Progettazione igienica di celle di carico e attrezzature per l'industria alimentare, farmaceutica e dei processi chimici

Di recente, i requisiti per gli impianti di produzione e confezionamento nell'industria alimentare hanno subito una trasformazione fondamentale. Ciò è in parte dovuto alla crescente automazione di questi impianti. Ma è anche dovuto a un cambiamento nelle attitudini dei consumatori, con i clienti che richiedono sempre più prodotti freschi senza conservanti. Di conseguenza, sta diventando sempre più essenziale progettare ambienti di produzione in linea con i fattori di igiene per garantire la sicurezza dei consumatori.

Il design igienico riduce la capacità di microrganismi come batteri o funghi di depositarsi e moltiplicarsi. Inoltre, consente di pulire le attrezzature in modo rapido e completo, riducendo al minimo sia il rischio di contaminazione incrociata - ad esempio tra diversi medicinali - sia i tempi di inattività.

Per garantire la progettazione di impianti igienici, nonché una solida competenza tecnica, gli ingegneri richiedono anche una comprensione della microbiologia. Devono considerare le proprietà e le dimensioni dei microrganismi, in particolare il modo in cui si comportano sulle superfici, e la loro crescita in spazi vuoti, fessure e spazi morti.

Eliminazione dei microrganismi dal processo

Per quanto possibile, i consumatori vorrebbero acquistare alimenti freschi, non trattati e privi di conservanti, come frullati di purea di frutta e succo di verdura fresca. Per creare questi prodotti senza costi eccessivi, deve diventare praticamente impossibile che i microrganismi entrino durante il processo di produzione.

Per garantire un ambiente di produzione il più igienico possibile, gli impianti e i componenti coinvolti devono soddisfare determinati requisiti. Il quadro d'azione è definito da varie linee guida, leggi e organizzazioni lo European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) merita una particolare attenzione. Questo consorzio di produttori, produttori alimentari e istituti di ricerca sta lavorando su linee guida concrete per ottenere la massima igiene nella produzione alimentare.

European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG)

L'EHEDG è stata fondata nel 1989 come comunità di esperti che mira a sensibilizzare all'importanza dell'igiene nella trasformazione e nel confezionamento degli alimenti. In Germania circa 100 aziende e istituzioni sono membri dell'EHEDG. Il suo compito principale è promuovere l'ingegneria e la progettazione igieniche in tutte le aree della produzione alimentare. L'organizzazione sviluppa linee guida appropriate e fornisce anche la certificazione. Inoltre, l'EHEDG sostiene la legislazione europea che richiede che gli alimenti vengano manipolati, trasformati e confezionati in modo igienico, utilizzando macchinari igienici e in un ambiente igienico (Direttiva CE 2006/42 / CE per macchinari, EN 1672-2 e EN ISO 14159 per requisiti igienici ).

Anche HBM  è un  membro dello European Engineering & Design Group

Requisiti di base per il design igienico

La progettazione igienica delle piante si concentra meno sulle aree in cui il rischio di contaminazione è ampiamente escluso. Invece, le aree in cui è possibile la contaminazione diretta o indiretta del prodotto sono una priorità assoluta. L'obiettivo è riconoscere ed evitare possibili aree problematiche al fine di garantire un'elevata sicurezza del prodotto. Di conseguenza, le aree degli impianti di produzione sensibili all'igiene o gli imballaggi asettici a contatto con il prodotto richiedono un design "facile da pulire".

La pulizia più semplice possibile di tutti gli impianti e componenti si ottiene utilizzando i materiali appropriati e la geometria e il design della superficie delle singole parti. Inoltre, il corretto assemblaggio che evita angoli, spazi vuoti e spazio morto è estremamente importante. Inoltre, le piante devono essere facili da smontare, pulire e rimettere insieme.

Quali sono i principi di base per la progettazione di un impianto igienico*?

  • Selezionare e utilizzare materiali idonei, approvati e facilmente pulibili con la massima resistenza alla corrosione possibile
  • Produce superfici e finiture sufficientemente lisce, igieniche e di facile pulizia
  • Ridurre al minimo o ottimizzare lacune, ammaccature o sporgenze visibili evitabili (ad esempio su tenute statiche o dinamiche) che sono difficili da pulire
  • Evitare i pori, le fessure, gli spazi vuoti e tutti i tipi di difetti, anche quelli non visibili all'occhio, su superfici, giunti fissi e mobili e cuscinetti
  • Progettare la geometria dei componenti per ottimizzare il flusso ed evitare la formazione di parassiti a causa della delaminazione e delle zone di acque morte
  • Evita qualsiasi tipo di spazio morto difficile o impossibile da pulire
  • Garantire lo svuotamento automatico o il drenaggio automatico di tutte le aree pertinenti.

