Hygienische Produktion Teil 03 Gestaltungskriterien

In einem offenen Prozess müssen die Ausrüstungsgestaltung und das Anlagenumfeld so konzipiert sein, dass die Ansammlung von Schmutz vermieden wird und es nicht zu einem Anstieg der mikrobiellen Konzentration kommt. Dies dient der Sicherstellung der Produktsicherheit und -qualität.

Geschlossene Prozesse beziehen sich auf Situationen, in denen das Produkt und produktberührende Oberflächen während einer normalen Verarbeitung keinen Kontakt mit der Anlagenumgebung haben.

Wenn ein Prozess als geschlossen betrachtet wird, bedeutet dies, dass das Produkt und die damit verbundenen Oberflächen während der Verarbeitung effektiv von der Anlagenumgebung abgeschottet sind. Dies hilft, das Risiko von Kontaminationen und Qualitätsverlusten zu minimieren.

Spalten in der Oberfläche könnten dazu führen, dass sich Produktreste ansammeln und zu einer potenziellen Kontaminationsquelle werden. Daher ist es wichtig, dass die Oberfläche glatt und ohne Spalten ist.

Eine Oberfläche, die Gerüche, Farb- und Geschmacksstoffe überträgt, kann die Qualität und sensorischen Eigenschaften des Lebensmittels beeinträchtigen und zu unerwünschten Veränderungen führen.

Die Oberfläche sollte widerstandsfähig sein, um ein Abtrennen, Brechen, Splittern oder Abblättern zu verhindern, das zu Partikeln führen könnte, die in das Lebensmittel gelangen könnten.

Eine reinigbare, desinfizierbare und glatte Oberfläche erleichtert die Reinigung und Desinfektion, um eine hygienische Umgebung sicherzustellen und Kontaminationsrisiken zu minimieren.

Produktberührende Oberflächen sind Flächen, die entweder direkt mit dem Produkt in Berührung kommen, beispielsweise durch Spritzer, oder von denen Produkt oder Kondensat ablaufen, abtropfen oder anderweitig in das Hauptprodukt gelangen können. Dies umfasst auch Flächen, die indirekt produktberührende Oberflächen oder Behälter kreuzkontaminieren können.

• Vollständige Entleerbarkeit: Es sollte darauf geachtet werden, dass das Produkt vollständig aus der Anlage entleert werden kann.
• Vermeidung scharfer Ecken und Kanten: Ecken und Kanten mit einem Radius größer als 3 mm sollten vermieden werden, um Verletzungen und Produktansammlungen zu reduzieren.
• Neigung der Abdeckung vom Produkt weg: Abdeckungen sollten so gestaltet sein, dass sie vom Produkt weg geneigt sind, um das Abtropfen oder Ablaufen von Produkt zu verhindern.
• Vermeidung von überlappenden Verbindungen oder Presspassungen: Überlappende Verbindungen oder Presspassungen können Spalte und Nischen bilden, in denen sich Produkt ansammeln kann, daher sollten sie vermieden werden.
• Bevorzugung kontinuierlich geschweißter/abgedichteter Verbindungen: Kontinuierlich geschweißte oder abgedichtete Verbindungen sind gegenüber diskontinuierlichen Verbindungen vorzuziehen, um das Eindringen von Produkt zu verhindern.
• Ausschluss des Kontakts von Produkt mit Schraubengewinden: Es sollte vermieden werden, dass das Produkt direkt mit den Gewinden von Schrauben in Kontakt kommt, um Kontaminationen zu vermeiden.
• Nutzung geschlossener Prozesse oder Verwendung von Abdeckungen, wo möglich: Wenn möglich, sollten geschlossene Prozesse genutzt oder Abdeckungen vorgesehen werden, um den Kontakt des Produkts mit der Umgebung zu minimieren.

• Vermeidung spitzer Ecken (<= 90°): Es sollte vermieden werden, spitze Ecken bei Schweißnähten zu erzeugen, da diese schwer zu reinigen sind.
• Glätte von Ecken mit einem Winkel kleiner als 135°: Wenn die Ecken bei den Schweißnähten einen Winkel kleiner als 135° aufweisen, sollten sie glatt sein und einen Radius von mindestens 3 mm haben. Es ist vorzuziehen, einen größeren Radius von mindestens 6 mm zu haben.

Hinweis: Diese Maßnahmen tragen dazu bei, dass innere Winkel und Ecken bei Schweißnähten leichter gereinigt werden können und die Bildung von Produktansammlungen oder Verunreinigungen reduziert wird.

• Vollständiges Abfließen und wirksame Abdichtungen mit definierter Kompression: Es ist wichtig, dass bei lösbaren Verbindungen ein vollständiges Abfließen des Produkts gewährleistet ist. Zudem sollten effektive Abdichtungen mit definierter Kompression vorgesehen werden, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern.
• Vermeidung von Metall-Metall Verbindungen: Es sollte vermieden werden, dass metallische Oberflächen direkt miteinander verbunden sind, da diese schwer zu reinigen sein können und das Risiko von Korrosion erhöhen.
• Positionierung des Verbindungselements auf der nicht-produktberührten Seite: Das Verbindungselement, wie zum Beispiel Schrauben, sollte auf der Seite platziert werden, die nicht direkt mit dem Produkt in Berührung kommt. Dadurch wird das Risiko einer Kreuzkontamination reduziert.

