Por qué invertir en seguridad alimentaria ayuda a todos

Jun 19, 2023

El horno CookStar Turbo 600 de GEA cuenta con un sistema CIP incorporado que utiliza un sistema de rociado de adentro hacia afuera desde un tambor giratorio para garantizar la limpieza de áreas estratégicas en la zona de cocción. Cada zona tiene tanques CIP y sistemas de circulación independientes, lo que da como resultado un ciclo de limpieza entre un 10 y un 15 por ciento más corto, lo que permite hasta 72 horas de producción continua. Fuente: GEA.

La rebanadora Formax PowerMax 4500 produce una mejora del rendimiento del 2 al 3 por ciento con respecto a los modelos anteriores y está diseñada según los 10 principios de diseño sanitario NAMI. Utiliza cortinas de luz para minimizar la cantidad de protecciones mecánicas, lo que ayuda a reducir el tiempo de limpieza. La entrada superior se inclina hacia abajo, dejando expuesta toda la máquina para su limpieza. Fuente: Provisur Tecnologías.

La coronadora de KHS mejora la higiene y la limpieza del embotellado de cerveza a través de una serie de innovaciones, incluida la reducción del área de contacto entre la pieza de cabeza y el anillo de tapado. Además, se agregaron dos aberturas de lavado adicionales para que los medios de enjuague puedan acceder mucho mejor a las áreas sucias dentro de la máquina. Fuente: KHS Llenado y Envasado.

Los separadores de flujo SPX altamente instrumentados cuentan con una construcción de acero inoxidable 316 y 304 y cumplen con las especificaciones 3-A y EHEDG. Los acabados superficiales están por debajo de 32 micropulgadas Ra. Fuente: Flujo SPX.

Los transportadores sanitarios Dorner cuentan con un diseño que elimina el desarrollo de bacterias y es completamente accesible para la limpieza. Fuente: Dorner Manufacturing Company.

Las bombas lobulares rotativas de la serie SRU de Alfa Laval están disponibles en una versión totalmente de acero inoxidable que incluye la caja de engranajes y la bomba, lo que reduce la posible contaminación ambiental del proceso debido a la pintura descascarada y el óxido. Fuente: Alfa Laval.

Las bombas de cavidad progresiva SEEPEX BCSO cuentan, como estándar, con piezas de metal 316L y todos los elastómeros cumplen con USP Clase III o Clase VI, así como con CFR 21 §177.2600. Todas las superficies internas están pulidas a un acabado #4 (Ra 32 o mejor). Fuente: SEEPEX.

"Es un pobre trabajador el que culpa a sus herramientas". Este proverbio anónimo puede tener algo de verdad cuando se aplica a la maquinaria y los componentes de producción de alimentos y bebidas de hoy. Los proveedores de estas herramientas tienen un millón de regulaciones y especificaciones que seguir con respecto al diseño limpio, y tienen un diseño higiénico hasta la T, siempre y cuando la "T" no represente un "callejón sin salida" en una tubería que transporta alimentos o bebidas. producto.

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Desde el brote de Listeria de 2008, atribuido a una acumulación de bacterias en una sección de difícil acceso de una máquina rebanadora de carne en una planta de Maple Leaf Foods en el área de Toronto, los proveedores de máquinas han examinado detenidamente sus equipos y componentes. e hizo rediseños cuando fue necesario. Sin embargo, con todos estos esfuerzos de ingeniería para reducir el refugio de patógenos y facilitar la limpieza, aún corresponde a los procesadores de alimentos hacer su parte y mantener limpios los equipos y los espacios en los que se encuentran.

Por ejemplo, la FDA cerró un fabricante de soya en Sacramento porque encontró repetidas violaciones de seguridad, incluido el equipo limpiado incorrectamente y la falta de protección contra la contaminación de los alimentos y las superficies en contacto con los alimentos. Con el reciente cierre de la(s) planta(s) de helados Blue Bell, la causa potencial de la contaminación por Listeria en la planta de Oklahoma se atribuyó al equipo limpio que se almacenaba fuera del área de producción sanitaria, que posiblemente estaba contaminado debido a su proximidad a un desagüe del piso. ¿Sería esto similar a almacenar sus utensilios de cocina limpios cerca de la bomba del sumidero del sótano y reutilizarlos sin volver a lavarlos?

