LED照明在食品和飲料行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化

　　美國食品和飲料廠LED照明規(guī)范、NSF認(rèn)證及產(chǎn)品設(shè)計建議LED是食品和飲料制造環(huán)境的一項重要技術(shù)，產(chǎn)品和設(shè)備必須遵守復(fù)雜的監(jiān)管制度，包括NSF認(rèn)證。

　　在美國，食品和飲料行業(yè)受到美國食品和藥物管理局(FDA)和美國農(nóng)業(yè)部(USDA)的嚴(yán)格監(jiān)管。 全球其他地區(qū)也有類似的監(jiān)管機構(gòu)。為了保持衛(wèi)生條件，用于食品和飲料生產(chǎn)和包裝的所有儀器和設(shè)備(包括照明產(chǎn)品)必須符合NSF International(NSF)制定的嚴(yán)格的制造標(biāo)準(zhǔn)。在本文中將簡要介紹NSF認(rèn)證，并解釋工業(yè)LED照明是否特別適合于這些應(yīng)用。

　　事實上，為了維護(hù)公共衛(wèi)生和工人的安全，食品和飲料設(shè)施須符合與其他行業(yè)一樣的一些最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。NSF最初在美國是以美國國家衛(wèi)生基金會(National Sanitation Foundation)成立的，自1990年以來以NSF International 在全球范圍內(nèi)運作。

　　像許多應(yīng)用一樣，食品和飲料企業(yè)逐漸采用固態(tài)照明(SSL)技術(shù)，以實現(xiàn)節(jié)能和更長的LED使用壽命。但是，今天的固態(tài)照明(SSL)產(chǎn)品為所有苛刻的法規(guī)要求提供了強大的環(huán)保解決方案，使LED成為NSF認(rèn)證照明的理想選擇(圖1)。

　　圖1 位于加利福尼亞州的綜合食品服務(wù)中心采用了NSF認(rèn)證的、由Revolution Lighting Technologies生產(chǎn)的LED食品和飲料照明設(shè)備

　　食品和飲料廠環(huán)境

　　食品和飲料廠所使用的照明設(shè)備與在普通的工業(yè)環(huán)境中類型相同，只是某些固定裝置必須在衛(wèi)生、有時是危險的條件下進(jìn)行。所需的照明產(chǎn)品種類和適用的標(biāo)準(zhǔn)取決于特定區(qū)域的環(huán)境;食品加工設(shè)施通常在一個屋檐下就包含各種環(huán)境。

　　工廠可能包括多個區(qū)域，比如加工、倉儲、分配，冷藏或干燥存儲、潔凈室、辦公室、走廊、大廳、洗手間等。每一個區(qū)域都有自己的一套照明要求。例如，食品加工區(qū)的照明通常必須要承受空氣中的油、煙霧、灰塵、污垢、蒸氣、水、污水和其他污染物，同時還承受高壓噴水器和苛刻的清潔溶劑的頻繁沖洗。

　　NSF根據(jù)區(qū)域條件和與直接接觸食品的程度確定了標(biāo)準(zhǔn)。涉及食品和飲料照明產(chǎn)品的NSF標(biāo)準(zhǔn)，稱為NSF/ANSI標(biāo)準(zhǔn)2(或NSF 2)，將植物環(huán)境分為三個區(qū)域類型：非食品區(qū)，飛濺區(qū)和食品區(qū)(表1)。

　　表1

　　NSF和食品

　　由于照明產(chǎn)品不直接與食品接觸，所以只有NSF中的“非食品區(qū)和飛濺區(qū)指南”才適用。為產(chǎn)品尋求NSF-2認(rèn)證的LED照明廠商必須確保產(chǎn)品的外形設(shè)計、使用的材料和所用的制造工藝均符合相關(guān)的NSF標(biāo)準(zhǔn)。

　　某些地點，如糧食加工廠，具有可燃粉塵或易燃?xì)怏w的區(qū)域，可能產(chǎn)生危險情況。 在這些環(huán)境下，食品和飲料照明產(chǎn)品通常屬于美國國家電氣規(guī)程中的“危險應(yīng)用”類。

