Dieser Artikel behandelt Faktoren, die bei der Gestaltung von offenen Prozessanlagen berücksichtigt werden müssen, wie:

  • Einfluss der Umgebungsbedingungen auf die Lebensmittelzubereitung
  • Materialwahl
  • Reinigbare Oberflächen
  • Hygienische Verbindungen

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Einfluss der Umgebungsbedingungen auf die Lebensmittelzubereitung

Bei der Zubereitung von Lebensmitteln in einem offenen Prozess spielen die Umgebungsbedingungen eine wichtige Rolle. In einem offenen Prozess besteht nämlich eine höhere Gefahr der Kontamination, sobald Mikroorganismen in der Umgebung vorhanden sind. Dabei ist es entscheidend, in welcher Phase des Prozesses die Kontamination aufgetreten ist und welche Art und Schwere der Kontamination vorliegt. Für jede Phase können unterschiedliche Hygienestandards gelten. Einige rohe Produkte müssen beispielsweise mit Hitze behandelt werden, im Gegensatz zu Konsumgütern, die nicht zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden dürfen.

Bei offenen Prozessen wird eine Vielzahl von Geräten eingesetzt. Hierzu gehören Maschinen für Milchprodukte, Kaffeeprodukte, Zucker, Gemüse, Obst, Fleisch und Fisch. Das Design jeder Art von Maschine darf in keinem Fall zu einer Erhöhung von Mikroorganismen führen. Die Hygiene und Reinigbarkeit der Geräte ist von entscheidender Bedeutung. Um sicherzustellen, dass Hygiene und Reinigbarkeit optimal sind, muss bei der Gestaltung die Auswahl der richtigen Materialien, gut reinigbare Oberflächen und hygienische Verbindungen berücksichtigt werden.

 

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Hygienisches Design

Materialwahl

Materialien, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, müssen immer – das heißt bei jedem Druck und jeder Temperatur – inert, mechanisch stabil und ungiftig sein. Zudem müssen sie beständig gegenüber dem Produkt sowie gegenüber allen Reinigungs- und antimikrobiellen Mitteln in jeder vorkommenden Konzentration sein. Edelstahl erfüllt alle diese Anforderungen und ist daher das am häufigsten verwendete Material in der Lebensmittelindustrie. Es muss jedoch immer auf die korrosiven Eigenschaften sowohl der Produkte als auch der Reinigungsmittel geachtet werden. Auch beim Schweißen dürfen keine Korrosionsprobleme auftreten. Aluminium eignet sich nicht als Material für den Kontakt mit Lebensmitteln, da es anfällig für Korrosion ist.

Kunststoffe werden in Geräten hauptsächlich zum Schutz von Werkzeugen verwendet, damit zwei Metalle nicht miteinander in Kontakt kommen, wie es beispielsweise bei Messern der Fall ist. Kunststoff wird auch für Deckel, Führungen und Rohrleitungen aufgrund der Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit eingesetzt. Allerdings sind nicht alle Kunststoffe geeignet. Einige Kunststoffe sind porös, wodurch sie Bestandteile von Produkten aufnehmen und Mikroorganismen festhalten können.

Wenn das Gerät eine Schicht aus Nickel oder Chrom hat, darf diese Schicht niemals abblättern, da dies zu einer Kontamination führen kann. In diesem Zusammenhang ist es besser, chemisch behandelte Materialien anstelle von galvanisierten Materialien zu verwenden. Chemisch behandelte Materialien sind nämlich langlebiger, und ihre Beschichtungsschichten haben eine größere Dichte und Kompaktheit. Welche Beschichtungen am besten verwendet werden können, hängt von der Anwendung ab. Es ist nämlich abhängig von der Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit den Eigenschaften des Produkts und der Reinigungsmittel.

Reinigbare Oberflächen

Die Hygiene ist in der Lebensmittelindustrie von großer Bedeutung. Daher müssen alle Oberflächen, die mit dem Lebensmittel in Kontakt kommen, gut zu reinigen sein. Die Oberflächen müssen daher vollkommen glatt sein. Glatt bedeutet, dass keine Risse oder andere kleine Beschädigungen vorhanden sein dürfen, in denen sich Schmutz festsetzen kann. Die Oberflächenrauheit von Edelstahl darf während der gesamten Lebensdauer der Maschine maximal 0,8 μm Ra betragen.

