使用总有机碳 TOC 分析确保香料生产商的产品质量

2020.12.17

调料和香料的存在是微妙的，但在我们日常生活中，是常见的东西。与任何其他生产商一样，生产这些调料和香料的公司也面临着很多挑战，他们在确保盈利的同时，还要把保持质量和一致性作为首要任务。

当生产设施设计用于开发和混合多种产品、同时又使用一套通用的工艺容器和设备时，这一问题尤为突出。把原材料投入含有痕量残留物(来自前一生产批次)的加工容器可能会导致：

 改变产品的品质

 危害产品的安全性

受影响的批次将被拒绝放行或召回，导致生产力和利润出现巨大损失。因此，在生产批次之间，有必要彻底清洁设备，以防发生交叉污染，否则将会影响产品的安全性和质量。

因此，确认设备清洁度至关重要。有些生产商在设备原位清洁(CIP)循环的最后阶段监测清洗水的 pH 值和电导率。尽管这种方法有助于发现存在的无机杂质，但有些污染物仍无法检出。这些生产商依赖于主观和近似性质的检测方法(如目视检查法或表面拭子法等)也很常见。

挑战

亚洲的烟草香料生产商通过手工拭子润湿表面、然后检测痕量的三磷酸腺苷(ATP，adenosine triphosphate)来执行该种清洁确认。ATP是能在所有活细胞中发现的一种化学物质，这种检测方法通常被用于检测细菌污染。但是，非活细胞也含有ATP，从而使得结果的可靠性和可重复性不并一致。

测得的 ATP 值并不能反映出设备中的残留物实际含量。在该设施中生产的调料化合物并不会促进细菌生长，因此，阴性 ATP 结果并不一定说明没有产品残留物。此外，评估拭子润湿的设备表面可能存在重新引入外部污染的风险。

为解决 ATP 检测方法存在的不足，生产商依赖于操作员使用其嗅觉感官来检查产品残留物。不幸的是，嗅觉敏感度是主观性的，而且检查结果无法定量，这使得生产商难以证实工艺的质量控制效果，尤其是在客户稽查过程中。

解决方案

为了找到清洁确认的监测解决方案，该生产商决定评估 TOC 分析结果。监测 TOC 能够快速而准确地检出调料和香料的残留物，因为这些产品是有机物，或具有有机组分。TOC 分析还能捕获在 CIP 循环完成以后可能留存的、痕量的、含碳氢化合物的清洁剂，因此可全面反映出清洁有效性。

该生产商选择将苏伊士(SUEZ)公司生产的 Sievers*M9 便携式 TOC 分析仪用于其评估(因为这是姐妹生产厂推荐的分析仪)。通过使用 UV 和强效氧化剂，Sievers M9 TOC 分析很容易将样品彻底氧化。该分析仪还集成有专业的膜电导检测技术，可以使分析仪始终在 2 分钟内产生准确读数，即使是在低至亚ppb 浓度的 TOC 水平上。

通过建议在 CIP 循环的最后清洗步骤中，从设备排水点采集样品，Sievers 帮助该工厂建立了 TOC 监测规程。通过比较这些测定结果与清洗水进水点的初始TOC 基线值，可很好地了解设备的清洁度。清洗水排水点的 TOC 值升高说明设备中存在残留的产品或清洁剂。此时，生产商可选择延长最终清洗步骤或重复 CIP循环，直至达到要求的设备清洁度为止。

结论

在使用 Sievers M9 TOC 分析仪进行的数据采集期以后，该生产商确定，清洗水进水口的 TOC 是稳定的，大约为1 ppm。如果 CIP 循环是有效的，则该值在清洗后将仍保存不变。如设备中存在任何产品残留，则 TOC 值将升高，在 4-5 ppm 之间，可确定存在污染。该结果表明，TOC 分析可提供：

 准确的产品残留检测结果——相比于传统的ATP 检测方法

 比嗅觉检查法更可靠

 可定量的数据

 更好地了解工艺过程

除了更好地进行产品质量保证和控制以外，生产商也有兴趣通过使用 TOC 数据来优化现有的 CIP 规程，因为这可能会帮助他们节省成本。例如，用于生产易清洁型产品的设备可能需要更短的清洗时间或较少的清洁剂。Sievers M9 便携式 TOC 分析仪的一大特点在于其可以用于旁线或在线监测。该功能特点可为生产商提供采集实时数据的灵活性，从而做出关键设备的放行决定。

Sievers M9 TOC 分析仪的易安装性也给该客户留下了深刻印象，尤其是其不需要外部压缩空气来运行。他们发现该设备维护简单，每年只需要校准一次。该工厂已正式使用 TOC 分析，作为其质量控制规程的一部分。

总之，采用 Sievers M9 分析仪执行 TOC 分析为该调料生产商提供了可靠、可定量和全面的方法，可用于确认设备清洁度，以确保产品质量。TOC 数据不仅可用于确认容器表面痕量产品残留物的去除，还可用于确认清洁剂的去除，并且优化 CIP 循环。

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