Innovazioni nel campo lattiero-caseario

Nel panorama del comparto alimentare le aziende lattiero-casearie, nell’attuazione di schemi igienici nell’architettura dei sistemi e nello svolgimento delle pratiche igienico-sanitarie, si distinguono per essere pionieristici. Hanno incorporato alti livelli di pulizia e disinfezione, una tale conquista è attribuibile alla riconoscenza delle aziende al fondamentale bisogno delle pratiche di sanificazione ottimali, per assicurare sia una lunga durata sia un’alta standard qualitativo dei prodotti lattiero-caseari che necessitano di essere raffreddati.

Innovazioni nel campo lattiero-caseario e l’utilizzo della sanificazione automatizzata

Le peculiarità fisiche e chimiche dei prodotti lattiero-caseari, in particolare quelli liquidi, hanno permesso l’implementazione della sanificazione automatizzata nelle macchine di processo.

L’automazione è stata portata avanti principalmente attraverso:

• Implementazione quasi totale di sistemi predisposti a minimizzare la disinfezione manuale di tubature e serbatoi;

Sviluppo di strumenti di monitoraggio basati su logiche a relè, dispositivi a stato solido, PLC e computer programmabili per gestire sequenze di sanificazione complesse;

• Installazione di sistemi di pulizia CIP automatici per garantire una disinfezione quotidiana e precisa di serbatoi, valvole e tubi;

Utilizzo di valvole igieniche, gestite ad aria compressa e pulite con il sistema CIP, consentendo sia l’eliminazione delle valvole sferiche da pulire manualmente, sia la gestione a distanza e/o automatica del flusso delle soluzioni CIP;
Progettazione di silos e altre attrezzature per permettere un processo di sanificazione efficace con i sistemi CIP;
Progettazione di sistemi ideati per la sanificazione con sistemi CEP (omogeneizzatori, scambiatori di calore a piastre, riempitrici e centrifughe autopulenti).

Il sistema di sanificazione completo nelle Innovazioni nel campo lattiero-caseario

Queste componenti operano in maniera più efficacia se sono adeguatamente integrate in un sistema di sanificazione completo, disegnato e montato per l’autocontrollo di tutte le azioni di

detersione e disinfezione.

Assume un ruolo cardine la qualità del latte fornito; infatti, nemmeno il metodo di pastorizzazione più avanzato riesce a incrementare la qualità o a risolvere i problemi originati dalla presenza di batteri indesiderati nella materia prima. Nonostante la pastorizzazione rappresenti un valido strumento di lotta contro i microrganismi patogeni e alterativi, resta comunque una misura precauzionale e non deve in alcun modo essere usata per risolvere i problemi relativi a una cattiva qualità igienica del latte o una sanificazione inadeguata.

I tensioattivi e gli agenti sequestranti hanno giocato un ruolo essenziale nel progresso dei metodi di pulizia necessari a fronte dell’introduzione di nuovi materiali e attrezzature per la sanificazione. Questi sviluppi hanno permesso la creazione di detergenti specifici in grado di adattarsi alla varietà di condizioni dell’acqua, ai diversi metalli e alla natura dello sporco, e nel contempo di svolgere una funzione di protezione, minimizzando la corrosione. Questi prodotti hanno favorito un diverso approccio nel quale detersivi e disinfettanti sono strettamente collegati e armonicamente associati allo scopo di migliorare l’efficacia di entrambe le fasi della sanificazione.

La Minaccia Dei Microrganismi Patogeni

Nonostante gli sforzi delle industrie nel disegnare gli impianti e nell’implementare le procedure di igiene, i microrganismi patogeni hanno continuato a contaminare i prodotti lattiero-caseari. Tra le altre epidemie di malattie trasmesse tramite alimenti, correlate al consumo di

prodotti derivati dal latte, si possono citare un’intossicazione da stafilococco causata da gelato, occasionali focolai di campilobatteriosi senza un’identificazione precisa del mezzo di trasmissione e un’epidemia di listeriosi a causa di formaggio contaminato, che ha causato molteplici decessi. Come conseguenza diretta, l’industria lattiero-casearia è stata costretta a ritirare una grande quantità di prodotti dal mercato.

A seguito di significativi contraccolpi finanziari, gli enti regolatori sanitari degli Stati Uniti hanno intensificato le loro indagini nell’industria lattiero-casearia. Ciò ha spinto numerose entità operative in questo settore a investire ingenti somme nel miglioramento dei metodi di sanificazione nei loro impianti di produzione. Questo ha messo in evidenza l’importanza e l’urgenza di implementare procedure di sanificazione efficaci.

Listeria monocytogenes

La presenza di L. monocytogenes nei latticini fermentati e non fermentati ha rafforzato l’attenzione delle industrie alimentari per l’igiene e la sicurezza dei prodotti e dei loro stabilimenti. Questo microrganismo è abbondante in natura e comunemente riscontrato nell’intestino dei bovini.

Si stima che il 5% della popolazione umana in buona salute espelle il microrganismo attraverso le

feci. Circa il 5-10% del latte crudo bovino è contaminato da L. monocytogenes. Questo batterio è stato individuato nel foraggio mal fermentato, nelle verdure a foglia e nel terreno, che funge da serbatoio per la Listeria.

Il ritiro di prodotti come gelati e formaggi contaminati da Listeria ha reso necessari cambiamenti improvvisi nei processi produttivi principali e nelle pratiche di sanificazione implementate nelle strutture lattiero-casearie.

Negli Stati Uniti, molti operatori hanno volontariamente adottato gli standard di “Grado A” per la produzione di latte pastorizzato, stabiliti dall’Ordinanza sul Latte Pastorizzato di Grado “A” e continuamente aggiornati dalla FDA.

La crescente consapevolezza dell’importanza di un’efficace strategia di sanificazione per contrastare L. monocytogenes ha portato a un aumento nella formazione e supervisione, nonché un incremento del totale dei dipendenti e i salari dei lavoratori addetti alla sanificazione.