Hace un año (FE, octubre de 2015), cubrimos lo último sobre 3-A y las normas europeas EHEDG, y hace dos años (FE, abril de 2014), también analizamos "One Voice for Hygienic Equipment" de OpX Engineering Solutions Group de PMMI. Design for Low-Moisture Food", que reunió a fabricantes de máquinas OEM y procesadores de alimentos para trabajar en la producción de un documento que ayudara a los procesadores y proveedores a comprender las necesidades de cada uno para el diseño de equipos donde no había muchos estándares a seguir. El documento terminado se puede encontrar en el sitio web OpX de PMMI.

Mientras tanto, la mayoría de los proveedores de equipos de proceso saben lo que tienen que hacer porque las reglas son en blanco y negro. Para SEEPEX, Inc., fabricante de bombas rotatorias de desplazamiento positivo que cumplen con los requisitos de FDA, USDA, 3-A, USP, EHEDG y/o NSF, se detallan las reglas para los materiales, según el presidente Mike Dillon.

"Los requisitos de materiales son muy específicos y están establecidos por los estándares de la organización de cumplimiento preferida o exigida por el cliente. Algunos estándares requieren certificaciones de laboratorios o inspectores de terceros", dice.

Algunos, como NSF, requieren pruebas reales de equipos en productos específicos anualmente y tienen auditorías aleatorias del inventario de equipos o piezas para garantizar el cumplimiento. Los diseños para la industria láctea generalmente deben ser fáciles de limpiar en el lugar (CIP), con radios y acabados superficiales específicos en áreas de contacto con alimentos. En los últimos cinco años, se han realizado auditorías más intensivas y el uso de la trazabilidad de materiales y la identificación positiva de materiales se han vuelto más rutinarios, agrega Dillon. La necesidad de una limpieza a fondo, especialmente a través de CIP, se ha vuelto fundamental para cumplir con las exigencias normativas.

"Hemos experimentado la necesidad de los clientes de una mayor flexibilidad en la creación de programas de limpieza para que puedan adaptar los programas para limpiar circuitos individuales de manera efectiva", dice Kevin Nowack, director de ingeniería de ESE, Inc., miembro de la Asociación de Integradores de Sistemas de Control. “Las plantas buscan una mayor visibilidad de los ciclos de lavado completados y los circuitos que se limpian diariamente”. Los flujos de proceso son cada vez más complejos con las válvulas a prueba de mezclas y los grupos de válvulas, y es fundamental documentar las secuencias pulsantes de los circuitos para asegurar que los grupos se lavan correctamente.

Alfa Laval suministra una gran variedad de componentes para el manejo de fluidos sanitarios a la industria de alimentos y bebidas, y la mayoría tiene funcionalidad CIP. Las pautas de diseño específicas incorporadas para las partes húmedas de un producto incluyen el cumplimiento de los criterios EHEDG y 3-A para un diseño higiénico que garantice la facilidad de limpieza, dice Christian Thommen, gerente de productos de manejo de fluidos de Alfa Laval USA.

"Durante los últimos cinco años, ha habido un mayor enfoque en ofrecer una solución totalmente de acero inoxidable no solo para las partes húmedas del producto, sino también para los componentes complementarios, como cajas de engranajes y motores", dice. "Alfa Laval ahora ha estandarizado una bomba de desplazamiento positivo y una caja de engranajes completamente de acero inoxidable para la [línea de productos] SRU. La oferta de SRU completamente inoxidable reduce los posibles problemas de contaminación en el entorno del proceso al eliminar la posibilidad de que se rompan las escamas de pintura epoxi. y óxido, además de resistir los productos químicos de limpieza/espuma agresivos que se usan en el piso de la planta".

Los materiales de los componentes no deben ser susceptibles de convertirse en parte de los alimentos, sugiere Bill Sutton, gerente de desarrollo comercial de Kollmorgen. Él dice que los motores de la compañía están hechos de acero inoxidable 316L (SS), por lo que son resistentes a la corrosión.

