使用卫生设计合格的乳品生产设备是生产安全食品的基本保障。国内食品机械卫生要求的主要标准有《机械安全机械设备的卫生要求》（GB 19891—2005)和《乳品设备安全卫生》（GB 12703—1989)。其中乳品设备卫生方面最具针对性的国家标准GB 12703—1989发布已有30余年，对于不断推陈出新的乳品设备卫生设计指导时效性不强，对液体乳品设备设计缺乏多维度全流程指导和规范。欧盟法规中设备卫生设计准则中最重要的一条就是机械指令2006/42/EC，该指令要求所有在欧盟销售的设备必须强制性符合这些基本标准。除政府组织的强制性标准外，欧洲还有多家非政府组织，如欧洲卫生工程设计组织（European Hygienic Engineering&Design Group,EHEDG）和德国机械设备制造业联合会（Verband Deutscher Maschinen-und Anlagenbau,VDMA）等，也推出了设备卫生设计方面的规范。EHEDG是一个由设备加工制造商、食品企业、大学、研究机构和公共卫生部门组成的联盟，成立于1989年，旨在促进食品加工和包装过程中的卫生。EHEDG在过去30年中提出了55份关于卫生设计原则的指南，从基本原则到与特定机械有关的原则。理想的设备卫生要求应该在设备的设计阶段被考虑进去，从长远来看，遵守卫生设计要求可以延长设备的使用寿命，减少维护次数，从而降低生产成本。本文综述了中国和欧洲乳品设备的卫生设计标准的最佳实践，结合乳品生产企业应用实际，确保新产线、新设备的设计和安装阶段满足卫生要求，为预防质量事故提供参考。
与产品接触的材料要具备足够强度的同时，还要在广泛的温度范围内能够拥有合理的使用寿命，无污染，耐腐蚀和耐磨损，易于清洗和能够成型，不与食品原料、半成品、成品发生化学反应，确保食品和环境不产生二次污染。在现有的材料中不锈钢通常满足这些所有要求，同时成本可控。依据乳品工厂设备材质选择实践情况，推荐不锈钢的选择原则如下。
(1）管道、泵、阀门等与产品直接接触部位的表面材料应为316(L）或304(L）不锈钢。
(2）罐体通常选择304(L）不锈钢，在乳品工厂正常环境条件下，304、304L不锈钢能够满足卫生、强度、耐腐蚀性、成形性和焊接性等方面的要求。
(3)UHT、杀菌机无菌罐、灌装机或与含氯消毒剂设备、内部接触产品的部分为316L不锈钢，316L不锈钢具有更高的耐腐蚀性。
(4）禁止使用303不锈钢。
设备的表面状况是决定污垢和设备表面结合力的重要因素，设备表面的粗糙度将严重影响到清洗效果，因此在乳品设备卫生设计时，表面粗糙度是一项重要控制指标。粗糙的表面会随着时间的推移和磨损使清洁变得更加困难，不锈钢的划痕可能成为微生物的藏匿点，如嗜热芽孢、单增李斯特氏菌等微生物容易在设备上形成生物膜，这些生物膜对冲洗和清洁程序具有高度的抗性。《乳品设备安全卫生》（GB 12073—1989）中要求不锈钢板、管的产品接触表面的粗糙度Ra值不得大于1.6μm。目前欧洲对表面粗糙度提出了更高的要求，依据EHEDG和德国DIN11850标准，同时结合乳品工厂的应用实践，不锈钢表面粗糙度推荐如下。
(1）设备的内外表面不得有油污、划痕、凹陷、锈斑等缺陷，内表面粗糙度Ra<0.8µm。
(2）无菌管道内壁电抛光，表面粗糙度Ra≤0.4µm。
(3）与产品直接接触的阀门部件的表面粗糙度Ra<1μm，这不仅是为了方便清洁，而且也是为了对通过阀门的流体施加最小的摩擦。
(4）乳品工厂实践中发现含氯成分在酸性条件下对不锈钢的腐蚀更为敏感，因此酸性产品设备内表面粗糙度应满足更为严格的要求Ra≤0.4μm。
许多食品含有氯化物，氯离子具有对氧化保护膜造成局部损伤的能力，容易出现局部腐蚀，如坑点腐蚀、缝隙腐蚀、应力开裂腐蚀等。不锈钢的耐腐蚀性来自一层薄而不透水的铁/铬氧化物薄膜（“被动层”），当暴露在氧气（如空气或含氧水）中时，洁净的不锈钢表面会自然形成这层薄膜。如果这个“被动层”在机械或化学方面受到损伤，再次暴露在氧气中，它通常会很快自我修复。
当设备及管道系统内部或外部环境存在较大腐蚀风险，“被动层”防护能力不足时，就需要采取主动化学钝化以增强不锈钢材料表面防腐蚀能力。钝化是预防不锈钢腐蚀的有效措施，化学钝化完成后，不锈钢表面会形成一层氧化膜，这层氧化膜能有效阻碍不锈钢表面继续与外界接触，从而对金属表面起到保护作用，延长设备表面使用周期。钝化层是一个致密的透明表面层，厚度约为2～8 nm，主要为铬氧化物，但也含有其他化合物，如铁氧化物和离子。表1列出了乳品工厂实践的设备在线化学钝化程序。
与乳品接触的设备及管道内部空间需要与外部环境有良好的隔绝，密封材料是用来隔绝内外部空间必不可少的条件，乳品设备密封材料的效果通常取决于材料选型、质量和安装情况。乳品生产实践中常用的垫圈材料包括食品级橡胶、食品级四氟乙烯等，有些材料如橡胶，在使用过程中最终会硬化和开裂，因此垫圈的状况应该定期检查、更换
密封圈如果有缺陷会造成渗漏、密封圈破损产生异物，严重的可能导致食品安全事故，是乳品企业设备质量管理的关键项目，通过多年的摸索和积累，摸索出检测密封圈质量的快速方法，来提前评估其耐腐蚀性、耐热性、气味等指标。表2列出了快速检测密封圈质量方法。
本文综述了中国和欧洲乳品设备卫生设计标准及工厂实践，这些设计标准和实践结合了国内外多年的行业优秀经验，且具有一定的前瞻性。但本文篇幅有限，未能全面列举设备卫生设计的所有要求，仅结合中国和欧洲乳品设备的卫生设计实践，介绍了乳品设备卫生设计的关键要素。随着消费者对乳制品需求量的持续增加，乳品加工设备也迎来了新一轮的技术升级，如智能程序防错互锁、智能在线动态监测系统等将大大提升设备的智能化水平。这些新的卫生设计理念和技术从设计维度对保障乳品卫生起到积极的帮助，满足更高标准的卫生设计规范且具有智能化功能的乳品设备将逐步成为主流，为消费者提供安全健康的乳品。