Introduzione agli Eventi di Listeriosi Relativi ai Prodotti Lattiero-Caseari

La listeriosi del 1983 nel Massachusetts e del 1985 a Los Angeles, legate rispettivamente al latte pastorizzato e a un tipo di formaggio morbido, hanno spinto la FDA a creare una strategia per l’identificazione di questo pericoloso patogeno. Considerando anche i

drammatici episodi, è risultato necessario avviare un’indagine dettagliata sui patogeni nell’industria lattiero-casearia. Il risultato ha evidenziato che la contaminazione da L. monocytogenes si verificava comunemente nei passaggi successivi alla lavorazione del latte.

Negli USA, sono state adottate specifiche linee guida per gestire il controllo di L. monocytogenes nelle strutture di produzione e lavorazione del latte. Queste politiche mettono l’accento sull’importanza di:

– Limitare l’esposizione iniziale delle materie prime a Listeria;
– Minimizzare gli agenti contaminanti nell’ambiente di lavorazione;
– Sfruttare metodi di produzione e protocolli di sanitizzazione che riducano la possibilità di contaminazione del prodotto da parte del patogeno.

Un ambiente di lavoro ben strutturato e attrezzature mantenute correttamente sono essenziali per un efficace programma di sanificazione contro L. monocytogenes.

Efficienza dei Disinfettanti contro L. Monocytogenes

L. monocytogenes risponde positivamente a disinfettanti di uso comune nell’industria alimentare. Tra i più efficaci si segnalano i disinfettanti a base di: acido peracetico a 100 ppm, composti a base di cloro a 100 ppm, agenti a base di iodio a 25-45 ppm, disinfettanti a base di tensioattivi anionici e acidi a 200 ppm, e prodotti a base di ammonio quaternario a 200 ppm. Occorre però tenere

presente che le concentrazioni sopra citate possono aver bisogno di adeguamenti, basati sulle condizioni d’uso specifiche (ad esempio, per compensare fattori di ossidazione).

L’uso di sostanze disinfettanti altamente concentrate deve essere limitato poiché aumenta sia le possibilità di rischi per gli operatori sia potenzia il pericolo di contaminazione chimica dei prodotti alimentari. Inoltre, in alcune circostanze, può causare corrosione dei materiali utilizzati nei processi di produzione. La qualità e durezza dell’acqua giocano un ruolo importante in questo processo e le concentrazioni preimpostate non dovrebbero essere eccedute.

Selezione di Disinfettanti

È importante rilevare che i disinfettanti a base di ammonio quaternario non sono raccomandati per le superfici in contatto con gli alimenti, in particolar modo nei caseifici, poiché i microrganismi utilizzati nelle fermentazioni lattiche vengono rapidamente disattivati dai residui di questo

disinfettante, anche in quantità minime. Al contrario, i disinfettanti contenenti acido peracetico o composti tensioattivi anionici e acidi si dimostrano efficaci, specialmente per i materiali delle strutture di produzione. Essi neutralizzano prontamente l’eccessiva alcalinità causata dai detergenti e prevengono la formazione di incrostazioni di minerali alcalini.

L’applicazione del vapore dovrebbe essere soppesa attentamente a causa del notevole dispendio energetico che comporta e dovrebbe essere limitata ai sistemi chiusi per prevenire i possibili pericoli legati alla generazione di aerosol. Allo stesso modo, l’uso di acqua calda per la disinfezione non è preferibile poiché, oltre a richiedere un notevole dispendio di energia per il riscaldamento, le alte temperature necessarie non possono essere mantenute facilmente.

Valutazione dell’efficacia della prevenzione di Listeria

Per misurare l’efficacia di un regime di controllo per la Listeria, si può adottare il classico e abituale controllo microbiologico pre-operativo, come la conta aerobica su piastra e la conta dei

coliformi. Tuttavia, sulla base dell’esperienza di settore, per un’analisi più specifica, si consiglia di utilizzare metodi di ricerca mirati per la Listeria nell’ambiente. Il campionamento ambientale dovrebbe essere strutturato in modo tale da indirizzare efficacemente le procedure di sanitizzazione pre-operativa e focale sulla gestione del controllo di Listeria nell’impianto di produzione.

Gli episodi di contaminazione del latte crudo da E. coli O157:H7 hanno portato a epidemicità, sottolineando la necessità di un controllo efficace di tali batteri.
La ricerca nei prodotti derivati dal latte ha evidenziato che E. coli O157:H7, un microrganismo patogenico, ha la capacità di proliferare nei formaggi come il cottage ed il cheddar. Tuttavia, viene neutralizzato attraverso il processo di pastorizzazione del latte. Oltre alla pastorizzazione, sono state avanzate diverse soluzioni per la gestione di questo microrganismo, garantendo nel contempo l’attrattività dei prodotti derivati dal latte.

Salmonellosi e latte

Il latte e i suoi derivati sono stati identificati come veicoli di infezione da Salmonella circa nel 5% delle occasioni. La salmonellosi è una patologia comunemente diagnosticata negli animali produttori di latte e si è dimostrato che il batterio può essere espulso tramite la ghiandola

mammaria. Oltre a questo, un’ulteriore fonte significativa di contaminazione del latte crudo deriva dalle feci. Un esperimento sulla presenza di Salmonella nel latte crudo ha confermato la capacità del sistema PCR in tempo reale di fornire risultati entro 24 ore, a differenza degli approcci di coltura tradizionali che richiedono tra le 48 e le 72 ore.

Per quanto riguarda l’igiene in un impianto di lavorazione del latte, i punti salienti sono il sistema di scarico e lo smaltimento dei rifiuti. È essenziale che i sistemi di drenaggio delle acque piovane e delle acque reflue siano adeguatamente progettati e sempre funzionanti. Nelle regioni rurali e nei comuni con reti fognarie limitate, le industrie lattiero-casearie spesso devono provvedere a un proprio sistema di smaltimento. È fondamentale che ci sia una fornitura corretta di acqua potabile e idonei metodi di smaltimento dei rifiuti.

All’atto della progettazione e della costruzione dell’impianto lattiero-caseario, nonché degli strumenti e delle apparecchiature, è necessario rispettare le norme igieniche previste dalla legge.

Il bisogno di regolare la temperatura durante il processo produttivo

È fondamentale eliminare efficacemente il calore generato nel corso delle operazioni produttive. Il sistema di raffreddamento dovrebbe essere adeguato per gestire diverse condizioni di ambiente e avere la capacità di adattarsi a qualsiasi cambiamento futuro nel processo di

produzione. L’aria in ingresso generalmente richiede filtraggio, soprattutto se la fabbrica si trova in un’area ad alta intensità industriale. È importante prendere in considerazione aspetti come l’umidità, la condensa, la polvere e le spore, per ogni controllo della qualità dell’aria.

