Hygiënisch ontwerp voor de voedings- en verwerkingsindustrie

Jürgen Hofmann ontgrendelt een glazen kast.

Kijk hier eens naar', zegt hij. Het is een stuk roestvrijstalen leiding met een korte aftakking van 90 graden met een vastgeschroefd deksel. “Vroeger zat hier een sensor of een soortgelijk apparaat, maar die is verwijderd en de buis is afgesloten. Hierdoor kan er geen reinigingsvloeistof in deze doodlopende weg komen en is de afwerking hier zo grof dat de bacteriën zich makkelijker aan het oppervlak hechten.”

Dit is wat Hofmann probeert op te lossen. Reinigbaarheid is zijn wachtwoord. Hij wil dat het ontwerp van machines die betrokken zijn bij hygiëne-kritieke operaties een gemakkelijke en efficiënte reiniging mogelijk maakt.

Hoffman staat op het punt een project van het Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging in Duitsland over te nemen. Het omvat een internetportaal genaamd HygienicProcessing.com, dat een complete informatiebron zal zijn met betrekking tot hygiënisch ontwerp, met tips, links, een database met literatuur en een netwerk van experts.

Hofmann is hierbij een van de experts. De afgelopen negen jaar geeft hij les als academisch assistent bij de afdeling Process Engineering van de Weihenstephan-campus van de Technische Universiteit van München, die gespecialiseerd is in alle voedselgerelateerde zaken.

“Hygiënisch ontwerp is relevant op alle gebieden waar het belangrijk is om apparatuur schoon te houden. Dit omvat geneesmiddelen en cosmetica, en zelfs verf”, zegt hij.

In zekere zin is het doel eenvoudig. Reiniging wordt uitgevoerd met vloeistoffen. Deze moeten soepel door alle leidingen, kleppen, kranen en pompen van een machine kunnen stromen. Het is de taak van Hofmann om ervoor te zorgen dat er geen gaten, gaten, groeven of "dode gebieden" zijn waar de vloeistof niet bij kan. Dit vereist gladde oppervlakken, rondingen die vloeistoffen in de juiste richting leiden en afdichtingen en pakkingen die perfect passen.

“In de melkindustrie was het standaard dat afdichtingen aan de binnenzijde van de leidingen terugliepen”, zegt Hoffman. “Hierdoor ontstond een gat waar micro-organismen konden gedijen. Het probleem is dat het veel moeite kost om dit soort apparatuur schoon te maken. Zo is het nodig om reinigingsvloeistoffen lange tijd in de leidingen te laten staan. Dergelijke buizen worden vandaag de dag nog steeds gebruikt, maar we hebben geholpen om een ​​versie te ontwerpen waarbij de afdichting en het binnenoppervlak gelijk liggen.”

Volgens Hofmann komt het echter te vaak voor dat investeringsbeslissingen apart worden genomen.

"Er is één budget voor investeringen en een ander voor onderhoud, maar je kunt waarschijnlijk tussen de 25 en 50 procent besparen over de levensduur van de apparatuur door een hygiënisch ontwerp te gebruiken - vooral als er sprake is van vervuiling, wat enorme kosten met zich mee kan brengen", zegt hij.

Niet alle voedingsproducten zijn even gevoelig. Bier is bijvoorbeeld minder kritisch dan zuivelproducten omdat alcohol ziekteverwekkende bacteriën doodt (dit maakt alcoholvrij bier echter een grotere uitdaging). Door de verontreiniging die in bier kan worden aangetroffen, smaakt het slecht, maar is het niet levensbedreigend. In zuivelproducten kan de besmetting ernstiger zijn en is reiniging cruciaal. Bovendien hebben sommige voedingstrends, zoals de afschaffing van kunstmatige conserveringsmiddelen, hygiëne steeds belangrijker gemaakt.

