Molto prima che il Food Safety and Modernization Act (FSMA) venisse approvato nel 2011, i produttori di cibo negli Stati Uniti erano legalmente tenuti, in base al Codice dei regolamenti federali (21 CFR 110), a produrre alimenti sicuri e sani. Oltre alla conformità, la tutela dei consumatori e del tuo marchio sono ulteriori motivi per affrontare i potenziali pericoli nella tua struttura.    

Nel corso degli anni, i metodi per migliorare la sicurezza alimentare sono stati specificati in una serie di linee guida e standard di settore. Si tratta di approcci gestionali o di progettazione di attrezzature che contribuiscono a migliorare la sicurezza e la qualità degli alimenti. Una linea guida pratica è rappresentata dal piano HACCP (Hazard Analysis of Critical Control Points). Infatti, il piano è obbligatorio per alcune aziende di trasformazione alimentare. 

Che cos'è un piano HACCP?

In un piano HACCP, il responsabile del processo identifica tutti i "punti critici di controllo" all'interno del processo. Si tratta di punti in cui un contaminante biologico, chimico o fisico potrebbe potenzialmente entrare nel processo e/o contaminare il prodotto. Per ogni punto identificato, la struttura adotta misure volte a gestire il pericolo entro limiti accettabili.

Perché sono importanti i servizi di impianto in un piano HACCP?

Indipendentemente dal fatto che un piano HACCP sia obbligatorio o facoltativo per la tua azienda, la filtrazione dovrebbe essere una componente fondamentale.

L'aria compressa, i gas come l'azoto, l'acqua e altri liquidi, nonché il vapore industriale o culinario sono comuni nella maggior parte dei processi alimentari. Questi servizi di impianto sono le principali fonti di petrolio, microbi o particolato, provenienti da fonti esterne o raccolti dalle apparecchiature di processo. La principale misura di controllo per questi rischi di utilità è la filtrazione.

In che cosa differiscono i piani HARPC e HACCP e quale si applica alla mia struttura?

La pianificazione HARPC (Hazard Analysis and Risk-based Preventive Control) affronta i rischi lungo l'intera catena di fornitura di un'azienda. Praticamente ogni struttura è tenuta a dotarsi di un piano di sicurezza alimentare HARPC ai sensi del Food Modernization and Safety Act del 2011.

La pianificazione HACCP si concentra sulla gestione dei rischi di contaminazione all'interno del processo stesso. La FMSA impone piani HACCP ai produttori di succhi, frutti di mare, pollame e carne, ma li consiglia anche a tutte le aziende produttrici di cibo. 

In quali casi è generalmente necessaria la filtrazione per i servizi di impianto?

In generale, ci sono tre aree in cui si verificano tipicamente rischi di contaminazione delle strutture e in cui la filtrazione è così importante:

1.    Locali tecnici

Il locale tecnico è il luogo in cui si trovano le condotte idriche, le caldaie, i serbatoi e i generatori. Poiché questo è il punto di partenza per le utility distribuite nell'intero impianto, qualsiasi contaminazione nell'acqua, nell'aria/gas o nel vapore in questa fase iniziale può propagarsi a valle.

La prefiltrazione è importante poiché le utility escono da quest'area ed entrano nel processo.

2.    Punti di utilizzo

Dopo aver attraversato le tubazioni o i serbatoi degli impianti, le utility possono entrare in contatto diretto o indiretto con gli alimenti a valle. I filtri forniscono alle aziende che si occupano di trasformazione dei prodotti un passaggio importante prima che l'utenza venga utilizzata nel processo. I filtri per aria sterile, liquidi sterili e vapore di qualità alimentare sono posizionati al meglio nel punto di utilizzo di ogni linea di alimentazione.

3.    Prima dell'imballaggio

Prima della sigillatura, potrebbe esserci un'ultima possibilità di rimuovere i contaminanti residui. Anche l'acqua, il vapore o l'aria compressa utilizzati per formare, pulire o aprire l'imballaggio devono essere prima filtrati.

Come posso filtrare il liquido, l'aria e il vapore nel mio processo?