Se non viene progettata con attenzione, la costruzione fisica e i relativi impianti potrebbero portare a contaminazione. Si può gestire efficacemente questo rischio minimizzando i componenti aerei, riducendo così le possibilità di contaminazione durante la manutenzione di tali impianti, che solitamente sono di difficile pulizia. È consigliabile progettare un sistema di servizio indipendente per alloggiare la maggior parte dei condotti, tubi, compressori e altre installazioni. Questo approccio permette di mantenere un soffitto libero e facilmente pulibile, contribuendo alla igiene.

Elementi importanti nei dettagli di progettazione e costruzione

Ci sono diverse caratteristiche che potrebbero promuovere una detersione efficace:

• Tutte le parti metalliche dovrebbero ricevere un trattamento per resistere alla corrosione;
• Il materiale per isolare le tubazioni deve essere forte e resistente sia alla corrosione che alle frequenti pulizie;
• Per i luoghi in cui l’umidità tende a raccogliersi dovrebbero essere implementati sistemi di raccolta efficiente della condensa;
• Ogni apertura dovrebbe essere munita di barriere d’aria o reti protettive e le finestre dovrebbero garantire una chiusura totalmente airtight.

Raccomandazioni per le rifiniture delle strutture

Esibirsi con materiali che necessitano di manutenzione minima diventa una priorità quando si tratta delle finiture delle strutture. Pareti, pavimenti e soffitti dovrebbero essere impermeabili all’umidità. Il suolo dell’edificio dovrebbe essere resistente a latticini, grassi, detersivi, vapore e

all’usura generale; in questo contesto, materiali epossidici, piastrelle e mattoni sono opzioni ideali. Si sconsiglia l’uso di vernici.
Un’opzione che dovrebbe essere considerata solo quando non esistono altre possibilità sono i pozzi di scarico dei pavimenti, questi devono essere attentamente pianificati per prevenire la diffusione di insetti e la generazione di odori sgradevoli. Per impedire la formazione di pozze d’acqua e accumuli di detriti sui pavimenti che possono intralciare la disinfezione e favorire la proliferazione di L. monocytogenes, è consigliata una declinazione di circa il 2%.

Le canalizzazioni dei pavimenti e i sistemi di aereazione, spesso invece di agire come ostacoli all’inquinamento, facilitano la diffusione di microbi trasportati dall’aria. Un sistema di areazione correttamente concepito e fornito di dispositivi di purificazione dell’aria può però migliorare notevolmente la qualità dell’aria ambientale. Filtri a buon mercato possono essere efficaci nel rimuovere polveri e altri contaminanti potenziali che altrimenti sarebbero dispersi nell’ambiente.

Design Degli Impianti per Minimizzare la Contaminazione

Le strutture dovrebbero essere concepite e allestite in modo da semplificare le operazioni di nettezza e limitare la contaminazione. Storicamente, l’organizzazione degli impianti è stata sempre determinante per la produttività del processo, considerando invece di secondaria importanza l’impatto sulla pulizia. Per affrontare le problematiche più rilevanti della disinfezione degli

impianti, si consiglia di scegliere una superficie esterna semplice da pulire e un posizionamento che agevoli la pulizia e la sanificazione sotto gli impianti e tra questi e le pareti. Tutti gli impianti dovrebbero essere facilmente accessibili e pianificati per agevolare la pulizia, la disinfestazione e il drenaggio.

Nel settore lattiero-caseario, la sporcizia è composta prevalentemente da minerali, lipidi, carboidrati, proteine e acqua. Può inoltre essere contaminata da polveri, lubrificanti, microrganismi, detergenti e disinfettanti. I residui biancastri o grigi che si formano sugli impianti di lavorazione sono usualmente costituiti da “pietra da latte” e depositi di calcio. Su superfici non riscaldate, generalmente, questi residui tendono ad accumularsi lentamente a causa di una pulizia insufficiente.
L’acqua dura o l’uso improprio della stessa può favorire l’accumulo di sporco. L’aggiunta di carbonati di sodio in quest’ultima, fa in modo che i sali di calcio e di magnesio finiscano per precipitare. Durante il processo di pulizia, è possibile che alcuni di questi precipitati aderiscano al materiale di pulizia, creando un sedimento calcareo.

• Formazione della “pietra da latte”

Sulle superfici che vengono esposte a calore, si forma la cosiddetta “pietra da latte”. Questo fenomeno avviene quando le proteine modificate dal calore, mescolate con sali minerali e grasso, si legano alle superfici. Questi fosfati di calcio che derivano dal latte e che perdono solubilità con l’aumentare della temperatura, sono presenti in abbondanza.

• Composizione dello sporco

La composizione dello sporco varia a seconda che le superfici siano scaldato o meno, quindi, la pulizia richiede diverse tecniche. La “pietra da latte” è un sedimento poroso che può ospitare contaminanti microbici e resistere a metodi di disinfettazione.

• Rimozione dello sporco

La rimozione della “pietra da latte” può avvenire attraverso un processo bifase, utilizzando un detergente alcalino e un detergente acido, o con un metodo monofase che prevede l’utilizzo di un forte detergente alcalino arricchito di sequestranti. Questo permette di eliminare sia la frazione organica che i sali minerali. D’altra parte, lo sporco profondo necessita di un detergente più potente rispetto a quello necessario per lo sporco moderato. Inoltre, lo sporco fresco su una superficie non esposta al calore è molto più facilmente rimovibile rispetto a quello secco o cotto su una superficie riscaldata.

Prevenzione dell’accumulo di sporco

La deposizione di sporco può essere diminuita e la sua successiva eliminazione agevolata,

applicando alcune strategie come:

• Raffreddare le superfici calde a contatto con il prodotto prima e subito dopo la loro svuotamento per le lavorazioni a caldo.
• Le schiume e altri prodotti dovrebbero essere lavati via al termine del ciclo di lavorazione e prima che si asciughino.
• Se possibile e praticabile, gli accumuli di sporco dovrebbero essere mantenuti umidi fino all’inizio delle operazioni di pulizia.