Voor Hofmann maakt het niet uit wat de machine verwerkt; het schoonmaakmiddel moet alle ruimtes binnenkomen en zijn werk doen. De universiteit heeft een testcentrum dat een reinigbaarheidstest uitvoert die is ontwikkeld voor de European Hygienic Engineering &Design Group (EHEDG). Trelleborg is een sponsorlid hiervan. Het centrum voert een gestandaardiseerde verontreiniging door het te testen onderdeel en door een referentieleiding. Vervolgens wordt een gestandaardiseerd reinigingsproces uitgevoerd met 1 procent alkalisch reinigingsmiddel. Hierna wordt agar als kweekmedium gebruikt om te detecteren hoeveel verontreiniging er nog is.

“Ik geniet van dit werk omdat we echt een verschil kunnen maken”, zegt Hofmann. “We kunnen processen beïnvloeden en trends initiëren. Het is prachtig als een bedrijf een nieuwe machine ontwerpt met concepten die wij hebben ontwikkeld.”

Trelleborg Sealing Solutions werkt nauw samen met de afdeling Process Engineering van de Universiteit van München en heeft onderzoek gedaan naar afdichtingsontwerpen om te voldoen aan de hygiënische principes van Hofmann.

"We kunnen de optimale afdichtingsconfiguraties aanbevelen voor voedsel-, drank- en farmaceutische verwerking", zegt Burkhard Ledig, technisch manager CPI Development Europe. “Een voorbeeld van ontwikkelingen op dit gebied is de onlangs gelanceerde Turcon Variseal Ultra-Clean.”

Variseal is ideaal voor gebruik in verwerkingssystemen omdat het compatibel is met vrijwel alle chemische media, superieure slijtvastheid, ongeëvenaarde wrijvingseigenschappen heeft en bestand is tegen extreme bedrijfstemperaturen. PTFE heeft echter geen elasticiteit. Dit betekent dat Turcon Variseal een veer in het afdichtingsprofiel nodig heeft om het te bekrachtigen. De open veer creëerde een gebied met dode ruimte waar bacteriën mogelijk konden worden gevangen.

“We hebben ons daarom gericht op een alternatief”, zegt Ledig. “De resulterende Turcon Variseal Ultra-Clean is uniek. De veer die nodig is om de afdichting te activeren, is volledig ingesloten in een Turcon-behuizing. Dit voor fabrikanten van voedingsmiddelen, dranken en farmaceutische producten zorgt ervoor dat er geen dode ruimte in de afdichting is, waardoor bacteriën zich niet kunnen ophopen, waardoor het risico op besmetting wordt vermeden.”

De afdeling Process Engineering moet de enige afdeling ter wereld zijn met een café als klaslokaal. Charly's Pils Pub (vernoemd naar de professor Karl Sommer) loopt voorop in de brouwerij-industrie op het gebied van hygiëne, hoewel het misschien ontbreekt wat betreft pubsfeer. De bar is uitgerust met een breed scala aan tapkranen zodat brouwerijvertegenwoordigers en bareigenaren kunnen leren welke tapkranen het beste bij welke bieren passen. Bovendien kunnen ze de nieuwste reinigingstechnologieën bekijken. Volgens Jürgen Hofmann zijn veel kroegeigenaren terughoudend om extra geld uit te geven aan hun tapunits en zijn ze vaak ongetraind in hygiëne. Dit betekent dat Hofmann soms flesjes bier bestelt, zonder glas, als hij een café bezoekt. Er is echter veel vooruitgang geboekt in de brouwerij-industrie. Hofmann legt uit hoe de veranderingen van de afgelopen jaren de hygiëne hebben beïnvloed. “Toen ik een kind was, woonde ik naast een brouwerij”, zegt hij. “De fermentatievaten stonden open en we grepen altijd naar binnen en pakten handenvol schuim. Vroeger gooide de barman het eerste glas bier weg omdat het niet lekker smaakte door de bacteriën die zich 's nachts in de leidingen hadden opgehoopt. Grote brouwerijen hebben hun bier nu echter een jaar of 18 maanden nodig. Dat stelt veel hogere eisen aan procestechniek en hygiëne.”

Dit artikel is geleverd door Trelleborg Sealing Solutions. Ga voor meer informatie naar www.trelleborg.com.