In che modo il design igienico e sanitario migliora l’efficienza della linea di produzione.

A cura di Holger Schmidt, Global Industry Manager Food & Beverage, Ispezione Prodotto Mettler-Toledo.

Inizia con qualcosa di piccolo. Una singola goccia d’acqua lasciata ristagnare in una fessura. Una crepa impercettibile a occhio nudo, ma sufficientemente larga da trattenere residui organici. Una fase di pulizia saltata nella fretta di riprendere la produzione. Poi arrivano le conseguenze: un avviso di contaminazione. Un richiamo del prodotto. La linea si ferma. E quella che pareva una semplice disattenzione progettuale diventa un errore da milioni.

Nella produzione di alimenti, bevande e prodotti farmaceutici, non c’è spazio per le scorciatoie; tuttavia, molti produttori si affidano ancora a macchine difficili da sanificare, vulnerabili alla proliferazione microbica e onerose in termini di manutenzione. È qui che entra in gioco il design igienico. Anche se viene spesso inquadrato come un obbligo di conformità, il vero punto di forza sta in un aspetto molto più prezioso: l’efficienza operativa. Scopriamo in che modo strumenti di ispezione prodotti ben progettati possono non solo contribuire alla tutela della salute pubblica e alla conformità normativa, ma anche aprire la strada a una produzione più efficiente, agile e resiliente.

Soddisfare gli standard senza rallentare

I produttori di oggi devono orientarsi in un labirinto di normative e standard internazionali. Dagli schemi di riferimento riconosciuti dalla Global Food Safety Initiative (GFSI) come BRCGS e Food Safety System Certification 22000 (FSSC 22000), alle norme Good Manufacturing Practice (GMP) della FDA (Food & Drug Administration) statunitense e alle linee guida dello European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG), il design igienico non è più un requisito di nicchia, ma è fondamentale per misurare la conformità. Il design igienico va oltre gli standard a livello di superficie; le normative FDA 21CFR177 ed EN 1935/2004, oltre a GB 4806, riguardano il tipo di materiali utilizzati destinati al contatto con gli alimenti. Le classificazioni di protezione IP (Ingress Protection), come IP65 o IP66, indicano il livello di protezione delle macchine contro l’ingresso di corpi solidi (ad es. polvere) e liquidi (ad es. acqua).

Il vero costo del design igienico

Il design igienico dovrebbe svolgere un ruolo fondamentale nello sviluppo del programma HACCP (Analisi dei rischi e punti critici di controllo) di uno stabilimento. Deve essere chiaro che l’uso di strumenti progettati secondo criteri igienico-sanitari non è finalizzato unicamente a soddisfare gli auditor; lo scopo è quello di ottenere prodotti sicuri e di alta qualità nel modo più efficiente possibile. Le macchine della linea di produzione devono essere costantemente pulite e sterilizzate, ma i costi aumentano in linea con il tempo, l’energia, l’acqua e i detergenti impiegati.

Gli strumenti di ispezione prodotti sono il fulcro di questo approccio. I sistemi devono supportare corretti standard di igiene, tracciabilità e controllo delle contaminazioni, e sono frequentemente sottoposti ad audit per verificare la loro capacità di pulizia fino al livello microbiologico. Tuttavia, quando le macchine sono progettate per una pulizia semplice e uniforme, il rispetto dei requisiti di conformità diventa meno oneroso e rappresenta un vantaggio competitivo. Protegge il consumatore da prodotti potenzialmente dannosi, semplifica i processi, mantiene l’integrità del prodotto e, in ultima analisi, rafforza i profitti.

Pulizia più veloce, gestione più intelligente

Il tempo dedicato alla pulizia rappresenta una perdita di tempo in fase di produzione e incide sul risultato economico, ma con un design adeguato la pulizia diventa più rapida, prevedibile e meno dispendiosa in termini di risorse, migliorando infine il ritorno sull’investimento (ROI). È qui che il design igienico offre vantaggi operativi ben oltre la conformità alle normative. Indipendentemente dal sistema utilizzato dal cantiere, CIP (Clean-in-Place), in cui le soluzioni detergenti circolano automaticamente attraverso le macchine, o COP (Cleaning Out of Place), che prevedono lo smontaggio o l’igienizzazione manuale, una pulizia efficace è fondamentale.