Ogni processo alimentare è unico e soggetto a specifiche linee guida di settore, come gli standard sanitari 3-A, il British Retail Consortium (BRC) o altri. Tuttavia, esistono principi generali che si applicano alla filtrazione delle utenze nella maggior parte dei processi alimentari. Qui vengono elencati i pericoli specifici per ogni servizio e le migliori prassi per il filtraggio nei punti di controllo critici.

Aria e gas

Usi e pericoli

L'aria compressa sposta gli ingredienti, testurizza il cibo, asciuga le attrezzature e modella i contenitori mediante soffiaggio. Altri gas utilizzati nella trasformazione degli alimenti sono l'ossigeno puro, l'anidride carbonica e l'azoto. A causa della presenza di condensa e lubrificanti, le apparecchiature che generano o immagazzinano queste utility possono rappresentare un terreno fertile per i microrganismi. Quando si utilizzano serbatoi di alimentazione, anche la sostituzione dei serbatoi può esporre le linee aperte a contaminanti atmosferici.

Consiglio: Per catturare al meglio l'olio e la condensa dall'aria compressa, scegli un filtro oleofobico e idrofobico, testato in condizioni di umidità.

Pratiche di filtrazione

Nel locale tecnico, trattare l'aria compressa in modo che rimanga secca e priva di olio quando entra nel processo. Ciò può essere fatto con un separatore a ciclone per separare il liquido in serie, uno o più prefiltri coalescenti da 1 a 5 micron per catturare gli aerosol di olio e un essiccatore ad adsorbimento per rimuovere i vapori rimanenti. A valle, dove è richiesta aria sterile nel processo, filtrare ogni punto di utilizzo con un filtro finale con grado di filtrazione assoluto di 0,2 micron sull'apparecchiatura di iniezione.

I mezzi LifeTec sono pieghettati all'interno di una struttura a gabbia in polipropilene che espande l'area della superficie filtrante del 20% per catturare più contaminanti senza ostacolare le portate del liquido. I pori più grandi sul lato a monte si restringono e diventano più piccoli sulla superficie a valle, creando uno specifico intervallo di taglio in micron. La struttura della gabbia è progettata anche per resistere al piegamento e al collasso in caso di flussi elevati. I mezzi filtranti LifeTec sono stati sviluppati con il contributo delle principali aziende produttrici di bevande. 

I filtri di profondità in borosilicato P-SRF di Donaldson hanno un tasso di ritenzione del 99,99999% (LRV 7) per particelle di 0,2 micron e più grandi, garantendo una filtrazione sicura e sterile di aria compressa, gas tecnici e applicazioni di ventilazione. Dotati di protezione interna ed esterna e tappi di chiusura in acciaio inossidabile, i filtri presentano un'elevata stabilità termica e meccanica e tollerano fino a un massimo di 250 cicli di sterilizzazione a vapore. 

Acqua

Usi e pericoli

L'acqua di processo viene utilizzata per il lavaggio e la sterilizzazione, la reidratazione e la cottura, il riscaldamento delle caldaie e l'azionamento dei sistemi di recupero dei prodotti. Sia le condutture che i pozzi comunali possono trasportare detriti e, con il tempo, le apparecchiature come le caldaie possono deteriorarsi e introdurre sedimenti. Quando è richiesta acqua come ingrediente, il carbone attivo utilizzato nella declorazione può diventare esso stesso una fonte di nutrimento per un biofilm batterico che contamina le costose membrane di osmosi inversa (RO). 

Consiglio: Se la membrana dell'impianto di osmosi inversa dura due anni o meno a causa dell'accumulo di biofilm, è necessario ottimizzare il prefiltro. Un filtro di profondità pieghettato con efficienza di cattura verificata garantirà una protezione RO superiore e consentirà di risparmiare sui costi.

