Fondamentale per garantire la qualità igienica delle produzioni alimentari, la tendenza attuale dei processi di sanificazione è di ridurre al minimo la produzione di residui chimici o prodotti da smaltire e limitare i costi, senza compromettere il risultato. Particolare attenzione non solo alle nuove tecniche, ma anche al disegno igienico degli impianti.
La lavorazione igienica degli alimenti è imprescindibile dalla sanificazione delle linee di produzione, proprio per evitare la contaminazione degli stessi. Per questo le aziende alimentari adottano specifici programmi di pulizia e disinfezione, ordinari e straordinari, ovvero la pulizia e la sanificazione quotidiana di tutte le linee produttive, degli spazi di lavoro, degli impianti e degli strumenti.
Le operazioni di detergenza e disinfezione sono fondamentali per ottenere una sanificazione efficace. È fondamentale selezionare le attrezzature e i detergenti da utilizzare. Nella scelta del detergente vanno presi in considerazione diversi fattori, come la durezza dell’acqua utilizzata, la modalità di applicazione (tempo di contatto, procedure, attrezzature a disposizione), i materiali da pulire (acciaio, legno, piastrelle…), lo stato e la consistenza delle superfici da pulire, la tipologia e la quantità di sporco.
Anche la scelta delle attrezzature di lavoro e macchinari è fondamentale ai fini di una corretta sanificazione delle linee produttive. Alla detergenza segue di norma la disinfezione, ovvero l’insieme delle operazioni che consentono di distruggere o inattivare i batteri patogeni. La disinfezione può avvenire con diverse modalità: con l’utilizzo del calore o di radiazioni ionizzanti e UV, o con metodi chimici, quindi sostanze cloroderivati, quaternati d’ammonio, componenti a base di iodio, aldeidi, acqua ossigenata, acido peracetico, alcol etilico, alcol metilico e così via. Anche in questo caso, la scelta del mezzo disinfettante deve tenere conto di diversi fattori primi fra tutti la natura dello sporco e le superfici da trattare.
Caratteristiche della sanificazione
Con la sanificazione la superficie trattata deve risultare pulita ovvero senza sporco visibile, residui di sostanze utilizzate nel trattamento, e con un numero e tipologia di microrganismi ridotti a un livello accettabile o assenti. Inoltre, si deve presentare non untuosa, inodore, non deve annerire un fazzoletto di carta bianco strisciato e l’acqua versata deve colare uniformemente senza separarsi in goccioline.
La sola detersione, però, non garantisce il completo allontanamento dei microrganismi. A questa viene affiancata la disinfezione. I batteri riescono a colonizzare le superfici delle attrezzature in modi diversi, più o meno semplici da rimuovere, fino a quando aderiscono irreversibilmente alla superficie. La rimozione può richiedere interventi più energici come lo spazzolamento e il raschiamento. I batteri sono in grado di produrre esopolimeri che li ancorano saldamente alla superficie, formando un biofilm.
In linea generale, un disinfettante agisce sullo strato più esterno del biofilm, a contatto con la soluzione, senza riuscire a rimuove le cellule più vicine o adese alla superficie, che continuano a moltiplicarsi. La protezione del biofilm fa sì che i batteri siano più resistenti ai trattamenti antimicrobici. La disinfezione sarà più efficace quanto più accurata è la detergenza. La disinfezione avviene con agenti fisici, come il calore, o chimici, come i disinfettanti.
Efficacia della sanificazione
L’efficacia e l’efficienza del processo di sanificazione dipendono da diverse variabili: la tipologia di impianto e di produzione, la scelta di prodotti chimici, il loro corretto utilizzo e l’individuazione degli aspetti critici. Gli impianti che possono essere smontati o le superfici aperte possono essere lavati in OPC (open plant cleaning), ovvero attraverso l’uso di sistemi a pressione mobili o fissi.
Il CIP (cleaning in place) è invece utilizzato per apparecchiature che non possono essere smontate. Si tratta di un ciclo chiuso in cui soluzioni detergenti e disinfettanti circolano dentro serbatoi, tubazioni, valvole e scambiatori di calore o pastorizzatori. I fattori da cui dipende la buona riuscita della sanificazione sono la durata totale del processo di sanificazione, l’azione meccanica, la concentrazione del prodotto chimico e la temperatura con cui avviene il processo, dato che il calore facilita l’attività del prodotto chimico.
