Voedselveiligheid voor robotsystemen - algemene hygiëneprincipes bij ontwerp

Hygiënisch ontwerp voor automatiseringsoplossingen met robots helpt voedingsbedrijven het risico op microbiële besmetting te elimineren. In een vierdelige blogserie zoomen we in op best practices voor hygiëne om automatiseringsoplossingen met robots te ontwerpen. In dit derde deel lijnen we enkele algemene principes voor hygiëne bij ontwerp af. 

Binnen het kader van het ColRobFood-project waren we nieuwsgierig naar de uitdagingen waarmee Vlaamse bedrijven te maken krijgen bij de integratie van robots in voedselproductie met hygiënische beperkingen in het achterhoofd. We merkten dat het probleem van 'food-ready' automatiseringsoplossingen met robots ontwerpen nog altijd bestaat. Met deze blogreeks willen we u een samenvatting geven van de tips & tricks die aangereikt worden door welbekende organisaties in hygiënisch ontwerp, zoals EHEDG en 3-A SSI. 

In een vorige blog lijstten we al enkele besmettingsrisico's voor voeding via installaties op. Hoe kunnen we deze gevaren bij ontwerp beheersen? In deze blog presenteren we een overzicht van de belangrijkste punten bij evaluatie van de kwaliteit van een robotsysteem vanuit hygiënisch oogpunt.

De eerste taak is bepalen wat aan een contactoppervlak van een product in acht moet genomen worden om ervoor te zorgen dat het ontwerp het product volledig tegen besmetting zal beschermen. De Europese norm EN 1672-2, 'Machines voor de voedselbereiding - Algemene basisregels', stelt voor drie grote gebieden voor hygiënisch ontwerp te differentiëren: 'voedingszone' (food zone), 'spatzone' (splash zone) en 'niet-voedingszone' (non-food zone).

Food zone, splash zone en non-food zone

De voedingszone is het gebied bestemd om al dan niet opzettelijk blootgesteld te worden aan het product. Deze staat voor de oppervlakken waarvan productspatten, condensaat, vloeistoffen of materiaal kunnen druipen, vallen, verspreiden of meegenomen worden in het product, of op de contactzones van het product of oppervlakken die in contact komen met contactvlakken van verpakkingsmaterialen. De spatzone en de niet-voedingszone zijn niet bedoeld om in contact te komen met voedingsproducten. De technische ontwerpcriteria kunnen minder streng zijn dan in de voedingszone op voorwaarde dat de oppervlakken wel reinigbaar zijn wanneer vereist en ze kunnen ontsmet worden.

Food zone, splash zone en non-food zone in een robotsysteem

Hygiënische ontwerpprincipes hebben betrekking tot het ontwerp van de installatie, zodat deze makkelijk kunnen gereinigd en gezuiverd worden.

Gebruikte materialen en hun oppervlakteafwerking

De gebruikte materialen moeten inert, niet-absorberend en goedgekeurd zijn voor contact met voeding. Ze moeten bestand zijn tegen corrosie en chemische agentia gebruikt in schoonmaakproducten. Materiaalcompatibiliteit kan worden bepaald tijdens het ontwerp van een nieuwe installatie, zowel als bij elke verandering aan het ontwerp om galvanische corrosie te vermijden.

Oppervlakken en verbindingspunten (lassen en schroefverbindingen) moeten zo glad mogelijk zijn zonder defecten zoals vlekken, scheuren of holten. De EHEDG beveelt een oppervlakteruwheid van minder dan 0,8 µm aan in de voedingszone.

De oppervlakken moeten ook vrij zijn van gaten en plooien.

Links: ongebruikte gaten; rechts: vermijd metaal-op-metaal (risico op corrosie) en horizontale oppervlakken (niet zelf-afdruipend oppervlak)
(foto: courtesy of Frank Moerman)
 

Machineconstructie

Installaties voor de voeding moeten ontworpen en gefabriceerd worden op zo'n manier dat zones waar stilstand mogelijk is en onbereikbare gebieden tot een minimum worden beperkt. Zones die niet bereikt kunnen worden, moeten zo ontworpen zijn dat geen product of levend micro-organisme er kan tot doordringen van buitenaf, en dat geen organisch materiaal er zich kan opstapelen.

Alle koppeloppervlakken moeten doorlopend en vlak zijn. Lassen moeten verkozen worden boven verbindingen met klinknagels, schroeven of bouten. Alle oppervlakken vereisen een helling van minimum 3 procent, zodat vloeistoffen eraf kunnen lopen.

Bovendien mogen hulpproducten (vooral smeermiddelen) op geen enkel ogenblik in direct contact met voeding komen.

Schroeven worden alleen gebruikt op het niveau van de robotarm om toe te laten dat pneumatische leidingen, optioneel voor de grijpers, kunnen worden verbonden en op de afdekking van de elektronica aan de voet van de robot. Dopschroeven met afsluitringen; alle verbindingen en doppen op de verschillende robotcomponenten hebben verzegelde deksels om binnendringen en ophoping van micro-organismen en contaminatie te voorkomen in gebieden die moeilijk te reinigen zijn.
(Bron: EHEDG yearbook 2017/2018)

Eenvoudige reiniging

Alle onderdelen die in direct contact komen met voeding moeten makkelijk te reinigen zijn voor elke productiegang. Anders is het noodzakelijk wegwerponderdelen te gebruiken. Bij ontwerp en installatie van systemen moet dus rekening gehouden worden met de toegankelijkheid van alle zones die zowel manueel moeten gereinigd worden, als met de mogelijke automatische reinigingsprocedures van niet-toegankelijke gebieden.

De instructies voor de installatie moeten in detail weergeven welke producten en methoden gespecifieerd werden voor reiniging en zuivering.

Video : https://youtu.be/27G_A3Atceg?t=34

Meer weten? Blijf op de hoogte!

Het team van Sirris-experts kan u ondersteunen. Volg zeker onze serie blogs. Vragen? Neem contact met ons op!

Het vierde en laatste deel van onze blogreeks zal de principes voor hygiënisch ontwerp van automatisatiesystemen toelichten, meer bepaald voor robotsystemen die gespecifieerd worden door 3-A sanitaire normen.

Bronnen