Hygiejniske konstruktionsmetoder og overfladeteknik

Transkript

1 VVS-branchens efteruddannelse Hygiejniske konstruktionsmetoder og overfladeteknik

2 Hygiejniske konstruktionsmetoder og overfladeteknik Hygiejnisk design Når der fremstilles procesanlæg til fødevare- og medicinalindustrien, er måden komponenterne designes og samles på meget vigtig for rengøring, desinficering så bakterievækst undgås. Særlig i områder hvor manuel rengøring og spuling med brugsekugler/dyser ikke kan komme til. På billedet herunder ses en overfladeruhed ved en pakningsflade. 1 1 En µ m (my meter)= meter eller millimeter Størrelse af en mikroorganisme i en overfladeruhed (revne) Vigtigheden af pakningernes tæthed 1

3 For at få en god fødevarehygiejne, og undgå bakteriefælder et det vigtigt at tage højde for følgende punkter når man arbejder med anlæg: Tanke, kar, rørføringer skal være selvtømmende. Man skal kunne rengøre, desinficere alle steder. Hængsler, svingbolte m.m. ved mandedæksler skal kunne adskilles for rengøring. Alt skal fuldsvejses. Der må ikke være sugehuller, smårevner, koks eller sidekærv ved svejsninger. Ved stativer skal alle beslag for montering fuldsvejses. Undgå overlapninger med boltsamlinger, svejs i stedet for. En gammel regel siger når man fremstiller anlæg til fødevareindustrien, skal alt skidt kunne fjernes med en tommelfinger. Det vil sige at der ikke må være skarpe kanter eller hjørnesamlinger. Ved mandedæksler, motorkonsoller og stutse laves opkravning. Bekendtgørelser, standarder og regler: Der findes mange bekendtgørelser, standarder og vejledninger inden for dette område. Man skal dog være opmærksom på de med jævne mellemrum opdateres eller ændres, og nye kommer til. Regler for hygiejniske krav inden for fødevare- og medicinalindustrien varierer også fra land til land. Følgende bekendtgørelser, standarder og vejledninger siger noget om krav til fødevarehygiejne, men ikke om fremstilling af komponenter, maskiner m.v. Man kan dog ud fra disse krav trække paralleller der giver indblik i hvordan anlæggene skal fremstilles korrekt. Oversigt over nogle af de relevante love og bekendtgørelser: LOV nr 471 af 01/07/1998: Lov om fødevarer m.m. LOV nr 279 af 25/04/2001: Lov om ændring af fødevareloven m.fl. LOV nr 310 af 06/06/1973: Lov om levnedsmidler m.m. (Levnedsmiddelloven) VEJ nr 120 af 28/10/2003: Vejledning om egenkontrol i fødevarevirksomheder m.v. BEK nr 198 af 25/03/2004: Bekendtgørelse om egenkontrol i fødevarevirksomheder m.v. BEK nr 111 af 20/02/2003: Bekendtgørelse om materialer og genstande bestemt til kontakt med fødevarer. Ud over disse love, bekendtgørelser og vejledninger, kan man i Dansk Standards katalog finder emner som omhandler Materialer og genstande i kontakt med levnedsmidler og Anlæg og udstyr til levnedsmiddelindustrien. Uddrag af bekendtgørelser, love m.v.: BEK nr 111 af 20/02/2003 Kapitel 3 Generelle fremstillingsbetingelser: 6. Materialer og genstande skal fremstilles i overensstemmelse med god fremstillingspraksis. De må ikke ved normal anvendelse eller under forudsigelige forhold kunne afgive bestanddele til fødevarer i et omfang, der kan 1) frembyde en fare for menneskers sundhed, 2) medføre en uacceptabel ændring af sammensætningen af fødevarerne eller 3) forringe fødevarernes farve, lugt, smag eller andre af fødevarernes fysiske karakteristika. 2