L’azione meccanica esercitata dalla soluzione è invece più efficace al crescere delle velocità. All’interno di tubature, è dunque particolarmente importante il flusso della soluzione detergente. Tra i disinfettanti maggiormente utilizzati nei lavaggi CIP vi è il biossido di cloro, grazie alla sua efficacia anche nei confronti dei biofilm. Inoltre, è efficace a basse concentrazioni anche contro gli sporigeni. Di contro, può essere tossico e la fase gassosa può dar luogo a fenomeni di corrosione.
Esistono, poi, fenomeni di resistenza ai disinfettanti, dovuti soprattutto all’errata concentrazione del disinfettante, più che alla ridotta sensibilità di alcuni batteri al disinfettante utilizzato. Le operazioni di sanificazione comportano un costo che arriva circa all’1% dei costi totali di produzione. Non è il caso di intervenire sulla quantità di detergenti e disinfettanti utilizzati, proprio per evitare fenomeni di resistenza batterica. Si può invece diminuire il consumo di acqua e sulla forza lavoro, utilizzando prodotti schiumogeni ad alta proprietà adesiva.
Sempre nell’ottica di risparmiare acqua e in questo caso anche detergenti, alcune aziende optano per i pulitori a vapore. Grazie al vapore secco saturo e allo shock termico, questa tecnica consente non solo di sanificare, pulire e sterilizzare ogni superficie e strumento, in tempi molto rapidi, risparmiando in prodotti chimici e acqua e raggiungendo anche i punti più difficili e nascosti. Questa metodologia di sanificazione può essere utilizzata su tutte le attrezzature, come impastatrici, affettatrici, piani di lavoro, celle frigorifere e non solo. Il vapore può essere utilizzato per la pulizia di grate, scoli, lavandini, pavimenti, vetri, porte, eccetera.
Sanitizzazione dell’aria
Anche l’aria deve essere sanitizzata in un’azienda alimentare. Per questo possono essere utilizzati i purificatori d’aria e gli ozonizzatori o generatori di azoto, che sfruttano le capacità germicida dell’ozono. Questa molecola, grazie alla sua capacità di ossidazione, distrugge in modo rapido ed efficace i microrganismi (batteri, funghi e muffe) ed inattiva i virus presenti nell’aria.
In particolare, l’ozono ossida la membrana lipidica del virus distruggendola, distrugge la parete della cellula batterica (fenomeno detto ossidazione o ozonolisi protoplasmatica). È efficace anche contro gli sporigeni. Anche nei confronti delle muffe, l’ozono provoca un danno cellulare irreversibile. L’attività fungicida dell’ozono aumenta con l’aumentare dell’umidità relativa.
L’ozonizzazione è un trattamento rapido ed ecologico. Un’altra delle tecnologie in commercio sfrutta i raggi UV-C indiretti racchiusi in una camera sigillata, quindi senza rischio per il personale o per l’ambiente trattato, e combina alla lampada UV ad azione germicida una lampada all’ossigeno triatomico e un sistema di fotocatalisi, in grado di sanificare gli ambienti, pulire l’aria e le superfici, uccidendo i patogeni che aggrediscono le carcasse, la frutta o la verdura durante tutta la catena del freddo.
Con questa tecnologia è possibile decomporre a livello molecolare tutte le sostanze nocive di tipo batterico, chimico, biologico e allergenico presenti nell’aria e sulle superfici, trasformandole in semplici particelle di acqua e sali minerali. Il miglioramento della qualità dell’aria all’interno dei luoghi di lavorazione dei cibi e delle materie prime fa sì che la conservazione degli alimenti si allunghi.
Progettazione igienica degli impianti
Anche la progettazione igienica degli impianti e delle macchine aiuta a ridurre il rischio microbiologico. Parti di impianto, viti, bulloni, sostanze chimiche, come gli oli lubrificanti possono compromettere l’igiene e la sicurezza dell’alimento. Le macchine alimentari devono essere progettate e costruite secondo la cosiddetta Direttiva Macchine (Direttiva n. 2006/42/CE), recepita e attuata dall’Italia mediante il Decreto Legislativo del 27 gennaio 2010.
