Nelle applicazioni dell’industria alimentare e delle bevande, una delle priorità per garantire la sicurezza dei prodotti è la progettazione e la realizzazione da un punto di vista igienico di macchine e impianti. Il principale requisito del design igienico è la facilità di pulizia dei materiali, delle superfici e degli elementi strutturali, in modo da evitare il deposito di residui di prodotti e detergenti. Il seguente articolo descrive i criteri da considerare per la progettazione igienica dei contenitori e degli armadi di comando.
Il design igienico (Hygienic Design), ovvero la progettazione e la realizzazione, secondo precisi criteri in ambito igienico, di macchine e impianti, inclusi i contenitori e gli armadi per quadri di comando, è un requisito essenziale per la sicurezza dei prodotti nei processi di trasformazione degli alimenti. Ma quanto possono aiutare normative standard internazionali come IFS Food (International Featured Standard Food)? I costruttori di impianti si chiedono spesso se esistano armadi e contenitori conformi a IFS Food. La risposta è che IFS Food garantisce sì la conformità dei prodotti alimentari ai requisiti di produzione secondo criteri “igienici”, ma non si pronuncia sui criteri tecnici di progettazione delle macchine e degli impianti.
Le linee guida per la progettazione igienica degli impianti sono contenute nella “Direttiva Macchine ” 2006/42/CE, in vigore in Europa dal 1° gennaio 2006; ulteriori disposizioni sono integrate nelle norme armonizzate sui requisiti di igiene per macchinari e attrezzature, come la EN 1672-2 e la EN ISO 14159. Le aziende di trasformazione degli alimenti devono inoltre rispettare le prescrizioni del regolamento europeo (CE) 852/2004 sull’igiene dei prodotti alimentari. L’European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG), fondato nel 1989 da una rete di esperti a livello mondiale, è un consorzio di aziende alimentari, istituti di ricerca e autorità sanitarie pubbliche, il cui obiettivo è quello di promuovere norme igieniche nei processi di produzione e confezionamento dei prodotti alimentari.
Igiene significa sostanzialmente che tutto ciò che entra in contatto con i prodotti alimentari, dalla macchina di trasformazione all’armadio per quadro di comando, deve poter essere pulito facilmente e in modo accurato. Fondamentale è evitare spazi vuoti, interstizi di ogni genere e fughe aperte, in cui possono depositarsi facilmente residui alimentari che diventano terreno di coltura ideale di batteri e altri microrganismi. Per le stesse ragioni non sono ammesse filettature, viti con testa esagonale cava o viti Torx. Giunzioni e spigoli devono essere lisci, senza fughe e arrotondati. I contenitori e gli armadi di comando, posizionati dove è previsto l’uso di liquidi, devono essere dotati di superfici di scolo inclinate per evitare il ristagno di acqua.
Con la sua gamma di armadi e contenitori Hygienic Design (HD) in acciaio inox, Rittal rispetta le rigorose linee guida dell’EHEDG, offrendo soluzioni che vantano caratteristiche delle superfici ideali per una pulizia efficace e rapida. La gamma Rittal HD, con tipico tetto inclinato in avanti, include gli armadietti compatti, dotati di accessori, come i distanziatori da parete e i bocchettoni passacavi specifici per applicazioni igieniche, oltre al sistema di allineamento per armadi di grandi dimensioni e armadi server per ambienti di produzione. Tutti i contenitori e gli armadi Rittal HD sono privi di fessure o cerniere esterne, dove i batteri o altri microrganismi possono stabilirsi e addirittura proliferare. Lo stesso vale per gli armadi HD di grandi dimensioni, nei quali le guarnizioni di tenuta perimetrali in silicone tra la porta, le pareti laterali e il telaio, offrono una tenuta ermetica e condizioni di igiene ottimali. I bordi delle porte e delle pareti laterali sono raccordati su tutti i lati, contribuendo a semplificare le operazioni di pulizia.