Pratiche di filtrazione

Nel locale tecnico, l'acqua di sorgente deve essere prefiltrata con un filtro in polipropilene di profondità nominale pari a 10 micron, un livello accettabile per l'uso con vapore in loco (SIP) o pulizia in loco (CIP). Per livelli più elevati di solidi sospesi, potrebbe essere necessaria una serie di prefiltri per liquidi da 50, 20 o 10 micron. Sulle condotte idriche dedicate alle stazioni di lavaggio, cottura, miscelazione o iniezione (a contatto diretto e indiretto con gli alimenti), posizionare filtri sterili antibatterici da 0,2 micron. Questo grado di filtrazione produce un'acqua equivalente a quella pastorizzata. 

I mezzi LifeTec sono pieghettati all'interno di una struttura a gabbia in polipropilene che espande l'area della superficie filtrante del 20% per catturare più contaminanti senza ostacolare le portate del liquido. I pori più grandi sul lato a monte si restringono e diventano più piccoli sulla superficie a valle, creando uno specifico intervallo di taglio in micron. La struttura della gabbia è progettata anche per resistere al piegamento e al collasso in caso di flussi elevati. I mezzi filtranti LifeTec sono stati sviluppati con il contributo delle principali aziende produttrici di bevande. 

Vapore

Usi e pericoli

Il vapore di qualità vegetale è una fonte di calore indiretta, mentre il vapore di qualità culinaria viene utilizzato per cuocere gli alimenti tramite iniezione o per sterilizzare le superfici a contatto con gli alimenti. Sebbene le temperature del vapore resistano alla crescita microbica, la corrosione rappresenta un rischio di contaminazione maggiore nelle linee del vapore in acciaio al carbonio o zincato, che sono sottoposte a condensazione e calore costanti. La ruggine può contaminare il prodotto alimentare, ostruire le linee spray e danneggiare le attrezzature in acciaio inossidabile. 

Gli elementi filtranti per vapore P-EG di Donaldson sono progettati per la purificazione del vapore industriale e culinario, con una capacità compresa tra 100 e 17.000 libbre all'ora a 3 bar/50 psig. A portate elevate mantengono una bassa pressione differenziale per una maggiore efficienza energetica. La linea P-EG comprende 20 misure con vari attacchi e finiture.

Pratiche di filtrazione

Mantenere il vapore relativamente asciutto riduce i rischi di corrosione. Inoltre, si riduce al minimo l'ingresso di acqua della caldaia nel prodotto. Per rimuovere la condensazione in serie, posizionare un prefiltro coalescente (chiamato separatore di trascinamento) su ogni linea del vapore, subito prima delle valvole di riduzione della pressione nel processo. La riduzione della condensazione aiuta a prevenire l'usura prematura delle valvole. Pertanto, in ogni punto di utilizzo, posizionare un filtro vapore finale. Il vapore di qualità alimentare per iniezione diretta o per uso CIP/SIP richiede una filtrazione che rimuova il 95% delle particelle da 2 micron.

Consiglio: A temperature e pressioni più elevate, i filtri a tubo di carbone possono rilasciare particelle. Specificare acciaio inossidabile di alta qualità, soprattutto se il processo è regolamentato dall'Ordinanza sul latte pastorizzato (Pasteurized Milk Ordinance, PMO). 

Esistono regole pratiche per la realizzazione di sistemi di filtrazione?

Efficace ed efficiente

La chiave per una filtrazione sicura ed economicamente vantaggiosa è determinare la corretta efficienza con la corretta dimensione di micron nella giusta posizione. Ecco alcuni principi importanti da tenere a mente quando si pianifica il sistema di filtraggio di aria/gas, liquidi e vapore e quando lo si sottopone a manutenzione:

• Ridondanza: I filtri installati in più punti di una linea di alimentazione sono più affidabili di un singolo filtro. Utilizzare una sequenza: Proteggere i costosi microfiltri a valle installando prefiltri a monte.

• Distanza: Le linee di sistema tra il locale tecnico e il punto di contatto con gli alimenti possono far entrare condensa, olio, detriti e microbi. Posizionare i filtri finali il più vicino possibile ai punti di utilizzo.

• Manutenzione: Utilizzare manometri a monte e a valle dei filtri per monitorare le improvvise fluttuazioni di pressione, che potrebbero indicare la presenza di danni. Sostituire i filtri in base a una caduta di pressione predeterminata.

