Grundlegende Richtlinien für hygienisch gestaltete Maschinen

1989 wurde die EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) gegründet, die Lebensmittelhersteller, Maschinenbauer und Zulieferer vertritt. Gemeinsam tragen sie zur Lebensmittelsicherheit bei, indem sie Leitlinien zur Förderung des Hygienic Design erstellen. Dieser Artikel fasst den Leitfaden für die hygienische Gestaltung von Prozessanlagen zusammen.

Maschinen und andere Geräte, die für die Lebensmittelindustrie bestimmt sind, dürfen keine mikrobiologischen Probleme verursachen. Dies bringt eine Reihe von funktionellen Anforderungen mit sich. Die Reinigungsfähigkeit ist ein erster sehr wichtiger Punkt. Schwer zu reinigende Geräte erfordern aggressivere Chemikalien und längere Reinigungs- und Desinfektionszeiten. Dies führt zu höheren Kosten, weniger Produktionszeit, kürzerer Lebensdauer und mehr Abwasser. In einigen Fällen gehen sie sogar noch einen Schritt weiter und verlangen, dass die Maschine auch pasteurisierbar oder sterilisierbar sein muss. Eine zweite Anforderung besteht darin, das Eindringen von Mikroorganismen zu verhindern. Die Anwesenheit von Mikroorganismen in Lebensmitteln muss so gering wie möglich gehalten werden. -Geräte für aseptische Prozesse sollten sogar für Mikroorganismen undurchlässig sein. Da Mikroorganismen sehr schnell wachsen, sollten Maschinenbauer Toträume, Öffnungen und Spalten, in denen Mikroorganismen gedeihen und sich vermehren können, stets vermeiden. Viertens dürfen diese Hygieneanforderungen die Funktionalität der Maschine nicht beeinträchtigen. Die Konstrukteure müssen daher in bestimmten Bereichen Kompromisse eingehen. Dann ist es wichtig, diese gründlich zu dokumentieren, damit die Benutzer sich dessen bewusst sind und sich bei Bedarf für intensivere Reinigungs- und Desinfektionsverfahren entscheiden können. Schließlich sollte durch Inspektionen, Tests und Validierungen auch überprüft werden, ob die festgelegten Hygieneanforderungen eingehalten wurden.

Kriterien für Oberflächen und Geometrie

Wer nach den Regeln der Hygiene arbeiten will, muss dafür sorgen, dass die Oberflächen seiner Maschinen leicht zu reinigen sind und keine toxikologische Gefahr darstellen. Außerdem müssen sie gegen die in der Lebensmittelindustrie verwendeten Reinigungsmittel und -methoden beständig sein. Unvollkommenheiten wie Risse sind nicht zulässig. Um diese zu vermeiden, können einige Faustregeln angewendet werden. Direkte Metall-auf-Metall-Verbindungen, unebene Oberflächen und die Verwendung von O-Ringen sind am besten zu vermeiden. Achten Sie auch darauf, dass das Produkt nicht mit Schraubgewinden in Berührung kommen kann. Ecken sollten vorzugsweise einen Radius von 6 mm oder mehr haben, wobei der Mindestradius 3 mm beträgt. Vermeiden Sie scharfe Ecken (weniger als 90°). 

Kriterien für die Oberflächenbearbeitung

Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, müssen eine Oberfläche mit einem akzeptablen Ra-Wert aufweisen und dürfen keine Unvollkommenheiten (Grübchen, Falten, Risse) haben. Für große Oberflächen wird die Rauheit auf ein Minimum von 0,8 µm Ra festgelegt. Es sei denn, man kann mit Forschungsergebnissen nachweisen, dass die geforderte Reinigungsfähigkeit trotzdem erreicht wird. Bei polymeren Oberflächen können z.B. Wasserabweisung, Benetzbarkeit und Reaktivität die Reinigbarkeit beeinflussen. Kaltgewalzter Stahl hat eine Rauheit von 0,2 bis 0,5 µm und muss daher normalerweise nicht poliert werden, um die Anforderungen an die Oberflächenrauheit zu erfüllen. Oberflächen, die nicht mit Lebensmitteln in Berührung kommen, sollten aber dennoch glatt genug sein, um eine einfache Reinigung zu ermöglichen.

Kriterien für die Entwässerbarkeit und den Einbau

Die Innen- und Außenseite der Geräte und alle Rohrleitungen sollten so beschaffen sein, dass Flüssigkeiten frei abfließen können. Vermeiden Sie nach Möglichkeit horizontale Flächen: Alle Flächen sollten stets zu einer Seite hin geneigt sein. Bei Außenflächen ist stets darauf zu achten, dass Flüssigkeiten nicht zum Produktbereich hin, sondern von ihm weg fließen. Vermeiden Sie nach Möglichkeit Kondenswasserbildung an Geräten, Rohren und inneren Gebäudestrukturen. Achten Sie bei der Befestigung am Boden, an der Wand, an einem Pfeiler oder an der Decke darauf, dass nirgendwo Ecken oder Lücken entstehen. Der Abstand zwischen dem Gerät und dem Gebäude sollte groß genug sein, um eine ordnungsgemäße Reinigung und Inspektion zu ermöglichen. 

Kriterien für das Schweißen

Bei dauerhaften Metall-Metall-Verbindungen, die mit dem Produkt in Berührung kommen, muss die Schweißnaht ununterbrochen und ohne Fehler sein. Verwenden Sie beim Schweißen Schutzgas auf beiden Seiten. Bei Rohrleitungen ist das automatische Orbitalschweißen vorzuziehen, da diese Technik für eine gute und gleichmäßige Schweißqualität steht. Schweißnähte an Oberflächen, die nicht mit dem Produkt in Berührung kommen, sollten ebenfalls ununterbrochen sein; sie sollten so glatt sein, dass sie sich leicht reinigen lassen. 

Kriterien für Stützen und Isolierung

Halterungen für Rohre oder Geräte sollten so konstruiert und installiert werden, dass kein Wasser oder Schmutz auf oder in ihnen verbleiben kann. Berücksichtigen Sie mögliche ungünstige galvanische Reaktionen zwischen ungleichen Materialien. Dämmstoffe sollten mit einer Ummantelung aus rostfreiem Stahl demontiert werden. Diese Ummantelung sollte vollständig verschweißt sein, so dass das Eindringen von Luft oder Feuchtigkeit ausgeschlossen ist. Denn dies kann das Wachstum von Mikroorganismen fördern und das Kontaminationsrisiko erhöhen. Falls das Dämmmaterial Chloride freisetzt, erhöht sich außerdem die Gefahr der Korrosion der Ummantelung. Rohre können gedämmt werden, indem die Luft aus dem Raum zwischen den Wänden von doppelwandigen Rohren abgesaugt wird. Dies ist eine äußerst wirksame Methode zur Vermeidung aller üblichen Probleme.