Bei der Herstellung von Lebensmitteln ist das oberste Prinzip die Sicherheit und der Schutz des Konsumenten. Dafür sind umfassende Maßnahmen in der Reinigung und Desinfektion der Maschinenanlagen durchzuführen. Nur dadurch können die hohen Qualitätsstandards für Lebensmittel bezüglich der Sicherheit, Haltbarkeit und Verträglichkeit gewährleistet werden.
„Hygienic Design“ befasst sich mit der reinigungsfreundlichen Gestaltung von Maschinen und Apparaten sowie der Auswahl der verwendeten Materialien. Es trägt dazu bei, die Produktion von Lebensmitteln sicherer zu gestalten und bei der Reinigung Geld und Zeit zu sparen.
Die European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG), eine gemeinnützige Expertengemeinschaft von Ausrüstern für die Lebensmittelherstellung, lebensmittelverarbeitenden Firmen, Forschungsinstituten und Gesundheitsbehörden, entwickelt Kriterien zur Gestaltung von Anlagenkomponenten.
Die fünf grundlegenden Gestaltungskriterien, die eingehalten werden müssen, um eine optimale Reinigbarkeit zu gewährleisten und Gefahrenstellen zu vermeiden, sind:
- 1. Vermeidung mikroskopischer Vertiefungen und Spalten auf Produktseite: Darunter versteht man das Festsetzen von Schmutz auf zu rauen Oberflächen und mikroskopischen Poren, Vertiefungen und Spalten. Es gilt die Empfehlung, einen max. arithmetischen Mittenrauwert Ra < 0,8 μm nicht zu überschreiten.
- 2. Vermeidung makroskopischer Vertiefungen und Spalten auf Produktseite: Hiermit werden makroskopische, konstruktionsbedingte, nicht reinigbare Vertiefungen und Spalten in der Anlage bezeichnet. Beispiele hierfür sind Metall-Metall-Kontakte oder nicht fluchtende Verschweißungen.
- 3. Eindringen von Mikroorganismen durch mikroskopische und makroskopische Poren und Spalten: Dieser Fall tritt bei geschlossenen Prozessen auf. Dabei wird die Lebensmittel verarbeitende Anlage von außen nach innen durch Mikroorganismen kontaminiert. Besonders unter dem Gesichtspunkt Aseptik gilt es, die Penetration von Schmutz ins Anlageninnere zu vermeiden.
- 4. Ungünstige Strömungsbereiche: Bereiche mit Totwasser (z. B. nicht durchspülte Enden von T-Stücken) oder Rück- strömung müssen unbedingt vermieden werden, da diese Bereiche nicht gereinigt werden können und somit eine optimale Brutstätte für Mikroorganismen darstellen.
- 5. Verhindertes Ablaufen (Entleeren) von Flüssigkeiten: Eine meist recht einfach umsetzbare Lösung ist die Gestaltung von leicht ablaufenden Oberflächen („Selfdraining“). Das heißt, im gesamten Apparat werden keine horizontalen Flächen, auf welchen sich Schutz ansammelt, sondern nur geneigte Oberflächen (Neigung > 3°) verbaut. Dabei ist zu beachten, dass dies auch für Rohrleitungen gilt. Diese müssen stets in einem leichten Gefälle verlegt werden, so dass keine Rückstände in der Leitung zurückbleiben.
Die Schwierigkeit ist die konkrete Umsetzung und Adaption dieser Grundregeln. Gerade in der Automatisation bzw. Robotik ergeben sich durch die zahlreichen Gelenke, Lager und beweglichen Teile eine hohe Anzahl von kritischen Punkten, die nicht oder nur äußerst schwer zu reinigen sind.
Alle Anlagenhersteller sind verpflichtet, sich an die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG zu halten. Diese fordert „…die Maschine muss so konstruiert und gebaut sein, dass diese Materialien vor jeder Benutzung gereinigt werden können“. Hygienic Design ist also rechtlich verpflichtend!
Eine wichtige und sinnvolle Maßnahme ist die Schulung von Konstrukteuren und Mitarbeitern. In Kursen (z. B. bei der Hygienic Design Akademie Weihenstephan) können anhand praxisnaher Beispiele Wissen vermittelt und Lösungen erarbeitet werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es deutlich kostengünstiger ist, im Vorhinein an Lösungen zu arbeiten als erst im Nachhinein.
Problematisch hat sich für die Industrie gezeigt, dass der Begriff Hygienic Design nicht geschützt ist. So kann jeder Hersteller auf sein Produkt schreiben, dass dieses Hygienic Design gerecht wäre, auch wenn dem so nicht ist. Anders das Zertifikat der EHEDG, dieses wird nur nach erfolgreicher Überprüfung und Tests verliehen.
Der Lehrstuhl für Verfahrenstechnik disperser Systeme an der TU München in Weihenstephan hat langjährige Erfahrung im Gebiet des Hygienic Designs und bietet eine umfangreiche Beratung, angefangen von der Werkstoffwahl bis zu Konstruktionsdetails, an. Im Zuge von studentischen Abschlussarbeiten besteht die Möglichkeit, komplexere Lösungen zu erarbeiten. In Zusammenarbeit mit dem „Forschungszentrum Weihenstephan für Brau- und Lebensmittelqualität“ (BLQ) und Dr. Jürgen Hofmann können Zertifizierungen Hygienic Design gerechter Komponenten vorgenommen werden.
Manuel Ulmer Lehrstuhl für Verfahrenstechnik disperser Systeme (TUM) www.vds.wzw.tum.de
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