Le pratiche di igiene operativa

Un’igiene accurata è fondamentale nella produzione e distribuzione di prodotti lattiero-caseari di alta qualità. Si verifica un notevole accumulo di sporco nei sistemi UHT, specialmente quando il latte possiede un alto livello di acidità. Questo è ulteriormente intensificato dal movimento lento e dalla minima agitazione durante il flusso. Tuttavia, utilizzando metodi di preriscaldamento e mantenendo l’equipaggiamento a temperature elevate, la formazione di strati superficiali sottili può essere ridotta.

Importanza delle Superfici

Il fattore che governa l’efficienza della pulizia è la condizione della superficie. Superfici corrosive, componenti di gomma incrinati e superfici graffiate che non sono

adeguatamente pulite contribuiscono a proteggere lo sporco e i batteri dall’attività dei pulitori e disinfettanti. Il tipo di sporco da eliminare guida la scelta sia del metodo di pulizia sia del detergente da applicare.

Pulire e garantire l’igiene dell’equipaggiamento e dell’ambiente di lavoro è essenziale per la produzione di prodotti lattiero-caseari salubri. Il costo della manodopera costituisce la maggior spesa all’interno dei costi complessivi per la sanificazione. Quindi, è essenziale scegliere detergenti e attrezzature idonei, affinché il programma di sanificazione possa essere attuato in modo efficiente riducendo l’uso di tempo e sforzi.

Responsabilità della sanificazione

Il responsabile della sanificazione dovrebbe avere la consapevolezza del tempo necessario per la pulizia di ogni componente dell’apparecchiatura utilizzando i detergenti e la macchinatura disponibile. Le differenti faccende legate alla sanificazione dovrebbero essere assegnate individualmente al personale. Ogni membro del team diventa pertanto responsabile dell’equipaggiamento e dell’area a lui assegnate. Queste responsabilità dovrebbero essere comunicate ufficialmente o pubblicate sulla bacheca appositamente dedicata.

Acqua: un componente essenziale

L’acqua è il principale componente di quasi tutti i detergenti, compresi quelli utilizzati nelle

industrie lattiero-casearie. Tuttavia, non tutte le strutture dispongono della perfetta alimentazione idrica per i detergenti.
Per aumentare l’efficacia dell’acqua utilizzata, è necessario che si adatti alle sue specificità. Pertanto, gli elementi sospesi nell’acqua devono essere minimizzati, al fine di prevenire la loro deposizione sulle superfici pulite degli strumenti. Inoltre, la durezza dell’acqua può ostacolare le faccende di pulizia. Aspetti come i sedimenti in sospensione e i componenti di manganese e ferro solubili potrebbero compromettere la qualità dell’acqua.

Il Potere dei Detergenti

Similmente ad altri detergenti, quelli impiegati nella pulizia degli impianti per il trattamento del latte sono combinazioni elaborate di composti chimici, progettate per uno scopo specifico. Nel processo di igiene dell’industria lattiero-casearia, le attività dei detergenti si manifestano attraverso diverse fasi.

Prima di tutto, si effettua il prerisciacquo per eliminare la maggiore quantità di sporco possibile e incrementare la potenza del detergente.
In seguito, il detergente viene applicato direttamente sullo sporco per supportare la sua rimozione, grazie alle caratteristiche di bagnabilità e di penetrazione.

Allora, lo sporco, sia in forma solida che liquida, viene rimosso tramite il processo di saponificazione dei grassi, peptizzazione delle proteine e dissoluzione dei minerali.
Successivamente, i residui di sporco sono diluiti nel fluido detergente attraverso dispersione, deflocculazione o emulsione.
Infine, un risciacquo accurato viene condotto per evitare che lo sporco precedentemente eliminato si ri-depositi sulle superfici appena pulite.

La decisione su qual detergente utilizzare deve essere considerata attentamente, al fine di ottenere il miglior risultato possibile con il minor costo. Molte volte i detergenti più cari risultano anche i più conveniente grazie al risparmio su manodopera, energia e quantità di detergente utilizzato.

Applicazione dei Detergenti

Per facilitare il processo di pulizia è fondamentale determinare l’energia ottimale richiesta e i metodi di applicazione. Se l’operazione di pulizia viene effettuata manualmente, gli acidi e gli alcali potenti dovrebbero essere evitati perché possono causare irritazione.
È di grande rilievo la gestione consapevole di energia, in termini di calore e azione fisica, per la

manutenzione della pelle. I metodi più efficaci risultano essere quelli (come COP o CIP) che prevedono l’uso di soluzioni detergenti circolanti.

Conclusa la pulizia, è fondamentale applicare dei disinfettanti al fine di annullare la presenza dei microrganismi. Tra i vari metodi di disinfezione, quelli più comunemente impiegati nei centri di produzione lattiero-caseari comprendono il vapore, l’acqua calda e disinfettanti chimici.

Tale tecnica prevede di mantenere a contatto con il prodotto, per un periodo stabilito, del vapore. La procedura che ha dimostrato maggiore efficacia richiede una esposizione di 15 minuti, durante i quali la temperatura della condensa in uscita dall’impianto dovrebbe essere di 80 °C. Questa modalità di disinfezione ha limitazioni poiché è complicato mantenere costantemente la temperatura necessaria e i costi energetici sono eccessivi.

Alcune strategie di decontaminazione possono essere più rischiose rispetto ad altre e di solito non vengono suggerite.

Sterilizzazione Utilizzando l’Acqua Calda

Per la sanificazione usando l’acqua calda è necessario esporre gli attrezzi di lavoro all’acqua con una temperatura non inferiore a 77 °C, per un periodo di 5 minuti. Tuttavia, l’International Dairy Federation suggerisce una durata di 15 minuti a 85 °C. Inoltre, la FDA ha stabilito che la

sterilizzazione con acqua bollente dei sistemi confinati deve avvenire a una temperatura almeno di 77 °C per un minimo di 15 minuti, o di 94 °C per almeno 5 minuti. È cruciale un adeguato equilibrio tra durata e temperatura. L’acqua calda viene immessa nel sistema per raggiungere una certa temperatura per un tempo prestabilito.
La conservazione dell’acqua in uscita dall’apparecchio a una temperatura stabile di 80 °C per 5 minuti garantisce lo sterminio dei germi. Questo metodo comporta un consumo energetico significativo.

