Hygiënisch ontwerp is een ontwerprichtlijn voor voedselproductiefaciliteiten met betrekking tot de reinigbaarheid van de installatie. Het gaat hierbij om het ontwerp van de apparatuur, de geometrie van de onderdelen, de oppervlaktekwaliteit en ook de gebruikte materialen.
De strenge eisen voor productiefaciliteiten met contact met levensmiddelen bestaan uit een groot aantal normen en richtlijnen, waaronder: De hygiënische ontwerpbeginselen van de EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) EG 1935/2004, EG 178/2002, EG 852/2004, EG 2002/72. Zij regelen bijvoorbeeld de minimalisering van het risico van microbiële verontreiniging en bevatten een lijst van materialen die met levensmiddelen in aanraking mogen komen.
Wat betekent Hygiënisch Ontwerp voor de voedingsindustrie?
Duidelijke richtlijnen worden verstrekt door de EHEDG, de European Hygienic Engineering & Design Group. Deze werd in 1989 opgericht als een internationaal netwerk van levensmiddelenbedrijven, fabrikanten van apparatuur, onderzoeksinstituten en gezondheidsautoriteiten met als doel bepaalde hygiënenormen bij de productie, verwerking en verpakking van levensmiddelen te bevorderen. In de levensmiddelenindustrie speelt het aspect van de reinigbaarheid van apparatuur en productiefaciliteiten een belangrijke rol. De EHEDG verstaat onder reinigbaarheid een voorwaarde voor het desinfecteren van apparatuur. In het geval van moeilijk te reinigen productie-installaties kunnen langere reinigingscycli en ontsmettingsprocessen het gevolg zijn, die hogere kosten veroorzaken. De installaties lopen het risico langer dan nodig stil te staan en er moeten mogelijk agressievere chemicaliën worden gebruikt. Juist deze en andere negatieve aspecten, zoals de proliferatie van micro-organismen, besmetting door vreemde voorwerpen of het binnendringen en aantasten van ongedierte, moet het hygiënisch ontwerp tegengaan.
Ontwerp en constructie volgens hygiënisch ontwerp
Alle oppervlakken die direct of indirect in contact komen met levensmiddelen moeten gemakkelijk te reinigen zijn. Diverse geometrische en oppervlaktecriteria spelen een doorslaggevende rol bij de reinigbaarheid van deze oppervlakken. Zo moeten bijvoorbeeld ruwe oppervlakken worden vermeden omdat dit de reinigingstijd verlengt. Productresten kunnen zich afzetten in de onregelmatigheden van de oppervlakken. Afdichtingen moeten zodanig zijn ontworpen dat er geen product- of vuilresten in de spleten kunnen blijven hangen. Ook blootliggende bevestigingselementen, zoals schroefdraad, scharnieren, metaal-op-metaalverbindingen enz. moeten worden vermeden. Alle interne hoeken van 135° of kleiner moeten een minimumstraal van 3 mm hebben en scherpe hoeken moeten worden vermeden. Een ander criterium is de automatische afvoer van de apparatuur en de leidingen, die kan worden gewaarborgd door oppervlakken met een hellingshoek van ten minste 3°.
Deze en vele andere criteria vormen de basis voor de EHEDG-hygiënische ontwerpbeoordeling. Het Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation heeft een illustratieve flyer ontworpen voor verschillende ontwerpvoorbeelden, die u hier kunt bekijken.
Moet het altijd roestvrij staal zijn?
Eigenlijk niet. In de EHEDG-richtlijnen inzake hygiënisch ontwerp (Guidelines – EHEDG) worden veel meer constructiematerialen voor machines en systemen genoemd dan alleen roestvrij staal. Roestvrij staal is weliswaar minder gevoelig voor schade tijdens het ontsmetten omdat het zuurbestendig is. In de praktijk van de levensmiddelenproductie sluit dit echter geenszins andere materialen voor de apparatuur of onderdelen uit. De EHEDG noemt de volgende specificaties waaraan het gebruikte materiaal moet voldoen wanneer het wordt gebruikt zoals bedoeld:
Inert voor het product Inert voor detergenten en ontsmettingsmiddelen Corrosiebestendig Niet-giftig Niet-klevend Mechanisch stabiel […] De afwerking van het oppervlak mag niet worden aangetast.
Naast elastomeren, kleefstoffen en afdichtingsmiddelen, smeermiddelen, signaaloverdrachtsvloeistoffen en thermische isolatiematerialen noemt de EHEDG ook kunststoffen als mogelijk en in sommige gevallen beter alternatief voor roestvrij staal. Kunststof componenten zijn bijzonder geschikt voor toepassingen waar een laag gewicht, een hoge slijtvastheid of een hogere chemische weerstand dan roestvrij staal vereist is. Uiteraard gelden voor food-grade kunststof ook strenge wettelijke eisen, zoals de EU-verordening 10/2011 of de FDA. De voedselcontactcriteria voor kunststoffen gaan van temperatuur en reinigbaarheid tot hydrofobiciteit. Hydrofobiciteit beschrijft het “watermijdende” gedrag van oppervlakken. Deze oppervlakken zorgen ervoor dat het water eraf rolt. Verdere informatie en details zijn te vinden in de respectieve verordeningen en richtlijnen.
Naast een hygiënisch ontwerp zijn de basiseisen van kunststoffen voor contact met levensmiddelen natuurlijk onmisbaar. Additive manufacturing (of 3D-printing) van kunststof onderdelen voor de levensmiddelenindustrie speelt een steeds belangrijkere rol. Met 3D printen wordt de ontwikkelingstijd van componenten aanzienlijk verkort, maar het kan ook de kosten of de leveringssituatie verbeteren.
Heeft u geen eigen 3D-printer bij de hand? Of heeft u graag meer info over food-grade 3D printen van kunststof onderdelen? Maak dan gebruik van de igus 3D printing service voor voedselveilige onderdelen: https://www.igus.be/info/3d-printing-food-grade?C=BE&L=nl