"La pintura de los servomotores aptos para alimentos inevitablemente se descascara y el aluminio subyacente se corroe, lo que genera dos problemas. La pintura puede convertirse en parte del producto alimenticio y la superficie áspera del aluminio corroído hace que sea muy difícil eliminar el producto o los patógenos. ”, agrega Sutton. "Incluso en áreas adyacentes a la zona de alimentos, estos problemas crean problemas porque la pintura o los patógenos pueden migrar a la zona de alimentos".

Hay más en la historia que la pintura desconchada. Sutton explica que, al principio, Kollmorgen asumió que podría fabricar un motor SS que se pareciera a sus motores estándar, pero que estaría mejor sellado. Después de consultar con más de 100 procesadores de alimentos durante el desarrollo del servomotor AKMH y observar lo que sucedía durante los procedimientos de saneamiento, la visión de Kollmorgen cambió.

"Nos dimos cuenta de que se requería un nivel mucho más alto de robustez en el diseño del motor", dice Sutton. "Por lo tanto, diseñamos nuestro motor con sellos, cables y prensaestopas para asegurar una durabilidad que va mucho más allá de su clasificación IP69K".

KHS es un fabricante internacional de tecnología de llenado y envasado para las industrias de alimentos y bebidas y no alimentarias. Diana Wolf, tecnóloga de bebidas, ve nuevas tecnologías, como los últimos servoaccionamientos, que permiten diseños de equipos totalmente nuevos con piezas móviles que no necesitan lubricación.

"La mejor parte para limpiar es la que no existe. Por lo tanto, el diseño da como resultado menos superficies y partes individuales. Todos los materiales están certificados para entrar en contacto con alimentos", dice. Sin embargo, un criterio importante es la selección de componentes adecuados además del uso de especificaciones de materiales adecuadas (materiales que cumplen con la FDA) y la aprobación de EHEDG.

Bühler Aeroglide fabrica equipos de enfriamiento y secado de transportadores y es el centro de competencia de secado del Grupo Bühler. Antes de que el fabricante de máquinas diseñe un equipo, se necesitan dos datos importantes: la zona higiénica donde residirá el equipo y el método de limpieza que se utilizará, específicamente limpieza en húmedo o en seco.

"Una vez que comprendamos el método de limpieza y la zona higiénica de la instalación, esto nos guiará en los detalles del diseño", dice Steve Blackowiac, director de I+D y seguridad alimentaria de Bühler. "En cualquier caso, tanto en húmedo como en seco, prestamos mucha atención al acceso para la limpieza". Por ejemplo, los detalles importantes incluyen minimizar los puntos de recolección como grietas y hendiduras. El equipo de lavado húmedo debe ser autodrenante para evitar la acumulación de agua, agrega.

"Cuando se trata de especificar transportadores para la industria alimentaria, realmente debe comenzar explicando la diferencia entre un transportador SS y un transportador sanitario", dice Stacy Johnson, gerente senior de marketing de Dorner Manufacturing Corp. "Eso se debe a que existe una idea errónea común de que todos los transportadores SS son sanitarios. Un transportador sanitario elimina las áreas de refugio donde las bacterias y otros contaminantes pueden acumularse y, en última instancia, llegar al proceso de fabricación de alimentos". Esto es importante porque las grietas ocultas en el marco del transportador pueden convertirse en puntos de captura y promover el crecimiento de microorganismos. Un verdadero sistema de transporte sanitario tiene un diseño que elimina el desarrollo de bacterias y es completamente accesible para la limpieza, dice Johnson.

El acero inoxidable es sin duda el material adecuado para usar en aplicaciones que requieren lavados regulares con agentes de limpieza químicos ligeros. Un transportador SS básico se puede lavar a lo largo del día según sea necesario, dependiendo de cómo esté construido, pero no necesariamente se desinfecta. Esto se debe a que desinfectar o limpiar un transportador implica un proceso completamente diferente a simplemente lavarlo, y gran parte de lograr un transportador desinfectado depende de la forma en que se diseñó inicialmente.