• Vollständige Selbstentleerbarkeit oder Entleerbarkeit: Sowohl die Innen- als auch die Außenbereiche der Anlagenteile müssen vollständig selbst entleerbar oder einfach zu entleeren sein. Dies gewährleistet, dass keine Rückstände im System verbleiben und eine gründliche Reinigung möglich ist.
• Vermeidung von horizontalen Flächen: Horizontale Flächen sollten vermieden werden, da sie das Abfließen von Flüssigkeiten erschweren können. Stattdessen sollten Oberflächen immer vom Produkt weg und zu einer Seite geneigt sein, um eine effektive Entleerung zu ermöglichen.
• Ableitung von Flüssigkeiten: Bei den Außenflächen der Anlagenteile ist es wichtig, dass jegliche Flüssigkeiten vom Produktbereich wegfließen können. Dies verhindert die Ansammlung von Flüssigkeiten, die potenziell Verunreinigungen verursachen könnten. Zudem sollte die angemessene Ableitung von Kondenswasser berücksichtigt werden.

• Vermeidung von Übergängen: Idealerweise sollten Übergänge vermieden werden, da sie potenzielle Bereiche für Schmutzansammlungen und Kontaminationsquellen darstellen können. Es ist ratsam, geschlossene und nahtlose Oberflächen zu verwenden, um die Bildung von Spalten oder Hohlräumen zu verhindern.
• Geschlossene und reinigungsfähige Übergänge: Wenn Übergänge unvermeidbar sind, sollten sie so gestaltet sein, dass sie geschlossen und leicht zu reinigen sind. Dies bedeutet, dass sie keine offenen Spalten oder unzugänglichen Bereiche aufweisen sollten, in denen sich Schmutz oder Rückstände ansammeln können.
• Geschlossene Stufen bei Treppenaufgängen: Insbesondere bei Treppenaufgängen sollten die Stufen geschlossen sein, um sicherzustellen, dass keine Verunreinigungen darunter gelangen können und eine effektive Reinigung möglich ist.

• Vorzugsweise in Decken und Wänden integrieren: Um die Anlagengestaltung zu optimieren, sollten Rohrleitungen, Beleuchtungen, Verkabelungen und Kräne vorzugsweise in Decken und Wänden integriert werden. Dadurch werden sie von den produktberührenden Bereichen getrennt und minimieren das Risiko von Kontaminationen.
• Nicht über offene Prozesse positionieren: Es ist wichtig, diese Elemente nicht über offenen Prozessen zu positionieren, um potenzielle Kontaminationsquellen zu vermeiden. Durch die Platzierung außerhalb der direkten Produktbereiche wird das Risiko einer Kreuzkontamination reduziert.
• Schräge Flächen: Bei der Gestaltung von Oberflächen für Rohrleitungen, Beleuchtungen, Verkabelungen und Kränen sollten schräge Flächen bevorzugt werden. Dadurch wird das Ansammeln von Schmutz, Staub und Feuchtigkeit minimiert und die Reinigung erleichtert.
• Abdichten: Um eine hygienische Umgebung sicherzustellen, sollten Rohrleitungen, Verkabelungen und ähnliche Elemente ordnungsgemäß abgedichtet werden. Dies verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz oder anderen Verunreinigungen in die Anlage.

• Kantenfreie Verbindung (kein Versatz): Eine Schweißverbindung sollte kantenfrei sein, was bedeutet, dass es keinen Versatz zwischen den zu verbindenden Teilen geben darf. Eine glatte und nahtlose Verbindung trägt zur Stabilität und Integrität der Schweißverbindung bei.
• Frei von Rissen: Schweißverbindungen müssen frei von Rissen sein. Risse können die strukturelle Integrität beeinträchtigen und potenzielle Eintrittspunkte für Verunreinigungen darstellen. Eine sorgfältige Schweißtechnik und Prüfung sind erforderlich, um Risse zu vermeiden.
• Keine Porosität: Porosität, also Hohlräume oder Lufteinschlüsse in der Schweißnaht, sollten vermieden werden. Porosität kann die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigen und eine potenzielle Quelle für Kontaminationen sein. Eine qualitativ hochwertige Schweißtechnik und entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung von Porosität sind erforderlich.
• Korrekte Nachbehandlung, wenn nötig: Je nach den spezifischen Anforderungen der Schweißverbindung kann eine geeignete Nachbehandlung erforderlich sein. Dies kann beispielsweise das Glätten von Schweißnähten, das Entfernen von Schlacke oder das Anwenden einer Schutzschicht umfassen. Die korrekte Nachbehandlung trägt zur Sicherstellung der Qualität und Hygiene der Schweißverbindung bei.