Una caratteristica particolare dei contenitori HD è il tipo di guarnizione. Invece che in poliuretano è realizzata in silicone, materiale più resistente ai detergenti. È di colore blu, in modo che, in caso di danneggiamento con distacco di frammenti, questi siano immediatamente identificabili come corpi estranei nel processo di trasformazione degli alimenti. La guarnizione, di forma arrotondata e facilmente intercambiabile, viene fissata lungo tutto il perimetro interno di porte e pareti e garantisce una perfetta tenuta. Rispetto alle guarnizioni in rotoli a metraggio, le guarnizioni di tenuta perimetrali impediscono che il cordone di tenuta venga tirato durante l’installazione col rischio che si creino col tempo delle fessure alle estremità. L’esperienza mostra che una guarnizione installata a pressione o a incastro non garantisce una tenuta stagna a lungo termine, perché il profilo può essere tirato involontariamente e col tempo si ritira o si possono creare spazi vuoti. Con la guarnizione a tenuta HD perimetrale invece, anche dopo una sostituzione, il grado di protezione viene assicurato esattamente come il primo giorno di utilizzo.
Dato che le guarnizioni adesive o a schiuma poliuretanica dei contenitori tradizionali sono spesso porose, possono assorbire umidità. Pertanto, a causa delle vibrazioni delle apparecchiature e degli impianti, è inevitabile che tale umidità penetri all’interno, anche se il contenitore è testato secondo la normativa IEC 60529. Altre soluzioni, come i sistemi a labirinto posizionati davanti alla guarnizione o le doppie guarnizioni offrono una maggiore protezione durante le operazioni di pulizia ad alta pressione, ma sono svantaggiose dal punto di vista igienico, perché in entrambi i casi si crea un interstizio che favorisce l’accumulo di residui alimentari fluidi o solidi. In questo caso la pulizia è possibile solo con la porta dell’armadio aperta. Gli addetti alle pulizie però non sono autorizzati ad aprire gli armadi, senza contare che nei contenitori tradizionali la pulizia è resa più difficile dalla presenza di cerniere esterne posizionate oltre la guarnizione. L’utilizzo di questo tipo di cerniere è svantaggioso anche perché esse comprimono la guarnizione con possibile perdita di tenuta. Al contrario nei contenitori HD le cerniere sono installate all’interno del contenitore con un particolare angolo di rotazione e non è più pertanto necessario pulirle.
Per garantire una corretta pulizia e per rendere visibili lo sporco e i depositi di ogni genere, è importante che le superfici di scolo siano inclinate. Con un’inclinazione del tetto di 3° i liquidi defluiscono correttamente. Tale inclinazione è sufficiente nelle piccole cassette di derivazione, generalmente montate nella parte inferiore degli impianti. Negli armadi più grandi, ma comunque compatti, il tetto dovrebbe essere inclinato di 30° in conformità alle norme EHEDG. Questa inclinazione evita il deposito di sostanze estranee alla produzione. Si deve inoltre considerare il corretto orientamento del tetto. Per potersi accorgere di eventuali residui di sporcizia, l’inclinazione del tetto deve essere orientata verso l’osservatore e non verso la parete. Lo stesso vale per un tetto a spiovente: non è infatti consigliato l’utilizzo di un tetto a spiovente inclinato verso la parete o un profilo curvo che diventi piatto vicino alla parete. É invece corretto utilizzare un tetto a spiovente su un contenitore singolo posto davanti alla parete, con inclinazione verso sinistra e verso destra. Così, se il contenitore viene montato ad altezza d’uomo, è possibile un controllo visivo della sporcizia.
Design igienico non significa necessariamente che le aziende debbano incorrere in elevati costi di investimento e smantellare completamente i vecchi impianti. Se si devono applicare dei tetti inclinati su armadi tradizionali, bisogna assicurarsi che la lavorazione meccanica del tetto dell’armadio sia realizzata a massima ampiezza e che il tetto inclinato sia realizzato della stessa dimensione dell’armadio. Solo così si evita la formazione di spazi vuoti e si assicura la possibilità di controllare nel tempo la tenuta e la presenza di residui di sporcizia. Il tetto inclinato può essere saldato a tenuta su tutto il perimetro del contenitore. Saldature a punti non sono ammesse, perché comprometterebbero sia l’igiene che il grado di protezione. Se non è possibile alcuna saldatura, il sopralzo può essere avvitato all’armadio dall’interno e lungo il perimetro si deve inserire una guarnizione idonea. Se si desidera procedere in questa direzione, si deve verificare che anche la porta o il coperchio dispongano di una guarnizione esterna. In caso contrario, l’installazione postuma del tetto inclinato avrebbe poco senso sulla base dei requisiti igienici. Considerando i costi e i tempi per queste modifiche, la sostituzione dell’armadio tradizionale con un contenitore HD, appositamente progettato per applicazioni igieniche, è spesso più conveniente.