Le macchine devono consentire un’accurata igienizzazione tra un ciclo e l’altro per evitare la contaminazione incrociata e ridurre al minimo i tempi di fermo. La facilità di accesso è essenziale nel design igienico. Superfici, componenti e giunti devono essere o completamente chiusi per eliminare ogni fessura, o progettati con aperture sufficienti per permettere una pulizia facile e accurata. Le macchine che possono essere pulite senza lunghe fasi di smontaggio o che consentono di rimuovere i componenti in modo rapido e intuitivo riducono drasticamente i tempi di pulizia e migliorano l’affidabilità. Ciò ha un impatto diretto sull’operatività.

Meno tempo dedicato alla pulizia e alla validazione si traduce in più tempo per la produzione, aspetto particolarmente importante negli stabilimenti che utilizzano più SKU o lotti di prodotto. Le procedure di pulizia diventano più ripetibili, meno soggette a errori e più facili da documentare. Tutto ciò è fondamentale nel rispetto delle norme di buona fabbricazione GMP e di altri regimi normativi, come le linee guida GFSI o definite nell’ambito della strategia HACCP di uno stabilimento. Nei contesti farmaceutici, dove la pulizia manuale è la norma, caratteristiche di design come saldature lisce, fessure minime e superfici inclinate possono ridurre significativamente il carico di lavoro degli operatori e garantire maggiore uniformità.

Nella produzione alimentare, lavaggi intensivi e cambi di prodotto più rapidi offrono ai team la flessibilità di eseguire lotti più piccoli e più frequenti, migliorando la produttività senza aumentare il rischio. I sistemi ben progettati riducono inoltre la dipendenza da detergenti chimici e volumi d’acqua elevati, contribuendo a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità e riducendo i costi operativi. In definitiva, il design igienico supporta un processo più snello e pulito, in cui meno tempo per la pulizia equivale a più tempo per la produzione.

Quando la crisi impone un cambiamento

La storia mostra che alcuni dei maggiori passi avanti negli standard igienici sono avvenuti a seguito di epidemie. Nel 2009, gli Stati Uniti hanno dovuto affrontare un grave caso di Salmonella legato alle arachidi[1]. Solo due anni dopo, un’epidemia mortale di Listeria causata da meloni cantalupi occupò le prime pagine dei giornali[2]. In entrambi i casi, la macchina in uso non era all’altezza del compito: difficile da pulire, sottoposta a scarsa manutenzione e strutturalmente difettosa. Problemi simili hanno colpito anche il settore lattiero-caseario. Nel 2025, alcuni frullati surgelati arricchiti con sostanze nutritive sono stati collegati a un’epidemia mortale di Listeria che ha interessato 21 stati.

Un’indagine della FDA ha rilevato il ceppo del focolaio all’interno dello stabilimento, confermando che la contaminazione biologica era probabilmente dovuta a problemi nell’ambiente di lavorazione piuttosto che nelle materie prime.[3] Nel frattempo, nel settore farmaceutico, la contaminazione di farmaci iniettabili ha determinato l’esposizione dei pazienti, la chiusura di impianti da parte degli enti regolatori e un’intensa attenzione da parte dell’opinione pubblica. Non si tratta di eventi isolati, ma di un promemoria del fatto che le cattive pratiche igieniche possono sfuggire di mano, a volte letteralmente. È qui che prendono il sopravvento i problemi di sicurezza e la paura della contaminazione biologica.

Un design scadente del sistema spesso implica la necessità di eseguire la pulizia con misure estreme, utilizzando temperature elevate, tempi di ciclo lunghi, alte concentrazioni e detergenti troppo aggressivi, che, di fatto, sterilizzano il sistema fino a comprometterlo del tutto. Questo non solo richiede uno sforzo enorme, ma mette a dura prova anche macchine e risorse. E il prezzo da pagare non riguarda solo la reputazione. Secondo la Grocery Manufacturers Association, alcune aziende colpite dai richiami hanno riportato un impatto finanziario pari o superiore a 99 milioni di dollari. Altre non riescono mai a recuperare del tutto.[4] Non sorprende quindi che gli enti regolatori abbiano inasprito le loro misure di controllo. Negli Stati Uniti, la legge denominata Food Safety Modernization Act (FSMA) impone una pianificazione proattiva per la sicurezza alimentare. La FDA ha riconosciuto il problema molto presto e ha fondato l’organizzazione 3A nel 1929, le cui linee guida e implementazione sono obbligatorie per il settore caseario. In Europa, l’EHEDG svolge un ruolo fondamentale nel definire le migliori pratiche igieniche, dalla progettazione degli stabilimenti fino alla geometria delle macchine.