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Edelstahl geeignet für die Lebensmittelanforderungen

Das Prinzip hinter dem Tap-Density-Tester ist das Hausner-Verhältnis. Dabei wird davon ausgegangen, dass stark kohäsive Pulver auch starke gegenseitige Anziehungskräfte besitzen. Diese helfen, die Schwerkraft zu überwinden, sodass die Partikel sich selbst in leeren Räumen stützen können

Hygienische Verbindungen

Verbindungen sollten vorzugsweise geschweißt und nicht demontierbar sein. Geschweißte Nähte müssen aufgrund der Hygienerisiken flach abgeschliffen und glatt poliert werden. Schweißfehler können mikrobiologische Probleme verursachen und sollten daher so weit wie möglich vermieden werden. Häufige Schweißfehler sind:

  • Porosität,
  • Einschlüsse,
  • Risse,
  • Falsche Ausrichtung.

Außerdem dürfen geschweißte Verbindungen nicht überlappen. Schmutz kann sich in überlappenden Schweißverbindungen ansammeln, und sie sind zudem schwer zu reinigen. Wenn eine Überlappung notwendig ist, müssen die Schattenbereiche gut entleert und gereinigt werden können. Wenn dicke Platten miteinander geschweißt werden, muss der Rand der oberen Platte abgeschrägt und eventuell nachbearbeitet werden. Zudem sollte so wenig Schweißarbeit wie möglich an scharfen Ecken durchgeführt werden, da auch diese schwer zu reinigen sind. Stattdessen können runde Ecken und Schweißnähte auf der geraden Fläche hergestellt werden. Idealerweise ist die Schweißfläche also völlig glatt, ohne Unterbrechungen und Überlappungen. Die Schweißnähte sollten durchgehend geschweißt werden, um zu verhindern, dass Spalten an Stellen entstehen, an denen Metall-Metall-Kontakt besteht.

Demontierbare Verbindungen sollten so weit wie möglich vermieden werden. Im Vergleich zu festen Verbindungen haben sie größere Hygienerisiken, wie Kanten, hervorstehende Teile und Vertiefungen, in denen sich Schmutz ansammeln kann. Demontierbare Verbindungen wie Platten, die mit Schrauben oder Bolzen befestigt sind, sollten daher ebenfalls so wenig wie möglich verwendet werden, es sei denn, es ist unvermeidlich und eine Demontage ist notwendig. Bei überlappenden Schraubverbindungen müssen die Enden der Metall-Metall-Kontaktflächen mit überlappenden Kanten gut abgedichtet sein. Dabei sollte die zusätzliche Fläche berücksichtigt werden, die die Dichtung benötigt, um sich bei Hitze auszudehnen. Am besten geht das mit Schrauben oder Stiften. Schraubgewinde sind dafür nicht geeignet, da sie Spiel haben. Schraubgewinde dürfen außerdem nicht auf der Produktoberfläche vorkommen. Sie können nämlich durch Metall-Metall-Kontakt gefährlich werden. Daher sollten sie im Design an einer Seite platziert werden, die keinen Kontakt mit dem Produkt hat. Wenn Schraubverbindungen auf der Produktseite unvermeidlich sind, sollten dort schlechte Schrauben und Muttern immer vermieden werden. Diese können Rillen und Spalten verursachen, was die Hygiene beeinträchtigt. Ist jedoch der Schraubenkopf einer Verbindung freigelegt, ist dieser gut zu reinigen. Andere Risiken können eventuell vermieden werden, indem eine Schraube an der Nicht-Produktseite geschweißt wird. Darüber hinaus sind Schraubverbindungen vom Flanschtyp in diesem Fall am besten geeignet, da sie direkt Einfluss auf das Zusammendrücken der Dichtung haben.

Kurz gesagt, wenn es um demontierbare Verbindungen geht, sollte ein gutes Design folgende Merkmale aufweisen:

  • Abgeschirmte Schraubengewinde,
  • Flanschplatten mit abgedichteten Kanten,
  • Schraubenköpfe oder -muttern, die für die mechanische Reinigung geeignet sind,
  • Elastomer-Dichtungen mit einer Metallrückseite, um Metall-Metall-Kontakt zu vermeiden.
Juul Jenneskens

Name: Juul Jenneskens
Berater

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