Hyfoma > EHEDG > hygiënisch ontwerp > droge processen

download article

Hygiënisch ontwerpen van droge processen

De European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) publiceert met enige regelmaat richtlijnen voor het hygiënisch ontwerp van installaties in voedingsmiddelenbedrijven. De meeste betreffen natte productieprocessen, maar inmiddels is al de zesde richtlijn voor droge processen verschenen. Tijd voor een korte samenvatting.

In droge processen is de wateractiviteit bijna altijd zo laag dat micro-organismen zich niet kunnen vermenigvuldigen. Daarom worden deze processen bij voorkeur droog gereinigd. Voor het verwijderen van allergenen wordt vaak lactose gebruikt. Bij allergenen met een zeer laag drempelniveau is echter nat reinigen de enige oplossing. Met een gevalideerde natte reiniging en de juiste ontwerpprincipes kunnen oppervlakken zodanig worden gereinigd dat zelfs met de gevoelige Elisa-methode geen eiwit(DNA-)resten meer worden aangetoond.

EHEDG De European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) is een Europese samenwerking van machine- en apparatenbouwers, voedingsmiddelenindustrie, onderzoeksinstituten en overheden. Het is gestart in 1989 met het doel om betere hygiëne te promoten bij het produceren en verpakken van voedingsmiddelen. Daarvoor ontwikkelt EHEDG praktische richtlijnen voor hygiënisch ontwerpen. EHEDG Nederland en België is een aparte afdeling, die te bereiken is via TNO Kwaliteit van Leven in Zeist (de heer J. Kastelein).

Reinigingsmethoden

In de eerste richtlijn ‘Veilig verwerken van droge materialen’ staan aanbevolen reinigingsprocedures voor fabrieken die droge materialen verwerken. Dit is afhankelijk van de reinigingsbehoefte, te verwijderen aanslag en de hygiënische eisen.
Deze richtlijn gaat verder in op de acceptabele niveaus van reinheid, reinigingsprocedures, hand- en semi-automatisch droog reinigen en semi-automatisch (WIP) en automatisch (CIP) nat reinigen. De semi-automatische natte reinigingsprocedure, ook wel Washing-in-place genaamd, is een natte reinigingsprocedure van volledige of gedeeltelijke samengebouwde hygiënisch ontworpen apparatuur. Visuele inspectie van het gereinigde oppervlak blijft dan noodzakelijk voordat de apparatuur weer in gebruik genomen kan worden.


Reinigingsvloeistoffen worden normaal gesproken opgevangen in leegloopafvoeren van de apparatuur en gerecirculeerd via het reinigingssysteem. De fabrikant gebruikt afzonderlijke opslagreservoirs voor reinigingswater, reinigingsmiddelen of speciale vloeistoffen (met bevochtigers, emulgatoren, zuur of alkali) zoals vereist voor de productie van het voedingsmiddel.
Na het reinigen, leeglopen en inspecteren moet alle apparatuur direct grondig worden gedroogd met warme lucht voordat de productie van droog materiaal kan worden hervat.

Procesontwerp

De ontwerpcriteria voor droge processen zijn verder identiek aan die voor natte processen. Daarbij gelden een minimale radius van een hoek van 6 mm en oppervlakteruwheid (Ra) kleiner dan 0,8 micrometer. Lassen van verbindingen heeft de voorkeur, maar een elastische pakking, mits goed toegepast, mag (zie figuur 1).


Figuur 1: Voorbeelden van statische flensverbindingen voor droge producten
a: Hygiënisch ontworpen afdichting geschikt voor natte reiniging.
b: Afdichting geeft een spleet en is niet in-lijn en dus niet hygiënisch.
c: Metaal-metaal flens (alleen geschikt voor droge reiniging).

Naast dat het materiaal van de pakking niet absorberend en toxisch mag zijn, moet het materiaal wel bestand zijn tegen het schuren van het droge materiaal. Materiaal met open structuur (schuim) is niet toegestaan, omdat deze niet goed zijn te reinigen.
In flexibele verbindingen tussen leidinguiteinden hoopt droog materiaal zich altijd op tussen het flexibele materiaal en het metalen leidingoppervlak. Deze moeten dan ook worden gedemonteerd en schoongemaakt.
Telescopische verbindingen dienen voorkomen te worden omdat in de tussenruimten product en eventueel vocht kan ophopen (zie figuur 2).