Un altro aspetto da considerare è il fissaggio e l’installazione degli armadietti compatti sulla parete o a bordo macchina. Secondo le raccomandazioni EHEDG, è ammesso avvitare gli armadi direttamente alla parete tramite sigillatura. Ma per quanto tempo durerà questo tipo di fissaggio? Se la sigillatura nella zona superiore è danneggiata solo leggermente, occorrerà molto tempo per vedere il fluido contaminato o rilevare il danno in produzione o nei prodotti. Fissare a tenuta i contenitori alla parete in modo sicuro e permanente rimane dunque un problema. È per questo che si invita a lasciare uno spazio idoneo alla pulizia dietro il contenitore.
Rittal consiglia di montare sempre i suoi contenitori HD distanti dalla parete. Secondo EHEDG si dovrebbe tenere una distanza dalla parete di almeno 300 mm. Non sempre tuttavia è possibile rispettare questa distanza in molte industrie di trasformazione alimentare spesso anche perché, in seguito a installazioni in edifici esistenti, lo spazio non è sufficiente. Talvolta anche in fase di progettazione questa distanza non viene rispettata per motivi di costo. Per questo Rittal viene incontro alle aziende con soluzioni di montaggio a parete o ad altre strutture utilizzando distanziali di fissaggio rotondi di almeno 50 mm. Per contenitori di dimensioni a partire da 800 x 800 mm (L x A), dotati di consolle, è necessaria una distanza dalla parete di 150 mm. Tutte le giunzioni devono essere sigillate al contenitore o saldate perimetralmente alla superficie di fissaggio con materiale igienico resistente e senza lasciare spazi vuoti. Se i contenitori sono saldati ai profili in acciaio inox dell’impianto, la saldatura deve essere effettuata in modo continuo fra contenitore e profilo. Una saldatura non continua comporta sempre un rischio igienico. L’alternativa al montaggio a parete è l’utilizzo di un basamento, cioè di una struttura che porti il contenitore a un’altezza ergonomica per l’operatore. Sezioni chiuse e giunzioni a saldatura continua devono garantire una tenuta perfetta. Un profilo arrotondato impedisce, in particolare sulle superfici orizzontali, l’accumulo di sporcizia. Lo spazio libero da terra facilita inoltre la pulizia a secco o il lavaggio. Una struttura più pesante nella parte bassa e più snella in alto impedisce il ribaltamento.
Per dissipare i carichi di calore generati dai componenti interni, Rittal offre innovativi sistemi di raffreddamento a liquido, che soddisfano i più elevati requisiti igienici, da installare nei suoi armadi di comando. La soluzione di raffreddamento migliore da un punto di vista igienico è la climatizzazione degli armadi tramite scambiatori di calore aria/acqua. Per motivi igienici gli scambiatori di calore devono essere installati all’interno degli armadi. Negli impianti più piccoli i costi di installazione degli scambiatori di calore, dei chiller e delle tubazioni sono leggermente più elevati rispetto ai costi di montaggio dei tradizionali condizionatori con installazione a parete. Gli scambiatori di calore aria/acqua, ideali dal punto di vista igienico, si ammortizzano però grazie a costi energetici e di manutenzione inferiori.
Quando i condizionatori vengono installati nell’industria della panificazione, si deve tenere conto che nella preparazione degli impasti (dove si utilizza il lievito) e nei locali di fermentazione si forma l’acido acetico. L’aria contenente questo acido penetra nei condizionatori e genera acetato di rame quando entra in contatto con i tubi in rame del circuito frigorifero e dello scambiatore di calore. Poiché l’acido acetico danneggia anche le schede di controllo, si può arrivare alla lunga al danneggiamento della apparecchiature. Rittal offre scambiatori in una versione speciale, realizzati in materiali resistenti alla corrosione e con ulteriore rivestimento protettivo delle schede elettroniche.