Efficienza e Limitazioni dell’Acqua Calda

Tuttavia, l’acqua calda è economicamente vantaggiosa, facilmente reperibile ed efficace nell’eliminazione di una vasta gamma di specie batteriche. Di norma non è corrosiva e garantisce una penetrabilità del calore sufficiente nelle zone di difficile accesso, come al di sotto delle guarnizioni e nelle aree con filettature, pori e crepe.

Il ricorso all’acqua calda presenta diverse restrizioni, in quanto il suo effetto è moderatamente lento rispetto alla sterilizzazione chimica e necessita di un processo che prevede il riscaldamento, la conservazione delle temperature e il raffreddamento. Inoltre può produrre strati e incrostazioni o solidificare lo sporco residuo a causa dell’azione termica, rendendo più complesse le future operazioni di pulizia. L’acqua calda può abbreviare la durata degli impianti a causa dello stress generato dalla dilatazione e dalla contrazione termica, causando guasti prematuri; inoltre le apparecchiature devono essere progettate per sopportare temperature superiori a 82 °C; l’acqua molto calda nel sistema provoca la formazione di condensa.

Danni da Alta Temperatura

Nell’ambito industriale, i pericoli lievitano se la temperatura supera i 77°C. Tali condizioni possono indurre gravi ferite da ustioni a causa dell’acqua.

La sterilizzazione attraverso componenti chimici si esegue iniettando all’interno del sistema, per un

periodo minimo di 60 secondi, disinfettanti appropriati come l’acido peracetico o mix con base cloro. Per assicurare l’efficacia del processo, è essenziale garantire l’interazione del disinfettante con tutte le superfici che potrebbero entrare in contatto con il prodotto. Quindi, in impianti dedicati alla trasformazione dei latticini, il modo di applicazione del disinfettante riveste un ruolo critico.

Processo di Disinfezione in Grandi Impianti

Nei sistemi di ampio volume, il disinfettante si fa circolare in tutto l’apparato. Ad una quantità predefinita di soluzione disinfettante viene dato un percorso, preparata dentro un serbatoio e poi iniettata. Al fine di garantire l’interazione con la superficie interna del tubo, è necessaria una lieve retro-pressione nel sistema.

Nella situazione di piccoli impianti, dove la meccanizzazione potrebbe non essere necessaria, la disinfezione si effettua tramite l’immersione di macchinari, strumenti e

pezzi rimovibili nel disinfettante. Questa procedura necessita normalmente di un’approssimativa immersione bi-minutale, gocciolamento e una successiva arieggiatura su una superficie igienica.

I contenitori a tenuta stagna, quali reservoir e cisterne, possono essere sanificati in modo efficace e semplice mediante atomizzazione. La concentrazione del disinfettante dovrebbe essere il doppio rispetto alla quantità standard e l’intervallo di esposizione deve durare minimo 5 minuti. Se la soluzione viene spruzzata, tutte le superfici devono essere bagnate completamente. Simile all’atomizzazione, la robustezza della soluzione disinfettante deve essere due volte la normale.

Sterilizzazione con Metodi Non Automatici

Nel caso in cui non sia disponibile un apparato di disinfezione automatizzato, i grandi contenitori aperti, come le vasche di caseificazione, possono essere sanificati applicando il disinfettante con l’utilizzo di spazzole. Qui, tutte le superfici devono essere prontamente e completamente trattate.

Per salvaguardare i locali di produzione dai microorganismi che possono nuocere alla purezza del prodotto, è necessario preservare in modo costante le superfici pulite e sterilizzate, al fine di limitare

nuove contaminazioni di attrezzi e macchinari. Pertanto, è raccomandabile eseguire l’operazione di disinfezione e risciacquo poco prima dell’avvio della produzione successiva.

Un recente studio incentrato sulle camere di maturazione dei formaggi, aree dove comunemente crescono vari tipi di muffe, ha rivelato che l’uso di ozono è altamente efficace contro le spore di muffa sospese nell’aria, ma non contro quelle depositate sulle superfici. Pertanto, è stato suggerito l’uso di un disinfettante specifico per combattere quest’ultimo tipo di contaminazione.

Fasi Essenziali per la Sanificazione nelle Industrie Dairy

Il protocollo di sanificazione per l’industria lattiero-casearia prevede un processo distinto in nove fasi.

1. Protezione dei sistemi elettrici: Si raccomanda l’impiego di polietilene o un materiale simile per garantire una copertura adeguata.

2. Rimozione di sovrapposizioni consistenti: Questa azione deve essere eseguita durante o prima del prerisciacquo.

3. Smontare apparecchiature e macchinari quando necessario: Questo passaggio è

cruciale nel processo di sanificazione.

4. Prerisciacquo: Questa procedura può eliminare efficacemente fino al 90% delle sostanze solubili, ammorbidire gli inquinanti fortemente attaccati e agevolare l’ingresso del detergente nella fase successiva.

5. Applicazione del detergente: Questa fase può essere semplificata selezionando e utilizzando in modo adeguato gli apparecchi di processo e le attrezzature di sanificazione. L’installazione corretta degli

apparecchi e la limitazione dell’accumulo di sporco possono contribuire a rendere questo passaggio più efficiente.

È possibile ridurre ulteriormente la formazione di residui seguendo specifiche precauzioni: utilizzare per scaldare i prodotti le temperature più basse possibili e minimizzare i tempi; raffreddare, se possibile, le superfici calde a contatto con il prodotto prima e subito dopo lo svuotamento delle taniche di lavorazione.

Mantenete sempre bagnati i depositi di sporco usando l’acqua a una temperatura tra i 40 e 45 gradi Celsius per risciacquare immediatamente la schiuma e qualsiasi altro prodotto da pulizia. Assicuratevi di lasciare l’acqua nelle vasche fin quando non si procederà alla pulizia.

Risciacquo intermedio

È raccomandato per risolvere lo sporco e allontanarlo, eliminando le tracce di sporco e i detergenti. Questa operazione previene il ritorno dello sporco sulle superfici.

Disinfezione

L’uso di un prodotto disinfettante è necessario per eliminare i microrganismi rimanenti. Questa operazione costituisce una fase fondamentale per limitare il rischio di contaminazioni crociate dei prodotti lavorati.