Johnson dice que un diseño sanitario para un transportador elimina las superficies planas dentro de la estructura del marco, reemplazándolas con travesaños redondeados que evitan que se acumulen alimentos y agua. Además, la apertura general del marco debe diseñarse de manera que si algún producto se cae de la banda, aterrice en una bandeja colectora debajo o en el piso, evitando que los alimentos queden atrapados dentro del marco. Además, los diseños higiénicos importantes eliminan la construcción de placa sobre placa atornillada donde las grietas acumulan bacterias y las reemplazan con soldaduras lisas y pulidas, creando una superficie continua y lisa donde las bacterias no se adhieren.

"Durante los últimos cinco años, ha habido muchos cambios en el diseño de nuestro equipo, impulsados ​​por un diseño higiénico", dice Blackowiak. Éstas incluyen:

Cumplir con las especificaciones actuales puede ser difícil para algunos OEM, y los fabricantes de máquinas llenan los vacíos cuando los componentes OEM no cumplen con las especificaciones.

"Algunos de nuestros proveedores de componentes OEM están haciendo un gran trabajo al proporcionar componentes que cumplen con nuestras especificaciones de seguridad alimentaria", dice Blackowiak. "Otros han tenido problemas y, en algunos de esos casos, hemos tenido que diseñar y fabricar nuestras propias soluciones. Estamos decididos a tener un suministro completo de [componentes] seguros para los alimentos y seguir trabajando con nuestros proveedores para mejorar donde sea necesario".

En Europa, existen directivas CE y pautas EHEDG, pero aun así, los OEM no siempre van por buen camino. GEA, al ser un proveedor internacional de equipos de procesamiento de alimentos (p. ej., CookStar y Flowcook), diseña y fabrica equipos no solo según los estándares europeos, sino también según la legislación de cualquier país donde venda equipos, según Vlemmings.

"Nos hemos dado cuenta de que los proveedores OEM no siempre están al día en el suministro de piezas seguras para los alimentos", dice Alex Vlemmings, jefe de desarrollo de productos, procesamiento de alimentos, GEA. "Deben cumplir con la legislación requerida en las directivas CE y EHEDG".

En este caso, estamos hablando de 304/304L SS versus 316/316L SS. ¿Cuál es la diferencia entre las dos aleaciones? En pocas palabras, el acero inoxidable 316 resiste los lavados e ingredientes corrosivos y cáusticos mejor que el acero inoxidable 304, pero hay una penalización de costos. Un diferenciador importante entre el acero inoxidable 304 y el acero inoxidable 316 es que el acero inoxidable 316 tiene normalmente un contenido de molibdeno del 2 al 3 por ciento, mientras que el acero inoxidable 304 no tiene ninguno. El contenido de molibdeno es la razón por la que el acero inoxidable 316 tiene una mayor resistencia a diversas formas de deterioro. Si bien el acero inoxidable 304 puede ser aceptable para algunos elementos arquitectónicos que no se lavan con productos químicos agresivos, no satisfará las necesidades de las aplicaciones en las que los componentes entran en contacto directo con productos químicos agresivos, como los fluidos CIP. Para estas aplicaciones, usar el 316, que es más caro, es una necesidad absoluta, por ejemplo, en bombas.

"Todos nuestros equipos son AISI [Instituto Estadounidense del Hierro y el Acero] 316 o superior", dice Dillon de SEEPEX. "El AISI 304 rara vez se usa porque es posible que no resista los fluidos CIP o se puede manchar fácilmente. Hemos estandarizado el AISI 316L debido a la necesidad frecuente de fabricación o modificaciones especiales incluso en piezas mecanizadas normalmente".

Además, existen algunos grados de acero inoxidable que ofrecen propiedades adicionales que se utilizan en los equipos SEEPEX. Las áreas de contacto de metal con metal donde puede haber fricción deben tener diferentes metalurgias para minimizar la erosión galvánica o "excoriación". En muchos casos, el principal componente de desgaste está hecho de un material "dúplex". El más común es el AISI 630, un material endurecido por precipitación que es más duro que el AISI 316. También se conoce comúnmente como 17-4 ph (endurecido por precipitación con 17 por ciento de cromo y 4 por ciento de níquel).

"Otros materiales se utilizan de manera especial si hay un alto contenido de cloruros [debido al decapado o al curado con sal, por ejemplo]", dice Dillon. "Estos materiales dúplex pueden tener un 22 por ciento de cromo y un 5 por ciento de níquel. Ocasionalmente, se necesitan metales exóticos como la serie AISI 900, Hastelloy® o piezas de titanio para resistir la corrosión".