4 LOV nr 471 af 01/07/1998 Sundhedsrisici: Der kan opstå risiko for vækst af bakterier, hvis ikke rengøring og desinfektion foretages tilstrækkeligt effektivt. Overførsel af rengørings- og desinfektionsmidler til fødevarerne kan forekomme ved utilstrækkelig bortskylning. Endvidere kan nævnes risiko for krydskontamination samt allergenoverførsel, hvis rengørings- og desinfektionsprocessen ikke er tilstrækkeligt effektiv mellem de enkelte produktioner. I risikovurderingen skal virksomhederne især være opmærksomme på svært tilgængelige områder i produktionsudstyret, f.eks. rørsammenføringer og maskiner, der er svære at adskille. Eksempler på kritiske kontrolpunkter i forbindelse med rengøring og desinfektion kan være: 1. Rengøring og desinfektion af maskindele, der er svært tilgængelige og dermed kræver særlig kontrol. 2. Rengøring og desinfektion af udstyr, f.eks. slicemaskiner, hvor der kan ske vækst af bakterier i løbet af en arbejdsdag. 3. Rengøring og desinfektion af udstyr som benyttes til forskellige typer af produktioner, der ikke er forenelige BEK nr 198 af 25/03/2004 Supplerende egenkontrolbestemmelser for rengøring og desinfektion af produktionsoverflader på slagterier og opskæringsvirksomheder I den af virksomheden etablerede egenkontrol skal indgå mikrobiologisk kontrol af rengøring og desinfektion af udstyr og lokaler. For at sikre, at alle områder af virksomheden er omfattet af kontrollen, skal der udarbejdes en prøveudtagningsplan, således at alle afdelinger og relevant udstyr/overflader bliver undersøgt regelmæssigt. Mikrobiologisk kontrol af produktionsoverflader skal finde sted før produktionsstart. Hvis synlig snavs er til stede, bedømmes rengøringen som uacceptabel uden yderligere mikrobiologisk evaluering. Uddrag af standarder vedrørende konstruktionsmetoder, materialer, overflader m.m.: Titel: DS/EN Fødevaremaskiner Grundlæggende begreber Del 2: Hygiejnekrav År: 1997 Beskrivelse: Standarden er beregnet til producenter af fødevaremaskiner. Den indeholder hygiejnekrav til maskiner, der bruges ved tilberedning og forarbejdning af fødevarer til mennesker og, hvis relevant, af dyrefoder. Standarden beskriver konstruktionsmetoder og giver vejledninger til hvordan man kan mindske risici for infektion eller beskadigelse af fødevarer. 3

5 Titel: DS/EN Fødevaremaskiner Formemaskiner Sikkerheds- og hygiejnekrav År: 2000 Beskrivelse: Standarden omhandler design og produktion af dejformere. Den dækker sikkerheds- og hygiejnekrav for design, produktion, installation, justeringer, brug, rengøring og vedligehold af dejformere, dvs. maskiner til f.eks. formning og rulning af dej. Standarden kan købes hos Dansk Standard. DS/EN 1674 Fødevaremaskiner Rulleborde Sikkerheds- og hygiejnekrav År:2000 Beskrivelse: Standarden specificerer sikkerheds- og hygiejnekrav for rulleborde der bruges ved industriel fødevarefremstilling og i fødevareforretninger. Rullebordene bruges ved udrulning af dej. Standarden omhandler de tekniske sikkerhedskrav for installation, justeringer, brug, vedligehold og rengøring af rulleborde. Standarden beskriver også de vigtigste risici forbundet med brug af disse rulleborde. Standarden kan købes hos Dansk Standard. Hos Arbejdstilsynet har man følgende bekendtgørelse: Bekendtgørelse nr. 561 Indretning af tekniske hjælpemidler (Bekendtgørelsen indeholder bestemmelser, der gennemfører Maskindirektivet i Danmark) År: 1994 Beskrivelse: Bekendtgørelsen omfatter indretning, mærkning, brugsanvisning, afprøvning og markedsføring af tekniske hjælpemidler, dvs. maskiner. Bekendtgørelsen giver generelle beskrivelser af hvordan tekniske hjælpemidler og deres brugsanvisninger skal være udformet, så de kan benyttes på en sikkerheds- og sundhedsmæssig forsvarlig måde. I en række bilag giver bekendtgørelsen mere præcise og specifikke beskrivelser af hvordan enkelte dele af maskiner, og maskiner der bliver benyttet til specielle opgaver, skal udformes. Bemærk, at der findes nyere bekendtgørelser, der indeholder ændringer til maskindirektivet. Andre relevante standarder: NSF/ANSI/3-A : Safety of machinery Hygiene requirements for the Design of machinery År: 1999 USA NSF International / American National / 3-A Beskrivelse: Standarden omhandler hygiejnerisici forbundet med maskiner. Standarden fastsætter minimumskrav til hygiejne af materialer, design og fremstilling af udstyr, for at beskytte forbrugerne af produkter fremstillet på maskiner. Standarden giver en kort oversigt over de vigtigste risici forbundet med håndtering, tilberedning og produktion af produkter. Den giver vejledning i opstilling af hygiejniske forholdsregler og risikovurderinger. Endvidere er der en gennemgang af generelle kriterier for hygiejnisk design, herunder materialer, overflader, rengøring og samlinger. Der er også givet en række krav til en brugervejledning til et udstyr. 4

