Reinigungstechnologie und Hygiene in der Lebensmittelindustrie

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1 Modul 2 Reinigungstechnologie und Hygiene in der Lebensmittelindustrie Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung (Mitteilung) trägt allein der Verfasser; die Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben. Modul Modul 2: Reinigungstechnologie 2: Cleaning technology und Hygiene and Hygiene i. d. Lebensmittelindustrie in the Food Industry 1

2 Inhalt 1. Die Lebensmittelproduktion 2. Ziele bei der Reinigung in Lebensmittel verarbeitenden Betrieben 3. Lebensmittelhygiene 4. Gefahrenanalyse 5. Schaffung hygienischer Produktionsbedingungen 6. Reinigung als Voraussetzung für Desinfektion 7. Beispiel eines Reinigungs- und Desinfektionsprozesses 8. Welche Stoffe müssen entfernt werden? 9. Biologische Kontaminationen in der Lebensmittelbranche 10. Wichtige Reinigungstechnologien der Lebensmittelbranche 2

3 Die Lebensmittelproduktion Besteht bis zum Endprodukt aus einer Reihe von Prozessschritten. diese Prozessschritte können z.b. bei der Fleischverarbeitung folgendermaßen kategorisiert werden: Stücken: Zerteilen des Tierkörpers in kleinere Teile Zusammenfügen: Zusammenbringen verschiedener Komponenten Formen: verändern der ursprünglichen Form des Lebensmittels Transportieren: Transport von Lebensmitteln innerhalb oder zwischen mehreren Maschinen, bzw. Transport innerhalb des Betriebs. 3

4 Ziele bei der Reinigung Entfernung von Kontaminationen die die Sicherheit von Lebensmitteln beeinträchtigen Schaffung hygienischer Produktionsbedingungen Verlängerung des Mindesthaltbarkeitsdatums des Endprodukts 4

5 Lebensmittelhygiene Was ist Hygiene im Sinne des Lebensmittelrechts? Lebensmittelhygiene = Maßnahmen und Vorkehrungen, die die Eignung und Sicherheit von Lebensmitteln während der gesamten Lebensmittelverwertungskette gewährleisten. Reinigung, Wartung und Desinfektion sind Teil der Hygienemaßnahmen - Die Reinigung und Desinfektion sind ein Teil der Gesamtheit der Maßnahmen und Vorkehrungen - Alle Arten unerwünschter Substanzen werden entfernt. Unerwünschte Substanz = Kontamination, siehe auch Folie 8 Hygieia ist die griechische Göttin für Gesundheit 5

6 Gefahrenanalyse Die Verarbeitung von Lebensmitteln birgt immer die Gefahr einer Kontamination des Lebensmittels. Gemäß HACCP-Konzept werden sämtliche Arbeitsschritte auf ihr Gefahrenpotential hin analysiert: Gefahr biologisch chemisch physikalisch Mikroorganismen Giftstoffe Ungeziefer Rückstände von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln Schmierstoffe Sand, Steinchen (an, in, oder auf dem Lebensmittel) Abrieb oder Teile von Maschinen persönliche Gegenstände 6

7 Schaffung hygienischer Produktionsbedingungen Reinigung: Entfernung von Schmutz, Lebensmittelresten, Grobschmutz, Schmierstoffen oder anderen störenden Materialien Die Adsorption von Schmutzen an eine Oberfläche ist ein reversibler Prozess Je rauer, verkratzter und poröser die Oberfläche, desto schwerer ist sie zu reinigen. Deshalb dürfen nur leicht zu reinigende Oberflächen verwendet werden eingesetzte Chemikalien sollen auf die Materialien abgestimmt sein Es sollen möglichst effektive Reinigungsmethoden eingesetzt werden Überführen in Wasser Leicht zu reinigende Metalloberfläche 7

8 Reinigung als Voraussetzung für Desinfektion Der Reinigungsprozess Die Reinigung ist die Voraussetzung für eine darauffolgende Desinfektion Schmutz kann nicht desinfiziert werden Erst reinigen, dann desinfizieren! Der Reinigungserfolg hängt im Wesentlichen von 4 Faktoren ab Chemie (Art der eingesetzten Substanzen) Mechanik (Druck, Geschwindigkeit, Scherkräfte) Temperatur Einwirkzeit 8