Risciacquo finale

Si consiglia di effettuare con acqua drinkable, al fine di eliminare eventuali tracce di disinfettante.

Ispezione

Un’ispezione minuziosa è essenziale per garantire che l’area e i macchinari siano puliti e per correggere eventuali lacune.

Altre utilità

Per una efficace pulizia manuale, potrebbero essere necessarie quando si è sprovvisti di apparecchiature meccanizzate, si raccomanda di seguire quanto segue:

-Il detergente deve essere applicato dopo un prelavaggio con acqua a temperature di 37-38 gradi Celsius.
-I detergenti con un pH al di sotto di 10 possono aiutare a ridurre l’irritazione cutanea; si consiglia di mantenere la temperatura della soluzione su 45 gradi Celsius; l’uso di spazzole può essere molto efficace. Gli oggetti rimovibili devono essere lavati con il metodo COP per eliminare i residui di lubrificanti e altri depositi dalle superfici in modo efficace.

Risciacquo successivo

È da effettuarsi con acqua a 37-38 gradi Celsius e deve essere seguito da una fase di asciugatura all’aria.

Applicazione del disinfettante

Utilizzare un disinfettante appropriato, da applicare a spruzzo o per immersione.

Risciacquo finale

Deve essere effettuato con acqua a temperatura ambiente, seguito da una asciugatura all’aria.

Nella tabella 15.2 si riassumono alcuni suggerimenti specifici per la pulizia manuale delle apparecchiature utilizzate negli stabilimenti di latticini.

Attrezzi essenziali per la pulizia

La corretta pulizia degli stabilimenti di latticini richiede l’eliminazione fisica delle impurità da tutte le superfici.

Il ciclo di utilizzo del prodotto necessita di una disinfezione complessiva delle superfici che entrano in contatto con esso. Pure le aree che non interagiscono con il prodotto, sebbene meno cruciali, hanno comunque bisogno di una pulizia accurata. La modalità di sanitizzazione è determinata dalla grandezza del sito produttivo. Nel contesto di un ampio stabilimento, le strutture vengono

prevalentemente sanificate attraverso l’impiego di sistemi CIP (Clean-In-Place).

Il ruolo cruciale dei sistemi CIP

Questa metodologia è vista come la norma disciplinante l’igiene di condotti, macchinari per il trattamento del latte, depositi di conservazione e la maggior parte degli strumenti adoperati durante il processo. Considerando che il normale ciclo di lavorazione dei derivati del latte dura meno di 24 ore, le strutture e le aree coinvolte sono pulite giornalmente. L’utilizzo continuativo e duraturo di condotti e depositi può ridurre la necessità di sanificazione a un intervallo di ogni tre giorni.

L’efficacia del protocollo CIP è influenzata da diversi fattori della procedura di disinfezione: durata, temperatura, concentrazione e intensità meccanica. I tempi di sciacquo e lavaggio dovrebbero essere ridotti al minimo per conservare acqua e detersivi, pur essendo sufficientemente estesi da garantire una pulizia efficace e produttiva. La durata è modulata in base alla temperatura, alla concentrazione e all’intensità meccanica. Un sistema CIP ben messo a punto permette di ridurre di oltre il 35% le spese di sanificazione, con un risparmio energetico di circa il 40%.

Nel corso degli anni ’80, un’epidemia di salmonella causata da latte pastorizzato – riconducibile a una contaminazione crociata tra latte grezzo e latte pastorizzato tramite un sistema CIP – ha stimolato molte imprese del settore a implementare sistemi CIP completamente indipendenti per l’area di arrivo delle materie prime.

Fattori chiave per i sistemi CIP

Nelle strutture CIP, la temperatura della soluzione di pulizia dovrebbe essere il più basso possibile, ma ancora adeguata per assicurare una pulizia efficace con l’uso minimo di detergente.

Per impedire la costruzione di residui calcarei, l’acqua di risciacquo deve avere una temperatura

moderata. L’efficacia del detergente è influenzata dalla energia meccanica che guida l’azione pulente nelle aree che richiedono la pulizia. Il grado di energia meccanica sufficiente può essere garantito con l’aiuto di pompe di alta pressione efficaci, in grado di generare un livello di turbolenza adeguato nei tubi e all’interno dei serbatoi di conservazione, per massimizzare l’efficienza.

Nell’industria lattiero-casearia, gli apparati CIP sono impiegati per pulizia spray e in linea. Anche se esistono diversi tipi di dispositivi spray, le unità fisse, note come palle lavanti, dimostrano una maggiore durata rispetto alle unità mobili o a quelle rotanti e oscillanti. Queste unità fisse offrono anche benefici aggiuntivi come la mancanza di componenti mobili, la loro struttura resistente in acciaio inossidabile e miglior performance dovuta alla minore variazione nella pressione fornita.

Pulizia In Linea e Sanificazione

La pulizia in linea si basa sulla creazione di circuiti CIP nella pipeline di flusso attraverso punti

facilmente raggiungibili, per mezzo dei quali la soluzione detergente viene inserita e poi recuperata permettendo il ricircolo. Le linee di ritorno, che vanno dai serbatoi di stoccaggio alla pompa di ricircolazione, dovrebbero presentare un declivio costante di circa il 2% verso la pompa. Ogni spray dovrebbe essere equipaggiato con un sistema per monitorare la pressione e il flusso del flusso.

Gli scambiatori di calore a fascio di tubi, equipaggiati con curve di raccordo opportunamente disegnate, possono essere integrati nel circuito CIP o essere puliti autonomamente tramite una procedura separata. I triplo tubo scambiatori di calore tubolari possono essere posizionati in modo da drenare automaticamente. Gli scambiatori di calore a piastra sono più diffusamente impiegati di quelli tubolari grazie alla loro facilità di ispezione, la versatilità del design e la capacità di adattarsi a nuove applicazioni.

Nelle operazioni di pulizia CIP, il detergente dovrebbe essere applicato con energia adeguata.
Nell’assicurare un’interazione ottimale con i materiali che necessitano pulizia è fondamentale l’usi di sistemi CIP continuativi e versatili, disponibili in numerose varianti. Molti di questi sistemi sono stati adattati per permettere il riutilizzo dell’acqua di lavaggio finale nella creazione della soluzione pulente per il prossimo ciclo di igienizzazione, e per distinguere e riutilizzare gli interventi di lavaggio iniziali, diminuendo così al massimo i rifiuti liquidi.