6 3-A Sanitary Standards for Storage Tanks, Number År: 2001 USA Beskrivelse: Standarden omhandler hygiejne for opbevaringstanke til mælk og mælkeprodukter. Standarden definerer hvilke materialer der må anvendes til hvilke formål og hvordan overflader med produktkontakt skal være udformet så de er drænbare. Den definerer også, hvordan sensorer og instrumenter skal være forbundet med tanken, og hvordan omrørere og rørsystemer skal være designet. Der er endvidere givet information om isolering og støtteanordninger til tanken. Vejledniger fra EHEDG EHEDG som står for European Hygienic Engineering & Design Group repræsentere virksomheder indenfor fødevareindustrien. De arbejder bl.a. med forskellige test af fødevare, vejledninger for hygiejnisk design af maskiner, procesanlæg herunder rengøring, hygiejnisk kvalitet, overflader, geometri, konstruktion og materialer. Her et uddrag af deres materiale: EHEDG Doc. 2. En test der bruges til at finde områder af procesudstyr med dårligt hygiejnisk design, hvor snavs og mikroorganismer kan være beskyttet mod rengøring. Metoden baseres på en sammenligning mellem rengøringseffekten i et stykke testudstyr og et lige rørstykke. Der er givet en detaljeret beskrivelse af hvordan testen udføres. EHEDG Doc. 8. Dokumentet beskriver designkriterier, som skal opfyldes, for at udstyr der bruges ved produktion af fødevarer, bliver hygiejnisk og aseptisk. Der er givet en række generelle vejledninger til, hvordan udstyr kan designes og fremstilles, således at mikrobiel sikkerhed og produktkvalitet sikres. Bl.a. omtales rengøring, validering af hygiejnisk kvalitet, overflader, geometri, konstruktion og materialer. EHEDG Doc. 9. Vejledningen beskriver teknikker der sikrer, at svejsninger bliver hygiejniske. Beskrivelserne er for rustfrit stål, tyndere end 3 mm. Vejledningen omtaler både manuelle og automatiske svejseteknikker. Desuden beskrives typiske fejl og metoder til kvalitetskontrol. EHEDG Doc. 10. Vejledningen beskriver metoder til konstruktion af udstyr, og dele til udstyr, der sikrer, at en fødevareproduktion kan foregå hygiejnisk i lukket procesudstyr. Vejledningen indeholder bl.a. eksempler på hvordan man undgår revner og områder med stillestående produkt. Der er også eksempler på hygiejniske samlinger, måder at sikre drænbarhed på, korrekt ruhed af udstyrets overflader og termisk isolering af udstyrsdele. 5

7 Samlings- og konstruktionsmetoder: Samlinger ved flanger: Pos. 1 er en flange med svøb eller top. Alle svejsninger skal fuldsvejses. Ved hæftesvejsninger vil skidt kunne sætte sig i mellemrummet ved svøb og flange Fuldsvejses Fuldsvejses 1 Pos. 2 er en flange med dobbelt svøb og isolering. Pos. 3 er et rør med bund som placeres under gevindhuller. På denne måde kan man rengøre eller desinficere uden at komme i berøring med isoleringsmaterialet. Røret svejses med fuld gennemsvejsning