• Keine Spalten auf Produktseite: Bei O-Ring Dichtungen ist es wichtig, sicherzustellen, dass keine Spalten auf der Produktseite vorhanden sind. Die Dichtung muss eng anliegen und eine lückenlose Abdichtung gewährleisten. Spalten könnten das Eindringen von Verunreinigungen ermöglichen und die Wirksamkeit der Dichtung beeinträchtigen.
• Oberflächen exakt positionieren: Die Oberflächen, auf denen die O-Ring Dichtung platziert wird, müssen exakt positioniert sein. Eine präzise Passung der Dichtungsflächen ist entscheidend, um eine effektive Abdichtung zu erreichen. Eine unsachgemäße Positionierung kann zu Leckagen führen.
• Vermeidung von O-Ringen in Rechtecknuten: O-Ringe sollten nicht in Rechtecknuten verwendet werden, insbesondere bei starken Temperaturwechseln. In solchen Fällen kann es zu einem sogenannten Pumpeffekt kommen, bei dem der O-Ring zu viel Bewegungsspielraum hat. Dies kann die Abdichtung beeinträchtigen und zu Problemen führen.

• Axialer Anschlag für kontrollierte Kompression der Dichtung: Bei einer Flanschverbindung ist es wichtig, einen axialen Anschlag vorzusehen. Dies ermöglicht eine kontrollierte Kompression der Dichtung zwischen den Flanschen. Durch die richtige Kompression wird eine effektive Abdichtung erreicht.
• Geeignete Nutform, um Verschiebungen und Einklemmungen zu vermeiden: Die Nutform der Flanschverbindung sollte sorgfältig ausgewählt werden, um Verschiebungen und Einklemmungen der Dichtung zu vermeiden. Eine geeignete Nutform gewährleistet eine sichere Positionierung der Dichtung und verhindert deren Beschädigung.
• Schrumpfung oder Volumenzunahme bei Temperaturwechseln: Bei Flanschverbindungen muss berücksichtigt werden, dass sich Materialien bei Temperaturwechseln ausdehnen oder schrumpfen können. Dies kann zu einer Beeinflussung der Abdichtung führen. Es ist wichtig, die Ausdehnungs- und Schrumpfungseigenschaften der verwendeten Materialien zu berücksichtigen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um etwaige Auswirkungen auf die Abdichtung zu minimieren.

• Zentrierung: Eine korrekte Zentrierung der Rohre ist entscheidend, um eine stabile und dichte Verbindung zu gewährleisten. Durch eine präzise Zentrierung werden Verschiebungen und Unebenheiten vermieden, die zu einer Beeinträchtigung der Abdichtung führen könnten.
• Definierte Dichtungspressung: Es ist wichtig, eine definierte Dichtungspressung zu erreichen. Diese sorgt für einen optimalen Kontakt zwischen den Rohrflanschen und der Dichtung, um eine zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten. Eine zu geringe oder zu hohe Dichtungspressung kann zu Undichtigkeiten führen.
• Kein Spalt vor der Dichtung: Die Dichtungsstelle sollte unmittelbar an den Produktraum anschließen, ohne dass ein Spalt zwischen der Rohrverbindung und der Dichtung entsteht. Ein solcher Spalt könnte das Risiko von Leckagen erhöhen und die Effektivität der Abdichtung beeinträchtigen.
• Abdichtung durch Metall-Polymer-Paarung: Eine effektive Abdichtung kann durch die Verwendung einer geeigneten Metall-Polymer-Paarung erreicht werden. Die Kombination aus einem metallischen Rohrflansch und einer polymeren Dichtung kann eine zuverlässige und langanhaltende Abdichtung gewährleisten.

• Reinigung erfordert hohen Turbulenzgrad: Bei einer Rohrleitungs-Durchmesservergrößerung ist es wichtig, einen hohen Turbulenzgrad in der Strömung zu erzeugen. Dies ermöglicht eine effektive Reinigung der Rohrleitung, da Partikel und Ablagerungen besser gelöst und weggespült werden können. Ein niedriger Turbulenzgrad kann dazu führen, dass Schmutzpartikel in der Rohrleitung haften bleiben und die Reinigung erschweren.
• Anpassung der Konstruktion für geringe Strömungsstörungen: Um geringe Strömungsstörungen in der Rohrleitungs-Durchmesservergrößerung zu erreichen, muss die Konstruktion entsprechend angepasst sein. Das Design sollte darauf abzielen, Strömungsverwirbelungen und Wirbelbildung zu minimieren, um einen gleichmäßigen und laminaren Fluss zu gewährleisten. Dies trägt zur Effizienz des Systems bei und reduziert den Energieverlust durch Reibung.

• T-Stücke sollten vermieden werden, um Toträume zu vermeiden und die Reinigungszeit nicht zu verlängern.

• "I/D < 1" bedeutet, dass das Verhältnis zwischen der Innenfläche (I) und dem Durchmesser (D) des T-Stücks kleiner als 1 sein sollte, um Toträume zu minimieren und die Reinigungseffizienz zu verbessern.