　　食品加工廠中各個領(lǐng)域的天花板也可給工業(yè)LED照明帶來挑戰(zhàn)。 除了頻繁沖洗，這些天花板有時必須支撐管道和其他設(shè)備以及維護(hù)人員的重量，這會使安裝和更換照明設(shè)備變得復(fù)雜。此外，冷藏室和放氣流冷凍器房間的天花板要低要厚，作為熱障，但可能影響天花板安裝的結(jié)構(gòu)完整。較低的天花板還需要有更寬光束角度的燈具進(jìn)行垂直水平照明。

　　用于食品加工的照明規(guī)范

　　與大多數(shù)照明應(yīng)用一樣，IESNA(北美照明工程協(xié)會)已經(jīng)為各種食品加工活動設(shè)定了推薦的照明級別。例如，IESNA建議食品檢測區(qū)域的照明范圍為30至1000 fc，顏色分級區(qū)應(yīng)為150 fc，倉庫、運輸、包裝和洗手間為30 fc。

　　但是，由于食品安全也依賴于良好的照明，美國農(nóng)業(yè)部在其“食品安全和檢驗服務(wù)手冊”第416.2(c)節(jié)規(guī)定了要求足夠的照明水平。表2列出了選定食品加工區(qū)域的USDA照度要求。

　　表2

　　良好的色彩再現(xiàn)對食品特別是肉類的準(zhǔn)確檢查和顏色分級至關(guān)重要。美國農(nóng)業(yè)部對一般食品加工區(qū)要求的CRI為70，但食品檢驗區(qū)的CRI為85。

　　此外，F(xiàn)DA和USDA都制定了垂直照明分布的光度規(guī)范。垂直表面的照明應(yīng)測量水平照明的25%至50%，并且在可能危及關(guān)鍵工廠區(qū)域安全的地方不能有陰影。

　　表3總結(jié)了一些合規(guī)類別以及管理它們的機構(gòu)或組織。

　　表3

　　關(guān)于設(shè)計和裝置的建議

　　鑒于食品行業(yè)對于照明設(shè)備提出的許多衛(wèi)生、安全、環(huán)境和光度的要求，工業(yè)LED照明制造商應(yīng)關(guān)注以下的一些關(guān)鍵設(shè)計要素：

　　? 使用無毒、耐腐蝕和阻燃的輕質(zhì)材料，如聚碳酸酯塑料和某些金屬

　　? 如果可能，避免使用玻璃

　　? 設(shè)計光滑的脫水外表面，無縫隙、孔洞或可能存留細(xì)菌的凹槽

　　? 避免可能出現(xiàn)剝落的油漆或涂層表面

　　? 使用堅韌的透鏡材料，可以承受多次清潔，不會變黃，并產(chǎn)生寬廣均勻的照明

　　? 使用高效、持久的LED和電子設(shè)備，可在高溫和冷藏中運行良好

　　? 采用符合NSF標(biāo)準(zhǔn)的IP65或IP66照明燈具密封，在高達(dá)1500 psi(飛濺區(qū))的高壓沖洗下仍然防水并防止內(nèi)部冷凝

　　由于食品和飲料廠可以使用許多相同類型的照明設(shè)備，常備的工業(yè)LED照明產(chǎn)品也可能成為NSF認(rèn)證的備選，這包括:

　　? 具有IP65(IEC60598)或IP66(IEC60529)防護(hù)等級的設(shè)備

　　? 具有UL 潮濕環(huán)境或 UL 濕氣環(huán)境評級的燈具

　　? 危險場所的氣密產(chǎn)品(例如I類，2級，A、B、C和D組)

　　? 潔凈室設(shè)備(例如，ISO-14644，3至9類，聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E，1類)

　　LED食品和飲料照明的優(yōu)勢

　　對于食品和飲料行業(yè)來說，經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計的LED具有許多優(yōu)于大多數(shù)傳統(tǒng)照明的優(yōu)點，比如：沒有玻璃或其他可能污染食品的易碎材料，在冷藏庫的低溫條件下可以改善光輸出和效率，低維護(hù)成本，更長的使用壽命(70,000小時)，無毒汞，更高的功效，廣泛的可調(diào)節(jié)性和控制性，即時的性能和廣泛的工作溫度。

　　效率固態(tài)照明(SSL)的出現(xiàn)使得適用于許多食品工業(yè)應(yīng)用所需的光滑、輕巧、密封、明亮、高品質(zhì)的照明設(shè)備成為可能。LED使用壽命長、維護(hù)少可以幫助把食品和飲料行業(yè)改造成清潔綠色的行業(yè)。(編譯：LEDinside James)