8 Ved montage af forstærkerplade for konsoller ben m.v. er der vigtigt at de fuldsvejses, hæftesvejsning er stærk nok, men her er der grobund for bakterievækst imellem pladerne. Svøb Svejsekvaliteten skal også her være i orden, sugehuller kan Forstærkningsplade rumme store mængder bakterier. Det er normalt at lave aflastningshuller i Fuldsvejses forstærkningsplader. Men handler det om anlæg til fødevare- og medicinalindustrien er det ikke godt. Konsol Aflastningshuller har følgende funktion: De virker som sladrehanke, det vil sige, hvis der opstår en revne i tanken vil produktet komme ud her. Når man fuldsvejser forstærkningsplader vil der være et luftrum indtil til svøbet. Ved opvarmning og tryk bliver luften indespærret, og der vil opstå et overtryk, for at undgå dette bores et aflastningshul I alle tilfælde er det vigtigt at tage kontakt til Arbejdstilsynet hvis aflastningshuller undlades, da det er dem der skal godkende beholderen. Samling ved endebunde: Her tre eksempler. Som tidligere omtalt er hjørnesamlinger ikke rengøringsvenlige. De er vanskelige at slibe, og hvis der skal sikres et ordentlig gennemløb ved svejsning, risikerer man deformation af materialet. Ved bertling flyttes svejsningen ned på svøbet, så både svejsning og slibning gøres lettere. 7

9 Rørgennemføringer og studse: Ved rørgennemføring, som vist på billedet, er der lavet en opkravning indad, samt en rundel med opkravning opad. Det gør at der ikke bliver skarpe kanter og det er let at rengøre. Rørgennemføring Ved påsvejsning af studse er der ligeledes lavet opkravning. Her eksempel ved top og bund: Svejsning Udløb Radius Ved kar og lignende bukkes med radius. Hjørnet laves kugleformet og er let at rengøre. Kugleformet Radius 8

10 Overfladeteknik. Emnet kan opdeles i følgende punkter: 1. Hygiejniske krav 2. Slibning og finish 3. Pladebehandling 4. Opbevaring af materialer 5. Maskinelbearbejdning 6. Teknologi Hygiejniske krav. Overfladefinish i tanke, kar og procesanlæg har stor indflydelse på de færdige produkter, der fremstilles inden for fødevare- og medicinalindustrien. Nogle produkter er lettere at rengøre end andre. Det der gør sig gældende er produktets evner til at klæbe sig fast til evt. tankvægen. Der er stor forskel på, om der er tale om fødevare eller medicinale produkter. Slibning og finish. Inden for overfladebehandling, findes der forskellige metoder: Manuel slibning Mekanisk slibning Glasperleblæsning Elektropolering Bejdsning I skemaet herunder ses målinger på forskellige overflader, foretaget 5 forskellige steder på pladen: R a = µ m 1. måling 2. måling 3. måling 4. måling 5. måling R a afvigelse behandling 0,11 0,11 0,11 0,12 0,1 0,11 0,007 2B ubehandlet 0,09 0,11 0,1 0,12 0,08 0,10 0,016 2B slebet til korn 180, sisal børstet m. brun voks 0,18 0,18 0,21 0,24 0,22 0,21 0,026 2B slebet til korn 320 0,64 0,56 0,6 0,67 0,62 0,62 0,041 2B slebet til korn 180 1,41 1,32 1,38 1,31 1,29 1,34 0,051 2B slebet til korn 120 3,16 3,04 2,92 2,75 3,29 3,03 0,209 2B slebet til korn 80 6,51 6,24 6,14 6,02 6,45 6,27 0,206 2B slebet til korn 36 1,57 1,52 1,55 1,55 1,64 1,57 0,045 glasperleblæst 9

11 Eksempel på overflader set gennem et mikroskop. Billedet til venstre er en glasperleblæst, billedet til højre et slebet. Manuel slibning. Manuel slibning udføres med håndholdt værktøjer i form af el- og luftmaskiner. Ved denne metode, begyndes normalt med planskive, derefter med smergellærred monteret på et delehoved, til slut anvendes sputnik og materingsbånd. Skal overfladen fremtræde poleret, slibes der, efter planskive, med delehoved til korn 600, derefter poleres med sisalbørste med brun voks som indeholder slibekorn. Til slut poleres med kludeskive med hvid voks. Mekanisk slibning. Mekanisk slibning anvendes bl.a. til hele plader, rør og profiler. Til denne proces, som foregår i en stationær maskine, med forskellige slibebånd. Til mindre dele anvendes der en slynge, hvor der sammen med emnerne tilsættes enten små rustfaste stålkugler, eller smergelstykker. Glasperleblæsning. Glasperleblæsning som giver en lysegrå, mat overflade Processen foregår ved at der ved højt tryk blæses microglasperler mod emnet. Der er meget vigtigt, at glasset der anvendes til rustfast stål ikke må anvendes til ulegeret stål, da jernpartikler vil sætte sig i overfladen, fordi glasset recirkulerer. Elektropolering. Øverst til venstre ses sputnikhoved, under er der forskellige planskiver. Til højre ses delehoved samt slibebånd. Øverst til højre ses et stykke materingsbånd. Elektropolering er det modsatte af fornikling. Man fjerner her det yderste tynde lag af det rustfaste stål, som foregår i et bad. 10