SPX FLOW Inc. fabrica una amplia gama de tecnología de proceso que se utiliza en la industria de alimentos y bebidas, como válvulas, bombas, homogeneizadores, mezcladores, separadores, intercambiadores de calor, secadores, evaporadores y sistemas de proceso completo. SPX FLOW tiende a utilizar acero inoxidable 316L para las piezas húmedas y acero inoxidable 304 para las piezas sin contacto de equipos como bombas y válvulas para su uso en el procesamiento de alimentos, según Christopher Sinutko, gerente global de productos - válvulas para alimentos y bebidas.

“El alto contenido de cloro se encuentra en procesos como los que involucran ciertos productos químicos de limpieza, algunas salsas y productos a base de tomate, y esto puede corroer el acero inoxidable”, agrega. "En tales aplicaciones, SPX Flow proporciona materiales alternativos que resisten mucho mejor a este químico, como AL6XN, aleaciones Hastelloy® y acero inoxidable dúplex 2205. Sin embargo, estos tienen un costo, y los procesadores de alimentos deben sopesar el riesgo de corrosión contra el se requiere una inversión adicional. El uso de estos materiales, por lo tanto, depende en gran medida de la aplicación. Cualquiera que sea el material que se seleccione, por supuesto debe estar aprobado para su uso en el procesamiento de alimentos y bebidas".

"Ofrecemos acero inoxidable 304 y 316 para nuestros equipos, suministrando acero inoxidable 316 para aquellos proyectos en los que se utilizan cáusticos u otros productos químicos agresivos para la limpieza", dice Blackowiak. "Debido a que hay un impacto en el costo del uso del material 316, el uso exclusivo en todos los ámbitos no tiene sentido para nosotros".

Para componentes más pequeños, usar 316 SS es menos costoso que usarlo para carcasas de máquinas extensas que se lavan con poca frecuencia o se limpian en seco. "Elegimos 316L para usar en nuestros motores", dice Sutton de Kollmorgen. "Consultamos con procesadores de alimentos y con proveedores de soluciones de limpieza. La mayor resistencia a la corrosión [con acero inoxidable 316] valió el costo adicional".

"Muchas piezas de máquinas, especialmente para la tecnología de procesos, se construyen con 316", dice Wolf de KHS. "Siempre es una cuestión de concentraciones y temperaturas de los líquidos que entran en contacto con las piezas de la máquina. La ejecución de piezas en contacto con el producto en 316 es una opción seleccionable para las máquinas de KHS. El precio más alto para [316 SS] representa alrededor de 8 por ciento del precio de la máquina". Dado que todas las máquinas de KHS se pueden limpiar en el lugar, y para tanques grandes, se utilizan boquillas rociadoras, la elección de 316 SS en lugar de 304 SS puede ser adecuada, según la concentración y la temperatura de los productos químicos de limpieza.

Cada vez se diseñan más equipos de producción para CIP, e incluso algunos equipos que parecerían un candidato poco probable, como la serie de hornos CookStar Turbo de GEA, que tiene un sistema de "rociado de adentro hacia afuera" que utiliza un tambor giratorio. El cinturón del horno cuenta con un lavado continuo y inmersión en lecitina y, cuando se combina con el sistema CIP interno, permite que la unidad funcione hasta 72 horas continuas.

Por supuesto, no siempre es posible ejecutar CIP en cada parte del proceso y, en algunos casos, habrá una combinación de CIP y limpieza fuera de lugar (COP). Entonces, ¿qué pasa con el CIP?

"Esto realmente depende de los requisitos de los clientes", dice Dillon de SEEPEX. "Los productores de productos lácteos deben diseñar para CIP. Eso no es cierto para los dulces. Muchos usuarios en las refinerías de azúcar usan hierro fundido y acero al carbono. La mayoría de los procesadores de chocolate todavía usan bombas de hierro fundido, tuberías de acero al carbono y tanques de cobre. El glaseado de galletas se maneja comúnmente con bombas industriales SS que nunca reciben CIP.