9 Desinfektion Der Desinfektionsprozess Reduktion der Anzahl an Umweltkeimen auf ein Niveau, auf dem sie nicht mehr die Eignung oder die Sicherheit von Lebensmitteln gefährden können. Dies geschieht mit Hilfe chemischer Substanzen und/oder physikalischer Methoden und gilt natürlich besonders den pathogenen Keimen Voraussetzung Bakterien vor Einsatz eines Desinfektionsmittels Saubere und trockene Flächen ohne chemische oder organische Rückstände Verfahren Thermische Desinfektion Chemische Desinfektion Die Kombinationen thermischer und chemischer Verfahren Bakterien nach Einsatz eines Desinfektionsmittels 9

10 Prozesse Beispiel eines Reinigungs- und Desinfektionsprozesses Grobreinigung durchführen (Trocken- oder Nassreinigung) Reinigung mit Reinigungsmittel durchführen Mit Wasser abspülen um Rückstände des Reinigungsmittels zu entfernen Desinfektionsmittel mit sauberen Arbeitsgeräten (Wischbezüge, Eimer, etc.) auftragen Auf die Einwirkzeit des Desinfektionsmittels achten Niedrige Temperaturen (z.b. in Kühlhäusern) verschlechtern den Wirkungsgrad eines Desinfektionsmittels => anderes Desinfektionsmitteln oder längere Einwirkzeit Wasserpfützen verdünnen das Desinfektionsmittel => Verlängerung der Einwirkzeit notwendig Mit sauberem Wasser abspülen 10

11 Welche Stoffe müssen entfernt werden? Kontamination: alle nicht vorgesehenen biologischen oder chemischen Stoffe, bzw. Fremdsubstanzen, die die Sicherheit des Lebensmittels beeinträchtigen und dazu führen, dass es nicht mehr für den menschlichen Verzehr geeignet ist Substanzen, die eine Gefahr für das Lebensmittel darstellen: Lebensmittelrückstände Mikroorganismen und Biofilme Abrieb Verkrustungen Rost Rückstände von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln 11

12 Welche Stoffe müssen entfernt werden? Entfernung von biologischen Kontaminationen Mikroorganismen müssen in Schach gehalten werden da: 1. sie auf oder im Lebensmittel überleben und sich vermehren (=>Lebensmittelinfektion) 2. Giftstoffe produzieren (=>Lebensmittelvergiftung). Keime verursachen 1. verdorbene Produkte (minderwertige Lebensmittel) 2. Gesundheitsprobleme beim Verbraucher 12

13 Biologische Kontaminationen Pathogene Keime In Molkereien pathogen = krankmachend Ein in Molkereien oft vorkommendes Bakterium ist Salmonella. Es kann zu gefährlichen Erkrankungen führen und im Magen Darm Trakt sehr lange Zeit überleben. Ein weiteres Bakterium ist Listeria monocytogenes. Es ist im Kühlschrank (4 C) teilungsfähig und verursacht tödliche Erkrankungen beim Menschen. Schwangere, Kinder und ältere Menschen sind besonders gefährdet. 13

14 Biologische Kontaminationen Pathogene Keime in der Fleischverarbeitung In der Fleisch verarbeitenden Industrie stellt Salmonella ebenfalls eine Gefahr für den Verbraucher dar. Es ist jedoch nicht der einzige gefährliche pathogene Keim. Bacillus cereus überlebt dank der Produktion Hitze resistenter Sporen (Überlebensformen). Weitere Sporenbildner sind Campylobacter sowie Clostridium perfringens. Letztere bilden Toxine, die eine Lebensmittelvergiftung verursachen. 14

15 Reinigungstechnologien Spezielle in der Lebensmittelindustrie eingesetzte Technologien sind: COP Reinigungstechnologie: manuell oder maschinell Hochdruck-Reinigung Schaum-Reinigung Trockeneis-Reinigung CIP Reinigungstechnologie OCIP Reinigungstechnologie WIP Reinigungstechnologie 15

16 COP-Reinigungstechnologie Hochdruck- und Schaumreinigung Hochdruckreinigung wird oft als Vorstufe für das Schaumreinigungsverfahren eingesetzt. Wasser wird bei der Hochdruckreinigung (20-40 bar) durch eine Düse gedrückt. Danach wird Schaum aufgesprüht. Der Schaum kann als Träger für Reinigungs- und Desinfektionsmittel eingesetzt werden. Der dispergierte Schmutz wird nach einer bestimmten Einwirkzeit mit Wasser entfernt. Je nach Schaumtechnologie und Schmutzart kann warmes (50-60 C) oder kaltes Wasser eingesetzt werden. 16