12 Bejdsning Bejdsning er en kemisk afrensningsproces til at fjerne oxidlaget efter svejsning og varmebehandling af rustfast stål. Bejdsning opfylder i de fleste tilfælde de forventninger der stilles med hensyn til korrosionsegenskaber. Man skal dog være opmærksom på at det drejer sig om stærke syreblandinger, som vil forårsage korrosionsangreb hvis bejdserester ikke fjernes totalt. Syreblandinger indeholder bl.a. flussyre, salpetersyre, saltsyre, svovlsyre. Blandingsforholdet afhænger af anvendelsesområdet og kan opdeles således: - Flydende dyppebejdse - Faste bejdsepastaer - Specielle ætsningsblandinger - Passiveringsbade Skal man anvende midler til bejdsning, er det vigtigt at se leverandørvejledninger for brug af bejdsemidler, samt overholde lov om sikkerhed og arbejdsmiljø. Hos Arbejdstilsynet kan der rekvireres vejledninger og bekendtgørelser vedr. dette emne. Pladebehandling. Rustfaste materialer til brug for konstruktion og opbygning af anlæg, skal generelt behandles med omhu. Overfladeridser og jernafsmitning kan, hvis de rette forhold er til stede, starte korrosion. Tager vi f.eks. en tank med væske, vil den indvendige overflade skiftende være våd og tør. Er der en overfladerids, vil der sætte sig klorider(salte) i ridsen, som vil forhindre passivhinden, bestående af kromoxider, at gendannes. Herefter vil korrosion begynde. Til opmærkning må der kun anvendes ridsespids, der hvor der skal udføres udskæring /klip. Brug en 0,5 tusch, den type der kan tegne på glas m.v., til anden opmærkning. Arbejdsbordene skal være beskyttet med enten masonit eller gummi. Foregår arbejdet på gulvet er masonitplader gode, men man skal generelt sørge for af arbejdsstedet er rent. Skal der bruges skruestik, beskyttes kæberne med aluminiumsklodser. Opbevaring af materialer. Rustfaste materialer må ikke opbevares sammen med jern (ulegerede ståltyper) på grund af risikoen for jernafsmitning. De fleste rustfaste plader leveres med en kraftig vinyl på lukkede træpaller, som er den bedste måde at opbevare dem på. Mejeri- og profilrør leveres med et plastovertræk, stangstål er som regel ikke beskyttet. Placeres disse materialer på en reol, er det vigtigt at underlaget, samt den del af reolen der kommer i berøring, beskyttes med evt. træ, plast eller gummi. Generelt kan man sige at alt rustfast materiale skal opbevares så der ikke kan komme ridser og jernafsmitning. Maskinelbearbejdning. Maskiner til brug for bearbejdning af rustfaste materialer, må ikke anvendes til jern/ulegerede ståltyper. Produktion af rustfaste produkter skal holdes adskilt fra anden stålproduktion med ulegeret stål. Ved maskinsaks, svejsebænk og nipler er det en god ide af have rulleborde med kugler. Det vil være med til at undgå ridser når pladerne skubbes og vendes. Ved klip på maskinsaks er det vigtigt, at der ikke ligger afklippede plader bag ved saksen, det vil let kunne give ridser og buler, når de afklippede plader falder ned. Husk at have et underlag som pladerne kan falde ned på. 11

