑料

焚化

燃燒生物質作為燃料
• 果核、樹葉、堅果、貝殼、用作燃料的樹枝或
熱電聯產

熱解

將堅果殼和果核轉化為木炭塊
• 桃核、杏核和橄欖核; 杏仁和核桃殼

土壤修正

對養分和有機質含量低的土壤施肥
• 桃子、梨、西紅柿

資料來源:改編自 Merlo 和 Rose 1992。

中水回用和污水減量

食品加工業對水的廣泛依賴促進了保護和再利用計劃的發展,特別是在缺水地區。 工藝用水的再利用可以顯著減少水的消耗和廢物負荷,並在許多不需要生物處理的低質量應用中進行再利用。 但是,必須避免有機固體厭氧發酵的任何可能性,以便腐蝕性、有氣味的分解產物不會影響設備、工作環境或產品質量。 細菌的生長可以通過消毒和改變 pH 值和溫度等環境因素來控制。

表 2 列出了典型的水回用率。 噴霧位置、水溫和壓力等因素是影響加工操作所需水量的關鍵因素。 例如,用作冷卻罐頭和空調的冷卻介質的水以後可能會用於蔬菜和其他產品的初步清洗。 同樣的水以後可能會被用來沖洗廢料,最後一部分可能會被用來冷卻發電廠裡的灰燼。

表 2. 不同行業子行業的典型水回用率

子行業

再利用率

甜菜糖

1.48

蔗糖

1.26

玉米和小麥碾磨

1.22

蒸餾

1.51

食品加工

1.19

急凍肉類

4.03

家禽加工

7.56

 

節水技術和廢物預防技術包括使用高壓噴霧進行清理、消除洗滌和浸泡槽的過度溢流、用機械輸送機代替水槽、在水管上使用自動截止閥、分離來自複合廢水流和罐頭冷卻水再循環的罐頭冷卻水。

通過改進加工方法可以減少加工廠的污染負荷。 例如,水果和蔬菜加工產生的大部分污染負荷來自去皮和漂燙工序。 通過從傳統的水或蒸汽漂白轉向熱氣漂白工藝,污染負荷可減少多達 99.9%。 同樣,與傳統的剝離工藝相比,幹鹼剝離可以將 BOD 降低 90% 以上。

節能

隨著食品工業的日益複雜,能源需求也隨之增加。 各種各樣的設備都需要能源,例如燃氣烤箱; 烘乾機; 蒸汽鍋爐; 電動機; 製冷裝置; 供暖、通風和空調系統。

隨著能源成本的上升,有一種趨勢是安裝熱回收設備以節約能源,並研究替代能源在各種食品加工情況下的可行性,如奶酪加工、食品脫水和水加熱。 節約能源、減少廢物和節約用水都是相輔相成的策略。

消費者健康問題

伴隨著全球城市化進程,消費者與食品生產部門日益分離,導致消費者失去了確保食品質量和安全的傳統手段,使消費者依賴於功能性和負責任的食品——加工業。 對食品加工的依賴性增加導致有可能從單一生產設施接觸到受病原體污染的食品。 為了保護免受這種威脅,已經建立了廣泛的監管結構,特別是在工業化國家,以保護公眾健康並規範添加劑和其他化學品的使用。 跨境法規和標準的協調正在成為確保世界各國之間食品自由流動的一個問題。


乳品行業廢水處理

乳製品行業由大量相對較小的工廠組成,供應牛奶、奶酪、乾酪、酸奶油、冰淇淋、乳清固體和乳糖等產品。

長期以來,乳製品行業一直是好氧生物廢水處理的支持者。 許多乳品廠在活性污泥、生物塔、序批式反應器和包裝處理系統方面投入巨資。 對節水和節能的興趣促使許多乳品廠減少用水量。 由於乳品廠通常存在高強度廢水流,這種趨勢導致設計和建造了許多厭氧廢水處理系統。


 

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內容

食品行業參考

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