Cosa significa davvero design igienico

Il design igienico non riguarda la sovra-progettazione né l’aumento di costi, ma si tratta di eliminare gli ostacoli. Ostacoli nella pulizia, nella manutenzione e nei tempi di fermo. Si tratta di scegliere macchine progettate per essere pulite in modo accurato, rapido e ripetuto senza danni o deterioramenti. Si traduce in superfici lisce e arrotondate anziché in angoli in cui possono accumularsi i detriti. Significa niente cuciture, viti o parti inaccessibili non necessarie. E richiede materiali resistenti alla corrosione che non si deteriorino sotto pressione, letteralmente. Perché in molti stabilimenti, le macchine devono resistere alla pulizia a pressione e temperatura elevate con detergenti aggressivi più volte per turno.

Le superfici devono essere grandi e larghe per consentire uno scarico automatico efficace, prevenendo la formazione di umidità che potrebbe ospitare contaminanti. Inoltre, ovunque si uniscano i componenti, essi devono essere saldati o sigillati con una guarnizione per adattarsi alle variazioni di temperatura e mantenere una tenuta igienica affidabile nel tempo. Sistemi come quelli di controllo peso, di rivelazione di metalli e le macchine di ispezione a raggi-X possono non trattare direttamente alimenti o prodotti farmaceutici, ma si trovano in punti chiave del flusso produttivo, in genere molto vicini alle macchine confezionatrici e, quindi, condividono lo stesso ambiente igienico. Se questi sistemi presentano contaminazione batterica o sono troppo complessi per essere igienizzati correttamente tra un ciclo di produzione e l’altro, i rischi si propagano, ad esempio quando i contaminanti di questi sistemi finiscono nel prodotto finale.

Dove gli strumenti di ispezione sono messi sotto pressione

I sistemi di ispezione prodotti spesso operano nei punti critici di controllo (CCP): gestendo materie prime e prodotti non confezionati, transitando tra zone igieniche o posizionandosi direttamente nel percorso del prodotto. Questi punti sono tra i più vulnerabili all’interno di un ambiente di produzione, ma gli strumenti di ispezione a volte sono un fattore secondario nella pianificazione di un design igienico. Il dott. Jürgen Hofmann, uno dei massimi esperti di ingegneria igienico-sanitaria, osserva che spesso i difetti di progettazione vengono spesso rilevati solo quando si inizia la pulizia. “A volte basta guardare qualcuno che pulisce un sistema per vedere quali sono i punti deboli. Cavità, spazi morti e giunzioni aumentano i tempi di pulizia e il rischio. Inoltre, la tendenza naturale del personale addetto alle pulizie, che spesso non fa parte dello stesso team che utilizza la macchina, è quella di cercare scorciatoie quando lo sforzo richiesto è troppo elevato. Maggiore è lo sforzo necessario per la pulizia, maggiore è la probabilità che la qualità ne risenta”, afferma.

In ambienti con un alto tasso di umidità, proteine o zuccheri, o in qualsiasi combinazione di questi elementi, i batteri trovano le condizioni perfette per prosperare. Prediligono le aree in cui l’acqua ristagna, dove si possono accumulare materiali organici e dove le superfici sono ruvide, incrinate o inaccessibili. Se trascurati, questi ambienti favoriscono la colonizzazione e la diffusione dei microbi, rendendo la contaminazione non solo possibile, ma quasi inevitabile. Per contrastare questo fenomeno, le macchine non solo devono resistere alla corrosione e alle infiltrazioni di polvere o acqua, ma devono respingere attivamente i contaminanti grazie a un design intelligente e igienico. I telai arrotondati eliminano i ristagni.