13 Efterse altid valsen for mærker. Har valsen været brugt til kegler, kan der let forekomme små spåner på valserne, fordi keglen drejes under valsning. Hvis de ikke slibes væk, vil de forårsage ridser og overfladeskrammer. Teknologi. Udover hygiejnisk design, forskes der i overflader. Som før nævnt er der stor forskel på den vedhæftning forskellige produkter har i forbindelse med cip og rengøring. Overfladebehandling/slibning er en dyr proces, og viser det sig at et bestemt produkt lader sig afrense ved en overflade på korn 150, er der jo ingen grund til at vælge en overflade på korn 320. Forsøg med overflader kan deles i to: 1. Rengørlighed af åbent udstyr: Der undersøger, om nogle overflader er lettere at fjerne indtørret farvet tykmælk fra end andre overflader. Der rengøres mekanisk med vand på en standardiseret måde. Der varierer på overfladebehandling og finish. 2. Biofilmdannelse i lukkede systemer: Her undersøges bakteriernes evne til at fasthæfte sig - og fjerne ved CIP - på forskellige overflader (herunder svejsesømme) Der vil desuden køres en række industriforsøg, hvor overflader med forskellige beskaffenheder opsættes i drift ude i industrien, og vil på denne måde få forskellige påvirkningen. De emner der indsættes, undersøges så med forskellige intervaller. Det sidste nye, er forsøg med nanobelægninger på overflader, der gør at skidt ikke sætter sig fast. Denne teknologi kendes bl.a. fra selvrensende vinduer. Disse vinduer skal ikke vaskes, men kun spules med vand, hvis regnen ikke selv kan klare det. Hvad er nanoteknologi: Nano kommer af det græske ord nanos, der betyder dværg, og nano refererer således til noget småt. I moderne sprog betyder nano 10e-9, så en nanometer er en milliontedel af en millimeter. Det er ca gange mindre end tykkelsen af et hår eller nogle få gange diameteren af et atom. En nanometer og er således en typisk afstand i den atomare og molekylære verden. Alt stof er bygget op af atomer. Udviklingen af de såkaldte scanning probe mikroskoper har gjort det er muligt 'se', og endog flytte rundt på, de enkelte atomer og molekyler i overfladen af materialer. Dermed kan man danne nye kunstige 'nano-strukturer', og vi nærmer os en situation, hvor man i princippet kan opbygge nye materialer atom for atom og molekyle for molekyle på samme måde, som man sætter Legoklodser sammen. Det er den slags færdigheder, der er kernen i nanoteknologi. Mere præcist drejer nanoteknologi sig om at forstå, designe, fremstille og kontrollere materialer og objekter på nanoskalaen, dvs. fra 0,1 til 100 nanometer. Ved at kunne styre nøjagtigt, helt ned til det atomare og molekylære niveau, hvor enkelte atomer og molekyler placeres, kan man i princippet udvikle nye materialer og processer med funktioner og egenskaber, som ikke kan opnås på andre måder. 12

14 Inspektion for restbelægninger, Hygienesafe Firmaet Bactoforce tilbyder inspektioner for restbelægninger & biofilm på diverse procesudstyr. Inspektionen giver mulighed for at identificere og forebygge hygiejnerisici. Det aktuelle udstyr belyses med UV-lys og vurderer om der findes nogen restbelægning efter rengøringen. Metoden giver et hurtigt overblik over hvilke dele af udstyret der ikke bliver rengjort tilstrækkeligt. Bactoforce dokumenterer alle observationer og giver hver del i inspektionen en karakter efter hvor rent delen er. På billederne ses restbelægning ved anvendelse af UV-lys. Fremgangsmetoden i sådan en inspektion er, at der påsprøjtes en væske der sætter sig i restbelægninger. Væsken lyser op ved anvendelse af UV-lys. F.eks. har det vist sig at limrester efter vinyl kan ses ved denne metode. Disse limrester holder, hvis de ikke fjernes, på restprodukter. 13

15 Opgave: 1. Ved kursets start, sammensættes en tegning elektronisk, bestående af forskelligt udstyr som indsættes på en eksisterende tegning af en procestank. Tegningen udskrives og anvendes teoretisk til gennemgang af begrebet hygiejnisk design 2. Der udføres forskellige slibeprøver, som måles for overfladeruhed. 3. Der laves forsøg med et produkts vedhæftningsevne på slibeprøverne. 14