Integrazione e sostenibilità nell’igienizzazione industriale

Dal 1970, le aziende hanno implementato sistemi che combinano i benefici di adattabilità e affidabilità dei processi di pulizia no-recycling, con pratiche che favoriscono il riuso dell’acqua e dei detergenti, contribuendo così a diminuire il volume totale d’acqua richiesto per un ciclo di pulizia. L’obiettivo di tali processi è avere la possibilità di conservare temporaneamente e riutilizzare l’acqua e le soluzioni detergenti utilizzate in un ciclo di pulizia per il preliminare risciacquo del successivo ciclo.

In confronto ad altre pratiche, questa aiuta a limitare il consumo totale d’acqua dei procedimenti di pulizia a getto di circa il 25-30%; il consumo di vapore si riduce del 12-15% e quello del detergente del 10-12%, dato che il risciacquo preliminare con la soluzione detergenti riutilizzati fornisce calore al serbatoio mentre si occupa di eliminare lo sporco.

Sistemi di pulizia nelle industrie lattiero-casearie

Gli impianti di produzione di latticini devono prevedere l’uso dei sistemi COP di lavaggio che includono le seguenti fasi:

1. Risciacquo preliminare con acqua leggermente calda (37-38°C), per eliminare i residui di sporcizia principali.
2. Lavaggio effettuato applicando una soluzione detergente alcalina basata su cloro, tra i 30-65°C per circa 10-12 minuti, al fine di dissolvere e rimuovere la sporcizia non tolta durante il risciacquo preliminare.
3. Risciacquo finale con acqua tiepida (37-38 °C) per eliminare eventuali tracce di sporcizia o detergente residuo.

Una sanificazione spruzzata efficace richiede l’impiego di depositi di accumulo opportunamente

strutturati, muniti di globi lavanti correttamente fissati. All’interno del campo industriale, gli apparecchi a spruzzo stanziali, stabilmente posizionati, si sono dimostrati più fruttiferi in confronto a loro omologhi rotatori e ondulatori.

I meccanismi stanziali necessitano di una manutenzione inferiore, sono fabbricati in acciaio inox, immuni da elementi in movenza e presentano una durabilità superiore. Inoltre, le loro funzionalità non subiscono contraccolpi da sballamenti nella pressione di immissione e il getto di sanificazione è proiettato incessantemente su tutte le superfici.

Opzioni di Archiviazione e Modalità di Pulizia

Depositi di forma cilindrica e rettangolare possono essere igienizzati in maniera appropriata, impiegando una soluzione di 4-10 l/min/m2, su sistemi pianificati per spruzzare il terzo superiore del deposito di accumulo.

Per i depositi dotati di serpentine adibite al riscaldamento o alla refrigerazione e miscelatori, usualmente sono requisiti beccucci specifici, dovuto ai valori pressori e volumetrici superiori indispensabili per raggiungere ogni angolo.

Il deposito verticale di tipo silos necessita di un flusso variabile tra 27 e 36 l/min per metro lineare di circonferenza. Poiché le sfere lavanti risultano ostiche da raggiungere per effettuare operazioni di pulizia o controlli sporadici, in questo genere di depositi vengono solitamente utilizzati spruzzi a disco non ostruibili.

Nonostante nella maggioranza dei casi questa metodologia di pulizia sia intrapresa con spruzzi di standard, sono disponibili apparecchi opzionali (come spruzzi a disco, a globo e ad anello) per l’uso in ambienti in depressione, essiccatori, evaporatori e contenitori complessi con requisiti specifici.

Pulizia di Serbatoi di Vaste Dimensioni

La pulizia di depositi di vasta misura, dotati di apparecchi a spruzzo, si discosta dalla pulizia a flusso continuo, in quanto il prelavaggio e il lavaggio vengono usualmente effettuati mediante una tecnica che impiega sequenze di getti d’acqua intermittenti, in cui l’acqua viene spruzzata.

L’adozione di un approccio di pulizia intermittente, strutturato in tre o più sessioni da 15 a 30

secondi ognuna, con svuotamento del serbatoio tra le sessioni, si dimostra più efficiente. Essa permette una rimozione più efficace dei residui di sporco e schiuma, rispetto all’approccio di pulizia ininterrotto. Un vantaggio importante è anche la riduzione dell’uso dell’acqua.

I residui di sporco che si accumulano nei serbatoi di stoccaggio e nelle vasche di lavorazione sono decisamente più inconsistenti rispetto a quelli prodotti all’interno delle tubazioni. Di conseguenza, i metodi di pulizia variano. Per superfici con scarsa contaminazione, come per esempio le cisterne usate per conservare il latte o i sottoprodotti con basso contenuto di grassi, la pulizia può essere eseguita con successo seguendo questa procedura:
Pre risciacquo in tre sessioni di spruzzi con acqua a temperatura moderata;

Utilizzo di Detergenti e Disinfettanti

Una tabella elenca le concentrazioni ottimali di vari detergenti a base di cloro e disinfettanti a base acida, tensioattivi anionici, acidi o cloro, consigliati per le diverse applicazioni.

Per prodotti con elevato contenuto di grassi e componenti solidi, è possibile aumentare i tempi di ricircolo e temperatura. La costituzione dei depositi su superfici fredde diversifica da quella dei residui “cotti”, i quali contengono una quantità più alta di proteine e minerali. Quest’ultimi necessitano di un maggiore dosaggio di detergente e di una temperatura che può raggiungere i 82 °C, con un periodo di applicazione che può durare fino a 60 minuti. Utilizzando in sequenza, e facendo circolare, due soluzioni detergenti calde, la prima alcalina e la successiva acida, è possibile pulire efficacemente anche importanti depositi “cotti”.

Le procedure di pulizia utilizzate variano a seconda delle particolarità del prodotto processato. Di seguito, si presentano consigli specializzati per differenti categorie di prodotti.

Data l’alta concentrazione di minerali in tali prodotti, gli apparati di lavorazione possono essere adeguatamente igienizzati attraverso l’uso di un detergente acido in ricircolo per una durata fra i 20 e i 30 minuti. Questo dovrebbe essere seguito dal rinvenimento di un detergente alcalino potente per circa 45 minuti. È fondamentale eseguire uno sciacquo con acqua fresca tra le due operazioni di detergenza.