Figuur 2: Manchetverbinding

Asdoorvoeren die afgedicht worden, vereisen extra aandacht in apparatuur die droge materialen verwerkt. Lagers mogen niet in contact komen met droog materiaal. Wanneer dit niet te vermijden is, dan moeten de lagers worden afgedicht. Bij het ontwerp moet ook altijd nagegaan worden of tijdens bedrijf luchtspoeling van de lagers noodzakelijk is.
Scharnieren mogen niet in contact staan met droog materiaal. Ze mogen alleen geplaatst worden aan de buitenkant van de apparatuur en moeten makkelijk toegankelijk zijn voor reiniging en onderhoud.
In deze eerste richtlijn wordt verder dieper ingegaan op bekabeling, bevestiging, overige oppervlakken en poederdichtheid.

Conische menger

Een van de leden van de EHEDG werkgroep Dry Material Handling, Hosokawa Micron, heeft haar conische menger conform de aanbevelingen van EHEDG aangepast. Wat is er zoal gewijzigd ten opzichte van het oorspronkelijke ontwerp, die vaak nu nog in gebruik zijn onder de namen Nauta en Vrieco (zie figuur 3):

• De oorspronkelijke moeilijk of niet-reinigbare afdichtingen aan de binnenzijde van de menger zijn waar mogelijk hygiënisch gelast. Waar dit niet mogelijk was, zijn deze vervangen door een hygiënische pakking of O-ring.
• De kieren, naden en zogenaamde dode hoeken en holle ruimtes van de oorspronkelijke vlakke deksel zijn verwijderd met de nieuwe ‘(semi) domed cover’.
• De ‘(Semi-) domed cover’ en bevestigingsbalk van de aandrijving zijn compleet gesloten constructies en beiden afwaterend (onder afschot) uitgevoerd.
• Het aantal boutverbindingen aan de binnenzijde is tot een minimum beperkt. De overgebleven boutverbindingen zijn hygiënisch afgedicht met rubber.
• Een essentieel verschil met het verleden is dat de zwaaiarm van de huidige generatie mengers voorzien is van een extra mechanische beveiliging, namelijk een zogenaamde oliedam. Deze oliedam waarborgt dat, bij correcte vulling van de zwaaiarm met olie, er nooit olie in de procesruimte kan lekken, ook niet als de dynamische afdichting van de zwaaiarm niet in juiste conditie verkeert door slijtage of andere factoren.
• Om eventuele fouten met het navullen van olie uit te sluiten, is een smeermiddelenvrije tandriem-constructie ontworpen
• Toegepaste smeermiddelen en elastomeren zijn gecertificeerd ‘Food-Grade’
• De oppervlakteruwheid van alle productrakende delen voldoet aan de gestelde hygiënische eisen; de Ra-waarde is kleiner dan 0,8 µm.
• Tenslotte is de menger geschikt en gevalideerd voor natte reiniging (CIP) volgens de huidige stand der techniek

Deze nieuwe uitvoering is onder andere toegepast voor het gecombineerd mengen en droger van actieve componenten in de farmacie. Het gehele systeem waar de menger onderdeel van uit maakt, is gevalideerd voor de natte reiniging volgens de GMP. Zie figuur 4.

Workshop De richtlijnen voor droge processen is 29 januari 2010 uitgewerkt in een cursus georganiseerd door de EHEDG-werkgroep Dry Material Handling. Voorzitter daarvan is ing. Karel Mager, food safety expert bij Givaudan. De twee andere docenten zijn: ir. Johan Roels van J-tec, gespecialiseerd in het ontwerpen en bouwen van installaties voor droge processen voor onder andere kindervoeding en de auteur van dit artikel, dhr. W. Burggraaf, Burggraaf & Partners B.V. Nieuwe data worden vermeld op www.ehedg.nl

Richtlijnen

De overige vijf richtlijnen gaan ieder in op één specifiek onderwerp. Behalve de beschreven richtlijn zijn dit: hygiënisch construeren van fabrieken voor droge processen; hygiënisch ontwerp sproeidroogtorens met wervelbed; hygiënisch lossysteem van droog materiaal; hygiënisch transportsystemen en hygiënisch ontwerp van de roterende afsluiter. De eerste vijf richtlijnen zijn nu reeds te bestellen via www.ehedg.nl

Voor meer informatie: Burggraaf & Partners B.V.