La progettazione igienica delle macchine viene trattata in un allegato (Directive EC 2006/42 Annex I). Vi è descritto come le macchine a contatto con gli alimenti devono essere progettate e costruite, per evitare il rischio che diventino un veicolo di contagio di microrganismi patogeni o contaminino gli alimenti con loro parti, o con i materiali e le sostanze di cui sono costituite. La scelta dei materiali a contatto con gli alimenti, la progettazione della macchina e la sua realizzazione devono essere conformi ai regolamenti comunitari e alle norme nazionali (dove presenti), e permettere la pulizia e la sanificazione prima di ogni utilizzo.
Le superfici devono essere prive di elementi geometrici (protrusioni, recessi o irregolarità) che ostacolino la pulizia e la disinfezione; attenzione particolare viene posta a saldature e raccordi nel collegamento fra due componenti, dove si possono creare delle porosità. Le macchine devono essere progettate in modo da evitare il ristagno di liquidi, gas o aerosol derivanti dalla produzione o dai processi di pulizia, evitare l’accumulo di prodotto, il fatto che possano entrare insetti e il contatto con lubrificanti o sostanze ausiliarie. L’efficacia del ciclo di sanitizzazione dipende dal successo della fase di pulizia e, successivamente, da quella di disinfezione.
Se i residui organici non vengono rimossi si creano condizioni favorevoli di sviluppo per i microrganismi che, quindi, possono duplicarsi, contaminare le superfici e formare biofilm. Anche la costruzione della macchina o dell’attrezzatura può inficiare il processo di sanificazione. Saldature e giunture, fessurazioni e porosità, punti di ristagno di sporco possono rendere inutile i cicli di detergenza. Il disegno igienico non solo aiuta il processo di sanificazione, ma limita i fermi impianto, consente un risparmio sull’utilizzo di composti chimici per la sanificazione, un risparmio di acqua e perdite di prodotto.
Validazione microbiologica di un impianto di produzione alimentare
La validazione microbiologica di un impianto di produzione conferma l’efficacia del ciclo di sanificazione più adatto. Avviene dopo aver verificato che l’impianto è stato installato correttamente, che tutti gli elementi necessari, gli accessori e gli strumenti siano presenti e che siano stati costruiti secondo il disegno igienico.
La validazione microbiologica conferma l’efficacia dei protocolli di sanificazione sulla pulizia e sterilizzazione delle superfici delle diverse fasi di produzione. I controlli di sterilità sono una parte importante della gestione degli impianti; vengono condotti collocando nei punti critici dell’impianto, strip di materiale inoculato con appositi microrganismi, per verificare l’efficacia dei trattamenti di sterilizzazione adottati. Si passa poi all’analisi microbiologica sui diversi alimenti prodotti.
La sanificazione per le produzioni in asettico
La produzione in asettico è sempre più utilizzata dalle industrie alimentari. La sanitizzazione del contenitore e dell’alimento sono fondamentali, così come il riempimento e la chiusura che avvengono in ambiente sterile. Per fare ciò vengono effettuati i trattamenti di sterilizzazione dei circuiti e dei liquidi ausiliari, di schiumatura e lavaggio delle superfici esterne dei macchinari e delle pareti della camera bianca.
È possibile separare il risanamento dell’alimento da quella della confezione, in modo da trattare il materiale o l’imballaggio con mezzi specifici e diversi dal calore, contenere il costo energetico, ridurre i tempi dell’operazione e utilizzare imballaggi leggeri ed economici. Allo stesso modo può essere risanato l’alimento separatamente dall’imballaggio, con trattamenti HTST diretti con insufflazione di vapore nel prodotto, o indiretti, mediante uno scambiatore di calore, per preservare le qualità nutrizionali e sensoriali dell’alimento.
Il packaging può essere sterilizzato con un bagno in acqua ossigenata al 35% o con sistemi termici, chimici o fisici, come ad esempio le radiazioni UV, in associazione con alcoli e altri prodotti chimici, e le radiazioni ionizzanti. Le superfici e le attrezzature vengono sterilizzati mediante circolazione di acqua bollente o di vapore saturo e mantenuti sterili durante l’intero ciclo di produzione, attraverso l’uso di aria sterile o gas inerte sterile.