Oltre a questi requisiti, è necessario adottare misure per garantire che i materiali utilizzati siano fisiologicamente innocui e compatibili con gli alimenti.

Sistemi di pesatura asettici come standard di riferimento per il design igienico

Il design igienico non è sempre lo stesso. Ad esempio, l'Associazione tedesca di ingegneria meccanica (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V., VDMA) ha definito cinque diverse classi di riempitrici igieniche per alimenti liquidi e viscosi. Le macchine asettiche sono al vertice dello spettro e devono quindi soddisfare criteri di requisiti molto più rigorosi rispetto alle semplici piante "progettate igienicamente" o "semiasettiche" o "progetti ultraclean".

I diversi requisiti si basano principalmente sul tipo di prodotto che viene elaborato. Sono particolarmente severi per quanto riguarda gli impianti di riempimento e confezionamento di succhi, bevande a base di succo e prodotti lattiero-caseari. Qui la prevenzione della contaminazione del prodotto deve essere garantita senza l'uso di conservanti o detergenti aggressivi.

Le linee guida di progettazione igienica dell'EHEDG aiutano le aziende definendo i principi di base della progettazione igienica, che devono essere rispettati durante la progettazione e la costruzione di attrezzature per la produzione alimentare. Ecco un estratto:


Per evitare la contaminazione, è possibile utilizzare solo acciai inossidabili temprati ed elettrolucidati con Ra <0,8um. Le superfici lisce impediscono la formazione di rivestimenti e l'aderenza dei residui del prodotto e aumentano l'efficacia della pulizia. Anche i telai e gli alloggiamenti devono essere fabbricati utilizzando acciai inossidabili di alta qualità per evitare corrosione e contaminazione. Le saldature pulite sono obbligatorie, così come la pulizia facile e intuitiva tramite carrelli o meccanismi di sollevamento. Inoltre, devono essere soddisfatti tutti i requisiti di manipolazione applicabili riguardanti la facile pulizia; in particolare, non devono esserci spazi vuoti o crepe.

Questi requisiti si applicano all'intero sistema di pesatura, comprese tutte le sue parti, come le celle di carico.

Certificazione dei componenti

L'EHEDG emette anche certificati che confermano che i componenti soddisfano le disposizioni di legge e sono quindi adatti per l'uso nell'industria alimentare. Esistono certificati per processi aperti e chiusi e per la pulizia in atto e la pulizia fuori dal luogo.

In tutti questi casi, l'EHEDG verifica la misura in cui i componenti possono essere puliti, utilizzando metodi di prova adeguati che ha stabilito. I componenti vengono deliberatamente esposti ai batteri, essiccati e quindi puliti. In una fase successiva, un terreno di coltura con un indicatore di pH, in cui i batteri possono riprodursi, viene utilizzato per verificare se eventuali batteri rimangono all'interno o sul componente dopo la pulizia. Se il colore cambia, ciò indica che i batteri erano ancora presenti nonostante la pulizia.

I componenti tipici certificati EHEDG includono valvole, pompe e sensori. Gli ingegneri di impianto che distribuiscono componenti con certificazione EHEDG sono quindi in grado di soddisfare i requisiti di igiene della Direttiva macchine UE.

Celle di carico igieniche HBM

Il portfolio HBM comprende due celle di carico a punto singolo certificate EHEDG: la PW27A e la PW37P. Per soddisfare i severi requisiti di pulibilità dell'EHEDG, sono incapsulati ermeticamente e realizzati interamente in acciaio inossidabile. Sono quindi garantiti per essere compatibili con tutti i comuni detergenti e disinfettanti utilizzati nell'industria alimentare e farmaceutica.

PW27A e PW37P sono progettati per essere particolarmente facili da pulire. La loro geometria è stata progettata per garantire l'accumulo di sporco e residui di prodotto. Le celle di carico hanno una marcatura incisa a laser sulla loro superficie, eliminando la necessità delle solite etichette adesive e consentendo una pulizia accurata della superficie.

Nell'industria alimentare, la pulizia giornaliera con detergenti, disinfettanti e getti di vapore ad alta pressione è standard. Questo è il motivo per cui le celle di carico a punto singolo HBM hanno anche un grado di protezione IP68 o IP67K.

Conclusione

Il design igienico sta giocando un ruolo sempre più importante nelle industrie alimentari e farmaceutiche. Grazie alle sue nuove celle di carico con certificazione EHEDG, HBM, specialista in sensori e tecnologie di misurazione, può posizionarsi sul mercato come fornitore per il settore alimentare e farmaceutico molto esigente. Gli ingegneri di impianti che integrano queste celle di carico nelle loro applicazioni possono essere sicuri sapendo che saranno conformi alla legislazione pertinente.

 

* Fonte: Dr. Ing. Gerhard Hauser "Igiene" in "Handbuch der Fülltechnik", Behr’s Verlag, Amburgo 2004

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