Soluzioni di Pulizia per la Produzione di Panna e Gelato

Questi alimenti si caratterizzano per avere un più alto tasso di grassi e un più basso contenuto di minerali. È possibile pulirli efficacemente ricircolando prioritariamente il detergente alcalino (per pressappoco 30 minuti). La concentrazione della soluzione alcalina potrebbe variare tra lo 0,5% e l’1,5%. Di norma, lo standard richiesto per la soluzione detergente acida dev’essere tra i valori di pH 2,0 e 2,5. Come regola pratica, la temperatura della soluzione detergente durante il ciclo di pulizia dovrebbe superare di circa 5°C la temperatura massima ottenuta durante il processo di produzione.

I due problemi più comuni nei formaggi duri e semiduri includono la presenza superficiale di microrganismi (in genere muffe) e la generazione di gas da parte dei microrganismi all’interno del formaggio. Le muffe comunemente associate a tali problematiche includono Penicillium, Alternaria, Aspergillus, Candida, Monilia e Mucor. Quasi l’80% dei casi sono attribuiti a Penicillium. È possibile diminuire l’insorgenza di muffe tramite filtrazione sterile dell’aria, disinfezione, l’impiego di raggi ultravioletti sulle superfici operative, e trattamento con cloro attivo. Spesso vengono usate soluzioni attive contenenti cloro, in modo da ridurre l’emissione di gas dovuta alle muffe attive. I formaggi morbidi possono essere variamente contaminati da batteri Gram-negativi (es. Pseudomonas fluorescens, P. putida, Enterobacter agglomeratisi), oltre che da varietà enterotossiche.

Per tenere sotto controllo la presenza di batteri come l’E. coli o L. monocytogenes, i quali potrebbero derivare da liquidi di lavaggio o altre materie prime, è necessario attuare pratiche igieniche adeguate nell’immagazzinamento del latte. In particolar modo, i contenitori dedicati a tale scopo devono essere fabbricati con su misura ed utilizzando materiali di facile manutenzione.

I depositi verticali a silos, a causa della loro grandezza, non possono essere igienizzati con i soliti procedimenti di sanitizzazione e pertanto necessitano di implementare sistemi di Pulizia-in-Posto (CIP). Ogni volta che questi silos sono vuotati, è indispensabile effettuare una disinfezione.

La procedura di pulizia dei serbatoi del latte comprende una prelavaggio con acqua per effettuare la rimozione dei detriti più grandi, seguito da un lavaggio con detergenti. Successivamente, è necessario risciacquarli, disinfettarli e rinfrescarli nuovamente. Se le caratteristiche dei materiali lo consentono, è raccomandato l’uso di sostanze acide. In termini di disinfezione, l’uso di composti chimici è preferibile e l’uso di vapore dovrebbe essere evitato.

Progettazione attenta delle tubazioni e sanitizzazione delle aree di stoccaggio del formaggio

Sia le altre apparecchiature impiegate nella produzione del latte che le tubazioni devono essere pianificate meticolosamente per prevenire la contaminazione incrociata tra il latte grezzo e quello pastorizzato. Il consiglio è di prevedere impianti di Pulizia-in-Posto distinti per i due prodotti.

L’avvenimento di infezioni causate da L. monocytogenes, S. aureus e Yersinia enterocolitica è sempre più frequente, il che rappresenta una preoccupazione crescente. Questi microrganismi possono aderire alle superfici, provocando contaminazioni incrociate di prodotti alimentari e potenzialmente esponendo i lavoratori al rischio di contrarre infezioni.

L’adeguato mantenimento delle piscine di salamoia richiede un rivestimento resistente alla corrosione, applicabile tramite piastrelle o materiali plastici. Mantenere i livelli di concentrato dei sali equilibrati è essenziale per limitare lo sviluppo di microrganismi alofili.

Infine, è fondamentale la sanificazione delle zone di stoccaggio del formaggio con soluzioni antifungine, pertanto pareti, pavimenti e soffitti dovranno essere continuamente mantenuti puliti e disinfettati.
Per garantire una sanificazione efficace, si richiede una meticolosa comprensione dell’azione dei disinfettanti. Quest’ultima può variare in base al tipo di microrganismo, e alla sua concentrazione. Pertanto, occorre eseguire test specifici per identificare i disinfettanti adatti e per calcolare la concentrazione necessaria per ogni fase del processo di produzione casearia.

Analisi Rapide delle Condizioni di Igiene

In una struttura sperimentale di latticini, è stata condotta un’indagine sui livelli di igiene di serbatoi,

macchinari, attrezzi per la lavorazione del latte e autocisterne. Simultaneamente si è esaminato il livello di contaminazione dell’acqua utilizzata per i risciacqui. Tuttavia, i risultati della bioluminescenza per l’acqua di risciacquo non sono stati conclusivi. Pertanto, gli autori dello studio hanno ritenuto necessario integrare l’analisi con test di tampone sulle superfici.

La progettazione e l’edificazione della struttura hanno un ruolo significativo nel contenimento della contaminazione microbica e nel mantenimento della salubrità dei prodotti. È fondamentale garantire uno stoccaggio adeguato di aria e di acqua pulite. Inoltre, è essenziale che le superfici in contatto con i prodotti a base di latte siano sanificate nella maniera più completa possibile.

È possibile ottenere un’efficace pulizia dei sedimenti esistenti e dei microrganismi attraverso la combinazione perfetta di energia chimica e meccanica e l’uso di disinfettanti. Questa condizione può essere raggiunta selezionando, per ogni specifica applicazione, i detergenti, i disinfettanti e gli strumenti per la sanificazione più idonei. Attualmente, i sistemi di pulizia in loco (CIP) più diffusi permettono il riutilizzo dell’acqua del risciacquo finale per preparare la soluzione detergente del prossimo ciclo di pulizia. Essi consentono anche la separazione e il recupero dell’acqua del primo risciacquo, per minimizzare i rifiuti. Ciascuna azienda dovrebbe rivedere l’efficacia del proprio programma di sanificazione, attraverso analisi microbiologiche giornaliere, sia del prodotto che delle diverse attrezzature e aree.