Le cuciture saldate prevengono la proliferazione batterica. Tubi completamente chiusi bloccano le infiltrazioni di umidità invisibili. Anche la disposizione attenta dei componenti è essenziale: le scatole elettriche vanno sigillate e sollevate, i sensori tenuti lontani dalla zona di contatto con il prodotto e i cavi sistemati per facilitare pulizia e ispezione. Ogni dettaglio di progettazione deve contribuire a limitare lo sforzo di pulizia e ridurre al minimo i potenziali punti di guasto. Fondamentalmente, l’igiene sotto pressione necessita di qualcosa di più della semplice resistenza meccanica. Richiede un design che agevoli le operazioni delle squadre di pulizia, non che le ostacoli, rendendo le superfici accessibili e la pulizia semplice e diretta. La scelta dei materiali gioca un ruolo fondamentale: i materiali devono resistere sia alla produzione che a lavaggi ripetuti ad alta intensità senza diventare duri, fragili o rovinarsi nel tempo. Solo allineando la scelta dei materiali, la struttura e la pulizia, gli stabilimenti possono mantenere veri e propri standard di design igienico.

Da centro di costo a fattore di efficienza

Troppo spesso, il design igienico viene visto come un costo iniziale piuttosto che come un investimento a lungo termine. Tuttavia, ogni minuto extra trascorso nella pulizia, ogni nastro danneggiato, ogni riparazione non programmata si somma. Se questi minuti si moltiplicano per settimane, mesi, anni, il costo totale di proprietà racconta una storia molto diversa. I sistemi ben progettati riducono il consumo di sostanze chimiche e acqua. Riducono l’usura.

Migliorano i tempi di cambio prodotto e riducono il rischio di contaminazione incrociata tra le SKU. Inoltre, aiutano i team a ottenere di più con meno rallentamenti e meno rilavorazioni. Ad esempio, i sistemi di controllo peso con struttura a telaio aperto in acciaio inossidabile consentono lavaggi intensivi più rapidi. I sistemi di ispezione a raggi-X e rivelazione di metalli con superfici inclinate evitano la formazione di ristagni. I sistemi a nastro progettati per la rimozione senza utensili riducono di alcuni minuti la manutenzione di routine. Ogni piccola scelta di design si traduce in un significativo vantaggio operativo.

Integrare l’igiene nella progettazione

In un contesto caratterizzato da pressioni sui consumatori e sui costi, normative più rigorose e margini di profitto ridottissimi, i produttori devono sfruttare ogni vantaggio possibile. Con il design igienico non solo è possibile proteggere l’integrità del prodotto, ma anche ottenere un funzionamento più pulito, snello e intelligente. Ma non tutti i sistemi “predisposti per lavaggi intensivi” sono uguali. Alcuni sono progettati ponendo l’igiene al centro. Altri sono adattati per soddisfare lo standard minimo. Molti sistemi pubblicizzano capacità di lavaggio intensivo con valutazioni IP65 o IP66, che indicano la protezione da polvere e getti d’acqua ad alta pressione. Tuttavia, queste valutazioni da sole non garantiscono un design igienico o una pulizia facile. Pertanto, la prossima volta che valutate gli strumenti di ispezione prodotti, non limitatevi al grado di protezione IP. Chiedete:

• Può essere pulito in modo rapido e accurato?
• Tutti i componenti sono accessibili senza utensili?
• È stato progettato per supportare i nostri protocolli di pulizia o semplicemente per sopravvivere a essi?

Perché, quando l’igiene è integrata, e non aggiunta come accessorio, i vantaggi si riflettono in ogni fase della vostra attività.

Per ulteriori informazioni sui principi di progettazione funzionale, sugli standard e sulle applicazioni pratiche alla base dei sistemi di ispezione prodotti progettati secondo criteri igienico-sanitari, scaricate la eGuide: Comprendere i principi del design igienico di Mettler-Toledo: www.mt.com/hygienicdesigneguide-pr

 [1] www.cdc.gov/salmonella/typhimurium/update.html

 [2] www.cdc.gov/listeria/outbreaks/cantaloupes-jensen-farms/120811/index.html.

[3] https://www.fda.gov/food/outbreaks-foodborne-illness/outbreak-investigation-listeria-monocytogenes-frozen-supplemental-shakes-february-2025?utm_source=chatgpt.com

[4] https://fortune.com/longform/food-contamination/