Come posso sapere se un filtro sarà efficace?

Sulle etichette dei filtri, l'efficienza di cattura è espressa come "valori di riduzione del carico" o LRV. Si riferisce alla percentuale di contaminanti a monte che un filtro è in grado di ridurre. Un LRV di 7 log significa che è stato verificato che un filtro da 0,2 micron riduce il 99,999998% (7 nove) dei contaminanti di prova con un diametro di 0,2 micron. Tutti i filtri Donaldson hanno un LRV pari a 7, lo standard più elevato del settore.

Cosa sarebbe utile sapere sulla selezione dei filtri?

Selezionare attentamente gli elementi filtranti. Poiché la produzione dei sistemi di filtrazione non è standardizzata, è consigliabile consultare le schede tecniche. Collabora con un produttore di filtri che possa aiutarti a comprendere i suoi prodotti e a considerare anche questi aspetti:

• Valutazioni: Cerca una valutazione dell'efficienza (percentuale di cattura), non solo una dimensione in micron. Ad esempio, un filtro etichettato come "assoluto" a 2 micron dovrebbe essere verificato tramite test dal produttore per catturare il 99,98% di tutte le particelle da 2 micron.

• Mezzo filtrante: Cerca filtri a lunga durata, cartucce filtranti anziché elementi melt-blown. I filtri a cartuccia pieghettata hanno una superficie e una capacità di carico in profondità 12 volte superiori, il che garantisce una lunga durata del filtro.

• Certificazione: Cerca apparecchiature e prodotti che riportano il simbolo 3-A. Ciò significa che una terza parte indipendente ha verificato il design sanitario, compresi il tipo di acciaio e i punti minimi di rifugio per i batteri.

• Ritorno sull'investimento: Pensa in termini sia di integrità che di ciclo di vita. Le difficili condizioni di lavorazione, pulizia e sterilizzazione possono far usurare rapidamente i filtri. Come indicato in precedenza, i filtri melt-blown possono essere inizialmente più economici, ma i filtri pieghettati di un produttore affidabile possono tollerare più sterilizzazioni e garantire una maggiore efficienza di cattura, per gestire i rischi di contaminazione e ridurre al contempo i costi complessivi.   

Un'importante avvertenza sull'etichettatura dei filtri dell'aria sterile

Non dare per scontato che un filtro progettato per catturare particelle molto piccole (ad esempio 0,01 micron) sia migliore di un filtro da 0,2 micron. Questa affermazione, fatta da alcuni produttori, può creare confusione. In realtà, le particelle da 0,01 micron sono piuttosto facili da catturare perché si muovono in modo disordinato, un principio noto come moto browniano. Una particella da 0,2 micron è la dimensione delle particelle più difficile da catturare e, in media, la dimensione dei batteri più piccoli potenzialmente presenti nel processo. Se la tua applicazione richiede, ad esempio, un filtro dell'aria sterile, è fondamentale utilizzare un filtro da 0,2 micron con un'elevata efficienza di cattura. Gli standard del settore alimentare e delle bevande richiedono un valore di riduzione logaritmica (LRV) pari o superiore a 5, che richiede l'uso di un filtro verificato per catturare il 99,9998% dei contaminanti. I filtri Donaldson superano questo standard con un LRV verificato di 7.

Sono presenti delle risorse per iniziare a utilizzare le migliori prassi di filtrazione?

Esistono molteplici norme e regolamenti che regolano l'aria sterile, il vapore e i liquidi utilizzati nella lavorazione. Per una guida agli attuali enti di standardizzazione e ai processi o alle apparecchiature a cui si rivolgono, scarica la nostra panoramica sulle normative e sulle migliori prassi.

Sebbene ogni struttura sia unica, esistono delle caratteristiche comuni tra gli stabilimenti che producono determinati alimenti e bevande. Donaldson ha sviluppato diverse Mappe di progettazione della filtrazione per applicazioni specifiche. Ricorda che queste servono per iniziare a pensare al tuo progetto e non devono essere utilizzate senza una verifica individuale per la tua struttura e i tuoi processi specifici.