17 Schaumreinigung Wird oft in der Fleischindustrie, z.b. an Transportbändern, Frostern, und im Zerlegebereich eingesetzt Flüssigkeitsphase wird den Zusatz von Luft um das ca. 500fache des Ausgangsvolumens vergrößert. die zerplatzenden Schaumbläschen sorgen für einen kontinuierlichen Nachschub an Reinigungsflüssigkeit Je nach Zusatz ergeben sich fein-locker, fest-kompakt oder fließend dichte Schaumstrukturen. Zur Entfernung frischer nicht angetrockneter Rückstände werden klassische Verfahren eingesetzt, bei der die Schaumbläschen innerhalb von 5-10 min zerplatzen. Durch Beeinflussung der Schaumzusammensetzung können Schäume für lange Kontaktzeiten (bis zu 60 min) und Schäume mit mechanischer Scherwirkung erzeugt werden. 17

18 COP-Reinigungstechnologie Trockeneis-Strahlreinigung Ist eine wasserfreie Strahlreinigung, bei der ein Trockeneisgranulat (CO 2- Pellets) mit hoher Geschwindigkeit auf eine Oberfläche geschossen wird Anhaftende Schmutze werden abgeschält, wobei sich 3 physikalische Effekte überlagern: Augenblickliche Abkühlung der Oberfläche (Kryoschock) Unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von Verunreinigung und Oberflächenmaterial führen zu thermische Verspannungen und folglich zur Versprödung des Schmutzes Beim Aufprall der Pellets kommt es zum direkten Übergang vom Eis- in die Luftphase (Sublimierung). Durch die schlagartige 700-fache Volumenzunahme wird der bereits versprödete Schmutz vom Druckluftstrom weggeführt. 18

19 CIP-Reinigungstechnologie Cleaning in Place = Umlaufreinigung bezeichnet Reinigungsverfahren in verfahrenstechnischen Anlagen Dabei wird definitionsgemäß die Anlage ohne wesentliche Demontage auf den produktberührten Flächen gereinigt Behälter, Tanks, Rohrleitungen werden je nach Aufgabenstellung in Zyklen bestehend aus Kaltwasser, Heißwasser, Dampf, Lauge, Säure oder auch enzymatischen Hilfsmitteln durchflutet oder besprüht. Für die Durchführung der Desinfektion stehen die gleichen technischen Möglichkeiten, wie für die Reinigung zur Verfügung. Reinigung von Rohren 19

20 OCIP-Reinigungstechnologie Reinigung offener CIP (OCIP) Systeme Vorratsbehälter und etwas breitere Gefäße werden manuell oder mit Hilfe von Sprüh- und Sprinklersystemen gereinigt. Sprühkopfe sind entweder fest oder rotierend und könne je nach Bohrung einen Winkel von bis zu 360 C abdecken. Die Abkehr von der statischen Sprühkugel zu modernen Reinigungsgeräten (rotierende statische Sprühkugel, Schwallreiniger, medium-/ motorgetriebene Zielstrahlreiniger) bietet eine Reduzierung der Reinigungsmittelmengen und der Reinigungszeit Reinigung von Vorratsbehältern 20

21 Washing in place (WIP) Mehrwegflaschen und Mehrwegbehälter werden maschinell in speziellen Reinigungsanlagen folgendermaßen gereinigt Leerung Vorreinigung Hochdruckreinigung Alkalische Reinigung Spülen Desinfektion Spülen mit sauberen Wasser Transportcontainer und Gebinde können mit einer Reihe von Techniken gereinigt werden, z.b. - Hochdruckreinigung - Tauchbäder 21

22 Washing in place (WIP) Washing in Place = Spülen vor Ort Spülmaschinen Haubenmaschinen Keine Trennung zwischen unreiner und reiner Seite Spezialspülmaschinen - Trennung zwischen unreiner und reiner Seite - Beladen von der unreinen Seite - Entladen von der reinen Seite 22

23 Ende Die Module sowie weitere Informationen zu diesem Modul finden Sie unter Zwar weiß ich viel, doch möcht ich alles wissen." J. W. v. Goethe ( ) Weiter geht s mit Modul 3! 23