"CIP debe ser definido por la planta y sus científicos de alimentos", agrega Dillon. "Los equipos que se utilizan son solo piezas de un sistema completo. Los productos químicos y las velocidades que se utilizan para limpiar los equipos que se utilizan para las bebidas gaseosas son completamente diferentes a, por ejemplo, el yogur. En general, los estándares establecidos por 3-A son aplicables a la industria láctea, pero cada el usuario tiene que diseñar el sistema para sus productos". El verdadero desafío, agrega Dillon, es hacer una prueba con un hisopo y contar las bacterias que pueden crecer en una placa de Petri después de un tiempo definido. Ese es un trabajo que debe hacer el procesador de alimentos antes de que llegue el inspector gubernamental correspondiente.

"Hay una tendencia creciente hacia equipos diseñados para CIP", dice Sinutko. "Algunas áreas, como el procesamiento de carne, todavía usan COP con desmontaje, limpieza e inspección diarios. Cualquier equipo COP debe diseñarse para que sea fácil de desmontar y mantener".

La bomba SPX Flow Universal 1, por ejemplo, es un dispositivo COP diseñado para un fácil desmontaje, limpieza y mantenimiento. Pero no todas las bombas son COP.

"Las bombas y válvulas que se pueden usar dentro de un sistema CIP se pueden limpiar sin desmontar, lo que reduce el tiempo de limpieza, el trabajo manual y los posibles errores en el reensamblaje", agrega Sinutko. "Al instalar una bomba, el diseño del sistema CIP debe considerar si se requiere una válvula de derivación de la bomba para permitir que la tasa de flujo adecuada limpie la tubería mientras se mantiene la presión delta correcta en la bomba".

El equipo CIP debe estar diseñado, certificado y probado según los estándares 3-A y/o EHEDG. Esto demuestra que se puede limpiar, pero esto solo sucederá con un proceso CIP diseñado correctamente, agrega Sinutko.

Están en marcha nuevos y creativos diseños CIP, como la solución de lavado en húmedo de alta higiene recientemente desarrollada por Bühler con CIP y soluciones de limpieza de bandas. El sistema incluye un sistema de gestión del agua que forma parte integral del diseño del suelo. También cuenta con nuevos ventiladores de recirculación higiénicos de transmisión directa, amortiguadores higiénicos, puertas higiénicas y diseños de pestillos junto con nuevas técnicas de soldadura TIG (gas inerte de tungsteno).

"Actualmente estamos trabajando en un equipo de alta higiene y limpieza en seco que estará disponible a finales de año", agrega Blackowiak.

Finalmente, el diseño limpio es una inversión en seguridad alimentaria y en su marca, y en tiempo. Es el tiempo que se pasa en equipos: procesadores y proveedores de alimentos y bebidas que trabajan juntos (como con el grupo OpX) para crear diseños seguros y limpios en equipos para producir productos seguros para los alimentos.

Michael Dillon, SEEPEX, Inc., 937-864-7150,[email protected], www.seepex.com

kevin nock, ESE, Inc., 800-236-4778,[email protected], www.eseautomation.com

cristiano thommen, Alfa Laval, 262-605-2600, [email protected], www.alfalaval.us

Bill Sutton, Kollmorgen, 630-423-1056,[email protected], www.kollmorgen.com

diana lobo, KHS, 0651/852-0, [email protected], www.khs.com

Steve Blackowiak, Bühler Aeroglide, 919-851-2000, [email protected], www.buhleraeroglide.com

stacy johnson, Dorner Manufacturing Co., 800-397-8664, [email protected], www.dornerconveyors.com

cristobal sinutko, SPX Flow, Inc., 262-728-4684, [email protected], www.spxflow.com

Alex Vlemmings , GEA, +49 211 9136-1503, [email protected]; www.gea.com

"Aprovechamiento de acabados de acero inoxidable en equipos sanitarios", Whitepaper, Apache Stainless Equipment Corporation, www.apachestainless.com/Leveraging-stainless-finishes.pdf

"El diseño higiénico mejora la seguridad alimentaria, la protección de la marca, el cumplimiento normativo... y el resultado final", Whitepaper, Kollmorgen, 2016.

"Una voz para el diseño de equipos higiénicos para alimentos con bajo contenido de humedad", OpX, PMMI, 2014, sitio web de PMMI.